Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ép, nhiệt độ ép đến chất lượng vắn dăm gỗ phế liệu Cao su và chất kết dính thạch dừa

Những nhân tố đó là: khối lượng thể tích của ván, loại và lượng chất kết dính, chất phụ gia trong keo, hình dạng và kích thước dăm, loại vật liệu tạo ván, vỏ lẫn trong dăm, lượng bụi tro

NGUYỄN QUỐC KHÁNH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ÉP, NHIỆT ĐỘ ÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÁN DĂM GỖ PHẾ LIỆU CAO SU VÀ CHẤT KẾT DÍNH THẠCH DỪA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đồng Nai, 2012

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS HOÀNG XUÂN NIÊN

Đồng Nai, 2012

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng, trong khi khả năng cung cấp gỗ của rừng ngày càng giảm Vì vậy, tỷ lệ ván nhân tạo ngày càng tăng trong kết cấu sản phẩm gỗ Tuy nhiên, một nhược điểm của ván nhân tạo là phần lớn sử dụng keo tổng hợp từ Formaldehyde và ure hoặc phenol trong quá trình hình thành sản phẩm Lượng dư Formaldehyde trong những loại keo tổng hợp này tồn tại lâu dài trong sản phẩm và khuyếch tán ra môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

Ván dăm, thường sử dụng keo UF làm chất kết dính Keo UF, trong quá trình trùng ngưng dù cố gắng đến đâu vẫn còn tồn tại một lượng dư Formaldehyde nhất định Vì vậy, sử dụng loại keo không chứa những chất có thể gây hại đến sức khỏe con người và ô nhiễm môi trường để sản xuất ván nhân tạo nói chung và ván dăm nói riêng được các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp quan tâm Đã có nhiều công trình nghiên cứu về chất kết dính không chứa Formaldehyde được ứng dụng trong thực tế sản xuất Trong đó, sử dụng vi sinh vật lên men làm chất kết dính là một trong những hướng nghiên cứu có thể đem đến những ứng dụng trong thực tế sản xuất Thạch dừa là một sản phẩm lên men từ nước dừa có khả năng kết dính Nghiên cứu sử dụng thạch dừa làm chất kết dính có thể đưa đến khả năng mới trong sản xuất ván nhân tạo

Xuất phát từ những nhận định trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ ép tới chất lượng ván dăm gỗ

phế liệu cao su và chất kết dính thạch dừa”

Chương 1:

TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ VÁN DĂM

1.1.1.Lịch sử nghiên cứu và sản xuất sản phẩm ván dăm

1.1.1.1.Trên thế giới

Cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20 các nhà khoa học của Anh và Đức đã sử dụng mạt cưa, gỗ vụn trong cưa xẻ gỗ, trộn với keo để tạo ra tấm ván lớn và sau đó đã đề xuất công nghệ sản xuất sản phẩm dạng tấm với lớp lõi là gỗ vụn, mạt cưa, lớp ngoài là ván bóc Lúc đầu, sản phẩm không được chú ý Và phải đến gần giữa thế

kỷ 20 giới nghiên cứu mới quan tâm trở lại Khoảng năm 1935 – Sansonow nghiên cứu ván dăm có kích thước dăm dài, xếp lớp như ván dán, là cơ sở ban đầu cho ván dăm định hướng sau này Năm 1936 – E.C Loetscher đã tiến hành nghiên cứu các thông số công nghệ và hệ thống thiết bị đồng bộ sản xuất ván dăm Năm 1936÷1937 xưởng ván dăm đầu tiên trên thế giới mới được xây dựng tại Đức, có tên là Torfit Năm 1938 Tiệp khắc xây dựng xưởng ván dăm Dias Năm 1941 Thụy điển, Pháp… cũng phát triển loại hình sản phẩm này Năm 1942 – Công ty Farley – Loetscher xây dựng nhà máy ván dăm đầu tiên ở Mỹ Sản phẩm của công ty này có tên Loctex (ván không phủ mặt) Và Faloctex (ván có phủ mặt) Khối lượng thể tích

nhà máy gỗ dán xây dựng UFA lần đầu tiên được đưa vào hoạt động Năm 1957, đưa hai dây chuyền ván dăm vào sản xuất sản phẩm thương mại nhập khẩu của Anh Năm 1959÷1990, Liên xô tự chế tạo khoảng 40 dây chuyền máy và thiết bị

xuất ván dăm lắp đặt thêm 51 dây chuyền Những dây chuyền do Liên xô tự chế tạo

1998 Năm 2003 có 38 dây chuyền với công suất thiết kế/công suất thực tế:

chuyền, công suất thiết kế/công suất thực tế: 5.275.000 m3/4.717.000 m3 Năm

A.Voropaev)

Tại Trung quốc, năm 1993, An Tô Châu (Hội Khoa học kỹ thuật Bộ Lâm Nghiệp – Trung Quốc) đã nghiên cứu “ Công nghệ và tính chất của ván dăm tre định hướng ”, tác giả đã đi sâu nghiên cứu ảnh hưởng của tinh tre và ruột tre đến tính chất ván và đã kết luận những yếu tố cấu tạo tre đã không làm ảnh hưởng đến tính chất ván Năm 1994, Hua – Yukun tiến hành đề tài “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm định hướng từ nguyên liệu tổng hợp tre và gỗ bạch dương” (Composite Oriented Stands Board) Các tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của chủng loại keo, chiều dày ván dăm, tỷ lệ lượng dăm tre và gỗ, dạng cấu trúc ván đến một số chỉ tiêu chất lượng ván Tác giả đưa ra một số kết luận: Keo P – F (Phenolformaldehyde) và U – F (Ure formaldehyde) có thể sử dụng làm chất kết dính sản xuất ván OSB từ tre và gỗ Bạch Dương đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng so với các loại ván tương đương Ván dăm từ nguyên liệu gỗ Vân sam và một số loại

Có thể nói, ngành công nghiệp ván dăm trên thế giới thực sự phát triển sau khi chiến tranh thế giới thứ 2 kết thúc Từ 1952 ÷ 1957 sản lượng ván dăm trên thế giới tăng hơn 10 lần Và phát triển liên tục từ đó đến nay

Ván dăm được phát triển rộng rãi ở tất cả các châu lục, mạnh nhất ở Châu

Âu, kế đến là Châu Á, Bắc Mỹ Năm 2001 toàn thế giới có 719 nhà máy, tổng công

4,7% Những năm gần đây, nước có sản lượng ván dăm lớn nhất là Mỹ, kế đến là

Trung Quốc ở khu vực Đông Nam Á ván nhân tạo cũng phát triển mạnh: Thái lan

dân số khoảng 62 triệu người, năm 2008 sản xuất 2.600.000 m3 ván dăm, bình quân

1.1.1.2.Tại Việt nam

Sản phẩm ván dăm xuất hiện ở Việt nam hơi muộn, nên những nghiên cứu về ván dăm cũng chỉ bắt đầu từ những năm bảy mươi của thế kỷ trước

Ván dăm xuất hiện ở Việt nam vào những năm đầu thập kỷ 70 của thế kỷ trước, nhưng không phát triển Năm 1972 một dây chuyền sản xuất ván dăm có

ninh Năm 1974 dây chuyền ván dăm do Thụy điển viện trợ cũng có công suất

là không đưa được sản phẩm ra thị trường Cũng vào thời điểm này, ở miền Nam, tại Tân mai, Biên hòa một dây chuyền sản xuất ván dăm theo phương pháp ép đẩy

đã lắp đặt nhưng chưa đưa vào hoạt động Trên thực tế, đến những năm 80 của thế

kỷ 20 ngành sản xuất ván dăm của Việt nam vẫn ở mức không Chỉ từ những năm

1990, ván dăm ở Việt nam mới được chú ý sản xuất và liên tục phát triển cho đến nay Năm 1994, Nhà máy đường Hiệp Hòa – Long An lắp đặt phân xưởng sản xuất ván dăm với máy và thiết bị nhập toàn bộ từ Trung quốc Năm 1995 tổ chức sản

đàn Đến năm 2005 nhà máy đường La Ngà – Đồng Nai, tổ chức lắp đặt dây chuyền máy thiết bị sản xuất ván dăm từ bã mía nhập đồng bộ từ Trung quốc có công suất

Lâm Nghiệp Việt nam đưa dây chuyền ván dăm gỗ nhập từ Trung quốc, lắp đặt tại Phú Xá, thành phố Thái nguyên, tỉnh Thái nguyên đi vào sản xuất Những nhà máy nêu trên đều hoạt động có hiệu quả, chất lượng sản phẩm có sức cạnh tranh trên thị trường Ngoài ra các công ty ở nhiều địa phương trong cả nước cũng lắp đặt các dây

chế biến Lâm sản Đắc lắc, công ty chế biến gỗ Hòa bình (Kon Tum), nhà máy ván dăm Hương quỳnh (Bình Dương), công ty Hiệp Nguyên (Bình dương), công ty Lâm nghiệp U Minh Thượng (Cà mau), công ty ván dăm Tân phú (Đồng nai), công ty

