NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TRANG SỨC BỀ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI) BẰNG VÁN LẠNG GÕ ĐỎ

Sau khi tiến hành thí nghiệm và thử chỉ tiêu về độ bền kéo vuông góc bề mặt ván và đo tỉ lệ thấm keo bề mặt, tôi tiến hành xử lý số liệu trên máy tính bằng phần mềm Excel để xác định các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TRANG SỨC BỀ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI)

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TRANG SỨC BỀ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI)

Giáo viên hướng dẫn

TS Hoàng Thị Thanh Hương

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010

- Xin cảm ơn công ty TNHH chế biến gỗ Minh Phát (Bình Dương) đã hỗ trợ vật liệu thí nghiệm

- Xin cảm ơn toàn thể thành viên lớp DH06CB đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoang thành khoá luận

- Con xin trân trọng cảm ơn cha mẹ đã vất vả nuôi nấng và dạy dỗ con khôn lớn để con có được ngày hôm nay Con cũng xin cảm ơn tất cả thành viên trong gia đình đã ủng hộ con trên mọi bước đường

Sinh viên thực hiện Trần Hữu Sang

TÓM TẮT

Ván MDF (ván sợi có tỷ trọng trung bình) được phủ mặt bằng ván lạng là một trong những sản phẩm ván nhân tạo rất được ưa chuộng trên thị trường đồ gỗ hiện nay Chính vì những tính ưu việt của nó (đẹp, tính chất cơ lý tốt,…) mà đã có nhiều công trình nghiên cứu về loại ván nhân tạo này

Tuy vậy, sự nghiên cứu về loại ván này chưa hoàn thiện Do nhu cầu thị trường

về chủng loại, yếu tố thẩm mĩ ngày càng cao mà gỗ tự nhiên quý hiếm ngày càng cạn kiệt nên tôi tiếp tục nghiên cứu về loại ván MDF dán mặt bằng ván lạng mỏng

Vật liệu ván MDF sử dụng trong thí nghiệm có chiều dày 15(mm), do công ty MDF Gia Lai sản xuất Vật liệu ván mỏng dán mặt là ván lạng Gõ Đỏ do công ty kĩ nghệ gỗ Long Việt cung cấp có chiều dày 0,3 ± 0,02 (mm)

Quá trình thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Chế Biến Lâm Sản, khoa Lâm Nghiệp, trường đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Qua quá trình phân tích, lựa chọn các thông số đầu vào và đầu ra tôi thiết lập được bảng ma trận để tiến hành thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.3, chương 3

Sau khi tiến hành thí nghiệm và thử chỉ tiêu về độ bền kéo vuông góc bề mặt ván

và đo tỉ lệ thấm keo bề mặt, tôi tiến hành xử lý số liệu trên máy tính bằng phần mềm Excel để xác định các thông số tối ưu thông qua các phương trình dạng mã hoá và dạng thực Sau đó kiểm tra các hệ số và sự tương thích của phương trình lý thuyết với thực nghiệm Từ những phương trình này tiếp tục giải các bài toán tối ưu hoá hàm một mục tiêu và tối ưu hoá hàm đa mục tiêu để xác định các thông số tối ưu cho từng mục tiêu

*Giải bài toán tối ưu hàm một mục tiêu cho từng mục tiêu tôi được kết quả

Ứng với giá trị min YTLTK có các thông số tối ưu là T= 2,5 (phút) và P= 4,97 (kG/cm2)

Ứng với giá trị max YĐBKVG có các thông số tối ưu là T= 2,85 (phút) và P= 6,4 (kG/cm2)

* Giải bài toán tối ưu hàm đa mục tiêu tôi được kết quả

Ứng với giá trị min Ychung có các thông số tối ưu là T= 2,47 (phút) và P= 4,95(kG/cm2)

Dựa vào kết quả nghiên cứu đề xuất được chế độ ép hợp lý cho công nghệ dán mặt ván MDF (15 mm) bằng ván lạng mỏng gỗ Gõ Đỏ với keo dán mặt là keo U.F

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

KQTN kết quả thực nghiệm

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ i

TÓM TẮT ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết 1

1.2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.3 Mục tiêu, mục đích 3

1.3.1 Mục tiêu 3

1.3.2 Mục đích 3

Chương 2 4

TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và phát triển các hình thức trang sức bề mặt ván nhân tạo 4

2.1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài 4

2.1.2 Các nghiên cứu và tình hình sản xuất trong nước 6

2.2 Tổng quan về công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng 7

2.2.1 Tráng keo và tổ hợp xếp phôi 7

2.2.2 Công nghệ dán 8

2.3 Tổng quan về vật liệu và thiết bị thí nghiệm 10

2.3.1 Đặc điểm, tiêu chuẩn kĩ thuật sản phẩm ván MDF Gia Lai 10

2.3.2.Vật liệu phủ mặt 11

2.3.3 Vật liệu dán dính 14

2.3.4 Thiết bị sử dụng trong thí nghiệm 15

Chương 3 17

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Nội dung nghiên cứu 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu 17

3.2.1 Phương pháp cổ điển 17

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 18

3.2.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 18

3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván sản phẩm sau dán 21

3.3.1 Vật liệu ván nền 21

3.3.2 Vật liệu ván lạng dán mặt 22

3.3.3 Vật liệu keo dán 24

3.3.4 Chế độ ép 26

3.4 Kế hoạch thực hiện và phương pháp xác định các thông số nghiên cứu 28

3.4.1 Kế hoạch thực nghiệm 28

3.4.2 Phương pháp xác định các thông số nghiên cứu 30

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 32

Chương 4 34

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Kết quả khảo sát tính chất, đặc điểm, thông số các loại nguyên vật liệu sử dụng trong thí nghiệm 34

4.1.1 Ván nền MDF Gia Lai 34

4.1.2 Ván lạng Gõ Đỏ 36

4.1.3 Keo dán U.F (ure formaldehyde) 39

4.2 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm dán mặt ván MDF Gia Lai bằng ván lạng Gõ Đỏ 39

4.2.1 Nhận xét, đánh giá về chất lượng ngoại quan 39

4.2.2 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra là tỉ lệ thấm keo bề mặt ván sau khi dán Y1 40

4.2.3 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra là độ bền kéo vuông góc bề mặt ván sau khi thử Y2 41

4.3 Xây dựng phương trình tương quan 42

4.3.1 Phương trình tương quan dạng mã hoá 42

4.3.2 Kiểm tra các hệ số hồi quy và sự tương thích của mô hình 42

4.3.3 Chuyển mô hình về dạng thực 43

4.4 Xác định các thông số tối ưu 43

4.5 Đề xuất công nghệ 46

4.6.Thảo luận và đánh giá kết quả 48

Chương 5 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

5.1 Kết luận 50

5.2 Kiến nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Điều kiện công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng sử dụng keo U.F

đóng rắn nhanh 10

Bảng 3.1 Tính năng của ván sợi (MDF) trong sản xuất hàng mộc 22

Bảng 3.2 Mức khoảng biến thiên các yếu tố công nghệ dán mặt ván MDF 28

Bảng 3.3 Ma trận thí nghiệm 29

Bảng 4.1 Tiêu chuẩn kĩ thuật ván MDF Gia Lai 34

Bảng 4.2 Thông số kĩ thuật ván MDF Gia Lai sử dụng trong thí ngiệm 35

Bảng 4.3 Tính chất, đặc điểm gỗ Gõ Đỏ 36

Bảng 4.4 Thông số kĩ thuật ván lạng Gõ Đỏ trong thí nghiệm 39

Bảng 4.5 Thông số kĩ thuật keo U.F được cung cấp 39

Bảng 4.6 Ma trận thí nghiệm và kết quả nghiên cứu chỉ tiêu thấm keo bề mặt 40

Bảng 4.7 Ma trận thí nghiệm và kết quả nghiên cứu chỉ tiêu độ bền kéo vuông góc bề mặt ván 41

Bảng 4.8 Kết quả tính toán tối ưu của hàm một mục tiêu 44

Bảng 4.9 Bảng tổng hợp các thông số kĩ thuật của các yếu tố ảnh hưởng quá trình thí nghiệm 45

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất ván MDF Gia Lai 11

Hình 2.2 Gỗ Gõ Đỏ 13

Hình 2.3 Cấu tạo hiển vi gỗ Gõ Đỏ 14

Hình 3.1 Quan hệ giữa TLTK lớp mặt với áp suất ép và độ nhớt dung dịch keo 25

Hình 3.2 Quan hệ giữa áp suất ép với tỉ lệ thấm keo lớp mặt 27

Hình 3.3 Mô hình nghiên cứu 29

Hình 3.4 Biểu đồ ép nhiệt phủ mặt ván sợi (MDF) bằng ván lạng gỗ Gõ Đỏ 30

Hình 3.5 Mô hình thử độ bền kéo vuông góc bề mặt ván trên máy kéo vạn năng 31

Hình 3.6 Phương pháp xác định tỉ lệ thấm keo bề mặt 32

Hình 4.1 Ván MDF sử dụng trong thí nghiệm 35

Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất ván lạng tại công ty Long Việt 36

