Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiêt độ ép và thời gian ép đến chất lượng ván dán chậm cháy từ gỗ keo lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHAN ANH VŨ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ÉP VÀ THỜI GIAN ÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÁN DÁN CHẬM CHÁY TỪ GỖ KEO LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đồng Nai - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHAN ANH VŨ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ÉP VÀ THỜI GIAN ÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÁN DÁN CHẬM CHÁY TỪ GỖ KEO LAI CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY MÃ SỐ: 60.52.24 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC NGƯT.PGS.TS TRẦN VĂN CHỨ Đồng Nai - 2012 MỞ ĐẦU Công nghiệp sản xuất ván dán ngày phát triển thiếu hụt ngày tăng nguyên liệu từ gỗ rừng tự nhiên, đồng thời nguồn gỗ tự nhiên có tính chất lí cao khơng cịn nhiều Trong đó, nhu cầu gỗ cho sống người ngày gia tăng số lượng lẫn chất lượng Vì vậy, gỗ trở thành loại vật liệu đặc biệt, có giá trị kinh tế cao quan tâm từ nhà sản xuất, kinh doanh, quản lí nhà khoa học Một giải pháp nhà khoa học tập trung nghiên cứu sử dụng gỗ rừng trồng thay gỗ rừng tự nhiên việc tạo ván mỏng phương thức kinh tế việc sản xuất gỗ chất lượng cao thể hình ảnh gỗ sản phẩm Cơng nghệ cho phép công nghiệp gỗ sử dụng rừng trồng, nguồn nguyên liệu gỗ mà trước bị xem gỗ có đường kính q nhỏ để sản xuất ván ép Cơng nghệ sản xuất ván dán nhiều lớp dựa công nghệ sản xuất ván dán thông thường Ván dán tạo nên từ lớp gỗ liên kết với chất dán dính Đây loại vật liệu đặc trưng khả thiết kế cấu tạo cho ứng dụng xây dựng hay trang trí, định hình thẳng hay cong Ván dán tạo từ gỗ rộng thơng thường sử dụng cho mục đích trang trí Ván dán tạo từ gỗ kim thường sử dụng cho xây dựng kết cấu Do tính sử dụng ván dán mang tính hiệu cao đa dạng, gần gủi với người sản phẩm dùng hàng mộc xây dựng Đồng thời gỗ Keo Lai nước ta phát ngẫu nhiên, loại nguyên liệu ưu tiên phát triển khả sử dụng áp dụng vào ngành ván nhân tạo hệ lai nhân tạo F Ở Viêt Nam giống trồng nhiều nơi như: Bình Dương, Bình Phước, đồng Nai, Tây Ninh, Hồ Bình, Sơn La, Phú Thọ, Tun Quang, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Quảng Trị, Bình Định, Tây Ninh, Bình dương, Bình Phước, Đồng Nai… Từ nhận định tầm quan trong, ý nghĩa nêu trên, cho phép trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Đào tạo Sau Đại học, tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ép thời gian ép đến chất lượng ván dán chậm cháy từ gỗ Keo Lai ” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Từ trước đến nay, nhu cầu sử dụng gỗ nhân loại lớn ngày tăng tồn cầu Nhưng diện tích rừng ngày giảm nhiều nguyên nhân khác nhau: tốc độ tăng dân số nhanh, nhu cầu củi đốt mặt hàng đồ gỗ nhiều hơn, khiến cho tổng nhu cầu khối lượng gỗ tính theo đầu người tăng lên Nhu cầu lương thực tăng khơng ngừng, nhiều diện tích rừng bị biến để nhường chỗ cho việc gieo trồng loại lương thực Thêm vào đó, nạn cháy rừng xảy tất