Keo lá tràm cho sản xuất ván ghép thanh

Keo lá tràm cho sản xuất ván ghép thanh

Chơng 1 :Tổng quan1.1 Mục tiêu đề tài

Xây dựng phơng pháp xác định tỷ lệ thành khí định mức khi xẻ thanh cơ sở đẻ sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm, làm cơ sở định mức tiêu hao nguyên liệu khi sản xuất ván ghép thanh từ loại gỗ này.

1.2 Phạm vi đề tài nghiên cứu:

Loại gỗ keo lá tràm 7- 8 tuổi, ở núi luốt Trờng Đại học Lâm Nghiệp.Loại ván ghép thanh thông dụng không phủ mặt

1.3 Nội dung chủ yếu của đề tài:

- Cơ sở lý luận - Thực nghiệm

- Kết quả đề tài, kết luận và kiến nghị

1.4 Phạm vi nghiên cứu :

Việc xác định tỷ lệ thành khí định mức, tỷ lệ lợi dụng gỗ trong công nghệ xẻ, xác định mức tiêu hao nguyên liệu trong chế biến là một việc hết sức cần thiết và quan trọng Nó không chỉ là cơ sở cho chúng ta đánh gía chất lợng công nghệ, năng lực gia công của công nhân, mà còn giúp chúng ta xác định đ-ợc phơng pháp gia công cần thiết giúp nâng cao tỷ lệ thành khí,nâng cao thành quả lao động ở Trờng Đại học Lâm Nghiệp đã có một số đề tài tốt nghiệp của sinh viên khoa chế biến lâm sản đề cập đến vấn đề nghiên cứu lựa chọn phơng pháp xẻ và xây dựng bản đồ xẻ hợp lý khi xẻ thanh cơ sở cung cấp cho công nghệ ván ghép thanh từ loại gỗ keo lai, keo tai tợng.

Keo lá tràm là một trong những loại cây trồng chủ lực hiện nay của ơng trình 661 Tuy nhiên, nó cha đợc nghiên cứu một cách thấu đáo cả về cấu tạo, tính chất cơ vật lí và sử dụng Chính vì thế, đợc sự cho phép của khoa chế biến lâm sản, và sự hớng dẫn của thầy giáo Nguyễn Phan Thiết chúng tôi đi sâu nghiên cứu về loại gỗ này Đề tài tập trung vào 2 vấn đề chủ yếu :

ch Xác định các bớc xác định tỷ lệ thành khí định mức

- Xác định tỷ lệ thành khí định mức khi xẻ thanh cơ sở đẻ sản xuất ván ghép thanh có phủ mặt từ gỗ keo lá tràm.

Chơng 2: cơ sở lý thuyết2.1 Khái niệm về tỷ lệ thành khí, tỷ lệ thành khí định mức 2.1.1 Tỷ lệ thành khí:

Là tỷ số giữa thể tích gỗ xẻ(bao gồm cả sản phẩm chính và phụ) và thể tích gỗ tròn đem vào xẻ trong cùng điều kiện tính bàng phần trăm.

Trong đó p: Tỷ lệ thành khí (%)

Vx: Thể tích gỗ xẻ thu đợc (m3) V: Thể tích gỗ tròn đa vào xẻ

Tỷ lệ thành khí là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá trình độ kỹ thuật xẻ của một số cơ sở sản xuất, một ngành, một nớc Nâng cao đợc tỷ lệ thành khi xẻ có ý nghĩa rất lớn về kỹ thuật về mặt sử dụng gỗ và cung cấp gỗ Rộng hơn nữa là tiết kiệm đợc lợng gỗ khai thác góp phần bảo vệ môi trờng, bảo vệ rừng.

2.1.2 Tỷ lệ thành khí địng mức:

Là chỉ tiêu tỷ lệ thành khí phải đạt đợc của một cơ sở sản xuất nó mang tính trung bình tiên tiến và có kể đến ảnh hỏng của các yếu tố khách quan chủ yếu dựa trên cơ sở thống kê.

Tỷ lệ thành khí là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá tình hình sản xuất của xí nghiệp sản xuất xẻ, tỷ lệ thành khí do ảnh hởng của nhiều yếu tố khách quan nên đề ra tỷ lệ thành khí định mức.

Nhờ công cụ tính toán thống kê ta có thể xây đợc tỷ lệ thành khí đảm bảo độ chính xác.

