Nghiên cứu ảnh hưởng của gỗ giác gỗ lõi từ cây keo lai tới cường độ dán dính của keo EPI

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khố hoc 2005 – 2009, với định hƣớng khoa Chế biến lâm sản, phân công môn Ván nhân tạo, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Thuận thực đề tài tốt nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng gỗ Giác gỗ Lõi từ Keo lai tới cường độ dán dính keo EPI Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu thực tơi dã hồn thành đề tài Nhân dịp cho phép đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: - Các thầy cô môn Ván nhân tạo - Các thầy trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản - Trung tâm thƣ viện trƣờng Đại học Lâm Nghiệp - Các bạn bè nhóm nghiên cứu bạn bè giúp đỡ tơi hồn thành đề tài Và đặc biệt thầy giáo hƣớng dẫn Th.s Nguyễn Văn Thuận Trong trình thực chƣa 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 đƣợc bảo thầy giáo đóng góp ý kiến bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ giác gỗ lõi hai khái niệm chuyên môn để phân biệt hai vùng gỗ gỗ Chúng có đặc điểm khác nhau, tính chất gỗ giác, gỗ lõi khác q xa phạm vi ứng dụng, mục tiêu sử dụng khác Cây Keo lai loài gỗ rừng trồng có gỗ giác, gỗ lõi phân biệt tƣơng đối rõ rệt Vì đƣợc đồng ý khoa Chế biến lâm sản, môn Ván nhân tạo, hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Thuận nghiên cứu thực đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng gỗ Giác gỗ Lõi từ Keo lai tới cường độ dán dính keo EPI Đề tài đƣợc thực nhằm xác định rõ ảnh hƣởng loại keo dán tới khả dán dính với hai vùng gỗ khác loại Keo lai Qua thời gian cố gắng nỗ lực đến đề tài đƣợc hoàn thành Hi vọng kết nghiên cứu làm sở tham khảo cho trình sản xuất ván ghép loài Hà Nội ngày tháng năm 2009 Sinh viên Hoàng Phi Hùng CHƢƠNG I : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Các vấn đề nghiên cứu 1.1 Tìm hiểu keo lai 1.1.1 Nguồn gốc phân bố Cây Keo lai có tên khoa học Acacia auriculiformis x A.mangium loại đƣợc lai tạo hai loại Keo Acacia thuộc chi thực vật họ đậu(Legumnosao) họ phụ trinh nữ (Minosoideage) Keo tai tƣợng Keo tràm Đây hai loại có nguồn gốc từ Australia, đƣợc du nhập, nhân giống rộng rãi nƣớc Đơng Nam Á Tại Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới phù hợp với điều kiện sinh trƣởng phát triển chúng Chính chúng đƣợc trồng hầu hết nơi từ đồng đến miền núi, với diện tích lớn trở thành loại quan trọng chƣơng trình trồng rừng phủ xanh đất trống đồi trọc, trồng rừng nguyên liệu cho nhà máy giấy, nhà máy sản xuất ván nhân tạo, trồng rừng cải tạo đất phát triển kinh tế vùng khó khăn Cây Keo phát Malaisia vào năm 1972, sau chúng lần lƣợt đƣợc phát giới nhƣng tập chung chủ yếu nƣớc Châu Á, vùng Đông Nam Á nhƣ : Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc, Canada Ở Việt Nam,cây Keo lai chủ yếu đƣợc phát dạng lai tự nhiên hai loại Keo tai tƣợng Keo tràm, khu rừng Keo tai tƣợng với số lƣợng 3-4 % Từ phát nhà nghiên cứu chọn dòng lai tốt nhân giống trồng rộng rãi nhiều địa phƣơng nƣớc Qua thực tế cho thấy, Keo lai có nhiều ƣu điểm so với bố mẹ mặt sinh học nhƣ tính chất lí gỗ Hiện nay, Keo lai đƣợc nhân giống cách hom từ mẹ lai tự nhiên từ số trung tâm nghiên cứu số lâm trƣờng Một số tỉnh có lƣợng Keo lai trồng tập chung : Hà Nội (Hà Tây cũ), Hồ Bình, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Yên Bái, Tuyên Quang, tỉnh thuộc Tây Nguyên 1.1.2 Tình hình sử dung gỗ Keo lai Trong công nghiệp chế biến lâm sản Cây Keo lai với đặc điểm chung bố mẹ : cƣờng độ thể tích trung bình, tốc độ phát triển nhanh, thân gỗ thẳng tròn, gỗ tƣơng đối sáng màu, chu kỳ thu hoạch ngắn nên thích hợp làm nguyên liệu cho ngành chế biến bột giấy, sản xuất ván nhân tạo Hiện nay, nƣớc khu vực có ngành chế biến gỗ phát triển, sản