A 300-600 B d−ới
5.3.1. Nghiên cứu giảm độ giòn của Gỗ Keo la
Trong thời điểm khảo sát (2001), các đơn vị sản xuất sử dụng gỗ Keo lai đã đề xuất nâng cấp chất l−ợng gỗ Keo lai nh− sau:
Cần có nghiên cứu giải pháp tác động làm giảm độ giòn của gỗ vì khi gia công chi tiết rất dễ bị x−ớc, khi tạo mộng hoặc bắt vít các chi tiết dễ bị vỡ v.v...
Để đánh giá độ giòn của gỗ, B.I.Ugolep [23] đã đề xuất, thông qua công riêng khi uốn va đập.
Mặt khác, A.I. Kalinin [29] đã giới thiệu, sử dụng amoniac n−ớc hoặc hơi đều có thể làm tăng độ dẻo của gỗ.
Để nghiên cứu giảm độ giòn của gỗ Keo lai bằng hơi amoniac, tiến hành thí nghiệm nh− sau:
-Mẫu gỗ thí nghiệm: Mẫu gỗ có chiều dầy 2.5 cm, rộng 2,5 cm dài 40 cm, độ ẩm của gỗ w=45-50% đ−ợc đặt trong bình nhựa kín.
-Tiến hành thí nghiệm: Dùng dung dịch n−ớc amoniac nồng độ 24% nhỏ từng giọt từ từ vào bình nhựa, sao cho sau 48 giờ nhỏ hết 50 ml dung dịch amoniac, giữ kín bình nhựa không cho hơi amoniac thoát ra ngoài. -Bố trí thực nghiệm: Tiến hành thí nghiệm tác động hơi amoniac theo 3 cấp thời gian 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ, sau đó cho amoniac d− thoát vào bình n−ớc vôi.
-Kiểm tra kết quả: Các mẫu gỗ sau khi tác động hơi amoniác đ−ợc sấy khô đến độ ẩm w=12%, sau đó đ−ợc c−a xẻ thành mẫu thử tính chất có kích th−ớc 2x2 cm dài 30 cm, mẫu đ−ợc chuẩn bị theo h−ớng xuyên tâm và tiếp tuyến sau đó đ−ợc xác định công riêng khi uốn va đập. Kết quả trung bình đ−ợc ghi ở Bảng 5.45.
Bảng 5.45: Công riêng khi UVĐập gỗ Keo lai sau khi "sông" amoniac Thời gian ‘’sông" amoniac Thành phần Đơn vị
Công riêng khi uốn va đập 24 Tiếp tuyến Kg.m /cm2 0.72 24 Xuyên tâm Kg.m /cm2 0.77 48 Tiếp tuyến Kg.m /cm2 0.80 48 Xuyên tâm Kg.m /cm2 0.78 72 Tiếp tuyến Kg.m /cm2 0.97 72 Xuyên tâm Kg.m /cm2 0.98
Số liệu ở bảng 5.16 cho thấy, công riêng khi uốn va đập của gỗ Keo lai đã tăng lên rõ rệt so với nguyên liệu gỗ không đ−ợc tác động amoniac. Công riêng khi uốn va đập của gỗ không đ−ợc tác động amoniac chỉ ở mức 0.55 kgm/cm2, khi có tác động của amoniac, ngay ở 24 giờ, đạt trung bình 0.75 Kgm /cm2 , sau đó tăng lên 0.80 Kgm /cm2 sau 48 giờ tác động.
Khi gia công các thử , các mẫu gỗ có tác động amoniac ít khuyết bị khuyết tật do gia công nh− bào mặt, đánh nhám, phay mộng hoặc phay ngón.
5.3.3. Nghiên cứu tẩy trắng Gỗ Keo tai t−ợng
Do thành phần hóa học của gỗ không giống nhau về tỷ lệ, lại có sự khác biệt về mầu sắc giữa gỗ giác và gỗ lõi, giữa các phần gỗ với nhau, vì vậy, các thông số kỹ thuật tẩy trắng cho từng loại gỗ riêng biệt không giống nhau, mục đích, làm cho gỗ có độ trắng đáp ứng đúng yêu cầu, hóa chất tẩy mầu gỗ không làm giảm chất l−ợng gỗ, không ảnh h−ởng tới chất phủ bề mặt, không gây độc hại.
