Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ép đến một số tính chất của ván ghép khối từ gỗ keo lá tràm sau biến tính thủy nhiệt

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tế ngày gỗ tự nhiên, gỗ có kích thước lớn ngày khan trữ lượng chủng loại Do vậy, việc tìm nguồn nguyên liệu mới, tiết kiệm, loại sản phẩm đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm vấn đề cấp, ngành chế biến gỗ quan tâm Một giải pháp để nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ, hạn chế nhược điểm gỗ sử dụng gỗ mọc nhanh rừng trồng, loại gỗ tính thấp, phế liệu nơng nghiệp để sản xuất ván nhân tạo nói chung, ván ghép khối nói riêng, Ván ghép khối sử dụng nhiều giới nhiều lĩnh vực như: làm dầm cơng trình nhà máy, văn phòng, khách sạn, làm nhà thể thao, nhà thờ, làm cầu, làm cấu trúc công viên, giàn hoa, làm bàn ghế, cầu thang Việc nghiên cứu yếu tố công nghệ nhằm nâng cao chất lượng ván nhân tạo nói chung ván ghép khối nói riêng quan trọng Trong đó, áp suất ép yếu tố quan trọng, nhằm tạo tiếp xúc tốt hai bề mặt vật dán, từ nâng cao chất lượng sản phẩm Như vậy, việc xác định trị số áp suất ép cho đối tượng cụ thể cần thiết Xuất phát từ vấn đề trên, đồng ý khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm nghiệp, hướng dẫn khoa học NGƯT.PGS.TS Phạm Văn Chương tiến hành làm luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến số tính chất ván ghép khối từ gỗ Keo tràm sau biến tính thủy nhiệt” Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ván ghép khối dạng Glulam 1.1.1 Khái niệm ván ghép khối dạng Glulam Glulam (Glue Laminated Timber) cấu trúc thiết kế việc xếp nhiều lớp gỗ, lớp gỗ dài nối dài lại với dạng ngón Các lớp liên kết với thành cấu trúc vững nhờ keo dán Nhờ có liên kết nhiều gỗ nhỏ lại với tạo lực lớn để chống lại tác dụng trình sử dụng Đặc điểm chung loại ván đa dạng kích thước, khơng kén chọn nguyên liệu, công nghệ đơn giản, phạm vi sử dụng rộng Ở nhiều nước coi vật liệu kiến trúc, tức chúng sử dụng để thay cho loại gỗ trịn có đường kính lớn Nếu dùng để sản xuất đồ gia dụng, vào loại gỗ khác nhau, loại keo sử dụng khác mà công dụng chúng khác Về gỗ ghép không làm thay đổi kết cấu nguyên có gỗ, nói, gỗ ghép phát huy tác dụng tự nhiên gỗ, gỗ ghép thuộc loại vật liệu tự nhiên Gỗ ghép có tính đồng tính ổn định kích thước tốt so với gỗ tự nhiên loại Sản xuất gỗ ghép sử dụng gỗ nhỏ vào mục đích cần gỗ lớn, gỗ chất lượng lại sử dụng vị trí địi hỏi chất lượng cao, gỗ có độ rộng nhỏ lại dùng nơi có yêu cầu độ rộng lớn, điều có tác dụng lớn cho việc nâng cao hiệu lợi dụng gỗ Ngồi ra, gỗ ghép cịn ứng dụng trong: sản xuất cửa chính, cửa sổ, cửa thơng phịng, đồ gia dụng, tay vịn ghế, mặt bàn ăn, dụng cụ dạy học, tủ kính, tay vịn cầu thang, ghép tường phòng thể thao, ván sàn, khung cửa, Một số ưu điểm chủ yếu gỗ ghép:  Có thể sản xuất từ gỗ có kích thước nhỏ, độ bền học thấp;  Dễ nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ;  Sản phẩm đa dạng ổn định kích thước;  Linh động liên kết lắp ghép;  Phạm vi sử dụng rộng Từ việc nghiên cứu phát triển ngành công nghiệp chế biến gỗ xây dựng hỗ trợ chương trình quốc gia khu vực, sáng chế gỗ ghép mục tiêu đầu tư 