2.1.3 Các yếu tố ảnh tới tỷ lệ thành khí.2.1.3.1 Nguyên liệu gỗ:

Tính chất cơ học và tính chất vật lý của gỗ: Giữa vào các cấu tạo khác nhau của gỗ mà các tính cơ lý của gỗ cũng khác nhau Gỗ càng cứng (tính chất cơ học cao) tỷ lệ thành khí gỗ sẽ cao.

Kích thớc gỗ tròn: Kích thớc gỗ tròn đợc trng bằng chiều dài và đờng kính Qua nghiên cứu ở nhiều cơ sở sản xuất cho thấy nếu chiều dài càng giảm thì cho tỷ lệ thành khí cao, vì nếu gỗ càng dài thì khả năng xuất hiện bệnh tật càng nhiều Với đờng kính kính gỗ càng lớn thì tỷ lệ thành khí thu đợc càng lớn do khả năng thu đợc sản phẩm chính nhiều hơn.

Hình dạng gỗ tròn ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí: Hình dạng gỗ tròn đặc ng bởi độ cong, độ thót ngọn, độ bầu dục.

tr-+ Độ cong gỗ tròn đợc tính bằng tỷ số giữa độ võng h và chiều dài LF = h

F: độ cong tính bằn %H:Độ vọng (cm)L:Tính bằng (m)

Độ càng lớn thì tỷ lệ thành khí càng giảm do gỗ càng cong khẳ năng xuất hiện các sản phẩm có kích thớc nhỏ hơn, ngắn hơn dự tính ban đầu

+ Độ bầu dục của gỗ: Độ bầu dục đợc tính bằng tỷ số giữa hiệu đờng kính lớn nhất và đơng kính vuông góc với nó đo trên cùng một tiết diện ngang của gỗ với đờng kính lớn nhất đó

d1: đờng kính lớn nhất của tiết diệnd2: đờng kính vuông góc của tiết diện

+Độ thót ngọn của gỗ: Là tỷ số giữa hiệu hai đờng kính đầu và cuối của khúc gỗ so với chiều dài của cây gỗ

D ds

Trong đó: D: đờng kính đầu gốc của cây gỗ d:đờng kính đầu ngọn của cây gỗ

+ Bệnh tật gỗ ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí: Các loại bệnh tật gỗ tự nhiên: Mắt gỗ, mục mọt, chéo thớ, vặn thớ, cong, bành vè Không chỉ làm giảm chất…lợng sản phẩm mà còn làm tỷ lệ thành khí Vớ từng loại bệnh tật của gỗ sẽ có mức độ ảnh hởng khác nhau tới tỷ lệ thành khí Bệnh tật gỗ càng nhiều thì tỷ lệ thành khí thu đợc khi ca xẻ càng thấp Mắt gỗ (Mắt sống và mắt chết) là một khuyết tật của gỗ Số lợng mắt gỗ càng nhiều, kích thớc mắt lớn thì tỷ lệ thành khí thu đợc càng thấp Mỗi loại khuyết tật của gỗ nó lam giảm đáng kể tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Các loại khuyết tất này nó ảnh rất khác nhau trong quá trình ca xẻ Vì vậy dạng khuyết tật gỗ mà lựa chọn phơng pháp xẻ cho hợp lý để thu đợc tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng, hiệu quả kính tế cao nhất.

+ Sản phẩm gỗ ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí: Nói đến sản phẩm là nói đến quy cách, kích thớc của sản phẩm gỗ có ảnh hởng rất lớn đến tỷ lệ thành khí Bởi vì khi ca xẻ kích thớc sản phẩm không hợp lý thì sẽ làm giảm tỷ lệ thành khí, tăng lợng hao hụt gỗ.

+ Máy móc thiết bị ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí: Máy móc thiết bị nó hiện ở độ chính xác của công cụ cắt gọt Máy móc có chính xác cao, công cụ cắt tốt thì quá trinh của xẻ sẻ thu đợc sản phẩm tốt, tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ cao Độ chính xác máy móc thiết bị góp phần làm giảm các khuyết tật của sản phẩm xẻ: Nứt nẻ, nứt đầu gỗ, nứt mặt ván, đầu to,đầu nhỏ, dày mỏng, lem cạnh, độ bằng phẳng của gia công, lợn sóng Công cụ cắt phải đảm bảo yêu cầu về độ sắt, độ mở ca, bóp me, chiều dày lỡi cắt Chiều dầy lỡi cắt quá lớn sẽ làm tăng kích thớc mặt xẻ, làm giảm tỷ lệ tý lệ thành khí, tăng hao hụt gỗ.