Châu lục làm cho diện tích rừng tồn giới ngày thu hẹp, khả cung cấp gỗ rừng tự nhiên ngày giảm xuống Hình 1.1 Cháy rừng Sơn La Để giải vấn đề quốc gia tập trung theo hướng đẩy mạnh trồng rừng sử dụng nguồn nguyên liệu mới, phát triển ván nhân tạo mà chủ yếu ván dăm, ván dán, ván sợi, ván mộc loại tăng nhanh công nghiệp chế biến lâm sản Cùng với khoa học công nghệ không ngừng phát triển kéo theo nhu cầu người ngày cao tinh thần vật chất Chính tài nguyên thiên nhiên trái đất ngày cạn kiệt Trong rừng nguồn nguyên liệu gỗ ngày bị suy thoái số lượng lẫn chất luợng Trên giới người coi gỗ loại vật liệu sử dụng rộng rãi, nguồn nguyên liệu gỗ phong phú tái tạo vô tận So với vật liệu xây dựng gỗ có nhiều ưu điểm như: Màu sắc, vân thớ đẹp, nhẹ tỷ lệ sức bền so với trọng lượng cao nên giá trị sử dụng cao; dễ gia công; không bị gỉ kim loại; cách âm, cách điện, cách nhiệt tốt Tuy gỗ nguyên có số nhược điểm tính chất khơng đồng theo chiều thớ, dễ bị cháy, bị mục, mọt, bị nứt nẻ, bị thay đổi hình dạng, kích thước tác động nhiệt, ẩm, bề rộng ván xẻ bị hạn chế đường kính thân gỗ Để khắc phục nhược điểm, mở rộng phạm vi giá trị sử dụng gỗ để tiết kiệm gỗ khai thác, chăm sóc rừng tự nhiên rừng trồng (gỗ tỉa thưa), sử dụng phế liệu gỗ qua chế biến học (phoi bào, mùn cưa, đầu mẩu) phế liệu nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, thân đay, xơ dừa ), tăng thêm nhiều sản phẩm cho sản xuất tiêu dùng, góp phần tích cực vào cơng tác bảo vệ rừng ; đến cuối kỷ thứ XIX nhờ cơng nghệ hố học phát triển tìm loại keo dán mới, công nghiệp sản xuất ván nhân tạo đời Xuất gỗ dán có ảnh hưởng lớn đến việc sử dụng gỗ, bắt đầu thay gỗ xẻ cạnh tranh gỗ xẻ nhờ có tính chất đồng theo chiều thớ, có kích thước ván lớn, độ bền học cao Cũng sản phẩm đồ mộc, nguyên liệu gỗ, gỗ Ván dán vật liệu dể bắt lửa có tính nguy hiểm gây cháy Nó nguyên nhân gây bùng phát mở rộng lửa trì đám cháy vụ hoả hoạn Việc sử dụng rộng rãi ván dán làm sản xuất hàng mộc mặt bàn, ghế, , làm trong công nghiệp chế tạo tàu, xe như: sàn, vỏ tàu xe, giường, ghế, cơng trình xây dựng (trần nhà, vách ngăn ) làm tăng mức độ nguy hiểm cháy, làm tăng phát sinh cháy Vì nước có cơng nghiệp ván nhân tạo phát triển người ta tạo ván dán khơng đảm bảo tính chất cơ, vật lý mà cịn có khả chậm cháy tốt Trong năm gần Việt Nam vấn đề quan tâm nghiên cứu Việc nghiên cứu tạo ván dán chậm cháy vừa góp phần đảm bảo cơng tác phịng cháy chữa cháy mà cịn nâng cao giá trị sử dụng ván dán hiệu Hình 1.2 Sử dụng ván dán làm cầu thang & trang trí nội thất Để tạo ván dán chậm cháy phải dùng hóa chất có tác dụng chống cháy phun, quét lên bề mặt ván thành phẩm trộn chất chống cháy vào ván dán, keo trình tạo ván Vấn đề đặt dùng hóa chất với nồng độ, tỷ lệ để đạt hiếu chống cháy cao mà không làm ảnh hưởng, ảnh hưởng giới hạn cho phép đến chất lượng ván Khí nghiên cứu ván dán chậm cháy, yếu tố công nghệ ép nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng ván dán Đặc biệt với ván dán chậm cháy, nhiệt độ thời gian ép ảnh hưởng nhiều đến chất lượng ván dán chậm cháy mức độ phân giải