Để tiến hành tẩy mầu gỗ Keo tai t−ợng đạt đến độ trắng t−ơng đ−ơng độ trắng của các loại gỗ đã dùng trong sản xuất nh− gỗ Cao su, gỗ Xoài, gỗ Mít... cần tiến hành xác định hóa chất và các thông số kỹ thuật tẩy mầu. Trong thực tế, các loại gỗ Cao su, gỗ Xoài, gỗ Mít bằng ph−ơng pháp đo thị giác đã xác định, các loại gỗ này có mầu sáng hơn so với gỗ Keo tai t−ợng. Trong sản xuất, đơn vị sản xuất sử dụng dung dịch H2O2 có nồng độ 7.5 %. Quá trình tẩy trắng gỗ nh− sau, các chi tiết gỗ cần tẩy trắng đ−ợc nhúng trong dung dịch trong thời gian 5 phút, sau đó mẫu đ−ợc phơi nắng ở ngoài trời đến khi mầu gỗ biến đổi từ sẫm trở thành trắng.
Để tẩy trắng gỗ Keo tai t−ợng theo Bùi Duy Ngọc [16], sử dụng các hoá chất bao gồm, Hydrogen peoxide (H2O2), nồng độ nguyên thủy 30%, Sodium hydroxide (NaOH). Để tẩy mầu gỗ Keo tai t−ợng, tiến hành tạo dung dịch với H2O2 ở 3 mức nồng độ 5%, 7,5% và 10%.
Tiến hành trộn n−ớc (H2O) + Hydrogen peoxide (H2O2) + Sodium hydroxide (NaOH) theo tỷ lệ định sẵn, khuấy đều. Sử dụng nhiệt kế, máy đo pH để kiểm tra các thông số của dung dịch tẩy mầu. Tr−ớc khi nhúng gỗ để tẩy trắng, nhiệt độ của dung dịch T = 55 ữ 60 0C, pH = 10 ữ 11. Gỗ tr−ớc khi tẩy có độ ẩm trung bình W = 8 % đ−ợc nhúng vào dung dịch hóa chất đã pha chế, thời gian để mẫu trong dung dịch tẩy mầu 2 phút, trong khi nhúng, cần để cho dung dịch −ớt đều bề mặt gỗ, sau đó vớt ra, thấm khô bề mặt, sấy ở nhiệt độ T0 = 60 0 C, thời gian 60 phút. Khi theo dõi độ trắng của gỗ bằng máy đo mầu, kết quả ghi trong Bảng 5.46. Theo dõi bằng mắt th−ờng, mầu gỗ Keo tai t−ợng sau khi tẩy có độ trắng t−ơng đ−ơng với các loại gỗ truyền thống.
Bảng 5.46: Chỉ số mầu sắc gỗ Keo tai t−ợng sau khi tấy trắng
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
TT B−ớc Sóng Vtrí 1 Vtrí 2 Vtrí 3 Vtrí 1 Vtrí 2 Vtrí 3 Vtrí 1 Vtrí 2 Vtrí 3 400 16.53 16.02 16.44 17.03 16.43 17.48 15.63 16.25 16.15 500 38.46 38.64 39.84 38.52 38.62 38.81 38.64 38.49 39.27 600 50.87 50.21 51.86 50.89 50.13 50.84 50.28 50.00 53.56 TN1 700 62.84 62.08 62.22 62.34 62.30 63.10 62.34 63.45 64.44 400 15.98 16.05 16.93 16.05 16.24 15.65 15.87 16.35 16.86 500 40.12 40.68 39.92 40.16 40.26 40.06 40.21 39.65 40.11 600 53.06 53.44 52.77 53.20 53.89 53.77 53.18 53.27 50.60 TN2 700 64.21 64.01 64.50 64.48 64.10 64.05 64.25 64.25 63.86 400 16.35 17.04 15.36 16.89 16.88 15.67 16.33 15.48 16.16 500 41.35 42.26 42.09 41.56 42.35 42.84 40.53 40.66 41.12 600 55.01 55.02 55.06 55.13 55.89 55.84 54.88 54.36 54.35 TN3 700 66.38 66.48 66.70 66.34 66.88 65.20 66.42 65.24 65.62
5.3.3.Nghiên cứu khắc phục hiện t−ợng cong vênh ván ghép thanh gỗ
Keo tai t−ợng
Cơ sản sản xuất Anh Đức Thành phố Hồ Chí Minh sản xuất ván ghép thanh kích th−ớc 60x40x1.6 cm theo chiều dài, rộng, dầy. Loại ván ghép thanh này để sản xuất kệ Tivi xuất khẩu. Nguyên liệu để sản xuất loại ván này là gỗ Cao su sau chích nhựa, các loại gỗ v−ờn nh− gỗ Điều, Mít, Xoài... Cơ sản xuất Anh Đức đã cố gắng dùng thử gỗ Keo tai t−ợng để sản xuất loại ván ghép thanh chiều dầy 1.6 cm này nh−ng không thành công, sản phẩm xuất khẩu đã phải trả lại do ván bị cong vênh, nứt vỡ, độ cong vênh v−ợt qúa quy định (theo quy định, độ cong của ván không v−ợt quá 5%). Sau 3 “công” bị Đài Loan trả lại, gỗ Keo tai t−ợng không đ−ợc cơ sở Anh Đức sử dụng làm nguyên liệu sản xuất.
