Tài liệu ván ghép thanh 3

sản phẩm của xởng - Dạng ván: Ván ghép thanh dạng phủ mặt Blockboard và không phủ mặt Fingerjoint từ gỗ rừng trồng.. Loại nguyên liệu đợc chọn và dự trù khối lợng cung cấp • Gỗ - Gỗ r

Chơng 5 Thiết kế Xởng sản xuất ván ghép thanh công suất 500 -700m 3 /năm Tại trung tâm CNR - trờng đại học lâm nghiệp

1 những căn cứ xây dựng

- Những văn bản pháp quy do các cơ quan có thẩm quyền của nớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam ban hành, nh: các Văn bản quy định về thủ tục và các bớc cũng nh nội dung xây dựng luận chứng khả thi, các văn bản và thủ tục quy định về tính toán tài chính, về xây dựng cơ bản ;

- Các tài liệu về ván nhân tạo đang đợc sử dụng để giảng dạy tại Trờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam;

- Các tài liệu báo giá, quảng cáo về hệ thống máy sản xuất ván ghép thanh, cớc phí vận chuyển, ;

- Thuyết minh đề tài KC.07.10

- Một số tài liệu có liên quan khác

2 sản phẩm của xởng

- Dạng ván: Ván ghép thanh dạng phủ mặt (Blockboard) và không phủ mặt

(Fingerjoint) từ gỗ rừng trồng

- Cỡ ván: Dài x Rộng = 2440 x 1220 mm, 1220 x 915 mm, 1525 x 1220 mm và theo

đơn đặt hàng

- Chiều dày ván: 8–40 mm.

- Khối lợng thể tích của ván: Khoảng 600- 800kg/m3 cho ván ghép thanh tiêu chuẩn

có chiều dày19 mm, độ ẩm sản phẩm 8-12%

3 Loại nguyên liệu đợc chọn và dự trù khối lợng cung cấp

• Gỗ

- Gỗ rừng trồng có độ tuổi từ 6 năm trở lên;

- Gỗ tỉa tha, gỗ phi tiêu chuẩn;

- Gỗ cành, ngọn;

- Bìa bắp từ xởng xẻ, phế liệu xởng mộc, lõi gỗ bóc xởng sản xuất ván dán…

• Chất kết dính

Để sản xuất ván ghép thanh dạng Fingerjoint và Blockboard, hiện nay thờng dùng các loại chất kết dính tổng hợp Thông thờng sử dụng keo UF (urea formaldehyde) và PVA (polyvinyl acetate), EPI (emulssion polyvinyl isocyanate)

• Tính toán nguyên liệu cho 1 năm sản xuất

+ Lợng gỗ: 4 m3 x 700 = 2800 m3 nguyên liệu/năm

+ Lợng keo cung cấp: 10 kg/ m3 SP x 700 m3 SP = 7000 kg/ năm

+ Các hoá chất khác: Chất chậm cháy, chất bảo quản,…phụ thuộc vào các đơn đặt hàng

cụ thể Các hoá chất này đều sẵn có trên thị trờng trong nớc

4 Quá trình công nghệ lựa chọn

4.1 Ván ghép thanh dạng Fingerjoint

a) Sơ đồ công nghệ

b) Mô tả công nghệ chính:

Nguyên liệu gỗ

- Gỗ rừng trồng có độ tuổi từ 6 năm trở lên;

- Gỗ tỉa tha, gỗ phi tiêu chuẩn;

- Gỗ cành, ngọn;

- Bìa bắp từ xởng xẻ, phế liệu xởng mộc, lõi gỗ bóc xởng sản xuất ván dán…

Yêu cầu đối với nguyên liệu gỗ

- Gỗ phải còn tơi (thời gian từ lúc chặt hạ tới khi sản xuất nhỏ hơn 1 tháng);

- Độ ẩm nguyên liệu: 40-60 %;

- Gỗ không bị mục, mọt;

- Gỗ phải tơng đối đồng đều về màu sắc;

