Nghiên cứu đề xuất chế độ sấy vầu dạng thanh trong lo sấy tự động để sản xuất tăm hương xuất khẩu

Tre nứa với những ưu điểm nổi trội của mình như: Trữ lượng lớn, sinh trưởng nhanh, dễ canh tác ngay cả trên đất hoang hóa, đất bạc màu, độ tuổi thành thục công nghệ ngắn, cường độ cao, d

LỜI CẢM ƠN

Nhân dịp hoàn thành khóa luận tốt nghiệp cho phép tôi bày tỏ lòng cảm

ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Huy Đại đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện chuyên đề tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Chế biến lâm sản đã nhiệt tình dạy bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy, cô giáo thuộc Trung tâm thí nghiệm – thực hành khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm Nghiệp cùng các cơ sở sản xuất tại xã Quảng Phú Cầu, Ứng Hòa, Hà Nội đã cung cấp thông tin, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện chuyên đề tốt nghiệp này

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè, những người

đã cổ vũ, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm chưa có, thời gian có hạn nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu xót nhất định Vậy tôi kính mong các thầy, cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để bài khóa luận của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Xuân Mai, ngày 31 tháng 05 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Thụy

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tình hình sấy tre nứa và nghiên cứu, chế biến các sản phẩm từ tre nứa trên thế giới 4

1.2 Tình hình sấy tre nứa và nghiên cứu, chế biến các sản phẩm từ tre nứa ở Việt Nam 8

1.3 Mục tiêu của đề tài 10

1.4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 10

1.5 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 10

1.6 Nội dung của đề tài 10

1.7 Phương pháp nghiên cứu 11

Chương II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12

2.1 Đặc điểm nguyên liệu vầu 12

2.1.1 Đặc điểm về cấu tạo 13

2.1.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất tăm hương 14

2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu sấy 16

2.1.4 Yêu cầu chất lượng của sản phẩm 17

2.2 Đặc điểm công nghệ sấy 18

2.2.1 Các phương pháp sấy 18

2.2.2 Lựa chọn phương pháp sấy 19

2.2.3 Lò sấy Helios 21

2.3 Điều khiển quá trình sấy 23

2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu vầu dạng thanh sau sấy 23

Chương III NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24

3.1 Thực nghiệm sấy vầu 24

3.1.1 Vật liệu và thiết bị 24

3.1.2 Các bươc tiến hành 24

3.1.3 Sự biến đổi về nhiệt độ (T), độ ẩm thanh vầu (MC), độ ẩm môi trường sấy (EMC) trong quá trình sấy vầu 30

3.2 Kiểm tra chất lượng vầu sau sấy 34 3.2.1 Xác định độ ẩm cuối cùng của vầu sau sấy 34 3.2.2 Kiểm tra sự co rút, màu sắc và khuyết tật vầu thanh sau sấy 36 3.3 Đề xuất chế độ sấy vầu dạng thanh sản xuất tăm hương xuất khẩu…… 38 Chương IV KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 42 4.1 Kết luận 42 4.2 Khuyến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO

MCd Độ ẩm ban đầu của vầu (%)

MCc Độ ẩm cuối của vầu (%)

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1.2a Cách xếp đống vầu dạng thanh trước và sau sấy 15

Hình 2.2.2a Mô hình điều khiển tự động quá trình sấy bằng bộ điều khiển Helios 19

Hình 2.2.2b Mô hình tự động điều khiển quá trình sấy bằng PLC 19

Hình 2.2.2c Sự biến đổi độ ẩm theo thời gian trong quá trình sấy 20

Hình 2.2.2d Sự biến đổi nhiệt độ theo thời gian trong quá tình sấy 20

Hình 2.2.2e Sự biến đổi độ ẩm thăng bằng của môi trường sấy theo thời gian trong quá tình sấy 21

Hình 2.2.3 Đầu đo EMC được làm từ màng xenlulô tinh khiết 23

Hình 3.1.2a Tạo series mẫu và xác định các vị trí đo kích thước 25

Hình 3.1.2b Thiết bị đo độ ẩm bằng tay 26

Hình 3.1.2c Cách xếp đống vầu dạng thanh khi sấy thí nghiệm 29

Hình 3.1.2d Cách xác định chiều dày lớp vầu xếp lò 29

Hình 3.1.3a Đồ thị thể hiện sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian 31

Hình 3.1.3b Đồ thị thể hiện sự thay đổi độ ẩm thăng bằng của môi trường sấy theo thời gian 31

Hình 3.1.3c Đồ thị thể hiện sự thay đổi độ ẩm của vầu sấy theo thời gian 31

Hình 3.2.1a Xác định độ ẩm cuối của thanh vầu bằng thiết bị đo độ ẩm cầm tay 34

Hình 3.2.1b Kiểm tra sự đồng đều về độ ẩm cuối của thanh vầu 35

Hình 3.2.2a Màu sắc vầu thanh trước sấy……… 36

Hình 3.2.2b Màu sắc vầu thanh sau sấy 37

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nứa, vầu, luồng…là những cây cùng họ với cây tre Do đó xin được gọi chung là tre nứa, là những lâm sản ngoài gỗ có trữ lượng lớn Trên thế giới có khoảng 14 triệu ha rừng với trên 1200 loài tre nứa,phân bố chủ yếu ở vùng Nam và Đông Nam Á Việt Nam là một trong những trung tâm phân bố tre nứa của thế giới, với gần 800.000 ha rừng tre nứa thuần loại, hơn 700.000 ha rừng tre nứa hỗn giao và hơn 2000 tỉ cây tre nứa phân tán theo các vùng như: Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng Bằng Sông Hồng, Bắc Trung Bộ và Duyên Hải Miền Trung…

Trong sản xuất chế biến lâm sản hiện nay, nguồn nguyên liệu đưa vào sản xuất không chỉ là nguyên liệu gỗ mà còn sử dụng cả nguyên liệu ngoài gỗ Trong đó tre nứa là nguyên liệu được ưu tiên đầu tư thứ 2 sau nguyên liệu gỗ Chế biến lâm sản ngoài gỗ hiện cũng đang được ngành lâm nghiệp nói chung

và chế biến lâm sản nói riêng quan tâm, đầu tư cho việc nghiên cứu, gây trồng

và khai thác sử dụng không chỉ bởi giá trị kinh tế mà còn bởi cả giá trị văn hóa xã hội mà nó mang lại