nhiệt chất chống cháy Vì vậy, luận văn nghiên cứu thông số nhiệt độ thời gian ép 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Khối lượng tiêu dùng ván nhân tạo giới phát triển với tốc độ cao, từ năm 1980 đến năm 2000 tăng lên 1,6 lần Năm 2003 toàn giới sản xuất khoảng 190 triệu m3 ván nhân tạo Nước có khối lượng sản xuất ván nhân tạo lớn Mỹ tiếp đến Trung Quốc, Canada, Đức Quốc gia tiêu dùng lượng ván nhân tạo lớn Mỹ (chiếm khoảng 33%khối lượng tiêu dùng giới), Trung Quốc (chiếm 10%), sau đến Đức Nhật Bản [4] Các nước vùng lãnh thổ Châu Á phát triển mạnh sản xuất ván nhân tạo, năm 1976 Thái Lan có 58 triệu dân, sản xuất 2,2 triệu m3 ván nhân tạo, bình qn 0,04m3/người/năm (trong ván dăm 1,3 triệu m3); Malaysia có 19 triệu dân, sản xuất khoảng triệu m3 ván sợi, bình quân 0,05m3/người/năm; Đài Loan có 22 triệu dân, hàng năm sản xuất 40.000m3 ván MDF nhập 350.000m3 ván nhân tạo loại [4] Q trình hình thành phát triển cơng nghiệp ván dán trải qua thời gian dài, nên công nghệ sản xuất ván dán hoàn thiện Tuy nhiên, chất lượng ván cần phải nghiên cứu đề cập tới, vậy, ván dán có nhiều nghiên cứu thực theo hướng nâng cao tiêu chất lượng ván, có tính chậm cháy ván Năm 1907, người ta dùng MgO, MgCl2, MgBr2 vào loại ván tương tự ván amiăng Do đó, ván có thành phần halogen thể tính chống cháy rõ rệt cơng nhận chất có khả chống cháy cho ván Số lượng chế phẩm chống cháy nghiên cứu chế tạo nhiều: Ở Mỹ sản xuất tỷ đô US, Châu Âu Bắt đầu từ năm 1940 có số quốc gia bắt đầu sản xuất loại ván nhân tạo chậm cháy Tuy nhiên, công nghệ sản xuất ván nhân tạo chậm cháy phát triển mạnh từ năm 1960.Các nước sản xuất nhiều loại ván chậm cháy thời kỳ như: Mỹ, Anh, Na Uy, Liên Xơ Ngồi nước châu Âu châu Mỹ kể trên, cịn có nhiều nước khác sản xuất ván nhân tạo chậm cháy coi tiêu chuẩn chống cháy tiêu chuẩn bắt buộc chất lượng sản phẩm Các nước là: Brazil, Thuỵ Sĩ, Ireland, Phần Lan, Thuỵ Điển, Na Uy, Hy Lạp, Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Canađa… Năm 1940, cơng trình nghiên cứu hãng “Bankroft” công bố số chất chống cháy vô (như: chất chống cháy muối bazơ), sáng chế Z.A Rogovin cộng tác viên tạo chất chống cháy hữu (chất cloparaffin) Rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu chế chống cháy cho gỗ sản phẩm từ gỗ Tuy nhiên, giải thích chế chống cháy dừng lại đến hai hướng cho vài vật liệu Phải từ năm 1970, chế chống cháy cho gỗ sản phẩm từ gỗ hoàn thiện Các nhà khoa học đưa chế chống cháy tương đối hoàn thiện như: A.A Moslemi-1978, леонович A.A-1994, Arsenault H.R.D1959, F.C Browe-1982… Năm 1953, Anon đưa số chất chống cháy vô cơ, như: chất chống cháy nhóm Bo, hợp chất kim loại Đến năm 1960, S.M.Gorxin công bố chất chống cháy vô cơ, như: chất chống cháy hệ P-N, nhóm halơzen Vào năm 1970 đến năm 1980, nhà khoa học Liên Xô tạo chất chống cháy axít photphoric đa tụ Chất tạo phản ứng urê, mêlamin với axít photphoric (H3PO4) Chất chống cháy sử dụng nhiều để xử lý loại vải chống cháy, ván dăm, ván sợi Từ năm 1970 trở lại đây, hợp chất đa tụ nhóm P-N, chất chống cháy ký hiệu (A-PP) có cơng thức