1.1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng ván ghép khối giới Trên giới, ván ghép khối dạng Glulam (Glue Laminated Timber) sử dụng nhiều giới nhiều lĩnh vực như: Làm dầm cơng trình nhà máy, phân xưởng, văn phòng, khách sạn, Làm nhà thể thao, nhà thờ, làm nhà gia đình, trường học, làm cầu, làm cấu trúc công viên, giàn hoa, làm bàn ghế Glulam loại vật liệu sử dụng lần vào năm 1893, đưa vào xây dựng phịng hồ nhạc Besel thuộc Phần Lan Ở Châu âu, glulam sử dụng cách khoảng 100 năm, với khả chống ẩm chất kết dính đưa vào sử dụng rộng rãi 50 năm trước Tại Mỹ lần vào năm 1934 phịng thí nghiệm lâm sản Viện hàn lâm khoa học Năm 1930 số công ty thành lập sử dụng công nghệ chế tạo Glulam cho phòng tập thể dụng, nhà thờ, trường học, nhà máy Trong chiến giới thứ II cần thiết Glulam sử dụng xây dựng tòa nhà nhà quân Vào đầu năm 1950 có chục nhà sản xuất Glulam Mỹ, năm 1952 nhà sản xuất kết hợp với hình thành nên viện xây dựng gỗ Mỹ (AITC) Hiệp hội lần sản xuất theo tiêu chuẩn quốc gia vào năm 1963, tiêu chuẩn CS-253-63 kết cấu nhiều lớp gỗ dán vào Năm 1973 AITC tiếp tục đưa tiêu chuẩn PS-56-73, tiêu chuẩn ANSI A190.1-1973 Năm 1982 1992 phiên tiêu chuẩn biết đến ANSI/AITC A190.1-1992 Hiện khoảng 30 nhà sản xuất khắp nước Mỹ Canada có đủ điều kiện để sản xuất ván Glulam theo tiêu chuẩn ANSI/AITC A190.1, tổng số sản xuất hàng năm khoảng 300.000.000 feet tàu Năm 1990 thị trường xuất Glulam phát triển, số lượng lớn di chuyển tới Thái Bình Dương, số lượng lớn đến đất nước Nhật Bản Về lĩnh vực nghiên cứu, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu cấu trúc, kích thước Glulam, chủ yếu nghiên cứu cấu trúc dầm sử dụng cơng trình xây dựng, cụ thể nghiên cứu kích thước dầm Tuy nhiên, lĩnh vực nghiên cứu cấu trúc xếp sở chưa đề cập cách cụ thể cấu trúc 1.2 Xử lý thuỷ - nhiệt khả dán dính gỗ sau xử lý thủy nhiệt Biến tính thủy - nhiệt q trình làm thay đổi số tính chất vật lý, học, sinh học tính chất cơng nghệ gỗ tác dụng nhiệt độ cao xử lý gỗ mơi trường nước, sau gia nhiệt phương pháp sấy Nhiệt độ mơi trường biến tính thuỷ - nhiệt cho gỗ dao động từ 100°C đến 200°C Ở nhiệt độ thấp 100°C, tính chất vật liệu gỗ thay đổi khơng đáng kể, nhiệt độ lớn 200°C, gỗ bị phá huỷ nghiêm trọng, đặc biệt cường độ gỗ Các q trình biến tính thuỷ - nhiệt giới hạn nhiệt độ biến tính khơng vượt 200°C phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Thời gian nhiệt độ trình xử lý - Loại gỗ - Độ ẩm gỗ trước xử lý - Kích thước mẫu gỗ xử lý Q trình biến tính thuỷ - nhiệt làm thay đổi thành phần hoá học cấu trúc vách tế bào, đem đến loạt thay đổi tính chất gỗ: - Khối lượng thể tích giảm - Tăng tính ổn định kích thước, giảm khả hút ẩm hút nước - Cải thiện độ bền sinh học - Giảm cường độ modul uốn tĩnh, - Màu sắc gỗ bị sẫm lại - Công nghệ sạch, thân thiện với môi trường - Độ cứng gỗ tăng Khả dán dính gỗ sau xử lý thủy nhiệt: Gỗ nhiều tế bào cấu tạo nên, thể hỗn hợp phức tạp chất cao phân tử polysaccarit gồm có nhóm cacbonin nhân benzen tạo thành Ngồi thành phần chủ yếu ra, gỗ cịn có dầu nhựa, chất chát, chất màu, tinh dầu, chất béo Nhiệt độ cao thời gian xử lý dài làm chất chiết suất gỗ dễ dàng bị phân huỷ q trình làm nóng, phân huỷ polyme