- Độ nghiêng thớ gỗ: nhỏ hơn 18o (đối với ván ghép thanh dạng Fingerjoint);

- Gỗ phải có khả năng dán dính bằng chất kết dính tổng hợp

Chất kết dính

Loại keo: UF (urea formaldehyde) và PVA (polyvinyl acetate), EPI (emulssion

polyvinyl isocyanate)

Yêu cầu đối với chất kết dính:

- Hàm lợng chất khô (solid content): lớn hơn 50%;

- Độ nhớt (viscosity): lớn hơn 4000 mPas;

- Geltime: 60 -100, s

Cắt khúc

Gỗ dùng để sản xuất ván ghép thanh dạng Fingerjoint không có yêu cầu quá khắt khe về thông số hình học; nhiều cây có khuyết tật hình dạng nh: cong, thót ngọn…

Để nâng cao tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu, tuỳ thuộc vào nguyên liệu cụ thể để cắt ngắn nhằm làm giảm độ cong và độ thót ngọn của nguyên liệu, vì chiều dài của thanh ghép cho phép từ 20-1200mm

Xẻ ván

Xẻ thanh

Xử lý thanh ghép Bào 4 mặt

ghép Phay ngón

Ghép dài

Ghép ngang Rọc cạnh

Đánh nhẵn Nhập kho

Để nâng cao tính ổn định của ván ghép thanh dạng Fingerjoint, thông thờng xẻ ván theo chiều rộng thanh theo phơng pháp xẻ suốt (throughsawing) Sơ đồ xẻ có dạng:

Ngoài ra, tuỳ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu và yêu cầu chất lợng sản phẩm, chúng ta có thể

xẻ thanh ghép theo phơng pháp bán xuyên tâm hoặc phơng pháp xẻ xoay tròn.

Sấy ván

Quá trình sấy ván thông thờng đợc sấy trong các lò sấy tuần hoàn cỡng bức Quy trình và thông số chế độ sấy chủ yếu phụ thuộc vào chiều dày ván Yêu cầu của độ

ẩm ván sau khi sấy: MC = 6-12 %

Xẻ thanh

Ván xẻ sau khi sấy đợc chuyển tới công đoạn xẻ thanh Sơ đồ xẻ thanh nh sau:

Để cho thanh lõi ổn định, hạn chế cong, vênh; quan hệ giữa chiều dầy và chiều rộng thanh lõi theo công thức sau:

Chiều rộng thanh lõi (w) = (2.0-2.1) x Chiều dày thanh lõi (t)

Xử lý thanh ghép

- Các thanh ghép ván lõi phải sấy đến độ ẩm: 6-12 %

- Vết nứt trên thanh ghép nhỏ hơn (hoặc bằng) 200 mm, không cho phép mục, mọt;

- Độ lẹm cạnh nhỏ hơn 1%

- Độ nhẵn bề mặt thanh ghép lớn hơn (hoặc bằng)∇g8

- Độ cong các chiều nhỏ hơn (hoặc bằng) 1%

Bào 2 mặt

Trớc khi ghép dọc và ghép ngang các thanh ghép phải có cùng chiều dầy, chiều rộng và bề mặt ghép phải phẳng, nhẵn Để tạo ra các thanh ghép thoả mãn yêu cầu trên, các thanh ghép đợc gia công qua máy bào 4 mặt Yêu cầu bề mặt thanh ghép sau khi qua máy bào:∇g8

Phay ngón

Thông số hình học của một số dạng ngón ghép:

t = f(w thanh)

t = f(t thanh)

l (mm) P (mm) t (mm) A R (%)

Tráng keo :

Các thanh sau khi tạo xong ngón ghép tốt nhất nên tráng keo ngay (ít nhất cũng trong cùng một ngày) điều đó sẽ thu đợc mối dán có cờng độ dán dính cao nhất