phân tử (NH4)n+2PnO3n+1, tạo Nó hợp chất dạng bột màu trắng, có khả chống cháy tốt, khả tan nước 0.1  6% Vào năm 1970, nhà khoa học Trung Quốc tạo loại keo kí hiệu (U.D.PF), MDPF, H3PO4.PFAC, H3BO3.MFAC, H3PO4.MFAC có khả chống cháy Lưu Yến Cát cộng lấy acid photphoric Amoniac làm thành phần để tụ hợp nhiệt chế thành loại dung dịch chống cháy: Ngâm tẩm gỗ thông với điều kiện áp suất khơng khí, lượng thấm thuốc phân biệt 32,30,25 kg muối khô/m3gỗ, gỗ xử lý chống cháy đạt khó cháy cấp I JISD1201-77 chống cháy cấp I JISD1322-75 Chống uốn gỗ xử lý theo chiều dọc thớ giảm 6,25%8,25%, việc làm rỉ sắt tính tương tự gỗ khác, gỗ xử lý dùng nội thất [6] Năm 1989, quyền Newyork quy định nhà từ 12 tầng trở lên định phải dùng loại gỗ nhân tạo gỗ qua xử lý chống cháy năm 1984, pháp lệnh Nhật quy định nhà cao tầng(>31 m), siêu thị, cửa hàng ăn uống cơng trình cơng cộng thiết phải dùng sản phẩm gỗ cellulose qua xử lý chống cháy ví dụ gỗ ván dán, ván sợi thảm Hiện nay, chất chống cháy có chứa photpho ưa chuộng ván dăm, ván sợi Lượng hoá chất chứa photpho giới có khoảng 20 tỷ tấn, sản xuất nhiều Nga, Mỹ Ở Liên Xơ cũ Cộng Hịa Liên Bang Nga nhà khoa học trọng đến nghiên cứu ván gỗ chậm cháy Năm 1978, A.A Leonovich viết nghiên cứu tác phẩm “Lý thuyết thực hành chống cháy cho gỗ sản phẩm từ gỗ” Ngồi cịn nhiều nhà khoa học nghiên cứu chống cháy như: I Litkin B.C; Nhikitin, ceprocki M.K, Urolep… Đặc biệt tác giả A.A Moslemi đưa phương pháp trộn chất chống cháy keo dán Phương pháp nhanh chóng 69 YTN X1 ( 0c) X2 ( phút) Hình 3.8 : Mối tương quan độ nhiệt độ ép, thời gian ép tỷ lệ trương nở chiều dày ván dán Từ kết bảng 3.7, phương trình tương quan đồ thị hình 3.8, có nhận xét sau: - Khi nhiệt độ ép tăng lên, tỷ lệ trương nở chiều dày có xu giảm Tuy nhiên, nhiệt độ ép tăng lên đến 1300C tỷ lệ trương nở chiều dày ván dán có xu lại chững lại tăng lên nhiệt độ ép vượt qua ngưỡng 1400C - Khi thời gian ép tăng lên, tỷ lệ trương nở chiều dày có xu giảm Tuy nhiên, thời gian ép tăng lên đến gần 10phút tỷ lệ trương nở chiều dày ván dán có xu lại tăng lên - Giữa thời gian ép nhiệt độ ép hai biến số tỷ lệ thuận với Điều thể phương trình tương quan, hầu hết giá trị biến số dấu 70 3.3.5 Độ bền uốn tĩnh ván dán Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván dán nhiệt độ ép thời gian ép thay đổi trình bày bảng 3.8 Bảng 3.8 Độ bền uốn tĩnh ván dán (MPa) No T (0C)  (phút) Y1 Y2 Y3 Ytb 120 11 13.45 11.96 11.28 12,23 140 11 15.65 12.67 15.42 14,58 120 14.44 11.45 15.12 13,67 140 15.68 13.42 14.25 14,45 110 14.65 12.34 12.73 13,24 150 15.43 13.37 14.34 14,38 130 13.8 11.78 12.1 12,56 130 13 15.1 12.93 14.03 14,02 130 16.24 14.26 15.13 15,21 Từ kết thu bảng 3.8, qua xử lý số liệu xây dựng phương trình tương quan biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền uốn tĩnh ván dán sau: Dạng mã Y2 = 15,22 - 0,593x1 + 0,094x2 + 0,393x1x2 – 0,659 x12- 0,919x22 Dạng thực: YUT = -99,9023 + 1,5959T + 1,628t + 0,0197Tt - 0,0066T2 - 0,2298t2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền uốn tĩnh ván dán trình bày đồ thị 3.9 