TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Một số vấn đề chung
1.1.1 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả năng sử dụng keo Synteko 1971/1999 cho các sản phẩm mộc sử dụng ngoài trời từ gỗ Keo Lá Tràm Từ đó đƣa ra kết luận hợp lý về keo Synteko 1971/1999 có khả năng ứng dụng đƣợc sản phẩm mộc sử dụng ngoài trời
1.1.2 Phạm vi, đối tƣợng nghiên cứu
Đề tài này tập trung nghiên cứu độ bền dán dính của màng keo, bao gồm khả năng bong tách theo tiêu chuẩn JAS type II, lực bám đinh, và khả năng chống chịu của màng keo với môi trường.
Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu là:
- Nguyên liệu gỗ: Gỗ Keo Lá Tràm độ tuổi từ 8 – 10 năm, độ ẩm mẫu 8 –
- Chất kết dính EPI 1971/1999 do công ty keo dán Casco cung cấp
- Phân tích nguyên liệu gỗ Keo Lá Tràm
- Tìm hiểu một số tính chất kỹ thuật, công nghệ của keo EPI 1971/1999
- Xây dựng cơ sở lý luận (giả thuyết nghiên cứu)
- Thực hiện tạo mẫu thí nghiệm
- Kiểm tra độ bền dán dính của màng keo
- Xử lý số liệu, viết báo cáo
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết được thực hiện bằng cách kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây liên quan đến vật dán từ Keo Lá Tràm, đồng thời tiếp thu thông tin cơ bản về keo EPI.
- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn
- Phương pháp thực nghiệm: Tạo sản phẩm và xác định 1 số tính chất cơ bản của mẫu
- Phương pháp xử lý số liệu bằng thống kê toán học:
Với các đặc trƣng của mẫu đƣợc tính nhƣ sau: a Trị số trung bình cộng Đƣợc xác định theo công thức: n x x i
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các giá trị ngẫu nhiên của mẫu thí nghiệm, ký hiệu là \$xi\$, và số mẫu quan sát, ký hiệu là \$n\$ Trị số trung bình được ký hiệu là \$x\$ Độ lệch chuẩn, hay còn gọi là sai số chuẩn, được xác định theo công thức cụ thể.
Trong đó: x i - Các giá trị ngẫu nhiên của mẫu thí nghiệm n - Là số mẫu quan sát x - Là trị số trung trình mẫu c Sai số trung bình n m s
Trong đó m - Là sai số trung bình cộng d Hệ số biến động
S% - là hệ số biến động e Hệ số chính xác
P% - Hệ số chính xác f Sai số cực hạn của ước lượng C(95%)
Kết quả nghiên cứu cho thấy keo EPI có khả năng sử dụng hiệu quả trong việc dán ép gỗ ép định hình, đặc biệt là cho đồ mộc ngoài trời từ gỗ Keo Lá Tràm.
Kết quả nghiên cứu của đề tài mang lại giá trị tham khảo quan trọng cho sinh viên, các nhà chuyên môn và cơ sở sản xuất trong công tác học tập và nghiên cứu khoa học.
- Thực nghiệm đề tài ngiên cứu nhằm tăng cường khả năng nghiên cứu giải quyết một vấn đề khoa học cho sinh viên.
Các nghiên cứu về sản phẩm mộc ngoài trời
Sản phẩm mộc, đặc biệt là sản phẩm mộc ngoài trời, là mặt hàng xuất khẩu chiến lược của Việt Nam với nhu cầu sử dụng ngày càng lớn Những sản phẩm này không chỉ đáp ứng nhu cầu thưởng thức của con người mà còn làm cho không gian nội thất trở nên sang trọng và tự nhiên Hiện nay, thẩm mỹ của sản phẩm đã trở thành yếu tố quan trọng hàng đầu đối với các nhà sản xuất, thay vì chỉ chú trọng vào công năng ứng dụng Sản phẩm mộc rất phong phú và đa dạng, thể hiện qua hình dạng, màu sắc, chất liệu, kết cấu và được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Xã hội ngày càng phát triển và cuộc sống trở nên phức tạp, dẫn đến việc lao động chân tay dần được thay thế bằng lao động trí óc Điều này tạo ra nhu cầu giải trí và thư giãn ngày càng cao, khiến cho các sản phẩm mộc ngoài trời trở nên phổ biến hơn.
Một số hình ảnh về đồ mộc ngoài trời
Các nghiên cứu về keo có khả năng sử dụng làm đồ mộc ngoài trời
Keo EPI là loại keo mới, không chứa formaldehyde, hòa tan trong nước, đáp ứng nhu cầu thị trường về khả năng đóng rắn nhanh và an toàn môi trường Keo này bao gồm hai thành phần chính: polime dạng nhũ tương và polysocyanate Khi dán vào bề mặt gỗ, nhũ tương tạo ra màng liên tục và bám dính ban đầu, đồng thời đảm bảo độ nhớt phù hợp Chất polysocyanate tăng cường khả năng chịu nhiệt cho các liên kết hóa học giữa các chuỗi polime và nền gỗ.
Từ năm 1975, keo EPI đã được ứng dụng tại Nhật Bản cho ván nhân tạo chịu lực Keo EPI (phenol, resorcinol, formaldehyde) đã dần thay thế các loại keo khác nhờ vào tính đàn hồi cao hơn, khả năng phù hợp với hình dạng đường dán, dễ dàng vận chuyển và tốc độ sản xuất nhanh Nhiều công trình xây dựng hiện nay sử dụng keo EPI, cho hiệu quả tương đương với PRF, như trong việc gắn kết ván sàn, mái nhà và tường cho cả nhà một tầng và nhiều tầng.
Keo EPI đã chứng minh hiệu quả vượt trội tại Mỹ và Nhật Bản với độ biến dạng, khả năng chống nước và nhiệt Nó không chỉ bám dính tốt với gỗ mà còn có thể dán các chất liệu khác như nhôm, mở ra triển vọng lớn trên thị trường keo dán gỗ Nghiên cứu về phản ứng hóa học trong keo EPI, đặc biệt là ảnh hưởng của emulsion và polyisocyanate, là rất quan trọng Các nhóm chứa isocyanate có thể phản ứng mạnh với nhiều chất có cực như nước và rượu, dẫn đến các phản ứng phụ tại liên kết C=N Sự ngưng tụ của isocyanate cũng là một phản ứng cơ bản, tạo ra sản phẩm đa dạng, đặc biệt khi polyisocyanate được sử dụng Những phản ứng này có thể xúc tác lẫn nhau và diễn ra nhanh chóng, giúp keo EPI lưu hoá hoàn toàn và vĩnh cửu ngay sau khi màng keo hình thành.
Mạng lưới keo lớn và bền thường có nhiệt độ chuyển pha thuỷ tinh (T) cao hơn Một loại keo tốt cho gỗ có thể cung cấp khả năng chống kéo trượt và chống nhiệt, nhưng cũng có thể làm cho các lớp keo trở nên quá giống nhau, dẫn đến việc không chịu được ứng suất cơ học Để đạt được các tính chất mong muốn, cần điều chỉnh T thông qua việc tổng hợp keo dán phù hợp với yêu cầu sử dụng Keo dán điển hình cho gỗ, như PRF, thường không có T đo được từ các đơn phân tử được polymer hóa đúng vị trí, dẫn đến việc hình thành một mạng lưới lớn và tính giòn.