Lợng keo tráng trên bề mặt ngón ghép phu thuộc vào: loại gỗ, loại keo, thông số

và chất lợng bề mặt của ngón ghép Thông thờng, lợng keo tráng từ: 150 - 250g/m2

Ghép dài

Trị số lực ép phụ thuộc chủ yếu vào loại gỗ và thông số hình dạng ngón ghép Trị số lực ép theo tiêu chuẩn DIN 68140:

áp lực ép, N/mm2 12.5 12.0 11.0 10.0 9.0 7.0 6.0

Bào 4 mặt

Quá trình ghép ngón, các ngón ghép của 2 thanh liên tiếp là so le Do đó, cạnh của các thanh ghép (theo chiều dài thanh) luôn luôn không phẳng Để thuận lợi cho việc ép ngang, các thanh ghép sau khi ghép dài đợc chuẩn lại chiều rộng thanh bằng ca rong cạnh Để nâng cao chất lợng bề mặt thanh ghép, chúng ta có thể chuẩn cạnh ghép bằng máy bào 4 mặt Độ nhẵn bề mặt cạnh ghép yêu cầu > ∇g8

Tráng keo

Yêu cầu đối với khâu tráng keo: Tạo đợc màng keo mỏng, đều, liên tục trên bề mặt vật dán Lợng keo tráng thông thờng: 150-250 g/m2

Ghép ngang

Số lợng thanh ghép phụ thuộc vào chiều rộng sản phẩm và kích thớc thanh ghép Yêu cầu đối với ghép ngang là đảm bảo cờng độ dán dính; không đợc hở mạch keo trên các cạnh ghép áp suất ép ngang phụ thuộc vào loại gỗ, độ ẩm thanh, nhiệt độ ghép… Thông thờng áp suất ép ngang: 0.8-1.2 MPa

Rọc cạnh

Mục đích loại bỏ cạnh ván (vùng có chất lợng thấp), đồng thời tạo ra sản phẩm

có kích thớc bề mặt theo kích thớc tiêu chuẩn

Đánh nhẵn

Sau khi ép, bề mặt ván thờng có chất lợng không cao (vết keo, không đồng phẳng) Đồng thời, chiều dày ván thờng không đều Do đó, công đoạn đánh nhẵn bắt buộc phải đợc thực hiện

Đánh nhẵn cho ván dăm có thể sử dụng máy kiểu băng hoặc máy kiểu rolo; với

3 hoặc 4 cấp đánh nhẵn từ thô đến tinh

4.2 Ván ghép thanh dạng Blockboard

a) Sơ đồ công nghệ

ép ván

Xử lý nhiệt - ẩm Rọc cạnh

Đánh nhẵn

Tráng keo

Tráng keo

Nguyên liệu

gỗ sản xuất ván lõi

Xử lý nguyên liệu:

- Bóc vỏ

- Cắt khúc

Xẻ ván

Xẻ thanh

Gia công thanh:

- Cắt ngắn

- Phay 4 mặt

Nguyên liệu

gỗ để bóc, lạng

Xử lý nguyên liệu:

- Bóc vỏ

- Cắt khúc

- Xử lý nhiệt

Bóc ván mỏng

Sấy ván mỏng

Gia công ván mỏng Sấy ván

b) Mô tả quá trình công nghệ

Tạo ván lõi

Nguyên liệu

Thông thờng là gỗ có kích thớc nhỏ, ngắn hoặc bìa bắp của các xởng ca xẻ Yêu cầu chung: không mục, mọt, biến màu; không có các chất dầu, nhựa ảnh hởng đến sự liên kết của keo dán

Cắt khúc

Một trong những u điểm nổi bật của ván ghép thanh là chúng ta có thể sử dụng các thanh ghép có chiều dài tuỳ ý Với công nghệ hiện nay, chiều dài thanh ghép nhỏ nhất có thể sử dụng là 20 cm Tuy nhiên, khi chiều dài thanh ghép càng nhỏ sẽ kéo theo việc tăng chi phí khâu gia công, tăng lợng keo tráng cho một đơn vị sản phẩm