phẩm đƣợc làm từ gỗ rừng trồng sản phẩm có chất lƣợng cao Ở Việt Nam, năm gần đây, với phát triển chung đất nƣớc, ngành Chế biến lâm sản có bƣớc phát triển lớn mạnh đặc biệt mặt sản xuất ván nhân tạo,nhiều nhà máy đƣợc xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu vật liệu cho ngành: xây dựng, mộc, tàu biển…Và loại keo Acasia, Keo lai đối tƣợng khai thác làm sản phẩm ván nhân tạo nhƣ: ván dán, ván dăm, ván sợi,ván ghép Trong xây dựng khai khoáng Trong xây dựng nay, phần lớn sử dụng keo lai vào làm cột chống, xẻ làm cốt pha, phần nhỏ làm chi tiết kết cấu chịu lực khung cửa Trong khai khoáng, gỗ Keo lai đƣợc sử dụng làm cột trống hầm lò Hàng năm, ngành khai thác than sử dụng lƣợng lớn gỗ trụ mỏ từ gỗ rừng trồng có gỗ Keo lai Trong đời sống Keo lai loại đƣợc phát nên việc sử dụng cịn ít, chủ yếu dùng lẫn với Keo tai tƣợng Keo tràm, gỗ đƣợc dùng để đóng loại dụng cụ sinh hoạt bình thƣờng nhƣ: giƣờng, tủ, cửa…và đƣợc sử dụng chủ yếu vùng trung du miền núi Lịch sử trình nghiên cứu Cây Keo lai đƣợc phát lần dạng lai tự nhiên, khu rừng trồng Keo tai tƣợng Keo tràm Từ phát này, có nhiều cơng trình nghiên cứu về: lai tạo, nhân giống, sinh trƣởng, đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ, vật lí gỗ…nhƣ: - 1972 Keo lai đƣợc phát Malaisia Messrs Herburt Shim - 1978 xác định rõ nguồn gốc Keo lai -1980- 1990 nghiên cứu nhân giống đó, Griffin nhân giống hom, nuôi cấy mô +1990 đến nghiên cứu sinh trƣởng, nghiên cứu ứng dụng gỗ Keo lai công nghiệp chế biến gỗ +1997- 1998 Lê Đình Khả nghiên cứu sử dụng giống Keo lai tự nhiên + 2002 Bùi Đình Tồn nghiên cứu đặc điểm cấu tạo tính chất chủ yếu Keo lai định hƣớng sử dụng công nghệ sản xuất ván ghép + Nguyễn Hồng Nhiêu nghiên cứu sử dụng gỗ Keo lai công nghiệp sản xuất ván dăm Hiện có vài đề tài nghiên cứu sử dụng gỗ Keo lai công nghệ sản xuất ván ghép nhƣng chƣa có đề tài nghiên cứu ảnh hƣởng gỗ giác lõi tới cƣờng độ dán dính cơng nghệ sản xuất ván ghép Vì việc nghiên cứu cần thiết nhằm ứng dụng vào thực tiễn sản xuất, đƣa kết lụân có ý nghĩa khoa học nhằm nâng cao hiệu sử dụng nguyên liệu gỗ sản xuất 1.2 Gỗ giác gỗ lõi Gỗ lõi gỗ giác hình thành nên Đây q trình biến đổi vật lí, sinh học hoá học phức tạp Trƣớc hết tế bào chết, thể bít hình thành, chất hữu xuất hiện: nhựa cây, chất màu, tanin, tinh dầu,… ruột tế bào thấm lên vách tế bào làm cho gỗ lõi có màu sẫm, nặng, cứng khó thấm nƣớc, đồng thời khả chống sâu, nấm, mối mọt gỗ giác Gỗ lõi gỗ giác hình thành nên, loại có giác lõi phân biệt, đến tuổi định hình thành gỗ giác theo tuổi tăng nên đƣờng kính phần gỗ giác đƣợc tăng lên Khi chuyển từ gỗ giác sang gỗ lõi, tế bào gỗ phần giác hết lực sinh trƣởng nghĩa bề dày vách tế bào khơng thay đổi Do tính chất gỗ lõi gỗ giác chênh lệch không đáng kể Chỉ có độ cứng gỗ lõi cao gỗ giác chất chứa ruột tế bào thấm lên vách tế bào, ngƣợc lại độ dẻo dai gỗ giác lớn (gỗ lõi cứng nhƣng giịn, gỗ giác mềm dẻo) 1.3 Tìm hiểu ván ghép 1.3.1 Lịch sử trình nghiên cứu ván ghép Ván ghép loại hình sản phẩm ván nhân tạo, xuất từ sớm nhƣng đƣợc phát triển mạnh sau năm 1970 Khu vực có khối lƣợng lớn Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á Nhật Bản nƣớc sản xuất ván ghép nhiều sau đến Hàn Quốc, Inđơnêxia Ở Việt Nam ngành cơng nghệ sản xuất ván nhân tạo vói chung ván ghép nói riêng đƣợc quan tâm, nhƣng sản xuất cịn quy mơ nhỏ Để có đƣợc sở khoa học đƣa vào sản xuất, nhằm nâng cao xuất chất lƣợng sản phẩm, từ có nhiều cơng trình nghiên cứu nƣớc ngồi nƣớc Góp phần vào việc nghiên cứu, trƣờng Đại học Lâm nghiệp có nhiều đề tài nghiên cứu ván nhân tạo, có số lƣợng khơng nhỏ đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất ván ghép ví dụ : đề tài nghiên cứu cơng nghệ sản xuất ván ghép từ gỗ Bồ Đề, từ gỗ Keo Lá Tràm, từ gỗ Bạch