+ Yếu tố công nghệ ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí : Yếu tố công nghệ gồm có quy trình công nghệ và phơng pháp xẻ( bản đồ xẻ) Quy trình công nghệ không hợp lý, máy móc thiết bị không đảm bảo yêu cầu thì khi ca xẻ tỷ lệ lợi dụng gỗ không cao, chất lợng sản phẩm không đạt yêu cầu Do đó phải có một quy trình công nghệ hợp lý để làm đợc điều đó phải căn cứ vào sản phẩm, yêu

không cao Vì vậy việc lập đợc một bản đồ xẻ hợp lý cho từng khúc gỗ là một yêu cầu cấp thiết ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí.

Các yếu tố khác ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí: Bao gồm trình độ tay nghề công nhân, kỹ thuật xẻ, độ rộng mạch xẻ Độ rộng mạch xẻ càng lớn thì hao hụt gỗ càng lớn Trình độ tay nghề công nhân cao,ổn định thì sản phẩm thu đợc khi ca xẻ sẽ có chất lợng đảm bảo,tỷ lệ thành khí cao, năng suất lao động đợc nâng lên.

2.2 Các phơng pháp xác định tỷ lệ thành khí định mức:

2.2.1 Phơng pháp thống kê bình quân:

Qua điều tra khảo sát thực tế đẻ có đợc giá trị tỷ lệ thành khí định mức với các điều kiện tơng của các cơ sở sản suất khác, trên cơ sở đó xác địng tỷ lệ thành khí định mức cho cơ sở mình.

Phơng pháp này thực hiện theo hai bớc:

Bớc 1: Đi thực tế các xởng xẻ có điều kiện tơng tự (máy móc thiết bị điều kiện sản phẩm) để xác định tỷ lệ thành khí định mức.

Pđm1, Pđm2, Pđm3, Pđmn

Bớc 2:Tỷ lệ thành khí trung bình

11 n

Pđm = f(d, l, s, α )

2.2.2 Xác định tỷ lệ thành khí bằng phơng pháp hệ số:

+ Tỷ lệ thành khí thực tế : Đợc tính bằng thể tích khối lợng gỗ xẻ đem chia cho tổng thể tích khối lợng thể tích gỗ tròn đa vào xẻ ta đợc tỷ lệ thành khí thực tế của cơ sở sản xuất.

+ Tỷ lệ thành khí định mức: Đem tỷ lệ thành khí thực tế nhân với các hệ số ảnh hởng đến tỷ lệ thành khí qua tính toán thống kê ta đợc tỷ lệ thânh khí định mức cho cơ sở sản xuất So sánh tỷ lệ thành khí thực tế với tỷ lệ thành khí định mức cho ta phân tích đợc tình hình sản xuất tốt hay xấu của cơ sở sản xuất đó.

Pđm= H.pc

Trong đó: pđm là tỷ lệ thành khí định mức (%) Pc là tỷ lệ thành khí thực tế (%)

H là hệ số ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí

+ Phơng pháp xác định các hệ số ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí:

Hệ số ảnh của đờng kính gỗ tròn: Khi xác định ảnh hởng bởi đờng kính gỗ tròn ta phải cố định các yếu tố khác Giả sử có một khối lợng gỗ với các số liệu sau:- Đờng kính gỗ d1, d2 dn

- Thể tích tơng ứng k1, k2, , kn

Chọn một tỷ lệ thành khí nào đó trong các tỷ lệ thành khí đợc làm chuẩn ta lập hệ số:

H vHv

∑ là hệ số ảnh hởng tỷ lệ thành khí bởi đờng kính cây gỗ ta

kn.df: Tỷ lệ thành khí thứ do ảnh hởng của đờng kính và độ cong gỗ tròn.

kn.df: Là tỷ lệ thành khí nào đó lấy trong số tỷ lệ thành khí k i df làm chuẩn Nh vậy tỷ lệ thành khí khi đờng kính và độ cong thay đổi sẽ là:

Trong đó các hệ số Hd, Hc, gọi là hệ số ảnh hởng của đờng kính và độ cong gỗ tròn đến tỷ lệ thành khí tổng quát khi tính toán tới các yếu tố khác nh, mục,mọt, độ thót ngọn, qui cách sản phẩm ta dùng công thức chung sau để tính toán các hệ số ảnh hởng.

1x

H vH

Ng/ liệu

K = Kk(

2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh và các yếu tố ảnh hởng.

2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh.