71 YUT X1 ( 0c) X2 ( phút) Hình 3.9 : Mối tương quan độ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền uốn tĩnh ván dán Từ kết bảng 3.8, phương trình tương quan đồ thị hình 3.9, có nhận xét sau: - Khi nhiệt độ ép tăng lên, độ bền uốn tĩnh ván dán có xu tăng lên Tuy nhiên, nhiệt độ ép tăng lên đến 130 0C độ bền uốn tĩnh ván dán có xu chững lại giảm nhiệt độ đạt giới hạn 145 0C Khi nhiệt độ ép ván tăng từ 110-1350C, độ bền uốn tĩnh ván tăng nhanh - Khi thời gian ép tăng lên, độ bền uốn tĩnh ván dán có xu tăng lên Đặc biệt, thời gian ép tăng từ 5-9 phút độ bền uốn tĩnh ván có xu tăng nhanh Tuy nhiên, thời gian ép tăng lên đến gần 10phút độ bền uốn tĩnh ván dán có xu chững lại giảm rõ rệt thời gian ép khoảng 12-13phút 3.3.6 Độ bền kéo trượt màng keo Kết kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo ván dán nhiệt độ ép thời gian ép thay đổi trình bày bảng 3.9 72 Bảng 3.9 Độ bền kéo trượt màng keo ván dán No T (0C)  (phút) Y1 Y2 Y3 Ytb 120 11 0.62 0.72 0.64 0,66 140 11 0.77 0.65 0.83 0,75 120 0.76 0.62 0.66 0,68 140 0.78 0.7 0.62 0,7 110 0.63 0.59 0.67 0,63 150 0.79 0.59 0.81 0,73 130 0.62 0.54 0.61 0,59 130 13 0.77 0.69 0.88 0,78 130 0.67 0.88 0.91 0,82 Từ kết thu bảng 3.9 qua xử lý số liệu xây dựng phương trình tương quan biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền kéo trượt màng keo ván dán sau: Dạng mã: Y3 = 0,823 + 0,031x1 + 0,037x2 + 0,018x1x2 – 0,068 x12 - 0,065x22 Dạng thực: YTMK = -11,5018 + 0,1718T + 0,194t + 0,0009Tt - 0,0007T2 - 0,0163t2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền kéo trượt màng keo ván dán trình bày đồ thị 3.10 73 YTMK X1 ( 0c) X2 ( phút) Hình 3.10: Mối tương quan độ nhiệt độ ép, thời gian ép độ bền kéo trượt màng keo ván dán Từ kết bảng 3.9, phương trình tương quan đồ thị hình 3.10, có nhận xét sau: - Khi nhiệt độ ép tăng lên, độ bền kéo trượt màng keo ván dán có xu tăng lên Tuy nhiên, nhiệt độ ép tăng lên đến 1400C độ bền kéo trượt màng keo ván dán có xu lại giảm Khi nhiệt độ tăng từ 1101350C, độ bền kéo trượt màng keo ván tăng nhanh giảm nhanh nhiệt độ đạt 145-1500C - Khi thời gian ép tăng lên, độ bền kéo trượt màng keo ván dán có xu tăng lên Tuy nhiên, thời gian ép tăng lên đến gần 10 phút độ bền kéo trượt màng keo ván dán có xu giảm Khi thời gian ép tăng từ 5-8 phút, độ bền kéo trượt màng keo ván tăng lên nhanh vượt tiêu chuẩn cho phép ván dán thông dụng Tuy nhiên, độ bền kéo trượt màng keo lại giảm nhanh thời gian ép từ 11-13phút 74 3.3.7 Tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán Kết kiểm tra tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán nhiệt độ ép thời gian ép thay đổi trình bày bảng 3.10 Bảng 3.10 Tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán No T (0C)  (phút) Y1 Y2 Y3 Ytb 120 11 22.45 19.54 19.3 20,43 140 11 17.59 14.5 16.87 16,32 120 21.21 18.25 18.5 19,32 140 19.34 17.54 18.14 18,34 110 20.15 18.37 19.5 19,34 150 17.54 19.56 18.25 18,45 130 21.76 19.65 20.27 20,56 130 13 16.32 19.45 19.91 18,56 130 14.32 16.76 14.88 15,32 Từ kết thu bảng 3.10, qua xử lý số liệu xây dựng phương