Hình 4.3 Gỗ được quét sáp lên đầu tại công ty Long Việt 37

Hình 4.4 Công đoạn may ghép ván mỏng 38

Hình 4.5 Ván lạng Gõ Đỏ sử dụng trong thí nghiệm 38

Hình 4.6 Biểu đồ phân tích hàm hai mục tiêu theo trọng số α 44 Hình 4.7 Sơ đồ công nghệ dán mặt ván sợi (MDF) bằng ván lạng tự nhiên (Gõ Đỏ) 47

Ván nhân tạo có nhiều loại khác nhau, tuỳ vào yêu cầu, mục đích sử dụng mà ta chọn loại ván nào cho phù hợp Ván nhân tạo có nhiều ưu điểm có thể khắc phục được những hạn chế của gỗ tự nhiên như tính đồng đều về tính chất cơ lý trên hầu hết các vị trí ván, đồng đều về độ ẩm, sự co rút theo các hướng,… Ván nhân tạo bao gồm các loại: ván dán, ván ghép thanh (gỗ ghép), ván dăm, ván sợi, …Trong đó ván sợi có khối lượng thể tích trung bình (Medium Density Fiber) là một trong những loại ván được ưa chuộng nhất do có bề mặt phẳng mịn, kích thước đa dạng (chiều dày), có thể sử dụng ở nhiều mục đích khác nhau,… Ván MDF có bề mặt tương đối rộng, có nhiều cấp chiều dày và có tính tương đối ổn định về kích thước, cường độ cơ học nhất định Vì thế mà ván MDF ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều mục đích, nhiều vị trí: mộc nội thất, trần nhà, vách ngăn, trên nhiều loại phương tiện giao thông công cộng, cơ quan,…

Tuy nhiên, ván MDF khi được phủ mặt bằng các vật liệu trang sức bề mặt chẳng hạn ván lạng tự nhiên sẽ giúp nâng cao tính thẩm mĩ, hiệu quả sử dụng Ngoài ra, trong điều kiện khí hậu có độ ẩm cao, nhiệt độ thay đổi thì khi trang sức bề mặt ván sẽ giúp ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa ván nền với môi trường sẽ hạn chế được các dạng khuyết tật như cong, vênh, nứt bề mặt,…từ đó nâng cao tính chất cơ lý của ván Đồng

thời tính thẩm mĩ cũng là một trong những yếu tố mà người tiêu dùng chú ý đến khi sử dụng sản phẩm, vì bản thân bề mặt ván đồng màu không có hoa văn hay vân thớ gây

sự đơn điệu Do đó trang sức bề mặt ván MDF đang là một trong những yêu cầu quan trọng trong ngành sản xuất hàng mộc

Bên cạnh việc sử dụng rộng rãi ván MDF thì công nghệ sản xuất ván lạng phụ vụ cho dán mặt ván nhân tạo nói chung cũng đã và đang được chú ý, đặc việc là ván lạng mỏng Bởi vì ván lạng dán mặt ván nhân tạo cần có được những ưu điểm như có vân thớ đẹp, phong phú,…mà những loại gỗ tự nhiên này đang ngày càng quý hiếm, do đó ván lạng ra càng mỏng càng phù hợp với yêu cầu hiện nay

1.2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Trang sức bề mặt gỗ là một kĩ thuật được con người biết đến và áp dụng từ rất lâu đời Việc trang sức bề mặt gỗ giúp nâng cao tính thẩm mĩ cho các công trình và sản phẩm đồ gỗ Đồng thời việc trang sức bề mặt gỗ còn có tác dụng hạn chế và ngăn ngừa các tác nhân gây hại cho sản phẩm này bởi vi sinh vật, nấm mốc, mưa nắng, độ ẩm…

Đồ mộc và các cấu kiện gỗ sở dĩ được ưa thích là vì gỗ là vật liệu có nhiều tính chất tốt đẹp đặc biệt Gỗ có khả năng hút ẩm và nhả ẩm, do đó có thể điều tiết độ ẩm thích đáng Ngoài ra gỗ có thể hấp thụ tia cực tím, không kích thích mắt người, hệ số dẫn nhiệt bé đem lại sự ấm áp dễ chịu, hoa văn và màu sắc vô cùng đa dạng phong phú,… Ván nhân tạo được dán mặt bằng ván lạng tự nhiên thì ván lạng vẫn giữ được tính chất tốt đẹp của gỗ

Đối với ván nhân tạo, cụ thể là ván MDF thì bề mặt rất dễ bị tác động bởi môi trường như sự hút ẩm, hồi ẩm, cong vênh, nứt mặt do tiếp xúc trực tiếp với nắng, độ

ẩm cao, nước,… Vì thế việc trang sức cho bề mặt ván MDF là một điều rất cần thiết Điều này ngoài việc làm tăng tính thẩm mĩ cho sản phẩm còn nâng cao tính chất cơ lý cho ván

Việc nghiên cứu còn có ý nghĩa góp phần hoàn thiện cho công nghệ dán mặt bằng ván vi mỏng, tiết kiệm hơn nữa gỗ tự nhiên quý hiếm, có thể ứng dụng thực tiễn cho ván sợi và các sản phẩm tương tự

1.3 Mục tiêu, mục đích

1.3.1 Mục tiêu

Nghiên cứu xác định các thông số tối ưu cho quá trình dán ép ván lạng lên bề mặt ván MDF như áp suất ép (kG/cm2), thời gian ép (phút) Qua đó đề xuất quy trình công nghệ dán ép với ván lạng Gõ Đỏ (Cà Te) có độ dày vi mỏng và ván nền ván sợi (MDF Gia Lai)

+ Làm cho quá trình sản xuất thuận lợi và đạt hiệu quả, hạn chế khuyết tật

+ Góp phần làm phong phú hơn về chủng loại ván nhân tạo dán mặt nói chung và ván MDF nói riêng

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và phát triển các hình thức trang sức bề mặt ván nhân tạo

2.1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

Ván sợi là loại ván nhân tạo được phát minh từ cuối thế kỉ 19 đầu thế kỉ 20, cho đến giữa thế kỉ 20 nền công nghiệp sản xuất ván sợi mới phát triển mạnh và ngày càng hoàn thiện Ván sợi khối lượng thể tích trung bình (MDF- Medium Density Fiber) là loại ván nhân tạo được sản xuất từ các nguyên liệu gỗ hoặc tre nứa,…qua quá trình chà, nghiền phân ly thành sợi hoặc bó sợi với tác dụng liên kết của chất kết dính(keo)

ở điều kiện áp suất, nhiệt độ nhất định tạo thành.[9]

Năm 1880, Carl G Muench đã công bố và áp dụng những phát minh về công nghệ sản xuất ván sợi cứng theo phương pháp ướt vào thực tế sản xuất

Năm 1892, William H Mason đã thiết kế hoàn thiện công nghệ sản xuất ván sợi khô được ép trên máy ép thuỷ lực nhiều tầng ở nhiệt độ và áp suất cao (áp lực lớn hơn 6,9 Mpa và thời gian ép trong vòng 5 giây)

Phương pháp trang sức bề mặt ván nhân tạo hiện nay đang áp dụng có lịch sử rất lâu đời Phương pháp trang sức bề mặt dán ván mỏng lên đồ mộc được bắt nguồn từ thời Ai Cập cổ Từ trong những đồ mộc gia đình, rương hòm,… được phát hiện thấy các ngà voi, đá quý,…được trang sức trên bề mặt sản phẩm Ngoài ra, mặt trên bàn tế thần của người Hy Lạp cũng được trang sức bằng ván mỏng Đồ mộc được dán mặt bằng ván mỏng đã được rất thịnh hành từ hơn 2000 năm trước ở đế quốc La Mã Kiểu kiến trúc Gothic một thời đã rất thịnh hành ở châu Âu khoảng thế kỉ 13 đến 15 đã dùng phương pháp trang sức ván mỏng để xây dựng nên chúng Bắt đầu thời kỳ văn nghệ Phục Hưng, thế kỷ 14, kĩ thuật dán mặt đồ mộc bằng ván mỏng đã được phát triển rất cao độ Từ những đồ mộc cung đình hào hoa của Pháp còn lưu lại đến nay có thể cho

ta biết được kĩ thuật tinh xảo của thời kì đó Thế kỉ 17 vương triều nước Anh đã nhập khẩu Satin Wood của Ấn Độ, rất được ưa chuộng, mặt tường, cánh cửa đều dùng vật liệu này để trang sức dán mặt, do đó lịch sử gọi nó là vương triều Satin Wood [17] Nghiên cứu về lĩnh vực phủ mặt ván nhân tạo được bắt đầu vào những năm thập niên 60, hiện nay phương pháp phủ mặt đã và đang được sử dụng rộng rãi

Năm 1962, P Borne đã đưa ra các yêu khi lợp mặt ván dăm như: ván nền phải có

độ nhẵn tốt và chiều dày đồng đều Ván mỏng phải cắt đúng kích thước, độ bề mặt cao, không khuyết tật, có xử lý bề mặt và có độ ẩm phù hợp,… Phải sử dụng với chủng, định mức và chất đóng rắn phù hợp

Năm 1965, A N Mikhailov bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm nhiều yếu tố đã tính được với keo Cacbonic nồng độ 60% thì lượng keo tráng cho 1m2 khi phủ mặt ván dăm bằng ván lạng là 95 – 105 g/cm2