Để ghép các thanh thành phần theo kirllop có một số cách ghép sau:+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng tiếp tuyến

+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm

+ Ghép các thanh thành phần theo kiểu ngón:

2.3.2 Các yếu tố ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép thanh

Có rất nhiều yếu tố, liên quan đến đề tài nghiên cứu, chúng tôi chỉ xem xét đến một số yếu tố :

2.3.2.1 Cấu tạo gỗ:

TạohanhSấy thanh Chuẩn KT thanhXL thanhTráng keoXếp vánép vánXứ lí mặt

Gỗ là loại vật liệu có cấu tạo từ nhiều hợp chất hữu cơ, thành phần chủ yếu cấu tạo nên gỗ là xenlulo, hêmixenlulo và lipgin trong cấu tạo của phân tử xenlulo có chứa nhóm OH, khi gỗ tiếp xúc với keo các phần tử có cực tính trong keo sẽ liên kết với nhóm OH tạo nên sự dán dính Cấu tạo gỗ rất phức tạp đối với một số loại gỗ phải lựa chọn một loại keo và chế độ ép sao cho phù hợp với từng loại gỗ.

2.3.2.2 Độ ẩm gỗ:

Trong quá trình dán dính, dung môi từ dung dịch keo chủ yếu thông qua con đờng khuếch tán vào bề mặt gỗ và xung quanh vì thế gỗ có dộ ẩm tăng lên Trong thực tế dung môi bay hơi ra ngoài là rất ít Phần giữa mối dán hầu nh không bay hơi, nếu độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi trong màng keo cản trở quá trình hình thành mối gián, làm giảm cờng độ gián dính Vì vậy trong công nghệ ván ghép thanh độ ẩm của gỗ sau khi sấy là 8 – 10%.

2.3.2.3 Kích thớc thanh cơ sở:

Kích thớc thanh cơ sở sử dụng trong ván ghép thanh phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm và khẳ năng tận dụng gỗ của từng, vùng từng nhà máy Nừu kích thớc thanh cơ sở nhỏ sẽ hạn chế đợc khuyết tật do gỗ tự nhiên gây ra: Mắt, mục, nứt Khẳ năng tận dụng gỗ cao sự chênh lệnh khối lợng thể tích giữa các thanh không lớn nên mức độ co ngót giữa các chiều nhỏ, chất lợng ván ghép đồng đều và ổn định hơn Nhng kích thớc thanh nhỏ chi phí tạo thanh lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo

Theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ kích thớc thanh cơ sở của ván ghép thanh dùng cho hàng mộc đợc chia nh sau:

Chiều rộng thanh 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, 55 (mm)Chiều dày thanh 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, 45 (mm)

Để thu đợc yêu cầu, chất lợng sử dụng gỗ cũng nh nâng cao khẳ năng tận dụng gỗ, chúng tôi chọn kích thớc thanh cơ sở nh sau:

S.B.L = 22.40.450

Đối với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm, bán tiếp tuyến kích thớc thanh xẻ là:S.B.L = 26.45.500

2.4 Phơng pháp xẻ và bản đồ xẻ 2.4.1 Phơng pháp xẻ

2.4.1.1 Phơng pháp xẻ xuyên tâm.

+ Cách xẻ hình quạt: Đây là cách xẻ đợc thực hiện trên 1/4 tiết của cây gỗ.Phơng pháp này có khả năng thu đợc lợng gỗ xuyên tâm cao nhng nh-ợc điểm lớn nhất là khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dùng đặc biệt trong quá trình xẻ vì vậy đây cũng là một phơng pháp xẻ cho những loại sản phẩm có yêu cầu đặc biệt.

Më réng bµi to¸n trªn khi xÎ v¸n xuyªn t©m thùc hiÖn trªn mét phÇn nöa h×nh trßn.

NÕu xÎ xuyªn t©m cho mét phÇn cña nöa h×nh trßn

MiÒn cho phÐp tÝnh theo c«ng thøc :

Trong đó: Z = Z1 + e

Z: Chiều rộng thực tế của miền xẻ Z.

Z1: Chiều rộng miền xẻ ( khoảng cách tâm của hai tấm ván ).E: Chiều dày mạch xẻ

B: Là nửa chiều dài miền xẻ.

α: Là góc xuyên tâm của ván xẻ.D: Là đờng kính tiết diện cây gỗ.

2.4.1.2 Phơng pháp xẻ suốt

Ưu điểm của phơng pháp này là khả năng tận dụng gỗ lớn , có thể đáp ứng đợc nhiều chủng loại sản phẩm trong đó có ván ghép thanh Quá trình xẻ tiến hành đơn giản, gỗ rất dễ cố định phù hợp với các xí nghiệp loại vừa và nhỏ.