trình tương quan biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán sau: DẠNG MÃ: Y4 = 15,33 - 0,794x1 - 0,467x2 - 0,783x1x2 + 1,626 x12 + 1,959x22 DẠNG THỰC: YTTK = 296,4118 – 3,9547T – 6,9595t - 0,0392Tt + 0,0163T2 + 0,4898t2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ ép, thời gian ép tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán trình bày hình đồ thị 3.11 75 YTTKL X1 ( 0c) X2 ( phút) Hình 3.11: Mối tương quan độ nhiệt độ ép, thời gian ép tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán Từ kết bảng 3.10, phương trình tương quan đồ thị hình 3.11, có nhận xét sau: - Khi nhiệt độ ép tăng lên, tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán có xu giảm Tuy nhiên, nhiệt độ ép tăng lên đến 130 0C tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán có xu lại tăng lên - Khi thời gian ép tăng lên, tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán có xu giảm Tuy nhiên, thời gian ép tăng lên đến gần 10phút tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán có xu lại tăng lên 3.3.8 Nhận xét đánh giá kết Chế độ ép bao gồm nhân tố là: nhiệt độ, áp suất, thời gian ép Ba yếu tố liên quan chặt chẽ với tạo thành chế độ ép Trong luận văn này, nghiên cứu thông số nhiệt độ thời gian ép ảnh hưởng đến chất lượng ván dán chậm cháy 76 - Thời gian ép (T): Thời gian ép ảnh hưởng đến suất, chất lượng sản phẩm Thời gian ép liên quan chặt chẽ đến áp suất nhiệt độ ép Thời gian tạo trình chuyền nhiệt thảm dán ván, ẩm, đóng rắn keo Thời gian phải tính đủ, thời gian dài gây giòn cháy lớp mặt Căn vào nhiệt độ ép áp suất ép chia thời gian ép sau: thời gian nâng áp lực P từ giá trị đến Pmax; thời gian ổn định thảm ván dán; thời gian hạ áp lực Nếu thời gian ép ngắn có suất cao chất lượng ván khơng đồng Với ván có độ ẩm cao, thời gian ép ngắn gây tượng phồng rộp ván không kịp ẩm, khơng khí khơng ngồi ván có chất lượng Nếu thời gian ép dài suất thấp, nhiên ván có chất lượng tương đối đồng Chính phải chọn thời gian ép hợp lý nhằm đảm bảo đóng rắn tốt keo bay ẩm ván Độ ẩm ván sau khỏi khoảng ép hợp lý ± 2% Thời gian ủ ván sau ép xong 24 độ ẩm ván cân với độ ẩm mơi trường cho keo đóng rắn hồn tồn q trình ép ván lượng keo đóng rắn hồn tồn chiếm khoảng 70 – 80% - Nhiệt độ ép (N): Nhiệt độ ảnh hưởng đến trình chuyền nhiệt vào thảm ván dán, có tác dụng làm dẻo dăm, dàn trải keo cuối làm cho keo đóng rắn Nhiệt độ ép phụ thuộc vào loại keo, loại ván mỏng, chất đóng rắn chiều dầy thảm ván dán Nếu nhiệt độ thấp keo chưa kịp đóng rắn, nhiệt độ cao keo, dăm bề mặt bị giịn, bị cháy Vì vậy, nhiệt độ phải phù hợp với chế độ ép Nhiệt độ ép phụ thuộc vào loại keo sử dụng, chủng loại nguyên liệu Khi gia nhiệt với độ ẩm thích hợp, gỗ dẻo hóa, dễ làm tăng mối liên kết tạo điều kiện giảm áp lực ép cực đại Ngược lại, nhiệt độ ép khơng 77 đảm bảo, q trình dẻo hóa kém, polymer hóa khơng đạt áp lực ép cực đại phải tăng lên Trong thời gian đầu keo bị làm dẻo sức căng bề mặt keo giảm xuống, điều tạo điều kiện thuận lợi cho việc làm ướt bề mặt dăm lân cận kéo theo vận chuyển keo từ ván mỏng sang