Đàn, Thông Trắng… Hơn nhiều đề tài chuyên nghiên cứu cách cụ thể yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới trình sản xuất ván ghép nhƣ : bề rộng ảnh hƣởng tới cƣờng độ ván, lƣợng keo ảnh hƣởng tới cƣờng độ ván… Sự ảnh hƣởng chất bảo quản tới cƣờng độ ván, tới khả trang sức ván… 1.3.2 Nguyên liệu sản phẩm sản xuất ván ghép Nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất ván ghép thanh, chủ yếu việc tận dụng từ loại gỗ phi tiêu chuẩn nhƣ bìa bắp phân xƣởng xẻ, lõi gỗ bóc, gỗ có đƣờng kính nhỏ số loại gỗ tận dụng khác Yêu cầu nguyên liệu để sản xuất không đƣợc mục nát, mọt, phải giới hạn khuyết tật nhƣ : mắt sống, mắt chết, phải phân loại gỗ phẩm riêng, bìa bắp lõi gỗ riêng đƣa vào sản xuất Để đảm bảo yêu cầu nguyên liệu ta cần quan tâm đến tiêu chất lƣợng nhƣ sau: - Các ghép thành phần phải loại có tính chất gần giống nhau, khơng cho phép ghép lẫn gỗ mềm với gỗ cứng - Các ghép thành phần phải đƣợc sấy đến độ ẩm từ - 12% - Vết nứt ghép thành phần nhỏ 200mm, không cho phép mục mọt - Nếu ghép có đƣờng kính mắt lớn 10mm phải đƣợc cắt bỏ - Hai ghép liền kề không đƣợc trùng mạch ghép, khoảng cách mạch ghép theo chiều dài lớn 50mm - Khe hở ghép thành phần mặt nhỏ 1mm, mặt cạnh nhỏ 3mm 1.3.3 Sản phẩm Sản phẩm ván ghép có nhiều dạng với nhiều tên gọi khác nhau, định nghĩa theo tiêu chuẩn BS 6100-1984 ván ghép chia thành số dạng chủ yếu sau: - Ván ghép lõi đặc không phủ mặt (Laminated board) - Ván ghép khung rỗng (Veneer spaced lumber) - Ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt (Core plywood/ Block board/ Lamin board) a Ván ghép lõi đặc không phủ mặt Là loại sản phẩm thu đƣợc cách ghép gỗ có kích thƣớc nhỏ, ngắn lại với nhờ chất kết dính điều kiện định Loại sản phẩm yêu cầu nguyên liệu có chất lƣợng tƣơng đối cao, màu sắc đồng Ở Việt Nam thƣờng sản xuất từ gỗ Thông, Cao Su, Vạng Trứng, Pơ Mu Mục đích sử dụng thƣờng sản xuất ván sàn, sản phẩm thủ công mĩ nghệ… Hiện loại hình sản phẩm ván ghép khơng dán phủ bề mặt sản xuất loại hình sản phẩm ván ghép khác yêu cầu chất lƣợng bề mặt ghép nên tỉ lệ lợi dụng không cao, xu hƣớng năm tới ván ghép không dán phủ bề mặt mà chủ yếu dạng ghép ngón (Finger joint) đƣợc phát triển b Ván ghép khung rỗng Là loại sản phẩm thu đƣợc cách dán ép ván mỏng ván dán có chiều dày nhỏ lên khung gỗ rỗng, với tham gia chất kết dính điều kiện định Do đặc điểm cấu tạo nên sản phẩm thƣờng có chiều dày lớn, khối lƣợng thể tích nhỏ, độ bền uốn tĩnh không cao đặc biệt chịu lực dạng phẳng Ở nƣớc phát triển ván ghép khung rỗng thƣờng đƣợc sử dụng chủ yếu để làm cửa, vách ngăn dạng định hình, ngồi ƣu điểm khối lƣợng thể tích nhỏ cịn có khả cách nhiệt cách âm tốt Để tăng khả cách nhiệt, cách âm phần rỗng bên ván cho thêm mùn cƣa, phoi bào, vật liệu xốp khác Với việc sản xuất đơn giản không kén chọn nhiên liệu, sản phẩm thƣờng đƣợc ứng dụng rộng rãi xây dựng.Ván ghép khung rỗng đƣợc sản xuất với khối lƣợng lớn nƣớc phát triển loại hình sản phẩm phổ biến nƣớc phát triển nhƣ Việt Nam tƣơng lai không xa c Ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt Ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt loại sản phẩm thu đƣợc cách dán ép ván mỏng lên hai mặt gỗ ghép (ván lõi) với tham gia chất kết dính điều kiện định Ván ghép lõi đặc đƣợc chia thành hai loại “Block board” “Lamin board”, hai loại khác chủ yếu kích thƣớc chiều rộng thành phần để tạo nên ván lõi “Block board” sản phẩm thu đƣợc cách phủ hai lớp ván mỏng lên hai bề mặt ván lõi Ván lõi đƣợc làm từ gỗ xẻ có kích thƣớc nhỏ, ngắn, cạnh đƣợc gia công nhẵn đƣợc liên kết với theo chiều rộng chiều dài Các thành lõi gỗ xẻ có chiều rộng từ – 30 mm, chiều dày phụ thuộc vào chiều dày sản phẩm, thông thƣờng chiều dàt sản phẩm : 16; 19; 22; 25; 30 mm Loại sản phẩm “Block board” đƣợc