Báo cáo tổng kết đề tài lạng sơn 2020

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LẠNG SƠN SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THƠN VIỆN NGHIÊN CỨU CƠNG NGHIỆP RỪNG CHƯƠNG TRÌNH KH & CN CẤP TỈNH BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH GỖ BẰNG VẬT LIỆU NANO SIO2 TRONG GIA CÔNG THANH GỖ CƠ SỞ ĐỂ SẢN XUẤT VÁN SÀN TỪ GỖ THÔNG MÃ VĨ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN CƠ QUAN CHỦ QUẢN: SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CƠ QUAN CHỦ TRÌ: VIỆN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHIỆP RỪNG CHỦ NHIỆM ĐỂ TÀI: TS VŨ VĂN THU HÀ NỘI, 2019 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LẠNG SƠN BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHIỆP RỪNG CHƯƠNG TRÌNH KH&CN CẤP TỈNH BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH GỖ BẰNG VẬT LIỆU NANO SIO2 TRONG GIA CÔNG THANH GỖ CƠ SỞ ĐỂ SẢN XUẤT VÁN SÀN TỪ GỖ THÔNG MÃ VĨ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN CƠ QUAN CHỦ TRÌ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Vũ Văn Thu HÀ NỘI, 2019 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Trong điều kiện nay, nước ta thực sách đóng rừng tự nhiên nhằm khơi phục phát triển rừng, gỗ rừng trồng nước nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhu cầu sản xuất sử dụng gỗ xã hội Rừng trồng nước ta chủ yếu gồm nhóm lồi mọc nhanh, có khả sinh trưởng phát triển tốt, chu kỳ chặt hạ ngắn so với gỗ rừng tự nhiên, gỗ mềm nhẹ dễ gia công chế biến Tuy nhiên, độ bền tự nhiên gỗ rừng trồng thấp, sử dụng điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, sinh vật hại gỗ nói chung nấm gây biến màu gỗ nói riêng phát triển mạnh, không áp dụng giải pháp xử lý nâng cao tính chất gỗ tổn thất ngun liệu sau khai thác khơng nhỏ Do đó, để hạn chế tác nhân gây hại lâm sản số biện pháp kỹ thuật sử dụng rộng rãi như: chọn mùa chặt hạ, ngâm gỗ ao hồ, hun khói, hong phơi gỗ, kê xếp gỗ nơi thống gió…v v Tuy nhiên, áp dụng biện pháp bảo quản kể tồn số nhược điểm thời gian xử lý kéo dài gây khó khăn việc chủ động nguồn nguyên liệu; gỗ ngâm nước lâu ngày bị màu, gây nhiễm mơi trường nước khơng khí khu vực xử lý Để khắc phục nhược điểm biện pháp bảo quản truyền thống, loại thuốc bảo quản lâm sản có hiệu lực tốt phòng chống sinh vật gây hại lâm sản ngày phát triển chủng loại số lượng theo hướng thân thiện với môi trường Tại Việt Nam, từ năm 1998 đến nay, có 13 loại thuốc bảo quản lâm sản Viện Khoa học Việt Nam nghiên cứu thành cơng thức đăng ký “Danh mục thuốc Bảo vệ thực vật phép sử dụng Việt Nam” Trong gồm chủng loại: thuốc dùng để xử lý ngâm tẩm gỗ, thuốc phòng diệt mối gây hại lâm sản, thuốc chậm cháy cho gỗ Với đặc điểm chung gỗ mọc nhanh rừng trồng có nhược điểm độ bền tự nhiên tính chất lý thấp so với gỗ quý rừng tự nhiên Vì vậy, có nhiều giải pháp biến tính cải thiện chất lượng gỗ Có nhiều phương pháp để biến tính gỗ tùy thuộc vào tác nhân sử dụng như: biến tính nhiệt độ cao, biến tính hóa chất, biến tính sử dụng tác nhân sinh học, vật lý, học… Trong năm gần đây, nhiều nhà khoa học giới bắt đầu tập trung nghiên cứu công nghệ biến tính để nâng cao chất lượng gỗ vật liệu nano, đặc biệt nghiên cứu sử dụng hợp chất vô dạng nano nhằm cải thiện tính chất gỗ, hợp chất vơ dạng nano có ưu điểm bật là: giá thành rẻ, dễ sử dụng, cải thiện nhiều tính chất vật lý, độ bền sinh học… gỗ Ngoài ra, theo kết nghiên cứu cho thấy, xử lý biến tính gỗ vật liệu nano tính chất cơng nghệ gỗ bị ảnh hưởng, ví dụ khả dán dính khả trang sức, cường độ uốn tĩnh, độ cứng tính chịu mài mịn vật liệu nâng cao rõ rệt Bên cạnh đó, tính chống mốc, chống mục vật liệu tốt, đồng thời bảo lưu vân thớ tự nhiên gỗ Sản phẩm ván sàn sản xuất từ gỗ rừng trồng, nhiên với loài gỗ rừng trồng phổ biến tỉnh Lạng Sơn gỗ thông mã vĩ Pinus massoniana Lamb chất lượng lồi gỗ chưa đáp ứng yêu cầu gỗ để gia công sở cho sản xuất ván sàn gỗ thông mã vĩ chứa hàm lượng nhựa cao nên gỗ dễ bị nấm mốc nấm biến màu xâm nhiễm sau chặt hạ suốt trình chế