Nghiên cứu ảnh hưởng của assembly time đến độ bền dán dính của keo synteko 1980 1993 1985 1993 với gỗ keo lai

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo khoa Chế biến Lâm sản trường Đại học Lâm nghiệp, người tận tình giúp đỡ tơi bốn năm học đại học Đặc biệt xin cảm ơn thầy giáo NGƯT.PGS.TS Phạm Văn Chương người tận tình hướng dẫn tơi thực đề tài Qua đây, xin cảm ơn cán bộ, cơng nhân viên thuộc Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế biến Lâm sản, lãnh đạo cán viên chức Thư viện, cô cán công nhân viên Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Chuyển giao công nghiệp rừng trường Đại học Lâm nghiệp tồn thể bạn sinh viên nhóm đề tài tạo điều kiện thuận lợi giúp hồn thành đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn hãng keo dán Casco tài trợ kinh phí cung cấp nguyên liệu keo dán cho thực đề tài Trong trình thực chưa có kinh nghiệm làm nghiên cứu khoa học vận dụng kiến thức vào thực tế hạn chế nên cịn nhiều sai xót khuyết điểm Kính mong nhận bảo thầy giáo đóng góp ý kiến bạn bè đồng nghiệp Hy vọng rằng, kết nghiên cưu có nhiều giá trị thiết thực góp phần phục vụ cho phát triển ngành công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2010 ẢN I U ý hiệu N TRON nghĩa ỀT I ơn vị OAT Open assembly time Phút CAT Closed assembly time Phút MC Độ ẩm %  Độ nhớt mPas l Chiều dài mẫu mm w Chiều rộng mẫu mm t Chiều dày mẫu mm R Mức thí nghiệm assembly time P Áp suất ép T Nhiệt độ ép  Thời gian ép Phút k Độ bền kéo trượt MPa k Khối lượng thể tích khơ kiệt g/cm3 0 Khối lượng thể tích g/cm3 MPa C MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Phần TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm Assembly time 1.2 Tình hình nghiên cứu giới nước 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Loại chất kết dính 1.4.2 Loại gỗ 12 1.5 Phương pháp nghiên cứu 14 1.6 Ý nghĩa khoa học đề tài 15 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 16 2.1 Nghiên cứu lý thuyết 16 2.1.1 Lý thuyết dán dính 16 2.1.2 Các vấn đề liên quan đến assembly time 23 2.1.2.1 Cơ sở lựa chọn Assembly time ảnh hưởng 23 2.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến assembly time 25 2.1.2.3 Lựa chọn mức assembly time cần khảo sát 30 2.2 Thực nghiệm 31 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 31 2.2.2 Chuẩn bị mẫu 31 2.2.3 Tiến hành ép mẫu 33 2.2.4 Kiểm tra độ bền dán dính 36 2.2.4.1 Kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo 37 2.2.4.2 Kiểm tra độ bong tách màng keo 39 2.3 Nhận xét, phân tích đánh giá kết 42 2.3.1 Nhận xét 42 2.3.2 Phân tích kết thực nghiệm 42 Phần KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 45 3.1 Kết luận 45 4.2 Tồn 45 4.3 Đề xuất 45 Tài liệu tham khảo 46 ẶT VẤN Ề Tiến nghiên cứu, phát triển ngành công nghiệp gỗ chất kết dính cơng nghiệp mang đến nhiều thành công thập kỷ vừa qua Mặc dù vậy, cải tiến kỹ thuật chất kết dính ứng dụng chúng yêu cầu cấp bách ngành công nghiệp gỗ Người ta mong muốn tìm kiếm loại chất kết dính “rẻ hơn”, “đóng rắn nhanh hơn” “độ bền dán dính cao hơn” Có thể nói chất kết dính đóng vai trò quan trọng sản xuất ván nhân tạo nói riêng cơng nghệ sản xuất đồ mộc nói chung Chất lượng liên kết cường độ mối dán xác định chủ yếu loại lượng chất kết dính Trên thị trường có nhiều loại keo dán