Tre nứa với những ưu điểm nổi trội của mình như: Trữ lượng lớn, sinh trưởng nhanh, dễ canh tác ngay cả trên đất hoang hóa, đất bạc màu, độ tuổi thành thục công nghệ ngắn, cường độ cao, dễ ra công…Tre nứa đã gắn bó với đời sống người Việt Nam từ bao đời, với các sản phẩm như: đũa, tăm, ghế, chõng…Ngày nay với khoa học công nghệ tiến bộ thì tre nứa càng có nhiều

cơ hội để khẳng định vị thế của mình so với gỗ cũng như các vật liệu khác, với các sản phẩm mang tính thẩm mĩ cao, giá trị xuất khẩu mang tính kinh tế lớn như: tăm hương xuất khẩu, các sản phẩm thủ công mĩ nghệ, hay các loại ván cốp pha, ván sàn tre…Ngoài ra trong chế biến thực phẩm, măng tre là sản phẩm được sử dụng từ lâu đời như măng: trúc, mai, giang, nứa, hay vầu…là món ăn quen thuộc của người dân Việt Nam từ thành thị đến nông thôn Đó

có thể là măng khô và cũng có thể là măng tươi Măng tre không chỉ được dùng trong nước mà còn là mặt hàng xuất khẩu ngày càng được ưa chuộng và

với số lượng ngày càng tăng Có thể nói các sản phẩm từ tre nứa là rất phong phú và đa dạng

Theo “ Đề án bảo tồn và phát triển lâm sản ngoài gỗ giai đoạn 2006 - 2020” của Việt Nam thì đến năm 2020, lâm sản ngoài gỗ trở thành một phân ngành sản xuất trong lâm nghiệp, đạt được một số chỉ tiêu: giá trị sản xuất lâm sản ngoài gỗ chiếm trên 20% trong giá trị sản xuất lâm nghiệp; giá trị xuất khẩu tăng bình quân 10-15%, đến năm 2020 đạt 700-800 triệu USD/năm (bằng 30-40% giá trị xuất khẩu gỗ); thu hút 1,5 triệu lao động nông thôn miền núi vào việc thu hái, sản xuất, kinh doanh lâm sản ngoài gỗ; thu nhập từ lâm sản ngoài gỗ chiếm 15-20% trong kinh tế hộ gia đình nông thôn miền núi Trong đó ưu tiên cho các loại nguyên liệu là tre nứa, song mây…

Như vậy, tre nứa là nhóm cây có sợi quan trọng bậc nhất Trong kế hoạch hành động Lâm sản ngoài gỗ của Bộ Nông nghiệp và PTNT soạn thảo cũng coi việc phát triển tre nứa là một trong những mục tiêu trọng tâm của Lâm sản ngoài gỗ trong thời gian tới

Việc nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu tre nứa hiệu quả không phải

là lĩnh vực nhỏ Với sự đa dạng về sản phẩm mang tính kinh tế, văn hóa xã hội thì việc nghiên cứu để sử dụng nguồn nguyên liệu tre nứa có hiệu quả càng cần phải được chú trọng nhiều hơn Các sản phẩm phải có chất lượng cao, phẩm chất tốt đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng Cũng như đối với gỗ, tất

cả các sản phẩm từ tre nứa muốn có được chất lượng tốt thì tiêu chí đầu đó là phải ổn định được kích thước tức là cần phải ổn định được độ ẩm trong tre nứa trong thời gian gia công và thời gian sử dụng Từ xa xưa nhân dân ta đã biết dùng biện pháp hong phơi để xử lý ẩm cho nguyên liệu tre nứa Ngày nay với khoa học kĩ thuật phát triển ngoài biện pháp hong phơi thì việc sử dụng lò sấy để sấy cho nguyên liệu đạt độ ẩm phù hợp là một bước tiến lớn

Hiện nay, trong thực tế cũng có nhiều nghiên cứu nói về nguyên liệu tre nứa Nhưng chưa có nghiên cứu nào đưa ra một quy trình sấy tre nứa dạng thanh cụ thể Một số nghiên cứu chỉ dừng lại ở mức khảo sát đánh giá Trong

khi đó thiết lập được một quy trình sấy tre nứa đang là một nhu cầu hết sức bức bách Thực trạng sản xuất của các làng nghề sản xuất tăm hương từ nguyên liệu vầu đã nói lên sự bức bách đó Nguyên liệu vầu tươi trước khi đưa vào gia công chế biến được các cơ sở làm khô chủ yếu là hong phơi tự nhiên, điều này đã và đang gây ra rất nhiều hạn chế như: Kéo dài thời gian sản xuất, trong khi chất lượng nguyên liệu lại kém, tốn diện tích kho bãi, ngoài ra còn gây cản trở giao thông, ô nhiễm môi trường Yêu cầu được đăt

ra là phải nghiên cứu,đưa ra những giải pháp phù hợp, giúp các làng nghề giải quyết, khắc phục những hạn chế trên

Dựa vào thực trạng sản xuất của làng nghề và xu hướng phát triển của ngành chế biến lâm sản ngoài gỗ Được sự nhất chí của khoa Chế biến lâm sản – trường Đại học Lâm Nghiệp, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS

Vũ Huy Đại Tôi được giao nhiệm vụ thực hiện chuyên đề tốt

nghiệp:“Nghiên cứu đề xuất chế độ sấy vầu dạng thanh trong lò sấy tự động để sản xuất tăm hương xuất khẩu”

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Phát triển lâm nghiệp truyền thống trước đây chỉ chú trọng đến gỗ mà ít chú trọng đến lâm sản ngoài gỗ Ngày nay, với sự đầu tư cho nghiên cứu con người đã nhận thức được sự quan trọng và lợi ích mà lâm sản ngoài gỗ mang lại Ở đó tre nứa là nguyên liệu hàng đầu cho sản xuất Do đó theo mô hình phát triển lâm nghiệp cộng đồng, hiện nay con người không chỉ tập trung vào sản xuất gỗ mà còn rất quan tâm đến các sản phẩm ngoài gỗ

1.1 Tình hình sấy tre nứa và nghiên cứu, chế biến các sản phẩm từ tre nứa trên thế giới

Có lẽ tác phẩm đầu tiên nghiên cứu tre nứa trên thế giới là của tác giả Munro được xuất bản vào năm 1868 với tựa đề: “Nghiên cứu về Bambusaceae” Sau đó tác phẩm của tác giả Gamble viết về: “Các loài tre trúc ở Ấn Độ” được xuất bản vào năm 1896 Trong tác phẩm này, tác giả đã mô tả khá chi tiết về đặc điểm hình thái của 151 loài tre trúc phân bố ở Ấn Độ và một số loài tre ở Pakisttan, Srilanca, Myanma, Malaysia và Indonnesia

Với diện tích lớn (khoảng 14 triệu ha rừng tre nứa phân bố trên thế giới,chủ yếu phân bố ở vùng Nam và Đông Nam Á), tre nứa đã đóng vai trò quan trọng chỉ đứng sau gỗ với nghành lâm nghiệp ở các nước Châu Á, đặc biệt là các nước Đông Nam Á Trên thế giới có hơn nửa dân số liên quan đến

sử dụng, quản lý và phát triển tre nứa Đến nay nhiều nước Châu Á đã nghiên cứu gây trồng và phát triển rừng tre nứa thành những vùng cung cấp nguyên liệu cho chế biến thực phẩm (chủ yếu là măng) và công nghiệp

