Về nguyên lý dán dính ta có thể dán ép ván ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao. Tuy nhiên, khi ép ván ở nhiệt độ cao gỗ được hoá dẻo một phần, khả năng tiếp xúc giữa các ván mỏng tăng, độ nhớt của chất kết dính giảm làm cho khả năng trải đều của màng chất kết dính tốt [3].
Qua các công trính nghiên cứu ta thấy ép ván bằng phương pháp ép nhiệt cho sản phẩm có độ bền lớn hơn so với phương pháp ép nguội. Ta có thể căn cứ vào những yếu tố dưới hàm nhiệt độ sau để lựa chọn nhiệt độ ép hợp lý trong sản xuất LVL: T0= f( nl, MCvm, tsp, p, k….) Trong đó: nl : loại gỗ MCvm: độ ẩm ván mỏng tsp : chiều dầy sản phẩm p : phương pháp ép k : loại chất kết dính Loại gỗ.
Khi sấy khô, do tế bào gỗ có ruột rỗng( ví dụ như lỗ mạch quản bào…) làm cho khả năng truyền nhiệt trong quá trình ép ván kém, vì “ hệ số dẫn nhiệt là nhiệt lượng cần thiết để thông qua một đơn vị diện tích gỗ (1cm2) một đơn vị chiều dài (1cm) trong một đơn vị thời gian (1giây) gây nên ở hai mặt gỗ có nhiệt độ chênh lệch là (1oC)”. [4]
Gỗ là một vật thể hữu cơ, ngoài vách tế bào còn có nước và các chất khác như không khí, chất khoáng… Vì vậy khả năng dẫn nhiệt biến đổi nhiều.Yếu tố các chất chiết xuất có ảnh hưởng lớn tới quá trình lựa chọn thông số nhiệt độ ép, nó có thể ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình tạo ván điển hình như ảnh hưởng tới khả năng đóng rắn của màng keo và khả năng dẫn truyền nhiệt tới màng keo trong cùng. Ngoài ra, khối lượng thể tích gỗ cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới quá trình truyền nhiệt.
Theo JD Maclean: Quan hệ giữa hệ số ttruyền nhiệt, khối lượng thể tích, độ ẩm gỗ có thể xác định theo công thức: [4]
Trong đó:
- Khối lượng thể tích gỗ. W- Độ ẩm gỗ < 40%
- Hệ số truyền nhiệt của gỗ.
Điều đó cho thấy rằng với các loại gỗ khác nhau có khối lượng thể tích khác nhau và có cùng độ ẩm thì khả năng truyền nhiệt sẽ khác nhau, ngoài ra khả năng truyền nhiệt của gỗ còn khác nhau về chiều thớ gỗ, tia gỗ, mắt gỗ… Theo thí nghiệm cho thấy mắt gỗ trong một phạm vi giới hạn nào đó về số lượng nó cóp thể làm tăng khả năng truyền nhiệt cho gỗ. Điều này có thể làm tăng khả năng dàn trải và cường độ dán dính của keo. Chất lượng mối dán đảm bảo.
Chất kết dính.
Loại chất kết dính là một trong những cơ sở lựa chọn nhiệt độ ép, đối với phương pháp ép nhiệt khô áp dụng cho sản xuất ván dán nói chung và với ván LVL nói riêng, do ván LVL sử dụng vào các chi tiết chịu lực khác nhau như trong xây dựng, trong sản xuất đồ mộc, vì vậy sử dụng loại chất kết dính là khác nhau. Song, ở đây chúng tôi nghiên cứu ván LVL sử dụng làm các chi tiết đồ mộc cho nên chúng tôi lựa chọn chất kết dính là U-F, với nhiệt độ ép T0 = 1100C 1300C. Căn cứ vào phương pháp ép, kết cấu của sản phẩm và yêu cầu của độ ẩm ván mỏng để lựa chọn nhiệt độ ép sao cho hợp lý.
Phương pháp ép:
Với phương pháp ép một bước cho thấy rằng, khi ép ván LVL ở nhiệt độ cao với cấp chiều dày ván mỏng lớn đồng thời trong gỗ có thể có một phần chất chiết xuất sẽ gây ra hiện tượng cản trở quá trình truyền nhiệt và cản trở quá trình thẩm thấu vào vật dán (thông thường đó là các chất: nhựa, dầu và các chất bị phân huỷ ở nhiệt độ cao…) làm cho màng chất kết dính trong tâm ván đóng rắn khó, màng keo ngoài cùng sẽ bị giòn,bề mặt ván bị biến màu. Điều đó dẫn tới chất lượng sản phẩm không được đảm bảo và làm ảnh hưởng tới các thông số
ngoại quan của sản phẩm, không thuận lợi cho khả năng trang sức. Cũng với điều kiện trên khi ép ở nhiệt độ ép thấp sẽ làm cho chất lượng mối dán giảm vì khả năng hoá dẻo gỗ thấp, dẫn đến các bề mặt ván tiếp xúc nhau không tốt, mật độ liên kết giữa vật dán và chất kết dính kém, có thể làm ảnh hưởng tới lớp chất kết dính trong tâm ván không đóng rắn vì nhiệt độ không đạt yêu cầu, đồng thời trong quá trình ép ẩm thoát ra không hết, dẫn tới hiện tượng ván bị phồng rộp thậm trí có thể gây nổ ván.
Đối với phương pháp ép nhiều bước, khi sản xuất LVL yêu cầu độ ẩm của ván mỏng là rất thấp, nó vào khoảng MC < 6%, để tạo cho ván mỏng có độ ẩm nhỏ như vậy thì ta phải sấy ở T0 = 1500C 1700C mới đạt yêu cầu. Điều này rất khó khăn với lò sấy thông thường. Nhưng khi sử dụng phương pháp ép nhiều bước thì yêu cầu về độ ẩm có thể cho phép nhỏ hơn 10%. Ngoài ra phương pháp này có một số thuận lợi khi lựa chọn thông số nhiệt độ ép như sau:
- Thời gian truyền nhiệt ngắn.
- Tận dụng được lượng nhiệt dư cho các lớp ván kế tiếp - Khả năng thoát ẩm tốt
- Màng chất kết dính trong tấm ván được đảm bảo.
- Nhiệt độ ép có thể tăng cao hơn so với phương pháp ép một bước. Chính vì vậy mà việc lựa chọn nhiệt độ ép cho phương pháp này dễ dàng hơn với phương pháp ép một bước.
Đề tài nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ ép tới chất lượng sản phẩm nên nhiệt độ ép là yếu tố chủ yếu quan tâm để tìm ra khoảng nhiệt độ ép hợp lý cho loại sản phẩm.
Chất lượng sản phẩm ảnh hưởng bởi nhiệt độ ép được đánh giá chủ yếu qua độ bền uốn tĩnh sau khi ép sản phẩm
Độ bền uốn tĩnh u(KG/cm2): là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu kéo – nén bề mặt của sản phẩm. Là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng sản phẩm. Độ bền uốn tĩnh chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ ép, theo lý thuyết cho thấy:
Khi nhiệt độ ép quá thấp vật dán ở trạng thái rắn, độ rỗng của vật dán không giảm nhiều. Khi keo đóng rắn trong tình trạng này chất lượng sản phẩm không đạt độ bền uốn tĩnh cao.
Nhiệt độ tăng Lignin hoá dẻo vật dán chuyển hoá từ biến dạng rắn sang biến dạng dẻo, độ rỗng vật dán giảm, kết cấu ván chặt chẽ, chất lượng sản phẩm cao.
Phần III.