sản xuất nhiều phù hợp với nguyên liệu gỗ rừng trồng, tỉ lệ lợi dụng gỗ tƣơng đối cao giá thành hợp lí Loại sản phẩm “Lamin board” sản phẩm có dạng tƣơng tự nhƣ “Block board” nhƣng kích thƣớc lõi “Lamin board” cao so với “Block board” Chính mà loại hình sản phẩm sản xuất ít, biến động từ 1.5-1.7mm Giá thành chế tạo “Lamin board” cao so với “Block board” Chính mà loại hình sản phẩm sản xuất ít, đƣợc sản xuất cho cơng trình sử dụng phẳng, có khả sử dụng lớn, co rút nhỏ Từ đặc điểm tính chất nêu ván ghép thấy rằng: công nghệ sản xuất ván ghép không kén chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đơn giản, phạm vi sử dụng rộng Ngồi cịn số ƣu điểm sau: - Nguyên liệu để sản xuất chủ yếu từ gỗ có kích thƣớc nhỏ, độ bền học thấp - Dễ nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ - Sản phẩm đồng độ ẩm, đa dạng ổn định kích thƣớc; - Linh động liên kết lắp ghép; - Giá thành (tính theo m3 sản phẩm) nhỏ loại ván nhân tạo khác nhƣ: ván dăm, ván dán, ván sợi; Hiện nay, nƣớc Bắc Âu ngƣời ta thƣờng sản xuất ván ghép lõi đặc có phủ bề mặt từ lõi với chiều rộng nhỏ 25mm Cấu trúc “Block board” làm khác phụ thuộc vào số lớp ván mỏng dán mặt chiều thớ lớp ván mỏng so với lớp lõi Theo kết nghiên cứu Kotka of Forestry and wood Technology, Finland sản phẩm dạng “Block board” có loại sau: - Loại A : lớp AA – lõi – AA - Loại B : lớp AB – lõi – BA - Loại C : lớp BA – lõi – AB - Loại D : lớp D – lõi – D Các loại ván mỏng A B thƣờng có chiều dày từ 1.4 – 1.5 mm, ván mỏng D có chiều dày từ 2.2 - 2.4 mm Ván A, D có chiều thớ trùng với chiều rộng gỗ, ván B có chiều thớ trùng với chiều dài sản phẩm Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xác định độ bền dán dính phần gỗ giác gỗ lõi Keo lai với chất kết dính keo EPI 1999/1911 từ đƣa cách khắc phục tƣợng bong tách màng keo vật dán gây Bên cạnh kết luận đề tài giúp nâng cao chất lƣợng sản phẩm nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ Phạm vi, đối tƣợng nghiên cứu + Nguyên liệu gỗ : Keo lai (Acacia Mangium x Auriculiformis) + Chất kết dính : Keo EPI hãng Casco Nobel cung cấp Là loại keo hai thành phần: SYNTEKO 1999 HARDENER 1911 Nội dung nghiên cứu + Phân tích lựa chọn nguyên liệu gỗ đƣợc sử dụng phổ biến Keo lai + Tìm hiểu số tính chất kỹ thuật, cơng nghệ keo EPI 1999/1911 hãng Casco sản xuất + Thực tạo mẫu thí nghiệm + Kiểm tra độ bền dán dính màng keo + Xử lý số liệu, viết báo cáo Phƣơng pháp nghiên cứu + Phƣơng pháp kế thừa: kế thừa kết nghiên cứu có + Phƣơng pháp thực nghiệm, xử lí số liệu thống kê toán học + Kiểm tra theo tiêu chuẩn: EN-205:2003 (tiêu chuẩn Châu Âu) Vai trò ý nghĩa đề tài Ý nghĩa khoa học: Kết thực tài liệu tham khảo cho cơng trình nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn Kháo sát khác nâng cao hiệu sử dụng gỗ thực tiễn sản xuất Bên cạnh kết luận đề tài giúp đƣa giải pháp chống cong vênh, khuyết tật cho ván nhân tạo đặc biệt ván ghép x - trị số trung bình cộng giá trị xi 4.1.5 Hệ số xác Đƣợc xác định theo cơng thức: P= m 100% x Trong đó: P – hệ số xác; m – sai số trung bình cộng; x - trị số trung bình cộng giá trị xi 4.1.6 Sai số cực hạn ước lượng C(95%) C(95%) = t/2(k) S n (Với độ tin cậy 95%) Trong : - c 95%  : Sai số tuyệt đối - t : Chuẩn student - n : Dung lƣợng mẫu 4.2 Nội dung phƣơng pháp kiểm tra 4.2.1 Nội dung kiểm tra Kiểm tra độ bền kéo trƣợt màng keo, tiến hành kiểm tra mẫu máy thử kéo trƣợt Amsle Trung tâm thí nghiệm khoa chế biến lâm sản 4.2.1 Phương pháp kiểm tra - Dụng cụ: + Máy thử độ bền kéo trƣợt màng keo (máy Amsle); + Hệ thống kẹp mẫu - Tiến hành kiểm tra ghi giá trị đo đƣợc đồng hồ - Độ bền kéo trƣợt màng keo đƣợc xác định theo cơng thức:  k Trong đó:  P (MPa) a b  k - độ bền kéo trƣợt màng keo; P – Giá trị lực đo đƣợc đồng hồ; a – chiều dài màng keo; 