Đối với gỗ mọc nhanh rừng trồng chiều dài thanh ghép không quá 1200 mm

Xẻ ván (theo chiều rộng thanh)

Để tạo thanh ghép ngời ta có rất nhiều các phơng pháp khác nhau căn cứ vào mục tiêu thiết kế sản phẩm: ván ghép dạng tiếp tuyến hoặc ván ghép dạng xuyên tâm Chiều dày của ván xẻ đợc kể đến cả lợng co ngót do sấy và lợng d gia công Chiều rộng thanh ghép thông thờng từ: (2.0-2.1) chiều dày thanh ghép

Tuy nhiên, tuỳ theo yêu cầu chất lợng sản phẩm và đặc điểm nguyên liệu chúng

ta có thể xẻ theo phơng pháp bán xuyên tâm hoặc phơng pháp xẻ xoay tròn

Sấy ván

Yêu cầu độ ẩm thanh ghép trớc khi ép là 6-8 %, ở trị số độ ẩm này sẽ hạn chế

đ-ợc sự cong vênh, biến dạng cũng nh hiện tợng tách màng keo ở hai đầu ván ghép khi

độ ẩm môi trờng thay đổi trong quá trình sử dụng sản phẩm

Xẻ thanh (theo chiều dày thanh)

Ván xẻ sau khi sấy, đợc tiến hành xẻ thành các thanh theo chiều dày ván (xẻ lại) Chiều dày thanh ghép phụ thuộc vào chiều dày sản phẩm

Tuỳ theo yêu cầu của đơn đặt hàng về độ bền uốn tĩnh của sản phẩm, chiều dày thanh ghép cơ sở có thể từ: 70-80% chiều dày sản phẩm sau phủ mặt ở những xởng sản xuất chuyên dùng, việc xẻ lại đợc thực hiện bằng ca đĩa nhiều lỡi

Gia công thanh ghép (phay 2 mặt)

Một trong những yêu cầu quan trọng đối với các thanh gỗ ghép là phải có các bề mặt phẳng, nhẵn, không lẹm cạnh Do vậy, các thanh gỗ ghép bắt buộc phải qua công

đoạn phay các bề mặt

Thông thờng công việc này đợc thực hiện bằng máy phay 4 mặt chuyên dùng

Độ nhẵn bề mặt thanh ghép lớn hơn (hoặc bằng)∇g8

Tráng keo thanh ghép

Về nguyên lý, chúng ta có thể sử dụng chất kết dính dạng keo nhiệt rắn hoặc keo nhiệt dẻo Thông thờng sử dụng keo Urea-Formaldehyde, Resorcinol, PVAc lợng keo dùng 150 - 250 g/m2 bề mặt tiếp xúc

Xếp thanh

Yêu cầu quan trọng nhất của khâu xếp thanh là sao cho các thanh ghép đợc xếp theo nguyên tắc đối xứng vòng năm, tiếp xúc các mặt đầu theo phơng chiều dài phải tốt, đồng đều

ép ván lõi

Đối với ván ghép thanh phủ mặt, chất lợng ván lõi sau khi ép không yêu cầu cao

nh sản phẩm ván không phủ mặt Bởi vì, ván lõi ở đây đợc coi nh một tấm ván bóc có chiều dày lớn

Một số thông số chủ yếu của chế độ ép ván ghép thanh thông dụng:

- Nhiệt độ ép: 110 - 150 oC

- áp suất ép phẳng: 1.0 - 1.2 MPa

- áp suất ép cạnh (ép biên):0.8 - 1.0 MPa

Xử lý ván lõi

Chế độ xử lý:

- Nhiệt độ = nhiệt độ trong phòng

- Thời gian làm lạnh: 6 - 10 giờ

- Thời gian ủ ván (ổn định ván): ≥ 24 giờ

Một trong những công đoạn bắt buộc là ván lõi phải đợc phay bề mặt nhằm tạo

ra các bề mặt phẳng, nhẵn trớc khi thực hiện công việc dán phủ bề mặt Công việc này thông thờng đợc thực hiện trên các máy phay gỗ chuyên dùng Độ nhẵn bề mặt của ván lõi cần để thực hiện quá trình phủ mặt lớn hơn (hoặc bằng)∇g8