Keo EPI kết hợp những ưu điểm của keo cấu trúc và không cấu trúc Việc lựa chọn kỹ lưỡng isocyanate và emulsion, cùng với việc điều chỉnh tỷ lệ của chúng, cho phép tạo ra keo với tính chất đáp ứng nhu cầu sử dụng Emulsion được xác định và có công thức chính xác có khả năng tạo thành những màng keo chất lượng, bất kể nhiệt độ của chúng cao như thế nào.
Khi dán gỗ, isocyanate phản ứng với các thành phần gỗ như cellulose, hemicellulose, lignin và các chất chiết xuất để tạo ra liên kết hóa trị Nhiều phản ứng có thể diễn ra đồng thời và cạnh tranh, với độ phản ứng của isocyanate và tính ưa nước của các thành phần khác quyết định mức độ của từng phản ứng Sự thay đổi emulsion hoặc isocyanate trong keo EPI có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của keo trong mối dán gỗ.
Dòng keo gốc Isocyanate đã được ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến gỗ trên toàn cầu từ lâu, nhưng chỉ mới được đưa vào Việt Nam trong những năm gần đây Do đó, nghiên cứu khoa học về loại keo này tại Việt Nam vẫn còn hạn chế.
Trường Đại học Lâm Nghiệp, một trong những cơ sở hàng đầu trong nghiên cứu chế biến gỗ, đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến loại keo dán này.
Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng keo tráng FPI tới độ bền dán dính một số vật liệu gỗ (Phạm Duy Hưởng, ĐHLN 2008)
Tác giả đã tìm ra lƣợng keo tráng thích hợp cho từng loại keo nhƣ sau:
- Keo Lai : 240g/m 2 cường độ đạt 6,017 (N/ m 2 )
- Keo Lá Tràm : 240g/m 2 cường độ đạt 6,284 (N/ m 2 )
- Keo Tai Tượng: 200g/m 2 cường độ đạt 6,186 (N/ m 2 )
Nghiên cứu ảnh hưởng cuả áp suất ép tới khả năng dán dính một số vật liệu gỗ sử dụng chất kết dính EPI (Đỗ Vũ Thắng, ĐHLN 2008)
Tác giả tìm áp suất ép hợp lý đối với một số loại gỗ keo nhƣ sau:
Nghiên cứu ảnh hưởng chất lượng gia công bề mặt gỗ Keo Lai tới cường độ dán dính keo EPI (Trần Văn Trung, ĐHLN 2009)
Nghiên cứu cho thấy rằng chất lượng gia công bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ dán dính của màng keo Cụ thể, ở cùng một chế độ gia công, cường độ dán dính của keo EPI 1980/1993 vượt trội hơn so với keo EPI 1911/1999 khi dán gỗ keo lai.
Nghiên cứu ảnh hưởng gỗ giác gỗ lõi của keo lá tràm tới cường độ dán dính keo EPI (Nguyễn Hà Giang, ĐHLN 2009)
Kết quả nghiên cứu của tác giả cho thấy cường độ dán dính tốt nhất khi gỗ lõi – lõi và thấp nhất khi gỗ giác – giác
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sau khi trộn keo đến độ bền dán dính keo Synteko 1911/1999 (Hà Thị Thu, ĐHLN 2009)
Nghiên cứu của tác giả cho thấy sau khi pha chất đóng rắn ta tiến hành tráng keo ngay thì cường độ dán dính cao nhất
Nghiên cứu ảnh hưởng của Assembly time đến độ bền dán dính keo Synteko 1980/1993 và Synteko 1980/1993 với gỗ Keo lai (Đỗ Thị Khoa
Qua nghiên cứu tác giả kết luận:
- Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính cảu keo Synteko 1980/1993 và 1985/1993 khi dán vào bề mặt
- Assembly time ảnh hưởng đến độ bền dán dính có quy luật vì có thể lập được phương trình tương quan của độ bền dán dính và assembly time
- Khoảng assembly time hợp lý đối với loại keo Synteko 1980/1993 là mức R2 (OAT = 4 phút, OAT = 8 phút), với Synteko 1980/1993 là mức R5 (OAT
1.3.2 Một số loại keo khác có khả năng sử dụng ngoài trời
Trong sản xuất ván nhân tạo, việc lựa chọn loại keo phù hợp là rất quan trọng, tùy thuộc vào dung dịch và trạng thái vật lý của keo Các loại keo được phân loại thành keo lỏng, keo bột, keo tấm phiến, keo dạng hạt, keo nhiệt rắn và keo nhiệt dẻo Hiện nay, keo tổng hợp như keo U-F, P-F và các loại keo biến tính đang được ưa chuộng, cùng với các keo nhiệt dẻo như PVAC 01 và 02 từ các công ty như DYNEA, CASCO Sự phát triển công nghệ và nhu cầu tiêu dùng đã thúc đẩy việc sử dụng keo không độc hại, có cường độ dung dịch cao và khả năng chống chịu môi trường Một số loại keo phổ biến trong các nhà máy ván nhân tạo như DYNOCOLL 1186LV và DYLOCLL185, thích hợp cho việc liên kết gỗ cứng và gỗ mềm, không chứa độc tố như Formaldehyde, phenol, kim loại nặng, và có khả năng kháng ẩm nhiệt tốt Keo có thể đóng rắn nguội hoặc nhiệt, với độ pH trung tính, phù hợp cho sản xuất ván phục vụ đồ mộc trong gia đình, đồ mộc ngoài trời và xây dựng.
- Loại keo không độc hại đối với con người, hàm lượng Formaldehyl tự do không vƣợt quá 1,5%
- Màu sắc của keo khi đóng rắn không được ảnh hưởng đến màu sắc của vật dán
- Độ pH của keo không thay đổi tính chất của vật dán
- Thông số kỹ thuật của keo phải đảm bảo cho quá trình sản xuất và nâng cao chất lƣợng sản phẩm.
Các nghiên cứu về sản phẩm ván định hình
a Tình hình sản xuất ván định hình trên thế giới
Sản xuất ván nhân tạo trên thế giới bắt đầu từ thế kỷ XIX các loại ván nhân tạo gồm có ván dán, ván dăm, ván sợi…
Hiện nay, các nước và vùng lãnh thổ Châu Á đã phát triển mạnh mẽ trong sản xuất ván nhân tạo Năm 1976, Thái Lan với 58 triệu dân đã sản xuất 2,2 triệu m³ ván nhân tạo, đạt bình quân gần 0,04 m³/người/năm, trong đó ván dăm chiếm 1,3 triệu m³ Malaysia, với 18 triệu dân, sản xuất khoảng 1 triệu m³ ván sợi, tương đương 0,03 m³/người/năm Đài Loan có 22 triệu dân, hàng năm sản xuất 40.000 m³ ván MDF và nhập khẩu khoảng 350.000 m³ ván nhân tạo các loại Tại Việt Nam, công nghệ chế biến gỗ vẫn chậm phát triển và ở trình độ thấp so với thế giới, với sản phẩm chủ yếu là đồ gỗ gia dụng và hàng thủ công mỹ nghệ.