Năm 1973, G.V Svarchman cho rằng khi lợp mặt ván dăm bằng ván lạng sẽ làm tăng độ bền uốn tĩnh và tăng tỉ lệ thuận với chiều dày ván mỏng phủ mặt

Năm 1977, T.V Sevando cho rằng độ bền ván dán cũng quyết định bởi độ dày màng keo, độ dày trung bình của lớp keo được tính theo công thức:

Htb= Hmin +Hmax/2

Trong đó: Hmax là độ nhấp nhô (độ nhẵn) bề mặt cực đại của ván nền và ván phủ mặt; Hmin là chiều dày màng keo tối thiểu, nó phụ thuộc vào lượng keo tráng và áp lực ép

Năm 1979, các tác giả của Liên Xô cũ như là B.X Muzin, X.N Zieloboim thuộc Đại Học Lâm Nghiệp Voronhez; P.V Tisenco, N.G Bobrova thuộc Liên Hợp Lâm Nghiệp Kuban đã tiến hành hàng loạt các thí nghiệm nhằm áp dụng sản xuất ván lạng

từ gỗ Dẻ có chiều dày 0,4 mm và phủ mặt ván dăm

Năm 1985, A.N Kirilov và A.N Glotov cho rằng khi giảm chiều dày ván phủ mặt thì nguy cơ thấm keo lên bề mặt tăng, vì thế nên hạn chế sử dụng ván lạng quá mỏng Đại Học Lâm Nghiệp Varonhet đã nghiên cứu sử dụng ván phủ mặt có chiều dày 0,4

mm phủ mặt ván dăm có khối lượng riêng 700 kg/m3, ép trong máy ép nhiệt một tầng, nhiệt độ ép là 1250C giữ trong 1 phút, áp lực ép là 1,5 Mpa Ván lạng là ván từ gỗ Dẻ,

độ nhớt keo 80- 250 giây (cốc BZ.4), khối lượng keo tráng dao dộng trong khoảng 80-

250 g/m2 Nghiên cứu này nhằm tìm chế độ công nghệ để lượng keo thấm bề mặt là ít

nhất Kết quả nghiên cứu chứng tỏ rằng để hạn chế lượng keo thấm lớp mặt thì nên sử dụng ván mỏng có gia cố bề mặt bằng biện pháp cán, giữ cho ván lạng không vượt quá

độ ẩm 10% Kết hợp các điều kiện khác về keo và áp lực có thể đảm bảo hạn chế lượng keo thấm lớp mặt

Năm 1986, theo A.B Hubov và A.N Chubinski khi phủ mặt ván dăm thì khuyết tật thường gặp là bong lớp ván mặt cục bộ Khuyết tật này xuất hiện trong quá trình giảm áp lực ép, vì khi giảm áp lực ép quá nhanh sẽ làm một phần hơi nước thoát ra nhanh Có thể hạn chế khuyết tật này bằng cách giảm nhiệt độ bàn ép, tuy nhiên nếu sử dụng chất đóng rắn là NH4Cl thì việc hạ thấp nhiệt độ sẽ làm giảm năng suất thiết bị ép.[16]

2.1.2 Các nghiên cứu và tình hình sản xuất trong nước

Tại Việt Nam có nhà máy sản xuất ván sợi Việt Trì (1979) đã sản xuất ra nhiều sản phẩm cán sợi sử dụng rộng rãi ở các tỉnh phía Bắc Hiện nay, nước ta có những nhà máy sản xuất ván sợi với công suất rất lớn có thể phục vụ nhu cầu rộng rãi cho ngành công nghiệp chế biến gỗ như nhà máy ván MDF Gia Lai, công ty sản xuất ván MDF Kim Tín (Bình Phước) với công suất lớn nhất cả nước

Đi đôi với sự phát triển số lượng nhà máy sản xuất ván MDF thì bên cạnh đó công nghệ trang sức bề mặt cho nó cũng cần phát triển cho phù hợp với yêu cầu xã hội Công nghệ dán mặt ván dăm, ván sợi và ván nhân tạo nói chung bằng ván lạng tự nhiên đã được nhiều nhà máy chế biến gỗ thực hiện có được kết quả tốt như: Satimex, Saviwoodtech, Tân Mai, Thái Nguyên,…tuy nhiên việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ, lựa chọn các thông số công nghệ hợp lý nhằm giảm khuyết tật và tiết kiệm nguyên liệu chưa được đầu tư nhiều Một số nghiên cứu liên quan điển hình đã được thực hiện:

Năm 2000, Phạm Văn Chương đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ

và thời gian dán đến chất lượng ván ghép thanh từ Keo tai tượng dán mặt bằng ván lạng gỗ Trám trắng Tác giả cho rằng chế độ ép hợp lý là nhiệt độ (120 ÷ 125) 0C và thời gian ép là (2,8 ÷ 3,2) phút, tương đương (0,84 ÷ 0,96) phút/mm chiều dày ván mỏng

Năm 2002, Hoàng Thị Thanh Hương đã nghiên cứu công nghệ dán mặt ván dăm tre kết hợp và ván ghép thanh tre bằng ván mỏng từ gỗ Cao Su Tác giả đã kết luận

rằng chế độ ép hợp lý là ở nhiệt độ 1050C, áp suất ép 6,5 kG/cm2, lượng keo tráng 160 g/m2 (với keo có độ nhớt η = 55 giây).[16]

Năm 2008, Nguyễn Văn Tiến đã nghiên cứu công nghệ dán mặt ván dăm bằng ván lạng gỗ Sồi Tác giả đưa ra chế độ ép hợp lý với nhiệt độ ép là 121,25 (0C), áp suất

ép là 10,12 (kG/cm2), lượng keo tráng là 116,37 (g/cm2)

Năm 2010, Nguyễn Hoàng Văn đã nghiên cứu công nghệ dán mặt ván MDF Gia Lai có chiều dày 18 mm bằng ván lạng gỗ Xoan Ta và Tràm Bông Vàng có chiều dày 0,5 mm Tác giả đưa ra các thông số tối ưu là áp suất ép 8,85 kG/cm2, độ nhớt keo

123,75 giây

2.2 Tổng quan về công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng

Phương pháp dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng tự nhiên có 2 loại: dán nguội

và dán nóng Trong đó dán nóng theo phương pháp ép nhiệt chia ra phương pháp khô

và phương pháp ướt Đối với phương pháp khô có đặc điểm là ván lạng sau khi sấy khô mới tiến hành dán, còn phương pháp ướt là ván lạng có độ ẩm tương đối cao được dán lên bề mặt ván nhân tạo bằng một loại keo đặc biệt và đây cũng là một phương pháp mới Quy trình công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng gỗ tự nhiên gồm các công đoạn:

2.2.1 Tráng keo và tổ hợp xếp phôi

Để đảm bảo chất lượng của ván lạng dán mặt ván nhân tạo và tính ổn định hình dạng của sản phẩm, khi xếp phôi phải tuân thủ theo quy tắc đối xứng, tức là ván lạng khi dán cả hai phía lớp trung tâm đối xứng mặt cắt của ván nền phải cùng một loại gỗ,

có cùng chiều dày, độ ẩm và cùng chiều thớ Có khi để tiết kiệm gỗ quý hiếm thì loại

gỗ có thể thay đổi nhưng những yếu tố còn lại phải cân bằng, đối xứng

Ván nhân tạo thường dùng phương pháp dán một lớp, tức là một mặt ván dán một tấm ván lạng Nếu bề mặt ván nền không nhẵn, hoặc ván lạng quá mỏng, hay bề mặt dán lớn thì thường phải dùng phương pháp dán 2 lớp Phương pháp dán 2 lớp là mỗi mặt ván dán 1 tấm ván bóc và một tấm ván lạng, ván bóc nằm giữa ván nền và ván lạng Chiều dày ván bóc thường là 0,6÷1,5 (mm)

Khi xếp phôi, chiều thớ của ván lạng phải vuông góc với chiều thớ của ván nền, ván lạng trên ván bóc theo nguyên tắc phải có chiều thớ vuông góc với chiều thớ ván

bóc Tuy nhiên, nếu ván lạng quá mỏng thì có thể xếp chiều thớ song song với chiều thớ ván bóc

Keo thường dùng để dán ván lạng là keo U.F đóng rắn nhanh, ít độc, chất đóng rắn là NH4Cl hoặc hỗn hợp dung dịch NH4Cl và Uretropin ((CH2)6N4) Keo U.F có nhiều tính năng tốt, giá thành thấp hơn so vói các loại keo khác, năng lực thẩm thấu mạnh Tuy nhiên, vì thẩm thấu mạnh nên dễ thấm keo lớp mặt, do đó khi pha keo cần cho thêm chất độn để tăng độ nhớt hạn chế khuyết tật thấm keo, đồng thời tiết kiệm keo dán

Đơn pha chế keo U.F thường được sử dụng dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng

Ba yếu tố chủ yếu khi ép nhiệt dán ván lạng lên ván nhân tạo là: áp suất (KG/cm2), nhiệt độ (0C) và thời gian ép (phút) Khi dán ép thì đòi hỏi lực ép phải phân

bố đều trên toàn bộ bề mặt dán, có như vậy mới làm cho một số chỗ không phẳng của

bề mặt dán tiếp xúc nhau, dung dịch keo mới dễ dàng chui vào các khe hở của gỗ làm cho mặt ván được gia nhiệt đều Trạng thái chịu ép của lớp mặt dán phải duy trì cho đến khi dung dịch keo hoàn toàn đóng rắn

Khi dán mặt bằng ván lạng, áp suất ép có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ dán dính giữa ván lạng và ván nền Thường khi dùng dung dịch keo áp suất ép từ 0,5 ÷

1(Mpa), khi dùng keo màng áp suất ép từ 1,2 ÷ 1,5 (Mpa) [5]

Gia nhiệt khi dán, một mặt làm tăng tốc độ dán dính, nâng cao hiệu suất ép, mặt khác lại làm tăng tính dẻo của vật liệu dán làm cho chúng tiếp xúc đều, nâng cao

cường độ dán dính Nhiệt độ ép có quan hệ với loại keo, keo U.F nhiệt độ ép từ 100 ÷

Từ đó cho thấy ba thông số của quá trình ép nhiệt có quan hệ chặt chẽ với nhau Bên cạnh đó thời gian đóng bàn ép và tăng lực ép cũng có ảnh hưởng, thời gian này càng ngắn càng tốt Nếu thời gian này quá dài thì một phần keo có thể đóng rắn sớm sẽ ảnh hưởng đến cường độ của ván Đồng thời, ván lạng sát bàn ép có thể co rút quá sớm sau khi dán, mặt ván dễ cong vênh, biến dạng Để tránh những khuyết tật trên, một mặt phải khắc phục rút ngắn thời gian đóng bàn ép và tăng áp, mặt khác có thể dùng phương pháp phun nước lên bề mặt ván lạng Khi sử dụng keo U.F bình thường, thời gian đóng bàn ép và tăng áp không được vượt quá 1,5 phút Nếu dùng keo U.F đóng rắn nhanh thì thời gian này không vượt quá 30 giây Khi thời gian ép từ 5÷ 7 phút, áp suất ép từ 0,8 ÷ 1,0 (Mpa) dùng ván dăm làm ván nền thì tỉ lệ co rút của vật liệu dán mặt tăng lên làm ảnh hưởng đến chất lượng mặt dán.[5]

Ngoài ra khi kết thúc quá trình dán ép, nên từ từ giảm áp không được vội vàng, nếu ta hạ áp đột ngột thì nước trong ván nền thoát ra quá mãnh liệt sẽ tạo nên hiện tượng phồng dộp làm cho ván lạng tách lớp keo, bong keo, phân lớp,…

Ván nhân tạo dán mặt bằng ván lạng sau khi lấy ra khỏi bàn ép nhiệt, trước khi tiến hành gia công phải xếp đống một thời gian gọi là thời gian xếp đống công nghệ sau khi dán mặt Mục đích của việc xếp đống là lợi dụng nhiệt dư trong ván để cho keo đóng rắn triệt để giúp nâng cao cường độ dán dính, để cho sản phẩm nguội từ từ, độ

ẩm phân bố đều, ổn định kích thước ván,…Thời gian xếp đống công nghệ sau dán và thời gian ép khi dán có quan hệ với nhiệt độ phòng (phân xưởng) Khi dùng keo U.F bình thường thì thời gian này không nhỏ hơn 24 giờ, còn đối với keo U.F đóng rắn nhanh không ít hơn 2 giờ.[5]

Ngoài ra còn một số yếu tố cũng tác động không nhỏ đến chất lượng ván sau dán mặt như lượng keo tráng, chất đóng rắn, độ ẩm,…sẽ được trình bày rõ ở phần các yếu

tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình dán ép chương 3 Dưới đây là bảng điều kiện công nghệ dán mặt ván nhân tạo nói chung bằng ván lạng gỗ tự nhiên sử dụng vật liệu dán là keo U.F đóng rắn nhanh

Bảng 2.1 Điều kiện công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng sử dụng keo

U.F đóng rắn nhanh.[5]

STT Điều kiện công nghệ Đơn vị Thông số

2 Độ ẩm không khí trong phân xưởng không nhỏ hơn % 65

3 Độ nhớt của dung dịch keo (cốc BZ4, 20± 2,5 0C) s 125 ÷ 180

5 Thời gian từ lúc đóng bàn ép đến áp lực đạt cực đại

8 Thời gian xếp đống công nghệ không nhỏ hơn h 2

2.3 Tổng quan về vật liệu và thiết bị thí nghiệm

2.3.1 Đặc điểm, tiêu chuẩn kĩ thuật sản phẩm ván MDF Gia Lai

Ván sợi có cấu trúc đồng nhất, bề mặt phẳng trơn và chặt chẽ MDF dễ thao tác trên máy hơn so với gỗ tự nhiên, có thể trang sức phủ mặt bằng nhiều vật liệu khác nhau để tạo nhiều hoa văn, hay giả gỗ,….Ván này có thể cưa và định hình dễ dàng, có thể bắt đinh vít như các loại ván gỗ tự nhiên,…

Sản phẩm ván MDF Gia Lai là ván được chà nhám 2 mặt Ván được cấu tạo từ các sợi gỗ có đường kính khoảng 0.1 mm, dài từ 1÷ 2,5 mm, các sợi gỗ được trộn keo (hỗn hợp keo UF với chất phụ gia) tạo thành các loại ván chống cháy, chịu ẩm hay các loại ván có các tính năng đặc biệt khác Sau đó ép nhiệt, xén cạnh làm nguội 48 h để

ổn định tính chất cơ lý của ván và chà nhám 2 mặt để tạo thành ván có tỷ trọng 710 ÷

850 Kg/ cm3.[18]

Gỗ tròn (Log) Băm dăm (chipping) Tuyển dăm(chipscreening)

Cắt khúc

(cut to size)

Chà nhám (sanding)

Đóng gói (packaging)

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất ván MDF Gia Lai.[18]

2.3.2.Vật liệu phủ mặt

a Sơ lược về ván lạng và công nghệ lạng gỗ tự nhiên

Lạng gỗ là một dạng cắt gọt chuyên dùng mà phoi là thành phẩm, tức ván lạng (veneer) Chất lượng ván lạng phụ thuộc chủ yếu vào thiết bị Ván lạng có chiều dày phổ biến 0,2 ÷ 1,5 mm Trong đó ván lạng vi mỏng có chiều dày nhỏ hơn 0,5 mm.[9]

Có nhiều loại gỗ phù hợp cho sản xuất ván lạng Thông thường chủng loại gỗ dùng để tạo ván lạng có yêu cầu: cây lá kim hay lá rộng có vân, thớ thẳng hoặc có tia

gỗ phong phú Trước khi lạng gỗ ta phải tiến hành xẻ hộp, hấp luộc, sau khi mềm hoá mới tiến hành lạng trên máy lạng Mục đích của việc hấp luộc gỗ là mềm hoá gỗ, làm tăng tính dẻo và độ ẩm của gỗ nhằm làm giảm trở lực cắt gọt khi lạng, đồng thời loại

bỏ một phần nhựa cây, tanin, lignhin… Tuỳ theo loại gỗ có độ cứng, chiều dày, mức

độ dầu nhựa, lignhin,…khác nhau mà tiến hành hấp luộc gỗ với nhiệt độ và thời gian

tương ứng sao cho khi ván lạng ra đạt được chất lượng tốt nhất Gỗ càng cứng, càng dày, nhiều dầu nhựa thì thời gian hấp luộc càng lâu, để và ngược lại

Khi hấp luộc gỗ cần chú ý đến các điểm sau:

+ Khi xếp hộp gỗ vào thùng hấp luộc, nhiệt độ của nước luộc tốt nhất là nhiệt độ trong phòng nhằm tránh hộp gỗ gặp nhiệt độ đột ngột trương nở mà nứt vỡ

+ Tốc độ tăng nhiệt độ là khoảng 10 ÷ 150C/ h, tăng nhiệt độ quá nhanh sẽ dẫn đến ứng suất nhiệt trong gỗ dẫn đến nứt hộp gỗ

+ Khi hấp luộc gỗ phải phân biệt tiến hành với từng loại gỗ và từng cấp đường kính

+ Hấp luộc quá nhiều sẽ làm giảm chất lượng ván mỏng

+ Phải kịp thời vệ sinh nhựa cây, vỏ cây, bùn cát trong thùng hấp gỗ để tránh làm ố bẩn hộp gỗ

+ Hộp gỗ sau khi hấp luộc phải chuyển đến ngâm trong bể nước nóng trước máy lạng để đợi lạng