Trung Quốc là một nước có số loài tre nứa nhiều nhất với khoảng 500 loài Hiện nay Trung Quốc là nước có nghành công nghiệp chế biến tre hàng đầu thế giới với rất nhiều chủng loại sản phẩm được chế biến từ tre theo quy

mô công nghiệp Nghành công nghiệp chế biến tre đã thực sự mang lại hiệu quả kinh tế và xã hội cho nhiều vùng nông thôn miền núi của Trung Quốc Các sản phẩm từ chế biến tre công nghiệp ở đây chủ yếu là ván sàn tre, cốp

pha tre, than tre…Trong lĩnh vực nghiên cứu tre nứa, Trung Quốc là nước đứng đầu về các đề tài và các kết quả ứng dụng vào sản xuất:

Năm 1996 nhiều tác giả của Trung tâm nghiên cưu kỹ thuật tre Trung Quốc đã nghiên cứu tạo ván kết hợp tre – gỗ xẻ để tạo ra ván sàn, đạt tiêu chuẩn ván sàn cao cấp

Năm 1997 nhiều tác giả của Trường Đại học Nam Ninh đã tiến hành nghiên cứu tạo ván kết hợp tre – gỗ làm sàn conttener…có sức chịu mài mòn cao

Năm 1999 nhiều tác giả của Trung tâm nghiên cứu trúc ở Triết Giang, Trung Quốc đã nghiên cứu tạo ván cốp pha tre chuyên sử dụng cho các công trình sây dựng cầu đường Thời gian sử dụng gấp trên 2 lần so với ván cốp pha gỗ dán

Từ năm 2001 – 2005 nhiều tác giả của Trung tâm nghiên cứu trúc ở Triết Giang Trung Quốc đã nghiên cứu tạo các sản phẩm mộc gia dụng và trang trí nội thất từ tre Đặc biệt là các công trình nghiên cứu cacbon hóa tre tạo ra dạng sản phẩm mới giá trị từ tre

Các nước Đông Nam Á như Malaysia, Thái Lan, Indonesia đã sử dụng tiềm năng tre nứa để phát triền kinh tế xã hội và các nghành công nghiệp sử dụng tre nứa:

Trồng và sử dụng tre nứa ở Peninsualar, Malaysia Tác giả: A.razako., Walter và Noniri H 1995 Giới thiệu nhiều loài tre nứa trồng ở khu vực peninsualar và chế biến nguyên liệu tre nứa

Hiện trạng phát triển tre nứa và song mây ở Indonesia Tác giả Seodarto Kartodihardjo Phục hồi đất lâm nghiệp Indonesia Tài liệu này giới thiệu nhiều loài tre nứa được đưa vào sử dụng và phát triển ở Indonesia

Nghiên cứu và phát triển tre nứa ở Thái Lan Tác giả Rungnapar Pattanavipool, Cục lâm nghiệp Hoàng gia Thái Lan Tài liệu này giới thiệu nhiều nghiên cứu và nhiều loài tre nứa được đưa vào sử dụng ở Thái Lan

Báo cáo quốc gia về tre nứa và song mây ở Philippine Tác giả merlyn N.Rivera Phòng nghiên cứu hệ thống và phát triển tre nứa phục vụ đời sống kinh tế, xã hội

Các nghiên cứu liên quan về tre nói chung chủ yếu tập trung phát triển bền vững nguồn tài nguyên tre góp phần bảo vệ môi trường sống toàn cầu Cho đến nay các kết quả nghiên cứu đã đạt được nhiều thành tựu lớn, nhưng chủ yếu là các kết quả nghiên cứu về phân loại tre, về nhân giống và kỹ thuật gây trồng Về công nghiệp chế biến tre thành các sản phẩm thủ công mĩ nghệ, các vật dụng sinh hoạt trong gia đình ở các nước Châu Á và Đông Nam Á; các sản phẩm nội thất, ngoại thất và công trình dân dụng khác đã và đang rất phát triển ở Trung Quốc Chính ngành này đã tiêu thụ một lượng lớn nguyên liệu tre và thu hút lượng lao động phổ thông đáng kể tại các vùng nông thô miền núi ở các nước đang phát triển Các thành tựu nghiên cứu trong lĩnh vực này chủ yếu tập chung vào việc ứng dụng công nghệ tiên tiến trong chế biến

gỗ, cải tiến thiết bị và công nghệ áp dụng trong công nghiệp chế biến nguyên liệu tre Các sản phẩm tre ép khối, ván sàn tre 3 lớp, cốp pha tre, các thành tựu trong bảo quản tre đều xuất phát từ ứng dụng thiết bị, công nghệ chế biến

cơ – nhiệt – hóa của ngành chế biến gỗ

Nhờ áp dụng các công nghệ, thiết bị tiên tiến, nguyên liệu tre đã được chế biến tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao, thay thế gỗ để sản xuất ra các sản phẩm nội thất như bàn ghế, cầu thang, sàn nhà Cũng như trong công nghiệp chế biến gỗ, công đoạn sấy nguyên liệu tre nứa cũng được xác định là một khâu quan trọng hàng đầu trong quá trình chế biến tre nứa; nhưng vì tre

là nguyên liệu ít bị cong vênh, nứt, biến dạng hơn so với gỗ trong và sau quá trình sấy nên hầu hết các cơ sở chế biến tre ở các nước đều áp dụng các thiết

bị và công nghệ sấy gỗ nhưng có điều chỉnh chế độ sấy để phù hợp hơn cho nguyên liệu tre

Hầu hết nguyên liệu tre đưa vào sấy đều ở dạng nan thanh ngoại trừ công nghệ sấy EDS (Ecology Diversity Synergy) do kĩ sư Sachio Ishii giám đốc

phòng thí nghiệm EDS tại Nhật Bản phát minh Theo công nghệ này tre được

để nguyên cây đưa vào lò sấy ở nhiệt độ cao (từ 70o

C – 200oC theo các quy trình riêng khác nhau tùy thuộc điều kiện đầu vào và yêu cầu sản phẩm đầu ra của nguyên liệu) ở nhiệt độ này một số thành phần cấu tạo cảu tre, gỗ như xenlulo, hemixenlulo và lignhin bị phân giải thành các phân tử thấp; khi nhiệt