vách tế bào, phá huỷ hệ thống mao dẫn, hình thành số chất bề mặt làm cho bề mặt gỗ trở lên trơ so với gỗ khơng xử lý loại bỏ tính ưa nước gỗ Khả dán dính keo với gỗ sau xử lý giảm Do trình xử lý thủy - nhiệt số nhóm –OH polyme vách tế bào bị phân hủy, hình thành chất có khả làm cho bề mặt có khả trơ Do vậy, khả thẩm thấu keo vào gỗ phản ứng keo với gỗ giảm dẫn đến cường độ dán dính 1.3 Sơ lược số cơng trình nghiên cứu áp suất ép  Một số cơng trình giới - J Hra’zsky’, P Kra’l (2007), Faculty of Forestry and wood technology, Mendel University of Agriculture and Forestry Brno, Czech Republic nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ ép cho ván dán chịu ẩm, sử dụng gỗ Spruce (Vân Sam) Kết nghiên cứu xác định tham số chế độ ép yếu tố định đến chất lượng sản phẩm - Kra’lp, (2006), Zvolen Forestry University nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ ép cho ván LVL (Laminated veneer lumber) - O Unsal (2007), Wood Mechanics and Technology Department, Faculty of Forestry, Istanbul University, Bahcekoy, Sariyer, 34473, Istanbul, Turkey nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép nhiệt độ ép đến chất lượng ván ghép dạng lớp từ gỗ Thông Tác giả khẳng định ép, áp suất ép có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý độ bền học sản phẩm (thể rõ thông qua biểu đồ profile mật độ theo chiều dày ván) - J Hra’zsky’, P Kra’l (2006), nghiên cứu ảnh hưởng chế độ ép (P, T,  ) đến chất lượng ván dán từ gỗ Spruce  Một số cơng trình nghiên cứu Việt Nam Ngày nay, công nghệ ván nhân tạo phát triển nhanh chóng rộng rãi, nhiên Việt Nam lĩnh vực vực sử dụng ván ghép khối chưa ứng dụng nhiều thực tế nghiên cứu Một số cơng trình áp suất ép sản xuất ván nhân tạo: - Đề tài “ Nghiên cứu số yếu tố công nghệ sản xuất ván ghép từ gỗ Keo tràm “ tác giả Phạm Văn Chương, 2011, cơng trình nghiên cứu tổng quan, giải vấn đề liên quan đến sản xuất ván ghép thanh, có áp suất ép - Đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép tới tính chất ván hỗn hợp tre – gỗ”, Đỗ Văn Nhàn, 2004 Với áp suất 16 kgf/ cm , ván đáp ứng yêu cầu ván sử dụng đồ mộc xây dựng Điều ý nghĩa làng nghề mây tre phát triển mạnh mẽ, tận dụng phế liệu nông nghiệp - Đề tài “ Ảnh hưởng áp suất ép tới khả dán dính số loại vật liệu gỗ sử dụng chất kết dính Synteko”, Đỗ Vũ Thắng, ĐH Lâm Nghiệp, 2008, tác giả tìm áp suất hợp lí số loại gỗ keo sau: keo tràm 0.60.8 MPa, keo lai 0.8-1.0 MPa -Đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến ván dạng glulam (Glue Laminated Lumber) sản xuất từ keo tai tượng”, Nguyễn Trường Tú, 2009 - Đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép tới khả dán dính gỗ Bạch Đàn sử dụng chất kết dính EPI 1911/1999, PVAc”, Nguyễn Thị Mơ, 2009 Tuy nhiên, cơng trình này, chưa có đề tài tiến hành nghiên cứu áp suất ép kết hợp với xử lý thủy nhiệt sở tới chất lượng sản phẩm ván ghép khối Vì vậy, việc tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến chất lượng sản phẩm nghiên cứu cần thiết, bổ sung vào việc sử dụng rộng rãi hiệu loại ván thực tế Chương Đối tượng, phạm vi, mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu - Xác lập ảnh hưởng trị số áp suất ép đến chất lượng ván