Những nghiên cứu về ván dăm được nghiên cứu ở viện Khoa học Lâm nghiệp Việt nam, trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu từ những năm 80 của thế kỷ trước, tiếp tục cho đến hiện nay gồm những công trình của các tác giả : Nguyễn Phan Thiết (Nghiên cứu ván dăm tre), Nguyễn Trọng Nhân (viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) nghiên cứu sử dụng cọng dừa nước làm nguyên liệu sản xuất ván dăm Trần Văn Chứ (ván dăm chậm cháy) Hoáng Xuân Niên (ván dăm xơ dừa) Hoàng Thị Thanh Hương (Ván dăm tre gỗ kết hợp) Ván dăm tiếp tục được TS Phạm Ngọc Nam, Lâm Trần Vũ, Hoàng Xuân Niên…nghiên công nghệ sản xuất ván dăm từ nguyên liệu ngoài gỗ và phế liệu nông nghiệp như thân cây mỳ (sắn); thân cây ngô; vỏ đậu phộng, vỏ cà phê, thân chuối, rơm rạ kết hợp với trấu, mụn chỉ

xơ dừa kết hợp với trấu …

1.1.2 Nguyên liệu sản xuất ván dăm

Ván dăm (wood particleboarbds/particleboards) được hình thành bằng cách trộn dăm với keo và phụ gia rồi ép dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ (TCVN 7751 : 2007) Theo định nghĩa này, có ít nhất 2 thành tố tham gia vào cấu trúc sản phẩm ván dăm là dăm và keo

Dăm (particle): là những phần tử nhỏ được tách ra từ gỗ hoặc thực vật có xenlulo khác Có nhiều loại dăm khác nhau được sản xuất từ gỗ có khối lượng thể tích trung bình và thấp Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thực vật và phế liệu nông nghiệp có chứa xenlulô cũng được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ván dăm như : Rơm rạ, thân cây bông, thân cỏ, thân chuối thân cây sắn, bã mía, vỏ

cà phê, vỏ hạt hướng dương… Nói chung, tất cả các loại dăm dù được sản xuất từ

gỗ hay thực vật có chứa xen lu lô khác đều phải có kích thước, hình dạng đạt yêu cầu theo quy định

Keo là chất để kết dính các dăm lại với nhau [TCVN 7751 : 2007] Ván dăm đầu tiên được nghiên cứu bằng cách trộn gỗ vụn, dăm bào, mạt cưa với chất kết dính là những loại keo mà nguyên liệu có sẵn trong thiên nhiên như keo da, keo xương, keo máu,… được gọi tên chung là keo Albumin

Những loại keo này có độ bền chịu nước kém và dễ bị vi sinh vật phá hủy Đến năm 1909 nhà bác học Backeland đã chế tạo ra nhựa tổng hợp Phenol formaldehyde và keo Ure formaldehyde Hai loại keo này nhanh chóng được sử dụng thay thế keo Albumin trong sản xuất ván nhân tạo

Hầu hết, ván dăm sử dụng cho đồ mộc và xây dựng đều dùng keo Ure – Formaldehyde (UF) Loại keo này sử dụng Ure và Formaldehyde làm nguyên liệu chính để tiến hành phản ứng đa tụ, tạo thành keo Do nguồn nguyên liệu phong phú, công nghệ sản xuất đơn giản, tính năng dán dính tốt, có cường độ dán tính tương đối cao, có tính năng chịu nhiệt, chịu nước, chịu ăn mòn tương đối tốt Màu sắc của keo nhựa nhạt, giá thành thấp, nên có được ứng dụng rộng rãi Keo nhựa UF có nhiều nhãn hiệu, căn cứ vào sản phẩm dán khác nhau, keo nhựa UF có thể phân thành keo dùng cho ván dán, keo dùng cho ván dăm, keo dùng cho ván sợi, keo dùng cho ván ghép thanh Keo nhựa UF dễ lão hoá, nhưng có thể thông qua cùng

đa tụ với Phenol, Resocinol, Melamine tiến hành biến tính Ngoài ra, cũng có thể có thể dùng keo nhựa Vinyl acetate hỗn hợp với nó tạo thành keo nhựa UF biến tính

Sử dụng chất đóng rắn để nâng cao tốc độ và mức độ đóng rắn để nâng cao tốc độ

kể Những tính chất còn lại của ván dăm sử dụng keo urê Formaldehyde cũng tương

đương tính chất của ván dăm sử dụng keo Urê mêlamin Ngoài ra keo Urêformalđêhyd có giá khá rẻ so với keo Phênol Formalđêhyd và keo Uremelamin, nên trong sản xuất ván dăm, keo ure Formaldehyd được sử dụng rộng rãi Ván dăm

sử dụng chất kết dính là keo Ureformalđêhyd cho thêm chất kỵ nước sẽ có tính chịu nước cao ở nhiệt độ thường và cả nước sôi Trong trường hơp này màu sắc của gỗ không đổi, tính độc hại đối với người và môi trường hầu như không đáng kể và không gây mùi khó chịu

Nhưng ván dăm sản xuất với chất kết dính là keo UF có tính chịu tải trong điều kiện nhiệt ẩm kém Do đó trong điều kiện khí hậu khắt khe, người ta sử dụng loại ván dăm sản xuất ván với chất kết dính là keo Phenol – Formaldehyde (PF) đóng rắn trong môi trường bazơ Loại keo này được dùng trong công nghiệp ván dăm bắt đầu vào năm 1963, đến năm 1980 ở Đức đã có 9% tổng sản lượng ván dăm được sản xuất bằng keo Phenol đóng rắn ở môi trường bazơ Loại keo này sử dụng phenol (phenol, cresolmixed isomer, resorcinol) và loại aldehyde (Formaldehyde, furfurali), trong môi trường tính bazơ hoặc tính axit, gia nhiệt đa tụ hình thành dung dịch nhựa Keo PF có cường độ dán dính cao, tính chịu nước, chịu nhiệt tốt, tính ổn định hoá học cao không bị nấm mọt phá hoại, nhưng nhược điểm của nó là màu sắc tương đối đậm và lớp keo tương đối dòn Tính năng tốt của nó, làm cho nó thích hợp với cả chủng loại ván nhân tạo dùng trong nội ngoại thất Nhựa PF tính tan trong nước, sử dụng thuận lợi, hàm lượng phenol tự do tương đối thấp, dùng để sản xuất ván dán, thường là tính tan trong nước, tính thẩm thấu lớn, vì thế, phải cho thêm chất phụ gia, thường không cho chất đóng rắn, nhưng có thể cho chất thúc đẩy đóng rắn Keo nhựa PF tính tan trong alcohol, hàm lượng Phenol tự do cao, tính ô nhiễm lớn, thích hợp dùng sản xuất giấy ngâm tẩm gia nhiệt đóng rắn thành giấy màng keo Keo nhựa PF tuy có tình bền khí hậu cực tốt, nhưng yêu cầu khống chế

độ ẩm phôi ván rất khắc khe, nhiệt độ ép yêu cầu cao, thời gian tương đối dài và nhiều nhân tố không có lợi cho sản xuất ván Để cải thiện những thiếu sót về mặt này, thường biến tính keo PF bằng cách cùng đa tụ với Rescorcinol hoặc Melamine

Ván dăm sản xuất bằng keo Phenol – Formaldehyde (PF) cũng tồn tại một số nhược điểm như: Thời gian ép nhiệt kéo dài, giá thành cao, độc hại…Do nhược điểm này, keo Melamin– Formaldehyde (MF) được sử dụng để sản xuất ván dăm có khả năng chống chịu điều kiện khí hậu khắc nghiệt hơn Keo nhựa MF dùng nguyên liệu là Melamine và Formaldehyde, được đa tụ ở điều kiện nhất định Tính năng chịu nhiệt và chịu nước của loại keo nhựa này đều tốt hơn keo nhựa PF và UF, do giá thành của Melamine quá cao, nên chủ yếu dùng để sản xuất màng keo dán mặt trang sức

Ván dăm sử dụng keo phênol formalđehyd có khả năng chịu tác động của nước rất cao, ngay cả khi chịu tác động đồng thời của ẩm và nhiệt ( nước sôi), độ bền của ván không thay đổi Ngoài ra, ván sử dụng chất kết dính là keo PF có tính kháng trùng cao hơn, đồng thời giảm đáng kể những hư hại do nấm mốc và côn trùng gây ra so với gỗ nguyên ban đầu sử dụng làm ván dăm Nhưng sử dụng keo phênol Formalđêhyd thường làm xuất hiện các vết đốm sẫm màu, làm xấu ngoại quan của sản phẩm Mặt khác, keo phênol Formalđêhyd gây mùi khó chịu, thậm chí gây dị ứng , lan tỏa vào môi trường gây độc hại cho người sản xuất và sử dụng ván Thời gian ép ván sử dụng keo phênol Formalđêhyd dài hơn so với ép ván sử dụng keo urê formalđêhyd Ngoài ra, vì giá thành cao nên ván dăm sử dụng keo phênol Formalđehyd được sản xuất với số lượng ít và chỉ ở những xí nghiệp nhất định Keo Urêmêlamin tạo được mối liên kết keo bền vững khi chịu tác động của nước kể cả nước đun sôi Khác với mối liên kết keo tạo thành từ keo Urê Formalđêhyd chỉ chịu được tác động của nước ở nhiệt độ thường Ván dăm sử dụng keo Urêmelamin có tính chịu nước tốt, độ bền cao, màu sắc của gỗ không thay đổi nhưng vì khá hiếm và nhất là giá thành cao nên chỉ sản xuất trong những trường hợp cần thiết