biến sử dụng gỗ Do cần phải xử lý bảo quản kết hợp biến tính để nâng cao chất lượng gỗ thông mã vĩ nhằm góp phần cung cấp ngun liệu cho cơng nghiệp sản xuất ván sàn Lạng Sơn toàn quốc Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Lạng Sơn giao cho thực đề tài “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ biến tính gỗ vật liệu nano SiO2 gia công gỗ sở để sản xuất ván sàn từ gỗ thông mã vĩ địa bàn tỉnh Lạng Sơn” với thời gian thực nhiệm vụ 24 tháng - Năm thứ đề tài, nhóm nghiên cứu tìm hiểu khảo sát toàn vùng cung cấp nguyên liệu gỗ thông mã vĩ sở chế biến gỗ tồn tỉnh Lạng Sơn, nghiên cứu lựa chọn thơng số công nghệ như: chế phẩm bảo quản, nồng độ chế phẩm, thời gian xử lý trình bảo quản sơ gỗ tròn gỗ xẻ, kết bảo quản sơ gia công thành mẫu nhỏ sau khảo nghiệm cưỡng môi trường mối, mọt, nấm mốc hoạt động phát triển để từ tìm thơng số cơng nghệ thích hợp điều kiện nghiên cứu bảo quản gỗ thông mã vĩ - Năm thứ hai đề tài, nhóm nghiên cứu tìm hiểu dạng tồn vật liệu nano SiO2 gỗ thông mã vĩ, nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố cơng nghệ như: nồng độ hóa chất, áp suất ngâm tẩm, thời gian ngâm tẩm trình xử lý biến tính sở vật liệu nano SiO 2, đồng thời sản xuất 1m ván sàn biến tính nano SiO kết hợp bảo quản quản tạm thời gỗ thông mã vĩ Ván sàn sản xuất từ gỗ thông mã vĩ xử lý bảo quản tạm thời kết hợp biến tính với hạt nano SiO2 có tính chất lý cao hẳn so với ván sàn đối chứng như: gỗ không bị nấm mốc, không mối, mọt, độ cứng tĩnh, cứng va đập, độ bền uốn, modul đàn hồi uốn, độ ổn định kích thước tăng, độ hút nước giảm PHẦN I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu cơng nghệ bảo quản gỗ ngồi nước 1.1.1 Nghiên cứu công nghệ bảo quản gỗ nước [1,2,3,4] Gỗ sau chặt hạ khả bảo vệ tự nhiên, chống lại phá hoại côn trùng nấm Đặc biệt nước nhiệt đới, nơi mà điều kiện khí hậu thích hợp cho phát triển sinh vật gây hại lâm sản tổn thất lâm sản sinh vật gây lớn Mục đích trình bảo quản tác động vào lâm sản (có khơng có hố chất) nhằm nâng cao khả kháng chịu sinh vật gây hại, kéo dài thời gian sử dụng lâm sản Đối với gỗ sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc, ván sàn, ván ghép có số cơng trình nghiên cứu đặc điểm phá hoại sinh vật hại gỗ, giải pháp kỹ thuật loại chế phẩm bảo quản phù hợp với điều kiện sử dụng lâm sản Nhiều giải pháp bảo quản gỗ nghiên cứu sử dụng, phân thành loại sau: Năm 2002, Phòng Nghiên cứu Bảo quản lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt nam, tiến hành nghiên cứu công nghệ bảo quản, chế biến gỗ rừng trồng Kết đề tài giải số vấn đề sau: thông số công nghệ bảo quản tạm thời gỗ tròn làm nguyên liệu sản xuất ván ghép chế phẩm bảo quản XM5, nồng độ 10% chế phẩm Antiblue, nồng độ 1% có hiệu lực tốt đố với nấm mốc, trùng vịng tháng Kết đề tài ảnh hưởng chế phẩm đến chất lượng ván ghép thanh, để xác định mức độ ảnh hưởng thuốc bảo quản đến chất lượng ván ghép đề tài lựa chọn phương pháp ngâm tẩm chân không áp lực để tẩm chế phẩm bảo quản vào phôi Loại chế phẩm sử dụng XM5 kết cho thấy chế phẩm XM5 khơng có ảnh hưởng sấu tới chất lượng màng keo Vì chế phẩm XM5 phù hợp để bảo quản gỗ rừng trồng làm nguyên liệu sản xuất ván ghép Lê Văn Lâm, Bùi Văn Ái cộng tác viên (2003) tiến hành nghiên cứu bảo quản quản số tre, gỗ rừng trồng sử dụng trời làm nọc tiêu, xây dựng bản, nguyên liệu sản xuất đồ mộc ván nhân tạo Quá trình nghiên cứu đề tài tiến hành dựa số phương pháp nghiên cứu sau: Điều tra sơ sinh vật hại gỗ rừng trồng chủ yếu; nghiên cứu độ bền tự nhiên gỗ rừng trồng; phương pháp xác định sức thấm thuốc gỗ rừng trồng từ tác giả đưa số kết nghiên cứu sau: Gỗ chặt hạ bóc vỏ khơng bóc vỏ, gỗ tươi ( độ ẩm gỗ >90%) chưa phát thấy côn trùng xâm nhập phá hoại Nấm hại gỗ tươi: Gỗ sau chặt hạ sau ngày, với khúc gỗ bóc vỏ có tượng gỗ bị biến màu cục nấm gây Với khúc gỗ chưa bóc vỏ, quan sát hai đầu khúc gỗ cho thấy gỗ chưa bị nấm công Sau thời gian theo dõi kéo dài đến tháng, khúc gỗ bóc vỏ bị nấm gây biến màu hoàn toàn Đề tài đưa kết độ bền tự