Hiện nay, cả nước có 25 dây chuyền sản xuất ván nhân tạo, chủ yếu có công suất nhỏ dưới 6000 m³/năm, ngoại trừ nhà máy MDF Gia Lai và nhà máy ván dăm Thái Nguyên Trong số này, có 8 nhà máy sản xuất ván dán, 2 nhà máy ván sợi, 6 nhà máy ván dăm và 14 nhà máy ván ghép thanh Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã thực hiện dự án từ năm 1999-2000, với mục tiêu sản xuất 1.100.000 m³ ván nhân tạo, trong đó ván dăm chiếm 63,4% (698.000 m³), ván sợi chiếm 34,15% (375.000 m³) và ván ghép thanh khoảng 18.000 m³.
Nhà máy gỗ dán Tân Mai tại Đông Nai, được thành lập vào năm 1961-1962, chủ yếu sản xuất ván dán từ gỗ khai thác rừng nhưng gặp khó khăn do thiếu nguyên liệu, dẫn đến việc không phát huy hết công suất Năm 1992, công ty cổ phần Lâm sản Thái Nguyên được thành lập, chuyên sản xuất ván dán và ván định hình.
Sơ đồ công nghệ sản xuất ván dán định hình
*Qui trình sản xuất ván dán:
- Xử lý nguyên liệu: Cắt khúc và bóc vỏ cây, có thể xử lý mềm cho gỗ trước khi bóc để tránh hiện tượng rách ván
- Tạo ván mỏng: Thường được sử dụng phương pháp bóc gỗ tròn bằng máy bóc
Cắt và phân loại ván mỏng là bước quan trọng để tạo ra chiều dài phù hợp với sản phẩm ván ép, đồng thời phân loại theo chất lượng nhằm thuận lợi cho việc vá và ghép ván.
Để đảm bảo chất lượng dán ép, ván mỏng cần được sấy khô đến độ ẩm từ 8-12% Quá trình này có thể thực hiện bằng cách phơi nắng hoặc sử dụng máy sấy với nhiệt độ từ 60-70 độ C Thời gian sấy sẽ phụ thuộc vào độ dày của ván và độ ẩm ban đầu.
Vá ghép ván mỏng là quá trình loại bỏ các khuyết tật như mắt, vết mục trên bề mặt gỗ Sau khi xử lý, các khu vực này sẽ được vá lại để đảm bảo chất lượng sản phẩm Công đoạn này thường được thực hiện thủ công để đạt độ chính xác cao.
Cắt ván, phân loại Ép ván trong khuôn
Xử lý sản phẩm công Những ván mỏng có kích thước nhỏ cần được ghép lại với nhau để đảm bảo kích thước của sản phẩm
Các lớp ván mỏng được tráng keo một mặt bằng phương pháp thủ công Sau đó, các tấm ván mỏng được xếp vuông góc với nhau, đảm bảo tính đối xứng qua đường trung tâm, với cùng chiều dày, loại gỗ và các tính chất tương đồng.
- Ép ván: Sản phẩm đƣợc ép với các thông số kỹ thuật khác nhau tuỳ theo kết cấu, mục tiêu sử dụng.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tìm hiểu về nguyên liệu
2.1.1 Tìm hiểu về gỗ Keo Lá Tràm
*Đặc điểm cấu tạo của gỗ Keo Lá Tràm
Keo Lá Tràm là loại gỗ rừng trồng nhanh, có nguồn gốc từ Châu Úc, được ưa chuộng nhờ năng suất cao và chu kỳ kinh doanh ngắn Cây có chiều cao từ 18-20m, có thể đạt tới 30m ở những vùng thuận lợi, với đường kính trung bình từ 20-40cm Đặc điểm cấu tạo gỗ của Keo Lá Tràm, bao gồm gỗ giác màu trắng xám và gỗ lõi màu vàng nhạt chuyển thành nâu xám theo thời gian, quyết định đến các tính chất của gỗ Tỷ lệ gỗ lõi ở cây từ 6-10 năm tuổi chiếm khoảng 72%, với phần lõi có tủy nhỏ và xung quanh là gỗ nhẹ, xốp, tương tự như gỗ Keo Tai Tượng.
Keo Lá Tràm là cây phát triển nhanh với các vòng năm không rõ ràng, mỗi vòng có độ rộng khoảng 1-1.5cm Gỗ sớm và gỗ muộn không phân biệt rõ rệt Thớ gỗ của Keo Lá Tràm hơi nghiêng và tương đối mịn, với mạch gỗ có thể quan sát bằng mắt thường, lỗ mạch khoảng 5-8 lỗ/mm².
Tế bào nhu mô dọc vòng quanh lỗ theo kiểu hình tròn kín và nửa kín, số lƣợng ít
Tia gỗ nhỏ với số lượng trung bình khoảng 3-7 tia/mm² có khả năng sinh trưởng nhanh, tạo ra đường kính gỗ lớn và thớ gỗ mịn Tuy nhiên, do khả năng sinh trưởng nhanh, gỗ dễ gặp ứng suất sinh trưởng lớn, cùng với việc có nhiều mắt và thớ gỗ nghiêng, dẫn đến nguy cơ nứt tách trong quá trình gia công.
Gỗ Keo Lá Tràm có tỷ lệ mắt cao, khoảng 6-7 mắt trên mỗi mét chiều dài, điều này có thể ảnh hưởng đáng kể đến quá trình gia công và sử dụng công cụ cắt gọt.