ván mỏng khác dễ dàng Việc làm nóng thảm làm di chuyển nước dung môi keo bay hơi, khuyếch tán mao dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho kết dính trải keo lên bề mặt ván mỏng Thông thường sản xuất ván dán thường ép ván nhiệt độ từ 140 – 1800C Để nâng cao suất chất lượng cho ván dán, xu hướng nhà sản xuất ván dán hướng tới sử dụng chế độ ép với nhiệt độ cao, áp suất lớn thời gian ép ngắn Thời gian ép ảnh hưởng lớn đến độ bền liên kết tính chất học Thời gian tạo điều kiện cho keo đóng rắn tốt Tuy nhiên, thời gian dài keo đóng rắn dễ bị lão hoá Thời gian qúa dài làm nhiệt độ sâu vào ván phá huỷ kết cấu Với ván dán, nhà khoa học cho nhiệt độ tốt tâm khoảng 100-1100C tốt Căn vào hệ số truyền nhiệt gỗ Keo lai, giải thích khoảng 130 0C, nhiệt độ tâm tốt cho đóng rắn Điều giải thích với nhiệt độ tính chất học tăng lên Tuy nhiên, nhiệt độ cao, chất chống cháy ván có xu nước phân giải Vì nhiệt độ cao làm cho tỷ lệ tổn thất khối lượng lại có xu tăng lên 3.3.9 Tổng hợp kết giá trị thông số cơng nghệ Với kết qủa tính tóan tối ưu hàm mục tiêu ván dán (bảng 3-6), thu giá trị thông số đầu vào, thông số đầu thông số cố định suốt q trình thí nghiệm Tơi tiến hành lập bảng tổng hợp giá trị thông số cơng nghệ thể bảng (Xem phụ lục đến phụ lục 12) 78 Bảng 3.11 Tổng hợp thông số công nghệ chống cháy cho gỗ Keo lai Giá trị Đơn vị Keo lai m3 60-70 110- 120 độ Độ ẩm ván mỏng trước sấy > 60 % Độ ẩm ván mỏng sau sấy 10 % Độ ẩm ván mỏng sau tráng keo 20 % Sản phẩm ván dán chậm cháy lớp qui cách:  Chiều dày ván mỏng 1,5 mm  Ván dán lớp, chiều dày ván 6mm ( 1,5mmx3=4,5m, lớp mặt lớp 0,75 mm) mm Độ ẩm sản phẩm ván dán 10 – 12 % Nhiệt độ lửa đèn cồn 600 TT Tên nguyên liệu, hóa chất, Loại nguyên liệu ván dán Sấy ván mỏng: Nhiệt độ đầu vào Nhiệt độ đầu Thời gian đốt mẫu gỗ C phút Ghi 79 Loại hóa chất chống cháy H3BO3  Na2B4O7 10H2O  H3BO3 KLPT:61; TT:1.44; LTTN (50%) (50%) 200C- 5g/100g H2O;NĐNC 70oC; NĐPH 320oC; pH-4 g Na2B4O7 10H2O KLPT: 382; TT: 1.55; LTTN: 200C- 3.75g/100g H2O;NĐNC 87oC; NĐPH: 387oC; pH-9.3 chống ẩm dung dịch paraffin pH = 6.5;KLR = 0.83 g/cm3, nhà máy Tây Long- Quảng Nđộ = 80%,;NĐBC = Đông- Trung Quốc cho sản xuất 3600C;NĐPH = 1700C ván dán chậm cháy Chất chống ẩm  Paraffin Paraffin dung dịch khơng màu, khơng hồ ta nước, keo dán, cồn, hoà tan ête, cloruafooc (CCl4); KLR:0.8350.855 g/cm3; NĐ:6065%;NĐNC:600C; g 80 NĐPG:1700C; NĐBC:3600C [12, tr.79] 180 g/m2 10 Tỷ lệ hóa chất keo 10 % 11 Nhiệt độ ép 135 12 Thời gian ép 9,7 phút 13 Áp suất ép 12 kG/c m2 Keo UF: Lượng keo tráng cho ván là:  Q = 0.7 X 0.7 x 180 x = 176.4 g (keo dung dịch)  Keo khô kiệt 114.5 g  Lượng chất chậm cháy dùng cho là: 60g C So với lượng keo khô kiệt 81 Với thông số công nghệ bảng trên, kết nghiên cứu đạt sau: - Tỷ lệ trương nở chiều dày ván dán (YTN) = 5,560 (%) - Độ bền uốn tĩnh ván dán (YUT) = 15,375 (MPa) - Độ bền kéo trượt màng keo (YTMK) = 0,833 (MPa) - Tỷ lệ tổn thất khối lượng ván dán (YTTKL) = 15,175 (%) Qua trình khảo sát, tìm hiểu đặc điểm cấu tạo tính chất cơ, lý, hóa gỗ keo lai kết thí nghiệm sản xuất ván