độ sấy giảm đi, các thành phần nêu trên được sắp xếp lại vì thế sản phẩm tre sau khi sấy có tính chất cơ học cao hơn so với công nghệ sấy thông thường, tre sau sấy EDS có màu nâu nhạt Một số ưu điểm nổi bật của lò sấy EDS so với các kiểu lò sấy khác là: sử dụng nhiên liệu là phế thải chế biến gỗ, tre; một đặc tính cơ học của nguyên liệu sau sấy được cải thiện; thời gian sấy ngắn (5 ngày cho một mẻ sấy có dung tích lò là 60 m3) Tuy nhiên giá thành chế tạo lò quá cao, đầu tư ban đầu lớn so với các doanh nghiệp Việt Nam; giá năm 2007 được công bố là 2 triệu USD cho lò 60 m3

và khoảng 700 000 USD cho lò có dung tích 20 m3

Nhận xét: Qua nghiên cứu và thực tế sản xuất tre nứa ở các nước đều

khẳng định sấy tre nứa có thể nói là công đoạn quan trọng số một nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu, đáp ứng các yêu cầu nguyên liệu trong quá trình chế biến và là một giải pháp bảo quản, nâng cao độ bền tự nhiên của nguyên liệu tre và sản phẩm tre

Thiết bị và công nghệ sấy gỗ hoàn toàn có thể cải tiến để áp dụng cho công đoạn sấy tre

Việc ứng dụng kiểu thiết bị nào, công nghệ nào còn tùy thuộc vào yêu cầu nguyên liệu sau sấy; quy mô sản xuất, khả năng đầu tư ở mỗi nước, mỗi doanh nghiệp

Vấn đề sản xuất tăm hương cũng được nhiều nước quan tâm (Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ,…) tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào đưa ra được quy trình sấy vầu dạng thanh cụ thể cho sản xuất Hầu hết các nước khi làm khô vầu để đưa vào sản xuất tăm hương đều sử dụng biện pháp hong phơi tự nhiên, sấy thủ công bằng lò sấy hơi đốt và dựa vào kinh nghiệm là chính Điều này dẫn đến thời gian sản xuất dài, chất lượng sản phẩm không cao…

1.2 Tình hình sấy tre nứa và nghiên cứu, chế biến các sản phẩm từ tre nứa ở Việt Nam

Từ xa xưa, người Việt Nam đã biết sử dụng phương pháp hong phơi để làm khô tre nứa Sau ngày đất nước giải phóng thiết bị sấy mới bắt đầu xuất hiện ở Việt Nam qua con đường nhập ngoại Song song với thiết bị nhập ngoại từ năm 1990 thiết bị sấy tự chế tạo trong nước cũng từ từ phát triển đỉnh cao vào năm 1991 – 1992 Thiết bị ngoại nhập chủ yếu ở hai dạng lò sấy hơi nước và lò sấy ngưng tụ ẩm bằng thiết bị làm lạnh Vỏ bằng kim loại Đi đôi với thiết bị sấy, chế độ sấy ở Việt Nam được nâng lên rất nhiều Do nhu cầu

sử dụng lâm sản ngoài gỗ ngày càng được gia tăng đặc biệt là tre nứa thì việc sấy tre nứa là rất quan trọng và cần thiết

Trong số các loài cây lâm sản ngoài gỗ, tre, nứa, vầu…là những cây quen thuộc, có trữ lượng lớn, sản lượng khai thác hàng năm lớn hơn rất nhiều

so với các loại lâm sản khác Việt Nam có 216 loài thuộc 25 chi tre trúc khác nhau, phân bố tự nhiên trên cả nước (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2005) Với diện tích rừng tre nứa ước tính trên 1 563 253 ha, trong đó có 799 130 ha rừng tre nứa tự nhiên thuần loại, 682 642 ha rừng tre nứa tự nhiên hỗn giao và 81 484

ha rừng tre nứa trồng (Nguyễn Ngọc Bình, Phạm Đức Tuấn 2007)

Được xác định là một trong các loài cây lâm sản có giá trị cả về mặt kinh

tế và văn hóa xã hội Trong thời gian qua đã có nhiều các chương trình dự án hợp tác quốc tế, các đề tài nghiên cứu quan tâm đến việc sản xuât và sử dụng bền vững nguồn nguyên liệu tre nứa ở Việt Nam Các kết quả nghiên cứu chủ yếu tập chung vào các vận đề: Phân loại, biện pháp kỹ thuật lâm sinh, một số nghiê cứu về bảo quản, phòng chống mối mọt,… Ngoài ra còn các nghiên cứu

về chế biến sử dụng nguyên liệu tre, nứa còn rất hạn chế so với thế giới Một

số không nhiều các nghiên cứu về chế biến tre công nghiệp:

TS.Hoàng Thị Thanh Hương (2001) đã thực hiện đề tài (Luận văn TSKH): “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván tre gỗ kết hợp” Đề tài đã xác

định được cơ sở khoa học và công nghệ tạo ván ghép thanh, ván dăm tre gỗ kết hợp

Nguyễn Trọng Kiên, Phạm Văn Chương (2009) Trong khuôn khổ đề tài

“Nghiên cứu tạo vật liệu composite từ tre – gỗ dùng trong xây dựng và đồ mộc”

đã nghiên cứu sử dụng vật liệu tre, cót mộc, gỗ để tạo các sản phẩm: Ván 3 lớp tre – gỗ - lớp ván mỏng và ván 3 lớp tr – MDF – lớp giấy cân bằng; nghiên cứu khảo nghiệm và xây dựng quy trình tạo ván cốp pha, ván sàn tre – gỗ

Tại trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, một số năm gần đây đã có một số sinh viên khoa Chế Biến Lâm Sản tiến hành làm luận văn tốt nghiệp tập trung vào nghiên cứu bảo quản tre luồng như:

Luận văn tốt nghiệp của Trịnh Ngọc Tuấn (2008) với đề tài “Khảo sát đánh giá tình hình bảo quản tre, nứa tại công ty TNHH Thành Công – Thanh Hóa” Luận văn nói lên được công tác sấy tre, nứa cũng là một phương pháp không thể thiếu để bảo quản tre, nứa làm tăng chất lượng, tăng thời gian sử dụng sản phẩm

Luận văn tốt nghiệp của Nguyễn Văn Đông (2009) với đề tài “Xây dựng quy trình quản lý kỹ thuật tre nguyên liệu tại công ty TNHH Tiến Động” Luận văn khẳng định tầm quan trọng của viêc sấy tre,nứa nguyên liệu Trong quá trình sản xuất bất kỳ sản phẩm nào thì công đoạn sấy luôn được đánh giá cao Vì công đoạn sấy sẽ giúp giảm thiểu chi phí mà lại làm tăng chất lượng sản phẩm, giúp sản phẩm đẹp hơn và bền hơn

Luận văn tốt nghiệp của Nguyễn Văn Lanh (2011) với đề tài “Nghiên cứu CNS nguyên liệu tre dạng ống làm đồ thủ công mỹ nghệ” Luận văn đưa

ra được quy trinh sấy tre, luồng dạng ống để làm đồ thủ công mỹ nghệ, chất lượng sản phẩm sau sấy tuy còn một số khuyết tật như nổ ống, nứt đầu nhưng với tỷ lệ thấp có thể chấp nhận được