Ngoài những loại keo nói trên, keo có nguồn gốc từ các chất vô cơ như các loại xi măng mác cao, thạch cao, thủy tinh nước … Cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm đặc biệt

Keo dán vô cơ thông thường là chỉ loại vật liệu bột vô cơ, khi trộn nó vào nguyên liệu sợi thực vật như dăm, sợi, sau khi trộn với nước hoặc dung dịch nước, trải qua hàng loạt tác dụng vật lý, hoá học, có thể từng bước cứng lại hình thành ván nhân tạo có cường độ nhất định, vật liệu dạng vô cơ trong đó có xi măng, thạch cao,

Keo dán vô cơ có những đặc điểm dưới đây: Nguyên liệu phong phú, có thể lấy ngay tại chỗ, giá thành hạ, tính bền tốt, tính thích ứng mạnh, có thể dùng trong môi trường nước, nóng, lạnh, phần nhiều là vật liệu không cứng Tính chậm cháy của sản phẩm ván nhân tạo tốt, năng lực làm tổ hợp vật liệu nền phức hợp với các loại vật liệu khác mạnh, sản phẩm có ván dăm xi măng, ván sợi gỗ vi măng, ván dăm thạch cao, ván sợi thạch cao

Ván dăm thông dụng thường dùng keo UF làm chất kết dính, có ưu điểm là giá thành thấp, sử dụng trong điều kiện khô và nhiệt độ thường xuyên không quá

formaldehyde tồn tại lâu dài và khuyếch tán ra môi trường làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng Vì vậy, thay thế keo UF bằng một loại keo không độc hại nhưng vẫn đảm bảo được độ bền trong điều kiện sử dụng như keo UF luôn được các nhà sản xuất quan tâm

Ván dăm sản xuất từ nguyên liệu gỗ cao su về cơ bản không khác gì so với ván dăm sản xuất từ những nguyên liệu gỗ khác Nhưng gỗ cao su có đường kính từ 9mm trở lên hầu như sử dụng tất cả vào xẻ gỗ cho sản xuất ván ghép thanh hoặc bóc ván mỏng Vì vậy, hầu như không có gỗ tròn cao su đường kính lớn làm nguyên liệu sản xuất dăm gỗ Nhưng lượng phế liệu cành ngọn và sau chế biến rất lớn được

sử dụng tạo dăm để sản xuất ván dăm Do phế liệu có nhiều dạng khác nhau nên dăm gỗ cao su được điều chế bằng máy nghiên dăm dạng búc có kích thước không đều và không đạt được kích thước dăm tốt nhất Tuy nhiên nếu băm dăm bằng thiết

bị thích hợp thì vẫn tạo được dăm tốt Riêng dăm từ ván mỏng có các chiều dày từ 0,5mm đến 2,2mm nên dăm điều chế từ phế liệu ván bóc có kích thước khác nhau Nếu ván mỏng có chiều dày dăm từ 0,7 – 2,2mm thì thay đổi điều chế dăm

1.1.3 Thạch dừa

Trong tự nhiên, ngoài thực vật tổng hợp được xenlulo thì vi khuẩn cũng có

khả năng tạo được xenlulo – gọi là Bacterial Cellulose (BC) Trong đó, vi khuẩn

Acetobacter xylinum sản xuất cellulose hiệu quả nhất BC là sản phẩm đặc biệt của

quá trình chuyển hóa sơ cấp và đóng vai trò là lớp bảo vệ bên ngoài, khác với cellulose của thực vật đóng vai trò là thành phần cấu trúc Với những tính chất đặc biệt như độ bền cơ học tốt, khả năng phân hủy sinh học, khả năng giữ nước tốt BC được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm (thạch dừa, chất ổn định thực phẩm), y học (màng trị bỏng, kem dưỡng da), truyền thông (màng rung, bổ chuyển đổi âm thanh)… Tuy nhiên, ứng dụng cellulose vi khuẩn ở Việt nam chủ yếu là sản

xuất thạch dừa dùng trong thực phẩm Nata-de Coco

Nguồn nguyên liệu để sản xuất BC

+ Nước dừa:

Nước dừa già nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất BC Trong nước dừa già có chứa nhiều carbohydrate, vitamin, acid amin, các chất kích thích sinh trưởng…, do đó nước dừa là môi trường dinh dưỡng rất thuận lợi cho sự phát triển

của vi khuẩn A.xylinum và là nguyên liệu truyền thống để sản xuất Nata-de Coco

Tùy theo giống dừa, lượng nước dừa thu được từ trái dừa khác nhau Thông thường, dừa để già lấy cơm dừa là loại trái lớn, lượng nước trung bình 300ml/ trái

+ Nước mía:

Nước mía có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, cũng là môi trường lý tưởng cho vi khuẩn A.xylinum phát triển Dung dịch nước mía pha loãng có thể sử dụng làm môi trường lên men sản xuất BC ở quy mô lớn Cũng có thể pha trộn nước dừa

và nước mía để làm môi trường lên men cho vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo ra

cellulose

+ Gỉ đường:

Thành phần rỉ đường có chứa (15÷20)% nước và (80÷85)% chất khô hòa tan Đặc biệt trong rỉ đường chứa khá nhiều loại vitamin Khi bảo quản lâu ngày, chất lượng của rỉ đường thường giảm Cần có chế độ bảo quản hợp lý để quá trình lên

men đạt hiệu quả cao Trong môi trường rỉ đường cũng phải cung cấp thêm nguồn nitơ như trong môi trường nước dừa

+ Thạch dừa - Bacterial Cellulose (BC)

Thạch dừa được tạo thành bởi sự lên men của vi khuẩn Acetobacter xylinum trong môi trường nước dừa già Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic.Tế bào Acetobacter khi còn nhỏ có dạng hình que, nhưng khi trưởng thành có dạng hình cầu có lớp vỏ nhầy bao quanh Trong môi trường nuôi cấy nước dừa già (hoặc nước cốt dừa) có bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết thì sinh khối tạo nên lớp hemicellulose Đó là thạch dừa (có hình dạng tùy theo vật chứa và độ dày tùy theo ý muốn)

Nguồn nguyên liệu chính sản xuất thạch dừa là nước dừa già (dừa khô) vào khoảng từ (10÷12) tháng tuổi Đây là phế phẩm của các nhà máy cơm dừa nạo sấy,

cơ sở sản xuất kẹo dừa, kẹo chuối, mứt, bánh phồng… Quá trình sản xuất thạch dừa góp phần giải quyết ô nhiễm môi trường của các nhà máy và các cơ sở nói trên Nhưng chính nó - quá trình chế biến thạch dừa cũng phát sinh chất thải gây ô nhiễm

Nguyên liệu phụ là các chất bổ sung dinh dưỡng như đường (saccaro), dấm (acid acetic ), Sunfat Amon (S.A), DiAmonPhotphat (DAP) Không thể thiếu dung dịch nước giống thạch dừa, được nhân ra từ ống nghiệm

Trong thực tế, các cơ sở sản xuất thạch dừa sử dụng men giống nhân ra rất nhiều lần nên chất lượng giống giảm sút, năng suất thạch dừa giảm dần Do đó, cần phải mua giống ống nghiệm để có nguồn giống mới tốt hơn

Để tạo được giống ống nghiệm thạch dừa cần phải có phòng thí nghiệm, dụng

cụ đạt yêu cầu như kính hiển vi, dụng cụ cấy, đĩa petri, bình tam giác, nồi hấp thanh trùng…Công việc tạo giống ống nghiệm thạch dừa do các Trường đại học, Viện, các Trung tâm nghiên cứu làm tốt hơn tại cơ sở sản xuất Tuy nhiên khi mua ống nghiệm về nhân ra chai để thành giống sản xuất thì các cơ sở sản xuất cũng phải có một khu vực sạch sẽ, sử dụng đèn cồn và bình xịt cồn để làm sạch môi trường

Qua “Nghiên cứu xây dựng chỉ tiêu chất lượng giống Acetobacter dùng trong sản xuất thạch dừa” của Bộ môn công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa, cho thấy: Khi sử dụng giống Acetobacter xylinum nhiều lần (4 mẻ trở lên) cho sản xuất mà không có sự phân lập lại thì mức độ nhiễm của các vi sinh vật lạ là rất cao

Sự tạp nhiễm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cảm quan của sản phẩm như bề mặt xù xì, bọng nước Nếu phân lập để loại bỏ các vi sinh vật lạ thì chất lượng sản phẩm tốt lại như cũ