Ván ghép thanh gỗ Keo tai t−ợng bị cong vênh dẫn đến nứt vỡ có nhiều nguyên nhân, Phạm Văn Ch−ơng [11] đã giải thích, một phần do không chọn đúng kích th−ớc thanh ghép cơ bản. Theo h−ớng dẫn của N.A.Gontrarop [24], để tấm ván ghép thanh ít biến dạng nhất, cần lựa chọn tấm ván trong miền “Z” hợp lý, sau đó sắp xếp các thanh ghép cơ bản đối xứng nhau. Tấm ván ghép thanh do cơ sở “Anh Đức” sản xuất bị cong vênh do những nguyên nhân cụ thể nh− sau: thanh cơ bản có chiều dài 60cm, chiều rộng 4.5 cm, chiều dầy 1.6 cm. Các phôi gỗ đ−ợc xẻ theo ph−ơng pháp xẻ suốt, không tính đến miền "Z" . Khi ghép các thanh ghép, không tính đến “luật Gontrarop”- sắp xếp thanh ghép có mặt cắt tuân thủ theo vòng năm. Cũng có thể, khi sấy còn để d− nội ứng suất.
Nh− thế, để khắc phục hiện t−ợng cong vênh của tấm ván ghép thanh dầy 16 mm bằng gỗ Keo tai t−ợng cần tuần tự nghiên cứu các vấn đề sau đây: 1.Xác định miền xẻ hợp lý “Z” theo góc α của gỗ Keo tai t−ợng.
Để đánh giá mức độ co ngót theo góc α của gỗ Keo tai t−ợng, tiến hành lấy mẫu từ thớt của gỗ Keo tai t−ợng 8 tuổi, thớt gỗ có chiều dầy 5 cm, từ thớt gỗ, cắt các mầu có chiều dầy 2.5 cm, chiều rộng 5 cm, các mẫu lấy trên mặt cắt ngang theo góc α khác nhau, bao gồm α<450 ; α=450ữ<60 ; α=600ữ900 . Các mẫu gỗ đ−ợc đ−a vào lò sấy thí nghiệm để sấy khô đến độ ẩm không đổi, xác định kích th−ớc tr−ớc và sau khi sấy, sau đó tính độ co ngót theo chiều rộng và chiều dầy của mẫu theo %. -Khi góc α<450 , co ngót chiều rộng trung bình 7%, chiều dầy 5.35%. -Khi góc α≥600 , co ngót chiều rộng trung bình 5.9% chiều dầy 5.3%. Nh− vậy, khi xẻ gỗ Keo tai t−ợng, lựa chọn miền ‘’Z’’ hợp lý với góc α≥600
2.Xác định kích th−ớc thanh ghép và ph−ơng pháp xẻ thanh.
Sản phẩm ván ghép thanh có chiều dầy 1.6 cm, nếu tính thêm độ d− gia công, phôi thanh ghép có chiều dầy 2.2 cm, thông th−ờng, chiều rộng thanh ghép có kích th−ớc gấp đôi chiều dầy, vì vậy chiều rộng thanh ghép kể cả độ d− gia công sẽ là 4.5 cm. Với kích th−ớc chiều rộng và chiều dầy của mặt cắt phôi thanh ghép nh− trên, kết hợp với góc α trong miền xẻ hợp lý, biến dạng thanh ghép sẽ ít nhất.
Tuy nhiên, chuẩn bị phôi thanh ghép còn cần xác định chiều dài hợp lý. Để xác định chiều kết hợp với kích th−ớc của mặt cắt thanh ghép, tiến hành thí nghiệm nh− sau :
Các mẫu gỗ có kích th−ớc mặt cắt ngang bao gồm 4.5x4.5 cm và 4.5x2.2 cm, cả hai loại có chiều dài 35 cm, 45 cm 60 cm. Các mẫu gỗ đ−ợc sấy khô đến độ ẩm không đổi, sau đó xác định độ cong. Kết quả đã xác định : -Loại mẫu có kích th−ớc mặt cắt ngang 4.5x2.2 cm có chiều dài từ 45-60 cm có độ cong, đạt 1.85%.
