Giới thiệu công nghệ sản xuất ván nhân tạo từ tre ở việt nam

các chất trong tre rút ra từ nớc lạnh, nớc nóng và dung dịch 1% NaOH ở các tuổi khác nhau, độ cao khác nhau cho thấy phần ruột cao hơn phần cật 2 lần bởi các chất đờng, ruột, nhựa… vì vậ

Chuyên đề

“Giới thiệu công nghệ sản xuất ván nhân tạo từ tre ở Việt Nam”

1 những đặc tính cơ học, hoá học, vật lý của tre:

1.1 Tính chất hoá học:

Thành phần hoá học của tre phụ thuộc vào từng loại tre, tuổi tre nơi sinh trởng và thời kỳ chặt hạ

Theo tài liệu của Trung Quốc thành phần hoá học của tre Nam Trúc đợc ghi nh bảng sau:

Tuổi,

độ

cao

T.Phần

Vị trí

Độ

ẩm Tro (%) SiO (%) 2

TP chất tan trong nớc (%)

TP chất tan tg nớc nóng (%)

Các chất rút ra bằng 1%

NaOH

Xen lulo (%) Linhin (%)

Đờng pentoze (%)

Đờng mannô (%)

Ruột tre

10.48 10.31

0.98 1.57

0.12 0.22

6.41 12.10

7.48 16.19

18.38 22.28

42.91 34.82

30.83 26.71

23.29 22.74

0.004 0.005

Ruột tre

10.61 10.33

0.62 0.92

0.14 0.11

6.28 12.06

7.13 17.72

14.88 16.79

45.62 37.41

32.37 28.08

22.92 21.90

0.008 0.003

Ruột tre

10.09 11.13

0.45 0.68

0.12 0.11

7.88 13.69

8.51 18.33

17.48 20.12

43.68 34.79

30.33 26.76

22.94 21.53

0.004 0.004

Ruột tre

10.28 9.52

0.50 0.70

0.13 0.16

5.92 14.35

8.53 18.52

15.23 17.74

44.30 31.90

31.90 26.33

21.75 21.21

0.004 0.005 10

tuổi

Cật tre

Ruột tre

9.90 9.87

0.56 0.70

0.19 0.10

6.75 10.65

8.84 16.42

15.35 19.32

49.16 40.86

26.64 23.40

23.35 20.93

0.003 0.004

Ruột tre

9.40 9.04

0.45 0.60

0.12 0.11

3.71 14.82

6.63 16.09

18.14 20.43

52.39 43.55

22.83 20.02

22.77 22.05

0.004 0.005

Ruột tre

9.17 8.83

0.39 0.32

0.13 0.07

7.55 12.24

9.77 15.84

16.79 21.14

52.47 41.84

20.97 21.18

22.59 21.50

0.007 0.003

Ruột tre

Ruột tre

8.56 9.03

0.38 0.39

0.13 0.08

4.64 6.60

7.17 13.48

17.61 22.64

43.84 42.07

31.38 21.18

22.92 22.67

0.005 0.004

Qua số liệu ta thấy tỉ lệ tro thay đổi không nhiều, tuổi tăng lên thì tỷ lệ tro giảm xuống Cật và ruột khác nhau khá nhiều Phần ruột cao hơn phần cật và phần ruột chứa nhiều chất vô cơ các chất trong tre rút ra từ nớc lạnh, nớc nóng và dung dịch 1% NaOH

ở các tuổi khác nhau, độ cao khác nhau cho thấy phần ruột cao hơn phần cật 2 lần bởi các chất đờng, ruột, nhựa… vì vậy phần ruột dễ bị sâu nấm xâm nhập phá hoại vì vậy phần ruột dễ bị sâu nấm xâm nhập phá hoại

tăng độ cứng của tre

Tỷ lệ xenlulo ở phần cật cao hơn ruột vì bó mạch tập trung nhiều Với tuổi tre tăng lên thì tỷ lệ xenlulo giảm xuống

Tuổi tre

2 4 6 8 10 0

0.6 0.7 0.8 0.9

20 0

40 60 80 100 0.6

0.8 1.0 1.2

1.4 Khối luợng thể tích (g/cm3)

Tổng số các chất rút ra

Tỷ lệ linhin ở tre già nhiều hơn ở tre non, tỷ lệ pentozan thay đổi không nhiều, chiếm tỷ lệ từ 21 - 23%