Dòng keo EPI dòng keo đưa vào thị trường Việt Nam Đây dòng keo có nhiều ưu điểm dùng ngày phổ biến với nhiều loại hình sản phẩm EPI loại keo có chất lượng tốt Tuy nhiên, gỗ lại loại vật liệu phức tạp Vì vậy, việc sử dụng keo dán cho gỗ để đạt mối liên kết bền vơ khó khăn Chỉ sử dụng keo dán tốt chưa đủ đảm bảo liên kết tốt Cần phải có tương tác cần thiết chất kết dính cơng nghệ ứng dụng Làm chủ cơng nghệ thực dán dính đạt liên kết tốt với loại chất kết dính Xuất phát từ vấn đề này, đồng ý khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm nghiệp, tiến hành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng Assembly time đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/1993, 1985/1993 với gỗ Keo lai” Phần TỔN 1.1 QUAN VỀ VẤN Ề N IÊN CỨU hái niệm Assembly time [7], [9] Assembly time khoảng thời gian từ tráng keo đến đưa vật dán lên bàn ép áp suất nhiệt độ định Assembly time chia làm hai phần: Open assembly time (OAT) closed assembly time (CAT) Open assembly time khoảng thời gian tính từ tráng keo đến xếp lớp vật dán lại với Closed assembly time khoảng thời gian tính từ xếp ván đến đưa phơi ván lên bàn ép để thực q trình ép 1.2 Tình hình nghiên cứu giới nước Hiện giới có số nghiên cứu assembly time, với mục đích mở rộng phạm vi ứng dụng assembly time điều kiện cụ thể K.Semple, E.Sackey, H.Park G.Smith (2005) nghiên cứu ảnh hưởng Assembly time đến độ bền ván dăm định hướng (OSB) với loại keo PMDI Bryan H.River, E Arnold Okkonen (1991) nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm gỗ tới độ bền dán dính thực mối dán cạnh ván Trong tác giả có nghiên cứu ảnh hưởng Assembly time đến độ đặc keo Tiêu chuẩn D6325- 98, Hoa Kỳ đưa phương pháp xác định Open assembly time cho thảm tráng keo Ở Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể vấn đề Vì đề tài cần thiết, không trùng lặp 1.3 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng Assemby time đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/1993, 1985/1993 với gỗ Keo lai Trên sở xác định Assembly time hợp lý để ứng dụng sản xuất 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Loại chất kết dính a Keo Emulsion Polymer Isocyanate/EPI [11] Keo EPI loại keo thuộc dịng keo có khả hịa tan nước khơng có formaldehyde, đáp ứng yêu cầu thị trường keo khả đóng rắn nhanh, lưu hố lạnh, tác nhân gây dán dính chấp nhận phương diện môi truờng (không độc hại) Keo EPI thuờng hệ có hai thành phần bao gồm polimer dạng nhũ tương polysocyanate (hoặc polisocyanate biến tính) Khi đuợc dán vào bề mặt gỗ nhũ tương (emulsion) thành phần keo tạo nên màng liên tục mặt dán nhiệt độ mơi trường Emulsion tạo bám dính ban đầu tới gỗ tạo độ nhớt thích hợp cho keo dán, đảm bảo vị trí ổn định emulsion bề mặt gỗ Chất polysocyanate làm tăng chức chống chịu với nhiệt độ môi trường cho liên kết hoá học tạo chuỗi polimer , thành phần keo gỗ Trong lớp keo có hai q trình cạnh tranh: khuếch tán phân tử polymer (hoặc đông kết màng keo) hình thành liên kết kết nối (là liên kết cộng hố trị mắt xích với mắt xích khác gọi crosslinking) Một lớp keo bền phương diện hố học tạo hoà lẫn rộng phân tử emulsion đạt trước crosslinking xảy Cách khác, phản ứng polyisocyanates với phân tử phân cực trước liên kết hình thành nên sản phẩm, sản phẩm hoạt động chất đàn