Trong điều kiện không khí không được vô trùng và giống không được phục tráng thì môi trường nước dừa bị nhiễm nấm men và chúng sẽ sử dụng chất dinh dưỡng trong nước dừa để hoạt động sống, cạnh tranh dinh dưỡng với vi khuẩn Acetobacter, thậm chí nấm men dại che kín bề mặt thì vi khuẩn Acetobacter sẽ chết, thạch không hình thành được hoặc bề mặt thạch lồi lõm do sinh khối tích không đều hoặc có bọt khí ở bên trong

Để sản xuất thạch dừa cần phải thiết kế, bố trí mặt bằng như sau:

- Khu vực tiếp nhận, chứa và lọc nước dừa

- Khu vực đun nấu nước dừa

- Khu vực rót giống vào khay

- Khu vực để khay chờ lên men

- Phòng nhân giống cung cấp chai giống sản xuất

- Khu vực xử lý thạch thô chờ xuất bán

- Phòng kho chứa hóa chất như acid acetic, S.A, DAP

Quá trình sản xuất thạch dừa là quá trình lên men tạo sinh khối, do đó để đảm bảo chất lượng và hiệu suất thu hồi sản phẩm cao, khi nhân giống phục vụ sản xuất không được có nấm men dại và nhất thiết phải phục tráng giống khi có biểu hiện thoái hóa

Các địa chỉ bán giống thạch dừa:

- Bộ môn công nghệ vi sinh, Trường Đại học Bách khoa, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

- Viện sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

- Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ Bến Tre

Dự đoán trữ lượng chất kết dính thạch dừa

Diện tích trồng dừa ở Việt nam khoảng 200.000ha, khu vực miền Tây nam bộ

có khoảng trên 175.000ha, trong đó, địa phương có diện tích trồng dừa nhiều nhất là Bến Tre (38.000ha), Trà Vinh (12.418 ha) Các tỉnh thuộc Duyên hải miền Trung trồng khoảng trên 30.000 ha Trong đó tỉnh Bình Định có diện tích lớn nhất 12.000

ha Từ năm 2004 đến nay do hoạt động chế biến dừa trái gia tăng, giá bán nguyên liệu dừa trái lên rất cao nên diện tích trồng dừa ở các địa phương liên tục tăng, riêng tỉnh Bến Tre đã tăng thêm gần 3.000 ha, đạt 38.000 ha, tiếp tục giữ vị trí tỉnh trồng dừa nhiều nhất cả nước Mỗi ha trồng bình quân 140 cây, mỗi cây cho (50÷60) trái dừa khô mỗi năm, tổng cộng có 1.4÷1.680.000 trái dừa khô, tương đương 420÷504.000.000 líl nước dừa già để nuôi cấy thạch dừa Không kể đến khối lượng

bã cơm dừa hàng triệu tấn có thể sử dụng để tạo dung dịch nuôi cấy vi khuẩn

Bacterial Cellulose

Có thể thấy khối lượng phế liệu sau khi chế biến các sản phẩm từ quả dừa rất

lớn, làm ngũ quả cung cấp ổn định cho việc sản xuất một lượng lớn Bacterial

Cellulose vi khuẩn , có thể đáp ứng một phần nào đó chất kết dính trong nhu cầu

sản xuất ván nhân tạo, phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước và khả năng xuất khẩu

1.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Ván dăm được hình thành bằng cách trộn dăm với keo và phụ gia rồi ép dưới

tham gia vào trong kết cấu sản phẩm là dăm và keo Keo là chất kết dính được lựa chọn phù hợp với loại nguyên liệu điều chế dăm Thông thường trong sản xuất ván dăm chất kết dính là keo UF Dăm được điều chế từ nguyên liệu truyền thống sử dụng trong công nghiệp sản xuất ván dăm là gỗ Nhưng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và mức độ khan hiếm nguyên liệu gỗ tăng dần nên nhiều thực vật ngoài gỗ và phế liệu nông nghiệp có chứa xenlulo được nghiên cứu sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ván dăm Vì thế, dăm là những phần tử nhỏ có hình dạng khác

nhau được tách ra từ gỗ hoặc thực vật có xenlulo khác Tuy nhiên, các nhà khoa học nghiên cứu về ván dăm coi một dăm cơ bản là dăm phẳng có dạng hình học là hình hộp chữ nhật, đặc trưng bằng 3 kích thước : Chiều dài (l), chiều rộng (W), và chiều dày (t) Ảnh hưởng của dăm công nghệ, các yếu tố công nghệ, biến đổi hóa lý trong quá trình ép ván để hình thành ván dăm là cơ sở lý thuyết của vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến tính chất của ván dăm

Tính chất cơ lý của ván dăm được quyết định phần lớn từ quá trình công nghệ sản xuất Một thay đổi nhỏ của yếu tố công nghệ, có thể đưa tới những tính chất xác định của sản phẩm Điều đó cho phép tính toán phạm vi sử dụng ván dăm, đồng thời

có thể hạ giá thành Để tổ chức sản xuất ván dăm hợp lý, cần biết những nhân tố công nghệ cơ bản ảnh hưởng tới tính chất cơ lý của ván Những nhân tố đó là: khối lượng thể tích của ván, loại và lượng chất kết dính, chất phụ gia trong keo, hình dạng và kích thước dăm, loại vật liệu tạo ván, vỏ lẫn trong dăm, lượng bụi trong dăm, độ ẩm của hỗn hợp dăm keo trước khi ép sơ bộ Nhiệt độ bàn ép và thời gian giữ ván trong máy ép, kết cấu của nó

1.2.2 Hình dạng và kích thước dăm công nghệ

Trong sản xuất ván dăm, dăm gỗ được coi là những phần tử có mặt cắt ngang hình chữ nhật, đặc trưng bằng 3 kích thước: Chiều dài (L), chiều rộng (W), và chiều dày (t) Bảng 1.1 dẫn ra tên gọi, hình dạng và kích thước một số loại dăm gỗ thường

Bảng 1.1 Hình dạng và kích thước của dăm (mm) trong sản xuất ván dăm

Hình dạng dăm Chiều dày Chiều rộng Chiều dài

Ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất cơ học của ván dăm là chiều dầy của dăm,

nó quyết định tỷ lệ diện tích giữa bề mặt dăm, khối lượng dăm và lượng keo tráng Dăm càng dày, càng rộng thì cường độ uốn tĩnh càng thấp Khi giảm bề dày dăm từ 1,0mm xuống đến còn 0,1mm thì diện tích riêng của mỗi đơn vị khối lượng dăm tăng từ 0,74m2 lên đến 4,7m2[3].

Đặc trưng cơ bản về kích thước hình học của một dăm gỗ có mặt cắt ngang hình chữ nhật hoặc hình vuông là các kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều dày

Đa số các nhà khoa học đều sử dụng hai khái niệm “mảnh” và “dẹt” để đánh giá hình dạng của dăm

Tỷ số mảnh S (Slaenderness ratio) là đại lượng không thứ nguyên tạo thành

từ phép chia giữa chiều dài và chiều dày: S = Chiều dài/ chiều dày = L/t

t

L Chiêuday

Dễ dàng nhận ra rằng L = w thì J = S: chiều dài và chiều rộng dăm bằng nhau; J = 1 và w = t: dăm có mặt cắt ngang hình vuông

Tỷ số giữa chiều dài và chiều dày chính là yếu tố ảnh hưởng đến hoàng loạt các yếu tố trong quá trình tạo ra ván dăm và tính chất của sản phẩm như: diện tích của dăm trong tấm, tính chất cơ học của sản phẩm, lượng keo tiêu hao cho toàn bộ những đặc tính của sản phẩm đã dự kiến trước

Khi giảm trị số của S, giữ nguyên trị số của L có nghĩa là trị số của t tăng, sẽ làm tăng lượng keo trên một đơn vị diện tích bề mặt dăm Những dăm ở lớp trong, khi giảm trị số S thường đòi hỏi một lượng keo lớn hơn, tính trên một đơn vị diện tích dán dính so với diện tích bề mặt ngoài của dăm

Các nghiên cứu của A.A Moslemi, Kimito, và các tác giả khác đã chỉ ra rằng những dăm có trị số S trong phạm vi 120 – 200 đặc trưng cho dăm mỏng và dài, ván

có khả năng chịu uốn cao Trị số S tăng đến một mức nào đó có thể hạn chế mức độ hút nước và ổn định kích thước, trị số S đạt đến trị số 50 thì khả năng bám đinh của sản phẩm tăng cao, vượt trị số khả năng bám đinh không còn nữa Lớp dăm ở giữa ván thường có tỷ lệ mỏng thấp, trị số S khoảng 60 Khi S < 150 thì cường độ uốn tĩnh của ván sẽ tăng lên theo sự tăng của S Khi S > 150 thì cường độ uốn tĩnh thay đổi không rõ rệt Thông thường người ta cho rằng S =(100 ÷ 200) ( đối với dăm bề

Tuy nhiên các công thứ trên có những nhược điểm về mặt lý luận như dăm

có cùng một trị số S nhưng chiều dày và chiều dài khác nhau hoặc cùng trị số J nhưng chiều rộng và chiều dày khác nhau Điều này dẫn đến những trường hợp dăm

có chỉ số S bằng nhau nhưng kích thước dăm hoàn toàn khác nhau, do đó ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm cũng hoàn toàn khác nhau