Ván phủ mặt

Chuẩn bị ván mỏng phủ mặt

Ván mỏng phủ mặt thông thờng đợc tạo ra theo phuơng pháp bóc Chiều dày ván mỏng đợc sản xuất theo các đơn đặt hàng: 1.2, 1.7, 2.0, 2.4, 3.0mm

Yêu cầu cơ bản đối với ván mỏng phủ mặt:

- Chiều sâu vết nứt: nhỏ hơn 0.52 mm;

- Tần số vết nứt: nhỏ hơn 6 vết/cm;

- Sai số chiều dày ván: nhỏ hơn (hoặc bằng) 5%;

- Độ ẩm ván: 6-8%

Tráng keo cho ván phủ mặt

Yêu cầu cơ bản đối với keo dán:

- Hàm lợng khô: 40-60%;

- Độ nhớt: 400 - 650mPas;

- Geltime: 60 - 90 giây

Lợng keo tráng phụ thuộc vào chất lợng bề mặt ván mỏng và thông số kỹ thuật của keo dán Thông thờng lợng keo sử dụng: 120 - 200 g/m2

Xếp ván

Một số sơ đồ xếp ván trong sản xuất ván ghép thanh có phủ mặt:

- Loại A: 5 lớp AA - Lõi - AA

- Loại B: 5 lớp AB - Lõi - BA

- Loại C: 5 lớp BA - Lõi - AB

- Loại D: 3 lớp D - Lõi - D

(Các loại ván mỏng Avà B có chiều dày từ 1.4-1.5 mm và ván mỏng D có chiều dày từ 2.2-2.4 mm Ván A và ván D có chiều thớ gỗ trùng với chiều rộng của sản phẩm; ván B có chiều thớ gỗ trùng với chiều dài của sản phẩm)

Tổng chiều dày của ván phủ mặt từ: 20 - 30% chiều dày sản phẩm

ép ván phủ mặt

Chế độ ép ván phủ mặt:

- Nhiệt độ ép:105 - 125oC;

- áp suất ép: 0.8 - 1.0 MPa;

- Thời gian ép: 0.9 - 1.1 phút/mm chiều dày ván phủ mặt

Rọc cạnh

Mục đích loại bỏ cạnh ván (vùng có chất lợng thấp), đồng thời tạo ra sản phẩm

có kích thớc bề mặt theo kích thớc tiêu chuẩn hoặc theo yêu cầu khách hàng

Đánh nhẵn

Sau khi ép, bề mặt ván thờng có chất lợng không cao (vết keo, không đồng phẳng) Đồng thời, chiều dày ván thờng không đều Do đó, công đoạn đánh nhẵn bắt buộc phải đợc thực hiện

Đánh nhẵn cho ván ghép thanh có phủ mặt có thể sử dụng máy kiểu băng hoặc máy kiểu rolo; với 3 hoặc 4 cấp đánh nhẵn từ thô đến tinh

Thông thờng: - Đánh thô: sử dụng giấy số: 40; 46, 80

- Đánh tinh: sử dụng giấy số: 25;40

- Đánh rất tinh: sử dụng giấy số: 12; 16; 25

5 Danh mục và số lợng các máy và thiết bị trong dây chuyền

11 Máy đánh nhẵn 01 Đại học Lâm nghiệp

6 Đánh giá tác động của môi trờng và giải pháp xử lý

6.1 Tác động môi trờng sinh thái và giải pháp xử lý

Việc đánh giá tác động của môi trờng đợc xem xét dựa trên các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về môi trờng : TCVN2672-78, TCVN2656-78, TCVN2661-78, TCVN2659-78, TCVN3985-85, TCVN5942-1995,