Ở Việt Nam vấn đề sấy tre, nứa chưa được các làng nghề, các cơ sở chế biến quan tâm nhiều Nguyên liệu tre, nứa dạng thanh sau sấy thường dùng cho sản xuất ván công nghiệp, đồ thủ công mĩ nghệ là chính Trong sản xuất

tăm hương xuất khẩu, các cơ sở sản xuất chủ yếu là hong phơi tự nhiên Ở một số làng nghề sản xuất tăm hương để làm khô nguyên liệu ngoài biện pháp hong phơi tự nhiên, nhiều cơ sở đã đề cập đến việc sử dụng lò sấy Tuy nhiên các lò sấy ở đây chủ yếu 100% là thủ công và ở dạng hơi đốt Với cách này thì nguyên liệu vầu sau sấy không được đảm bảo, hay xuất hiện khuyết tật như nứt nẻ, móp méo, màu sắc vàu thường bị loang lổ làm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cũng như mất đi tính thẩm mỹ của nó

1.3 Mục tiêu của đề tài

- Xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến thời gian sấy và chất lượng thanh vầu sau sấy là nguyên liệu sản xuất tăm hương xuất khẩu

- Đề xuất chế độ sấy vầu dạng thanh phù hợp trong lò sấy tự động

1.4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Cây vầu hay cây vầu đắng (tên khoa học là Indosasa Amabilis) được

khai thác ở tỉnh Thanh Hóa

Cây vầu được cắt ngắn theo chiều dài các lóng rồi bổ (pha) thành các thanh có kích thước sau:

Chiều dài: (700 – 900) mm, chiều rộng: (10 – 20) mm, chiều dày: (3 – 6) mm

1.5 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

- Sử dụng lò sấy tự động Helios, dung tích 1 m3 tại Trung tâm thí nghiệm – thực hành khoa Chế biến lâm sản

- Nghiên cứu quy trình sấy nứa,vấu trong lò sấy tự động Helios để sản xuất tăm hương xuất khẩu có chất lượng cao,có tính kinh tế.Từ đó có thể áp dụng trong quá trình sản xuất thực tế của doanh nghiệp

1.6 Nội dung của đề tài

- Thực nghiệm sấy vầu dạng thanh trong lò sấy tự động theo 03 chế độ sấy

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến thời gian sấy

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng thanh vầu sau sấy

- Đề xuất chế độ sấy vầu dạng thanh sản xuất tăm hương xuất khẩu

-

1.7 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp khảo sát thực tế: qua khảo sát thực tế tại làng nghề thuộc

xã Quảng Phú Cầu – Ứng Hòa - Hà Nội

- Phương pháp phân tích, tổng hợp và kế thừa giữa lý thuyết và thực tế,

tư duy logic

- Phương pháp thực nghiệm: tiến hành sấy vầu ở 3 chế độ để quan sát, tìm hiểu, đánh giá sự ảnh hưởng của chế độ sấy đến thời gian sấy và chất lượng thanh vầu sau sấy Phần thực nghiệm được mô tả cụ thể ở mục 3.1 của chương III

Chương II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Đặc điểm nguyên liệu vầu

Vầu hay vầu đắng (tên khoa học là Indosasa Amabilis) thuộc phân họ tre (Bambusoidae), họ cỏ (Poaceae) Trên thế giới phân họ tre có khoảng 1200

loài, 70 chi, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Một số loài phân bố ở vùng ôn đới Ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, tre nứa thường mọc thành rừng thuần loài hay hỗn giao với cây gỗ Tổng diện tích tre nứa (cả rừng thuần loài và rừng hỗn giao) trên thế giới ước tính khoảng 20 triệu ha Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước có thành phần loài phong phú và diện tích tre luồng lớn nhất thế giới Vầu thường mọc tản, thân cao 15 m đến 17 m (có cây lên tới 20 m), đường kính cây trưởng thành từ 10 cm đến 12 cm, lóng vầu dài khoảng 50 cm đến 100 cm (có cây lóng dài hơn 100 cm)

Năm 1923, trong cuốn “ Thực vật trí tổng quát của Đông Dương”, đã thống kê tre nứa toàn Đông Dương có 13 chi, 67 loài; ở Việt Nam có 12 chi,

57 loài

Sau hơn nửa thế kỷ, trong cuốn cây cỏ Việt Nam in lần thứ nhất đã thống

kê có 19 chi, 96 loài, và cũng trong cuốn sách đó được xuất bản lần thứ 2 năm

1999, tác giả đã bổ sung số chi và loài của Việt Nam là 24 chi và 121 loài Gần đây chúng ta có nhập một số loài tre nứa để trồng lấy măng và nhiều loài tre nứa có hình thái đẹp để trồng làm cảnh nên số loài tre nứa ở Việt Nam đã được bổ sung nhiều

Theo thống kê mới nhất của ban chỉ đạo kiểm kê rừng Trung ương năm

2001, tổng diện tích rừng tre nứa của Việt Nam là 1.489.068 ha, với tổng trữ lượng là 8.400.767.000 cây, trong đó 1.415.552 ha rừng tre nứa tự nhiên với trữ lượng 8.304.693.000 cây và 73.516 ha rừng tre nứa trồng với trữ lượng 96.074.000 cây

2.1.1 Đặc điểm về cấu tạo

Vầu là họ của tre nên có cấu tạo tương tự như tre Cả thân được chia làm

3 bộ phận chính : thân ngầm, thân chính và cành lá

Thân có dạng hình tròn, được chia thành nhiều lóng, có độ dài khác nhau, thường thì phần giữa là dài nhất, phần gốc thường ngắn hơn và dày nhất, lóng rỗng, phần tiếp giáp giữa các lóng là mắt Thân tre do thành tre tạo nên, độ dày của thành tỷ lệ giảm dần theo độ cao của thân cây Theo độ tuổi của cây thì bề dày của thành tăng dần về phía bên trong

Không giống như đa số các loại gỗ, vầu là nguyên liệu không có cấu tạo tia, các thanh vầu sấy được cắt ngắn theo chiều dài các lóng Các lóng có cấu tạo rỗng phía trong, phần thành của lóng được chia thành 3 bộ phận chính:

- Biểu bì: là lớp ngoài cùng của thành tre, bề mặt trơn bóng có chứa

nhiều diệp lục nên cây có mầu xanh, nhưng khi cây già đi thì lại chuyển sang màu vàng do ánh nắng và quá trình chuyển hóa trong cây diễn ra nên gây ra

sự thay đổi này, lớp biểu bì rất cứng và giòn là lớp áo bảo vệ cho thân cây tránh thoát ẩm, ngăn sinh vật phá hoại từ bên ngoài vào Do đó sẽ cản trở quá trình thoát ẩm ra ngoài trong quá trình sấy