1.2 Tính chất vật lý:

- Độ ẩm

Độ ẩm tre tơi thay đổi theo tuổi, độ cao thân cây, vị trí thành tre và thời kỳ chặt hạ Độ ẩm tre non lớn hơn tre già ở phần gốc lớn hơn phần ngọn ở ruột lớn hơn ở cật

Độ ẩm tre tơi thờng từ 60 – 80% Theo tài liệu nghiên cứu của bộ môn Gỗ trờng đại học lâm nghiệp – tre gai ở đông triều Quảng Ninh tre 3 tuổi ở độ cao 1m là 77%, 4m là 66% và 7m là 58% ở điều kiện không khí bình thờng, để tre khô tự do đến độ ẩm 15-20%, cây tre cần 3-4 tháng, tre chẻ cần 2-3 tuần

- Khối lợng thể tích

khối lợng thể tích phụ thuộc vào loại tre, tuổi, độ ẩm, độ cao trên thân, cật và ruột Theo độ cao thân cây mật độ bó mạch tăng dần từ gốc lên ngọn, nên khối lợng thể tích tăng dần

Hình 01

Qua đờng biểu diễn trên hình vẽ có thể thấy ở chiều cao 1m, khối lợng thể tích là

Mối quan hệ giữa thành tre và khối lợng thể tích đợc biểu hiện trên hình 02 cùng một độ cao, khối lợng thể tích với các lớp trong và ngoài ở những độ cao khác nhau

Khối l ợng thể tích g/

Chiều cao m

Hình 02

- Tính chất hút nớc

Tre và gỗ giống nhau do đợc cấu tạo nên bởi tế bào nên có vách và ruột tế bào

Đây là hai vị trí giữ nớc của tre Khả năng hút nớc nhiều hay ít phụ thuộc vào loại tre, thời gian ngâm trong nớc

- Tính chất co giãn của tre

Tính chất này phụ thuộc vào loại tre, độ ẩm, vị trí thành tre và độ cao thân cây khác với

gỗ tre không có tia gỗ Sự khác nhau về co giãn hai chiều ở đây phải giải thích bằng co giãn của cật và ruột Do phâm bố mạch ở cật nhiều hơn ở ruột nên phần cật co giãn nhiều hơn phần ruột Theo hớng xuyên tâm hai phần này không hạn chế lẫn nhau, nên co giãn

đạt đợc trị số tối đa và đây cũng chính là nguyên nhân gây nứt của tre trong những ngày thời tiết khô hanh Quan hệ giữa dãn nở và độ ẩm của tre theo nghiên cứu của Thẩm Uy -Trung Quốc đợc thể hiện trên hình 03

Hình 03

Qua các biểu đồ trên ta thấy:

Tỷ lệ co rút theo phơng tiếp tuyến lớn nhất, khi độ ẩm 40% là 4,5%; tỷ lệ co rút xuyên tâm lớn thứ hai là 3,0% Còn theo hớng dọc thớ là nhỏ nhất 0,32%

Tỷ lệ co rút theo hớng tiếp tuyến thì ở cật tre lớn nhất, vị trí giữa cật và ruột là thứ hai, còn ở ruột là nhỏ nhất Nếu lấy tỷ lệ co rút của cật tre khi độ ẩm 40% là 100% thì vị trí giữa cật và ruột là 80% còn vị trí ruột là 75%

0

0.1

0.2

10 20 30 40 50

0.3

0.4

0.5

0

30

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

0

30

0.1 0.2 0.3 0.4

0.5

Cật Giũa cật và ruột Ruột Cật

Giũa cật và ruột

Ruột

Độ ẩm (%)

Tỷ

lệ

co

rút

(%)

Tỷ

lệ

co rút (%)

Tỷ

lệ

co rút (%)

8

32 24 16 0

Cuờng

độ chịu kéo (10^7N/m2)

Độ cao (m)

50 0

32 24 16 8

40 48 56 Cuờng

độ chịu kéo (10^7N/m2)

Vị trí (%)