-Loại mẫu có kích th−ớc mặt cắt ngang 4.5x4.5 cm có chiều dài từ 45-60 cm có độ cong đạt 0.74%, với chiều dài 35 cm gần nh− không quan sát thấy biến dạng cong.
Nh− vậy, khi chuẩn bị phôi thanh cho chiều dầy 2.2 cm, tốt nhất nên xẻ gỗ với mặt cắt ngang 4.5x4.5 cm, chiều dài thanh ghép không quá 35 cm. 3.Để tạo ván ghép thanh, chuẩn bị thanh ghép với kích th−ớc dài, rộng, dầy 35x4,5x2.2 cm , độ ẩm thanh ghép w<10%, các thanh ghép đ−ợc nối dài theo ph−ơng pháp ghép ngón, sau đó cắt ngắn chiều dài l=60 cm, tiếp theo ghép ngang, sử dụng "cảo’’ để ghép ngang các thanh ghép, sao cho lực ép t−ơng đ−ơng p=3-4.5 kg/cm2. Khi tiến hành ghép dọc cũng nh− ghép ngang, sử dụng keo PVAD với số l−ợng 200-250 g/m2 , để tấm ván trong "cảo’’ cho đến khi đóng rắn hoàn toàn, các thanh ghép đ−ợc bố trí đối xứng nhau theo vòng năm.
4.Kiểm tra ván ghép thanh : Tấm ván ghép thanh sau khi đóng rắn đ−ợc đ−a vào phòng khí hậu với nhiệt độ 600C, độ ẩm không khí 85-90% trong 3 giờ, tiếp theo, để ván trong phòng khí hậu ở nhiệt độ t=600C, độ ẩm không khí 65-70% trong 24 giờ. Sau khi ổn định, các tấm ván đ−ợc kiểm tra độ cong trên mặt phẳng chuẩn. Kết quả, độ cong các tấm ván đều đạt d−ới 5%.
Nh− thế, để tấm ván ghép thanh mỏng, chiều dầy s=1.6 cm không bị cong vênh, cần sử dụng Keo tai t−ợng với miền xẻ "Z" hợp lý , với góc α≥600, để tránh cho phôi thanh cong theo chiều dài và giảm đ−ợc biến dạng mặt cắt ngang, cần chuẩn bị phôi thanh có chiều dài l=60 cm cm, chiều rộng mặt cắt 4.5 cm, chiều dầy mặt cắt 4.5 cm, sau đó sấy khô, tiếp theo các thanh ghép đ−ợc gia công thành phôi với kích th−ớc, chiều dài l=30 cm, rộng 4.5 cm, dầy 2.2 cm. Ván ghép thanh đ−ợc nối dài theo ph−ơng pháp ghép ngón, các thanh ghép đ−ợc sắp xếp đối xứng theo vòng năm.
5.3.3.Nghiên cứu giảm chất chiết xuất, tăng c−ờng độ bám dính gỗ
Thông Caribe
Theo tài liệu của A.B.Obolenca (1965) [14], trong các loại gỗ, gỗ lá kim có chứa l−ợng nhựa lớn hơn loại gỗ lá rộng. Gỗ thông chứa l−ợng nhựa nhiều nhất. L−ợng nhựa chứa trong gỗ lá kim chiếm tỷ lệ rất lớn, chất béo và axít béo chứa trong nhựa của gỗ lá kim chiếm 40-65%.
L−ợng nhựa và chất chiết xuất hạn chế độ dán dính, gây khó khăn khi trang trí bề mặt gỗ, làm kéo dài thời gian sấy gỗ. Độ bám dính của gỗ thông khi xác định tức thời có chỉ số cao, th−ờng đạt tới 80 kg/cm2, nh−ng nhiều mẫu không có chỉ số hoặc để qua một thời gian, các vết dán tự vỡ, bề mặt gỗ bị xỉn mầu.
Để khắc phục các hiện t−ợng đã nêu, cần tiến hành nghiên cứu loại bỏ bớt nhựa và chất chiết xuất trên bề mặt gỗ thông ngay sau khi khai thác bằng cách luộc gỗ. Tiến hành thực nghiệm nh− sau.