nhiên 17 loại gỗ rừng trồng nấm, mối: + Độ bền tự nhiên 17 loại gỗ rừng trồng với nấm: Gỗ bạch đàn đỏ, xà cừ, keo tràm, keo bạc, keo lưỡi liềm có độ bền tự nhiên tương đối tốt nấm; Gỗ phi lao, bạch đàn trắng, keo tai tượng, thông ba lá, tràm ta, keo lai, bạch đàn Uro có độ bền trung bình với nấm; Gỗ keo dậu, trám trắng, bồ đề, cao su có độ bền với nấm; + Độ bền tự nhiên 17 loại gỗ rừng trồng với mối: Gỗ xà cừ, phi lao, bạch đàn trắng, bạch đàn đỏ có độ bền tự nhiên tương đối tốt với mối; Gỗ mỡ, keo bạc, bạch đàn Uro, tràm ta, keo dậu, keo lưỡi liềm có độ bền trung bình với mối; Gỗ keo lai, thơng ba lá, bồ đề, cao su, trám trắng có độ bền với mối Mặc dù mật độ phá hoại nấm, mối 17 loại gỗ rừng trồng có khác bị phá hủy hồn tồn tính chất lý sau 30 tháng đặt bãi thử tự nhiên Đề tài xác định sức thấm thuốc bảo quản 03 loại gỗ keo tràm, keo lai bạch đàn Uro theo phương pháp tẩm ngâm thường chân khơng áp lực Trong gỗ keo lai có sức thấm thuốc tốt, gỗ keo tràm bạch đàn Uro có sức thấm trung bình Lê Văn Lâm, Nguyễn Thị Bích Ngọc (2003) tiến thực đề tài nghiên cứu công nghệ bảo quản chế biến gỗ rừng trồng, tác giả tiến hành khảo nghiệm độ bền tự nhiên gỗ thông mã vĩ tiến hành ngâm tẩm bảo quản cho đối tượng gỗ để phục vụ sản xuất ván ghép Kết ngâm tẩm gỗ thông mã vĩ chế phẩm LN5 XM5 nồng độ 5% theo phương pháp ngâm thường chân khơng áp lực cho hiệu lực phòng chống tốt nấm mốc gây hại Năm 2004, Phòng Nghiên cứu Bảo quản lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, tiến hành nghiên cứu đề tài nghiên cứu tạo thuốc chống mốc cho lâm sản Kết đề tài xác định cơng thức C với thành phần hố học sau: Kẽm fluorsilicat + Natri fluorua + phụ gia có khả phòng nấm mốc tốt nồng 7% so với thuốc PBB mà cấm hạn chế sử dụng Năm 2007, Phòng Nghiên cứu Bảo quản lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu khả sử dụng số nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật làm thuốc bảo quản lâm sản Đề tài sử dụng thành phần hoạt chất có nguồn gốc từ neem, tanin, thàn mát có hiệu định việc bảo quản phòng nấm mốc côn trùng hại gỗ Bùi Văn Ái (2008) tiến hành đề tài nghiên cứu sử dụng dầu vỏ hạt điều làm thuốc bảo quản lâm sản Kết sử dụng DVHD xục khí clo nồng độ 10% có hiệu lực bảo quản tốt trùng có hiệu với nấm gây hại Vũ Văn Thu, Nguyễn Thị Hằng (2011) tiến hành đề tài nghiên cứu hoàn thiện công nghệ bảo quản, tẩy nấm mốc gây biến màu gỗ thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) Lạng Sơn, phục vụ sản xuất đồ mộc tiêu dùng nước xuất Kết đề tài xác định đối tượng gây hại chủ yếu gỗ thông mã vĩ nấm mốc xanh thông số kỹ thuật ngâm tẩm gỗ thông mã vĩ chế phẩm LN nồng độ dung dịch 7% theo 02 phương pháp bảo quản; chân không áp lực với P = 7bar, thời gian trì áp lực 60 phút, ngâm thường thời gian 72h, tuyển chọn hoạt chất hoá học xây dựng công thức kỹ thuật tẩy nấm mốc gây biến màu gỗ 1.1.2 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ bảo quản gỗ ngồi nước [9,10,11] Một số nước Mỹ, Hà Lan, Đức, Thụy Điển, Nhật Bản kết nghiên cứu trường Đại học tổng hợp Gottinggen Đức (2005) nghiên cứu chống nấm mốc cho gỗ thông, xử lý cách ngâm gỗ dung dịch anhydrit axetic nhiệt độ 90-130 0C, kết cho thấy, gỗ có khả chống lại nấm mốc tốt Âu Dương Minh Bát, Viện nghiên cứu khoa học công nghiệp gỗ Bắc Kinh Trung Quốc tiến hành nghiên cứu biện pháp bảo quản phòng chống nấm mốc gây biến màu cho gỗ thông mã vĩ Tác giả đưa biện pháp bảo quản phịng nấm mốc cho gỗ thơng bao gồm phương pháp bảo quản kỹ thuật bảo quản hóa học Kết nghiên cứu sử dụng hóa chất PCP nồng độ thấp có hiệu lực phịng chống nấm cho gỗ thông Như vậy, quốc gia phát triển, việc áp dụng công nghệ bảo quản gỗ lâm sản khác quy định bắt buộc, nghiên cứu bảo quản gỗ tương đối hồn thiện cho mục đích sử dụng Tuy nhiên, độ bền gỗ sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc, ván sàn, ván ghép nước xuất lại phụ thuộc nhiều điều kiện nhiệt độ, ẩm độ khơng khí, quy định phép sử dụng chế phẩm bảo quản… Và đặc biệt hệ sinh vật hại gỗ có mơi trường Do đặc điểm tự nhiên quốc gia khác nhau, mục đích sử dụng lâm sản khác nên địi hỏi có nghiên cứu công nghệ xử lý bảo quản phù hợp với điều kiện áp dụng nước Tóm lại có cơng trình nghiên cứu bảo quản cho gỗ rừng trồng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc, ván sàn, ván ghép nhiên hạn chế, đặc biệt với đối tượng gỗ thông mã vĩ Bên cạnh đó, việc nghiên cứu biến tính cho gỗ thơng mã vĩ chưa nghiên cứu, sở cho việc lựa chọn hướng nghiên cứu đề tài 1.2 Nghiên cứu thuốc chế tác động thuốc bảo quản lâm sản.