Vị trí lóng

Vị trí mắt

Tỷ lệ co rút theo chiều dọc thớ thì ở cật là nhỏ nhất, ruột tre lớn nhất, vị trí giữa cật và ruột là thứ nhì Nếu lấy tỷ lệ co rút của cật tre khi ơ độ ẩm 40% là 100% thì vị trí giữa cật và ruột là 150% và vị trí ruột là 200%

1.3 Tính chất cơ học của tre

Tre nhẹ, dễ gia công, cờng độ chịu uốn và kéo cao Nhất là chịu kéo dọc thớ vì thớ tre thẳng và sợi tre dài

- Sức chịu kéo dọc thớ

Đây là ứng lực lớn nhất ở các loài tre khác nhau, vị trí khác nhau theo độ cao, cật

và ruột, cờng độ sẽ khác nhau Từ gốc đến ngọn cờng độ tăng dần

Hình 04 thể hiện quan hệ giữa cờng độ chịu kéo và chiều cao cây Quan hệ này cũng tơng tự nh khối lợng thể tích và độ cao cây tre Nhng ở độ cao 7,5m thì khối lợng thể tích thay đổi nhiều hơn, còn cờng độ chịu kéo thay đổi ít hơn

Hình 04

Cờng độ chịu kéo theo vị trí từ cật đến ruột: phần cật chịu kéo tốt hơn phần ruột vì mật độ bó mạch cao hơn Hình 05 trình bày mối quan hệ trên ở hai vị trí mắt và lóng

Hình 05

ở mắt sức chịu kéo chỉ bằng 1/2 ở lóng, nguyên nhân là ở mắt các bó mạch lợn sóng, xoắn vào nhau: nói chung sức chịu kéo của tre biến động từ 700 – 3520.105N/m2,

- Sức chịu ép

Cờng độ chịu ép dọc thớ khá lớn Theo chiều cao cây từ gốc đến ngọn, sức chịu ép tăng dần, ở lóng cao hơn ở mắt

- Sức chịu trợt

Sức chịu trợt của tre tơng đối bé Cờng độ chịu trợt dọc và ngang thớ ở phần có mắt và nóng là khác nhau rõ rệt ở mắt lớn hơn ở lóng Trợt ngang thớ lớn hơn trợt dọc

thớ khoảng 3 lần Trợt ngang thớ các bó mạch sản sinh nội lực, còn trợt dọc thớ thì nội lực lại do mô mềm sinh ra Trên thành tre phần cật ứng suất trợt lớn hơn phần ruột

- Sức chịu uốn tĩnh

Cờng độ chịu uốn của tre tơng đối lớn, nhng mô dul đàn hồi thì bé Do đó khi chịu lực tre dễ bị biến dạng (võng) Từ gốc đến ngọn ứng suất uốn tĩnh giảm dần

- Uốn dọc

Khi chiều dài thanh lớn hơn 11 lần đờng kính của đoạn thân tre lúc chịu ép thì thanh chuyển thành uốn dọc

để tính toán khả năng chịu uốn dọc của tre khi đã biết sức chịu ép dọc thớ, cần phải xác định hệ số giảm ứng suất của lực ép dọc khi chịu uốn dọc theo công thức sau:

ud = .ed

2 Những loại ván nhân tạo đ đ ã đ ợc nghiên cứu và sản xuất ở Việt Nam:

Hiện nay do nhu cầu sử dụng đồ gỗ ngày càng tăng, mà nguồn nguyên liệu gỗ tự nhiên ngày càng khan hiếm, cho nên ván nhân tạo đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đó ở Việt Nam ván nhân tạo đang trên đà phát triển mạnh, chúng ta đã và đang sản xuất đợc

rất nhiều các loại ván khác nhau nh: ván dăm, ván dán, ván sợi, ván ghép thanh, ván tre,

ván từ xơ dừa … Đây là những loại ván đã đợc nghiên cứu và sử dụng thành công ở thị

trờng trong và ngoài nớc, đã đáp ứng đợc nhu cầu sử dụng đồ gỗ ngày càng tăng ở Việt Nam