- Phần thịt: bao gồm nhiều bó mạch và tổ chức mô mềm phần thịt tre có

thể chia thành 2 phần là: cật và ruột cật

+ Phần cật là phần tiếp xúc lớp biểu bì, các bó mạch, xếp khít và cứng chắc với nhau nên tạo cho thân có một độ vững chắc rất cao, nhất là theo chiều dọc thân cây

+ Phần ruột có kích thước bó mạch lớn hơn gấp 2 đến 3 lần bó mạch phần cật Hai phần libe và gỗ tách rời nhau, mật độ rất thưa, chủ yêu là do mô mềm nên phần này xốp và nhẹ Do đó quá trình thoát ẩm trong quá trình sấy

là rất dễ dàng

- Màng lụa : là lớp trong cùng, tiếp giáp với khoảng trống của lóng,

màng lụa mỏng có màu trắng bó mạch của nó có hai phần libe và gỗ, libe ở

ngoài và gỗ bên trong Giữa libe và gỗ không có tầng phát sinh do vậy thân cây không lớn lên về đường kính, màng lụa không có nước cũng như các loại dịch thể thấm qua, vì vậy nó gây khó khăn cho quá trình thoát ẩm trong quá trình sấy

2.1.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất tăm hương

Sản xuất tăm hương là một nghề truyền thống Ở Việt Nam cũng có nhiều nơi đã và đang sản xuất sản phẩm này Trong đó có những làng nghề được xem như là cái nôi của nghề sản xuất tăm hương như: làng nghề Cao Thôn (xã Bảo Khê, thị xã Hưng Yên), làng nghề ở xã Quảng Phú Cầu, Ứng Hòa, Hà Nội,…

Do đặc điểm của vầu là kích thước nhỏ, khó khăn cho gia công chế biến, tạo ra kích thước sản phẩm lớn hơn kích thước của nguyên liệu ban đầu

sẽ mất rất nhiều công đoạn và thời gian, tiêu tốn lượng nguyên liệu rất lớn cho

1 sản phẩm, hơn thế nữa vầu còn rất dễ bị nấm mốc, mối mọt, phá hại ảnh

hưởng đến chất lượng sản phẩm

Với phạm vi của đề tài chúng tôi chỉ nghiên cứu một phần rất nhỏ trong công nghệ sản xuất tre đó là sấy vầu dạng thanh và tạo sản phẩm từ nguyên liệu vầu dạng thanh

* Nguyên liệu trước sấy

- Sơ chế nguyên liệu vầu cho công đoạn sấy:

+ Cây vầu được thu gom, tập kết sau khi chặt hạ

+ Làm sạch là công đoạn chặt ngọn, các nhánh vầu còn sót lại khi chặt hạ + Cắt ngắn: trong sản xuất tăm hương người ta cắt ngắn vầu dạng ống không phải theo chiều dài sản phẩm mà người ta cắt theo chiều dài lóng vầu

Cây vầu được thu gom, tập kết

Làm sạch

Cắt ngắn

Phân loại

Bổ, pha thanh

Bó thành bó

Xếp đống Sấy

+ Phân loại: đây là khâu giúp các khâu sau này thuận lợi hơn Thường thì phân loại theo chiều dài lóng vầu

+ Bổ, pha thanh: Hiện nay, công đoạn pha thanh được làm hoàn toàn thủ công nên độ đồng đều về chiều rộng thanh chưa được cao Theo quá trình khảo sát tại địa phương thì thanh vầu được pha có chiều rộng khoảng từ (8 – 16) mm

+ Bó thành bó: vầu sau khi pha thanh được bó lại thành các bó đường kính khoảng từ (100 – 150) mm Mục đích là để thuận lợi cho công tác xếp đống, ngoài ra nếu hong phơi tự nhiên vầu cũng sẽ khô nhanh hơn

+ Xếp đống:

Hình 2.1.2a Cách xếp đống vầu dạng thanh trước và sau sấy

Hình 2.1.2b Cách xếp đống trong quá trình sấy

+ Công đoạn sấy vầu: Sấy là công đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất Sấy vầu dạng thanh nhằm mục đích làm giảm độ ẩm cho nguyên liệu đạt

độ ẩm phù hợp cho sản xuất tăm hương, phòng tránh tác động của nấm mốc phá hại

Trong sản xuất tăm hương hiện nay thì loại lò sấy chủ yếu được sử dụng

là lò sấy hơi đốt trực tiếp, dung tích khoảng (20 – 30) tấn vầu tươi Với loại lò sấy này thì sản phẩm vầu sau sấy thường cho chất lượng không được cao: thanh vầu dễ bị cong vênh, móp méo, màu sắc không đẹp…

Với đề tài này chúng tôi sử dụng lò sấy tự động Helios hệ điều hành 2 cấp với dung tích lò là 1 m3.

* Gia công chế biến nguyên liệu vầu dạng thanh sau sấy

Sau khi sấy xong, nguyên liệu vầu dạng thanh được đem đi gia công chế biến theo các khâu sau:

2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu sấy

* Loại nguyên liệu

Loại nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn tới quá trình quản lý nguyên liệu ban đầu Đối với các loại vầu được khai thác từ các rừng khác nhau hay ở các điều kiện sinh trưởng khác nhau thì độ đồng đều về chiều dài lóng, độ dày mỏng

của vầu cũng có sự chênh lệch nhiều

Pha nan

Cắt ngắn Tẩm màu

Lăn bột

h ư ơ n

g

Phân loại

Chà sát Chuốt nan

Đóng gói xuất xưởng Thanh vầu sau sấy

Độ tuổi khai thác của vầu ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sản phẩm, giá thành Nếu tuổi của vầu quá non dẫn đến khi qua công đoạn sấy tre sẽ móp méo, nứt ảnh hưởng tới chất lượng sấy vầu cũng như chất lượng sản phẩm sau này

* Độ ẩm của nguyên liệu

Độ ẩm của nguyên liệu rất quan trọng Ở vầu, độ ẩm lớn là một trong các yếu tố làm cho vầu dễ bị nấm mốc phá hoại Độ ẩm của vầu càng lớn thì vầu càng dễ bị nấm mốc phá hại Thực tế cho thấy vầu có thể bị nấm mốc tấn công ngay khi mới chặt hạ… Do vậy trong quá trình thu mua tiếp nhận nguyên liệu và bảo quản nguyên liệu cần phải quan tâm đến độ ẩm của

nguyên liệu

Đối với công đoạn sấy, nếu độ ẩm vầu càng cao thì thời gian sấy càng dài, tốn năng lượng, dẫn đến chi phí sản xuất tăng…