[5,6] Tùy vào đối tượng gây hại mà thuốc bảo quản lâm sản có chế tác động khác nhau: - Đối với côn trùng gây hại, thuốc bảo quản lâm sản gây nhiễm độc theo đường: tiếp xúc, hô hấp, tiêu hóa Khi tiếp xúc, thuốc làm tê liệt hệ thần kinh côn trùng, đường hô hấp, thuốc bảo quản ảnh hưởng tới hệ tuần hoàn, gây nhiễm độc diệt côn trùng; đường tiêu hóa, trùng ăn phải gỗ tẩm thuốc, hóa chất tiêu diệt vi khuẩn, men hữu ích, trùng khơng tiêu hóa thức ăn bị chết - Đối với nấm, thuốc bảo quản thẩm thấu vào bên mẫu gỗ tạo nên môi trường dinh dưỡng bất lợi cho nảy mầm tiêu diệt bảo tử nấm, chất hóa học phản ứng với nhóm chức bào tử nấm: Hydroxin, photphatamin, cacboxin, amidzol làm tê liệt trao đổi chất tế bào nấm, ức chế phân chia tế bào, biến đổi cấu trúc tế bào Một số loại thuốc bảo quản làm rối loạn hoạt động dinh dưỡng, hút nước làm ngưng kết, biến tính protit , kết làm cho nấm bị biến dạng Hình thái, biến dị nịi bị tiêu diệt 10 TT Bước thực Kê gỗ Nội dung thực Gỗ trước xử lý kê lê đà kê có chiều dày ≥10cm Gỗ phải kê dọc theo hướng Bắc Nam để hạn chế tượng nứt đầu trình bảo quản Xử lý bảo quản Phun lần lên khúc gỗ (tẫm gỗ xẻ), lần cách tạm thời 5-10 phút Đối với gỗ tròn, phun kỹ đầu vị trí bị trầy tróc q trình khai thác, vận chuyển Gỗ sau bảo quản tạm thời phải bảo quản mái che ngồi trời phải có bạt che phủ, thời gian Thời gian bảo bảo quản tạm thời tối đa: 03 tháng, để lâu phải quản tiến hành bảo quản lại Yêu cầu: trình bảo quản, phát có nấm mốc cơng gây hại cần loại bỏ nguyên liệu bị hại tiến hành bảo quản bổ sung c.2 Các bước xử lý biến tính sở băng dung dịch nano SiO2: TT Bước thực Xếp phôi ván sàn vào bình ngâm tẩm Hút chân khơng Nội dung thực Xếp phôi ván sàn vào thiết bị tẩm áp lực, phải có đà kê chiều dày đà kê ≥2mm để đảm bảo dung dich ngấm mặt sản phẩm, đóng chốt ghìm gỗ (chống nổi) Hút chân khơng để loại bỏ phần khơng khí thừa bồn tẩm điều kiện P = 0,1Mpa Thời gian trì chế độ chân không: 45phút Bơm dung dịch Sau thời gian hút chân không tiến hành bơm hết lượng SiO2 dung dịch SiO2 vào bình tẩm Dùng bơm tăng áp đưa áp lực tẩm lên 0,7MPa Tăng áp Xả áp thùng chứa đưa gỗ khỏi thùng tẩm, vệ sinh bồn tẩm Ổn định phôi ván Gỗ sau tẩm đặt đà kê để ổn định điều Thời gian trì áp lực: 5giờ Sau thười gian trì áp lực, tiến hành xả áp điều kiện thông thường (Áp lực MPa), xả dung dịch vào 64 sàn kiện thường thời gian 24h Thời gian ổn định dung dịch nano SiO2 15 ngày , với dung dịch SiO2 lưu giữ, trước sử dụng cần Kiểm tra dịch dung kiểm tra độ đồng dung dịch Cách kiểm tra: đổ dung dịch cốc thủy tinh suốt, trình ngâm tẩm lắc dung dịch quan sát mắt thường, thấy dung dịch có cặn vẩn đục cần đưa khuấy lại thiết bị chuyên dụng để đảm bảo độ đồng hiệu sử dụng Phương pháp: đánh giá ngoại quan kiểm tra nhanh số tiêu sau: Kiểm tra chất Với quy trình xử lý biến tính gỗ thơng mã vĩ trên: lượng phôi sau Lượng thấm dung dich SiO2 vào gỗ có độ ẩm từ 12-15% biến tính đạt từ 200-250 lít dung dich/m3 Độ cứng tĩnh tăng 2540%, độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn tĩnh tăng >30%, có khả phịng nấm, trùng gây hại mức tố c.3 Sấy phôi ván sàn sau biến tính Thanh ván sàn sở sau xử lý biến tính cần sấy để hóa chất ổn định gỗ gia cường tính chất cho phôi ván sàn + Nhiệt độ sấy: 40-600C + Thời gian sấy: 48-72h c.4 Chà nhám đánh nhẵn bề mặt sau biến tính Ván sàn sau biến tính có độ cứng bề mặt tăng từ 25-40%, để đảm bảo chất lượng độ nhẵn bề mặt sở cần phải tiến hành đánh nhẵn Các thơng số q trình đánh nhẵn sau: - Các phôi ván sàn đưa vào máy chà nhám thùng: PR 52DA - Cỡ giấy nhám: 150 - Tốc độ chà nhám: 10m/phút Yêu cầu phôi ván sàn sau chà nhám có độ nhẵn bề mặt lớn (hoặc bằng) ∇g8 65 c.5 Sơn phủ Sơn theo yêu cầu loại sơn mục đích sở sản xuất c.6 Đóng gói lưu kho Ván sàn phải đóng gói cận thận, kê xếp kho thơng thống Các khối ván sàn phải kê giá đỡ cách mặt đất 30cm cách 20cm để đảm bảo độ thoáng khí d AN TỒN LAO ĐỘNG - Người cơng nhân phải tuyệt đối tn thủ an tồn lao đơng Phải mặc quần áo bảo hộ lao động, ửng, đeo găng tay.khẩu trang - Kiểm tra hệ thống thiết bị tẩm chân không, áp lực trước ca làm việc; - Vận hành thiết bị tẩm theo bước quy định; - Cán kỹ thuật làm công tác xử lý gỗ phải mang bảo hộ lao động, rửa tay xà phịng sau kết thúc q trình làm việc; - Dung dịch hóa chất thừa, nước rửa dụng cụ đổ xuống bể chứa riêng để tiêu huỷ, tuyệt đối khơng đổ xuống ao hồ, sơng, suối 3.5.2 Quy trình công nghệ sản xuất ván sàn từ gỗ thông mã không áp dụng bảo quản tạm thời xử lý biến tính nano SiO2 a PHẠM VI ÁP DỤNG Quy trình biên soạn dựa kết nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biến tính gỗ bằng vật liệu nano SiO2 gia công gỗ sở để sản xuất ván sàn từ gỗ Thông mã vĩ địa bàn tỉn Lạng Sơn Quy trình hướng dẫn kỹ thuật xử lý biến tính phơi ván sàn vật liệu nano SiO2 Quy trình áp dụng sở sản xuất ván sàn từ gỗ Thông mã vĩ địa bàn tỉnh Lạng Sơn Quy trình áp dụng sở sản xuất ván sàn có thiết bị tẩm áp lực phù hợp,người vận hành thiết bị phải đào tạo vận hành nồi an toàn lao động b CHUẨN BỊ b.1 Chuẩn bị hóa chất, nguyên vật liệu, thiết bị 66 - Nguyên liệu: + Gỗ nguyên liệu từ gỗ thông mã vĩ sau khai thác chưa bị nấm mốc, nấm biến màu xâm hại sau khai thác 2÷ ngày Gỗ nguyên liệu dạng gỗ trịn gỗ xẻ + Phôi (thanh sở) ván sàn từ gỗ Thông mã vĩ.: Độ ẩm: W ≤ 13 %; + Kích thước phôi: Dày x rộng x dài = 20 x 130 x 800 mm + Phôi không bị nấm, mốc, mục, mắt chết, nứt vỡ, cong vênh, mắt sống có đường kính D > 10 mm Mắt sống có đường kính D ≤ 10 mm cho phép không mắt/1 phôi + Màu sắc phôi màu sắc phơi phải đồng Hóa chất + Nano SiO2 kích thước hạt 30%, có khả phịng nấm, trùng gây hại mức tố c.3 Sấy phơi ván sàn sau biến tính Thanh ván sàn sở sau xử lý biến tính cần sấy để hóa chất ổn định gỗ gia cường tính chất cho phôi ván sàn - Nhiệt độ sấy: 40-600C - Thời gian sấy: 48-72h c.4 Chà nhám đánh nhẵn bề mặt sau biến tính Ván sàn sau biến tính có độ cứng bề mặt tăng từ 25-40%, để đảm bảo chất lượng độ nhẵn bề mặt sở cần phải tiến hành đánh nhẵn Các thông số q trình đánh nhẵn sau: - Các phơi ván sàn đưa vào máy chà nhám thùng: PR 52DA - Cỡ giấy nhám: 150 - Tốc độ chà nhám: 10m/phút - Yêu cầu phôi ván sàn sau chà nhám có độ nhẵn bề mặt lớn (hoặc bằng) ∇g8 c.5 Sơn phủ - Sơn theo yêu cầu loại sơn mục đích sở sản xuất c Đóng gói lưu kho Ván sàn phải đc đóng gói cận thận, kê xếp kho thơng thoáng Các khối ván sàn phải kê giá đỡ cách mặt đất 30cm cách 20cm để đảm bảo độ thống khí d AN TỒN LAO ĐỘNG - Người cơng nhân phải tuyệt đối tn thủ an tồn lao đơng Phải mặc quần áo bảo hộ lao động, ửng, đeo găng tay.khẩu trang 70 - Kiểm tra hệ thống thiết bị tẩm chân không, áp lực trước ca làm việc; - Vận hành thiết bị tẩm theo bước quy định; - Cán kỹ thuật làm công tác xử lý gỗ phải mang bảo hộ lao động, rửa tay xà phịng sau kết thúc q trình làm việc; - Dung dịch hóa chất thừa, nước rửa dụng cụ đổ xuống bể chứa riêng để tiêu huỷ, tuyệt đối không đổ xuống ao hồ, sông, suối 3.6 Đánh giá hiệu kinh tế ứng dụng công nghệ biến tính nano SiO sản xuất ván sàn từ gỗ thông mã vĩ Căn vào quy trình cơng nghệ biến tính gỗ thơng mã vĩ dung dịch nano SiO gỗ xử lý bảo quản tạm thời không xử lý bảo quản tạm thời để sản xuất ván sàn trình bày phần trên, đề tài tiến hành áp dụng sản xuất thử nghiệm 1m gỗ ván sàn với quy cách ván 20 × 130 × 800 mm (dầy x rộng x dài) Gỗ nguyên liệu đầu vào gỗ tròn (tuổi khai thác 15 tuổi), tiến hành xẻ hộp, xẻ 22,5 x 135 x 810 mm, sấy gỗ (độ ẩm 12%), phay bào mặt, phay cắt đầu âm dương, xử lý biến tính nano SiO (Chi tiết dung môi hỗn hợp đề cấp nội dung quy trình cơng nghệ), sấy ván, đánh nhẵn, sản phẩm Kết sản xuất thử nghiệm với sản phẩm có kích thước lấy làm sở để sơ đánh giá hiệu kinh tế ván sàn gỗ thông mã vĩ bảo quản kết hợp biến tính Do phạm vi nghiên cứu đề tài dừng lại quy mơ phịng thí nghiệm, khối lượng xử lý gỗ hạn chế, chưa đủ điều kiện để tính đầy đủ chi phí cho việc xử lý gỗ sát với thực tiễn Vì vậy, để tài bước đầu tính tốn chi phí hóa chất so sánh với cơng nghệ sản xuất khơng áp dụng biến tính bảo quản gỗ sơ * Giá thành m3 gỗ thơng trịn: + Đường kính 25 ÷ 35 cm: 3.500.000 đ/m3 mua Hữu Lũng – Lạng Sơn + Tiền thuê xẻ 1m3: 600.000 đ/m3 gỗ trịn kích thước ván gỗ xẻ 25 mm chiều dầy + Tiền thuê sấy gỗ 1.200.000đ/m3 gỗ ván xẻ ciều dày 25mm + Tiền thuê gia cơng sở trọn gói (bao gồm bước xẻ lại, phay mặt, bào, phay tạo mộng âm dương đầu, đánh nhẵn) 850.000 đ/m3 Vậy tổng chi phí cho 1m3 trịn tạo sở kích thước 20 × 130 × 800 mm 71 = 3.500.000 + 600.000 + 1.200.000 + 850.000 = 6.150.000 đ * Chi phí hóa chất dùng để xử lý bảo quản sơ kết hợp biến tính: - Hạt nano SiO2: 5.000.000 đ/1kg; đề tài sử dụng 1kg; - Tẩm 1m3 sở đề tài sử dụng hết 1kg (dung dịch nano thu hồi quay vòng) - Aceton giá 30.000đ/l, số lượng dùng 50lít: 1.500.000 đ - Abs: giá 8000 đ/kg, số lượng dùng kg: 16000 đ - Chất hoạt động bề mặt (las) CH3(CH2)11.C6H4SO3Na, sử dụng 1kg giá thành 430.000đ/kg Tổng chi phí hóa chất: 5.000.000 + 1.500.000 + 1.500.000 + 16.000 + 430.000 = 8.446.000 đ Tổng chi phí gỗ + hóa chất = 8.446.000 đ + 6.150.000 = 14.596.000đ Vậy 1m3 gỗ ván sàn biến tính có giá: 14.596.000đ Đối với kích thước ván sàn đề tài 1m3 quy đổi 500 sở Quy đổi m2: 1m2 sàn tương ứng với 10 sở sản phẩm đề tài nắp giáp 50m2 mặt sàn So sánh đơn giá m ván sàn nhóm IV với gỗ thơng gỗ óc chó KT (18 x 120 x 900) mm, giá thị trường 1.650.000đ/m Ván sàn gỗ thơng biến tính kết hợp bảo quản sản xuất thử nghiệm, kích thước (20 x 130 x 800) tính toán kinh tế sau: 14.596.000đ : 500 (thanh sở) = 29.199 đ/một sở Tương ứng 10 sở = 1m2 sàn: 29.199đ x 10 (thanh sở) = 291.920đ/m2 Như toán kinh tế cho thấy, áp dụng khoa học kỹ thuật xử lý bảo quản biến tính gỗ thông mã vĩ làm nguyên liệu sản xuất ván sàn đem lại sản phẩm chất lượng giá thành lại rẻ lần so với ván sàn làm từ gỗ óc chó thuộc nhóm IV.Nếu sản xuất đại trà không áp dụng bảo quản sơ giá thành cịn giảm.Vì lượng hóa chất nano sau mẻ tẩm hoàn toàn tái sử dụng cho mẻ tẩm sau 3.7 Tổ chức tập huấn chuyển giao công nghệ Trên sở quy trình cơng nghệ hội đồng KH cấp Viện góp ý nghiệm thu kết quả, chúng tơi tiến hành biên soạn tài liệu liên quan đến cơng nghệ bảo quản cơng nghệ biến tính gỗ cho nguyên liệu gỗ sản xuất ván sàn Đơn vị chủ trì nhiệm vụ kết 72 hợp Cơng ty TNHH chế biến gỗ THL Đông Bắc, huyện Hữu Lũng tổ chức lớp tập huấn kỹ thuật, quy mô 30 học viên tham dự 73 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua năm thực nghiên cứu, với cộng tác giúp đỡ nhà khoa học, nhóm nghiên cứu rút số kết luận sau: - Gỗ thơng mã vĩ có ưu điểm màu sắc vân thớ đẹp nhược điểm lớn gỗ thơng nói chúng thơng mã vĩ nói riêng dễ bị nấm mốc cơng, chí nấm mốc cơng vết trích nhựa sống Do vậy, muốn sử dụng gỗ thông hiệu phải áp dụng biện pháp bảo quản tạm thời sau khai thác sau xẻ phá sau tiến hành sấy thực bước gia công - Kết nghiên cứu khảo nghiệm hiệu lực loại thuốc bảo quản sơ gỗ gỗ xẻ cho thấy: Bảo quản gỗ nguyên liệu tròn nên sử dụng thuốc nhập ngoại antiblu theo phương pháp phun, bảo quản gỗ nguyên liệu xẻ nên sử dụng thuốc LN sản xuất nước 5% theo phương pháp nhúng - Kết kiểm tra hiệu lực sở ván sàn biến tính nano SiO dung mơi nấm mục côn trùng gây hại cho hiệu lực tốt - Kết nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng thông số công nghệ trình ngâm tẩm: nồng độ hạt SiO2 (cố định thời gian 5h, áp lực tẩm 0,5Mpa); thời gian trì áp lực tẩm (cố định áp lực tẩm 0,5 Mpa, nồng độ 0,4%); áp lực tẩm (cố định thời gian 5h, nồng độ 0,4%) đến tính chất gỗ thơng mã vĩ biến tính, cho thấy: gỗ thơng mã vĩ biến tính với dung