32 b – chiều rộng màng keo Dƣới số dạng phá hủy mẫu: Mẫu phá hủy màng keo Mẫu phá hủy gỗ(khơng đạt) Hình 05: Mẫu sau phá huỷ Kết lực kéo trƣợt màng keo EPI mẫu gỗ 5.1 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ giác – giác Kí Hiệu L1 L2 B1 B2 Ltb Btb P(kgf) P(N) k(MPa) mẫu g.1 10,98 11,11 19,69 19,85 11,05 19,77 190,00 1863,90 8,54 g.2 10,10 10,36 19,02 19,10 10,23 19,06 170,00 1667,70 8,55 g.3 11,00 10,89 19,53 19,03 10,95 19,28 160,00 1569,60 7,44 g.4 10,76 10,42 19,00 19,20 10,59 19,10 154,00 1510,74 7,47 g.5 11,05 11,01 19,94 19,70 11,03 19,82 192,00 1883,52 8,62 g.6 10,46 10,30 19,19 19,84 10,38 19,52 184,00 1805,04 8,91 g.7 10,15 10,35 19,62 19,82 10,25 19,72 152,00 1491,12 7,38 g.8 10,96 10,72 19,10 19,50 10,84 19,30 162,00 1589,22 7,60 g.9 10,80 10,95 19,06 19,20 10,88 19,13 150,00 1471,50 7,07 g.10 10,57 10,64 19,76 19,74 10,61 19,75 156,00 1530,36 7,31 TB 167,00 1638,27 7,89 10,68 10,68 19,39 19,50 10,68 19,44 Bảng 03: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ giác– giác 33 5.2 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ giác- lõi Kí hiệu mẫu L1 L2 B1 B2 Ltb Btb P(kgf) P(N) k(MPa) g.l.1 g.l.2 g.l.3 g.l.4 g.l.5 g.l.6 g.l.7 g.l.8 g.l.9 g.l.10 TB 10,52 10,86 10,82 10,67 10,50 10,51 10,48 10,09 10,94 10,78 10,62 10,24 10,01 10,62 10,45 10,53 10,14 10,30 10,35 10,85 10,91 10,44 19,65 19,28 19,98 19,82 19,43 19,35 19,08 19,83 19,09 19,04 19,46 18,77 19,13 19,44 19,34 19,27 19,62 20,04 19,37 19,46 19,35 19,38 10,38 10,44 10,72 10,56 10,52 10,33 10,39 10,22 10,90 10,85 10,53 19,21 19,21 19,71 19,58 19,35 19,49 19,56 19,60 19,28 19,20 19,42 156,00 150,00 134,00 136,00 138,00 166,00 146,00 152,00 140,00 146,00 146,40 1530,36 1471,50 1314,54 1334,16 1353,78 1628,46 1432,26 1491,12 1373,40 1432,26 1436,18 7,67 7,34 6,22 6,45 6,65 8,09 7,05 7,44 6,54 6,88 7,04 Bảng 04: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ giác- lõi 5.3 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ lõi- lõi Kí Hiệu mẫu L1 l.1 10,70 l.2 10,42 l.3 10,83 l.4 10,45 l.5 11,02 l.6 10,61 l.7 10,00 l.8 10,75 l.9 10,84 l.10 11,03 TB 10,67 L2 B1 B2 Ltb Btb P(kgf) P(N) k(MPa) 10,70 10,84 10,89 10,99 10,93 10,78 10,77 10,07 10,76 11,35 10,81 19,94 19,45 19,27 19,27 20,00 19,85 20,05 19,57 20,27 19,80 19,75 19,62 19,55 19,28 19,10 19,75 20,21 19,74 19,90 19,90 19,61 19,67 10,70 10,63 10,86 10,72 10,98 10,70 10,39 10,41 10,80 11,19 10,74 19,78 19,50 19,28 19,19 19,88 20,03 19,90 19,74 20,09 19,71 19,71 145,00 148,00 131,00 125,00 143,00 152,00 130,00 132,00 136,00 125,00 136,70 1422,45 1451,88 1285,11 1226,25 1402,83 1491,12 1275,30 1294,92 1334,16 1226,25 1341,03 6,72 7,00 6,14 5,96 6,43 6,96 6,17 6,30 6,15 5,56 6,34 Bảng 05: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ lõi- lõi 34 5.4 Kết xử lý thống kê cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI Loại gỗ Lõi- lõi Giác- lõi Giác- giác X (Mpa) S (Mpa) 0,68 0,60 0,45 7,89 7,04 6,34 S (%) 8,62 8,49 7,12 P (%) 2,73 2,68 2.25 C(95%) 0,49 0,43 0,32 Bảng 06: Kết xử lý thống kê cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI từ gỗ Keo lai Ta có biểu đồ biểu thị cƣờng độ kéo trƣợt màng keo loại gỗ keo: 7,89 7,04 6,34 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) gỗ lõi gỗ giác_lõi gỗ giác Loại gỗ Biểu đồ 01: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo từ loại mẫu gỗ Keo lai Nhƣ xắp xếp theo thứ tự cƣờng độ dán dính giảm dần thu đƣợc kết nhƣ sau: gỗ giác > gỗ giác lõi > gỗ lõi 35 Qua kết nghiên cứu số đề tài tiến hành theo hƣớng cho kết nhƣ sau a, Kết nghiên cứu gỗ giác gỗ lõi Keo tràm Loại gỗ Lõi- lõi Giác- lõi Giác- giác X (Mpa) S (Mpa) 0,46 0,55 0,69 8,12 7,62 7,25 S (%) 5,69 7,21 9,40 P (%) 1,80 2,28 2,97 C(95%) 0,33 0,39 0,49 Bảng 07: Kết xử lý thống kê cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI từ gỗ Keo tràm * Biểu đồ biểu thị 8.2 8.12 7.8 7.62 Cường độ kéo 7.6 trượt màng keo 7.4 (MPa) 7.25 7.2 6.8 gỗ lõi gỗ giác_lõi gỗ giác Loại gỗ Biểu đồ 02: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo từ loại mẫu gỗ Keo tràm 36 b, Kết nghiên cứu với gỗ giác gỗ lõi Keo tai tượng Loại gỗ Lõi- lõi Giác- lõi Giác- giác X (Mpa) 6,67 6,73 6,99 S (Mpa) 0,60 0,65 0,54 S (%) 9,01 9,67 7,67 P (%) 2,85 3,06 2,43 C(95%) 0,43 0,46 0,38 Bảng 08: Kết xử lý thống kê cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI từ gỗ Keo tai tƣợng * Biểu đồ biểu thị 6,99 6,95 6,9 6,85 Cường độ kéo 6,8 trượt màng keo 6,75 (MPa) 6,7 6,73 6,67 6,65 6,6 6,55 6,5 gỗ lõi gỗ giác_lõi gỗ giác Loại gỗ Biểu đồ 03: Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo từ loại mẫu gỗ Keo tai tƣợng 37 CHƢƠNG IV : PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ Theo lí thuyết Đánh giá kết độ bền kéo trượt màng keo: Tiêu chuẩn so sánh: EN 204:2001, loại D1 (để mẫu ngày điều kiện thƣờng T = 23 ± 20C, RH = 50 ± %; T = 20 ± 20C, RH = 65 ± %) So sánh với tiêu chuẩn EN 204:2001, thấy độ bền kéo trƣợt màng keo trung bình kết chƣa đạt yêu cầu Thấp nhiều so với trị số 10 MPa tiêu chuẩn Kết thực nghiệm cho thấy cƣờng độ dán dính mẫu GiácGiác( 7,89 MPa) lớn nhất, Lõi- Lõi(6,34 MPa) nhỏ Có khác trị số có khác vật dán, cụ thể gỗ lõi gỗ giác khác Bởi thí nghiệm đƣợc tiến hành điều kiện: nhiệt độ, độ ẩm môi trƣờng, áp suất thời gian ép Chất kết dính đƣợc sử dụng loại keo EPI Synteko 1911- 1999 Ta biết gỗ lõi gỗ giác hình thành lên, q trình biến đổi sinh học, vật lí, hố học phức tạp Vì gỗ giác, gỗ lõi khác khối lƣợng thể tích, cấu tạo thành phần hoá học…nên chất lƣợng mối dán phần gỗ giác, gỗ lõi có khác nhau, cụ thể nhƣ sau: Do gỗ lõi gỗ giác hình thành nên Ở loại có giác lõi phân biệt, đến tuổi định hình thành gỗ giác theo tuổi tăng nên đƣờng kính phần gỗ giác đƣợc tăng lên Khi chuyển từ gỗ giác sang gỗ lõi, tế bào gỗ phần giác hết lực sinh trƣởng nghĩa bề dày vách tế bào khơng thay đổi Do tính chất gỗ lõi gỗ giác chênh lệch không đáng kể Chỉ có độ cứng gỗ lõi cao gỗ giác chất chứa ruột tế bào thấm lên vách tế bào, với khối lƣợng thể tích gỗ lõi cao gỗ giác Nên ép áp suất là: 1,2 MPa ( 360 kgf) dẫn đến việc keo bị đẩy khỏi bề mặt vật dán, tràn gây tƣợng thiếu keo bề mặt vật dán làm giảm khả dán dính keo 38 Gỗ lõi có khối lƣợng thể tích cao gỗ giác mà gỗ có khối lƣợng thể tích cao kết cấu gỗ chặt chẽ, tráng keo thi dung dịch keo thấm vào gỗ khó Do khối lƣợng thể tích gỗ lớn nên khả nén ép thấp, dễ gây tƣợng tách màng keo sau ép làm cho cƣờng độ dán dính gỗ lõi thấp Các yếu tố cần phải kể đến là: chất lƣợng bề mặt thanh, lƣợng keo tráng, độ ẩm, nhiệt độ… đó, ảnh hƣởng chất lƣợng bề mặt lƣợng keo tráng đáng kể Thực tế q trình thực nghiệm gia cơng tạo mẫu, điều kiện thiết bị hạn chế nên tiến hành đánh nhẵn qua loa giấy nhám với tất mẫu, song chất lƣợng bề mặt chƣa đạt không thực đồng Đối với lƣợng keo tráng, quét keo thủ công chổi quét nên thực tế lƣợng keo tráng đảm bảo định mức 200 g/m2 nhƣ tính, kèm theo dày mỏng khác màng keo vết chổi quét Độ ẩm mẫu đƣợc đƣa khoảng 8% - 12% chƣa có đồng hồn toàn mẫu dẫn đến khả hút dung môi keo vào gỗ không tạo khác cƣờng độ dán dính mẫu gỗ Các khuyết tật gỗ yếu tố cần xét đến Một số mẫu chƣa đƣợc loại bỏ hết mắt, bị lẹm cạnh, cong vênh khâu xẻ chƣa đƣợc tốt Bên cạnh tồn khuyết tật khâu sấy nhƣ: cong vênh, nứt đầu ảnh hƣởng không tốt tới trình dán dính, làm giảm chất lƣợng mối dán Và lần ép việc xếp gỗ thủ công lên gá không chuẩn không thẳng hàng nên ép tạo tạo áp lực không mẫu vị trí mẫu Điều tạo nên không đồng cƣờng độ dán dính keo mẫu thí nghiệm Phân tích theo dạng phá huỷ mẫu Mẫu thí nghiệm giác – giác Sau hồn thành thí nghiệm cho thấy