Lạng ván mỏng được tiến hành trên máy lạng, đem hộp gỗ cố định trên giá kẹp gỗ, cố định dao trên giá, một trong hai vật này chuyển động ăn dao giao nhau, còn vật kia chuyển động khứ hồi Từ đó mà ván mỏng được lạng ra trên hộp gỗ có chiều dày cố định Dựa vào quá trình lạng được tiến hành trên mặt phẳng nằm ngang hay mặt phẳng thẳng đứng mà phân chia ra thành máy lạng đứng hay lạng nằm Căn cứ vào phương hướng lạng song song hay vuông góc với chiều sợi gỗ mà chia thành máy lạng ngang hay lạng dọc Khi lạng dọc theo phương sợi gỗ thì bề mặt ván mỏng nhẵn phẳng, chất lượng tốt, độ dài của hộp gỗ có thể đạt tối đa nên chiều dài ván mỏng cũng bằng chiều dài hộp gỗ Tuy nhiên, phương pháp lạng dọc không đạt năng suất cao, ván lạng ra dễ bị cuộn xoắn Trong khi đó, máy lạng ngang luôn đạt năng suất lớn hơn, và máy lạng ngang đang là loại máy được sử dụng rộng rãi Với máy lạng đứng thì ta có thể kẹp một lúc nhiều hộp gỗ vào giá để tiến hành lạng nên máy này năng suất sản xuất là cao nhất

Trong quá trình liên tục hoá sản xuất ván lạng, vì để trong quá trình vận chuyển không bị rách nát, yêu cầu mặt trái của ván phải hướng lên trên Để đạt được điều này ta có thể thực hiện bằng cách đặt hộp gỗ bên trên, giá dao bên dưới tiến hành cắt gọt, hoặc có thêm cơ cấu lật mặt để cho mặt vận chuyển của ván quay ra ngoài

Máy lạng đứng sử dụng kiểu lắp dao phía trên, còn gỗ từ phía dưới lên trên, làm cho mặt trái ván lạng hướng lên trên.[17]

b Tổng quan về gỗ Cà Te ( Gõ Đỏ)

Gỗ Cà Te hay còn gọi là Gõ Đỏ (Hồ Bì), có tên khoa học là Afzelia xylocarpa

(Kurz), tên thương mại là Afzelia Cây gỗ lớn, rụng lá cao tới 25- 40 m, cành nhiều và

lá rườm rà, đoạn thân dưới cành thường vặn Vỏ thân thường màu xám xanh, nứt vảy không đều, dày 8- 10 mm, có bướu Cành non hơi có lông, sau nhẵn có lỗ bì

Lá kép lông chim một lần chẵn, cuống chung dài 10- 15 cm, mang 2- 5 đôi lá nhỏ, mọc đối hình trái xoan hay trứng, gốc lá tròn đầu tù, tròn hoặc nhọn ở gốc, dài 5-6 cm, rộng 4- 5 cm Gân bên 7- 9 đôi, có 2 lá kèm

Cụm hoa dài 10- 15 cm, thường vượt quá chiều dài của lá, có 1- 3 nhánh, lá bắc và lá bắc nhỏ hình trái xoan, tồn tại cánh đài hình ống, có 5 thuỳ, 1 cánh tròn hình tràng màu tím nhạt, trong có lông nhị đực hơi dính ở gốc

Quả hoá gỗ dày hình trái xoan dài 15- 20 cm, rộng 6- 9 cm, dày 2- 3 cm, hạt hình trứng hoặc gần tròn, ngoài có vỏ giả cứng như sừng, nằm ngang cách nhau bời vách dày

Cây phân bố ở Việt Nam, Lào, Thái Lan, Mianma, Trung Quốc Ở Việt Nam cây mọc rải rác trong các rừng thường xanh hoặc nửa rụng lá ở các tỉnh cao nguyên Trung Bộ

và Nam Bộ.[3]

Hình 2.2 Gỗ Gõ Đỏ.[19]

- Cấu tạo thô đại:

Gỗ có dác lõi phân biệt, dác có màu trắng xám đến vàng, dày 4- 5 cm, lõi có màu đỏ nhạt nổi rõ các vân đen giống da hổ Vòng sinh trưởng rõ ràng dứt khoát, rộng 4- 8 mm Mạch gỗ trung bình, mạch đơn và kép ngắn phân tán Trong mạch thường có chất chứa màu nâu và trắng Mô mềm dính mạch, hình cánh và cánh nối tiếp Tia gỗ nhỏ hẹp xếp tầng so le Chiều hướng thớ gỗ lệch Gỗ khá nặng có tỷ trọng 0,80- 1,14 (g/cm3); cứng bền ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết Dễ gia công đánh bóng rất đẹp

-Cấu tạo hiển vi

Mạch đơn và kép 2-3, phân tán, trên 1 mm2 thường gặp 2-4 mạch, đường kính mạch rộng trung bình 170 µm Tia gỗ đồng hình, gồm những tia có 1-3 dãy tế bào Trên 1 mm thường gặp 6-8 tia, tia có cấu tạo thành tầng so le Sợi gỗ dạng quản bào, dài 1210-1760 µm

Ván lạng Gõ Đỏ sử dụng trong thí nghiệm là sản phẩm của Công ty cổ phần kĩ nghệ gỗ Long Việt Ván lạng do công ty cung cấp có các thông số kĩ thuật được trình bày trong bảng 4.3 ở chương 4

Hình 2.3 Cấu tạo hiển vi gỗ Gõ Đỏ [20]

2.3.3 Vật liệu dán dính

Trong gia công dán ván lạng lên bề mặt ván sợi (MDF), vật liệu keo dán có vai trò chủ yếu là tạo sự kết dính giữa hai vật liệu này Keo dán được sử dụng trong thí nghiệm là keo U.F (ure formaldehyde) đóng rắn nhanh Các thông số kĩ thuật của keo dán có vai trò quan trọng giúp nhận biết, tính toán sao cho phù hợp với chế độ ép, phù hợp với loại ván nền, ván lạng Các thông số kĩ thuật của keo U.F được xác định thông

qua Tiêu chuẩn ngành về keo dán gỗ Các thông số cần xác định: hàm lượng khô, độ nhớt(η), thời gian sống, tốc độ đóng rắn, độ PH, tỉ lệ U/F, hàm lượng formaldehyde tự do,…ít nhiều đều có ảnh hưởng đến tính chất keo, điều này cũng ảnh hưởng đến chất lượng dán dính và chất lượng bề mặt ván sau dán

Keo U.F có màu trắng sữa, ở dạng bột hay lỏng, có tính chịu sáng, thời gian đóng rắn ngắn, giá thành thấp, có thể nhuộm màu Keo được pha chế từ nhựa U.F điều chế

từ ure và formalin có thêm chất xúc tác Phân tử ure có bốn nhóm chức hoạt động mạnh (các hydrogen dễ thay thế), phân tử formalin có hai loại nhóm chức Quá trình kết hợp giữa ure và formalin diễn ra khá phức tạp, sản phẩm cuối cùng là các polime ở dạng mạch nhánh hoặc dạng mạch không gian ba chiều Nhân tố quan trọng nhất quyết định chất lượng của sản phẩm là: tỉ lệ phân tử gam của ure và formalin (U/F), nhiệt độ phản ứng, độ PH khác nhau trong quá trình phản ứng Những chỉ tiêu để kiểm tra độ nhớt của nhựa, mức độ ngậm nước và tỉ lệ pha của keo tất cả phần lớn đều phụ thuộc vào trọng lượng phân tử của nhựa

Phản ứng giữa ure và formalin được chia thành hai giai đoạn:

Giai đoạn đầu: ngưng tụ nhựa trong môi trường kiềm yếu, sản phẩm tạo thành là các dẫn xuất của monomethylolure, dimethylolure và trimethylolure

Giai đoạn hai: nhựa tiếp tục được ngưng tụ trong môi trường acid yếu, các methylol tiếp tục kết hợp với nhau Thời gian đầu của giai đoạn hai dung dịch nhựa sẽ đặc dần

và xuất hiện các cầu nối ngang methylen và cầu nối ngang dimethylen-ether giữa các phân tử ure.[4]

Keo U.F sử dụng trong thí nghiệm được cung cấp bởi công ty chế biến gỗ Tân Mai (Đồng Nai) Keo sử dụng chất đóng rắn là dung dịch NH4Cl (20%) Ngoài ra các thông số kĩ thuật của keo do nhà cung cấp đưa ra được trình bày trong bảng 4.5 ở chương 4

2.3.4 Thiết bị sử dụng trong thí nghiệm

- Cân điện tử có độ chính xác đến ± 0,01

- Máy ép nhiệt một tầng với áp lực tối đa 25 kG/ cm2

- Kéo cắt ván lạng Giấy nhám Nhật với cỡ hạt P400

- Lọ thuỷ tinh để chứa keo, đũa thuỷ tinh khuấy keo

- Rulô lăn keo

- Tấm kim loại và tấm hoãn xung để đặt ván giữa hai bàn ép nhiệt

- Dao rọc rìa sau khi dán

- Thước kẹp Panme với độ chính xác đến ± 0,02mm

- Tủ sấy ván thí nghiệm

- Máy kéo nén vạn năng với lực kéo tối đa đạt được là 3000 kG

- Keo A-B dùng để dán mẫu thử độ bền kéo

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát đặc điểm và tính chất của ván nền MDF Gia Lai, ván lạng phủ mặt (Gõ Đỏ), keo dán U.F

- Phân tích, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván Xác định yếu tố nào có ảnh hưởng lớn nhất làm yếu tố đầu vào dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố đầu

ra

- Tiến hành thí nghiệm dựa trên ma trận thí nghiệm với các yếu tố đầu vào đã xác định

- Kiểm tra các tính chất của ván dựa vào các yếu tố đầu ra đã xác định

- Đánh giá kết quả, đề xuất quy trình công nghệ sản xuất ván MDF dán mặt bằng ván lạng Gõ Đỏ