dịch nano SiO2 cấp nồng độ, thời gian, áp suất ngâm tẩm khác đem lại hiệu cải thiện tính chất lý gỗ rõ rệt so với gỗ đối chứng Để xác định ảnh hưởng đồng thời yếu tố này, chúng tơi tiến hành thí nghiệm thăm dị qua xác định giá trị tối ưu thông số chế độ ngâm tẩm - Khi so sánh với tiêu chuẩn GB/T 15036.2-2001 yêu cầu tính chất học gỗ dùng để sản xuất ván sàn, gỗ thơng mã vĩ biến tính đủ điều kiện để gia công sở sản xuất ván sàn - Dựa thực trạng sản xuất ván sàn Việt Nam nay, xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất ván sàn từ gỗ thơng mã vĩ có biến tính phương pháp ngâm tẩm hạt nano SiO2, bao gồm bước: gỗ xẻ sau sấy, xẻ lại, phân loại ván, phay bào mặt, phay cắt đầu, pha nano, ngâm tẩm chân không áp lực, sấy ván, đánh 74 nhẵn cuối sản phẩm Quy trình cơng nghệ cho phép người sử dụng thao tác đạo sản xuất để tạo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu Căn vào quy mô sản xuất, kích thước sản phẩm, điều chỉnh thông số công nghệ cho phù hợp với khối lượng chủng loại sản phẩm - Đề tài sơ đánh giá hiệu kinh tế ứng dụng cơng nghệ biến tính nano SiO2 sản xuất ván sàn từ gỗ thông mã vĩ địa bàn tỉnh Lạng Sơn - Đề tài tổ chức chuyển giao công nghệ hướng dẫn kỹ thuật xử lý biến tính gỗ thơng mã vĩ sở Công ty TNHH chế biến gỗ THL Đông Bắc huyện Hữu Lũng, quy mô 30 cán công nhân kỹ thuật 4.2 Kiến nghị - Gỗ thông mã vĩ loại gỗ rừng trồng dùng phổ biến Việt Nam, nghiên cứu tạo ván sàn từ hai loại gỗ làm sở cho việc áp dụng công nghệ ngâm tẩm nano loại gỗ rừng trồng khác; đáp ứng nhu cầu hướng tới xuất - Hạt nano SiO2 nano vơ dùng phổ biến nay, ngồi cịn số loại hạt nano vơ khác TiO2, ZnO… chúng có ưu điểm định Việc nghiên cứu tạo ván sàn từ loại hạt nano cần có nghiên cứu - Nghiên cứu sử dụng nano SiO2 sản xuất ván sàn từ gỗ rừng trồng cho thấy, chất lượng sản phẩm cải thiện đáng kể, đầu tư thiết bị khơng lớn; cần có nghiên cứu sản xuất thử nghiệm để đưa công nghệ vào thực tế sản xuất 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Cao Quốc An (2011), Trường Đại học Lâm nghiệp, đề tài NCKH cấp “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu Nano để nâng cao chất lượng ván lạng” [2] Cao Quốc An (2010), Bài giảng công nghệ biến tính gỗ (biên soạn cho học viên cao học), Trường ĐHLN, Hà Nội [3] Đặng Hồi Bắc (2011), Cơng nghệ Nano số ứng dụng, Hội nghị khoa học lần thứ 3, Hà Nội [4] Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, trường ĐH Lâm nghiệp, Hà Nội [5] Nguyễn Xuân Chánh (2007), Bài giảng công nghệ Nano, Trường Đại học Bách khoa, Hà Nội [6] Trần Văn Chứ cộng (2005), Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp “Nghiên cứu công nghệ thiết bị biến tính gỗ có khối lượng riêng thấp thành nguyên liệu chất lượng cao”, Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn [7] Phạm Văn Chương, Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập I (Ván dán ván nhân tạo đặc biệt), Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội [8] Phạm Văn Chương cộng (2005), Báo cáo tổng kết Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp “Nghiên cứu thay đổi tính chất vật lý, học, hoá học gỗ Sa Mộc gỗ Mỡ theo tuổi làm sở cho việc sử dụng hai loại gỗ công nghiệp sản xuất ván ghép thanh”, Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn [9] Nguyễn Đình Hưng, Lê Thu Hiền, Đỗ Văn Bản (2009), Át lát cấu tạo, tính chất gỗ tre Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp [10] Vũ Hân (1964), Tính chất vật lý học loại gỗ thông thường miền Bắc Việt Nam [11] Ngô Kim Khơi (1998), Thống kê tốn học, Trường Đại học Lâm nghiệp [12] La Vũ Thùy Linh (2010), Công nghệ Nano – cách mạng khoa học kỹ thuật kỷ 21, Tạp chí Khoa học ứng dụng, Số 12/ 2010, Tr 47-49 76 [13] Trịnh Hiền Mai (2010), Nghiên cứu biến tính ván mỏng nhựa melamine formandehyde dùng cho sản xuất ván dán, Báo cáo khoa học, Trường ĐHLN, Hà Nội [14] Hoàng Thị Thúy Nga Nghiên cứu số yếu tố cơng nghệ biến tính ván lạng gỗ Xoan đào (Prunus arborea Kalkm) hạt Nano TiO Luận văn Thạc sĩ ĐHLN, Hà Nội, 2011 [15] Phùng Anh Tiến, Phùng Minh Lai (2004), Những bước phát triển công nghệ Nano Của số nước, Tổng luận Khoa học Công nghệ, Hà Nội [16] Trường Đại học Lâm nghiệp (2004), Công nghệ biến tính gỗ, Tài liệu dịch, Hà Tây [17] Đào Xuân Thu (2011) “Nghiên cứu nâng cao chất lượng gỗ Mỡ (Manglietia conifera Dandy) rừng trồng phương pháp biến tính hóa học”, Luận án TS kỹ thuật [18] Lê Xn Tình (1998), Khoa học gỗ, nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội [19] Đề án xây dựng khu công nghiệp chế biến gỗ tỉnh Xanhaybuli-Lào, năm 2009 [20] Đề án xây dựng cụm công nghiệp chế biến gỗ Ba Chẽ, Quảng Ninh Tiếng Anh [21] Barry A Richarson, Wood preservasion, the second edition [22] C N R Rao, A.M., A K.Cheetham, The Chemistry of Nano materials: Synthesis, Properties and Applications WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KgaA, 2004 [23] Callum Hill (2006), “Wood modification: chemical, thermal and other processes” [24] Ghosh, S.C., Mai, C and Militz, H (2008), The efficacy of commercial silicones against blue stain and mold fungi in wood Proceedings of the International Research Group on Wood Preservation, Document No: IRG/WP 08-30471 [25] L.Jian-zhang, T Furuno and Katoh S (2001), Preparation and properties of acetylated and propionylated wood silicate composites Holzforchung, 2001 [26] H Yamaguchi (1994), Preparation and physical properties of wood fixed with silicic acid compounds.Mokuzai gakkaishi [27] H.Miyafuji, S.Saka (1996) Wood-inorganic composites prepared by the sol-gel process V Fire-resisting properties of the SiO 2-P2O5-B2O3 wood-inorganic composites Mokuzai gakkaishi, 42(1): 74-80 77 [28] Thomas Hubert , Brita Unger , Michael Bucker (2010) Sol–gel derived TiO wood composites J Sol-Gel Sci Technol 53:384–389 [29] Nguyen Tu Kim, Junji Matsumura, Kazuyuki Oda (2011), Effect of growing site on the fundamental wood properties of natural hybrid clones of Acacia in Vietnam J Wood Science, 2011 DOI 10.1007/s10086-010-1153-y [30] H Turgut Sahin, George I Mantanis, Nano-based surface treatment effects on swelling, water sorption and hardness of wood, Maderas, Cienc tecnol vol.13 no.1 Concepción 2011 [31] S.Saka, M.Sasaki, M.Tanahashi (1992), Wood-inorganic composites prepared by the sol-gel process I Wood-inorganic composites with porous structure Mokuzai gakkaishi, 38 (11): 1043-1049 [32]Soerianegara and R.H.M.J Lemmens (1994), Plant resources of South- East Asia No 5(2), Bogor Indonesia [33] Weigenand, O., Militz, H., Tingaut, P., Se`be, G., Jeso, B and Mai, C (2007), Penetration of amino-silicone micro- and macro-emulsions into Scots pine sapwood and the effect on water-related properties Holzforschung, 61(1): 51–59 [34] Xiaolin Cai (2011), Effect of vacuum time, formulation, and nanoparticles on properties of surface-densified wood products, Wood and fiber Science, 43, 16 Rashmi and Maji (2006), Effect of chemical modification with styren and glycidyl methacrylate on the properties of pine wood, Indian J Eng Mater Sci, Vol 13, p 149-154 [35] Yaolin Zhang, S Y Zhang, Ying Hei Chui (2006), Impact of melt impregnation on the color of wood–plastic composites Journal of Applied Polymer Science,Volume 102, Issue 3, pages 2149–2157, November 2006 Tiếng Trung [36] ～～～.～～～～～～～～.～～～～～.～～～2008 [37] ～～～ ～～～～～～～ ～～～～～～～～～～～2008 [38] ～～ ～～～～～ ～～～～～～～～～2006 [39]～～～～～～.～～～ SiO2/～～～～～～～～～～.～～～～～2010～37～2:10～ 78 ... TỈNH LẠNG SƠN BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NGHIÊN CỨU CƠNG NGHIỆP RỪNG CHƯƠNG TRÌNH KH&CN CẤP TỈNH BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN... Công nghệ tỉnh Lạng Sơn giao cho thực đề tài “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ biến tính gỗ vật liệu nano SiO2 gia công gỗ sở để sản xuất ván sàn từ gỗ thông mã vĩ địa bàn tỉnh Lạng Sơn? ?? với thời... với nấm mốc, trùng vịng tháng Kết đề tài ảnh hưởng chế phẩm đến chất lượng ván ghép thanh, để xác định mức độ ảnh hưởng thuốc bảo quản đến chất lượng ván ghép đề tài lựa chọn phương pháp ngâm