mẫu giác – giác chủ yếu xảy bị phá huỷ màng keo Đây cƣờng độ dán dính keo nhỏ cƣờng độ chịu lực gỗ Ta khắc phục tƣợng cách dùng loại keo 39 có cƣờng độ dán dính lớn Mẫu thí nghiệm giác – lõi Ở mẫu thí nghiệm này, phá huỷ vừa xảy màng keo vừa xảy phần gỗ Cụ thể phần gỗ lõi bị phá huỷ Nguyên nhân hai: chất kết dính vật dán Ta phân tích điều phần sau Mẫu thí nghiệm lõi – lõi Các mẫu lõi – lõi đƣợc thử kéo trƣợt màng keo hầu hết bị phá huỷ phần gỗ Để lí giải tƣợng đƣa hai nguyên nhân sau: - Nguyên nhân chất lƣợng chất kết dính tốt: cƣờng độ dán dính keo lớn cƣờng độ gỗ - Nguyên nhân thứ hai thuộc vật dán mà cụ thể phần gỗ lõi keo lai Thơng thƣờng gỗ lõi có khối lƣợng thể tích lớn cƣờng độ chịu lực khả dán dính lớn phần gỗ giác Tuy nhiên mẫu gỗ lõi – lõi mà tơi thí nghiệm lại thƣờng bị phá huỷ phần gỗ lõi Cả hai phần giác lõi đƣợc gia công điều kiện nhƣ : xẻ, sấy, đánh nhẵn Vì ảnh hƣởng khâu gia cơng gần nhƣ khơng có, có nhỏ khơng đáng kể Vậy khuyết tật gỗ nhƣ: mắt, mục Nhƣng trƣớc tiến hành thí nghiệm tơi kiểm tra thấy có số mẫu có khuyết tật Vậy ngun nhân mẫu gỗ tơi sử dụng đƣợc lấy từ gỗ qua tuổi khai thác ( – 10 năm) Khi gỗ qua tuổi khai thác lõi có tuỷ, phần gỗ xung quanh bị xốp rỗng, khối lƣợng thể tích giảm dẫn đến tính chất lí gỗ giảm Keo lai gỗ có tuỷ q tuổi khai thác ngun nhân dẫn đến tƣợng mẫu thí nghiệm bị phá huỷ phần gỗ lõi gỗ đƣợc sử dụng qua tuổi khai thác Đánh giá mối dán keo EPI - Màng keo EPI có khả đàn hồi tốt nên tránh đƣợc tƣợng rạn nứt màng keo Khả chịu mài mòn độ cứng màng keo tƣơng đối tốt - Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI tốt hẳn so với loại keo dán gỗ trƣớc (Keo U-F, U-F biến tính PVAc) Nó dán 40 dính tốt nhiều loại gỗ khác - Do thời gian gel hoá keo EPI ngắn nên thời gian ép ngắn so với loại keo khác Tuy nhiên thời gian gel hoá ngắn nên sản xuất quy mơ lớn gặp khó khăn thời gian bơi tráng q lâu - Đây loại keo hai thành phần nên thời gian bảo quản keo đƣợc lâu - Giá loại keo tƣơng đối đắt so với loại keo khác sử dụng cần cân nhắc tới lợi ích kinh tế Nhận xét kết nghiên cứu ba loại gỗ:Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo tràm - Kết nghiên cứu cho thấy cƣờng độ dán dính mẫu Lõi- Lõi gỗ Keo tràm ( 8,12 MPa) lớn nhất, mẫu Lõi- Lõi gỗ Keo lai (6.43 MPa) nhỏ - Khoảng biến động cƣờng độ dán dính mẫu gỗ giác lõi keo EPI từ Keo lai lớn nhất:7,89 - 6,34 (MPa), Keo tai tƣợng nhỏ nhất: 6,99- 6,67 (MPa) - Cả ba loài Keo có Việt Nam thích hợp dán ép điều kiện độ ẩm  10% * Khi sản xuất ván ghép từ ba loại gỗ cần ý: - Đối với gỗ Keo lai nên hạn chế phần gỗ lõi - Đối với gỗ Keo tai tƣợng nên hạn chế phần gỗ lõi - Đối với gỗ Keo tràm nên loại bỏ gỗ giác 41 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Qua lí thuyết, thực nghiệm kết thu đƣợc đề tài đƣa kết luận sau: - Đã xác định đƣợc khác cƣờng độ dán dính phần gỗ Keo lai - Giữa gỗ giác giác có cƣờng độ dán dính tốt phù hợp cho sản xuất ván ghép - Phần giác- lõi nằm khoảng cho phép nên sử dụng đƣợc - Cƣờng độ dán dính keo EPI phần gỗ lõi- lõi nhỏ Khuyến nghị Kết chung đề tài cho phép khuyến nghị nhƣ sau: - Nên sử dụng vật dán gỗ tuổi thành thục công nghệ - Để tăng thêm cƣờng độ dán dính cho giác- giác dùng loại keo có cƣờng độ dán dính tốt - Đề tài thực việc nghiên cứu ảnh hƣởng gỗ giác, gỗ lõi tới cƣờng độ dán dính keo EPI từ keo lai, phạm vi ứng dụng hạn chế ghép ngang sản xuất ván ghép Do đó, cần: + Nghiên cứu thêm ảnh hƣởng yếu tố khác đến độ bền mối dán nhƣ: chất lƣợng bề mặt thanh, lƣợng keo tráng, nhiệt độ, độ ẩm… sử dụng chất kết dính EPI + Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho nhiều loại gỗ khác lĩnh vực khác công nghệ sản xuất ván nhân tạo 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Văn Chƣơng, Nguyễn Văn Thuận, Công nghệ sản xuất ván