Trong các nội dung nêu trên thì nội dung thứ hai là nội dung cơ bản cần làm rõ, bởi vì những nội dung kế tiếp đều dựa vào nó

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm các công cụ hoặc kĩ thuật ứng dụng trong quá trình nghiên cứu Có nhiều phương pháp nghiên cứu để sử dụng cho thí nghiệm trong

đó có những phương pháp thông dụng như: phương pháp cổ điển, phương pháp quy hoạch thực nghiệm,…Mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm riêng mà ta có thể lựa chọn cho phù hợp hợp nội dung nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp cổ điển

Giả sử có n yếu tố cần nghiên cứu thì phương pháp này được tiến hành như sau: cho 1 yếu tố X1 thay đổi và cố định các yếu tố X2, X3,…Xn Tiếp theo thay đổi yếu tố

X2 và giữ cố định các yếu tố X1, X3,…Xn., và cứ thế tiếp tục thay đổi các yếu tố X3,

X4,…Xn, Phương pháp này có kết quả thu được rất nhiều giá trị độc lập nhau

Ưu điểm của phương pháp này là tiến hành đơn giản, dễ dàng Tuy nhiên độ chính xác không cao, không thể hiện được mối liên hệ giữa các yếu tố, không chủ động được quá trình thí nghiệm, số lần thí nghiệm lớn làm mất nhiều thời gian và không kinh tế

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Là phương pháp nghiên cứu dựa trên các tài liệu, công trình nghiên cứu có sẵn của các nhà khoa học trong và ngoài nước Cụ thể là sử dụng các phương pháp:

Tìm hiểu các công trình nghiên cứu liên quan đến dán phủ bề mặt ván nhân tạo nói chung và ván sợi (MDF) nói riêng bằng các loại vật liệu dán mặt (veneer gỗ tự nhiên, các loại màng phủ, giấy tẩm,…) và các loại vật liệu phủ mặt khác

Tổng hợp các kiến thức trong quá trình nghiên cứu

Sử dụng các công cụ nghiên cứu của các môn khoa học của chuyên ngành kĩ thuật như vật lý học, toán học, hóa học,…

Nhìn chung phương pháp này tương đối dễ thực hiện, nhưng phải cần tổng hợp nhiều tài liệu, cần có nhiều thời gian và khó đảm bảo áp dụng cho thực tế

3.2.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm là một môn khoa học về kế hoạch và phương pháp tổ chức thí nghiệm sao cho nhận được những giá trị, thông tin đầy đủ nhất với chi phí thấp nhất về thời gian, vật tư và công sức Tức là khi sử dụng phương pháp này sẽ giảm được chi phí cho quá trình thí nghiệm nhưng kết quả vẫn đạt được

độ chính xác theo yêu cầu Hiển nhiên, để có được những kết quả như mong muốn thì phải có một nền tảng lý thuyết tương ứng cho tất cả các khâu từ việc chọn đối tượng nghiên cứu, nội dung thí nghiệm và các yếu tố ảnh hưởng cũng như phương pháp xử lý

số liệu

Quy hoạch thực nghiệm là cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại, là bước phát triển tiếp theo của mô hình thống kê và lý thuyết thống kê Trong quy hoạch thực nghiệm công cụ toán học đóng vai trò quan trọng Nền tảng toán học trong phương pháp nghiên cứu này là thống kê với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hồi quy

Quy hoạch thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu khi không đầy đủ thông tin

về đối tượng và phải dùng thực nghiệm để xây dựng mô hình Phương pháp QHTN là

phương pháp chủ động có hoạch định trước Ngoài ra ta có thể thay đổi đồng thời các yếu tố tham gia thí nghiệm Nguyên tắc của mô hình này là thí nghiệm này không trùng các thí nghiệm khác cả về yếu tố đầu vào

Ưu điểm của phương pháp này là các thí nghiệm tiến hành dễ dàng, đối tượng nghiên cứu đa dạng, ta chỉ cần quan tâm đến các yếu tố đầu vào và các yếu tố đầu ra Ngoài ra, có thể khống chế các yếu tố đầu vào hoặc làm giảm sự ảnh hưởng của các yếu tố tác động tới, số lần thí nghiệm ít nên giúp tiết kiệm được thời gian và chi phí Đồng thời, trong phương pháp này các thông số ảnh hưởng đến quá trình nghiên cứu được dự kiến thay đổi cùng lúc, và xây dựng phương trình tương quan hồi quy rất thuận tiện cho việc khảo sát kết quả tìm phương pháp tối ưu Phương pháp quy hoạch thực nghiệm còn gọi là phương pháp hoạch định thí nghiệm nhiều yếu tố Bên cạnh những ưu điểm trên thì phương pháp này có nhược điểm là tính toán khá phức tạp Tuy nhiên ta có thể khắc phục vấn đề này bằng máy tính qua các phần mềm xử lý số liệu chuyên dụng Excel, Statgraphics,

Từ những ưu, nhược điểm các phương pháp trên tôi chọn phương pháp QHTN cho quá trình nghiên cứu để xác định mối tương quan giữa các thông số đầu vào và đầu ra

Để tiến hành thực hiện được những nội dung trên thì phải tiến hành hàng loạt những bài toán kế tiếp nhau được gọi là các bước trong quy hoạch thực nghiệm:

- Xây dựng nội dung thí nghiệm

- Chọn kế hoạch thực nghiệm

- Tổ chức thí nghiệm

- Xử lý các số liệu thí nghiệm

- Phân tích đánh giá các kết quả nhận được

Trong QHTN người ta lại chia ra nhiều phương pháp khác nhau để xây dựng mô hình hồi quy Tùy theo cách phối hợp mỗi phương pháp mà có độ chính xác của mô hình khác nhau Như trên đã nói, trong thí nghiệm này chỉ xác định hai thông số đầu vào có ảnh hưởng lớn nhất đến hai thông số đầu ra nên số lượng thí nghiệm cũng không quá nhiều Để bố trí thí nghiệm sao cho số thí nghiệm thực hiện ít, tính toán nhanh gọn nhưng độ chính xác vẫn đảm bảo , tôi chọn quy hoạch theo phương trình bậc 2 có dạng:

bij : là hệ số hồi quy tuyến tính cần xác định

xi, xj : là các yếu tố đầu vào Việc bố trí thí nghiệm gồm 3 loại thí nghiệm:

Loại 1: gồm N*=2n thínghiệm toàn phần Yêu cầu phải đảm bảo tính được tất

cả các hệ số hồi quy tuyến tính bij và tương tác cặp đôi bij Tác động của chúng không

Xây dựng nội dung thực nghiệm

- Trong quá trình nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván sợi sau khi dán phủ mặt bằng ván lạng gỗ Gõ Đỏ, để tiến hành thực nghiệm thì yếu tố quan trọng là các yếu tố đầu vào và các yếu tố đầu ra Hai loại thông số này ảnh hưởng rất lớn đến kết quả thí nghiệm Vì thế đòi hỏi phải lựa chọn kĩ các thông số cho phù hợp với quá trình nghiên cứu Tuy nhiên, nếu đưa toàn bộ các thông số vào thí nghiệm

sẽ gây nhiều tốn kém Chính vì thế phải xác định và chọn lọc thật kĩ các thông số đầu vào và đầu ra Đối với thông số đầu vào, đây phải là thông số có ảnh hưởng trực tiếp

và mạnh đến đến đối tượng nghiên cứu Các thông số đầu vào phải thỏa mãn các yêu cầu:

+ Là biến độc lập

+ Biến phải điều chỉnh được

+ Sự thay đổi của biến theo các mức là hoàn toàn độc lập

+ Là các thông số định lượng

Đối với các thông số đầu ra là chỉ tiêu đánh giá đối tượng nghiên cứu, do đó

nó phải đáp ứng các yêu cầu:

+ Là biến phụ thuộc

+ Là chỉ tiêu đo lường được

+ Chỉ tiêu này phải thể hiện chất lượng bề mặt ván, tính chất cơ lý sau khi dán

3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván sản phẩm sau dán

3.3.1 Vật liệu ván nền

Ván nền là vật liệu chính trong công nghệ trang sức bề mặt Trong mọi hình thức trang sức bề mặt ván nhân tạo thì các thông số, đặc điểm của ván nền rất được coi trọng

Độ nhẵn bề mặt ván nhân tạo là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt sản phẩm Bởi vì ván lạng là loại vật liệu rất mỏng nên bất cứ vết lồi lõm, khiếm khuyết nào trên ván nền nếu có thì sẽ hiện rõ trên bề mặt ván sau khi dán ván lạng Độ nhấp nhô lớn nhất của bề mặt ván sợi không lớn hơn 60 µm (ΔG8- cấp độ nhẵn 8 theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ), sai số chiều dày không quá ±0,2 (mm) Do đó cần phải lựa chọn ván nền một cách kĩ lưỡng và phải tiến hành đánh nhẵn trước khi trang sức Đánh nhẵn ván nền nhằm các mục đích:

- Điều chỉnh độ dày của ván nền, làm cho dung sai theo chiều dày giảm

- Mài một phần bề mặt ván sợi ép có một lớp parafin, mà chất này gây ảnh hưởng đến độ bám dính của ván mỏng và ván nền