Những nhà khoa học Nga nghiên cứu về hình dạng và kích thước dăm bằng thực nghiệm Các trị số của kích thước dăm và ảnh hưởng của chúng đến độ bền của ván được dẫn ra trong bảng …

Bảng 1.2: Kích thước dăm sử dụng trong sản xuất ván dăm[26]

Bảng 1.3: Ảnh hưởng của kích thước dăm đến độ bền ván [26]

Chiều dài dăm

(mm)

Độ bền uốn tĩnh (Mpa)

Chiều rộng dăm (mm)

Độ bền uốn tĩnh (Mpa)

1.2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm thảm dăm

Lượng ẩm trong thảm dăm tồn tại do quá trình sấy dăm chưa khô kiệt và do lượng nước trong chất kết dính đưa vào Chất kết dính sử dụng trong quá trình sản xuất ván dăm là Cellulose vi khuẩn chiếm lượng nước lên đến 95%, một phần của

lượng nước này bay hơi trong quá trình ép nhiệt, phần còn lại xâm nhập vào dăm trong quá trình trộn dăm

Nước từ keo có thể nâng độ ẩm thảm dăm lên (20 ÷ 40)% Độ ẩm của thảm dăm quá lớn gây khó khăn cho quá trình sản xuất và làm giảm chất lượng của ván

Độ bền ván đạt giá trị cực đại khi độ ẩm ván từ (8 ÷12)%

Độ ẩm phôi cao làm dăm dẻo hơn, độ bền uốn dăm cao và độ ẩm của thảm dăm sẽ giúp cho quá trình vận chuyển nhiệt từ bề mặt đến lõi thuận lợi hơn Tuy nhiên, nếu độ ẩm dăm quá cao sẽ làm cho thời gian ép tăng lên vì độ ẩm cao của thảm dăm làm chậm lại phản ứng trong lúc đóng rắn keo, hiện tượng cong vênh của ván xảy ra ảnh hưởng đến chất lượng ván Độ ẩm của thảm dăm quá thấp làm chậm lại quá trình vận chuyển nhiệt tư bề mặt vào lớp giữa của thảm dăm, gây nên chênh lệch chất lượng rất lớn giữa bề mặt và phần lõi ván

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, để nâng cao chất lượng ván dăm nên sử dụng dăm lớp mặt có độ ẩm cao hơn dăm lớp lõi Dăm lớp lõi có độ ẩm thấp tránh hiện tượng vỡ ván hoặc giảm chất lượng ván khi ép Dăm lớp mặt có độ ẩm cao hơn tạo điều kiện cho bề mặt ván bóng, mịn hơn và tạo điều kiện vận chuyển nhiệt từ bề mặt vào lớp trung tâm Đối với các loại keo là các hợp chất cao phân tử thì độ ẩm dăm lớp giữa (lớp trung tâm của thảm dăm) thông thường là 6%, lớp mặt là 8%

1.2.4 Áp lực ép

Áp lực ép trong ép nhiệt tạo nên sự tiếp xúc dăm – dăm và được xác định bởi khối lượng riêng tính toán của ván Nếu ép với áp lực nhỏ, khối lượng riêng của ván nhỏ hơn khối lượng riêng tính toán và ngược lại Trong thực tế để đạt liên kết tốt, trường hợp lượng keo thấp nên sử dụng áp lực ép cao hơn Dưới tác dụng của áp lực, thảm dăm bị nén lại Do đó dẫn đến sự không đồng đều về chiều dày của ván ở các lần ép khác nhau Để khắc phục điều này người ta sử dụng thanh cữ bằng kim loại

1.2.5 Thời gian ép

Thời gian ép có vai trò quan trọng trong sản xuất ván dăm Nếu thời gian ép nhiệt ngắn, keo đóng rắn không hoàn toàn và lượng ẩm có trong thảm chưa kịp

thoát ra ngoài, dẫn đến ván có kết cấu yếu và tách lớp Khi tác động nhiệt cao và thời gian kéo dài các sợi gỗ bị sấy khô trở nên giòn, ảnh hưởng xấu đến tính chất cơ

lý của sản phẩm Ngược lại, với tác động của nhiệt độ cao có thể rút ngắn thời gian giữ ván ở trong máy Xác định đúng thời gian ép sẽ tạo được sản phẩm có chất lượng và hiệu quả kinh tế cao

1.2.6 Nhiệt độ ép

Nhiệt độ ép phụ thuộc vào loại nguyên liệu dăm, loại keo và một số thông số khác của chế độ ép Để nâng cao năng suất và chất lượng, hiện nay xu hướng của các nhà sản xuất ván dăm thường hướng tới sử dụng chế độ ép với nhiệt độ cao, áp

nhiệt độ càng cao thời gian ép rút ngắn lại và chất lượng ván tốt hơn

1.3 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA QUÁ TRÌNH ÉP SẢN PHẨM

1.3.1 Tính toán nguyên liệu tạo ván

1.3.1.1 Khối lượng thể tích của ván

Khối lượng thể tích, ở một mức độ đáng kể, ảnh hưởng đến tất cả tính chất

cơ học, vật lý của ván dăm Khối lượng thể tích của ván, được xác định theo tiêu

γ

V

m

γ : (kg/m³) là khối lượng thể tích của mẫu ván

m : khối lượng của mẫu (kg hoặc g)

d : chiều dày mẫu thử (mm)

Sự khác biệt trong kết cấu của ván một lớp, ba lớp, nhiều lớp gây ra sự khác nhau về tính chất của lớp trong và lớp ngoài Ngay cả ván một lớp , ở giữa ván, khối lượng thể tích ván cũng giảm so với phía ngoài theo chiều dày, còn ván ba lớp

và nhiều lớp sự khác biệt còn lớn hơn Khối lượng thể tích của cả tấm ván phụ thuộc vào khối lượng của từng lớp ván và có thể xác định theo công thức :

p : tỷ lệ chiều dày lớp ngoài so với chiều dày chung của tấm ván ( %)

Khối lượng thể tích ván được tính theo khối lượng thể tích của mỗi lớp và ngược lại, khối lượng thể tích mỗi lớp tính theo khối lượng thể tích chung của cả tấm ván, sai số khoảng 1% , hoàn toàn trong giới hạn cho phép Điều này cho phép sản xuất ván với những tính chất có thể dự kiến trước

Thông thường, trong sản xuất và sử dụng, người ta muốn tạo được sản phẩm ván dăm có khối lượng thể tích trung bình, nhưng độ bền tương đối cao Hoàn toàn

có thể đạt được điều này với những sản phẩm ván dăm có khối lượng thể tích

)(

100(10

)100(





P w

w

i



1.3.1.3.Tính lượng keo và phụ gia

Lượng keo và phụ gia tính theo trọng lượng dăm tạo ván khô kiệt và trọng lượng keo cũng khô kiệt

Goi =

li

w100

có thể bằng bội số 3  20 lần chiều dày của ván.Trong quá trình vận chuyển trong xưởng, vùng biên của thảm dăm dày, xốp sẽ rơi xuống làm tăng thêm hao phí khi cắt cạnh bên của sản phẩm Những dăm nhẹ, nhỏ sẽ rơi xuống bên dưới thảm qua lỗ hổng xốp Kết quả là lớp trên của thảm có nhiều dăm thô, còn lớp dưới nhiều dăm nhỏ mịn Những khuyết điểm trên sẽ bị loại bỏ khi thực hiện ép sơ bộ, nghĩa là nén cho các dăm sít lại

Bản chất vật lý của quá trình ép sơ bộ như sau : Dăm dùng trải thảm có hình dạng, kích thước, độ ẩm khác nhau Giữa các dăm tạo thành những lỗ hổng chứa không khí trong thảm dăm.Thể tích tổng cộng của thảm dăm bằng thể tích của các phần từ dăm, cộng với thể tích không khí trong các lỗ hổng, xốp của thảm dăm

Vtd = Vd + Vkk Giai đoạn đầu và giai đoạn tiếp theo khi nén thảm dăm xảy ra cùng lúc việc các dăm sít lại gần nhau với việc thoát không khí từ các lỗ hổng (xốp) của thảm dăm Nhưng quá trình này xảy ra từ từ Đầu tiên là lớp trên, sau đó đến các lớp dưới Những lớp này sít lại, truyền áp lực lên các lớp tiếp theo v.v… Kết quả này là thảm dăm được nén không đồng đều Những lớp phân bố ở gần tấm gia nhiệt của máy ép, sẽ được nén chặt hơn Những lớp phân bố ở xa được nén ít hơn Những dăm ở lớp trên xáo trộn lấp đầy các khoảng trống để tiếp giáp với nhau Sau đó, lực