Là phơng pháp xẻ mà sản phẩm thu đợc tất cả đều là ván cha sạch bìa, xẻ theo phơng pháp này rất linh động trong sản xuất, nhất là nguyên liệu có nhiều bệnh tật, có điều kiện nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ tuy nhiên phơng pháp này bộc lộ một số nhợc điểm: Chi phí để rọc rìa các tấm ván tơng đối lớn, quy cách kích thớc chiều rộng ván không thống nhất nên gây khó khăn cho khâu cơ giới hoá và tự ddộng hoá.

2.4.1.3 Phơng pháp xẻ hộp:

Là các phơng pháp mà các sản phẩm thu đợc đa số đã rạch rìa, cạnh, phơng pháp này áp dụng để xẻ ván, xẻ hộp Nó phù hợp với quy mô xởng vừa và lớn, để cơ giới hoá và tự động hoá quy cách sản phẩm đảm bảo chính xác, có khả năng nâng cao năng suất lao động và tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ Nhng phơng pháp này kém linh động, với những loại gỗ có hình dạng phức tạp, không ổn định Trong quá trình xẻ khó loại bỏ đợc khuyết tật ra khỏi sản phẩm, khả năng tận dụng gỗ cao.

2.4.2 Bản đồ xẻ

Bản đồ xẻ có một vị trí quan trọng trong quá trình xẻ Nó cũng ảnh ởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Một bản đồ xẻ chỉ phù hợp với một khúc gỗ với đờng kính, độ cong, độ thót ngọn Vì vậy lập bản đồ xẻ đúng, phù hợp với từng khúc gỗ là một yêu cầu cấp thiết.

h-2.5 Lý thuyết qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố

Đây là phơng pháp tổ chức tiến hành thí nghiệm bằng cách thực hiện các bài toán kế tiếp nhau.

• Xây dựng nội dung thí nghiệm.

• Chọn kế hoạch thực nghiệm.

• Tổ chức thí nghiệm.

• Gia công số liệu thí nghiệm.

• Phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm.

Khi chọn đợc các tham số đầu vào, ta chọn vùng biến thiên của các biến đầu vào.

Xi min <Xi <Xi max (I = 1,2,3, ,n)

Các giá trị Xi min, Xi max thờng đợc xác định từ những điều kiện, công nghệ, nguyên vật liệu, kinh tế kỹ thuật trong thực nghiệm, phơng pháp đo và thiết bị đo tơng ứng với Xi đó.

Giá trị cố định của yếu tố thứ i trong một thí nghiệm gọi là mức của yếu tố ấy Trong các mức khác nhau của yếu tố i quan trọng nhất là mức cơ số Xio (mức không) Sau cùng là chọn khoảng biến thiên Li của biến thứ i Quan trọng nhất là mức không và phải lớn hơn đáng kể so với sai số của dụng cụ đo yếu tố ấy.

Khoảng biến thiên:

Các mức biến thiên của biến trong thí nghiệm đợc biểu diễn ở dạng mà với cách đặt:

Trong đó: Xi là dạng mã, xi là dạng thực, mức xio là mức cơ sở, li là khoảng biến thiên của biến thứ i.

Theo cách biểu diễn này, mức trên cần biến là Xi max = +1; mức dới là Xi min = -1; mức cơ sở là Xio = 0 hay ta ghi (=); (-); (0).

Ta có bảng 01 xác định khoảng biến động Tên

Quá trình này đợc tiến hành theo hai bớc: Lập hàm hồi quy ở dạng mã.

Trong đó: P = 0; n = 2; a = 1 P = 0; n = 3; a = 1.125 P = 0; n = 4; a = 1.414

Tính toán số lợng thí nghiệm N = N1 +No + Na.N1: Số lợng thí nghiệm tại tâm.

N0: Số lợng thí nghiệm mở rộng.Nc: Số lợng thí nghiệm tại nhân.

+ Kiểm tra tính đồng nhất của các phơng sai.

Giá trị này tra bảng.

+ Kiểm tra mức độ ảnh hởng của các yếu tốKiểm tra tính có ý nghĩa của các hệ số Bi ≥ SbiT

Trong đó: Bi là trị tuyệt đối của hệ số bi

Sbi là hệ số của phơng sai tơng ứng với hệ số bi T là giá trị Studen (tra bảng).

+ Kiểm tra tính tơng thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher Fp < Fb