- Đánh đi những vết ố bẩn trên bề mặt ván nền tăng năng lực dán dính khi trang sức

- Tạo bề mặt thích hợp cho việc dán vật liệu phủ mặt để đạt được hiệu quả dán dính cao nhất

Giấy nhám sử dụng trong thí nghiệm là loại giấy nhám tinh (Nhật) có cỡ hạt từ

400 ÷ 600, do bề mặt ván MDF nhẵn mịn không cần chà quá nhiều như các loại ván khác

Độ ẩm ván nền cũng là một trong những thông số quan trọng không kém, nó

không những ảnh hưởng đến cường độ dán dính giữa ván lạng và gỗ nền mà nó còn

quan hệ đến việc có thấm keo lớp mặt hay không Độ ẩm vật liệu quá cao ngoài ảnh

hưởng đến tốc độ đa tụ của keo ngăn cản quá trình đóng rắn của keo, làm giảm cường

độ dán dính, còn dẫn đến thấm keo lớp mặt Vì độ ẩm của vật liệu dán cao sẽ làm độ

nhớt của keo tất nhiên giảm xuống, từ đó làm tăng nhanh quá trình khuếch tán của

dung dịch keo vào bên trong của vật liệu dán, làm quá trình đóng rắn của keo chậm lại

Do đó độ ẩm của vật liệu dán trong quá trình dán ván lạng là nhân tố cần xem xét kĩ

Độ ẩm ván nền nên trong khoảng 8÷12 %

Ngoài ra còn có những yếu tố liên quan đến ván nền cũng ảnh hưởng đến quá

trình dán mặt như là: loại ván nền, chiều dày ván nền, khối lượng thể tích ván,…Đối

với ván nhân tạo thì khối lượng thể tích ván càng lớn thì lớp dán mặt càng dễ có

khuyết tật thấm keo

Bảng 3.1 Tính năng của ván sợi (MDF) trong sản xuất hàng mộc [5]

Tuy nhiên, những yếu tố liên quan đến ván nền có ảnh hưởng đến quá trình trang sức

ta có thể hạn chế đến mức tối thiểu để đạt yêu cầu dán mặt bằng ván lạng gỗ tự nhiên

Ván nền trong thí nghiệm là ván MDF Gia Lai có quy cách chiều dày 15 mm, nó được

sản xuất theo tiêu chuẩn và được trình bày trong bảng 4.1 ở chương 4 Với những

thông số này thì ta có thể xem những yếu tố này là cố định trong thí nghiệm

3.3.2 Vật liệu ván lạng dán mặt

Ván lạng là một trong ba vật liệu chính trong nghiên cứu, do đó nó cũng có sự ảnh hưởng liên quan đến chất lượng sản phẩm tạo thành

Loại ván lạng làm từ những loại gỗ khác nhau thì tính chất khác nhau Do tính chất mỗi loại gỗ về cấu trúc tế bào, sợi gỗ, độ rỗng, tỉ lệ gỗ sớm gỗ muộn khác nhau đều có ảnh hưởng đến tỉ lệ thấm keo khác nhau Nên khi dùng loại ván lạng nào trang sức thì phải tìm hiểu về tính chất vật lý, cơ học, hoá học của nó Ví dụ như gỗ có cấu trúc mạch gỗ lớn mà lạng ván quá mỏng thì khi trang sức dán dễ xuất hiện hiện tượng thấm keo lớp mặt, tốn keo hơn, và khi lạng gỗ sẽ dễ bị nứt tét ván do ống mạch lớn… Chiều dày ván lạng có ảnh hưởng rất lớn đến tỉ lệ thấm keo Như đã phân tích ở trên và trong thực tiễn sản xuất cho thấy, khi dán ván lạng tỉ lệ thấm keo tăng giảm theo chiều dày ván lạng mà trong thí nghiệm này sử dụng ván lạng mỏng, do đó yếu tố này rất được quan tâm Tuy nhiên, nguyên nhân gây nên tỉ lệ thấm keo tăng không chỉ

do ván lạng mà còn do khi lạng gỗ để tạo ván lạng có chiều dày lớn thì mặt sau ván dễ

bị nứt, về mặt này thì ván mỏng ưu việt hơn ván lạng dày Mặt khác sau khi tráng keo không để ráo mà xếp phôi dán ngay thì cũng làm tăng khả năng thấm keo, vì thế ta phải để một thời gian ngắn sau khi tráng keo trước khi xếp phôi để làm se lớp keo Mục đích của việc để se lớp keo là chở cho một lượng nước trong keo khuếch tán vào trong ván nền và một phần bốc hơi làm tăng độ nhớt keo đến mức cần thiết, và đến khi

ép nhiệt thì keo sẽ đóng rắn trước khi thấm lên lớp mặt

Độ ẩm ván lạng cũng làm tăng khả năng thấm keo lớp mặt, nó làm giảm độ nhớt của keo Độ ẩm của ván lạng và ván nền nên tương đối xấp xỉ hay bằng nhau khi dán

để hạn chế hiện tượng này Mặt khác khi độ ẩm của ván lạng lớn hay nhỏ quá sẽ gây nên hiện tượng co rút hay dãn nở làm phá vỡ bề mặt vì sau khi dán thì sự co rút hay dãn nở của ván lạng sẽ bị hạn chế bởi ván nền Khi ván lạng chưa qua sấy khô dán bằng phương pháp ướt, ván mỏng có độ ẩm tương đối cao, nó được dán ở trạng thái trương nở còn thực tế thì sử dụng ở độ ẩm thăng bằng thấp hơn độ ẩm lúc dán nên ván lạng luôn có xu thế co rút nhưng lại bị ván nền hạn chế mà luôn ở trong tình trạng chịu kéo Dưới điều kiện này thì ván lạng dễ nứt Ngược lại, khi dán ván lạng có độ ẩm nhỏ hơn độ ẩm thăng bằng thì ván lạng luôn có xu thế hút ẩm trở lại mà sẽ chịu ứng suất nén nên khó bị nứt hơn Độ ẩm ván lạng nên trong khoảng (8÷ 12) % Trong quá trình dán ép, nếu độ ẩm ván lạng quá thấp thì dễ gây hiện tượng keo thẩm thấu qua ván lạng

mạnh làm tăng tỉ lệ thấm keo lớp mặt Ta có thể khắc phục điều này bằng cách phun nước lên ván lạng trước khi ép nhiệt

Độ mấp mô của ván lạng lớn sẽ làm cho bề mặt sản phẩm sau dán không đạt tính thẩm mĩ, lượng keo tráng sẽ không đều, cường độ dán dính cũng không đều Độ mấp

mô ván lạng có thể khắc phục bằng cách chà nhám sơ bộ (chà nhẹ do ván mỏng) bằng giấy nhám với cỡ hạt không nhỏ hơn 400 Đồng thời khi dán ván lạng cần chú ý đến mặt trước hay mặt sau, vì mặt sau ván thường sau khi sản xuất người ta hay xếp quay

ra ngoài, và chất lượng mặt sau ván lạng sau khi lạng không tốt như mặt trước

3.3.3 Vật liệu keo dán

Keo dán là một trong ba nguyên liệu chính trong sản xuất ván dán mặt Nó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sau khi dán Mọi thông số kĩ thuật của keo đều có ảnh hưởng đến quá trình dán ép

Độ nhớt của keo là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến hiện tượng thấm keo lớp mặt Nếu độ nhớt keo quá lớn sẽ làm cho lớp keo tráng không đều chỗ dày chỗ mỏng, lượng keo tráng vì thế cũng tăng lên, cường độ dán dính không đều và xảy ra khuyết tật thấm keo lớp mặt Tuy nhiên, nếu độ nhớt keo không đạt yêu cầu thì cũng có nguy cơ thấm keo lớp mặt do lượng keo tráng phải nhiều hơn Mặt khác mức

độ thẩm thấu của loại keo này rất mạnh vào trong ván nền và ván lạng gây lãng phí keo và sự dán dính không đạt Nếu trong thí nghiệm sử dụng ván nền là ván dăm thì độ nhớt của keo không nên quá cao vì bề mặt ván không mịn nhẵn nên một phần keo sẽ thấm vào ván nền, còn đối với MDF thì bề mặt ván có độ nhẵn cao hơn ván dăm nên

có thể sử dụng keo có độ nhớt tương đối cao năm trong khoảng (80÷ 120 ) giây ( cốc

BZ4), và độ nhớt keo được chọn cố định là 100 giây Trong trường hợp độ nhớt keo chưa đạt đủ yêu cầu thì cần phải có thời gian chờ se lớp keo rồi mới xếp phôi (đối với keo có độ nhớt gần đạt, và keo đã cho thêm chất độn)

Tỉ lệ keo phối trộn, chất độn quy định phần nào chất lượng, tính chất keo Chất độn khi cho vào dung dịch keo sẽ giúp tiết kiệm được một lượng keo đáng kể, nó giúp tăng độ nhớt cần thiết khi keo chưa đạt yêu cầu Chất độn có thể là bột mì hay cao lanh

công nghiệp có công thức hoá học là (Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O) Tuy nhiên nếu lượng chất