nhân tạo, Tập I, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, 1993 Lê Xuân Tình, Nguyễn Đình Hƣng, Nguyễn Xuân Khu, Lâm sản bảo quản Lâm sản, Tƣờng Đại học Lâm Nghiệp, 1992 Lâm nghiệp Việt Nam 1945- 2000, nhà xuất Nông nghiệp Phạm Văn Chƣơng, Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập 1, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Bùi Đình Tồn, Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu Keo lai định hướng sử dụng công nghiệp sản xuất ván ghép thanh, 2002 Xử lý thống kê máy vi tính, Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Nguyễn Văn Thuận, Bài giảng chun mơn hố Keo dán Lê Xuân Tình, Khoa học gỗ, Đai học Lâm Nghiệp Hồ Xuân Các, Nguyễn Hữu Quang, Công nghệ sấy gỗ, Đại học Lâm Nghiệp 10 Tài liệu keo dán Casco Adhesives cung cấp 43 Các kí hiệu dùng đề tài Kí hiệu Ý nghĩa Đơn vị MC P Độ ẩm vật dán Lực kéo trƣợt màng keo % MPa T  Nhiệt độ ép Thời gian ép phút  Khối lƣợng thể tích gỗ khơ kiệt g/cm3  Khối lƣợng thể tích gỗ g/cm3  Độ bền kéo trƣợt màng keo N/mm2 X Trị số trung bình cộng Mpa S Độ lệch tiêu chuẩn Mpa m Sai số trung bình cộng Mpa m% Hệ số biến động % p% Hệ số xác % C(95%) Sai số cực đại ƣớc lƣợng % 44 C MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Các vấn đề nghiên cứu 1.1 Tìm hiểu keo lai 1.1.1 Nguồn gốc phân bố 1.1.2 Tình hình sử dung gỗ Keo lai 1.2 Gỗ giác gỗ lõi 1.3 Tìm hiểu ván ghép 1.3.1 Lịch sử trình nghiên cứu ván ghép 1.3.2 Nguyên liệu sản phẩm sản xuất ván ghép 1.3.3 Sản phẩm CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 Nguyên lý hình thành ván ghép 10 Gỗ Keo lai 11 Lý thuyết dán dính 14 Ảnh hƣởng số yếu tố tới q trình dán dính 15 4.1 Các yếu tố thuộc vật dán có ảnh hƣởng tới độ bền mối dán 15 4.2 Chất kết dính: 17 Giới thiệu keo EPI Synteko 1911/1999: 19 5.1 Chỉ tiêu kỹ thuật sản phẩm: 19 5.2 Một số lƣu ý sử dụng: 22 CHƢƠNG III: QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 23 Chuẩn bị nguyên liệu thiết bị thí nghiệm 23 1.1 Lựa chọn, chuẩn bị loại gỗ cần thiết gia công mẫu: 23 1.2 Quy trình tạo mẫu thí nghiệm 24 1.3 Lựa chọn, chuẩn bị thiết bị ép thiết bị thử kéo trƣợt màng keo 25 Kiểm tra độ bền liên kết sản phẩm 30 45 4.1 Phƣơng pháp xử lý số liệu kiểm tra 30 4.1.1 Trị số trung bình cộng 31 4.1.2 Độ lệch tiêu chuẩn 31 4.1.3 Sai số trung bình cộng 31 4.1.4 Hệ số biến động 31 4.1.5 Hệ số xác 32 4.1.6 Sai số cực hạn ƣớc lƣợng C(95%) 32 4.2 Nội dung phƣơng pháp kiểm tra 32 4.2.1 Nội dung kiểm tra 32 4.2.1 Phƣơng pháp kiểm tra 32 Kết lực kéo trƣợt màng keo EPI mẫu gỗ 33 5.1 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ giác – giác 33 5.3 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI gỗ lõi- lõi 34 5.4 Kết xử lý thống kê cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI 35 Qua kết nghiên cứu số đề tài tiến hành theo hƣớng cho kết nhƣ sau 36 CHƢƠNG IV : PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ 38 Theo lí thuyết 38 Phân tích theo dạng phá huỷ mẫu 39 Đánh giá mối dán keo EPI 40 Nhận xét kết nghiên cứu ba loại gỗ:Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo tràm 41 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 42 Kết luận 42 Khuyến nghị 42 46 ... cƣờng độ kéo trƣợt màng keo keo EPI từ gỗ Keo lai Ta có biểu đồ biểu thị cƣờng độ kéo trƣợt màng keo loại gỗ keo: 7,89 7,04 6,34 Cường độ kéo trượt màng keo (MPa) gỗ lõi gỗ giác_ lõi gỗ giác Loại gỗ. .. cứu ảnh hưởng gỗ Giác gỗ Lõi từ Keo lai tới cường độ dán dính keo EPI Đề tài đƣợc thực nhằm xác định rõ ảnh hƣởng loại keo dán tới khả dán dính với hai vùng gỗ khác loại Keo lai Qua thời gian... lƣợng mối dán khác gỗ giác gỗ lõi Nếu tuổi thành thục gỗ lõi biến đối bị mục dần nên cƣờng độ dán dính mối dán gỗ lõi bị giảm xuống Trong đề tài này, vật dán hai phần gỗ giác gỗ lõi gỗ Keo Lai Khối