hồi polimer uốn dẻo dẫn đến màng dễ uốn dẻo cao su Kinh nghiệm cho thấy lựa chọn polimer thể sữa loại crosslinking nên định hướng nguyên tắc Từ năm 1975 keo EPI sử dụng Nhật cho ván nhân tạo có bề mặt chịu lực với nhà làm sẵn Keo PRF(phenol, resorcinol, formaldehyde) thuờng sử dụng, thay keo EPI tính đàn hồi lớn chúng với nhiệt độ làm việc, hình dạng đường dán phù hợp hơn, dễ vận chuyển, tốc độ sản xuất nhanh Rất nhiều nhà xây dựng sử dụng keo EPI với hiệu so sánh với PRF như: EPI gắn kết ván sàn nhà, mái nhà tường, nhà tầng hay nhiều tầng Những tiêu chuẩn Mĩ Nhật chứng minh hiệu tuyệt vời keo EPI liên quan tới độ biến dạng, khả chống chịu nước nhiệt Thêm nữa, keo EPI thấy có độ bám dính tốt loại chất liệu khác ngồi gỗ; ví dụ chúng dùng để dán dính bọc nhôm với gỗ Khả đem đến cho keo EPI triển vọng lớn bán lẻ loại keo dán gỗ khác Với việc phát triển keo EPI, việc nghiên cứu phản ứng hoá học xảy keo dán, ảnh hưởng emulsion polyisocyanate đến đặc tính keo trở nên quan trọng Những nhóm có cấu tạo chứa isocyanate có tác động mạnh chúng phản ứng với hầu hết chất có cực nước, rượu, cacbonat chất khác hệ Thông thường phản ứng phụ xảy liên kết C=N; ngưng tụ isocyanate phản ứng khác Sự ngưng tụ phản ứng phụ nối với xảy lúc, sinh sản phẩm đa dạng, đặc biệt polyisocyanate sử dụng Thêm nữa, phản ứng xúc tác lẫn nhau, phản ứng lưu hoá nhanh chúng bắt đầu Hoạt động hóa học isocyanates làm cho keo EPI lưu hố hồn toàn vĩnh cửu sau màng keo hình thành, từ phản ứng lưu hố bao gồm phản ứng không thuận nghịch xảy nhanh Thường thường mạng lưới lớn bền nhiệt độ chuyển pha thuỷ tinh (T) cao Với loại keo tốt gỗ T đem lại chống kéo trượt chống nhiệt nguyên liệu mặt khác làm lớp keo giòn để chống lại ứng suất học Để cân tính chất cần phải điều khiển T cách điều chỉnh tổng hợp keo dán để đạt yêu cầu sử dụng riêng Keo dán có cấu tạo điển hình gỗ, PRF thơng thuờng khơng có T đo từ đơn phân polimer hố chỗ hình thành mạng khổng lồ, kéo theo tính giịn Keo khơng có cấu trúc, poly (vinyl acetate) emulsion, địi hỏi hình thành màng keo nhịêt độ môi trường, sinh màng keo mỏng với khả chống nhiệt biến dạng tốt Chất lỏng polime với T cao nhiệt độ phịng có nhiệt độ hình thành màng keo tuơng đối cao tạo màng keo bị gián đoạn bẻ gãy dẫn đến hiệu dán gỗ nhiệt độ phịng Keo EPI kết hợp ưu điểm keo cấu trúc không cấu trúc Sự lựa chọn kĩ lưỡng isocyanate emulsion, việc điều chỉnh tỉ lệ chúng cho phép tạo phương án keo với T đáp ứng sử dụng đến Emulsion xác định có cơng thức xác tạo thành màng keo tốt không cần kể đến T chúng cao Khi dán vào gỗ, isocyanate phản ứng với thành phần gỗ (cellulose, hemilcellulose, lignin, chất dẫn xuất) để hình thành liên kết hố trị Rất nhiều phản ứng xảy đồng thời cạnh tranh Trong tình trạng độ phản ứng isocyanate hidrophilicity thành phần khác điều khiển mức độ phản ứng Có thể dự đoán thay đổi emulision isocyanate keo EPI ảnh hưởng đến hiệu keo mối dán gỗ Mặc dù loại keo nghiên cứu sâu sắc, khơng có báo cáo (cho đến nay) đặc tính đặc trưng keo EPI sử dụng phân tích nhiệt động học (DMTA) hiệu keo mối dán gỗ Hầu hết tài liệu chất kết dính EPI công bố nội dung phát minh cho thơng tin phản ứng chất kết dính q trình ứng dụng Trọng điểm khảo sát gần hiệu chúng gỗ với giải thích đặc tính học Trong nghiên cứu sử dụng