ép không bị hao phí vào việc làm dăm lớp trên sát vào nhau và biến dạng Qua lớp dăm đã ép sát vào nhau, áp lực tiếp tục truyền tới các lớp tiếp theo Các lớp này cũng sít vào nhau và không biến dạng Cứ như thế cho đến lớp dăm ở giữa Chiều

chiều dày cuối cùng là

 =S1/S2

Quá trình ép sơ bộ diễn ra trong một thời gian nhất định Nếu tăng áp lực chậm thì khả năng chuyển dịch của các dăm nhiều hơn so với tăng áp lực nhanh Khi ép nhanh, trong thảm dăm tăng nhanh nội ứng xuất chống lại lực ma sát, mà lực

ma sát này cản trở chuyển dịch của dăm Vì vậy, khi tăng nhanh áp lực ép, thảm dăm bị ép ít hơn và không đồng đều hơn, so với ép chậm Tăng áp lực ép càng chậm thì mức độ nén càng lớn

Ngoài ra, khi nén nhanh thảm dăm, một phần không khí giữa các dăm không kịp thoát ra ngoài theo các cạnh bên, đã len sâu vào trong thảm Lượng không khí này được nén cùng với thảm dăm ở một áp lực tương đối cao Đến khi huỷ bỏ áp lực, đặc biệt là thực hiện nhanh sẽ phục hồi lại thể tích ban đầu, phá huỷ và làm yếu thảm dăm Nếu huỷ bỏ ứng suất ép một cách từ từ, chiều dày của thảm dăm được phục hồi một phần nhờ sự đàn hồi của các phần từ gỗ, đồng thời tham gia vào việc nâng cao sự đồng đều về khối lượng thể tích hơn Nhưng chiều dày cuối cùng vẫn nhỏ hơn chiều dày ban đầu Nghĩa là:

Áp lực ép

Hình 1.1.Sự phụ thuộc của mức độ nén thảm dăm vào áp lực ép, thời gian ép

Nhưng nguyên nhân thực sự ảnh hưởng đến mức độ nén của thảm dăm là chiều dày của dăm Vì khi dăm dày, độ cứng của dăm tăng, dẫn đến khả năng kháng nén của thảm tăng Ngoài ra, tăng độ ẩm của dăm, mức độ nén của thảm cũng tăng Nhưng đến một giới hạn nào đó, dù độ ẩm của dăm tăng, mức độ nén của thảm dăm cũng không thay đổi đáng kể

1.3.2.2 Quá trình ép sản phẩm

Hỗn hợp những phần tử gỗ cùng với chất kết dính đưa vào ép nhiệt tạo thành một khối vật liệu gồm ba pha: chất rắn (gỗ và chất khô trong chất kết dính), chất lỏng (nước trong các phần tử gỗ và chất kết dính), chất khí (không khí trong các phần tử gỗ và giữa chúng) Dưới ảnh hưởng của áp lực và sự đốt nóng, trong thảm

dăm xảy ra một loạt các quá trình hoá lý phức tạp Kết quả là tạo ra tấm ván dăm

Hình 1.1 cho thấy đặc trưng biến đổi của các thông số cơ bản, xác định các quá trình hoá lý diễn ra trong thảm dăm theo thời gian ép Trong quá trình ép, chiều dày

và độ ẩm của thảm dăm giảm xuống, còn nhiệt độ và độ bền được tăng lên Sự lựa chọn đúng các điều kiện ép sẽ đảm bảo các thông số hoá – lý của tấm ván là tốt nhất, với thời gian ép tối thiểu Vì vậy cần khảo sát một cách chi tiết hơn các quá trình hoá lý trong quá trình ép và phương pháp tác động lên chúng bằng cách thay đổi các yếu tố công nghệ, bao gồm : áp lực ép, nhiệt truyền cho thảm dăm, thời gian

ép liên tục và kể cả sự thay đổi đặc điểm vật lý của thảm dăm (độ ẩm, khối lượng thể tích của các phần tử gỗ, tốc độ đóng rắn của chất kết dính…)

Hình 1.2 Đặc trưng biến đổi của quá trình ép ván dăm

1-Nhiệt độ lớp ngoài 2- Nhiệt độ lớp trong 3- Độ ẩm lớp trong 4- Độ ẩm của

thảm ép 5- Khối lượng thể tích 6- Độ bền

Tác động củaáp lực đến sự biến đổi trong thảm dăm

Những mảnh dăm trong thảm dăm được phun một lớp keo mỏng dạng sương

mù Chỉ ép sơ bộ cũng đã loại bỏ được không khí có trong thảm dăm Dưới tác dụng của áp lực và nhiệt, chất kết dính chảy loang trên bề mặt dăm Như đã biết, sự dán dính chỉ có thể xảy ra khi tạo được những điểm liên kết bề mặt nhờ chất kết dính trung gian dẫn vào giữa chúng và duy trì những điểm này từ khi đóng rắn từng phần đến đóng rắn hoàn toàn, đảm bảo cho mối ghép keo đủ bền vững Mối liên kết như vậy ở sản phẩm ván dăm xảy ra theo từng điểm riêng biệt Trong đó có những giọt chất kết dính khá lớn lấp đầy sự mấp mô của bề mặt các mảnh dăm Để tạo ra những điểm liên kết bề mặt của các mảnh dăm nhờ chất kết dính, thì thảm dăm phải chịu sự tác động của ngoại lực (áp lực ngoài) Trong trường hợp này, các phần tử gỗ sát dần lại với nhau và ép không khí giữa chúng thoát ra ngoài Trong khi sát lại gần nhau, các dăm gỗ tạo nên một sức bền nào đó của thảm dăm nhờ lực liên kết phân tử giữa chúng Độ bền này càng tăng lên, nhờ sự đan chéo vào nhau của các dăm gỗ riêng biệt Tiếp tục tăng áp lực ép ( ngoại lực), các dăm gỗ bị biến dạng,

làm tăng lực liên kết phân tử, tăng diện tích tiếp xúc giữa các dăm gỗ, dẫn đến làm tăng độ bền của mối dán dính

Như vậy, ban đầu khi ép thảm dăm trong máy ép nhiệt, xảy ra hiện tượng như ép nguội Nhưng tiếp tục truyền nhiệt từ tấm gia nhiệt hoặc từ nguồn khác vào thảm dăm, xảy ra sự thay đổi các thông số hoá lý rõ rệt Do những thay đổi này, thảm dăm được nén mạnh Áp lực bên ngoài (ngoại lực) khi ép, được xác định bởi khối lượng thể tích đã định trước của sản phẩm Khi áp lực ép quá cao, khối lượng thể tích đạt được của sản phẩm lớn hơn tính toán ban đầu, nhưng chiều dày có thể nhỏ hơn dự kiến

Khi áp lực ép cao, thảm dăm đạt tới chiều dày dự kiến nhanh hơn so với áp lực ép thấp Sau khi đạt đến chiều dày dự kiến (và ngay cả trong quá trình nén), nhiệt tác động nhanh lên lớp ngoài, làm dăm được nung nóng mạnh hơn lớp trong Dăm đang ở trong thái đàn hồi chuyển qua trạng thái dẻo, dần dần mất tính đàn hồi Trong thời gian này, dăm lớp trong chưa được truyền nhiệt đầy đủ nên vẫn giữ được tính đàn hồi, tiếp tục kháng lại lực ép Lực kháng ép này tác động lên lớp ngoài Chính vì vậy mà lớp bên trong được giảm mức độ nén, còn lớp ngoài bị nén nhiều hơn, dẫn đến khối lượng thể tích của các lớp không đều Nếu ép với áp lực nhỏ, khối lượng thể tích của sản phẩm nhỏ hơn tính toán ban đầu

Một nguyên nhân khác làm khối lượng thể tích của ván dăm không đếu là do

độ dao động lún khi ép ván quá lớn Trường hợp ép ván dán, độ lún ván khi nén khoảng (10÷20)% Nhưng sản xuất ván dăm độ lún tới (70÷90)% Như vậy, độ dao động lún khi ép ván dăm rất lớn so với ván dán Điều này dẫn đến sự không đồng đều về khối lượng thể tích và chiều dày của sản phẩm Để giảm mức độ không đều về chiều dày người ta sử dụng thanh cữ kim loại đặt xung quanh tấm gia nhiệt của máy ép

Thanh cữ ngăn cản tấm gia nhiệt của máy vượt quá điểm thấp nhất quy định

về chiều dày sản phẩm Thanh cữ có chiều dày bằng tổng cộng chiều dày sản phẩm

và chiều dày tấm đệm nếu nó nằm giữa hai tấm gia nhiệt, hoặc bằng chiều dày của sản phẩm nếu thanh cữ nằm giữa tấm đệm và tấm gia nhiệt trên Quá trình ép có sử

dụng thanh cữ, cần phải tính toán kỹ vì chiều dày của sản phẩm phụ thuộc đáng kể vào tính chất vật lý của thảm dăm và điều kiện ép

Tấm gia nhiệt của máy ép có thể coi như trục bị uốn cong nằm giữa hai ổ đỡ

là thanh cữ Để tránh trường hợp tấm gia nhiệt bị uốn cong, chiều dày của tấm gia nhiệt phải từ (140÷180)mm Ở Việt nam, thông số chế tạo đối với tấm gia nhiệt của máy ép nhiệt chỉ khoảng (50÷70)mm Tấm gia nhiệt chiều dày lớn đảm bảo mức độ