Chuẩn bị các mẫu gỗ thí nghiệm có chiều dài 5 cm, rộng 5 cm, dầy 1 cm, cân khối l−ợng mẫu, chuẩn bị các mẫu có khối l−ợng đồng đều nhau. Lấy một số mẫu sấy đến khối l−ợng không đổi ở nhiệt độ t=1000C, xác định độ ẩm của mẫu gỗ.
Một số mẫu khác đ−ợc đ−a vào bình luộc bằng n−ớc sôi ở nhiệt độ t=1000C. Sau khi luộc 2 giờ, đổ n−ớc cũ, thay n−ớc sôi mới, cứ sau 2 giờ thay n−ớc sôi một lần, sau mỗi lần thay n−ớc, lấy một số mẫu đem sấy ở nhiệt độ t=1000C đến khối l−ợng không đổi. Thay đổi khối l−ợng mẫu ở thời điểm sấy đến độ ẩm không đổi phụ thuộc thời gian luộc diễn tả ở Hình 2.
Hình 2. Thay đổi khối l−ợng mẫu gỗ theo thời gian luộc
Theo sơ đồ ở Hình 2 , ở 2 giờ đầu tiên, tác dụng của tẩy rửa bằng cách luộc gỗ rất rõ rệt, sau đó, kéo dài thời gian thêm cũng không có tác dụng giảm khối l−ợng gỗ khi sấy đến khối l−ợng không đổi.
Để kiểm tra tác dụng của việc tẩy rửa chất chiết xuất trên bề mặt gỗ, chuẩn bị một số phôi thanh có kích th−ớc chiều dài 30 cm, chiều rộng 5 cm, chiều dầy 2.5 cm.
Các mầu gỗ cho vào thùng luộc trong 2 giờ, sau khi luộc, các mẫu gỗ đ−ợc sấy ở nhiệt độ 1000C từ độ ẩm 55-60% đến độ ẩm w<10%. Song song, sấy các mẫu đối chứng không đ−ợc luộc rửa tạp chất.
Kết quả, các mẫu đã đ−ợc luộc 2 giờ, thời gian sấy đến độ ẩm w<10%, hết 96 giờ ít hơn 48 giờ so với các mẫu không luộc.
Các mẫu gỗ sau khi đ−ợc sấy khô, tiến hành gia công bề mặt, sau đó ghép bằng keo PVAD với l−ợng keo 200-250 g/m2, áp lực dán ghép p=3.5-4 kg/ cm2, giữ áp lực cho đến khi keo đóng rắn hoàn toàn.
Các mẫu gỗ đ−ợc xác định độ bám dính, lực bám dính của loại gỗ đ−ợc luộc 2 giờ trung bình đạt trên 100 kg/cm2. lớn hơn so với gỗ không luộc (gỗ thông không luộc chỉ đạt 80 kg/cm2).
5.3.4.Nghiên cứu tận dụng gỗ tròn đ−ờng kính nhỏ (D<10 cm) để làm
ván dăm
5.3.4.1. Ván dăm gỗ Keo tai t−ợng
Gỗ Keo tai t−ợng đ−ợc sử dụng để sản xuất ván dăm là loại gỗ tròn có đ−ờng kính D<10 cm và các loại gỗ tỉa th−a. Gỗ Keo tai t−ợng để sản xuất ván dăm có tỷ lệ vỏ thấp hơn 10 %, độ pH=6.2ữ6.4 khả năng bám dính giữa các phần tử gỗ rất tốt khi sử dụng chất kết dính Ure-Phoormaldehyd. Theo Phùng Lệ Nhung [31] ván dăm gỗ Keo tai t−ợng từ gỗ tỉa th−a đ−ờng kính nhỏ D<10 cm với những thông số ghi trong Bảng 5.47 đạt đ−ợc tính chất ghi ở Bảng 5.48.
Thay đổi khối l−ợng mẫu gỗ
23.6023.70 23.70 23.80 23.90 24.00 24.10 24.20 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h Thời gian luộc gỗ (Giờ)
Khối l
−
Bảng 5.47. Loại ván dăm thí nghiệm gỗ Keo tai t−ợng
Nội dung Đơn vị Loại ván thí nghiệm
Ký hiệu Loại I Loại II Loại III
KLTT dự kiến g/cm3 0,60 g/cm3 0.650 0.700 Nguyên liệu Gỗ tròn Tỉa th−a Tỉa th−a Tỉa th−a
Ký hiệu ván TN Loại I Loại II Loại III
Ván TNghiệm dài mm 450 450 450 Ván TNghiệm rộng mm 450 450 450 Ván TNghiệm dầy mm 20 20 20 Dăm lớp ngoài kg 0.073 0.757 0.811