dán chậm cháy từ gỗ keo lai Ván dán chậm cháy đáp ứng yêu cầu cho sản xuất hàng mộc xây dựng như: Gỗ không bị biến màu, khả chậm cháy tốt, lâu bén lửa, kháng nấm mốc, hóa chất sử dụng khơng ảnh hưởng đến tính chất lý gỗ, độc hại cho mơi trường người sử dụng, giá hóa chất tương đối rẻ,… Nồng độ chất chống cháy pha vào keo ảnh hưởng lớn đến tiêu đầu ra, nồng độ chất chống cháy cao tiêu đầu thời gian bắt lửa gỗ tỷ lệ tổn thất khối lượng gỗ thấp Thời gian nhiệt độ ép ảnh hưởng đến tiêu đầu nêu đề tài Công thức pha chế chất chống cháy cho vào keo thí nghiệm cơng thức pha chế số gồm có H3BO3 (50%), Na2B4O7.10H2O(50%) với tỷ lệ 10 % phù hợp đơn giản ứng dụng thực tế sản xuất Vì loại hóa chất rẻ tiền, thơng dụng, ảnh hưởng đến tính chất vật lý học ván, dễ dàng hòa tan nước tỷ lệ, không độc hại cho môi trường, khả chậm cháy cao Công nghệ sản xuất ván dán chậm cháy từ gỗ keo lai tương tự công nghệ sản xuất ván dán thông dụng triển khai ứng dụng rộng rãi thực tế sản xuất 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau thời gian thực nghiên cứu đề tài, với kết thu được, qua phân tích đánh giá chúng tơi rút số kết luận sau: Chúng hoàn thành tốt mục tiêu nghiên cứu đặt nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian ép đến chất lượng ván dán chậm cháy từ gỗ Keo lai Đã tìm giá trị nhiệt độ ép, thời gian ép hợp lý sản xuất ván dán chậm cháy Quy trình công nghệ tạo ván dán chậm cháy từ gỗ keo lai tương tự với qui trình cơng nghệ sản xuất ván dán thông dụng Công nghệ sản xuất ván dán theo kết luận văn hồn tồn áp dụng vào thực tế sản xuất với trang thiết bị dùng sản xuất loại ván dán thông thường nay, đáp ứng yêu cầu ván dán dùng xây dựng hàng mộc Sản phẩm ván dán chậm cháy: Màu sắc tự nhiên gỗ keo lai, bề mặt nhẵn phẳng, chất lượng ván dán chậm cháy đạt tiệu chuẩn tính chất vật lý, học: Độ trương nở chiều dày, độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vng góc bề mặt, đáp ứng yêu cầu ván dán dùng đồ mộc xây dựng, trang trí nội thất, giá thành hợp lý KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu trình sản xuất ván dán theo hướng thay đổi thông số khác tạo ván dán như: Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ép, thời gian ép áp suất ép đến chất lượng ván dán chậm cháy từ gỗ Keo Lai ” Tiếp tục mở rộng hướng nghiên cứu không cho ván dán chậm cháy từ gỗ khác như: gỗ tạp rừng, gỗ điều, … 83 Tiếp tục triển khai kết nghiên cứu vào sản xuất bước đầu kết kết nghiên cứu ... loại keo dán chất chống ẩm paraffin lượng chất chống cháy Brorat Boric - Các vấn đề kỹ thuật tạo ván dán từ gỗ Keo Lai như: Sự ảnh hưởng nhiệt độ ép, thời gian ép, lượng keo đến tiêu chất lượng ván. .. với ván dán chậm cháy, nhiệt độ thời gian ép ảnh hưởng nhiều đến chất lượng ván dán chậm cháy mức độ phân giải nhiệt chất chống cháy 6 Vì vậy, luận văn chúng tơi nghiên cứu thông số nhiệt độ thời. .. chống cháy cao mà không làm ảnh hưởng, ảnh hưởng giới hạn cho phép đến chất lượng ván Khí nghiên cứu ván dán chậm cháy, yếu tố công nghệ ép nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng ván dán