Phần gỗ lõi có tủy nhỏ (Đặc biệt là từ giai đoạn 10 năm tuổi trở đi), xung quanh tủy nhẹ, xốp, nên dễ bị nứt tách sau khi sấy
Bảng 01: Tính chất cơ lý của gỗ Keo Lá Tràm
Thông số Trị số Đơn vị
Khối lƣợng thể tích 0.47 g/cm 3 Độ co rút: - Phương xuyên tâm
Hệ số co rút thể tích 0.41 % Độ hút ẩm 23.6 % Độ ẩm gỗ tươi 75 % pH 6.5 Độ bền ép dọc thớ 46.2 MPa Độ bền uốn tĩnh Xuyên tâm 102.8 MPa
Sức chống tách Xuyên tâm 1 MPa
Tiếp tuyến 1.2 MPa Độ cứng tĩnh 46 MPa
2.1.2 Tìm hiểu về keo dán EPI 1971/1999
Synteko 1971/1999 là loại chất kết dính đặc biệt đƣợc sử dụng trong nghành chế biến gỗ
Synteko 1971/1999 có thể sử dụng trên máy ép nhiệt hoặc ép nguội, cho chất lượng keo tương đương nhau Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của keo
Bảng 02: Đặc điểm kỹ thuật của keo dán EPI 1971/1999
Loại sản phẩm Keo dán EPI Chất đóng rắn
Màu sắc Trắng Hơi nâu Độ nhớt 12000 mPas ở 25 0 C 150 - 450 mPas pH 7 - 9 NA
Thời gian bảo quản 6 tháng (tại 30 0 C)
12 tháng (tại 20 0 C) Điều kiện bảo quản
Nhiêt độ bảo quản từ 5-
Sản phẩm có thể tạo màng ở bề mặt nếu thùng chứa không đƣợc đóng kín
Nếu sản phẩm bị đông cứng thì không thể làm tan ra và sử dụng lại
Keo có thể bị phân lớp sau 1-2 tháng bảo quản, sự phân lớp này không làm ảnh hưởng đến chất lượng
Nhiêt độ bảo quản từ 5-
35 0 C Sản phẩm có thể tạo màng ở bề mặt nếu thùng chứa không đƣợc đóng kín
Nếu sản phẩm bị đông cứng thì không thể làm tan ra và sử dụng lại dán dính nếu khuấy đều trước khi sử dụng
Formaldehyde tự do Đáp ứng tiêu chuẩn F****
Khối lƣợng thể tích Khoảng 1200 Kg/m 3 Khoảng 1200 Kg/m 3
Thông tin trong việc dán dính
Loại hình ép Ép nguội và ép nóng, ép cao tần Nhiệt độ keo dán Trên 5 0 C
Thời gian sống (30 0 C) Tối đa 60 phút
(Khi dán gỗ thông –thông, độ ẩm môi trường 65%, lượng keo tráng 180g/m 2 )
30-60 phút tùy thuộc vào điều kiện áp dụng Áp suất ép 8-12 kgf/cm 2
Tỷ lệ pha trộn (theo trọng lƣợng) 1971: 100 phần trọng lƣợng
30 giây với trộn tự động bằng máy,
2 phút nếu trộn thủ công bằng tay Keo sau khi trộn phải đƣợc đồng nhất
Lƣợng tráng keo 150-250 g/m 2 tùy vào điều kiện áp dụng Độ ẩm của gỗ 8-15%
Gỗ cần được đánh nhẵn bề mặt để đảm bảo độ bền của màng keo, và nên được sử dụng trong vòng 24 giờ sau khi chuẩn bị Đối với gỗ có dầu nhựa, thời gian dán ép tốt nhất là trong vòng 4 giờ sau khi gia công.
Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng mối dán
2.2.1 Các yếu tố thuộc về vật dán a Loại gỗ
Gỗ là một vật liệu hữu cơ không đồng nhất và không đồng đều, với các loại gỗ khác nhau mang những tính chất riêng biệt Ngay cả trong cùng một loại gỗ, tính chất cũng có thể khác nhau tùy thuộc vào vị trí trên thân cây, độ tuổi của cây và điều kiện sinh trưởng Do đó, gỗ là một vật liệu đa dạng, và mỗi mối dán từ gỗ đều là một trường hợp cụ thể không hoàn toàn giống nhau.
Bề mặt dán là một phần hoặc toàn bộ bề mặt ngoài gỗ
Bề mặt ngoài gỗ là ranh giới giữa gỗ và môi trường, hình thành từ sự lộ diện của các khoang trống khi gỗ bị gia công Các vết tích cắt gọt phụ thuộc vào phương thức cắt (lạng, bóc), tốc độ, độ ẩm, và các yếu tố khác như độ ăn dao và độ tù của lưỡi cắt Chất lượng bề mặt gỗ còn bị ảnh hưởng bởi cấu tạo thô đại và hiển vi, dẫn đến các vết xước và thớ gỗ trong quá trình gia công Nhiều tiêu chuẩn như GOCT 7016-54 và CSN 014450 được sử dụng để đánh giá bề mặt gỗ, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành và tồn tại của các pha khi keo dán tiếp xúc với bề mặt này.
Bề mặt bên trong gỗ
Bề mặt trong gỗ là không gian bên trong, được hình thành bởi hệ thống mao mạch và các phần rỗng trong tế bào Khi gỗ ở trạng thái khô, diện tích bao bọc toàn bộ khoảng trống này sẽ được xác định.
10 8 m 2 /m 3 Vì vậy việc lấp đầy keo, các chất phụ gia trong quá trình dán dính là rất khó khăn
- Bề mặt bên trong do các Lumen tạo ra
- Bề mặt bên trong do các Fibril trong vách tế bào tạo ra
- Bề mặt bên trong do các mixen trong Microfibril tạo ra
Bề mặt bên trong của gỗ có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với khối lượng thể tích và tỷ lệ thuận với độ ẩm Ở độ ẩm bão hòa, bề mặt bên trong của gỗ có thể lớn hơn 10³ m²/m³ so với bề mặt ở độ ẩm khô kiệt, có thể đạt tới 10¹¹ m²/m³ Độ sạch của bề mặt gỗ rất quan trọng, vì trên bề mặt dán thường có bụi từ quá trình gia công, môi trường và nhựa cây, làm cản trở quá trình thẩm thấu của dung môi và khuyếch tán của keo, từ đó ảnh hưởng đến sự hình thành và đóng rắn của keo.
Khối lượng thể tích gỗ là một tính chất vật lý quan trọng ảnh hưởng đến mối dán Nó phụ thuộc vào cấu tạo và độ rỗng của gỗ Gỗ có khối lượng thể tích lớn cần lực ép lớn, điều này còn phụ thuộc vào độ phẳng của bề mặt Gỗ cứng với khối lượng thể tích lớn yêu cầu độ nhẵn cao hơn so với gỗ mềm nhẹ Lực ép lớn vượt quá giới hạn là không cần thiết, vì keo có thể tràn ra ngoài, làm nghèo mối dán.
Gỗ được hình thành từ các tế bào thực vật và phát triển theo điều kiện môi trường sống Thành phần hóa học chính của gỗ bao gồm cellulose, hemicellulose, lignin, các chất chiết xuất, đường và muối vô cơ Do cấu trúc đặc biệt và tính không đẳng hướng, các bề mặt cắt của gỗ có tính chất và thành phần hóa học khác nhau.
Cường độ dán dính của mối phụ thuộc vào 3 loại liên kết cơ bản
Liên kết cơ học chiếm khoảng 2-3% tổng giá trị lực
Liên kết hoá học chiếm khoảng 70% tổng giá trị lực
Liết kết vật lý chiếm khoảng 22-27% tổng giá trị lực
Trong sự liên kết cơ học, các cầu nối hóa học giữa keo dán và các thành phần hóa học của gỗ đóng vai trò quan trọng Các cầu nối này là cơ sở hình thành sự liên kết vững chắc.
Các nhóm chức -CH2, -CH2-O-CH2- chủ yếu hình thành từ các nhóm chức của keo và các nhóm -OH trong các thành phần hóa học của gỗ, đặc biệt là cellulose, với lượng cellulose khác nhau ở các mặt cắt khác nhau.
Cây gỗ phát triển dưới các điều kiện sống và màu sắc khác nhau, dẫn đến sự hình thành gỗ sớm và gỗ muộn với khối lượng thể tích và cấu trúc khác nhau Do đó, tính chất bề mặt và khả năng dán dính của gỗ cũng có sự khác biệt.
Mỗi loại gỗ có giá trị pH khác nhau, ảnh hưởng đến quá trình dán dính, với hầu hết các loại gỗ có độ pH từ 5 đến 7 Chỉ một số ít loại gỗ nằm ngoài khoảng này Nếu keo dán có pH dưới 2,5 hoặc trên 10, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến gỗ và quy trình dán ép, làm giảm hiệu quả của quá trình đóng rắn của keo và có thể gây ăn mòn thiết bị.
Công nghệ dán ép bằng keo dán yêu cầu quá trình tráng keo diễn ra ở nhiệt độ từ 15 đến 35 độ C, giúp các phản ứng của dung dịch keo diễn ra chậm và không ảnh hưởng đến tính chất của nó Nhiệt độ cao của vật dán có thể làm tăng tốc độ phản ứng, dẫn đến giảm độ nhớt, khiến keo đóng rắn sớm và tràn ra ngoài Ngược lại, nhiệt độ thấp sẽ làm tăng độ nhớt, gây khó khăn trong việc kiểm soát keo và kéo dài thời gian ép.
2.2.2 Các yếu tố thuộc về chất kết dính
Chất kết dính đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng mối dán, với độ bền mối dán phụ thuộc vào nhiều yếu tố của keo dán như loại keo, hàm lượng khô, độ nhớt, độ pH và lượng keo tráng Một màng keo mỏng, đều và liên tục không chỉ nâng cao chất lượng mối dán mà còn giúp tiết kiệm chi phí keo dán Đặc biệt, độ nhớt của keo ảnh hưởng đến khả năng thấm ướt lên bề mặt gỗ, do đó, để đạt được màng keo lý tưởng, cần phải có độ nhớt phù hợp.
Độ nhớt của keo ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối dán Nếu độ nhớt thấp, keo dễ bị trào ra khỏi mối dán khi có lực ép lớn, dẫn đến giảm lượng keo trên bề mặt và chất lượng mối dán Độ nhớt thấp chỉ phù hợp với phương pháp phun keo, không thích hợp với tráng keo bằng rulo Ngược lại, độ nhớt cao làm khó khăn trong việc dàn trải keo đều trên bề mặt, gây khó khăn trong việc tạo màng keo liên tục Ngoài ra, độ pH cũng có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của keo.
Dung dịch keo cần được bảo quản ở độ pH tối ưu để hạn chế các phản ứng hóa học, kéo dài thời gian sử dụng Tuy nhiên, khi pha chế, cần điều chỉnh độ pH cho phù hợp Độ pH quá cao sẽ làm thời gian đóng rắn kéo dài, giảm năng suất, trong khi độ pH quá thấp có thể gây hiện tượng đóng rắn sớm, ảnh hưởng đến chất lượng mối dán Ngoài ra, khi ép ván ở nhiệt độ cao, màng keo ngoài cùng dễ bị phá hủy do nhiệt, làm giảm cường độ kéo trượt của màng keo.
Hàm lượng khô của keo có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối dán Khi hàm lượng khô thấp, gỗ sẽ hút ẩm từ dung môi, dẫn đến độ ẩm cao trong sản phẩm và giảm độ nhớt của keo trong điều kiện ép nhiệt, làm giảm chất lượng mối dán Ngoài ra, keo có hàm lượng khô thấp có thể bị đóng rắn trong dung môi trước khi sử dụng Ngược lại, hàm lượng khô cao sẽ khiến keo không dàn trải đều trên bề mặt ván mỏng, tạo ra hiện tượng màng keo không liên tục Thời gian gel hóa, tức thời gian chuyển từ pha lỏng sang pha rắn, phụ thuộc vào tính chất và nhiệt độ của dung dịch keo, ảnh hưởng đến quá trình phản ứng cuối cùng trong dung dịch.
Tìm hiểu về sản phẩm định hình
2.3.1 Loại hình sản phẩm định hình
Sản phẩm, thiết bị, máy móc và kiến trúc mà con người sử dụng rất đa dạng, phản ánh nhu cầu và mục đích khác nhau của con người Do đó, hình dạng và kích thước của các sản phẩm này cũng phong phú và đa dạng.
Trong thiết kế sản phẩm mộc, sự đa dạng và mục tiêu khác nhau dẫn đến nhiều chi tiết có hình dạng phong phú Việc gia công các chi tiết cong từ nguyên liệu gỗ có thể tốn kém, do đó, nhiều chi tiết định hình đã được sản xuất và ứng dụng trong đồ mộc hiện đại.
Các sản phẩm định hình là những sản phẩm hoặc chi tiết được sản xuất theo khuôn mẫu với thiết kế cụ thể, nhằm đáp ứng yêu cầu về khả năng chịu lực, thẩm mỹ và tiết kiệm nguyên liệu.
Trong thiết kế và sản xuất đồ mộc, có khả năng sản xuất tất cả các chi tiết theo phương pháp định hình Tuy nhiên, do một số hạn chế nhất định, chỉ một số chi tiết định hình được sản xuất cho sản phẩm mộc, thay vì sản xuất tất cả các chi tiết.
Khả năng chịu lực không đồng đều trên các chi tiết sản phẩm định hình có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của sản phẩm Công nghệ sản xuất hiện đại cho phép tạo ra các sản phẩm định hình phức tạp hơn so với các sản phẩm tương tự, mang lại nhiều lợi ích trong thiết kế và ứng dụng.
Các sản phẩm và chi tiết định hình trong đồ mộc có thể được sản xuất bằng công nghệ uốn từ gỗ nguyên liệu hoặc ép từ các dạng phôi như dăm, sợi, thanh, và ván mỏng.
Ván dán là một loại vật liệu mới với cấu trúc không xác định Mỗi lớp ván mỏng trong kết cấu ván dán ảnh hưởng đến độ bền cơ học theo những cách và giá trị khác nhau Một tấm ván dán có 7 lớp thực chất bao gồm 13 lớp, trong đó có 4 lớp ván dọc, 3 lớp ván ngang và 6 màng keo Tất cả các thành phần này đều tham gia vào quá trình chịu uốn, nhưng với các giá trị cường độ chịu lực khác nhau.
Độ bền uốn ngang thớ của gỗ tự nhiên chỉ bằng 1/10 đến 1/20 độ bền uốn dọc thớ Đối với ván mỏng, tỷ lệ này có thể giảm xuống 1/50 đến 1/200 do quá trình cắt gọt làm đứt các thớ gỗ Màng keo, với độ dày rất mỏng, không ảnh hưởng đáng kể đến cường độ uốn của ván và do đó không tác động đến kết cấu sản phẩm Kết cấu của sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu lực và chất lượng của sản phẩm.
