Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghệ bằng ván lạng gỗ tự nhiên

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài thực riêng cá nhân chưa để sử dụng bảo vệ học vị, hay nghiên cứu Trong luận văn tơi có sử dụng thơng tin từ nhiều nguồn liệu khác cá nhân tập thể, thơng tin ghi trích dẫn nêu rõ nguồn gốc xuất xứ Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Gia Huy ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, giáo cán Phịng đào tạo sau đại học, Khoa chế biến lâm sản trường Đại học Lâm Nghiệp Hà Nôi Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cán công nhân viên Trung tâm thực nghiệm Chuyển giao công nghệ - Công nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp, Công ty sản xuất ván sàn tre Hải Dương, toàn thể bạn bè đồng nghiệp tận tình giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Đặc biệt, tơi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới NGƯT.PGS.TS Phạm Văn Chương, TS Nguyễn Trọng Kiên người Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trực tiếp tơi phương pháp nghiên cứu chuyên môn suốt thời gian tiến hành thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến cấp lãnh đạo quan, đoàn thể trường CĐN Công nghệ Nông lâm Phú Thọ tạo điều kiện để học tập nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ Tơi vơ biết ơn người thân gia đình tơi ln tạo điều kiện, động viên tơi hồn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Gia Huy iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu MC l t w T P L MOR MOE f OPT Gtt Gb Ftt Fb Y X1 X2 X3 X P% s S% C(95%) iv MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng luận cơng trình cơng bố vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ván sàn gỗ cơng nghiệp giới .5 1.1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng ván sàn gỗ công nghiệp Việt Nam 1.2 Tính cấp thiết đề tài 14 CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15 2.2 Đối tượng nghiên cứu 15 2.3 Phạm vi nghiên cứu 15 2.3.1 Các yếu tố cố định 15 2.3.2 Các yếu tố thay đổi 17 2.4 Nội dung nghiên cứu 18 2.5 Phương pháp nghiên cứu 18 2.5.1 Phương pháp kế thừa 18 2.5.2 Phương pháp thực nghiệm 19 v 2.5.3 Phương pháp so sánh 22 CHƯƠNG CỞ SỞ LÝ LUẬN 23 3.1 Các phương pháp dán phủ bề mặt cho ván sàn gỗ công nghiệp 23 3.1.1 Tráng keo tổ hợp xếp phôi 23 3.1.2 Công nghệ dán 24 3.1.3 Khuyết tật dán 26 3.2 Ảnh hưởng yếu tố tới chất lượng trang sức ván lạng gỗ tự nhiên 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 42 4.1 Tiến hành thực nghiệm tạo ván sàn 42 4.1.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị 42 4.1.2 Chuẩn bị nguyên vật liệu 43 4.1.3 Tiến hành thực nghiệm dán phủ mặt tạo ván sàn 44 4.1.4 Cắt mẫu kiểm tra tính chất ván sàn 45 4.2 Kết thực nghiệm 48 4.2.1 Kết xử lý tương quan với hàm độ bền uốn tĩnh ván sàn gỗ sau trang sức 48 4.2.2 Kết xử lý tương quan với hàm độ bền kéo lớp mặt ván sàn gỗ sau trang sức 49 4.2.3 Kết xử lý tương quan với hàm mức độ tràn thấm keo (vết loang keo) lớp mặt ván sàn gỗ sau trang sức 50 4.3 Xác định giá trị thích hợp thơng số P, L τ 50 4.3.1 Giải toán tối ưu 50 4.3.2 Xác định giá trị thực thông số ảnh hưởng đến số tính chất ván sau ép phủ mặt 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Bảng 1.1 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Hình C Hình V Hình 1.1 Hình 1.2 H v M đ Hình 1.3 V Hình 3.1 H Hình 3.2 H Hình 3.3 S Hình 3.4 H Hình 3.5 Q Hình 3.6 Q Hình 3.7 Q Hình 4.1 S Hình 4.2 M Hình 4.3 P Hình 4.4 S ĐẶT VẤN ĐỀ Ván sàn gỗ công nghiệp loại vật liệu composite gỗ Thông thường, ván sàn gỗ cơng nghiệp cấu tạo lớp có kết cấu dạng MDF, HDF làm từ gỗ xẻ, vàn ghép thanh, lớp mặt lớp ván mỏng giấy trang trí Cơng nghệ sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp trọng vào vật liệu dán phủ bề mặt, lớp vật liệu mỏng bên có tác dụng bảo vệ trang sức cho lớp lõi Một lớp vật liệu mỏng khác phía có tác dụng chống hút ẩm, tạo cân với lớp mặt trang trí chống cong vênh Lớp ván măt/trangg̣ trí Lớp ván lõi/chiụ lưcg̣ Lớp đáy/cân lưcg̣ Hình Cấu tạo ván sàn cơng nghiệp dạng lớp Ván sàn gỗ cơng nghiệp có nhiều tính ưu điểm là: giảm cong vênh, nứt nẻ; bề mặt ván có nhiều dạng màu sắc dạng vân thớ gỗ khác nhau; sử dụng nhiều môi trường khác nhau; giá thành sản phẩm ván sàn gỗ công nghiệp giảm nhiều so với ván sàn gỗ tự nhiên cấp chất lượng sản phẩm Qua khảo sát số loại ván sàn công nghiệp thị trường nay, lớp phủ mặt cho ván sàn chủ yếu giấy trang trí lớp phủ keo Melamine Ván sàn phủ mặt ván lạng gỗ tự nhiên hạn chế Đặc biệt nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng, thị hiếu tiêu dùng người Việt Nam thích sử dụng gỗ tự nhiên nhiều lý như: gỗ tự nhiên có màu sắc vân thớ đẹp; số loài gỗ tự nhiên điều kiện sinh trưởng mà tạo gỗ có cấu tạo đặc biệt vân thớ gỗ, để lại bề mặt sản phẩm hình ảnh đẹp có; ngồi gỗ tự nhiên sang trọng, tạo cảm giác thân thiện, ấm áp vào mùa đông mát mẻ vào mùa hè Dưới hình ảnh ván lạng gỗ số lồi gỗ có cấu tạo khác Hình Ván lạng gỗ dùng dán phủ mặt trang sức Phủ mặt ván sàn công nghiệp ván lạng gỗ tự nhiên thực chất trang sức cho mặt ván sàn ván lạng gỗ, tạo sản phẩm ván sàn gỗ cơng nghiệp có bề mặt giữ ngun tính ưu điểm bật vốn có gỗ tự nhiên Công nghệ ép phủ mặt ván sàn cơng nghiệp ván lạng gỗ địi hỏi phải đảm bảo yêu cầu là: Bề mặt ván phẳng nhẵn, vết nứt mặt ván trang trí khơng có vết nứt nhỏ số lượng khơng đáng kể; mối liên kết màng keo lớp lớp ván lạng trang trí đảm bảo liên kết tốt; bề mặt lớp ván lạng giữ nguyên màu sắc vân thớ ban đầu; hạn chế, không làm tăng cong vênh lớp cốt Xuất phát từ lý để góp phần xây dựng xác lập sở lý thuyết thực tiễn sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp, thực đề tài: "Nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghiệp ván lạng gỗ tự nhiên" Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng luận cơng trình cơng bố vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng giới Cơng nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng trình kỹ thuật dán, bọc bề mặt trang sức cho sản phẩm lớp cốt ván lạng Ván trang trí ván lạng gỗ, ván lạng gỗ kỹ thuật, giấy tạo vân Lớp cốt đa dạng phong phú, lớp cốt gỗ, ván ghép thanh, ván dán, ván dăm, ván MDF, ván HDF, ván LVL [21] Công nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng làm cho bề mặt lớp cốt bền đẹp hơn, nâng cao hiệu sử dụng gỗ, đa dạng hóa sản phẩm, mở rộng phạm vi ứng dụng sản phẩm gỗ xây dựng, nội thất, văn phòng, kiến trúc Ván lạng gỗ, ván lạng gỗ kỹ thuật tạo cơng nghệ cắt, bóc từ gỗ tự nhiên tạo ván lạng Ván lạng có nhiều ưu điểm bật là: Nâng cao giá trị sử dụng gỗ; sử dụng tiết kiệm loại gỗ q hiếm, gỗ có vân thớ đẹp, lồi gỗ có cấu tạo đặc biệt điều kiện sinh trưởng tạo thành; đa dạng hóa sản phẩm từ gỗ Cơng nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng giới quan tâm nghiên cứu từ lâu Nhiều nước nghiên cứu, phát triển ứng dụng thành công, công nghệ ép phủ mặt trang trí ván lạng điển nước: Australia, New Zealand, Thụy Điển, Đức, Nhật [18],[21] Sản phẩm ép phủ mặt trang trí ván lạng đa dạng chủng loại sản phẩm Nhưng tập chung chủ yếu hai loại sản phẩm xây dựng trang trí Phụ biểu 3.11 Thông số áp suất ép 1.2 Mpa; lượng keo tráng 150g/m ; thời gian ép 60 phút Tên mẫu thử UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 UỐN M.2.1.2 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu 3.12 Thông số áp suất ép 1.2 Mpa; lượng keo tráng 200g/m ; thời gian ép 45 phút Tên mẫu thử UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 UỐN M.2.2.1 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu 3.13 Thông số áp suất ép 1.2 Mpa; lượng keo tráng 200 g/m ; thời gian ép 60 phút Tên mẫu thử UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 UỐN M.2.2.2 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu 3.14 Thông số áp suất ép 1.2 Mpa; lượng keo tráng 200g/m ; thời gian ép 75 phút Tên mẫu thử UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 UỐN M.2.2.3 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu 3.15 Thông số áp suất ép 1.6 Mpa; lượng keo tráng 150g/m ; thời gian ép 75 phút Tên mẫu thử UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 UỐN M.3.1.3 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu 3.16 Thông số áp suất ép 1.6 Mpa; lượng keo tráng 200g/m ; thời gian ép 60 phút Tên mẫu thử UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 UỐN M.3.2.2 Xtb S m S% P% C(95%) Phụ biểu Kết thực nghiệm xử lý phần mềm OPT Phụ biểu 4.1 Độ bền uốn tĩnh ĐÁNH GIÁ ĐỒNG NHẤT PHƯƠNG SAI ┌──┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ No│ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Sj │ ├──┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │ 1│ 74.610│ │ 2│ 74.610│ │ 3│ 77.940│ │ 4│ 84.610│ │ 5│ 72.300│ │ 6│ 70.280│ │ 7│ 89.890│ │ 8│ 83.810│ │ 9│ 79.390│ │10│81.570│ │ 11 │73.930│ │ 12 │66.450│ │ 13 │ 78.840 │ 14 │ 77.840 │ 15 │ 72.920│ 75.200│ 90.980│ 76.680│ 79.250│ 50.093│ └───┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴────┘ Tiêu chuẩn kohren Hệ số tự Hệ số tự Tiêu chuẩn tra bảng ( 5%) KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU Y = 82.112+ 3.567X1+ -2.737X1X1+ -0.661X2+ -1.426X2X1+ 0.917X2X2+ 0.268X3+ -0.317X3X1+ 0.150X3X2+ -0.774X3X3+he so b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 Tiêu chuẩn T student cho hệ số là: Phương sai đo lường (lặp) Số bậc tự Phương sai tương thích Số bậc tự Tiêu chuẩn FISHER ┌───┬────┬─────┬────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├───┼────┼─────┼────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │ 1│ 74.61 │ 64.39 │ 71.18 │ 78.84 │ 77.96 │ │ 2│ 74.61 │ 64.80 │ 73.40 │ 77.14 │ 83.85 │ │ 3│ 77.94 │ 82.29 │ 83.15 │ 73.93 │ 80.52 │ │ 4│ 84.61 │ 91.54 │ 91.38 │ 76.37 │ 77.03 │ │ 5│ 72.30 │ 76.38 │ 77.49 │ 89.15 │ 78.86 │ │ │ 70.28 │ │ 89.89 │ │ 83.81 │ │ 79.39 │ 10 │ 81.57 │ 83.42 │ 85.26 │ 86.20 │ 79.47 │ │ 11 │ 73.93 │ 70.86 │ 64.51 │ 83.20 │ 78.66 │ │ 12 │ 66.45 │ 13 │ 78.84 │ 14 │ 77.84 │ 15 │ 72.92 └───┴─────┴─────┴────┴─────┴────┴─────┴─────┴─────┘ Tâm mặt quy hoạch X = ( 0.948 , -1.108 , -0.128 , ) Các hệ số tắc Véc tơ riêng U ( A=UWUt) Phụ biểu 4.2 Độ bền kéo lớp bề mặt ván ĐÁNH GIÁ ĐỒNG NHẤT PHƯƠNG SAI ┌──┬─────┬────┬─────┬────┬─────┬─────┐ │ No│ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Sj │ ├──┼─────┼────┼─────┼────┼─────┼─────┤ │ 1│ 1.470 │ 2│ 2.190 │ 3│ 1.840 │ 4│ 2.170 │ 5│ 3.180 │ 6│ 1.760 │ 7│ 1.980 │ 8│ 2.470 │ 9│ 2.710 │10│2 │ 11 │1 │ 12 │1 │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ 3.650│ 3.470│ 3.390│ 3.700│ 3.820│ 0.030│ └───┴────┴─────┴─────┴─────┴────┴─────┘ Tiêu chuẩn kohren Hệ số tự Hệ số tự Tiêu chuẩn tra bảng ( 5%) KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU Y = 2.304+ 0.525X1+ -0.088X1X1+ 0.456X2+ 0.201X2X1+ 0.205X2X2+ 0.047X3+ -0.001X3X1+ 0.021X3X2+ -0.108X3X3+he so b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 Tiêu chuẩn T student cho hệ số là: Phương sai đo lường (lặp) Số bậc tự Phương sai tương thích Số bậc tự Tiêu chuẩn FISHER ┌───┬────┬────┬────┬─────┬────┬─────┬────┬─────┐ │ No Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├───┼────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼────┼─────┤ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ 5│ │ 6│ │ 7│ │ 8│ │ 9│ │10│ │ 11 │ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ 3.65 │ 3.47 │ 3.39 │ 3.70 │ 3.82 │ 3.606│ 3.563│ -0.043│ └───┴────┴─────┴────┴────┴────┴─────┴─────┴────┘ Tâm mặt quy hoạch X = ( 1.099 , -1.651 , 0.057 , ) Ytâm = 2.21792 Các hệ số tắc 0.2368 -0.1199 -0.1070 Véc tơ riêng U ( A=UWUt) 0.2960 0.9156 -0.2720 0.9548 -0.2921 0.0557 0.0284 0.9607 0.2762 Phụ biểu 4.3 Mức độ tràn thấm keo lên lớp bề mặt ván ĐÁNH GIÁ ĐỒNG NHẤT PHƯƠNG SAI ┌──┬─────┬─────┬────┬─────┬─────┬────┐ │ No│ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Sj │ ├──┼─────┼─────┼────┼─────┼─────┼────┤ │ 1│ 2.000 │ 2│ 3.000 │ 3│ 3.000 │ 4│ 2.000 │ 5│ 5.000 │ 6│ 2.000 │ 7│ 2.000 │ 8│ 3.000 │ 9│ 4.000 │10│ │11│ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ └─────┴────────┴───────┴────────┴────────┴────────┴───────┘ Tiêu chuẩn kohren Hệ số tự Hệ số tự Tiêu chuẩn tra bảng ( 5%) G = KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU Y = 2.809+ 0.740X1+ 0.589X1X1+ 0.920X2+ 0.525X2X1+ 0.311X2X2+ 0.020X3+ -0.025X3X1+ -0.075X3X2+ -0.011X3X3+he so b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 Tiêu chuẩn T student cho hệ số là: Phương sai đo lường (lặp) Số bậc tự Phương sai tương thích Số bậc tự Tiêu chuẩn FISHER ┌──────────────────────────────────────────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Y4 │ Y5 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├────────────────────────────────────────────── │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ 5│ │ 6│ │ 7│ │ 8│ │ 9│ │10│ │ 11 │ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ 5.00 │ 5.00 │ 5.00 │ 6.00 │ 5.00 │ 5.200│ 5.181│ -0.019│ └───┴────┴─── ─┴────┴─────┴────┴─────┴────┴─────┘ Tâm mặt quy hoạch X = ( -0.961 , Ytâm = 2.78170 Các hệ số tắc 0.6606 -0.3850 -0.0089 Véc tơ riêng U ( A=UWUt) -0.9646 -0.2582 0.0543 -0.2618 0.9621 -0.0763 0.0326 0.0879 0.9956 0.724 , -0.462 , ) ... ép) Nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt cho lớp cốt ván ghép ván lạng gỗ tự nhiên tạo ván sàn công nghiệp Nghiên cứu đặc điểm tính chất ván cốt ván lạng gỗ để tạo ván sàn công nghiệp sàn Nghiên cứu. .. dụng Ván sàn gỗ cơng nghiệp có lớp mặt ván lạng gỗ nước ta cịn hạn chế mẻ Chưa có cơng trình nghiên cứu công bố công nghệ ép phủ mặt tạo ván sàn gỗ công nghiệp mà lớp mặt ván lạng gỗ tự nhiên, ... ván sàn gỗ công nghiệp, thực đề tài: "Nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghiệp ván lạng gỗ tự nhiên" Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng luận cơng trình cơng bố vấn đề nghiên