DMTA để thử nghiệm polime dán dính, thử nghiệm thiết lập mối quan hệ đặc tính nhiệt màng khơng có giá đỡ độ bền cắt liên kết keo thành phần gỗ Hiệu EPI giải thích theo quan điểm tính chất đàn hồi màng keo lưu hoá Thêm nữa, tốc độ loại keo khác hiệu chúng liên quan với Một mục tiêu công việc cung cấp thơng tin hữu ích tới nhà bào chế kĩ sư công nghệ để tạo loại keo dán gỗ có chất luợng cao b Keo synteko 1980/1993 [10] EPI 1980 chất đóng rắn 1993 sử dụng để dán dính gỗ với gỗ Sự kết hợp tạo nên mối dán có cường độ cao mơi trường khác nhau, có khả chịu nhiệt cao, có độ đàn hồi Dưới bảng thông số kỹ thuật keo ảng 1.1 Thông số kỹ thuật keo EPI 1980/1993 Thông số EPI Adhesive 1980 Isocyanate hardener 1993 Trạng thái Lỏng Lỏng Màu sắc Trắng Hơi nâu 11000 - 20000 150 - 170 – 8,5 NA Độ nhớt (tại thời điểm cung cấp, 25oC), mPas pH 20oC 30oC 20oC 30oC tháng tháng 12 tháng tháng Nhiệt độ bảo quản - Nhiệt độ bảo quản - 35oC; nhiệt độ thấp 35oC; nhiệt độ thấp Thời gian bảo 5oC cao hơn 5oC cao quản 35oC, bảo quản 35oC, bảo quản thời gian ngắn thời gian ngắn điều kiện bảo quản Keo bị tách rời thành thành phần sau 1-2 tháng bảo quản Sự phân tách không ảnh hưởng đến chất dán dính khuấy bình chứa trước sử dụng Hàm lượng formaldehyde Khối lượng Đáp ứng tiêu chuẩn F**** 1200 1200 riêng, kg/m3 Khi sử dụng nên tuân theo quy trình kỹ thuật Sản phẩm 1980/1993 có khả tạo mối dán theo tiêu Khuyến nghị chuẩn JAS 1152 Sản phẩm sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn JAIA F**** 005432 Quy trình cơng nghệ dán ép Vật dán Tấm mỏng hình khối Kiểu ép Ép nguội, ép nóng, ép cao tần Nhiệt độ màng keo Lớn 15oC Thời gian ép nguội (gỗ 60 phút 20oC Cao su với gỗ Cao su) 30 phút 30oC, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể Thời gian ép nóng, Chiều dày vật dán: 4mm - 10 phút 6mm - 12 phút 70oC (gỗ Cao su) 10mm - 15 phút Pot life Ở 30oC 30 phút Áp suất ép 0,8 - 1,2 MPa (phụ thuộc điều kiện vật dán) Assembly time 30oC (gỗ Thông) Tỷ lệ trộn (phần trọng lượng) Thời gian trộn Lượng keo tráng, g/m2 Độ ẩm gỗ Mở: Tối đa phút Đóng: Tối đa phút 1980(keo dán):1993(CĐR) = 100:10 - 15 30 giây (bằng máy), phút (thủ công), yêu cầu trộn đồng 150 - 250 (tốt dùng hai mặt vật dán) - 15% Gỗ phải tráng keo vòng 24h sau Chuẩn bị gỗ gia công bề mặt Cịn với gỗ có dầu nhựa nên tráng keo sau gia công bề mặt 4h Nhiệt độ gỗ Nhiệt độ gỗ phải lớn 20oC a ối với mẫu thử kéo trượt màng keo: Gỗ tròn → xẻ phá→ ván xẻ → xẻ → cắt ngắn → bào mặt → sấy ván → đánh nhẵn → bảo quản Mẫu gia công theo tiêu chuẩn châu Âu EN- 205:2003 Sau có mẫu qua cơng đoạn xẻ, bào, cắt, sấy, đánh nhẵn ta có mẫu với kích thước sau: l = 150  5, mm; w = 20  0,2, mm; t =  0,1, mm Dung lượng mẫu: 216 mẫu/2 loại keo Hình 2.4 ình dạng mẫu thử kéo trượt 150 10 10 10 b ối với mẫu thử bong tách màng keo: Quy trình gia cơng mẫu tương tự mẫu thử kéo trượt màng keo theo tiêu chuẩn Nhật Bản JAS Type 234 JAS Type Kích thước mẫu: 32 l = 75±0,2, mm; w = 75±0,2, mm; t= 5±0,1, mm Hình 2.5 ình dạng mẫu thử bong tách 75 75 Dung lượng mẫu: 216 mẫu/2loại keo Để đảm bảo cho trình tráng keo ép mẫu sấy đến độ ẩm 8-12% Sau mẫu đánh nhẵn giấy ráp nhằm tăng khả tráng keo Sau sấy đánh nhẵn mẫu bảo quản túi nilon 2.2.3 Tiến hành ép mẫu a Chuẩn bị mẫu ép Trước ép ta tiến hành chuẩn bị mẫu Ta chuẩn