Áp suất ép đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo sự tiếp xúc cần thiết giữa các tấm ván mỏng Điều này giúp đạt được cường độ nhất định cho tấm ván và loại bỏ túi khí bên trong.
Theo nguyên lý dán dính, bề mặt vật dán phẳng nhẵn giúp keo dàn trải dễ dàng hơn Để các lớp ván liên kết tốt, cần duy trì áp suất nhất định, phụ thuộc vào khả năng dàn trải của màng keo Áp suất ép khác nhau tạo ra ván có khối lượng thể tích khác nhau, ảnh hưởng đến độ dày của ván Các nhà máy có thể sản xuất ván từ nhiều loại gỗ với khối lượng thể tích khác nhau Khi tăng áp suất ép, kích thước và khối lượng ván thành phẩm cũng thay đổi, nhưng đến một mức nhất định, áp suất cao không còn làm tăng khối lượng thể tích Do đó, cần chọn áp suất phù hợp, thường trong khoảng 1≤ p ≤ 3 Mpa, vì áp suất quá thấp làm khó loại bỏ túi khí và giảm liên kết keo-gỗ, trong khi áp suất quá cao gây lãng phí nguyên liệu và mất an toàn.
Khi xem xét ảnh hưởng của áp suất ép đến chất lượng sản phẩm, không thể không nhắc đến dao động áp suất trong quá trình ép Sự dao động này có thể làm tăng khả năng thấm keo vào gỗ, nhưng cũng có thể gây nguy hiểm cho mối dán khi hình thành Hơn nữa, nó có thể làm mất đi bản chất vật lý của liên kết, dẫn đến việc mối dán bị phá hủy nếu dao động quá lớn và xảy ra đúng thời điểm màng keo đóng rắn Do đó, việc giảm thiểu dao động áp suất ép và tăng cường độ ổn định của áp suất trong quá trình ép ván là vấn đề cần được chú trọng.
Thời gian ép là yếu tố quan trọng để đảm bảo mối dán của ván mỏng đạt cường độ dán dính cần thiết Thời gian này không chỉ ảnh hưởng đến tính năng của ván mà còn quyết định năng suất và chi phí sản phẩm.
Nhiệt độ ép ván cao hơn nhiệt độ thường không chỉ tăng hiệu quả kinh tế mà còn nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Khi ép ở nhiệt độ cao, độ ẩm của gỗ được kiểm soát, giúp tăng cường khả năng tiếp xúc giữa các tấm ván mỏng Nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của keo, giúp keo dễ dàng dàn trải trên bề mặt ván, đồng thời tăng khả năng đóng rắn của màng keo, từ đó cải thiện chất lượng mối dán Tuy nhiên, nếu nhiệt độ ép quá cao, độ nhớt của keo giảm nhanh, dẫn đến hiện tượng thẩm thấu keo trong gỗ và có thể gây ra vón cục trên bề mặt ván Đặc biệt, với ván dày, nếu màng keo bên trong đạt mức độ đóng rắn cần thiết nhưng màng bên ngoài lại khô giòn, chất lượng mối dán sẽ bị giảm Nhiệt độ cao cũng làm tăng tốc độ hóa hơi, khiến độ ẩm trong ván giảm nhanh chóng, dẫn đến tình trạng ván khô giòn và ảnh hưởng đến khả năng chịu lực cũng như độ đàn hồi của ván.
Nhiệt độ quá thấp gây khó khăn cho việc dàn trải keo trên bề mặt ván, dẫn đến sự phân bố không đồng đều và dễ xuất hiện túi khí Ở nhiệt độ này, việc dẻo hóa ván mỏng trở nên khó khăn, khiến thời gian ép ngắn lại Do đó, cần kéo dài thời gian ép, điều này ảnh hưởng đến chất lượng mối dán, chất lượng sản phẩm và giảm năng suất lao động.
Tìm hiểu về sản phẩm mộc ngoài trời
2.4.1 Các sản phẩm mộc ngoài trời
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, con người có thể tạo ra nhiều loại sản phẩm ván nhân tạo từ gỗ tự nhiên và phế liệu gỗ, như ván dăm, ván dán, ván sợi, ván ghép thanh và vật liệu compozit Tuy nhiên, sản phẩm mộc ngoài trời cần phải chống chọi với các yếu tố phá hoại từ môi trường và vi sinh vật, trong khi các loại mộng và liên kết vít của ván nhân tạo vẫn còn nhiều hạn chế Ưu điểm của ván nhân tạo bao gồm giá thành rẻ, dễ sản xuất hàng loạt, không bị giới hạn về kích thước và kiểu dáng, rất phù hợp cho các sản phẩm yêu cầu kích thước lớn như mặt ghế và mặt bàn rộng.
Nhược điểm của sản phẩm là việc sử dụng một số hóa chất như keo và chất bảo quản tạo màu, có thể gây hại cho người sử dụng Ngoài ra, việc trang sức cũng gặp khó khăn do màu sắc và vân thớ không đồng đều, không đạt được tính thẩm mỹ cao.
Sản phẩm mộc ngoài trời gồm 2 loại cơ bản:
+ Sản phẩm mộc ngoài trời có mái che
Sản phẩm mộc ngoài trời không có mái che thường được thiết kế đơn giản, phục vụ nhu cầu giải trí và nghỉ ngơi của con người Khi kinh tế xã hội phát triển, nhu cầu sử dụng các sản phẩm này ngày càng tăng Mặc dù không yêu cầu khắt khe về mỹ thuật, nhưng sản phẩm mộc ngoài trời cần có độ bền cao với môi trường Mỗi môi trường khác nhau sẽ tác động đến sản phẩm mộc theo những cách khác nhau, trong đó nhiệt độ và sự thay đổi nhiệt độ là những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ bền của chúng.
+ Các đặc điểm khác nhau của các vùng khí hậu khác nhau…vv
2.4.2 Các sản phẩm ván nhân tạo định hình sử dụng ngoài trời
Có nhiều loại sản phẩm ván nhân tạo được sử dụng ngoài trời, bao gồm các sản phẩm định hình phục vụ cho giao thông vận tải, xây dựng, đồ thể thao và đồ mộc Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, các sản phẩm này được sản xuất với hình dạng và kích thước đa dạng.
Trong khuôn khổ và mục tiêu nghiên cứu của đề tài Sản phẩm đƣợc lựa chọn là chân ghế từ ván dán 35 lớp
2.4.3 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm
Chất lượng sản phẩm sử dụng ngoài trời chịu ảnh hưởng lớn từ các yếu tố công nghệ và điều kiện môi trường như độ ẩm, nhiệt độ, độ pH và vi sinh vật Trong đó, nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của sản phẩm.
Nhiệt độ môi trường có tác động lớn đến quá trình vật lý hóa học, ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của các phản ứng hóa học Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ phản ứng trong dung dịch keo, nhưng cũng có thể dẫn đến việc vật dán thoát ẩm nhanh, gây co rút và giảm chất lượng mối dán Ngược lại, nhiệt độ thấp làm chậm quá trình đóng rắn, và nếu quá thấp, keo có thể không đóng rắn được Độ ẩm môi trường cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối dán; nếu độ ẩm môi trường cao hơn độ ẩm của vật dán, keo sẽ không thẩm thấu vào vật dán, gây cản trở quá trình đóng rắn và giảm chất lượng sản phẩm Vi sinh vật cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình này, làm giảm độ bền và chất lượng của mối dán.
Vi sinh vật có ảnh hưởng lớn đến sản phẩm gỗ, với sự xâm nhập và phá hủy gỗ diễn ra theo nhiều hình thức và mức độ khác nhau tùy thuộc vào điều kiện môi trường Khí hậu Việt Nam rất thuận lợi cho sự phát triển của nấm mốc và vi sinh vật, do đó, các sản phẩm mộc cần được chú trọng và xử lý đúng cách để nâng cao hiệu quả sử dụng Một số loại vi sinh vật gây hại cho gỗ cần được lưu ý.
+ Côn trùng hại lâm sản nhƣ: mối, mọt …
Hà hại gỗ là động vật thân mềm sống trong môi trường nước biển và nước lợ, chúng xâm nhập vào tre gỗ, đào hang ngoằn ngoèo trong gỗ Hành động này làm giảm hoặc mất hoàn toàn ứng lực cơ học, từ đó làm giảm giá trị và khả năng sử dụng của tre gỗ.
Nấm hại lâm sản là một vấn đề nghiêm trọng đối với các loại gỗ ngoài trời, khi mà hầu hết đều bị nấm mục xâm nhập và gây hại Nấm mục thường bắt đầu xâm nhiễm vào gỗ từ những điểm nhỏ trên bề mặt, và tốc độ phân huỷ của gỗ phụ thuộc vào điều kiện môi trường phù hợp với từng loại nấm Khi gặp điều kiện thuận lợi, nấm mục có thể phát triển mạnh mẽ trên bề mặt gỗ hoặc tại các vết nứt, gây ra thiệt hại đáng kể.
THỰC NGHIỆM
Lựa chọn các điều kiện thực nghiệm
Chân ghế ngoài trời là một trong những sản phẩm định hình phổ biến, được làm từ gỗ Keo Lá Tràm có độ tuổi khai thác từ 8 đến 10 năm Nguyên liệu này có cơ tính phù hợp với các phương pháp thí nghiệm trong đề tài.
Chất kết dính đƣợc chọn là keo: Synteko 1971/1999 do công ty Casco cung cấp
Nguyên liệu sử dụng trong bài viết là các tấm ván mỏng được bóc ra từ gỗ Keo Lá Tràm, với phương pháp gia công ép nguội Các tiêu chuẩn thử nghiệm khác nhau được áp dụng tùy thuộc vào điều kiện và phương pháp thử, chẳng hạn như thử mẫu kéo trượt theo màng keo theo tiêu chuẩn EN 314, đánh giá khả năng chống chịu môi trường theo tiêu chuẩn EN 927-3, và đánh giá sự thay đổi độ ẩm tương đối theo tiêu chuẩn EN 318 Để đảm bảo quá trình tráng keo và ép, ván mỏng cần được sấy đến độ ẩm 8-12% và sau đó được bảo quản trong túi nilon.
Sản phẩm chân ghế có độ dày lớn, do đó không thể áp dụng mẫu kéo trượt màng keo Trong nghiên cứu này, chỉ thực hiện thử nghiệm với tính chất bong tách màng keo theo tiêu chuẩn JAS type II, lực bám đinh theo tiêu chuẩn 7756-1:2007, và khả năng chịu tác động của môi trường.
Gia công mẫu thí nghiệm
3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu và ép sản phẩm định hình a Chuẩn bị mẫu ép
Chuẩn bị ván mỏng: Cắt ván mỏng với kích thước như sau:
Kích thước ban đầu của tấm ván là L×W×T= 520×70×12 (mm), và sau khi gia công, kích thước sẽ đạt 500×60×10 (mm) Các tấm ván mỏng đều đáp ứng đủ điều kiện để tiến hành ép, với độ ẩm từ 8-10% và bề mặt đã được làm sạch.
+ Số vết nứt 5 vết/cm
Mẫu đƣợc đánh số và ký hiệu để phân biệt giữa các mức thí nghiệm b Chuẩn bị máy
Mẫu đƣợc ép trên máy ép BYD 113 tại trung tâm nghiên cứu chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng khoa chế biến lâm sản, trường Đại học lâm nghiệp
Các thông số cơ bản của máy ép nhiệt BYD 113
+ Kích thước mặt bàn ép: 800 800 ( mm )
+ Chiều cao khoang máy ép: 500 ( mm )
+ Đường kính xy lanh: 360 ( mm )
+ Công suất động cơ bơm dầu: 27 , 9 ( kw )
+ Gia nhiệt bằng dòng điện Tmax: 300 0 C
+ Tổng áp lực ép: 2400 ( kw )
Với máy ép thì bàn ép nhiệt và tấm lót đƣợc vệ sinh sạch sẽ, máy đƣợc khởi động thử trước khi ép
Máy ép BYD 113 được sử dụng để chuẩn bị keo cho thí nghiệm Để đảm bảo chất lượng keo tráng, cần tính toán lượng keo pha cho từng mẻ ép Mỗi mẻ ép sản phẩm bao gồm 35 lớp ván, với độ dày của mỗi tấm ván là 1,2mm.
- Tính sơ bộ lƣợng keo cần pha
Diện tích quét keo cho mỗi mặt ván 650 = 300cm 2
Tổng diện tích quét keo cho 1 mẻ ép = 300 35 = 10200cm 2 = 1,02m 2 Với lƣợng keo tráng là 220 g/m 2 thì lƣợng keo cần dùng là:
Chọn lƣợng keo tráng thực tế cho mỗi mẻ là 225(g)
Thành phần 1 (1971): 100 phần khối lƣợng
Thành phần 2 (1999):15 phần khối lƣợng
Vậy trong 225g keo dung dịch thì có 195g keo 1971 và 30g chất đóng rắn d Quét keo
Theo khuyến nghị của nhà sản xuất, có chất lƣợng mối dán tốt nhất thì phải quét 2 mặt của ván ép với nhau
Khi quét keo, cần quét đều, giảm bớt sai số do lƣợng keo tráng không đồng đều đem lại
Thời gian để ráo keo là 5 phút sau khi quét keo lên mặt ván, sau đó xếp các ván chồng lên nhau theo nguyên tắc của ván dán Sau khi chuẩn bị xong mẫu, máy ép và chất kết dính, tiến hành ép mẫu với chế độ ép đã được xác định.
Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần chú ý đến việc tiếp xúc giữa ván mỏng và màng keo, đồng thời phải đáp ứng yêu cầu về chiều dày sản phẩm Ngoài ra, việc dàn trải đều trong quá trình ép cũng là yếu tố quan trọng không thể bỏ qua.
Tuỳ theo phương pháp ép, trị số áp suất ép có trị số khác nhau được áp dụng theo công thức: sp ep d d p s n p
Áp suất dầu của máy ép được xác định là pd = 2,5, với số xi lanh bơm dầu n = 1 và đường kính của xi lanh d = 50 cm Áp suất ép thực tế pep cần được tính toán, trong khi diện tích của sản phẩm ép s sp được tính bằng công thức s sp = 50 × 600 (cm²).
Từ đó ta có ép suất ép thực tế là: p ep 300 4
- Nhiệt độ ép: là nhiệt độ môi trường
Thời gian ép là yếu tố quan trọng để đảm bảo liên kết ván, bao gồm thời gian đóng rắn và liên kết giữa các lớp ván mỏng với màng keo Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần duy trì áp suất ép trong 2 giờ cho mỗi sản phẩm.
Hình 02 Sản phẩm chân ghế
3.2.2 Gia công tạo mẫu thí nghiệm a Chuẩn bị mẫu thử độ bong tách
Tiêu chuẩn để gia công mẫu thử bong tách màng keo đƣợc áp dụng là tiêu chuẩn JAS type II Cụ thể, mẫu đƣợc gia công nhƣ sau:
Theo tiêu chuẩn JAS type II thì kích thước mẫu thử tính chất 7575mm nhưng do không đủ kích thước nên cắt theo kích thước của sản phẩm
Hình 03 Mẫu thử độ bong tách màng keo
Kích thước mẫu: l = 75 ± 0,2 (mm) b = 60 ± 0,2 (mm) s = 42 ± 0,2 (mm) b Chuẩn bị mẫu thử lực bám đinh
Kích thước mẫu: l = 75 ± 0,2 (mm) b = 60 ± 0,2 (mm) s = 42 ± 0,2 (mm) c Chuẩn bị mẫu thử ở ngoài trời
Tiêu chuẩn để gia công mẫu thử ngoài trời đƣợc áp dụng là tiêu chuẩn
EN 927- 3 Cụ thể, mẫu đƣợc gia công nhƣ sau:
Hình 05 Mẫu thử ngoài trời
Kích thước mẫu: l = 375 ± 0,2 mm b = 60 ± 0,2 mm s = 42 ± 0,2 mm
Kiểm tra độ bền dán dính
3.3.1 Phương pháp thử bong tách màng keo
- Số lƣợng mẫu:10 mẫu/ mức thí nghiệm
- Mẫu đƣợc cắt theo tiêu chuẩn và đƣợc đánh nhẵn tại mặt cắt ngang
- Mẫu bong tách đƣợc kiểm tra theo tiêu chuẩn Nhật Bản JAS type II
Mẫu thử độ bong tách màng keo được luộc ở nhiệt độ 70°C trong 2 giờ Để đảm bảo độ chính xác của kết quả, mẫu được nhấn chìm trong nước và chèn chặt, nhằm ngăn chặn việc gỗ nổi lên trong quá trình luộc.
Sau khi nước đạt nhiệt độ 70 °C, cho gỗ vào luộc Sau khi luộc xong, vớt gỗ ra, lau khô và cho vào tủ sấy đã đạt 60 °C để sấy.
Sau khi hoàn tất quá trình sấy, gỗ cần được để ngoài trời để ổn định ít nhất 10 giờ trước khi tiến hành đo chiều dài màng keo bị bong tách Kết quả đo sẽ được xử lý và so sánh với các tiêu chuẩn đã được thiết lập.
- Dụng cụ để xác định chiều dài vết nứt là thước kẹp điện tử có độ chính xác 0,01mm
* Kiểm tra bong tách màng keo: a Tỷ số chiều dài vết nứt:
Chiều dài bong tách(mm)
Tỷ số chiều dài vết nứt = 100
Chiều dài màng keo(mm)
Nếu tỷ số này 1 / 3 thì đạt yêu cầu a Phân loại kết quả kiểm tra:
Nếu tỷ số chiều dài vết nứt trung bình 10 %thì đạt yêu cầu
Kết quả xác định độ bong tách màng keo đƣợc ghi ở bảng sau:
Bảng 01: Cường độ bong tách màng keo thứ nhất
Stt mẫu chiều dài màng keo (mm) chiều dài bong tách
(mm) tỷ lệ bong tách (%) Nhận xét
Bảng 02: Cường độ bong tách màng keo thứ 10
Stt mẫu chiều dài màng keo (mm) chiều dài bong tách
(mm) tỷ lệ bong tách (%) Nhận xét
Bảng 03: Cường độ bong tách màng keo lớp giữa
Stt mẫu chiều dài màng keo (mm) chiều dài bong tách (mm) tỷ lệ bong tách (%) Nhận xét
3.3.2 Phương pháp thử lực bám đinh (theo tiêu chuẩn7756-1:2007)
- Kích thước mẫu: theo tiêu chuẩn
Sau khi ổn định mẫu, cắm đinh vít vào mẫu đã khoan với đường kính (2,7±1)mm Vặn đinh vít vuông góc xuống bề mặt và hai cạnh mẫu tại vị trí giữa Sử dụng vít có kích thước danh nghĩa 4,2mm x 38mm, đảm bảo khoảng (15±0,5)mm của phần thân đinh vít cắm sâu trong mẫu thử.
Cố định mẫu thử bằng cách đảm bảo mặt thử không chạm vào bất kỳ điểm nào trong bán kính 15mm gần vị trí bắt vít, đồng thời mẫu phải được đặt vuông góc với hướng truyền tải đến đinh vít.
S- diện tích tiếp xúc (mm 2 )
R - Bán kính của đinh vít (mm) h - Chiều cao của đinh vít khi đóng vào mẫu (mm)
Kết quả xác định lực bám đinh đƣợc ghi ở bảng sau:
Bảng 04 : Kết quả xác định lực bám đinh
TT mẫu R(mm) h(mm) S (mm 2 ) F(N) (N/mm 2 )
Bảng 05 Kết quả xử lý thống kê lực bám đinh
3.3.3 Phương pháp thử mẫu ngoài trời
- Mẫu đƣợc thử theo tiêu chuẩn EN 927 - 3
- Mẫu đƣợc đặt ngoài trời
- 1 tháng ta theo dõi 1 lần
+ Kiểm tra độ ẩm của sản phẩm trước và sau khi đặt mẫu ngoài trời
+ Khả năng bong tách màng keo khi đặt ngoài trời + Cong vênh của sản phẩm
Rạn nứt bề mặt được xác định bằng cách kẻ ô trên bề mặt và kiểm tra số ô có vết nứt, sau đó so sánh với diện tích bề mặt.
+ Thay đổi màu sắc được quan sát bằng mắt thường
+ Tỷ lệ nấm biến màu
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn, việc theo dõi các tính chất của mẫu được thực hiện 15 ngày một lần Kết quả theo dõi được thể hiện qua bảng dưới đây.
Bảng 06: Kết quả theo dõi khả năng chống chịu môi trường tự nhiên
Tính chất mẫu Trị số ban đầu Lần đo 1 Lần đo 2 Lần đo 3 Lần đo 4 Độ ẩm 14% 16% 15% 17% 20%
Thay đổi màu sắc Không Không Hơi sẫm màu