độn cho vào nhiều sẽ làm giảm tính năng dán dính của keo Chất độn thêm vào keo UF chỉ nên trong khoảng (12÷15) % phần trọng lượng của keo

Hình 3.1 Quan hệ giữa TLTK lớp mặt với áp suất ép và độ nhớt dung dịch keo Tốc độ đóng rắn của keo tác động đến thời gian ép nhiệt, thời gian chờ của keo sau khi cho vào dung dịch keo chất đóng rắn đến trước khi ép nhiệt, cường độ dán dính,…Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo cũng ảnh hưởng đến tỉ lệ thấm keo lớp mặt, khi sử dụng keo đóng rắn nhanh thì khuyết tật này ít xảy ra trong quá trình dán ép Tỉ

lệ chất đóng rắn trong keo U.F đóng rắn nhanh là một thành phần không thể thiếu, nhưng nếu tỉ lệ không phù hợp sẽ ảnh hưởng đến tốc độ đóng rắn của keo Nếu cho nhiều chất đóng rắn thì keo sẽ có thể đóng rắn trước khi ép nhiệt làm cho sự liên kết giữa ván nền và ván lạng không đảm bảo, thời gian sống của keo sẽ ngắn lại Vì lượng chất đóng rắn chiếm một phần rất nhỏ trong keo nên sự sai khác dù chỉ một lượng rất ít cũng có thể ảnh hường đến tốc độ đóng rắn của keo Tóm lại, khả năng thấm keo nhỏ khi sử dụng chất đóng rắn nhanh, đặc biệt đối với ván lạng dán mặt mỏng, nhưng chỉ với một lượng thích hợp vừa đủ Tỉ lệ chất đóng rắn nên ở vào khoảng 1% tổng khối lượng keo Chất đóng rắn có thể là dung dịch NH4Cl hay hỗn hợp dung dịch NH4Cl và Uretropin ((CH2)6N4)

Lượng keo tráng nếu phù hợp sẽ đạt được cường độ dán dính tốt nhất, và tỉ lệ thấm keo bề mặt cũng bị tác động bởi yếu tố này Lượng keo tráng nhiều thì khó xảy

ra hiện tượng nứt mặt nhưng sẽ dễ thấm keo bề mặt Tỉ lệ thấm keo bề mặt tỉ lệ thuận với lượng keo tráng, nhưng nếu lượng keo tráng không đủ thì sự dán dính không đều Khi tăng lượng keo tráng thì phải tăng độ nhớt của keo, khi lượng keo tráng giảm thì giảm độ nhớt của dung dịch keo cũng không gây khuyết tật thấm keo nhiều

Độ PH của keo sẽ quy định tính chất của keo tại thời điểm xác định, và độ PH của keo do quá trình phản ứng tạo keo ban đầu Nếu khi điều chế nhựa U F giai đoạn đầu độ PH khoảng 7÷ 8 (trung tính hoặc kiềm yếu) sẽ tạo sản phẩm nhựa tốt do quá trình ngưng tụ xảy ra từ từ, ngược lại trong môi trường axit thì nhựa mau lão hoá Ngoài ra còn có một số yếu tố quy định tính chất keo như hàm lượng khô, tỉ lệ U/F, hàm lượng formaldehyde, …Các thông số này được nhà cung cấp đưa ra theo tiêu chuẩn Ta có thể khống chế các yếu tố ảnh hưởng do keo bằng các biện pháp đã nêu ở trên cho phù hợp với yêu cầu dán ép, vì thế các yếu tố này có thể xem là cố định trong suốt quá trình thí nghiệm

Áp suất ép (kG/ cm2) có quan hệ trực tiếp đến cường độ dán dính giữa ván nền và ván lạng, đồng thời liên quan đến tỉ lệ thấm keo bề mặt Khi dán ép nếu áp suất ép rất nhỏ, bề mặt tiếp xúc không tốt, các điểm dán dính giảm, hiện tượng thấm keo cũng ít thấy Nâng cao áp suất ép có thể tăng nhanh quá trình thẩm thấu của dung dịch keo và

vật liệu dán, làm tăng tỉ lệ thấm keo Vì thế, có thể nói áp lực ép càng lớn thì càng dễ thấm keo lớp mặt Trong các thông số chế độ ép thì nhiệt độ ép đã được xem là yếu tố

cố định đầu vào, trong khi đó lực ép ta có thể tăng giảm theo ý muốn một cách nhanh chóng, đồng thời với những cấp áp lực khác nhau thì ta thu được nhiều mẫu có thông

số đa dạng Do đó, tôi chọn áp suất ép là một thông số đầu vào thay đổi để kiểm tra kết quả đầu ra

Hình 3.2 Quan hệ giữa áp suất ép với tỉ lệ thấm keo lớp mặt

Thời gian ép (phút) là khoảng thời gian ép chính hay còn gọi là thời gian duy trì

áp lực cực đại Vì trong nghiên cứu sử dụng keo U.F đóng rắn nhanh nên thời gian ép không nên quá dài, điều này sẽ dẫn đến hiện tượng cháy bề mặt, gây nội ứng suất trong ván sau khi nhả bàn ép sẽ tạo các vết nứt mặt, phồng dộp ván Thời gian ép phụ thuộc

và liên quan đến nhiều yếu tố kĩ thuật khác Nó phụ thuộc vào loại keo, lượng chất đóng rắn, loại ván lạng (chiều dày), áp suất ép, nhiệt độ ép,…Khi tính toán thời gian hoàn thành một sản phẩm ngoài thời gian ép chính còn phải tính đến thời gian xếp đống công nghệ, thời gian tăng áp, thời gian hạ áp, thời gian ổn định ván,…Như đã nói

ở trên khi độ nhớt keo chỉ gần đạt yêu cầu thậm chí đã cho chất độn thêm vào keo, thì

ta vẫn có thể tiến hành dán nhưng phải có thời gian làm se lớp keo trước Trong khi chờ thì đã có một lượng keo thấm vào ván nền, một phần hơi nước thoát ra, keo đã có thời gian tác dụng với chất đóng rắn làm độ nhớt tăng lên phù hợp điều kiện dán, do đó giảm khuyết tật thấm keo Tuy nhiên, nếu thời gian chờ quá dài sẽ làm một bộ phận keo đã đóng rắn làm giảm khả năng dán dính Thời gian ép chính và các khoảng thời gian bổ trợ cho quá trình ép sẽ được trình bày trong biểu đồ ép nhiệt bên dưới Do sự sai khác của thời gian khi ép nhiệt liên quan đến cả áp suất ép, tốc độ đóng rắn,…nên

sẽ có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng ván sản phẩm Vì vậy, thời gian ép cũng là thông số đầu vào được chọn thay đổi trong quá trình nghiên cứu thí nghiệm

3.4 Kế hoạch thực hiện và phương pháp xác định các thông số nghiên cứu

Sau khi chọn phương pháp nghiên cứu và phân tích các yếu tố ảnh hưởng ta tiến hành xây dựng kế hoạch thực nghiệm và cách xác định các thông số nghiên cứu

3.4.1 Kế hoạch thực nghiệm

Dưới đây là các thông số kĩ thuật đầu vào và đầu ra có ảnh hưởng đến chất lượng ván sản phẩm và quá trình ép Từ đó chọn ra các thông số có ảnh hưởng lớn nhất và các chỉ tiêu cần kiểm tra sau thí nghiệm

Thông số đầu vào: loại gỗ làm ván lạng (Gõ Đỏ), áp suất ép, nhiệt độ ép, thời gian ép, độ nhớt keo, chiều dày ván lạng, lượng keo tráng, độ ẩm ván nền, độ ẩm ván lạng,…Trong đó các yếu tố áp suất ép và thời gian ép được chọn là hai yếu tố ảnh hưởng lớn nhất thay đổi trong quá trình thí nghiệm

Thông số đầu ra: độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc bề mặt, tỉ lệ thấm keo bề mặt, độ bền trượt màng keo,…Trong đó hai thông số độ bền kéo vuông góc bề mặt, tỉ

lệ thấm keo bề mặt được chọn là hai thông số đầu ra cần quan tâm và kiểm tra nhất

Theo G.E.P Box và J.S Hunter thì phương án bất biến quay bậc hai là phương pháp thí nghiệm tối ưu, các kết quả thực nghiệm nghiên cứu là tốt Phương án thí nghiệm được chọn với 2 thông số đầu vào là áp suất ép (kG/cm2 ) (x1), thời gian ép (phút) (x2) và hai thông số đầu ra là độ bền kéo vuông góc bề mặt ván σkvg (kG/cm2) (y1), tỉ lệ thấm keo bề mặt Ytkbm (y2) Dựa vào các phương án đã chọn thì ta xác định mức và khoảng biến thiên các thông số đầu vào dạng mã hóa thể hiện ở bảng 3.2

Bảng 3.2 Mức khoảng biến thiên các yếu tố công nghệ dán mặt ván MDF

Giá trị mã hóa

Giá trị thực của các thông số

X1 :Thời gian ép (phút)

X2:Áp suất ép (kG/ cm2)

Dựa vào bảng 3.2 ta thiết lập được ma trận thí nghiệm tương ứng giữa các giá trị mã hoá và giá trị thực của các thông số được trình bày trong bảng 3.3