ghép khối dạng glulam sản xuất từ keo tràm qua xử lý thủy nhiệt 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu - Ảnh hưởng áp suất ép phẳng - Chất lượng ván ghép khối từ gỗ Keo tràm  Phạm vi nghiên cứu - Ván ghép khối có cấu trúc lớp làm từ gỗ Keo tràm - Quá trình kiểm tra chất lượng ván Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản – Trường Đại học Lâm nghiệp - Kích thước ghép: Chiều dài l = 650 (mm) Chiều rộng w = 80 (mm) Chiều dày t = 10 (mm) - Chế độ xử lí thủy nhiệt: Nhiệt độ: 150 C , thời gian  = 4h - Các mức áp suất ép khảo nghiệm: 1.0 MPa; 1.25 MPa; 1.5 MPa; 1.75 MPa; 2.0 MPa - Keo dán sử dụng đề tài keo EPI 1913/1999 2.3 Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu sở lý thuyết ép ván - Biến tính phơi gỗ - Thực nghiệm tạo ván ghép khối lớp với mức áp suất ép khác đề tài lựa chọn - Xác định ảnh hưởng áp suất ép đến số tính chất ván ghép khối với ghép xử lý thủy – nhiệt - Kiểm tra chất lượng sản phẩm thông qua tiêu chuẩn 2.4 Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp thu thập số liệu - Cho việc viết tính cấp thiết đề tài, tổng quan vấn đề nghiên cứu (lịch sử ván ghép khối, đề tài, lĩnh vực sử dụng giới nước có liên quan đến ván glulam đề tài áp suất ép biến tính thủy nhiệt) - Cho việc thực nghiệm tạo ván phân tích kết đạt * Phương pháp kế thừa số liệu - Kế thừa số liệu đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý, học hố học gỗ keo tràm * Phương pháp thực nghiệm tạo ván theo cấu trúc kiểm tra chất lượng ván  Xác định khả bong tách màng keo - Tiêu chuẩn kiểm tra: Mẫu bong tách kiểm tra theo tiêu chuẩn Nhật Bản JAS Type II - Kích thước mẫu: 75 x 75 x t (mm) - Dung lượng mẫu: mẫu/chế độ - Dụng cụ kiểm tra: Thước kẹp có độ xác 0,01 mm kính lúp - Quy trình kiểm tra: Mẫu luộc nồi luộc tự động 700C giờ, sau để 15 phút điều kiện môi trường, cuối sấy nhiệt độ 600C Chiều dài vết nứt xác định kính lúp bong tách nhỏ đo thước kẹp điện tử có độ xác đến 0,01mm - Công thức xác định: Độ bong tách màng keo tính theo cơng thức: ĐBT = Trong đó: l C × 100%  l - tổng chiều dài vết nứt (mm) C - chu vi mẫu (mm)  G2 = mm  Chiều rộng sở: wthanh = 80 + 7,47 + = 89,47 (mm)  Chiều dày sở: t = 10 + 0,33 + = 14,33 (mm) Như vậy, chọn kích thước xẻ sau: wthanh = 90 mm t = 15 mm 4.3 Tính lượng keo cần dùng Trong sản xuất ván ghép khối, lượng keo tráng cạnh thanh: 150 – 350 g/ m bề mặt tráng keo.Một sản phẩm có hai lớp, thực nghiệm, tiến hành tráng keo mặt với lượng keo tráng mặt 250 g/ m , tiến hành tráng keo cho 10 sản phẩm Lượng keo cần dùng là: Tổng diện tích bề mặt tráng keo x 250 ( g ) Diện tích mặt tráng là: 0,65 x 0,08 = 0,052 m Tổng diện tích tráng keo sản phẩm: 0,052 x = 0,104 m Lượng keo cần dùng cho sản phẩm: 0,104 x 250 = 26 g Vậy tổng lượng keo cần dùng là: 26 x 10 = 260 g Lượng chất đóng rắn dùng 15% lượng keo = 0,15 x 260 = 39 g 4.4 Các bước tiến hành thực nghiệm Căn vào sơ đồ công nghệ sở lý thuyết, tiến hành tạo ván ghép khối theo bước sau: 4.4.1 Xẻ sở Trên sở tính tốn kích thước thanh, ghép sở tạo cách xẻ suốt cưa vòng xẻ phá CD3 Hình 4.1 Thanh sở trước xử lý thủy nhiệt 4.4.2 Xử lý thủy nhiệt Thiết bị Trung tâm thí nghiệm Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam: Hình 4.2 Thiết bị xử lý thủy nhiệt Thông số kỹ thuật Model Sumpot Xuất xứ TQ Năm sản xuất 2010 Trọng lượng 750 kg Nhiệt độ gia nhiệt Max 230 0C Bộ phận gia nhiệt điện Hệ thống điều khiển PLC Đường kính khoang chứa 600 mm Chiều dài khoang 1300 mm Vì thiết bị thuỷ nhiệt gỗ khơng có chế độ làm nguội tự động, sau chế độ xử lý phải làm nguội 24 thiết bị đưa ngồi để nước Hình 4.3 Hình mẫu gỗ sau xử lý thủy nhiệt 4.4.3 Sấy Sau biến tính thủy nhiệt sở (MC  60 %) tiến hành sấy lò sấy nước Trung tâm chuyển giao Công nghiệp công nghệ rừng, đạt độ ẩm yêu cầu Nhận xét chất lượng ván sau sấy: + Về độ ẩm nằm khoảng từ MC = - 12%, độ ẩm tương đối đồng + Vẫn tồn khuyết tật: cong, vênh, nứt + Chênh lệch độ ẩm ván  3% 4.4.4 Gia công Gỗ sau sấy độ ẩm u cầu, tiến hành gia cơng để tạo kích thước cho sở theo điều kiện có - Cắt tạo kích thước chuẩn sở - Bào mặt bào thẩm: Sau cắt ngắn tiến hành bào thẩm cạnh bên bào mặt nhằm tạo bề mặt chuẩn, phẳng nhẵn, để thuận tiện tạo độ xác cơng đoạn gia cơng 4.4.5 Tráng keo ghép lớp  Tráng keo bề mặt ván: Ván sau đánh nhẵn bề mặt tiến hành tráng keo lên bề mặt ván, với sản phẩm ván lớp, tráng keo mặt, lượng keo tráng cho mặt 250 g/ m , keo sử dụng cho tráng keo bề mặt ván để thực ghép lớp keo EPI 1913/1999 Theo khuyến nghị nhà sản xuất, để có chất lượng mối dán tốt quét keo lên mặt hai sở ép với Khi ép phải ý: - Cố gắng quét đều, đảm bảo lượng keo tráng dàn trải keo lên bề mặt ván - Thời gian để màng keo: theo khuyến nghị nhà sản xuất, sau quét keo để – phút, sau xếp thành cặp xếp lên mặt bàn ép Tổng thời gian quét keo, để xếp lên mặt bàn ép cho mẻ 15 phút  Xếp ván: Sau tráng keo lên bề mặt ván - phút (OAT), tiến hành xếp ván, ván xếp chồng lên lớp Xếp vị trí mặt ván, chiều thớ gỗ theo nguyên tắc song song, đủ số lớp Hạn chế xê dịch ván sau xếp Hình 4.4 Các ghép sau tráng keo  Lựa chọn chế độ ép: Với mong muốn tì thơng số ép hợp lí, tơi tiến hành ép ván chế độ ép khác Việc lựa chọn thông số áp suất ép vào phần sở lý thuyết đề tài Chọn nhiệt độ ép: Căn vào tính chất nguyên liệu – loại gỗ, loại keo, tính chất kỹ thuật keo, ván ghép khối ép điều kiện nhiệt độ môi trường T = 25 – 30 C Chọn thời gian ép: Căn vào sở lý thuyết, vào tính chất ký thuật keo, chiều dày ván chiều dày sản phẩm, thời gian ép mẻ  = 1h = 60 phút Chọn áp suất ép: Dựa vào mục đích sử dụng sản phẩm, vào tính chất, chiều dày sở, dựa vào sở lý thuyết tham khảo tài liệu có liên quan, đề tài khảo sát khoảng biến động áp suất ép mô tả ma trận sau: Ở chế độ ép, áp suất ép chênh lệch 0.25 Mpa, việc tăng áp ảnh hưởng đến thiết bị ép nên thực khơng khó khăn Bảng 4.1: Các thông số chế độ ép: Chế độ Kí hiệu T  P1 T  P2 T  P3 T  P4 T  P5 T 0C 30 30 30 30 30 P ( MPa) 1,00 1,25 1,50 1,75  (phút) 60 60 60 60 60  Ép mẫu: Sau mẫu xếp lên mặt bàn ép tiến hành gia lực máy ép Thiết bị ép: Các thông số kỹ thuật máy: - Kích thước mặt bàn ép: L x w x t = 800 x 800 x 65 (mm) - Khoảng cách tối đa mặt bàn: 500 (mm) - Số lượng ống gia nhiệt: 12 x = 24 ống - Công suất nhiệt ( thiết bị làm nóng ): 10,2 x = 20,4 (kw) - Nhiệt độ max: 300 C - Công suất động cơ: 7,5 (KW) - Lực giới hạn: 2400 (KN) - Áp suất dầu: 23,6 (MPa) - Số lượng