ổn định nhiệt giữa các lần ép ván hơn so với tấm gia nhiệt có chiều dày bé

Để nhận được chất lượng cao của mối liên kết, cần phải giữ cho áp lực ép không đổi ở giai đoạn đầu Điều đó được giải thích rằng : chất kết dính không chỉ phủ ở bên ngoài dăm gỗ mà còn dẫn vào những lỗ tế vi bên trong gỗ Để hiểu điều này, có thể hình dung gỗ như một vật liệu có nhiều lỗ nhỏ Thoạt đầu của quá trình

ép, áp lực tăng, nén các dăm gỗ có tính đàn hồi sát lại gần nhau, làm giảm thể tích các phần rỗng bên trong Khi giảm áp lực, các khoảng trống được khôi phục lại và tạo nên vùng chân không, dưới tác dụng của vùng chân không, chất kết dính bị hút vào dăm gỗ

Ngoài ra khi tạo dăm, có các vết nứt rất nhỏ trên bề mặt chúng, việc thấm hút một lượng nhỏ chất kết dính vào dăm gỗ, làm độ bền của tấm ván dăm được nâng cao Nhưng mặt khác do việc thấm hút này mà lượng chất kết dính tham gia vào mối liên kết chung của các dăm bị giảm, dẫn đến độ bền của ván dăm giảm Thực tế sản xuất ván dăm chỉ rằng việc thấm hút chất kết dính vào trong dăm gỗ là không tránh khỏi Vì vậy, để đảm bảo độ bền tính toán của ván ,cần tăng thêm lượng chất kết dính cho phần thấm vào gỗ Đó là điều không mong muốn

Ép ván dăm với một áp lực quá lớn (giai đoạn đầu) dẫn đến độ không đều về khối lượng thể tích của ván lớn Khi đó, khối lượng thể tích của lớp ngoài lớn hơn lớp giữa của tấm Kết quả là ở trong một tấm ván có khối lượng thể tích của các lớp không đồng đều Điều này được giải thích như sau: Trong quá trình nén, khi áp lực cao, thanh cữ nhanh chóng tiến sát tới tấm ép trên, thảm dăm cũng đạt tới chiều dày

dự kiến nhanh hơn so với áp lực thấp Từ khi nén cho đến khi khoang ép đóng kín, thảm dăm được nung nóng và làm khô, nên từ trạng thái nén đàn hồi chuyển qua

trạng thái nén dẻo có nghĩa là thoát khỏi áp lực nén Trong quá trình đó lớp ngoài được nung nóng nhanh hơn so với bên trong, dần dần mất tính chất đàn hồi Cùng thời gian, lớp bên trong được nung nóng không đầy đủ, vẫn giữ được tính đàn hồi, tiếp tục chống lại độ nén Lực kháng nén này tác động thông qua lớp ngoài làm cho lớp ngoài được nén nhiếu hơn, nên khối lượng thể tích cao hơn Còn lớp bên trong của ván được giảm độ ép nên khối lượng thể tích thấp hơn

Như vậy áp lực ép ban đầu khá quan trọng, nên lực chọn đúng trị số yêu cầu

là rất cần thiết Bảng 1.4 là trị số áp lực ép giai đoạn đầu theo khối lượng thể tích của từng loại ván, được dẫn ra để tham khảo

Bảng 1.4 Trị số áp lực ép giai đoạn 1 theo khối lượng thể tích

KLTT ván

Chiều dày ván ( mm)

Áp lực GĐ1 Mpa

KLTT ván

Chiều dày ván mm

Áp lực GĐ1(Mpa)

Quá trình biến đổi nhiệt trong thảm dăm

Nhiệt độ tác dụng lên thảm dăm được truyền vào từ tấm gia nhiệt của máy ép Cường độ làm nóng không đều theo diện tích và chiều dày của thảm Nhiệt độ lớp ngoài của thảm rất nhanh chóng đạt tới nhiệt độ của tấm gia nhiệt và diễn ra đồng thời ở khắp diện tích mặt ngoài từ điểm giữa của bề mặt thảm đến cạnh bên

Nhưng, hiện tượng diễn ra hoàn toàn khác khi truyền nhiệt vào lớp trong của thảm dăm Khoảng cách từ bề mặt tấm gia nhiệt của máy đến các điểm theo chiều dày của thảm dăm đều nhau Tuy nhiên, phân bố vật chất theo chiều dày của thảm dăm không đều Có thể hình dung thảm dăm như vật thể xốp có độ ẩm lớn Vì vậy,

khi ép thảm dăm, sự tăng nhiệt được thực hiện nhờ sự dẫn nhiệt bằng chuyển dịch vật thể

Quá trình đó như sau: Khi ép nóng, duới tác động của nhiệt, lớp ngoài của thảm được nung nóng và chứa đựng trong nó ẩm được đun sôi Tốc độ tạo thành hơi tăng, đẩy nhanh tốc độ chuyển dịch hơi vào bên trong thảm dăm Vì có sự cản trở chuyển dịch này từ phía các mảnh dăm, trong thảm dăm tạo nên gradien áp suất hơi

dư Dưới tác dụng của gradien áp suất, dòng ẩm từ lớp ngoài chuyển vào lớp trong của thảm dăm Tốc độ hóa hơi tỷ lệ với gradien nhiệt độ và độ dẫn nhiệt của thảm dăm được gia nhiệt Còn tốc độ chuyển dịch tỷ lệ với gradien áp suất hơi và độ xốp

Ở đây, cần lưu ý là khi nâng cao nhiệt độ của quá trình ép, có nghĩa là gradien áp suất hơi dư được nâng cao, quá trình cấp nhiệt cho thảm dăm nhờ chuyển dịch vật thể được tăng tốc Cũng trong thời điểm này, khối lượng thể tích tăng đến trị số tính toán, làm giảm độ rỗng của thảm dăm Do vậy, làm tăng khả năng cản trở hơi truyền từ lớp ngoài vào lớp trong Sau đó cản trở cả việc thoát hơi từ trong thảm ra ngoài mặt bên

Đồ thị ở hình 1.3 chỉ ra quá trình nung nóng thảm dăm ở những lớp khác nhau theo chiều dày của thảm dăm Đối với lớp ngoài ( lớp bề mặt ) lúc đầu quá trình tăng nhiệt xảy ra hầu như theo đường thẳng và trong khi tiến dần đến nhiệt độ của tấm ép gia nhiệt, tốc độ nung nóng giảm dần Nhưng quá trình nung nóng lớp bên trong ( đường 2,3,4,5,6 ) có diễn biến khác Ban đầu của quá trình ép, nhiệt độ của lớp bên trong không có gì thay đổi Sau đó, do ảnh hưởng của lớp ngoài (nhờ độ

nghĩa là đến quá trình hoá hơi mạnh và nhiệt độ này của lớp trong thảm dăm hầu như không thay đổi đến giai đoạn cuối của quá trình hoá hơi và thoát hơi của thảm dăm ra mặt đầu Nhiệt độ của các lớp trung gian cũng có thể thay đổi tương tự

Hình 1.3 Diễn biến thay đổi nhiệt trong thảm dăm của quá trình ép ván

1 Trên bề mặt thảm- 2; Cách 2mm – 3; Cách 4mm – 4; Cách 6mm – 5; Cách 8mm

–6; Cách 9,5mm Đường cong tăng nhiệt ở vùng biên của lớp trong được đặc trưng bởi 3 giai đoạn Giai đoạn đầu diễn ra quá trình nung nóng nhanh lớp trong đến nhiệt độ hóa

tăng nhiệt (nung nóng) vùng biên của lớp trong hầu như giống với đường cong tăng nhiệt (nung nóng) vùng giữa Ở giai đoạn hai, đường cong nung nóng biểu thị bằng đoạn cong gần vuông góc, đặc trưng cho việc giảm tốc độ tăng nhiệt Khi đó ẩm bắt đầu hoá hơi mạnh Toàn bộ năng lượng nhiệt của tấm gia nhiệt truyền vào đều tiêu hao cho việc hoá hơi này

Ở những phần xa cạnh biên, hơi tạo ra lúc đầu không bị cản trở trong thảm dăm Tiếp tục nung nóng, áp lực hơi ở vùng giữa tăng lên và hơi bắt đầu thoát từ thảm dăm ra môi trường, kéo theo sự giảm tốc độ nung nóng của thảm Càng tiếp tục những điểm ở phía trong thảm dăm cách xa lớp ngoài đòi hỏi áp lực lớn để hơi

có thể vượt quá sức cản của thảm dăm (do độ chặt khít tạo nên) và thoát ra ngoài Giai đoạn ba tiến gần đến thời điểm cuối của quá trình ẩm hoá hơi mạnh, nhiệt độ lại tăng

Ba giai đoạn tăng nhiệt độ để nung nóng thảm dăm không phải diễn ra tuần

tự mà gián đoạn, từng phần theo thời gian Ví dụ : trong lúc nung nóng lớp trong

ẩm đã thoát ra ngoài theo mặt bên

Quá trình biến đổi ẩm trong thảm dăm khi ép nhiệt :

Trong khi nhiệt độ của thảm dăm có những biến đổi như đã nói ở trên thì, độ ẩm của thảm dăm khi ép nhiệt có những biến đổi như ở hình 1.4