3 Công nghệ sản xuất các loại ván nhân tạo từ tre đ phổ biến:ã đ

Hiện nay v những năm sau, nhu cầu tiêu dùng lâm sản, đặc biệt l lâm sản qua chế biến, cho nội địa v xuất khẩu l rất lớn Tại Việt Nam, tổng diện tích rừng tự nhiên

chế biến lâm sản nói chung v các loại tre nứa, dừa nói riêng l m nguyên liệu gỗ phục

vụ tiêu dùng v xuất khẩu cũng nhiều hạn chế Năm 2004 tổng giá trị đồ gỗ v lâm sản xuất khẩu đạt 1,2 tỷ đô la Mỹ, tuy nhiều hơn 80% lợng gỗ nguyên liệu l m xuất khẩu đó phải nhập khẩu Dự báo đến năm 2010 nguồn nguyên liệu phục vụ nhu cầu chế biấn gỗ

v lâm sản chủ yếu từ rừng trồng với đặc tính cơ lý của gỗ trồng thấp v trình độ xử lý cơ, nhiệt, hoá gỗ nhiên liệu hiện nay cha đáp ứng đợc nhu cầu của việc sản xuất đồ gỗ Vì vậy nhanh chóng nghiên cứu v áp dụng các tiến bộ kỹ thuật cụ thể l m thay đổi tính chất cơ, lý, hoá của gỗ nhằm tận dụng các loại gỗ nhỏ, gỗ ít giá trị sử dụng nh thân cây tre, nứa, dừa, cao su, thân cây cọ … vì vậy phần ruột dễ bị sâu nấm xâm nhập phá hoại Thay thế cho nguồn gỗ nguyên liệu truyền thống l hớng giải quyết tích cực đó v đang đợc nghiên cứu áp dụng, trong đó công nghệ EDS

l một hớng đang đợc quan tâm v phát triển nhanh chóng

Công nghệ EDS:

học bằng nhiệt độ được phỏt minh bởi người Nhật và đó đựơc tổ chức UNIDO

– Tokyo giới thiệu rộng rói đến cỏc quốc gia đang phỏt triển ở Đụng Nam Á,

Chõu Phi và Trung – Nam Mỹ nhằm làm biến tớnh cỏc thõn gỗ trũn hay gỗ tạp, đặc biệt biến những gỗ khụng sử dụng được thành gỗ cú giỏ trị và sử dụng được Cụng nghệ được gọi là EDS do viết tắt bởi cỏc từ Ecology, Divesity, Synergy

Về nguyờn lý hoạt động: Thành phần của gỗ chủ yếu là xenlulụ, hemixenlulụ,

linhin, nước và một lượng rất nhỏ cỏc thành phần khỏc được liờn kết với nhau tạo thành Sau khi gỗ được đưa vào buồng đốt của hệ thống EDS, nước sẽ bốc hơi và cỏc thành phần hemixenlulụ và linhin sẽ bị phõn giải tạo thành phõn tử thấp Khi nhiệt độ hạ xuống, cỏc thành phần vừa hoà tan sẽ được cố định lại, kết quả là tớnh chất của vật liệu gỗ được nõng cao một cỏch bất ngờ”

ở Việt Nam hiện nay đã có rất nhiều những công nghệ khác nhau để sản xuất, chế biến các sản phẩm từ tre nh: sản xuất ván sàn tre, đồ thủ công mỹ nghệ từ mây tre đan, mành tre, chiếu tre, đũa, tăm … vì vậy phần ruột dễ bị sâu nấm xâm nhập phá hoại với mỗi một công nghệ khác nhau thì có những máy móc chuyên dùng khác nhau, nhng cơ bản vẫn là những máy sau:

- Máy cắt ngang tre tròn (cắt khúc)

- Máy chẻ tre

- M¸y n¹o nh½n bèn mÆt

- M¸y chÎ nhá c¸c thanh

- M¸y c¾t ngang (tÒ ®Çu)

- M¸y rung lµm nh½n (lµm cho hÕt d»m tre)

4 TÝnh n¨ng vµ kh¶ n¨ng sö dông v¸n nh©n t¹o tõ tre:

V¸n nh©n t¹o tõ tre cã nh÷ng tÝnh chÊt u viÖt nh: kh¶ n¨ng uèn tÜnh cao, Ýt bÞ d·n

në,