- Tìm các thông số công nghệ hợp lý, các giải pháp công nghệ tạo ván dăm
3.1.1.2. Chất kết dính thạch dừa
Ở nước ta, thạch dừa được hình thành bởi quá trình nuôi cấy vi khuẩn A. Xylyum. Sau khi nuôi cấy vi khuẩn A. Xylinum thu được những tảng thạch dừa màu trắng, được dùng làm nước giải khát. Để sử dụng thạch dừa làm chất kết dính cần nghiền thạch dừa thành dung dịch. Không có thiết bị nghiền thạch dừa chuyên dùng chúng tôi chế tạo thiết bị nghiền thạch dừa thí nghiệm để thực hiện đề tài.
a. Thiết bị nghiền
Gồm 3 bộ phận: bộ phận cắt, bộ phận truyền động và khung bệ. + Bộ phận cắt
Gồm 2 lưỡi cắt đặt trái chiều nhau. Mỗi lưỡi cắt là 1 tấm thép có chiều dài 20cm, chiều rộng 8cm, chiều dày 5mm. Một cạnh theo chiều dài của tấm thép được
dập (5÷6) lưỡi cắt theo kiểu răng cưa cắt ngang trên chiều dài 12cm, phần còn lại được gia công để lắp đặt vào trục quay (Hình 3.11). Trục quay được nối với bộ phận truyền động, giảm tốc và động cơ.
Hình 3.11. Thạch dừa và bộ phận dao nghiền thạch dừa thành bột nhuyễn.
+ Bộ phận truyền động
Gồm động cơ 1Hp, bộ truyền 2 đai hình thang. Hộp thay đổi tốc độ có khả năng điều chỉnh tốc độ từ 0 đến 300 vòng/phút. Tốc độ quay của trục dao từ (110÷140) vòng/phút. Vượt qua tốc độ này, qui trình nghiền thạch dừa không hiệu quả.
+ Khung bệ
Cơ cấu cắt được đặt trong thùng chứa. Trục cắt một đầu nối với bộ phận truyền động, một đầu nối với dao cắt. Toàn bộ thùng chứa, trục dao, bộ phận truyền động, động cơ được đặt trên một khung sắt V100. Khung máy đảm bảo tính ổn định, cứng vững trong quá trình thiết bị hoạt động.
b. Nghiền thạch dừa
Cắt nhỏ những tảng thạch dừa thành những miếng nhỏ hình lập phương, kích thước khoảng (3 x 3 x 3) cm. Cho những miếng thạch dừa đã cắt nhỏ vào máy, xay nhuyễn. Mặc dù thạch dừa mềm, dễ cắt nhỏ thành miếng bằng dao. Nhưng xay thạch dừa thành bột mịn không đơn giản. Các thí nghiệm nghiền thạch dừa được thực hiện làm nhiều lần. Cụ thể như sau:
- Lần 1: Cho 2 kg thạch dừa đã cắt nhỏ thành hình lập phương theo quy cách (1x2x3)cm vào thùng chứa. Cho thiết bị hoạt động. Tuy nhiên, trục dao không quay được do bị thạch dừa cản trở.
- Lần 2: Cho 1kg thạch dừa cắt theo quy cách vào thùng chứa, đổ 1 lít nước vào thùng và cho thiết bị hoạt động. Trục dao chuyển động rất chậm.
- Lần 3: Cho 1 kg thạch dừa cắt theo quy cách vào thùng chứa, đổ 2 lít nước vào và cho thiết bị hoạt động. Trục dao chuyển động, quá trình cắt thạch dừa được thực hiện. Sau 30 phút, thạch dừa không tạo thành bột nhuyễn hoàn toàn.
- Lần 4: Cho 1kg thạch dừa cắt theo quy cách vào thùng chứa, đổ 5 lít nước vào và cho thiết bị hoạt động. Trục dao quay tròn dễ dàng, quá trình cắt thạch dừa được thực hiện. Sau 10 phút, thạch dừa tạo thành dung dịch dạng sền sệt.
- Lần 5: Đổ 10lít nước vào thùng chứa và cho thiết bị hoạt động. Trục dao quay dễ dàng trong nước, cho từ từ 1 kg thạch dừa đã cắt nhỏ theo quy cách vào thùng trong thời gian (1÷2) phút. Quá trình nghiền cắt thạch dừa được thực hiện một cách dễ dàng . Sau 10 phút, thạch dừa tạo thành dung dịch dạng huyền phù màu đục như bùn loãng. Tuy nhiên, khi chụp dung dịch bằng kính hiển vi điện tử thì toàn bộ ảnh cho thấy dung dịch không phải hoàn toàn là những hạt nhỏ, mà là những sợi xenlulo dài nằm trong dung dịch lẫn với những phần tử có kích thước cực mịn. Lượng thạch dừa có trong dung dịch tương đương (4÷5)% .
- Lần 6: Tăng lượng nước cho vào thùng chứa lên 12 lít và tiến hành thí nghiệm như lần 5. Thời gian nghiền kéo dài 30phút. Kết quả kiểm tra cho thấy dung dịch loãng hơn và không khác biệt về độ mịn của các hạt.
- Lần 7: Lặp lại thí nghiệm như lần 5. Kết quả để nguyên trong thùng chứa. Sau 48 giờ kiểm tra thấy lượng nước trong dung dịch giảm xuống. Lượng vật chất có trong thùng chứa đậm đặc hơn. Tuy nhiên, trọng lượng không hề thay đổi.
Nhận xét: Quá trình nghiền thạch dừa thành bột luôn luôn phải bổ sung lượng nước thích hợp. Thiếu nước, quá trình nghiền rất khó khăn và những phần tử thạch dừa sau khi nghiền có kích thước không đều nhau, không nhuyễn mịn trong dung dịch. Lượng nước được tính để đảm bảo nồng độ chất rắn (thạch dừa) trong dung dịch là (4÷ 5)%. Đây là điểm bất lợi rất lớn trong quá trình tạo ván dăm, vì lượng nước chứa trong chất kết dính quá cao. Hình 3.12 là dung dịch thạch dừa cho thêm 9%
bột mỳ, sau khi nghiền (ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử tại trường Đại học khoa học tự nhiên Tp Hồ Chí Minh).
b
(a) (b) Hình 3.12. a. Thạch dừa sau khi nghiền