bị mẫu với kích thước sau: L x W x t = 650 x 80 x 5, mm Các hầu hết đạt đủ điều kiện tiến hành ép độ ẩm đạt từ 8-10%, bề mặt làm phẳng, nhẵn qua hai lần bào, kích thước Mẫu đánh số ký hiệu để phân biệt mức thí nghiệm b Chuẩn bị máy 33 Mẫu ép máy ép BYD 113 Trung tâm nghiên cứu chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng Khoa Chế biến Lâm sản, Trường đại học Lâm nghiệp Các thông số máy ép nhiệt BYD 113: Mặt bàn ép kích thước: 800 x 800 (mm) Chiều cao khoang máy ép: 500 (mm) Đường kính xilanh: 360 (mm) Cơng suất động bơm dầu: 27,9 (kW) Gia nhiệt dòng điện Tmax: 300oC Tổng áp lực ép: 2400 (kN) Với máy ép bàn ép nhiệt lót sinh sẽ, máy khởi động thử trước tiến hành ép Áp suất ép tính tốn là: 1.5 MPa Hình 2.6 Máy ép nhiệt BYD 113 34 ình 2.7 Máy đo lực Amsler ình 2.8 ể điều nhiệt RW-3025G 35 c Chuẩn bị chất kết dính Chất kết dính hai loại keo: SYNTEKO 1980 SYNTEKO 1985 với chất đóng rắn HARDENER 1993 pha chế theo tỷ lệ: 100 phần keo + 15 phần chất đóng rắn Lượng keo tính tốn cho mẻ thí nghiệm là: K = l.t.a.n.m Trong đó: l - chiều dài mẫu t - chiều rộng mẫu a - số mặt bôi tráng n - số lượng mẫu m - lượng chất kết dính cho m2 cần quét K = 650x10-3x80x10-3x2x3x125 = 39 g Trong 39 g chất kết dính có: 33,91 g keo Synteko 1980 Synteko 1985 5,09 g chất đóng rắn hardener 1993 d Ép mẫu Sau chuẩn bị xong mẫu, máy ép, chất kết dính ta tiến hành ép mẫu Với mức thí nghiệm keo pha chế xong mang bôi tráng lăn Tiến hành bôi tráng keo lên mặt mẫu, sau tráng keo xong ta để thời gian OAT = phút, sau ghép mặt tráng keo vào dùng băng dính cố định hai đầu tránh xê dịch để thời gian CAT = phút tiếp đưa mẫu lên bàn ép, tiến hành đóng bàn ép Thời gian ép 60 phút (ép nguội) Mức thí nghiệm thực tương tự với mức thời gian OAT CAT chọn cho mức thí nghiệm Ta tiến hành ép cho loại keo 2.2.4 iểm tra độ bền dán dính Để đánh giá chất lượng mối dán tiến hành kiểm tra loại mẫu phương pháp khác 36 2.2.4.1 iểm tra độ bền kéo trượt màng keo Mẫu cắt thành mẫu kéo trượt nhỏ với kích thước nêu Số lượng mẫu : 12 mẫu/mức thí nghiệm Mẫu gá vào gá, tải trọng máy tăng từ từ đến màng keo bị kéo trượt (thời gian tăng tải từ 30 – 60s) đọc trị số tải trọng lực phá huỷ đồng hồ đo lực (đọc xác đến kg ) Cơng thức tính : k =( Fmax /lb)x 9,81 (MPa) Trong : Fmax - lực kéo màng keo bị phá huỷ, (kg) b - chiều rộng tiết diện kéo, (mm) l - Chiều dài tiết diện kéo, (mm) 9,81 - hệ số quy đổi từ kgf sang Newton (N) Sau tiến hành kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo, thông qua xử lý số liệu ta kết sau: ối với keo Synteko 1980/1993 Bảng 2.2 ộ bền kéo trượt màng keo với gỗ Chế độ eo lai, MPa ặc trưng thống kê OAT, (phút) CAT, (phút) Xtb s S% P% C(95%) 5,40 0,39 7,16 2,07 0,25 6,42 0,83 13,85 4,00 0,53 5,54 0,91 16,37 4,73 0,58 10 5,38 0,60 11,07 3,20 0,38 10 4,91 0,68 13,80 3,98 0,43 10 4,72 0,80 16,85 4,87 0,51 12 4,65 0,70 14,97 4,32 0,44 12 4,58 0,56 12,23 3,53 0,36 12 4,40 0,48 10,93 3,16 0,31 Dựa kết bảng 2.2 ta lập phương trình tương quan biểu thị phụ thuộc độ bền kéo trượt màng keo assembly time có dạng: Y = 0,24X1 - 0,75X2 - 0,04X12 + 0,02X22 + 9,87 Trong đó: 37 (2.1) Y – hàm tương quan biểu thị k ; X1 – biến số OAT; X2- biến số CAT Hệ số tương quan: r = 0,93 Từ phương trình tương quan (2.1) ta thiết lập biểu đồ tương quan theo thc nghim Hình 2.9 Đồ thị quan hệ assembly time với độ bền kéo tr-ợt màng keo Synteko 1980/1993 với gỗ Keo lai Độ bền kéo tr-ợt, MPa 5.5 4.5 10 12 3.5 OAT, ối với keo Synteko 1985/1993 ảng 2.3 ộ bền kéo trượt màng keo với gỗ Chế độ eo lai, MPa ặc trưng thống kê OAT, (phút) CAT, (phút) Xtb s S% P% C(95%) 4,40 0,62 14,19 4,10 0,40 4,65 0,73 15,69 4,53 0,46 5,26 0,83 15,73 4,54 0,53 10 5,55 0,68 12,32 3,56 0,43 10 6,34 0,59 9,40 2,71 0,38 10 6,05 0,83 13,73 3,96 0,53 12 5,15 0,44 8,64 2,49 0,28 12 4,96 0,76 15,31 4,42 0,48 38 12 4,70 0,65 13,75 3,97 0,41 Dựa vào kết bảng 3.6 ta lập phương trình tương quan assembly time độ bền kéo trượt màng keo có dạng: Y = 0,34X1 +5,66X2 - 0,03X12 - 0,28X22 - 23,28 (2.2) Hệ số tương quan r = 0,90 Từ phương trình tương quan (2.2) ta thiết lập biểu đồ tương quan theo thc nghim Hình 2.10 Đồ thị quan hệ assembly time độ bền kéo tr-ợt màng keo Synteko 1985/1993 với gỗ Keo lai Độ bền kéo tr-ợt, MPa 6.5 5.5 10 4.5 12 3.5 OAT, 2.2.4.2 iểm tra độ bong tách màng keo Từ mẫu lớn ta cắt thành mẫu kiểm tra bong tách với kích thước nêu Mẫu bong tách kiểm tra theo tiêu chuẩn Nhật Bản JAS Type Số lượng mẫu : 12 mẫu/mức thí nghiệm Mẫu luộc nồi luộc tự động 703o C giờ, sau để 15 phút điều kiện môi trường, cuối sấy nhiệt độ 603o C Chiều dài bong tách đo thước kẹp điện tử có độ xác đến 10-2mm 39 Sau tiến hành kiểm tra độ bong tách màng keo, thông qua xử lý số liệu ta kết sau: ối với keo Synteko 1980/1993 Bảng 2.4 Mức độ bong tách gỗ Chế độ eo lai, % ặc trưng thống kê OAT, (phút) CAT, (phút) Xtb s S% P% C(95%) 36,54 2,61 7,15 2,06 1,66 30,65 5,03 16,42 4,74 3,20 37,10 4,91 13,23 3,82 3,12 10 38,65 5,45 14,11 4,07 3,47 10 39,33 6,61 16,81 4,85 4,20 10 41,57 4,28 10,30 2,97 2,72 12 46,41 7,03 15,14 4,37 4,46 12 47,15 5,82 12,35 3,57 3,70 12 46,06 4,73 10,26 2,96 3,00 Từ kết mức độ bong tách mẫu thí nghiệm giá trị mức assembly time ta xây dựng phương trình tương quan: Y = -3,76X1 - 1,08X2 + 0,5X12 + 0,2X22 +36,18 (2.3) Hệ số tương quan r = 0,96 Từ phương trình tương quan (2.3) ta thiết lập biểu đồ tương quan thực nghiệm H×nh 2.11 Đồ thị quan hệ assembly time độ bong tách màng keo Synteko 1980/1993 với gỗ Keo lai §é bong t¸ch, % 50 45 CAT 40 10 35 12 30 25 OAT, 40 ối với keo Synteko 1985/1993 ảng 2.5 Mức độ bong tách gỗ Chế độ eo lai, % ặc trưng thống kê OAT, (phút) CAT, (phút) Xtb s S% P% C(95%) 42,18 5,81 13,77 3,97 3,69 40,53 2,94 7,26 2,10 1,87 40,02 6,67 16,67 4,81 4,24 10 38,53 6,36 16,51 4,76 4,04 10 26,52 4,05 15,28 4,41 2,58 10 27,18 4,57 16,81 4,85 2,90 12 41,54 4,72 11,37 3,28 3,00 12 42,54 3,69 8,67 2,50 2,34 12 43,88 3,85 8,76 2,53 2,44 Từ kết mức độ bong tách mẫu thí nghiệm giá trị mức assembly time ta xây dựng phương trình tương quan: Y = -5,65X1 - 54,75X2 + 0,59X12 + 2,76X22 + 313,9 (2.4) Hệ số tương quan r = 0,90 Từ phương trình tương quan (2.4) ta thiết lập biểu tng quan thc nghim Hình 2.12 Đồ thị quan hệ assembly time độ bong tách màng keo Synteko 1985/1993 với gỗ Keo lai Độ bong tách, % 50 45 CAT 40 10 35 12 30 25 OAT, 41 2.3 Nhận xét, phân tích đánh giá kết 2.3.1 Nhận xét Từ bảng thống kê ta thấy hệ số biến động hệ số xác thí nghiệm cịn lớn dung lượng mẫu quan sát (12 mẫu), nguyên liệu đầu vào mang tính tương đối, ván bề mặt vật dán, độ ẩm có khác nhau, có chỗ mặt cắt xuyên tâm, có chỗ mặt cắt tiếp tuyến Tráng keo tay khó tạo màng keo nhau, độ nhẵn bề mặt không cao Từ biểu đồ 2.9 đến 2.12 ta thấy: Trong điều kiện loại gỗ Keo lai, độ ẩm, lượng keo tráng, chế độ ép khoảng assembly time tốt loại keo Synteko 1980/1993 mức thí nghiệm R2 (OAT = phút, CAT = phút), loại keo Synteko 1985/1993 mức thí nghiệm R5 (OAT = phút, CAT= 10 phút) 2.3.2 Phân tích kết thực nghiệm a Phân tích ảnh hưởng cấu tạo gỗ Cấu tạo gỗ lõi, gỗ giác khác nhau: Gỗ lõi gỗ giác hình thành lên sau sau q trình biến đổi sinh học, vật lý, hố học phức tạp Vì vậy, gỗ giác, gỗ lõi khác KLTT, cấu tạo thành phần hoá học nên chất lượng mối dán phần gỗ giác, gỗ lõi khác Về KLTT, gỗ giác lớn gỗ lõi Chính mà chế độ gia cơng bề mặt vật dán gỗ giác cho chất lượng gia công bề mặt tốt phần gỗ lõi Mà cường độ dán dính lại tỷ lệ thuận với độ nhẵn bề mặt vật dán Vì chất lượng mối dán gỗ giác – gỗ giác, gỗ giác – gỗ lõi tốt chất lượng mối dán gỗ lõi – gỗ lõi Ở phần gỗ lõi ống mạch tế bào bít, bịt kín lỗ mạch có số chất hố học khác thẩm thấu lên vách tế bào Do trình thẩm thấu dung dịch keo vào gỗ khó khăn nên ép keo bị trào làm nghèo lượng keo bề mặt vật dán dẫn đến chất lượng mối dán gỗ lõi – gỗ lõi chất lượng mối dán gỗ giác – gỗ giác b Phân tích ảnh hưởng độ tuổi 42 Gỗ keo sử dụng có độ tuổi 8-10 năm Ở độ tuổi phần gỗ lõi xuất vòng gỗ già, mềm xốp màu nâu xám, làm giảm độ bền học gỗ Vùng gỗ làm giảm chất lượng gia công bề mặt, cường độ mối dán vùng thấp c Phân tích ảnh hưởng áp suất ép Với gỗ lõi bề mặt vật dán khơng thể độ nhẵn phẳng cao gỗ giác đồng thời gỗ lõi keo khó thẩm thấu màng keo khơng dàn trải gỗ giác nên đòi hỏi áp suất ép gỗ lõi phải lớn phần gỗ giác Nhưng q trình làm thí nghiệm ta chọn áp suất ép cho gỗ giác gỗ lõi nên chất lượng mối dán gỗ giác lớn gỗ lõi d Phân tích ảnh hưởng thiết bị Bản thân thiết bị đo, máy móc chứa sẵn sai số định đồng hồ đo lực sai số kgf Tuy nhiên sai số không đáng kể e Phân tích ảnh hưởng gia cơng mẫu Mẫu thí nghiệm gia cơng theo tiêu chuẩn tránh khỏi số mẫu sai lệch gia công chưa chuẩn Những mẫu gia cơng chưa chuẩn cho kết thí nghiệm khơng xác, trung thực, làm ảnh hưởng đến kết Cuối thí nghiệm cho kết sai lệch với thực tế Tuy nhiên, mẫu sai quy cách ít, ảnh hưởng khơng đáng kể tới kết thí nghiệm Ngồi ra, q trình tráng keo chủ yếu thủ công dùng rulô nhiều người tham gia nên lượng keo không cho mẫu, dẫn đến sai khác cường độ dán dính f Phân tích tượng phá huỷ mẫu Đa số mẫu thí nghiệm phá huỷ màng keo nhiên số mẫu dạng phá huỷ lại phần gỗ giác phần gỗ lõi Các mẫu gia công quy cách, mẫu khơng bị khuyết tật dạng phá huỷ xảy màng keo, cho kết kéo trượt màng keo trung thực 43 Các mẫu có dạng phá huỷ phần keo gỗ trình gia công cắt mẫu thử kéo trượt chưa chuẩn xác Mẫu phần gỗ chưa cắt hết nên kéo trượt màng keo phần gỗ chưa cắt bị phá huỷ chúng cho trị số kéo trượt lớn giá trị thực Ở mẫu kéo trượt bị đứt gỗ phần gỗ lõi gỗ lõi có mắt bị chéo thớ dẫn đến cường độ kéo đứt dọc thớ gỗ nhỏ cường độ kéo trượt màng keo làm cho gỗ bị đứt Các mẫu cho giá trị nhỏ giá trị thực 44 Phần 3.1 ẾT LUẬN V Ề XUẤT ết luận Qua kết nghiên cứu , đưa số kết luận sau: Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/1993 Synteko 1985/1993 dán vào bề mặt gỗ Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính có tính quy luật lập phương trình tương quan độ bền dán dính assembly time Khoảng assembly time hợp lý loại keo Synteko 1980/1993 mức R2 (OAT = phút, CAT = phút), Với loại keo Synteko 1985/1993 mức R5 (OAT = phút, CAT = 10 phút) Kết nghiên cứu sở để định hướng cho sử dụng keo với khoảng assembly time hợp lí 4.2 Tồn Phạm vi nghiên cứu đề tài hạn chế loại gỗ Keo lai hai loại keo dán Synteko 1980/1993, Synteko 1985/1993 công ty keo Casco cung cấp Một số yếu tố khống chế độ ẩm vật dán, lượng keo tráng, chế độ ép, môi trường ép khó điều khiển dẫn đến hệ số biến động mẫu lớn mức thí nghiệm 4.3 ề xuất Mở rộng phạm vi nghiên cứu assembly time cho loại gỗ khác, cho điều kiện sản xuất cụ thể như: sản xuất ván ghép thanh, ván dán, ván dăm Để phục vụ cho nghiên cứu khoa học mong thiết bị dùng phục vụ cho trình tạo mẫu kiểm tra đảm bảo tính xác, khơng bị hư hỏng hay sai số phải sửa chữa sử dụng 45 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Tiếng việt Phạm Văn Chương – Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo, NXB Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2005), h ng pháp nghi n c u th c nghiệm, Trường đại học Lâm nghiệp Hà Thị Thu (2009), khoá luận tốt nghiệp “Nghi n c u ảnh h ởng thời gian sau trộn keo (pot life) đến độ bền dán dính keo Synteko 1911/1999”, Khoa Chế biến Lâm sản, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Nguyễn Văn Thuận – Phạm Văn Chương (1993), i giảng Công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập 1, Trường đại học Lâm nghiệp Tài liệu tham khảo tiếng nước American society for testing and materials - Designation: D 6325 – 98, Test Method for Determining Open Assembly Time of Carpet Mastic Adhesives1 Bryan H.River – E Anold Okkonen (1991), Delamination of Edge – glued wood panels-moisture effects Res Note FPL – RN – 0259 Madison, WI: U.S Department of Agriculture, Forest Service,Forest Products Laboratory Wood as an engineering material, Glossary of the Wood handbook Madison, WI : USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, 1999 General technical report FPL ; GTR-113 Handbook of Adhesive Technology, Second Edition Revised and Expanded K.Semple, E.Sackey, H.Park and G.Smith (2005), Open assembly time effects on strength properties of OSB bonded with PMDI, The University of Bristish Columbia Faculty of Forestry 10 Product information (2009), Casco adhesives 11 Thermomechanical analysis and performance tests of some EPI wood adhesives, Lijun Qiao, Allan J Easteal, Clive J Bolt, Philip K Coveny, Robert A Franich Pigment & Resin Technology Bradford: 2000 Vol 29, Iss 4; pg 229 46 ... Qua kết nghiên cứu , đưa số kết luận sau: Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/ 1993 Synteko 1985 /1993 dán vào bề mặt gỗ Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính có... tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng Assembly time đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/ 1993, 1985 /1993 với gỗ Keo lai? ?? Phần TỔN 1.1 QUAN VỀ VẤN Ề N IÊN CỨU hái niệm Assembly time [7], [9] Assembly time. .. hệ assembly time với độ bền kéo tr-ợt màng keo Synteko 1980/ 1993 với gỗ Keo lai Độ bền kÐo tr-ỵt, MPa 5.5 4.5 10 12 3.5 OAT, ối với keo Synteko 1985 /1993 ảng 2.3 ộ bền kéo trượt màng keo với gỗ