Sản xuất ván ghép thanh tác động rất nhỏ đến môi trờng Tuy nhiên, nó có thể gây ra những biến đổi về môi trờng trong những lĩnh vực sau:

Tác động đến đất đai

Trong quá trình sản xuất ván ghép thanh, tác nhân có thể gây nên biến đổi pH chỉ là phân xởng nấu keo, do nớc thải của phân xởng này có chứa một lợng Formaldehyde tự do khá lớn Tuy nhiên, trong khả năng này không thể xuất hiện bởi vì chúng tôi mua chất kết dính của công ty DYNEA hoặc CASCO-NOBEL Hai công ty này sản xuất các loại chất kết dính đáp ứng đợc các chỉ tiêu về tác động môi trờng

Tác động đến nớc

Khả năng nhiễm bẩn nguồn nớc do hoá chất gây ra ở trong xởng ghép thanh là không có, vì trong nhà máy không có nguồn gây ra tác nhân hoá học Bụi từ các máy sản xuất đều đợc xử lý qua các hệ thông thu hồi

Tác động đến không khí

Theo TCVN, các chỉ số để đánh giá ô nhiễm không khí là: Sự nhiễm axit, hàm l-ợng các hợp chất khí của Lu huỳnh, của Amoniac, hàm ll-ợng bụi

Căn cứ vào công nghệ sản xuất lựa chọn, ta thấy rằng: Sự nhiễm axit, hàm lợng các hợp chất khí của Lu huỳnh, của Amoniac không thể xảy ra, vì xởng sản xuất ván ghép thanh không tạo ra các nguồn gây hại này Tuy nhiên, một lợng bịu có kích thớc nhỏ có thể tác động ít nhiều đến môi trờng không khí xung quanh xởng sản xuất

Tiếng ồn

So với cácloại hình xởng chế biến gỗ, xởng sản xuất ván ghép thanh gây tiếng

ồn là ít nhất vì không có các máy cắt gọt dạng va đập Tiếng ồn gây ra từ các máy c a, máy bào đều thoả mãn yêu cầu cho phép đối với ngời lao động

6.2 Các giải pháp khắc phục

Khắc phục bụi gỗ: Hiện nay có rất nhiều giải pháp khắc phục bụi gỗ nh: lắp đặt một hệ thống hút bụi, sử dụng các túi vải, bao che các bộ phận có thể gây bụi, Biện pháp sử dụng các túi vải, bao che các bộ phận có thể gây bụi hiện nay là biện pháp phổ biến vì rất hiệu quả và rẻ tiền

- Khắc phục tiếng ồn: Sử dụng mũ bảo hộ; bao che cho các máy gây tiếng ồn lớn.

7 Mặt bằng phân xởng ( hình vẽ)

8 Tổ chức quản lí và bố trí lao động

8.1 Tổ chức quản lý

- Quản đốc phân xởng;

- Các tổ sản xuất:

+ Tổ sản xuất thanh ghép;

+ Tổ ép ván và hoàn thiện sản phẩm;

+ Tổ vật t, thiết bị và bán hàng

8.2 Nhân lực (tính cho 1 ca sản xuất)

MS Máy Số ngời Công việc máySố trong côngSố ngời

đoạn

4 Bào 2 mặt 01 Gia công thanh để ghép ngón 01 01

13 Kỹ thuật, thống kê 01 Sửa chữa, kỹ thuật 01

9 phân tích tài chính- kinh tế

9.1 Một số thông tin cơ bản về chi phí và đầu t của dự án

Dự toán chi phí sản xuất kinh doanh của xởng đợc xây dựng trên cơ sở các thông tin về đầu t và các định mức kinh tế kỹ thuật trên các biểu sau:

1 Sản lợng sản phẩm quy đổi m3/năm 700

2 Định tiêu hao nguyên liệu

3 Giá mua nguyên liệu đ/m3 gỗ tròn

4 Giá bán sản phẩm BQ đ/m3 SP 5000000