* Thời điểm khai thác nguyên liệu

Thời điểm khai thác nguyên liệu là một yếu tố khách quan vô cùng quan trọng ảnh hưởng tới quy trình quản lý nguyên liệu đầu vào Theo kinh nghiệm thì mùa chặt hạ vầu là vào mùa vầu không sinh trưởng hoặc sinh trưởng chậm do vậy làm giảm được hàm lượng các chất dinh dưỡng, tinh bột, nước… đây là các yếu tố làm cho vầu dễ bị tấn công và ảnh hưởng tới công tác bảo quản tre tại cơ sở sản xuất Khi độ ẩm môi trường cao nguyên liệu rất

dễ bị nấm mốc tấn công làm ảnh hưởng tới chất lượng nan, giảm tỷ lệ lợi dụng nan và ảnh hưởng tới năng suất cũng như chất lượng sản phẩm Thời điểm khai thác nguyên liệu còn ảnh hưởng rất lớn tới khả năng sản xuất của công ty Theo luật nhà nước Việt Nam sẽ cấm khai thác tre vào mùa măng (tháng 7-10 dương) do vậy doanh nghiệp cần phải có lượng thu mua dự trữ nhất định để đảm bảo nguyên liệu cho quá trình sản xuất

2.1.4 Yêu cầu chất lượng của sản phẩm

Chất lượng sản phẩm là yếu tố vô cùng quan trọng Chất lượng sản phẩm chịu ảnh hưởng rất nhiều của chất lượng nguyên liệu: kích thước nguyên liệu, nấm mốc ở nguyên liệu, … Khi nguyên liệu bị mốc sẽ làm ảnh hưởng tới mảu

sắc của sản phẩm, làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm Với các mặt hàng mây tre thì yêu cầu về nấm mốc, mọt là rất cao, không cho phép nguyên liệu

bị mốc do vậy để tránh, làm giảm mốc cho sản phẩm thì cần phải quản lý chặt chẽ ngay từ khâu nguyên liệu ban đầu

Đối với sản phẩm tăm hương thì yêu cầu phải đạt được các tiêu chí về độ

ẩm nguyên liệu, kích thước, độ thon tròn, mịn, có màu sáng đẹp, có độ dẻo cần thiết

2.2 Đặc điểm công nghệ sấy

Sấy vầu là quá trình làm khô vầu nhờ quá trình thoát ẩm để đạt đến độ

ẩm yêu cầu

Mục đích của sấy vầu là làm giảm độ ẩm của vầu sao cho phù hợp với môi trường sử dụng và yêu cầu công nghệ gia công Nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, tránh hiện tượng cong vênh, nứt nẻ, co móp và hạn chế xâm nhập và phát triển của sinh vật

2.2.1 Các phương pháp sấy

Theo giáo trình Công nghệ sấy lâm sản, tác giả TS Vũ Huy Đại, trường Đại

học Lâm Nghiệp – 2011 thì có một số phương pháp sấy như sau:

* Hong phơi tự nhiên

* Sấy chân không

* Sấy nhiệt độ cao

Ngoài ra còn một số phương pháp sấy khác như: sấy trong chất lỏng, sấy

li tâm

2.2.2 Lựa chọn phương pháp sấy

Việc lựa chọn phương pháp sấy là một việc làm khá phức tạp vì nó đòi hỏi người cán bộ thiết kế có một trình độ tổng hợp, vừa phân tích tốt vừa có quan điểm kỹ thuật, am hiểu được các quá trình gia công, am hiểu về nguyên liệu sấy, có quan điểm kết hợp chặt chẽ và hợp lý giữa hai mặt kinh tế và kỹ thuật Trong đề tài này, do điều kiện trang thiết bị thí nghiệm, tôi lựa chọn phương pháp sấy trong lò sấy Helios tại phòng thực hành - thí nghiệm của

Khoa Chế biến Lâm sản, trường Đại học Lâm Nghiệp

H

ìn M ô hình điều khiển tự động quá trình sấy bằng bộ điều khiển H e s

Hình 2.2.2b Mô hình tự động điều khiển quá trình sấy bằng PLC

Hiện nay trong thực tế sản xuất đã và đang sử dụng rộng rãi phần mềm

điều khiển Helios của Ý

Nguyên tắc chung của diễn biến quá trình sấy là nhiệt độ (T) và dốc sấy (U) sẽ tăng dần theo thời gian Còn EMC và MC giảm dần theo thời gian Dưới dây là các hình vẽ đặc trưng biểu diễn sự thay đổi T, EMC và EM theo thời gian

Thời gian ( )

EMC

Hình 2.2.2e Sự biến đổi độ ẩm thăng bằng của môi trường sấy theo thời

gian trong quá tình sấy

2.2.3 Lò sấy Helios

Ngày nay lò sấy tự động Helios được sử dụng nhiều trong các xưởng sản xuất

gỗ ở nước ta Từ quá trình khảo sát thực tế lò sấy thí nghiệm Helios và theo giáo

trình Công nghệ sấy lâm sản, tác giả TS Vũ Huy Đại, trường Đại học Lâm Nhiệp –

2011 thì lò sấy thí nghiệm Helios có cấu tạo lò và các thiết bị lò cũng tương tự như các lò sấy khác Lò sấy và thiết bị sấy phải đạt các yêu cầu kỹ thuật đối với lò và thiết bị sấy Cấu tạo và các thông số cụ thể như sau:

* Bao che lò sấy: gồm có nền lò, tường, vách lò sấy, trần lò sấy và cửa lò sấy

Lò sấy Helios có các thiết bị bao che lò sấy được làm bằng nguyên liệu chính là nhôm lá, cách nhiệt bằng bông thủy tinh có tác dụng chống thoát nhiệt ra bên ngoài

Nền lò sấy có độ dốc 0.01-0.05 độ, có rãnh con thoát nước ở phía thấp dọc thân lò và cuối đường dãnh có một lỗ nhỏ thông ra ngoài lò sấy,nhằm mục đích dẫn nước ngưng tụ (nếu có) thoát ra ngoài, hoặc tạo điều kiện tháo nước dễ dàng trong lúc rửa vệ sinh lò sấy

Trần lò sấy có tác dụng khắc phục hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt

Cửa lò sấy phải đáp ứng được nhu cầu: kín, nhẹ, thao tác đóng mở dễ dàng, giữ nhiệt tốt, bền Để giữ cho mép cửa khi đóng được hoàn toàn kín, hơi nóng không thoát ra ngoài được, người ta thường lót kẽ cửa bằng một lớp dây thừng, vải bạt hoặc màn chăn xung quanh 4 mép cửa

* Thiết bị phun âm

Thiết bị phun ẩm được lắp ráp trong lò sấy nhằm phục vụ việc tăng nhiệt

ẩm cho môi trường sấy Nó được sử dụng trong những trường hợp thay đổi điều tiết chế độ sấy Thiết bị phun ẩm là những ống thép trơn có khoan lỗ để phun nước dưới dạng sương mù vào lò sấy

* Giàn tản nhiệt: là hệ thống may so điện, cấp nhiệt cho lò sấy khi hoạt động

* Quạt gió

Quạt gió là một loại thiết bị thông gió chủ yếu trong lò sấy tuần hoàn cưỡng bức làm nhiệm vụ thông gió, bảo đảm yêu cầu tuần hoàn, lưu thông không khí trong lò sấy

Trong lò sấy thí nghiệm dùng 3 quạt gió ly tâm

Trong giai đoạn bắt đầu sấy không khí trong lò sấy còn lạnh, cần công suất điện chạy quạt lớn, về sau trong quá trình sấy không khí sẽ nóng dần lên,

vì vậy công suất điện chạy quạt sẽ đòi hỏi thấp hơn

* Các thiết bị đo trong lò sấy

Trong quá trình sấy, các thông số cần đo đó là nhiệt độ môi trường sấy (T), độ

ẩm môi thăng bằng môi trường sấy (EMC) và độ ẩm nguyên liệu sấy (MC)

+ Đo EMC: Trong lò sấy tự động người ta thay việc đo độ ẩm môi trường () hoặc chênh lệch nhiệt độ môi trường sấy T = Tk - Tu bằng một dụng cụ

đo EMC được làm từ màng xenlulô tinh khiết

Sở dĩ sử dụng loại này vì xenlulô có khả năng hút và nhả ẩm rất tốt

Hình 2.2.3 Đầu đo EMC được làm từ màng xenlulô tinh khiết

+ Đo T: Trong lò sấy tự động người ta dùng nhiệt kế dạng nhiệt – điện cao, nhiệt

kế áp lực

+ Đo MC: Dùng các đầu đo senser Các đầu đo này hoạt động dựa trên nguyên lí máy đo điện trở

2.3 Điều khiển quá trình sấy

+ Với các lò sấy thủ công và lò sấy bán cơ giới chúng ta điều khiển quá

trình sấy thông qua các thông số T và ∆t

+ Với các lò sấy tự động điều khiển quá trình sấy thông qua T và EMC

Mô hình điều khiển tự động quá trình sấy như hình 2.2.2a và hình 2.2.2b

2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu vầu dạng thanh sau sấy

+ Độ ẩm cuối cùng

+ Chênh lệch ẩm giữa các thanh vầu

+ Khuyết tật của thanh vầu sau sấy

+ Màu sắc vầu sau khi sấy

Màng xenlulo tinh khiết

Chương III NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Thực nghiệm sấy vầu

3.1.1 Vật liệu và thiết bị

* Nguyên liệu sấy: Vầu (tên khoa học là Indosasa Amabilis) dạng thanh

được khai thác tại tỉnh Thanh Hóa

Vầu dạng thanh với các thông số như sau:

+ Lò sấy thí nghiệm (Helios) với dung tích lò 1 m3, môi trường sấy là

không khí, nguồn nhiệt được cấp từ hệ thống may so điện

+ Cân điện tử có độ chính xác 10-4

+ Máy đo độ ẩm bằng tay

+ Thước kẹp điện tử có độ chính xác 10-2

+ Máy đo chiều dày có độ chính xác 10-4

+ Thước dây xác định chiều dài thanh vầu

3.1.2 Các bươc tiến hành

* Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu đưa vào sấy là vầu dạng thanh với kích thước:

Chiều dài: (700 – 900) mm, chiều rộng: (10 – 20) mm, chiều dày: (2 – 6) mm

* Các công đoạn tạo mẫu thử nghiệm cho một mẻ sấy

- Ở mỗi mẻ sấy lấy ngẫu nhiên 30 thanh vầu tạo 3 series mẫu, mỗi series gồm 10 mẫu được đánh số thứ tự theo các series

Hình 3.1.2a Tạo series mẫu và xác định các vị trí đo kích thước

Trên mỗi mẫu được xác định các vị trí đo kích thước cụ thể Việc này giúp cho kết quả thu được chính xác hơn

Mỗi series mẫu được xếp ở các vị trí khác nhau trong lò sấy để kiểm tra ảnh hưởng của chế độ sấy đến sự đồng đều về chất lượng sản phẩm thanh vầu sau sấy

Sử dụng 4 thanh vầu khoan mỗi thanh 2 lỗ để cắm đầu đo xác định độ

ẩm nguyên liệu trong quá trình sấy của mỗi mẻ sấy Các đầu đo sẽ báo giá trí

độ ẩm tức thời của thanh vầu trong quá trình sấy

* Kiểm tra độ ẩm ban đầu của thanh vầu

Ở mỗi mẻ sấy tiến hành xác định các thông số ban đầu trên 30 mẫu chia làm 3 series mẫu như trên Các thông số xác định: chiều dài, chiều rộng, chiều dày và độ ẩm ban đầu của thanh vầu Kiểm tra độ ẩm đầu của thanh vầu trước

khi đưa vào sấy bằng máy kiểm tra độ ẩm bằng tay

Hình 3.1.2b Thiết bị đo độ ẩm bằng tay

Các thông số ban đầu của vầu thanh được bố trí ở bảng 3.2.2a, bảng 3.2.2c và bảng 3.2.2e phần phụ biểu

* Lập chế độ sấy vầu dạng thanh

Chế độ sấy là tập hợp các thông số điều khiển quá trình sấy nhiệt độ (T), thời gian (τ), độ ẩm môi trường (φ) và các thông số này ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sấy

Thực chất của việc xây dựng quy trình sấy là việc thiết lập, lựa chọn chế

độ sấy Chế độ sấy được thể hiện bằng biểu đồ nhiệt độ T, độ ẩm tương đối (∆T) và trạng thái của môi trường sấy (ngoài ra còn cách thể hiện khác nữa như: dựa vào nhiệt kế khô và độ ẩm thăng bằng của môi trường sấy EMC; dựa vào nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt ; nhiệt kế khô và dốc sấy U;…Để có thể có được một chế độ sấy tốt thì phải hướng tới các tiêu chí sau đây: nguyên liệu sấy phải đạt được những yêu cầu đặt ra (theo yêu cầu sản xuất); đảm bảo thời gian sấy ngắn nhất, hiệu quả kinh tế; phù hợp với khả năng và đặc điểm của thiết bị Để lựa chọn xây dựng được chế độ sấy hợp lý, thông thường ta cần căn cứ vào 4 yếu tố sau: Loại nguyên liệu; chiều dày lớp vầu xếp đống; độ ẩm ban đầu của nguyên liệu; yêu cầu chất lượng sản phẩm sau sấy

Với phạm vi nghiên cứu của đề tài, thực nghiệm sấy vầu dạng thanh ở 3 chế độ sấy