xilanh: 01 - Đường kính xilanh: 360 (mm) - Kích thước bao máy: L x W x H = 1300 x 900 x 2142 (mm) - Khối lượng máy: 8000 (kg) Biểu đồ ép: P(MPa) Pmax τ(giây) 30 3600 20 Hình 4.5 Biểu đồ ép lớp ván ghép khối Glulam Hình 4.6 Mẫu ván ghép khối sau ép 4.5 Kết thực nghiệm Khi thu sản phẩm ván ghép khối dạng Glulam với mức áp suất ép theo bố trí thí nghiệm đặt ra, ván ghép khối để ổn định môi trường thời gian ngày Sau tiến hành gia cơng mẫu để xác định tính chất ván theo tiêu chuẩn 4.5.1 Kiểm tra bong tách màng keo Kết thí nghiệm thu phụ biểu 1.1 đến phụ biểu 1.10, sau xử lý thống kê phần mền Exel (Data Alanysis) ta kết quả: Bảng 4.3: Độ bong tách màng keo với mức áp suất khảo sát Đặc trưng Chế độ thí nghiệm thống kê Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp X 7,36 6,77 4,58 1,65 2,09 s 0,56 0,51 0,38 0,13 0,18 m 0,2 0,18 0,13 0,05 0,07 S% 7,66 7,50 8,19 8,05 8,82 P 2,71 2,65 2,89 2,85 3,12 C(95%) 0,47 0,42 0,31 0,11 0,15 độ bong tách màng keo - Đồ thị: độ bong tách mức áp suất cấp cấp cấp cấp cấp Hình 4.7 Biểu đồ độ bong tách màng keo 4.5.2 Kiểm tra cường độ trượt dọc màng keo Kết thí nghiệm thu phụ biểu 2.1 đến phụ biểu 2.10 sau xử lý thống kê phần mền Exel (Data Alanysis) ta kết : Bảng 4.4: Kết cường độ kéo trượt màng keo với mức áp suất Đặc trưng Chế độ thí nghiệm thống kê Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp X 4,46 5,48 6,76 8,31 7,93 s 0,09 0,08 0,10 0,06 0,06 m 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 S% 2,07 1,46 1,53 0,66 0,76 P 0,66 0,46 0,15 0,21 0,24 C(95%) 0,07 0,06 0,07 0,04 0,04 - Đồ thị: cường độ kéo trượt Hình 4.8 Biểu đồ cường độ kéo trượt cường độ kéo trượt mức áp suất cấp cấp cấp cấp cấp - Hình thức phá hủy mẫu: hầu hết mẫu bị phá hủy, tiết diện chịu lực có lượng gỗ lớn bám lại, có số mẫu sau bị phá hủy khơng có có lượng gỗ bám lại tiết diện chịu lực Do cường độ dán dính keo lớn cường độ trượt dọc gỗ, chứng tỏ chất lượng mối dán tốt 4.6 Đánh giá kết nghiên cứu Với kết nhận bảng 4.3 bảng 4.4 đồ thị thể mối quan hệ mức áp suất ép đến tính chất lý sản phẩm ván ghép khối: - Sự thay đổi độ bong tách (ĐBT) màng keo: độ bong tách màng keo có xu hướng giảm áp suất ép tăng đến P = MPa tăng + Với mức áp suất ép P1 = 1,25 MPa ta có ĐBT giảm 8,02 % + Với mức áp suất ép P2 = 1,5 MPa ta có ĐBT giảm 37,77 % + Với mức áp suất ép P3 = 1,75 MPa ta có ĐBT giảm 77,58 % + Với mức áp suất ép P4 = Mpa ta có ĐBT giảm 71,06 % Trong khoảng áp suất tăng từ MPa đến 1,25 Mpa, độ bong tách giảm k nhiều áp suất ép thấp nên mức độ tác động chưa rõ, từ 1,5  1,75 MPa độ bong tách giảm rõ rệt - Sự thay đổi cường độ kéo trượt (  k ) màng keo: cường độ kéo trượt màng keo có xu hướng tăng áp suất ép tăng đến P = MPa giảm + Với mức áp suất ép P1 = 1,25 MPa ta có  k tăng 22,87 % + Với mức áp suất ép P2 = 1,5 MPa ta có  k tăng 51,57 % + Với mức áp suất ép P3 = 1,75 MPa ta có  k tăng 86,32% + Với mức áp suất ép P4 = Mpa ta có  k tăng 77,80 % Trong khoảng áp suất tăng từ  1,25 MPa, khoảng áp suất thấp nên cường độ kéo trượt tăng không nhiều, mức độ tác động chưa thể rõ, đến P = 1,5  1,75 MPa cường độ kéo trượt tăng rõ rệt Nguyên nhân khách quan: Với cường độ kéo trượt màng keo: Khi áp suất tăng cường độ trượt dọc tăng, giải thích sau: Chất lượng màng keo phụ thuộc vào mức độ đóng rắn màng keo Nếu áp suất ép khơng đủ, màng keo đóng rắn khơng triệt để chất lượng mối dán khơng đảm bảo q trình đa tụ keo chưa hồn thành, mức độ liên kết chưa chặt chẽ, làm cho giá trị cường độ kéo trượt màng keo thấp Khi áp suất tăng, khả dàn trải màng keo đồng hơn, tăng khả tiếp xúc hai bề mặt vật dán, tạo màng keo mỏng, tăng chất lượng mối dán Với độ bong tách màng keo: Áp suất ảnh hưởng lớn đến mức độ bong tách màng keo sản phẩm Khi áp suất ép tăng độ bong tách màng keo giảm Do áp suất tăng, khả tiếp xúc vật dán tăng, khả dàn trải keo bề mặt vật dán tốt hơn, màng keo mỏng, đều, liên tục hơn, đo cường độ màng keo tăng làm tăng khả dán dính keo Tuy nhiên, áp suất tăng đến Mpa, cường độ kéo trượt giảm độ bong tách tăng không đáng kể Nguyên nhân sau: trình xử lý thủy nhiệt, độ cứng bề mặt gỗ tăng, đồng thời số nhóm –OH polyme vách tế bào bị phân hủy, hình thành chất có khả làm cho bề mặt có khả trơ hơn, khả thẩm thấu keo vào gỗ phản ứng keo với gỗ giảm dẫn đến cường độ dán dính kém, áp suất cao gây tượng thấm keo bề mặt, theo lý thuyết đinh keo, bề mặt gỗ không phẳng, nhẵn, gây thiếu keo điểm tiếp xúc có độ nhấp nhơ bề mặt lớn, xuất số vết nứt làm tập trung keo, màng keo không đều, liên tục, làm giảm chất lượng mối dán, cường độ kéo trượt giảm Hơn nữa, khả dán dính keo với gỗ sau xử lý giảm, chênh lệch ứng suất gỗ keo lớn, làm tăng độ bong tách ép áp suất cao P = Mpa Ngoài ra, gỗ sau qua xử lý thủy nhiệt, độ cứng bề mặt tăng nên khả gia công tốt hơn, độ nhẵn bề mặt dễ dàng đạt được, không cần áp suất ép cao Nguyên nhân chủ quan - Q trình tạo mẫu khơng đồng dẫn đến ép mẫu lực tác dụng lên mẫu khác ảnh hưởng tới khả dán dính màng keo mẫu - Trong trình cắt mẫu để tạo mẫu nhỏ từ mẫu lớn, cạnh mẫu gia công không nên ảnh hưởng đến màng keo, sau luộc, sấy, màng keo bị bong tách Như vậy, qua kết thu ta nhận thấy để sản xuất ván ghép khối với chất lượng dán dính tốt cần tăng áp suất không tăng cao, khoảng áp suất ép hợp lý nằm khoảng P = 1,5 - 1,75 MPa KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Ảnh hưởng áp suất ép đến số tính chất ván ghép khối từ gỗ Keo tràm qua xử lý thủy nhiệt thực luận văn Thông qua tiêu chuẩn đánh giá ảnh hưởng áp suất ép đến khả dán dính ván, luận văn hoàn thành mục tiêu, nội dung đề có số kết luận sau: - Kết cho thấy áp suất ép ảnh hưởng trực tiếp đến khả dán dính gỗ - Áp suất cao khả dán dính thay đổi rõ rệt như: giảm độ bong tách màng keo tăng cường độ trượt dọc màng keo, đến giới hạn định trị số thay đổi Mức độ ảnh hưởng: - Độ bền kéo trượt màng keo ván ghép khối sử dụng keo EPI ( synteko 1913/1999 )đạt kết tốt khoảng áp suất ép P = 1,5  1,75 MPa ( phạm vi đề tài ) - Độ bong tách màng keo ván ghép khối sử dụng keo EPI ( synteko 1913/1999 ) đạt kết tốt khoảng áp suất ép P = 1,5  1,75 MPa ( phạm vi đề tài ) Tồn Trong trình thực đề tài, tơi thấy đề tài cịn số tồn cần khắc phục sau: + Dung lượng mẫu cịn + Kết nghiên cứu cịn ảnh hưởng nhiều yếu tố khó khống chế như: gia cơng mẫu chưa xác tuyệt đối, cấu tạo gỗ cố gắng chọn lọc tối đa không giống tuyệt đối… + Đề tài dừng lại chỗ nghiên cứu áp suất ép, chưa phản ánh hết phụ thuộc chất lượng sản phẩm vào chế độ ép yếu tố khác + Phạm vi nghiên cứu hẹp Kiến nghị Kết luận văn bước đầu cho thấy sau tạo ván ghép khối từ gỗ qua xử lý thuỷ nhiệt với mức áp suất tăng dần, khả dán dính gỗ tăng lên Tuy nhiên luận văn có số kiến nghị sau: - Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ xử lý thuỷ - nhiệt đến màu sắc gỗ, từ hồn thiện cơng nghệ trang sức bề mặt sản phẩm ván ghép khối - Nghiên cứu tạo ván ghép khối từ loại gỗ khác để rút quy luật chung biến đổi tính chất ván ghép khối tạo từ gỗ qua xử lý thuỷ nhiệt - Gỗ qua xử lý thủy nhiệt có số tính chất thay đổi như: khối lượng thể tích giảm, sức hút nước giảm, khả chống trương nở tăng,…Do đó, ván ghép khối tạo từ gỗ qua xử lý thủy nhiệt đảm bảo yêu cầu chất lượng cho ván dùng làm khung cửa, cánh cửa chi tiết mộc khác Đây hướng sử dụng gỗ rừng trồng có hiệu kinh tế cao có thị trường ngày lớn, nên cần tiếp tục nghiên cứu cách tồn diện nhằm định hình tiêu chuẩn hóa loại hình sản phẩm này, đáp ứng nhu cầu chế biến sử dụng đồ mộc loại gỗ rừng trồng ngày lớn Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Tiếng việt Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội Nguyễn Văn Thuận (1994), Bài giảng keo dán Phạm Văn Chương (2011), Nghiên cứu số yếu tố công nghệ sản xuất ván ghép sử dụng gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) Bài giảng công nghệ sản xuất ván nhân tạo I, Đại học Lâm Nghiệp, 1993 Hồ Thị Lam (2010), khoá luận tốt nghiệp “Nghiên cứu ảnh hưởng Assembly time đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/1993,1985/1993 với gỗ Keo tai tượng”, Trường Đại học Lâm nghiệp Phạm Ngọc Thiện, Bùi Thị Thu Thủy, Hoàng Như Phong (2009), chuyên đề nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ép tới chất lượng sản phẩm ván ghép dạng Glulam từ Keo tràm”, khoa Chế biến Lâm sản, trường Đại học Lâm Nghiệp Trần Ngọc Thiệp, Trần Văn Chứ (2004), “Công nghệ biến tính gỗ”, khoa Chế biến Lâm sản, trường Đại học Lâm Nghiệp Tài liệu tham khảo tiếng nước Behbood Mohebby’ Ibrahim Sanaei (2005), Influences of the hydro-thermal treatment on physical properties of beech wood (Fagus orientalis), Department of Wood & Paper Sciences, Faculty of Natural Resources & Marine Sciences, Tarbiat Modarress University, P.O Box 46414-356, Noor, Iran Inga JUODEIKIENĖ (2009), Influence of Thermal Treatment on the Mechanical Properties of Pinewood, Department of Mechanical Wood Technology, Kaunas University of Technology, Studentų 56, LT-51424 Kaunas, Lithuania ... tượng nghiên cứu - Ảnh hưởng áp suất ép phẳng - Chất lượng ván ghép khối từ gỗ Keo tràm  Phạm vi nghiên cứu - Ván ghép khối có cấu trúc lớp làm từ gỗ Keo tràm - Quá trình kiểm tra chất lượng ván. .. 34473, Istanbul, Turkey nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép nhiệt độ ép đến chất lượng ván ghép dạng lớp từ gỗ Thông Tác giả khẳng định ép, áp suất ép có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý độ bền... Thực nghiệm tạo ván ghép khối lớp với mức áp suất ép khác đề tài lựa chọn - Xác định ảnh hưởng áp suất ép đến số tính chất ván ghép khối với ghép xử lý thủy – nhiệt - Kiểm tra chất lượng sản phẩm