Hình 1.4 Diễn biến độ ẩm của thảm dăm

b Độ ẩm của thảm dăm: 1- chung, 2 - lớp ngoài, 3 - lớp trong

Hình 1.4 Chỉ ra độ ẩm của lớp ngoài thảm dăm do sự truyền nhiệt cực mạnh tạo ra hơi và sự chuyển động của nó vào bên trong thảm làm cho độ ẩm bên trong từ

từ tăng lên Tiếp tục sự chuyển động của hơi nước vào bên trong thảm, độ ẩm bên trong đạt trị số tối đa sau đó giảm vì sự thoát hơi ra mặt bên của thảm và điều đó dẫn đến sự giảm ẩm chung của thảm dăm

Chương 2 : MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tìm các thông số công nghệ hợp lý, các giải pháp công nghệ tạo ván dăm

phù hợp khi sản xuất ván dăm từ chất kết dính thạch dừa và dăm gỗ cao su trong điều kiện sản xuất ván dăm của Việt Nam

2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Các thông số công nghệ tạo ván dăm từ chất kết dính thạch dừa và dăm gỗ

gỗ cao su phế liệu (nhiệt độ ép, thời gian ép, lượng keo)

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.3.1 Nghiên cứu quá trình nghiền và tạo dăm từ phế liệu gỗ cao su

2.3.2 chế tạo thiết bị nghiền thạch dừa và nghiên cứu quá trình nghiền thạch dừa 2.3.3 Nghiên cứu khả năng dán dính của thạch dừa

2.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép, thời gian ép đến chất lượng ván dăm

từ dăm gỗ và chất kết dính thạch dừa Tìm thông số công nghệ hợp lý

2.3.5 Ép ván thương phẩm theo thông số công nghệ hợp lý

2.3.6 Đề xuất quy trình công nghệ

2.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.4.1.Vật liệu nghiên cứu

+ Chất kết dính thạch dừa

+ Dăm gỗ cao su

2.4.2 Thông số công nghệ

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến chất lượng ván dăm từ

dăm gỗ cao su và chất kết dính thạch dừa

2.5.1 Phương pháp chuyên gia

Phương pháp chuyên gia được sử dụng khi điều tra, khảo sát nghiên cứu về

hiện trạng công nghệ sản xuất ván dăm Các tư liệu, tài liệu có tính lịch sử, tài liệu

cung cấp các thông tin tổng quan về kinh tế xã hội, tự nhiên thuộc các vùng lãnh thổ

và các kết quả nghiên cứu có liên quan đã được xuất bản,

2.5.2 Phương pháp kế thừa

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ sản xuất

ván dăm thông dụng

- Ngoài ra phương pháp này còn tìm hiểu và lựa chọn để kế thừa những yếu

tố công nghệ thích hợp phù hợp với mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm rút ngắn

được thời gian và kinh phí nghiên cứu

2.5.3 Phương pháp thực nghiệm

Căn cứ theo lý thuyết quy hoạch thực nghiệm Phương pháp thực nghiệm

trong luận văn gồm: kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố và kế hoạch thực nghiệm đa

yếu tố

Trong kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố, các số liệu đo đếm

theo mô hình bố trí thí nghiệm sẽ được xử lý theo phương trình toán học bậc nhất

trước Khi xử lý số liệu, nếu các số liệu tính toán đảm bảo tính tương thích của mô

hình toán học thì mô hình toán bậc nhất được chấp nhận Nếu không tương thích thì

phải nâng bậc của mô hình toán lên bậc hai

Quá trình kiểm tra theo thống kê toán học nếu đảm bảo độ tin cậy của các yếu

tố và tính tương thích của mô hình thì các phương trình tương quan sẽ ở dạng bậc 2

2.5.3.1 Kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố

Chúng tôi tiến hành các thí nghiệm theo kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố

nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố riêng lẻ: Thời gian ép, nhiệt độ ép đến

chất lượng ván dăm từ dăm gỗ cao su và chất kết dính thạch dừaThực nghiệm đơn yếu tố được tiến hành theo các bước sau:

- Thực hiện thí nghiệm với thông số thay đổi với số mức không nhỏ hơn 4, khoảng thay đổi lớn hơn 2 lần sai số bình phương trung bình của phép đo giá trị thông số đó Số thí nghiệm lặp lại n = 3 (theo tính toán)

- Sau khi thí nghiệm xong, tiến hành xác định độ tin cậy về ảnh hưởng của một

số yếu tố đến chất lượng ván dăm từ dăm gỗ cao su và chất kết dính thạch dừa

- Đánh giá tính thuần nhất của phương sai trong quá trình thí nghiệm, để chứng tỏ ảnh hưởng khác đối với thông số cần xét là không có hoặc không đáng kể

- Kiểm tra độ tương thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher

Y = bo + bi xi + bii xi2 (2.1)

bo – hệ số tự do

bi – các hệ số tuyến tính

bii : - các hệ số bậc hai

2.5.3.2 Kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố

Mục đích của kế hoạch đa yếu tố là nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ ép, thời gian ép, đến các tính chất vật lý, cơ học của ván dăm từ dăm gỗ cao su và chất kết dính thạch dừa

Có rất nhiều yếu tố công nghệ tham gia vào quá trình sản xuất sản phẩm Tuy

nhiên, dựa trên tính điều khiển được, khả năng tác động mạnh đến chất lượng, năng

suất, giá thành của quá trình sản xuất của của các yếu tố, chúng tôi lựa chọn các yếu

tố nghiên cứu như sau:

Các trị số của 2 thông số này lựa chọn trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên

nhiệt độ có các trị số trong khoảng (120÷180)0C Thời gian có các trị số từ (20 ÷ 90)giây/1mm chiều dày Áp suất ép chọn theo khối lượng thể tích ván

Các chỉ tiêu chất lượng đầu ra của ván dăm chọn trên cơ sở ván dăm cấp 3 loại

Có thể diễn tả mô hình khối mô hình nghiên cứu thực nghiệm tạo ván theo sơ

đồ ở hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ mô hình toán học nghiên cứu chế độ công nghệ

Như đã chọn và từ kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình bài toán tối ưu ở hình 2.1 thuộc dạng bậc hai

hồi quy đa thức bậc hai:

2 1

1 1 1

k

i k

i ij i

k

i

b b

 



(2.2) Trong công thức (2.2): xi = (Xi - Xio )/ ∆Xi ;

b0 - hệ số tự do

bi – các hệ số tuyến tính

bij (i ≠ j) – các hệ số tương tác lặp

bii – các hệ số bậc 2

Hộp đen

Nhiệt độ ép (0c) Độ bền uốn tĩnh Mpa/cm3

Thời gian ép(phút) Tỷ lệ trương nở chiều dày(%)

Với 2 biến số thí nghiệm, số thí nghiệm với 01 lần lặp là 9

Các mức thí nghiệm và bước thay đổi của các thông số thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Mức, bước thay đổi của các thông số thí nghiệm

và 2 bậc tự do (k-1), k(m-1)

+ Tính đồng nhất của phương sai đánh giá qua tiêu chuẩn Kohren:



 N

u u

S

S G

1 2

2 max (2.5)

b.Phân tích đánh giá mô hình hồi quy bậc 2

Phần này, chúng tôi sử dụng chương trình phần mềm (OPT) trên máy vi tính của Viện cơ Điện Nông Nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn để xử lý kết quả thực nghiệm bậc hai

(1) Kiểm tra độ tương thích của mô hình hồi quy

Độ tương thích của mô hình hồi quy kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher Giá trị tính toán của tiêu chuẩn Fisher là:

2 2

b

a tt

hàm tính theo mô hình và giá trị thực nghiệm của nó;

2

b

thí nghiệm

α = 0,05 thì mô hình tương thích

(2) Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy

Mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy kiểm tra theo tiêu chuẩn Student Chuẩn Student của từng hệ số hồi quy tính theo công thức:

Trong công thức (2.7): Sb0, Sbi, … ước lượng phương sai theo các hệ số

mức ý nghĩa α = 0,05

(3) Chuyển phương trình hồi quy sang dạng chính tắc

Để phương trình hồi quy ở dạng đơn giản hơn và phản ánh rõ tính chất hình học của nó, cần chuyển phương trình hồi quy từ dạng mã sang dạng chính tắc bằng cách rời gốc toạ độ O(x1 = 0, x2 = 0, …xk = 0) về điểm đặc biệt: S(xs1, xs2,…xs

k) Ở dạng chính tắc phương trình hồi quy sẽ là:

2 i k 1

B y

Trong công thức (2.8):

ys - cực trị của hàm tối ưu

k - số thông số

c Giải bài toán tối ưu theo phương pháp trao đổi giá trị phụ

Haimes là người đề xướng phương pháp trao đổi giá trị phụ để giải bài toán tối

ưu đa mục tiêu

Theo Haimes, bài toán tối ưu đa mục tiêu được chuyển về bài toán một mục

Với điều kiện: Yj(xi) < εj ; j ≠ 1 ; j = 1, 2,…, m

Hàm mục tiêu được biểu diễn theo phiếm hàm Lagrăngiơ dạng tổng: