Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ biến tính ván phủ mặt từ gỗ trám trắng canarium album raeusch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH VÁN PHỦ MẶT TỪ GỖ TRÁM TRẮNG (Canarium album Raeusch) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÉN ÉP Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị, công nghệ gỗ, giấy Mã số: 60 – 52 - 24 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ HUY ĐẠI ành: 301 Hà Tây, năm 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH VÁN PHỦ MẶT TỪ GỖ TRÁM TRẮNG (Canarium album Raeusch) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÉN ÉP LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT 301 Hà Tây, năm 2007 i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hồn thành đề tài tốt nghiệp tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa đào tạo Sau đại học, Khoa Chế biến lâm sản, Trung tâm công nghệ công nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệm, Trung tâm thơng tin thư viện, thầy cô giáo tạo điều kiện giúp đỡ phương pháp nghiên cứu kiến thức chuyên môn, tài liệu tham khảo, sở vật chất trang thiết bị thí nghiệm suốt q trình học tập làm đề tài Đặc biệt xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng đến thầy giáo TS Vũ Huy Đại, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho thời gian học tập trình thực luận văn Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban lãnh đạo cán Sở Nông nghiệp Phát triển nông thơn, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Hà Giang, tồn thể đồng nghiệp, bạn bè giúp đỡ hồn thành luận văn Cuối tơi xin chân thành cảm ơn tới Bố, Mẹ, anh chị em gia đình, đặc biệt vợ tơi: Cam Thị Anh Vân gái Hoàng Bảo Lâm động viên khuyến khích dành cho tơi tình cảm lịng u thương vơ hạn Tơi xin trân trọng cảm ơn ! Hà Tây, tháng năm 2007 Tác giả Hồng Cơng Trình ii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Mục lục ii Ký hiệu viết tắt iv Danh mục hình v Danh mục bảng vi ĐẶT VẤN ĐỀ .1 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lược sử nghiên cứu 1.1.1 Trên giới .3 1.1.2 Trong nước 1.2 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 10 14.1 Đối tượng nghiên cứu 10 1.4.2 Nội dung nghiên cứu 10 1.5 Phương pháp nghiên cứu 10 1.5.1 Phương pháp kế thừa .10 1.5.1 Phương pháp thực nghiệm .10 1.7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .14 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN .15 2.1 Đặc điểm chung gỗ 15 2.1.1.Cellulose 17 2.1.2 Lignin 18 2.1.3 Hemicellulose .19 2.2 Đặc điểm gỗ Trám trắng 20 2.3 Nguyên lý nén ép gỗ 21 2.4 Xử lý hoá dẻo gỗ .23 2.4.1 Các phương pháp hoá dẻo .23 2.4.2 Cơ chế hoá dẻo gỗ .24 2.3 Tác động dung dịch Amoniac đến gỗ .36 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ biến tính 38 2.5.1 Độ ẩm .38 2.5.2 Tỷ suất nén 39 2.5.3 Nhiệt độ 39 2.5.4 Thời gian 40 iii 2.5.5 Hướng ép 40 2.6 Các số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dán phủ 40 2.6.1 Ảnh hưởng vật dán 41 2.6.2 Ảnh hưởng chất kết dính .42 2.6.2 Ảnh hưởng thông số chế độ dán ép .43 2.7 Yêu cầu nguyên liệu sản xuất ván phủ mặt 45 2.7.1 Đặc tính bề mặt 46 2.7.2 Tính chất lý gỗ 46 Chương NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 49 3.1 Quy trình thực nghiệm 49 3.1.1 Thực nghiệm biến tính ván phủ mặt 49 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ép đến tính chất lý ván phủ mặt 54 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian đến Khối lượng thể tích 54 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại 56 3.3 Đánh giá số tính chất chủ yếu ván sàn dán ván phủ mặt biến tính 58 3.1.1.Khối lượng thể tích 58 3.3.2 Độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh 59 3.3.3 Độ bền kéo trượt màng keo .61 3.3.4 Độ cứng xung kích 63 3.3.5 Đánh giá khả làm ván sàn dán ván phủ mặt biến tính .64 3.3.6 So sánh số tính chất ván sàn phủ mặt ván phủ mặt biến tính với số loại gỗ làm ván sàn thông dụng .66 Chương IV: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 67 4.1 Kết luận 67 4.2 Khuyến nghị 68 Một số hình ảnh sản phẩm Tài liệu tham khảo Phụ lục iv CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI Ký hiệu Tên gọi Max Trị số cực đại Min Trị số cực tiểu MC Độ ẩm MOE Modull đàn hồi uốn tĩnh MOR Độ bền uốn tĩnh L Chiều dài P Áp suất U-F Keo Urea formaldehyde t Chiều dày w Chiều rộng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam T Nhiệt độ  Thời gian  Khối lượng thể tích Htb Độ cứng xung kích Pmax Lực phá huỷ K Tỷ suất đàn hồi trở lại  Độ bền gỗ  Tỷ suất nén SE Sai số trung bình SD Sai tiêu chuẩn   v DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG ĐỀ TÀI TT Tên Hình Trang 2.1 Cấu trúc vách tế bào 15 2.2 Cấu tạo mixen xenlulô 16 2.3 Phân tử Cellulose 17 2.4 Quá trình trương cellulose nước 18 2.5 Mối quan hệ nhiệt độ chuyển hoá biến dạng 26 2.6 Đường cong nhiệt độ - Modull phi kết tinh cao phân tử 28 2.7 Diễn biến động thái điển hình cao phân tử phi kết tinh 29 2.8 Sự biến dạng gỗ theo thời gian tác dụng ngoại lực 34 2.9 Biểu đồ ép ngang gỗ 36 3.1 Biểu đồ nén ép 51 3.2 Quy trình cơng nghệ tạo gỗ biến tính từ Amoniac 52 3.3 Sơ đồ ép gỗ theo hướng xuyên tâm 53 3.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất ván sàn từ ván phủ mặt biến tính 54 3.5 3.6 Quan hệ nhiệt độ, thời gian đến khối lượng thể tích ván phủ mặt Quan hệ nhiệt độ, thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại ván phủ mặt 55 57 3.7 Kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván sàn 60 3.8 Mẫu kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo 62 vi DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỀ TÀI TT Tên Bảng Trang 1.1 Thông số đầu vào đầu q trình biến tính 12 2.1 Một số tính chất gỗ Trám trắng 21 3.1 Đặc điểm lấy mẫu 40 3.2 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian épđến khối lượng thể tích ván phủ mặt biến tính Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại ván phủ mặt biến tính, % 55 57 3.4 Khối lượng thể tích ván sàn 59 3.5 Độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh ván sàn 61 3.6 Độ bền kéo trượt màng keo 63 3.7 Độ cứng xung kích ván sàn 64 3.8 Tổng hợp số tính chất lý ván phủ mặt ván sàn lớp 65 ĐẶT VẤN ĐỀ Sau mười năm đổi mới, ngành công nghiệp Chế biến lâm sản chuyển biến mạnh mẽ phát triển thành mạng lưới toàn quốc với nhiều thành phần kinh tế xã hội tham gia Kim ngạch xuất gỗ hàng năm không ngừng tăng lên, năm 2000 kim ngạch xuất gỗ nước đạt 219 triệu USD, đến năm 2005 kim ngạch đạt tới ngưỡng 1,5 tỷ USD Dự báo năm tới xuất gỗ Việt Nam tăng thị trường Châu Á, Châu Mỹ có nhu cầu lớn Nguồn cung cấp gỗ nguyên liệu nội địa năm tới phục vụ cho ngành chế biến nước chủ yếu dựa vào khai thác trồng phân tán, khai thác rừng trồng có tận thu rừng tự nhiên Sản lượng gỗ phục vụ cho ngành chế biến lâm sản hàng năm lên đến hàng triệu mét khối Tuy nhiên, nguồn cung cấp gỗ phải dựa vào nhập từ nước chủ yếu Trong năm gần Việt Nam rừng trồng cơng nghiệp q trình hình thành dần thay rừng tự nhiên vai trò cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến gỗ Cùng với phát triển xã hội kéo nhu cầu gỗ ngày tăng lên, gỗ rừng tự nhiên ngày khan hiếm, việc sử dụng gỗ rừng trồng xu tất yếu Tuy nhiên, gỗ rừng trồng nhiều nhược điểm dễ bị sâu nấm phá hoại, khối lượng thể tích, cường độ độ bền tự nhiên thấp… Vì khó sản xuất sản phẩm mộc nội thất có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Trước thực tế đó, vấn đề đặt phải sử dụng có hiệu cao gỗ rừng trồng Để nâng cao giá trị xử dụng gỗ giới Việt Nam, xu đem lại hiệu kinh tế cao biến tính gỗ Cơng nghệ biến tính gỗ nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất theo nhiều xu hướng khác tính ưu việt như: nâng cao tính chất học, vật lý vật liệu gỗ; tiết kiệm nguyên liệu tạo sản phẩm có chất lượng cao từ loại gỗ rừng trồng có phẩm chất thấp Từ ưu điểm cơng nghệ biến tính gỗ phát triển mạnh mẽ tạo nhiều loại vật liệu có tính chất lý tính cơng nghệ cao sử dụng nhiều lĩnh vực đời sống xã hội sản xuất đồ mộc nội thất, xây dựng, giao thông, chế tạo máy… Việc nghiên cứu, ứng dụng cơng nghệ biến tính gỗ vào thực tiễn sản xuất điều kiện nay, vừa nâng cao giá trị sử dụng gỗ rừng trồng thay dần nguyên liệu gỗ tự nhiên vừa tạo sản phẩm có chất lượng cao cơng việc có ý nghĩa mặt khoa học tính thực tiễn Đây xu hướng chiến lược công nghiệp chế biến gỗ nước ta Trong đó, sản xuất gỗ biến tính phương pháp hố xu hướng nâng cao tính chất lý sử dụng hiệu loại nguyên liệu gỗ rừng trồng Trong năm gần đây, Việt Nam có nhiều đề nghiên cứu cơng nghệ biến tính gỗ nhằm nâng cao tính chất học, vật lý loại gỗ rừng trồng thu kết ban đầu khả quan đặt móng cho nghiên cứu Cây Trám Trắng (Canarium album Raeusch) địa mọc nhanh, dễ trồng, thâm tròn thẳng, chiều cao 25m Nhưng bên cạnh gỗ Trám Trắng có nhược điểm khối lượng thể tích gỗ thấp, gỗ dễ bị nấm mốc, sâu, mọt phá hoại Nghiên cứu biến tính nâng cao chất lượng gỗ Trám trắng để sản xuất ván phủ mặt, phục vụ cho sản xuất đồ mộc cao cấp, đồ nội thất, xây dựng chưa nghiên cứu Xuất phát từ thực tiễn để tiếp tục nghiên cứu biến tính gỗ phục vụ cho ngành chế biến lâm sản chọn đề tài: “Nghiên cứu số yếu tố công nghệ biến tính ván phủ mặt từ gỗ Trám trắng (Canarium album Raeusch.) phương pháp nén ép” 55 Kết ghi phụ biểu 1-1 đến 1-9; Kết xử lý thống kê ghi bảng 3.2 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ép đến khối lượng thể tích ván phủ mặt biến tính Khối lượng thể tích, g/cm Nhiệt độ ép T, oC Thời gian ép , phút 10 15 20 140 0,73 0.76 0.78 150 0.75 0.78 0.80 160 0.76 0.79 0.81 0.820 0.800 0.780 0.760 0.740 T1 0.720 T2 0.700 T3 0.680 0.660 0.640 10 15 20 Thời gian, phút Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian ép đến khối lượng thể tích ván phủ mặt + Nhận xét Q trình hố dẻo nén ép gỗ làm tăng khối lượng thể tích gỗ Trám trắng với tăng nhiệt độ thời gian ép Trong cấp thời gian nhiệt độ tăng khối lượng thể tích tăng, nguyên nhân do: sau ép nhiệt gỗ có xu hướng khơi phục kích 56 thước ban đầu Nhiệt độ thấp làm cho vách tế bào gỗ khơng hố dẻo triệt để gỗ quay trở lại hình dạng kích thước Mặt khác, gỗ hợp chất cao phân tử khơng định hình nên nhiệt độ tăng cao dẫn đến chuyển hoá tinh thể lignin hemicellulose nhiệt độ cao q trình chuyển hố triệt để Do có khác khối lượng thể tích cấp thời gian cấp nhiệt độ khác Trong cấp nhiệt độ thời gian tăng khối lượng thể tích tăng nguyên nhân do: Trong gỗ tồn hai loại biến dạng, biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo có tính thuận nghịch với Thời gian tăng có nghĩa làm tăng biến dạng dẻo giảm biến dạng đàn hồi gỗ biến tính, điều giải thích tăng thời gian gia nhiệt khối lượng thể tích gỗ tăng theo 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại Nhược điểm lớn gỗ biến tính đàn hồi trở lại sau thời gian sử dụng Do vậy, xác định chế độ ép nhiệt để hạn chế đến mức thấp đàn hồi trở lại trở lại gỗ biến tính điều quan trọng sản phẩm gỗ biến tính mang ý nghĩa thực tiễn cao Kết ghi phụ biểu 2-1 đến 2-9; Kết xử lý thống kê ghi bảng 3.3 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại ván phủ mặt biến tính, % Thời gian ép , phút o Nhiệt độ ép T, C 10 15 20 140 34.04 24.78 20.84 150 29.60 21.72 19.13 57 160 25.69 19.17 17.96 Khả đàn hồi trở lại, % 35 30 25 20 T1 15 T2 T3 10 10 15 20 Thời gian, phút Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian ép đến khả đàn hồi trở lại ván phủ mặt + Nhận xét Từ kết cho thấy: Q trình hố dẻo nén ép gỗ làm giảm khả đàn hồi trở lại gỗ Trám trắng với tăng nhiệt độ thời gian ép Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến dẻo hoá vách tế bào gỗ trình nén ép, nhiệt độ tăng làm cho lignin hemixelluloes dễ dàng chuyển từ trạng thái thuỷ tinh sang trạng thái lỏng dính làm tăng độ biến dạng dẻo gỗ Do đó, nhiệt độ tăng khả đàn hồi gỗ giảm Thời gian tăng làm tăng biến dạng dẻo đồng thời làm giảm biến dạng đàn hồi gỗ nhiệt độ cao kéo dài thời gian làm cho hemixelluloes phát sinh thay đổi hố học tạo thành hợp chất đa tụ tính hút ẩm kém, đồng thời kéo dài thời gian làm cho khoảng cách chuỗi phân tử khu vực không kết 58 tinh cellulose vách tế bào ngắn lại, hình thành kết hợp cầu hydro mới, từ làm cho gỗ có tính ổn định kích thước tốt 3.3 Đánh giá số tính chất chủ yếu ván sàn dán ván phủ mặt biến tính 3.1.1.Khối lượng thể tích Để xác định khối lượng thể tích đề tài sử dụng tiêu chuẩn GB 9846.11-88 Trung Quốc dùng để kiểm tra khối lượng thể tích ván dán nhiều lớp Kích thước mẫu: L x w x t = 50 x 50 x t, mm Công thức xác định:  SP  m , V Trong đó: sp - khối lượng thể tích sản phẩm, g/cm3; m – khối lượng mẫu, g; V – thể tích mẫu, cm3 Dụng cụ đo: Sử dụng thước kẹp có độ xác 0,02 mm; cân điện tử có độ xác 0,001,g Phương pháp xác định: Sử dụng phương pháp cân đo Kết ghi phụ biểu 3-1 đến 3-9; Kết xử lý thống kê ghi bảng 3.4 Bảng 3.4: Khối lượng thể tích ván sàn Chế độ Ký hiệu Nhiệt độ nén ép, 0C Thời gian nén ép, phút Khối lượng thể tích, g/cm3 140 10 0,686 140 15 0,717 140 20 0,733 150 10 0,696 150 15 0,726 150 20 0,742 59 160 10 0,709 160 15 0,735 160 20 0,749 + Nhận xét: Từ kết nhận thấy, Khối lượng thể tích ván sàn lớp tỷ lệ thuận với nhiệt độ thời gian ép ván phủ mặt Khi nhiệt độ thời gian ép tăng khối lượng thể tích ván phủ mặt tăng dẫn đến khối lượng thể tích ván sàn tăng theo Ở chế độ T = 160oC  = 20 phút khối lượng thể tích ván sàn đạt giá trị lớn 0,749g/cm3 3.3.2 Độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh + Độ bền uốn tĩnh Ván sàn dán phủ hai mặt ván phủ mặt biến tính lớp lõi giữa, coi ván sàn lớp Do xác định độ bền uốn tĩnh theo tiêu chuẩn JAS-11.15.2 Kích thước mẫu: L x w x t = 300 x 40 x t Công thức xác định: MOR  3Pmax l (3.9) 2 wt Pmax – lực phá huỷ; l – khoảng cách hai gối đỡ; w – chiều rộng mẫu; t – chiều dày mẫu P l L Hình 3.7 Kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván sàn 60 Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ghi phụ biểu 4-1 đến 4-9 kết ghi bảng 3.5 + Modull đàn hồi uốn tĩnh Pl Công thức xác định: MOE  4.wt f (3.14) Trong đó: P – hiệu số giới hạn giới hạn lực tác dụng kiểm tra mức độ đàn hồi; f - độ võng trung bình lần cuối thử mức độ đàn hồi; w – chiều rộng mẫu thử; t – chiều dày mẫu thử Kết kiểm tra modull đàn hồi uốn tĩnh ghi phụ biểu 41 đến 4-9 kết ghi bảng 3.5 Bảng 3.5 Độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh ván sàn Chế độ Độ bền uốn tĩnh MPa Mô đun đàn hồi uốn tĩnh MPa Ký hiệu Nhiệt độ nén ép, C Thời gian nén ép, phút 140 10 127,88 10361,39 140 15 131,88 10929,56 140 20 139,75 11128,26 150 10 134,74 10720,10 150 15 137,87 11166,36 150 20 144,87 11243,16 160 10 138,09 11265,06 160 15 140,34 11589,42 61 160 20 146,47 11544,32 + Nhận xét Kết xác định độ bền uốn tĩnh ván sàn cho thấy; độ bền uốn tĩnh ván tỷ lệ thuận với nhiệt độ thời gian nén ép ván phủ mặt Nguyên nhân tăng nhiệt độ thời nén ép ván phủ mặt, khối lượng thể tích ván phủ mặt tăng lên, độ đàn hồi giảm xuống độ bền uốn tĩnh ván sàn cao Khi nhiệt độ thời gian ép tăng modull đàn hồi gỗ tăng, modull đàn hồi tỷ lệ thuận với khối lượng thể tích vật liệu Modull đàn hồi vật liệu lớn vật liệu khó biến dạng, độ ổn định mức độ liên kết tăng theo, độ cứng của vật liệu lớn Độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh ván sàn đạt giá trị cao ván phủ mặt nén ép chế độ: nhiệt độ T =160oC thời gian  = 20, phút 3.3.3 Độ bền kéo trượt màng keo Xác định tiêu chuẩn JAS-11.15.2 Kích thước mẫu: L x w x t = 35 x 25 x t; Hình dạng mẫu hình 3.8 25 30 Hình 3.8 Mẫu kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo 62 Công thức xác định:   Pmax 10.l.w (3.19) Trong đó: Pmax – lực phá huỷ; w – chiều rộng mẫu thử; l – chiều dài mẫu thử Kết kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo ghi phụ biểu 5-1 đến 5-9 kết ghi bảng 3.6 Bảng 3.6 Độ bền kéo trượt màng keo Chế độ Ký hiệu Nhiệt độ nén ép,0C Thời gian nén ép, phút Độ bền kéo trượt màng keo, Mpa 140 10 4,27 140 15 4,80 140 20 5,61 150 10 4,94 150 15 5,43 150 20 6,20 160 10 5,23 160 15 5,69 160 20 6,43 + Nhận xét Kết cho thấy độ bền kéo trượt màng keo tăng nhiệt độ thời gian tăng, độ bền kéo trượt màng keo đạt giá trị lớn 6,43MPa chế độ với nhiệt độ nén ép thời gian nén ép T = 160oC,  = 20 phút Điều 63 khảng định độ bền kéo trượt màng keo phụ thuộc vào khối lượng thể tích vật dán, phạm vi khảo sát đề tài nhận thấy khối lượng thể tích tăng độ bền kéo trượt màng keo tăng 3.3.4 Độ cứng xung kích Độ cứng dùng để biểu thị khả chống lại tác dụng ngoại lực Tính chất có quan hệ đến khối lượng thể tích vât liệu Độ cứng phản ánh sức chịu ma sát gỗ Công thức xác định: H  gh  d 02 (3.24) Trong đó: g – trọng lượng bi sắt; h - độ cao h = 500mm; d  d1d : d1, d2 - đường kính vết lõm Kết kiểm tra độ cứng xung kích ghi phụ biểu 6-1 đến 6-9 kết thống kê ghi bảng 3.7 Bảng 3.7 Độ cứng xung kích ván sàn Chế độ Độ cứng xung kích, g,mmm/mm2 Ký hiệu Nhiệt độ nén ép, C Thời gian nén ép, phút 140 10 1261.76 140 15 1482.35 140 20 1585.40 150 10 1430.83 150 15 1639.67 150 20 1730.93 160 10 1495.15 160 15 1691.06 64 160 20 1772.51 + Nhận xét Từ kết cho thấy: Khi tăng nhiệt độ tời gian ép độ cứng xung kích ván biến tính tăng theo tỷ lệ thuận: với chế độ ép T = 160oC, thời gian  = 20 phút Điều giải thích sau; khối lượng thể tích gỗ lớn độ cứng gỗ lớn, gỗ khó biến dạng Do mật độ gỗ biến tính tăng nên độ cứng vững tăng theo 3.3.5 Đánh giá khả làm ván sàn dán ván phủ mặt biến tính + Tính chất ván sàn Các kết xác định tính chất ván phủ mặt ván sàn tổng hợp bảng 3.8 Bảng 3.8: Tổng hợp số tính chất lý ván phủ mặt ván sàn lớp Yêú tố đầu vào Số TN Yếu tố đầu Ván phủ mặt Độ đàn hồi trở lại, % Ván sàn lớp Khối lượng MOR, thể MPa tích, g/cm3 MOE, MPa Độ bền kéo trượt màng keo, MPa Độ cứng xung kích, g,mm/ mm2 Nhiệt độ, o C Thời gian, phút Khối lượn g thể tích, g/cm3 T11 140 10 0,699 34,04 0,686 127,88 10361,39 4,27 1261,12 T12 140 15 0,743 24,78 0,717 131,88 10929,56 4,80 1481,36 T13 140 20 0,774 20,84 0,733 139,75 11128,26 5,61 1585,09 T21 150 10 0,733 29,60 0,696 134,74 10720,10 4,94 1430,37 T22 150 15 0,774 21,72 0,726 137,87 11166,36 5,43 1639,35 T23 150 20 0,803 19,13 0,742 144,87 11243,16 6,20 1731,73 T31 160 10 0,741 25,69 0,709 138,09 11265,06 5,23 1494,80 T32 160 15 0,780 19,17 0,735 140,34 11589,42 5,69 1692,43 65 T33 160 20 0,806 17,96 0,749 146,47 11544,32 6,42 1773,55 + Qua bảng 3.8 nhìn chung độ bền học số tính chất cơng nghệ ván sàn tăng nhiệt độ thời gian nén ép ván phủ mặt tăng Tuy nhiên, gỗ biến tính nói chung, ván phủ mặt từ gỗ biến tính nói riêng độ đàn hồi trở lại có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gỗ biến tính Do vậy, để sử dụng ván phủ mặt biến tính làm ván sàn có độ bền học cao độ ổn định trình sử dụng, đề tài lựa chọn chế độ nén ép ván sàn hợp lý T = 1600C, thời gian  = 20 phút + Như ván sàn lớp dán ván phủ mặt biến tính chế độ T= 1600C, thời gian  = 20 phút có khối lượng thể tích 0,79 g/cm3, độ bền uốn tĩnh 146,47 MPa, modull đàn hồi uốn tĩnh 11544,32 MPa, độ bền kéo trượt màng keo 6,42 MPa, độ cứng xung kích 1773,55MPa Hồn tồn đáp ứng u cầu tính chất lý vật liệu làm ván sàn, so sánh với loại gỗ loại, sử dụng rộng rãi làm ván sàn thực tế sản xuất + Đặc điểm bề mặt gỗ - Mằu sắc: gỗ Trám trăng biến tính sau xử lý hóa dẻo dung dịch NH4OH nén nép màu sắc trở nên màu vàng nhạt tương đối đồng đáp ứng tốt yêu cầu trang sức làm vật liệu ván sàn - Vân thớ: Gỗ nén có vân thớ đẹp, độ mịn cao gỗ dồn nén lại làm giảm kích thước tế bào gỗ, thu hẹp lại khoảng cách khoảng không gian tế bào - Độ bóng: Gỗ có độ mịn cao, nên bề mặt gỗ bóng cảm nhận mắt thường nhận thấy Tóm lại: + Ván phủ mặt biến tính chế độ có khối lượng thể tích 0,806, độ đàn hồi trở lại 17,96 đáp ứng yêu cầu làm ván phủ mặt 66 + Ván sàn lớp dán phủ hai mặt ván phủ mặt biến tính có Khối lượng thể tích 0,749 g/cm3, Độ bền uốn tĩnh 146,47 MPa, Modull đàn hồi uốn tĩnh 11544,32 MPa Độ bền kéo trượt màng keo 6,42 Mpa, độ cứng xung kích 1773,55 g,mm/mm2, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật chất lượng ván sàn 3.3.6 So sánh số tính chất ván sàn phủ mặt ván phủ mặt biến tính với số loại gỗ làm ván sàn thông dụng Độ bền Modull Độ cứng uốn đàn hồi xung tĩnh uốn tĩnh kích 0,749 146,47 11544,02 1773,55 Pterocarpus macrocapus 0,75 125 - - Lim xanh Erthyrophleum fordii 0,86 149 - - Trắc Dalbergia Cochinchinensis 0,85 150 - - Pecan 0,66 118 13000 Oak 0,69 100 13100 Walnut 0,55 101 11600 Loại gỗ Tên khoa học Ván sàn lớp Giáng hương - - - KLTT - - - Ghi ANSI/H HPVA EF 2002 tieu chuẩn ván sàn Mỹ 67 Chương IV: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Biến tính gỗ trắm trắng phương pháp nén ép để tạo ván phủ mặt dùng cho ván sàn thực luận văn Thông qua việc xác định tính chất ván phủ mặt ván sàn dán phủ ván phủ mặt biến tính luận văn hồn thành mục tiêu, nội dung đề có số kết luận sau: + Gỗ Trám trắng hoá dẻo dung dịch amoniac nồng độ 25% nén ép khuôn ép kín với tỷ suất nén =50% theo cấp nhiệt độ thời gian ép khác tạo loại vật liệu mới: Gỗ Trám trắng biến tính có khối lượng thể tích cao so với ban đầu từ 0,699 đến 0.806 g/cm3 + Khi gỗ hoá dẻo dung dịch NH4OH vách tế bào trở nên lỏng lẻo, nén ép điều kiện có nhiệt độ, gỗ tiếp tục hố dẻo lần thứ hai làm cho đường kính ruột tế bào gỗ bị thu hẹp lại, độ xốp rỗng gỗ giảm xuống, lượng chất gỗ đơn vị thể tích gỗ tăng lên + Nhiệt độ thời gian ép có ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng ván phủ mặt biến tính thơng qua việc xác định khối lượng thể tích độ đàn hồi trở lại gỗ biến tính Khi tăng nhiệt độ ép từ 1400C đến 1600C thời gian ép từ 10 phút đến 20 phút, khối lượng thể tích gỗ tăng lên từ 0,73 đến 0.80 g/cm3 độ đàn hồi giảm xuống từ 34.04% xuống 17,96% nén ép ván phủ mặt có chiều dày 10 mm với tỷ suất nén =50% + Ván sàn lớp dán hai mặt ván phủ mặt biến tính nên nhiệt độ thời gian nén ép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng ván sàn Độ bền uốn tĩnh ván sàn tăng lên từ 127,88MPa đến 146MPa; độ bền kéo trượt màng keo từ 68 4,27MPa đến 6,42MPa; độ cứng xung kích 1261,12 đến 1773,55g,mm/mm2; nhiệt độ tăng từ 1400C đến 1600C, thời gian tăng từ 10 phút đến 20 phút + Qua kết đạt được, nhiệt độ thời gian nén ép gỗ trám trắng biến tính để tạo ván phủ mặt làm ván sàn phương pháp hóa nhiệt 1600C 20 phút + Ván sàn lớp dán ván phủ mặt biến tính chế độ nhiệt độ 1600C thời gian t =20 phút có khối lượng thể tích  = 0,79 g/cm3, độ bền uốn tĩnh MOR = 146,47 MPa, modull đàn hồi uốn tĩnh MOE = 11544,32 MPa, độ bền kéo trượt màng keo k = 6,42 MPa, độ cứng xung kích H = 1773,55MPa hồn tồn đáp ứng u cầu kỹ thuật làm ván sàn 4.2 Khuyến nghị Thực nghiệm biến tính gỗ Trám trắng (Canarium album) phương pháp nén ép theo xu hướng hoá nhiệt tạo ván phủ mặt biến tính có tính chất lý cao có khả làm ván phủ mặt cho ván sàn Sản phẩm ván sàn lớp tạo từ ván phủ mặt biến tính có tính chất lý cao Tuy nhiên, để có kết đầy đủ cơng nghệ biến tính ván phủ mặt làm ván sàn tự nguyên liệu gỗ Trám trăng phương pháp nén ép, đề tài đề xuất số khuyến nghị sau: + Cần tiếp tục nghiên cứu yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng ván phủ mặt biến tính như, thời gian ngâm Amoniac, tỷ suất nến… + Nghiên cứu biến tính ván phủ mặt với với khoảng chiều dày khác nhằm nâng cao hiệu sử dụng nguyên liệu + Mở rộng nghiên cứu với nhiều loại gỗ khác có khả làm ván phủ mặt biến tính nhằm nâng cao khả sử dụng gỗ rừng trồng + Mặc dù gỗ xử lý dung dịch Amoniac hạn chế khả đàn hồi trở, khả đàn hồi trở lại tồn ảnh hưởng đến 69 trình sử dụng Do vậy, cần nghiên cứu giải pháp công nghệ hạn chế đàn hồi trở lại ván phủ mặt biến tình + Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng số tính công nghệ khác ảnh hưởng đến chất lượng ván phủ mặt biến tính + Cần nghiên cứu với nhiều cấp nhiệt độ ép thời gian ép ảnh hưởng đến tính chất ván phủ mặt + Nghiên cứu yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến tính chất ván sàn lớp phủ mặt ván phủ mặt biến tính như; áp suất ép, thời gian ép, nhiệt độ ép, lượng keo tráng… + Nghiên cứu số giải pháp cơng nghệ việc nâng cao tính chất chống chịu mơi trường gỗ biến tính + Tính tốn hiệu kinh tế cơng nghệ biến tính ván phủ mặt làm ván sàn ... nghiên cứu Xuất phát từ thực tiễn để tiếp tục nghiên cứu biến tính gỗ phục vụ cho ngành chế biến lâm sản chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu số yếu tố cơng nghệ biến tính ván phủ mặt từ gỗ Trám trắng (Canarium. .. đàn hồi trở lại ván phủ mặt biến tính - Xác định số tính chất chủ yếu ván sàn dán ván phủ mặt biến tính 10 1.4 Phạm vi nghiên cứu 14.1 Đối tượng nghiên cứu - Nguyên liệu gỗ Trám trắng 15 tuổi khai... NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH VÁN PHỦ MẶT TỪ GỖ TRÁM TRẮNG (Canarium album Raeusch) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÉN ÉP LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA