Khảo sát đánh giá thực trạng quản lý chất lượng sản phẩm MDF tại nhà máy ván nhân tạo tân việt trung và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm

Trong công nghệ sản xuất ván nhân tạo, ván sợi là loại ván được tạo thành bằng các liên kết các sợi xenlulozo trong những điều kiện nhất định và trong quá trình sản xuất có thể thêm một

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp “Khảo sát đánh giá

thực trạng quản lý chất lượng sản phẩm MDF tại nhà máy ván nhân tạo Tân Việt Trung và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm”,

tôi đã gặp nhiều khó khăn, khúc mắc Nhưng với sự quan tâm giúp đỡ của nhiều tập thể, cá nhân thì nay tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Nhân dịp hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết

sâu sắc tới các thầy cô của Viện Công Nghiệp Gỗ, đặc biệt là thầy giáo

PGS-TS Lê Xuân Phương đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình

thực hiện khóa luận

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bộ công nhân viên nhà máy sản xuất ván nhân tạo Tân Việt Trung đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tại nhà máy để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tốt nghiệp này

Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn gia đình, thầy cô, bạn bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện khóa luận

Do kinh nghiệm và năng lực bản thân còn rất nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy tôi mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp để bản khóa luận của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm

2019

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2

1.1.1 Quản lý chất lượng tại nhà máy sản xuất MDF 2

1.1.2 Tình hình sản xuất ván MDF tại Việt Nam và trên thế giới 3

1.1.3 Thực trạng công tác quản lý chất lượng tại các nhà máy sản xuất MDF tại Việt Nam và trên thế giới 5

1.2 Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội dung nghiên cứu và ý nghĩa đề tài 7

1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 7

1.2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 7

1.2.3 Nội dung nghiên cứu 7

1.2.4 Phương pháp nghiên cứu 7

1.2.5 Ý nghĩa của đề tài 7

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

2.1 Khái niệm cơ bản về ván sợi [2] 8

2.2 Lịch sử hình thành và phát triển của ván MDF 8

2.3 Nguyên liệu đầu vào và đặc điểm 9

2.3.1 Chủng loại nguyên liệu 9

2.3.2 Nguyên tắc chọn nguyên liệu 10

2.3.3 Một số yêu cầu đối với nguyên liệu 10

2.4 Quá trình công nghệ sản xuất MDF 11

2.4.1: Công đoạn tạo dăm 11

2.4.2 Công đoạn sàng dăm 12

2.4.3 Công đoạn xử lý hóa mềm dăm 13

2.4.4 Công đoạn phân ly sợi và trộn keo 14

2.4.5 Công đoạn sấy sợi 17

2.4.6 Công đoạn phân cấp, dự trữ, tính toán lượng sợi và loại bụi 18

2.4.7 Công đoạn trải thảm [1] 19

2.4.8 Ép sơ bộ và định kích thước ván MDF 20

2.4.9 Công đoạn ép nhiệt [1] 21

2.4.10 Công đoạn xử lý sau khi ép 24

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26

3.1 Giới thiệu chung về nhà máy sản xuất ván nhân tạo Tân Việt Trung 26

3.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy 26

3.1.2 Cơ cấu tổ chức của nhà máy 27

3.2 Nguyên liệu và sản phẩm 27

3.2.1 Nguyên liệu gỗ đầu vào của nhà máy 27

3.2.2 Nguyên liệu chất kết dính của nhà máy 28

3.2.3 Sản phẩm 31

3.3 Dây chuyền sản xuất sản phẩm của nhà máy 32

3.3.3 Thiết bị, máy móc của nhà máy 33

3.4 Khảo sát sản xuất tại nhà máy 33

3.4.1 Khâu sản xuất tạo dăm 33

3.4.2 Khâu sản xuất tạo sợi và trộn keo 37

3.4.3 Công đoạn trải thảm 42

3.4.4 Công đoạn ép sơ bộ định hình kích thước ván 44

3.4.5 Công đoạn ép nhiệt 45

3.4.6 Công đoạn làm nguội sản phẩm sau ép 48

3.4.7 Công đoạn cưa biên cạnh ván 49

3.4.8 Công đoạn đánh nhẵn bề mặt ván 50

3.4.9 Công đoạn phân loại chất lượng sản phẩm và đóng gói 52

3.5 Công việc quản lý chất lượng tại nhà máy 52

3.5.1 Mục tiêu chất lượng của nhà máy 52

3.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và cách hạn chế, khắc phục 53

3.5.2 Công việc quản lý chất lượng tại nhà máy 58

3.6 Kết luận và kiến nghị 59

3.6.1 Kết luận 59

3.6.1.1 Đánh giá thực trạng quản lý 59

3.6.1.2 Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm nói chung 59

3.6.2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Nồi nấu keo 28

Hình 3.2: Sản phẩm của công ty 31

Hình 3.3 Máy tạo dăm 33

Hình 3.4: Máy nam châm điện 35

Hình 3.5: Máy sàng dăm 36

Hình 3.6: Máy hấp dăm 37

Hình 3.7: Máy nghiền phân ly sợi, trộn keo 38

Hình 3.8: Máy trộn keo và phân ly sợi 39

Hình 3.9: Công nhân ăn vặt trong giờ làm việc 40

Hình 3.10: Đường ống sấy sợi 41

Hình 3.11: Hình ảnh nhiệt độ cao 42

Hình 3.12: Máy trải thảm 43

Hình 3.13: Độ ẩm cao trong khâu trải thảm 44

Hình 3.14: Máy ép sơ bộ ván 45

Hình 3.15: Máy ép nhiệt 10 tầng 46

Hình 3.16: Chênh lệch thời gian ép nhiệt 47

Hình 3.17: Máy làm nguội dẻ quạt 49

Hình 3.18: Máy cắt cạnh 50

Hình 3.19: Máy đánh nhẵn bề mặt 51

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ MDF tại VN từ 2010-2017 4

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất và tiêu thụ MDF trên thế giới từ 2010-2017 4

Bảng 2.1: Tổ thành của dăm 12

Bảng 2.2: Quan hệ giữ nhiệt độ và tính dẻo của dăm gỗ 13

Bảng 2.3: Chỉ tiêu kĩ thuật của keo UF dùng sản xuất MDF 15

Bảng 2.4: Quan hệ giữa nhiệt độ và tính năng của MDF 21

Bảng 2.5: Ảnh hưởng của áp suất ép đến tính năng MDF 22

Bảng 3.1: Thiết bị, máy móc của nhà máy 33

Bảng 3.3: Thông số máy sàng dăm 36

Bảng 3.4: Thông số máy phân ly sợi 38

Bảng 3.5: Thông số cơ bản máy trộn keo 40

Bảng 3.6: Thông số hệ thống sấy sợi 41

Bảng 3.7: thông số máy ép sơ bộ 45

Bảng 3.8: thông số máy ép nhiệt nhiều tầng 46

Bảng 3.9: Thông số cơ bản máy dẻ quạt 49

Bảng 3.10: Thông số cơ bản máy đánh nhẵn 51

Bảng 3.11: Nội dung mục tiêu chất lượng của nhà máy 52

Bảng 3.12: Công việc quản lý chất lượng và mục đích quản lý chất lượng 58

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1: Quy trình công nghệ sản xuất ván MDF 11 3.3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy 32

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội, sự gia tăng về dân số, tốc độ đô thị hóa làm cho nhu cầu sử dụng nguyên liệu gỗ ngày càng cao Trong khi đó diện tích rừng tự nhiên của Việt Nam ngày càng giảm, vì vậy xu hướng sử dụng các loại ván nhân tạo nói chung và sử dụng gỗ rừng trồng mọc nhanh đang là giải pháp rất được quan tâm, chú trọng

Trong công nghệ sản xuất ván nhân tạo, ván sợi là loại ván được tạo thành bằng các liên kết các sợi xenlulozo trong những điều kiện nhất định và trong quá trình sản xuất có thể thêm một số chất phụ gia để cải thiện tính năng sản phẩm ngành công nghiệp sản xuất ván sợi (MDF) là một trong những ngành phát triển tiên tiến nhất trong sản xuất ván nhân tạo Nhưng hiện nay, nhu cầu về tính thẩm mỹ và chất lượng của sản phẩm đang được đưa lên hàng đầu, vì vậy không đơn thuần chỉ tạo ra một sản phẩm ván MDF

để sử dụng mà chúng ta cần chú ý đến chất lượng và tính thẩm mỹ của sản phẩm Để thực hiện điều đó một cách tốt nhất thì chúng ta cần quan tâm sâu sắc đến khâu sản xuất và quản lý chất lượng sản phẩm

Chính vì vậy, được sự đồng ý của Viện Công nghiệp gỗ, trường Đại

học Lâm nghiệp, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Khảo sát đánh giá thực

trạng quản lý chất lượng sản phẩm MDF tại nhà máy ván nhân tạo Tân Việt Trung và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm’’

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Quản lý chất lượng tại nhà máy sản xuất MDF

+ Khái niệm quản lý chất lượng:

 Quản lý chất lượng là một tập hợp các hoạt động chức năng quản lý chung, nhằm xác định chính sách chất lượng, mục đích trách nhiệm và thực hiện chúng thông qua các biện pháp như lập kế hoạch chất lượng, kiểm soát chất lượng, đảm bảo và cải tiến chất lượng trong khuôn khổ của hệ thống chất

lượng (theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9000) và thông qua một số biện pháp sau:

Kiểm tra chất lượng-Kiểm soát chất lượng-Kiểm soát chất lượng toàn diện

+ Mục đích quản lý chất lượng trong sản xuất ván MDF:

- Giảm số lượng ván không đạt tiêu chuẩn

- Để ổn định chất lượng các công đoạn khi sản xuất, từ đó ổn định số

lượng sản phẩm

- Để giảm giá thành (tiêu hao nguyên liệu, chi phí gia công…), nâng cao năng suất

+ Quản lý chất lượng tại nhà máy sản xuất MDF:

 Quản lý chất lượng tại nhà máy MDF được thực hiện bởi các công đoạn chủ yếu như sau:

Công đoạn chủ yếu Công việc quản lý

Bãi nguyên liệu Xếp đống theo nguyên liệu, ghi đặc điểm (loài cây, hình thái, độ ẩm,, ) Gia công tạo sợi

Chế độ phân ly sợi Đánh giá hình thái sợi: màu sắc, trị số sàng, hệ số tơi, tỷ suất thu hồi sợi, khống chế tỷ lệ phun keo, chất phụ gia, độ ẩm sau sấy

Trải thảm định hình Xác định độ đồng đều KLTT phôi ván trải thảm, KLTT trung bình của ván

Ép nhiệt Nhiệt độ, thời gian, áp suất ép Kiểm tra độ chính xác của thanh cữ, khuyết tật ván sau ép Cắt cạnh Cắt chiều dài, rộng cạnh Độ vuông góc

Đánh nhẵn Chiều dày đánh nhẵn, chất lượng đánh nhẵn

Kiểm tra phân cấp Tiến hành kiểm tra ngoại quan 100%

 Quản lý chất lượng áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN ISO 9001 tại Việt Nam và ISO 9000 trên thế giới

1.1.2 Tình hình sản xuất ván MDF tại Việt Nam và trên thế giới

Ở Việt Nam, nhà máy ván sợi đầu tiên do Trung Quốc giúp đỡ và đã xây dựng tại Việt Trì vào cuối những năm 1970 Do nhiều nguyên nhân khác nhau, nên dây chuyền sản xuất ván sợi ép theo phương pháp ướt tại Việt Trì mới được đưa vào hoạt động lại vào năm 1994 Với nhu cầu sử dụng gỗ và sản phẩm gỗ ngày càng tăng, ngày 18/2/1998, chính phủ đã công bố quyết định số 104/QĐ-TTG về việc xây dựng dự án khả thi trồng rừng nguyên liệu

và xây dựng nhà máy ván sợi ép cường độ trung bình tại tỉnh gia lai – đây là nhà máy sản xuất ván sợi ép theo phương pháp khô đầu tiên tại Việt Nam áp dụng theo công nghệ Thụy Điển, với công suất 54.000 m3 sản phẩm/năm Nhà máy gỗ ván MDF, công nghệ hiện đại của châu Âu, vốn đầu tư 450 tỷ đồng tại Quảng Trị đã đi vào sản xuất, sản phẩm được thị trường ưa chuộng Từ tháng 1/2007, nhà máy đã hoạt động hết công suất 60.000 m3/ năm

Trong những năm gần đây, công nghiệp chế biến gỗ ở nước ta đã có những bước phát triển vượt bậc về loại hình sản phẩm, công nghệ sản xuất… chính vì lẽ đó nhiều nhà máy sản xuất MDF với công suất lớn, công nghệ hiện đại đã và đang được xây dựng trên mọi miền đất nước như: Nhà máy MDF Bắc Cạn 108000 m3/năm, nhà máy MDF Kim Tín ở Bình Phước công suất 300.000 m3/năm, nhà máy MDF Nghệ An công suất 400.000 m3/năm Nhà máy MDF Hà Giang công suất 100.000 m3/năm Nhà máy MDF Tân An Hòa Bình công suất 54.000 m3/năm…

Theo quy hoạch công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam đến năm 2020 và định

hướng đến năm 2030, tổng công suất ván sợi giai đoạn 2011-2015 là 1.200.000

m3/năm Giai đoạn 2016-2020 là 1.600.000 m3 Giai đoạn 2021-2030 là 1.800.000

m3

Tuy nhiên, một trong những khó khăn mà các nhà máy sản xuất MDF đang

động được trong việc sản xuất keo, chủ yếu nhập từ các công ty nước ngoài, do đó

đã ảnh hưởng tới việc sản xuất, chi phí keo dán cho một đơn vị sản phẩm lớn

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ MDF tại VN từ 2010-2017

phát triển của ngành sản xuất MDF đang rất được chú trọng trên thế giới Với con số và số liệu trên chúng ta thấy nhu cầu của con người là rất cao, vậy nên chất lượng sản phẩm cần phải đảm bảo thì mới tăng trưởng tốt như vậy Qua đây nói lên tầm quan trọng của việc kiểm soát, kiểm tra quản lý chất lượng là công

việc quan trọng hàng đầu trong sản xuất nói chung và sản xuất MDF nói riêng

- Hiện nay, nội thất là ngành có xu thế phát triển hàng đầu trong các ngành công nghiệp Vì vậy, Thiết kế các sản phẩm trong nội thất cũng đang

được quan tâm hàng đầu và sản phẩm ván nhân tạo nói chung cũng như MDF các loại nói riêng là các sản phẩm trong xu thế tương lai gần và đang được áp dụng Các hội thảo gần đây của chính phủ cũng đang thúc đẩy sự phát triển của ngàng gỗ nói chung và sản xuất ván sợi nói riêng, thúc đẩy ngành gỗ hội nhập quốc tế phát triển bền vững và là ngành công nghiệp trọng điểm của đất

nước Dự báo ngành gỗ sẽ xuất khẩu đạt 20 tỷ USD trong năm 2025, trong đó sản phẩm ván sợi cũng là một trong những sản phẩm mũi nhọn Để có được kết quả và mục tiêu đó thì khâu kiểm soát, đánh giá, khắc phục chất lượng là khâu quan trọng hàng đầu trong sản xuất các mặt hàng đồ gỗ Qua đó, chúng

ta thấy được tầm quan trọng của quản lý, kiểm soát chất lượng sản phẩm

trong sản xuất

1.1.3 Thực trạng công tác quản lý chất lượng tại các nhà máy sản xuất MDF tại Việt Nam và trên thế giới

+ Tại Việt Nam:

- Một số nhà máy quản lý theo từng công đoạn cụ thể, cái này cần nhóm đối tượng cụ thể của từng công đoạn

- Một số quản lý theo dây chuyền, quản lý theo dây chuyền cần hệ thống hiện đại, trình độ kĩ sư, công nhân cao hơn vì nó bao quát nhiều vấn đề cùng lúc + Trên thế giới

- Sử dụng công nghệ hiện đại nên việc quản lý được thực hiện tốt, trình

độ công nhân, kĩ sư đào tạo cao

+ Đánh giá chung:

 Hiện tại, các nhà máy đều đang áp dụng và tiến tới áp dụng chứng chỉ

quản lý chất lượng ISO 9001

 Quản lý theo tiêu chuẩn theo trình tự văn bản quy chuẩn của ISO 9001

 Vẫn còn một số quản lý riêng, theo kinh nghiệm sản xuất (sản xuất với

quy mô hộ gia đình)

+ Một số nội dung về tiêu chuẩn ISO 9001 (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN ISO 9001:2015)

- Là tiêu chuẩn quy định cụ thể về yêu cầu đối với hệ thống quản lý chất

lượng tại các tổ chức, doanh nghiệp Tiêu chuẩn này dùng để đánh giá xây dựng, cấp chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng cho các tổ chức, doanh nghiệp

- Tổ chức phải thiết lập, áp dụng, duy trì và cải tiến liên tục hệ thống quản lý chất lượng, bao gồm các quá trình cần thiết và sự tương tác giữa các quá trình, phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này

- Tổ chức phải xác định các quá trình cần thiết đối với hệ thống quản lý chất lượng và việc áp dụng các quá trình này trong toàn bộ tổ chức và phải:

 Xác định đầu vào cần thiết và đầu ra mong muốn của các quá trình này;

 Xác định trình tự và sự tương tác giữa các quá trình;

 Xác định và áp dụng các tiêu chí và phương pháp (bao gồm theo dõi,

đo lường và chỉ số kết quả thực hiện có liên quan) cần thiết để đảm bảo thực hiện và kiểm soát có hiệu lực các quá trình này;

 Xác định nguồn lực cần thiết cho các quá trình này và đảm bảo sẵn có các nguồn lực đó;

 Phân công trách nhiệm và quyền hạn đối với các quá trình;

 Giải quyết các rủi ro và cơ hội được xác định theo các yêu cầu của 6.1;

 Đánh giá các quá trình này và thực hiện mọi thay đổi cần thiết để đảm bảo các quá trình này đạt được kết quả dự kiến của nó;

 Cải tiến các quá trình và hệ thống quản lý chất lượng

1.2 Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội dung nghiên cứu và ý nghĩa đề tài

1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được thực trạng công tác kiểm soát chất lượng sản phẩm MDF tại công ty cổ phần ván nhân tạo Tân Việt Trung

- Đề xuất một số giải pháp khắc phục và nâng cao chất lượng sản phẩm trong khả năng của công ty

1.2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

+ Đối tượng nghiên cứu

- Nguyên liệu gỗ, keo dán đầu vào, sản phẩm MDF đầu ra và dây chuyền công nghệ sản xuất MDF tại công ty cổ phấn ván nhân tạo Tân Việt Trung

- Quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm MDF tại công ty

+ Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu đánh giá thực trạng kiểm soát chất lượng tại nhà máy

1.2.3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu nguyên liệu đầu vào và yêu cầu chất lượng sản phẩm của nhà máy

- Tìm hiểu dây chuyền công nghệ, máy móc hiện có của nhà máy

- Quy trình sản xuất và kiểm tra chất lượng sản phẩm

- Một số biện pháp nâng cao chất lượng sản phẩm

1.2.4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa công trình nghiên cứu liên quan đến sản

phẩm, máy móc, dây chuyền công nghệ… sản phẩm MDF

- Phương pháp thực nghiệm: Dựa trên các số liệu thực tế nghiên cứu tại

công ty để đưa ra kết quả và các giải pháp

1.2.5 Ý nghĩa của đề tài

- Kết quả của đề tài có ý nghĩa thực tiễn, có giá trị để tham khảo sản

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm cơ bản về ván sợi [2]

Ván sợi được định nghĩa là một loại sản phẩm gỗ nhân tạo được tạo thành bằng cách liên kết các sợi lignocelluloses trong những điều kiện nhất định Trong quá trình sản xuất có thể thêm một số chất phụ gia để cải thiện tính chất nào đó của ván

Ván sợi phân theo KLTT: Ván sợi mềm có KLTT nhỏ hơn 0,5 g/cm3 Ván sợi có KLTT lớn hơn 0,8 g/cm3 gọi là ván sợi cứng; Ván sợi có KLTT trong khoảng 0,5-0,8 g/cm3 được gọi là ván sợi có KLTT trung bình, hay còn gọi là MDF (Medium Density Fiberboard) có thể sản xuất theo phương pháp ướt hoặc khô Trên là 2 loại ván có KLTT trung bình

Ván sợi có các tính chất vật lý, hóa học như những đồ vật khác

2.2 Lịch sử hình thành và phát triển của ván MDF

Ván sợi được phát minh vào cuối thế kỉ XIX, năm 1858 Lyman đã được cấp bằng sáng chế về ván sợi tại Mỹ Năm 1866 fleury được cấp bằng sáng chế về vật liệu gỗ nhân tạo chậm cháy – một dạng sản phẩm của ván sợi sản xuất theo phương pháp ướt Năm 1914, Carl G.Muench đã đưa ra ý tưởng sản xuất ván sợi xốp cách nhiệt dựa trên nguyên tắc công nghệ của sản xuất giấy Năm 1924, William H.Mason đã đề xuất và thử nghiệm sản xuất ván sợi theo phương pháp khô và công nghệ sản xuất ván dăm với áp suất ép lớn (6,9MPa)

và thời gian ép ngắn (5s)

Mặc dù công nghiệp sản xuất ván sợi theo phương pháp khô được nghiên cứu, phát minh tương đối sớm (Năm 1905 ở Mỹ và năm 1918 tại Đức) Tuy nhiên, công nghệ sản xuất ván sợi theo phương pháp khô chỉ phát triển mạnh

mẽ sau năm 1930 khi công nghiệp keo dán tổng hợp như PF, UF được sản xuất và trở thành sản phẩm thương mại trên thị trường

Năm 1931, kỹ sư người Thụy Điển đã dựa trên khả năng mềm hóa của gỗ khi có tác động của nhiệt độ để phát minh ra kĩ thuật phân ly sợi bằng phương pháp nghiền nhiệt Năm 1934, xưởng sản xuất ván sợi ướt sử dụng kĩ thuật

phân ly sợi bằng phương pháp nghiền nhiệt được xây dựng đầu tiên trên thế giới ở Thụy Điển Hiện nay, trong công nghiệp sản xuất ván sợi trên thế giới thì kĩ thuật phân ly sợi bằng phương pháp nghiền nhiệt vẫn được coi là kĩ thuật chủ đạo

Năm 1965 các nhà khoa học người Mỹ đã phát minh ra công nghệ sản xuất ván sợi có khối lượng thể tích trung bình bằng phương pháp khô (MDF) Năm 1966, nhà máy MDF đầu tiên được xây dựng tại Deposit bang New York của Mỹ Năm 1973, nhà máy MDF đầu tiên được xây dựng tại châu Âu Một trong những ưu điểm của MDF sản xuất bằng phương pháp khô là có thể tạo ra sản phẩm có chiều dày lớn hơn nhiều lần so với ván sợi sản xuất theo phương pháp ướt Vào thời kì đầu, hầu hết MDF sản xuất ra phục vụ cho công nghiệp sản xuất đồ mộc

2.3 Nguyên liệu đầu vào và đặc điểm

2.3.1 Chủng loại nguyên liệu

- Nguyên liệu để sản xuất MDF là những loại cây có sợi, tỷ lệ cellulose lớn hơn 30% Nguyên liệu cây có sợi có rất nhiều loại, có thể phân thành 2 nhóm chủ yếu

+ Nguyên liệu sợi gỗ

 Gồm gỗ cây lá rộng và cây lá kim Nguyên liệu dùng trong sản xuất MDF bao gồm: gỗ rừng trồng đường kính nhỏ, phế liệu khai thác gỗ (gỗ có

đường kính nhỏ, cành nhánh, gỗ củi), phế liệu của các xưởng chế biến (bìa bắp,lõi gỗ bóc, ván mỏng vụn, đầu mẫu…) cũng có thể trực tiếp dùng các loại dăm nguyên liệu tạo bởi các khu khai thác hoặc các xưởng chế biến

+ Nguyên liệu không phải sợi gỗ

 Để bảo vệ môi trường sinh thái, bảo vệ tài nguyên rừng, đồng thời thực hiện chính sách của nhà nước nhằm hạn chế từng bước đến đóng cửa hoàn toàn việc khai thác rừng tự nhiên Nguyên liệu gỗ dùng để sản xuất MDF ngày càng trở nên khan hiếm, do vậy nguyên liệu không phải sợi gỗ ngày

càng chiếm vị trí quan trọng Nguyên liệu không phải sợi gỗ gồm: tre, nứa, thân cây đay, thân cây bông, lõi ngô, bã mía, rơm rạ…

2.3.2 Nguyên tắc chọn nguyên liệu

 Phát triển sản xuất ván sợi là một trong những hướng chủ yếu sử dụng tổng hợp gỗ nhằm đáp ứng tình trạng khan hiếm nguyên liệu gỗ hiện nay nghiệp chế biến, khai thác hoặc nguyên liệu không phải gỗ, điều này rất có giá trị cho các khu vực thiếu gỗ Một trong những nguyên tắc chọn nguyên liệu là sẵn có, sản lượng lớn và chi phí thấp

2.3.3 Một số yêu cầu đối với nguyên liệu

- Nguyên liệu để sản xuất MDF cố gắng chọn các loài cây có hàm lượng cellulose tổng và lignin tương đối cao

- Vỏ cây cũng là một yếu tố quan trong liên quan tới chất lượng sản phẩm

Có nhiều nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của vỏ cây đến chất lượng sản phẩm

đi xuống như: giảm tính vật lý cơ học, làm tăng tỷ lệ hút nước của ván, màu sắc ván không đồng đều ảnh hưởng tới chất lượng trang sức…

- Sâu nấm gây nên sự mục mọt sẽ ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Trong quá trình sản xuất ván sợi, băm dăm, sàng tuyển, phân ly sợi, sẽ tạo nên tổn thất gỗ Khi sử dụng gỗ bị mục mọt màu sắc sản phẩm tối và không đều, tính chất vật lý cơ học giảm Trong quá trình sản xuất ván sợi bằng phương pháp khô, có thể dùng gỗ bị mục mọt (mức độ nhỏ) làm nguyên liệu cho lớp giữa

2.4 Quá trình công nghệ sản xuất MDF

Sơ đồ 1: Quy trình công nghệ sản xuất ván MDF

Mùi các loại hóa chất

Tiếng ồn, độ rung, bụi, khí thải,…

Hơi nước, tiếng ồn, mùi dăm

Tiếng ồn, độ rung

Tiếng ồn, rung, mùi keo

Chất thải rắn Tiếng ồn, độ rung, mùi,…

Băm dăm và sàng tuyển dăm

Chuẩn bị sợi (nấu dăm, nghiện sợi

phân ly và sấy sợi)

Máy nghiền (trộn)

Trải thảm và ép nóng

Làm nguội, cưa biên, đánh bóng và

phân loại

2.4.1: Công đoạn tạo dăm

- Yêu cầu đối với dăm: dăm phải hợp quy cách, đồng đều, đảm bảo thông

số hình học, không xơ xước, thực tiễn cho thấy, kích thước dăm tốt nhất là: + Chiều dài: 16-30mm

+ Chiều rộng: 15-25mm

+ Chiều dày: 3-5mm

Bảng 2.1: Tổ thành của dăm Loại dăm Chiều dài

(mm)

Tổ thành (%)

Ghi chú

Dăm to >30 < 6-8 Không lẫn kim loại, dăm lớn

qua sàng tuyển vào máy băm lại

Dăm tiêu chuẩn 16-30 >70-76 -

Dăm nhỏ 6-15 < 8-12 Không vượt quá 10-20% khối

lư ợng dăm

Chất lượng nguyên liệu: Yêu cầu ngoại hình quy chuẩn, có độ ẩm nhất định, không bị mục mọt Như vậy sẽ tạo được dăm vuông vắn, đồng đều, tỷ suất dăm hợp quy cách cao, dăm vụn ít Độ ẩm của nguyên liệu không thấp hơn 35-40%, nếu độ ẩm thấp không những sẽ tạo nhiều dăm vụn, mà còn tốn điện, giảm tuổi thọ dao cắt

2.4.2 Công đoạn sàng dăm

- Bột trong dăm sau khi băm dăm nên sàng loại bỏ, miếng dăm gỗ lớn sẽphải băm lại, nếu không sẽ ảnh hưởng đến chất lượng phân ly sợi

- Máy sàng tuyển dăm có 3 loại: sàng phẳng, sàng ống, sàng rung (phân loại cơ giới )

- Phân loại bằng khí động học

- Phân loại cơ giới kết hợp với khí động học

2.4.3 Công đoạn xử lý hóa mềm dăm

- Bất luận là phương pháp phân ly sợi nào, nguyên liệu trước khi nghiền cơ học đều cần tiến hành xử lý hóa mềm ở các mức độ khác nhau, còn gọi là xử

lý trước Điều đó có thể nâng cao tính dẻo của nguyên liệu sợi, giảm tiêu hao

động lực, rút ngắn thời gian phân ly, nâng cao chất lượng phân ly sợi

+ Phương pháp hơi nước có gia áp

Tác dụng của nước, nhiệt đối với sợi: nguyên liệu sợi sau khi xử lý bằng

nước hoặc hơi nước sẽ bị hóa mềm nguyên nhân chủ yếu do kết quả thủy phân của sợi Khi sợi thu nhiệt, axit hữu cơ phân giải ra thành chất xúc tác cho quá trình thủy phân, đây là quá trình thủy phân từ từ, gọi là quá trình thủy phân sơ bộ

Các chất chiết xuất hòa tan bằng nước nóng: khi nhiệt độ nấu lên 1000C các chất chiết xuất trong sợi thực vật như đường đơn, tanin, một phần pectin… sẽ

bị nước nóng làm hòa tan

Hemicellulose thủy phân: khi nhiệt độ nấu tăng lên, thời gian nấu kéo dài, phần dễ thủy phân của hemi sẽ thủy phân tạo thành đường có độ polyme thấp

và mức độ thủy phân tỷ lệ thuận với thời gian Nhưng phần hemi trong vách

tế bào, do được cellulose bảo vệ nên rất khó thủy phân

Celllulose thủy phân: Cellulose khó bị thủy phân, nhưng khi nhiệt độ tăng lên và thời gian kéo dài, phân tử nước có thể vào khu vực vô định hình, làm cho khu vực vô định hình thủy phân

Bảng 2.2: Quan hệ giữ nhiệt độ và tính dẻo của dăm gỗ

(thời gian khôi phục biến dạng [10 -4 giây]

2.4.4 Công đoạn phân ly sợi và trộn keo

+ Công đoạn phân ly sợi

- Phân ly theo phương pháp nghiền nhiệt

+ Trong công nghệ phân ly sợi bằng phương pháp này cần nắm vững nguyên tắc lợi dụng triệt để điểm hóa dẻo thấp của lignin trong vách tế bào thực vật Dùng hơi nước bão hòa tăng nhiệt đến 160-1800C tương đương với trị số nhiệt độ làm dẻo lignin, tức là lignin thu nhiệt và hóa dẻo, sau khi làm nguội lignin trở lại trạng thái đông cứng Chính vì vậy quá trình gia nhiệt để làm mềm dăm phải tiến hành đồng thời với quá trình phân ly sợi

+ Lượng điện tiêu hao nhỏ, khoảng 180-250 Kwh/tấn sợi thô

+ Tỷ suất thu hồi sợi khoảng 92-96%

+ Sợi tổn thương ít, kết cấu cơ bản của sợi là hoàn chỉnh Tính đàn hồi,

cường độ kéo của sợi tương tự gỗ tự nhiên

+ Tồn tại: do xử lý dăm ở nhiệt độ cao, độ bền cơ học của gỗ giảm trong khi nghiền, lignin bị nóng chảy Để nâng cao chất lượng phân ly sợi theo nguyên lý nghiền nhiệt, hiên nay chủ yếu nghiên cứu cải tiến thiết bị từng

bước hướng tới giảm áp suất hơi nước (0,4-0,6 MPa) Kéo dài thời gian hóa mềm

+ Thực tiễn sản xuất cho thấy MDF yêu cầu độ phân ly của sợi từ 20-25s lọc nước

+ Theo kinh nghiệm sản xuất, mật độ sợi tơi thô từ 16-22 kg/m3 (độ ẩm của sợi 8%) sẽ tạo được ván phù hợp theo yêu cầu

 Thiết bị phân ly sợi MDF chủ yếu là: máy nghiền nhiệt và máy nghiền sợi tốc độ cao

 Xử lý sợi:

Sợi thực vật là một loại vật liệu có tính thấm nước, do đó ván được sản xuất từ sợi thực vật chưa qua xử lý chống nước sẽ có tính hút ẩm và hút nước rất tốt MDF sản xuất theo phương pháp khô, do độ ẩm của sợi tương đối thấp nếu chỉ dựa vào sự đan xen và kết hợp của bản thân sợi sẽ không thể đạt được

chỉ tiêu tính năng của sản phẩm Do đó trong quá trình sản xuất MDF phương pháp khô cần phải tiến hành trộn keo, xử lý chống nước và sấy sợi đến độ ẩm nhất định Ngoài ra, để nâng cao khả năng phòng chống cháy, tính năng bảo quản của sản phẩm MDF, cũng có thể tiến hành xử lý hóa chất chậm cháy và hóa chất bảo quản

+ Trộn keo

Do tỷ lệ keo dùng trong phương pháp khô lớn hơn rất nhiều ván sợi cứng phương pháp ướt, hơn nữa thể tích sợi khô lớn, dễ kết cục, nếu nồng độ keo thấp, độ nhớt nhỏ, làm cho độ ẩm sợi quá cao, gây khó khăn cho công nghệ

ép nhiệt Ngược lại, Nếu nồng độ keo tăng lên, độ nhớt tăng, keo khó thẩm thấu, sợi dễ kết cục, làm cho keo phân bố không đều, trải thảm không đều, tính ổn định của khối lượng thể tích và chiều dày bị ảnh hưởng, ngoài ra còn

có thể tạo thành các vết keo ở mặt ván… cho nên, trộn keo là một công đoạn quan trọng trong sản xuất MDF

+ Loại keo và yêu cầu đối với keo

Hiện này, loại keo sử dụng để sản xuất thường là keo UF PF và Keo MF hoặc các loại keo biến tính Xác định loại keo phải căn cứ vào tính năng kết dính của keo, mục đích sử dụng và giá thành sản phẩm Loại keo chủ yếu thường dùng nhiều nhất là UF vì MDF hiện chủ yếu dùng để sản xuất các sản phẩm dùng trong nội thất, hơn nữa tính năng dán dính của keo UF tương đối tốt, giá thành thấp có thể đáp ứng được yêu cầu sử dụng Chỉ tiêu kĩ thuật của keo UF thông dụng dùng sản xuất MDF được trình bày trong bảng dưới đây

Bảng 2.3: Chỉ tiêu kĩ thuật của keo UF dùng sản xuất MDF

+ Yêu cầu đối với keo

Keo dùng trong sản xuất MDF, trước tiên phải có tính năng kết hợp tốt với sợi, thích hợp với công nghệ sản xuất phương pháp khô, giá rẻ Một số yêu cầu cơ bản đối với keo dùng trong sản xuất MDF phương pháp khô Tốc độ đóng rắn phù hợp

Độ axit, bazo của keo nên định theo độ axit của sợi vì khi ép nhiệt, trị số

ph có ảnh hưởng tương đối lớn đến tốc độ đóng rắn của keo

Đối với keo trộn trước khi sấy sợi, ở nhiệt độ sấy cao keo không bị đóng rắn trước

Keo dùng trong MDF khác với keo dùng trong ván dăm và ván dán Chủ yếu do bề mặt sợi lớn hơn rất nhiều diện tích bề mặt của dăm ván mỏng xét cùng một đơn vị thể tích hoặc một đơn vị khối lượng vật liệu, để sản phẩm có

cường độ cơ học, keo phải phân bố đều với mật độ cao trên bề mặt sợi Để

được điều này, keo phải có độ nhớt thấp và tính thẩm thấu lớn, đặc biêt là keo dùng sau sấy, thường yêu cầu độ nhớt thấp khoảng 100-350 mpa.s, hàm lượng khô tốt nhất 55-60%

+ Công nghệ trộn keo

Trong sản xuất hiện nay, khi dùng công nghệ trộn keo trước sấy sau, nên xem xét keo đóng rắn trước khi sấy, tỷ lệ keo dùng phải cao hơn công nghệ sấy trước trộn keo sau từ 5% đến 10% Ngoài ra, tỷ lệ chât đóng rắn, trong một phạm vi ảnh hưởng nhất định đến tính năng MDF không lớn, tỷ lệ thường dùng khoảng 0,5-1% (tính theo lượng keo khô kiệt)

Trong công nghệ sử dụng keo hiện nay lớp mặt thảm có thể dùng keo đóng rắn ở nhiệt độ cao, còn lớp giữa dùng keo đóng rắn ở nhiệt độ thấp, điều

đó có thể giải quyết được hiện tượng đóng rắn không đều theo chiều dày thảm, phát huy đầy đủ tác dụng của keo dán, hơn nữa còn có thể rút ngắn rất nhiều thời gian ép nhiệt

2.4.5 Công đoạn sấy sợi

Sản xuất MDF theo phương pháp khô yêu cầu độ ẩm của thảm sợi trước khi ép nhiệt khoảng 5-10%

+ Phương pháp sấy sợi

 Phương pháp sấy dòng khí hai cấp

Phương pháp này, nhiệt độ môi trường sấy dưới 2000C, quá trình sấy chia làm

2 cấp Cấp thứ nhất do độ ẩm của sợi cao (50-60%), có thể dùng nhiệt độ ở cửa vào tương đối cao Khi sấy ở cấp thứ nhất sợi dừng 3-4s làm cho độ ẩm giảm khoảng 20% Sau đó, qua đường ống sấy cấp thứ 2 làm cho độ ẩm đạt đến độ ẩm yêu cầu khoảng 6-8%, sợi dừng trong đường ống sấy cấp thứ hai khoảng 3-4s

Ưu điểm của hệ thống: Nhiệt độ sấy thấp hơn nhiệt độ sấy một cấp, quá trình sấy êm dịu, giảm nguy cơ cháy, có thể linh hoạt khống chế mức độ sấy sợi trong hệ thống hai cấp, độ ẩm sợi đồng đều Tuy nhiên, do nhiệt độ sấy thấp, đường ống sấy tương đối dài, chiếm nhiều diện tích, thiết bị phức tạp, đầu tư cao, thêm một lần thải khí, tổn thất nhiệt của đường ống lớn làm cho hiệu suất nhiệt không bằng sấy 1 cấp

 Thiết bị sấy

+ Loại hình ống sấy: kiểu ống thẳng

- Kiểu ống thẳng: Đường ống là một ống thẳng, đường kính 1m, chiều dài 30-40m, nhưng căn cứ theo yêu cầu cũng có thể đạt 100m Đặc điểm của nó là kết cấu thiết bị đơn giản, dễ gia công, đầu tư ít vì được dùng tương đối nhiều nhưng do ống vừa dài, vừa cao, làm cho kết cấu không gọn, tốn diện tích nhà

xưởng

+ Loại hình áp lực gió

- Hệ thống áp suất dương: còn gọi là kiểu đẩy ra, sợi qua quạt gió rồi được đưa đến đường ống sấy chính Do sợi qua quạt gió, các cánh quạt có tác dụng làm tơi sợi, làm tăng diện tích thu nhiệt, cải thiện điều kiện trao đổi nhiệt, dễ

của nó là dễ bị dính lên cánh quạt, phá hủy cân bằng động của cánh quạt và do quạt phải làm việc ở nhiệt độ cao làm tăng mức độ hao mòn của trục chính và cánh quạt

- Hệ thống áp suất âm: là kiểu hút vào, sợi không trực tiếp qua quạt gió

mà nhờ sức gió hút vào từ đường ống sấy chính Do sợi không qua quạt gió,

nó chỉ hút không khí ẩm không có nhược điểm như kiểu đẩy ra

+ Môi trường sấy

- Nhiệt độ sấy là môi trường quan trọng đảm bảo hiệu quả sấy, khi xác lập môi trường sấy nên căn cứ vào nhiệt lượng thực tế Từ thực tiễn sản xuất cho thấy, khi sấy dòng khí, để hóa hơi 1 kg nước cần khoảng (1.200 x 4.19 x

103 kJ)

- Trong sản xuất MDF, thường dùng bụi đánh nhẵn làm nguyên liệu cho

lò đốt là nguồn nhiệt chính của môi trường sấy

2.4.6 Công đoạn phân cấp, dự trữ, tính toán lượng sợi và loại bụi

+ Phân cấp sợi

+ Phân cấp tự nhiên: Phân cấp sợi được thực hiện đồng thời khi trải thảm Chủ yếu lợi dụng khối lượng của bản thân sợi thô, mịn khác nhau, nhờ tác dụng cơ giới hoặc áp suất đối với sợi có khối lượng khác nhau tạo nên lực ly tâm hoặc lực quán tính khác nhau, sợi được tiến hành phân cấp tự nhiên Vì thế, dùng đàu trải thảm khác nhau, thì tác dụng phân cấp tự nhiên khác nhau,

có thể chia làm 3 loại:

Phân cấp tự nhiên đầu trải thảm cơ giới: Lợi dụng chênh lệch khối lượng giữa sợi khô và sợi mịn tiến hành phân cấp, sợi thô tương đối nặng lực ly tâm lớn sẽ văng xa, sợi mịn tương đối nhẹ lực ly tâm nhỏ sẽ rơi gần

Phân cấp tự nhiên đầu trải thảm kiểu dòng khí: Sợi mịn nhẹ, lực nổi lớn, dòng khí có thể thổi tương đối xa, sợi thô nặng, lực nổi nhỏ, dòng khí có thể thổi ở cự ly gần hơn

Phân cấp tự nhiên đầu trải thảm kiểu hỗn hợp cơ giới với dòng khí: 2 loại phân cấp trên do vận tốc và gia tốc rơi lớn không có lợi cho kết cấu thảm sợi,

vì thế, lợi dụng nguyên lý phân cấp tác dụng ngược nhau của 2 loại tiến hành phối hợp, điều tiết tỷ lệ sợi thô, mịn

+ Dự trữ sợi

- Đặc điểm của dự trữ sợi: Dự trữ sợi khô rất bất tiện, vì dự trữ 1 tấn sợ

khô cần dùng thùng chưa 40 m3 Do khối lượng của bản thân sợi, cùng với sự nén ép lẫn nhau sẽ xuất hiện hiện tượng kết cục và bắc cầu của sợi gây khó khăn cho việc sản xuất sợi và tính đồng đều Vì thế thường có xu hướng dùng quá trình công nghệ tác nghiệp liên tục hạn chế dự trữ sợi ở khâu trung gian Nhưng để đam bảo tính liên tục không đứt đoạn của sản xuất, thu hồi sợi khi cắt cạnh thảm vẫn cần có một kho trung gian để dự trữ một lượng sợi nhất định đảm bảo tính liên tục của sản xuất Dung tích của kho có thể tính theo năng lực sản xuất, thường lấy lượng sợi dùng 10-15 phút để tính toán

Kiểu kho sợi có 2 loại: kiểu đứng và kiểu nằm

nước bay hơi sẽ tạo thành sai số chiều dày sản phẩm rất lớn Định lượng theo khối lượng thường dùng cân điện tử đặt dọc theo băng tải trải thảm

2.4.7 Công đoạn trải thảm [1]

Trải thảm MDF phương pháp khô là một công đoạn rất quan trọng, hiệu

quả và chất lượng trải thảm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Yêu cầu của công nghệ trải thảm phương pháp khô là: Mật độ thảm đồng đều,

ổn định chiều dày, khối lượng thảm phù hợp với khối lượng thể tích của sản phẩm, thảm có độ chặt nhật định và đảm bảo đủ kích thước, hạn chế tối đa các sợi nằm song song với bề mặt ván

+ Thiết bị: Máy định lượng khối lượng – thể tích [4]

Vật liệu từ bulke định lượng được đẩy bằng băng chuyền tới cân thùng

Để làm bằng lớp dăm có các rulo phụ trợ và các rulo san phẳng Qua các khoảng thời gian bằng nhau, cánh cửa cân được mở ra nhờ sự trợ giúp của cơ cấu thanh mấu và dăm được rải vào băng chuyền đáy chạy chầm, băng này đẩy dăm tới các trục răng Các rulo hất nó vào băng chuyển tạo thảm Theo sơ

đồ này, sự phân tán của khối dăm tăng lên và độ đồng đều rải dăm theo diện tích cũng được tăng cao

2.4.8 Ép sơ bộ và định kích thước ván MDF

Mục đích của ép sơ bộ: loại bỏ không khí bên trong thảm, đề phòng khi ép nhiệt một lượng lớn không khí thoát ra làm vỡ thảm Qua ép sơ bộ thảm có độ chặt nhất định Nâng cao cường độ của bản thân thảm để trong quá trình vận chuyển, cắt và nạp ván không bị hư hỏng từ đó nâng cao tốc độ ép nhiệt, đặc biệt là trong công nghệ ép nhiệt liên tục, giảm chiều dày thảm, có thể giảm chiều cao mở khoang máy ép

Tỷ suất nén của thảm có quan hệ với áp suất ép sơ bộ, độ ẩm của sợi, chất

lượng phân ly sợi, loại gỗ, lượng keo,… nhưng thường sau khi ép sơ bộ chiều dày của thảm giảm ½ đến 2/3 so với chiều dày ban đầu hoặc bằng khoảng 10 lần chiều dày sản phẩm, khi ép sơ bộ chiều rộng thảm dãn ra khoảng 5%

+ Thiết bị: Máy ép phẳng kiểu cố định [4]

Ép nén sơ bộ trong máy ép cố định ép phẳng được thực hiện theo chu kì Thảm hay tệp thảm được chặn lại cho nguyên công này Ở thân máy có cấu tạo dạng khung, dầm ngang di động phía trên chuyển động được Áp lực làm việc lên tới 15x105 Pa Được tạo ra bằng sáu xilanh hoạt động hai chiều được lắp theo 2 chiếc ở mỗi phân đoạn, trên tấm dưới của máy ép kẹp giữ các thanh nén kẹp, chúng bảo vệ chồng thảm khỏi bị phá hủy trong thời gian ép Khi sử dụng các máy ép như thế cần phải có hệ thống khá phức tạp các băng chuyền

và cơ cấu điều chỉnh tăng tốc và làm chậm chuyển động thảm dăm

2.4.9 Công đoạn ép nhiệt [1]

 Thông số ép nhiệt và tính năng MDF

+ Nhiệt độ ép

Chọn nhiệt độ ép chủ yếu căn cứ vào tính năng của ván, tính năng của keo và năng suất máy ép để quyết định Khối lượng thể tích của MDF tương đối thấp, chiều dày lớn, thể tích lớn, lực cản truyền nhiệt lớn Để rút ngắn thời gian ép nhiệt thúc đẩy keo đóng rắn nên dùng nhiệt độ ép tương đối cao để tăng năng suất Kết hợp giữa các sợi MDF phương pháp khô chủ yếu là tác dụng của keo, nhiệt độ ép nên lấy nhiệt độ đóng rắn của keo làm tiền đề

Bảng 2.4: Quan hệ giữa nhiệt độ và tính năng của MDF

Nhiệt độ

ép ( 0 C)

Tính năng của ván KLTT

(g/cm 3 )

MOR (MPa) IB (MPa)

lượng thể tích của sản phẩm MDF theo thiết kế, khi ép nhiệt giữa 2 bàn ép có thể lắp thanh cữ kim loại hoặc cơ cấu khống chế vị trí, cho nên lực ép của thảm trên thực tế chỉ đến vị trí của thanh cữ

Lực đàn hồi của thảm có quan hệ với chiều dày sản phẩm, chủng loại nguyên liệu, độ phân ly sợi, độ ẩm sợi, nhiệt độ ép,… để đảm bảo chiều dày

và khối lượng thể tích của sản phẩm, ván lại không bị phân lớp, phồng rộp,…

suất ép thường khoảng 2,5-3,5 MPa Trị số của áp suất ép trong sản xuất ván MDF phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại gỗ, chiều dày thảm, khối lượng thể tích của sản phẩm, nhiệt độ bàn ép, phương pháp ép…

Bảng 2.5: Ảnh hưởng của áp suất ép đến tính năng MDF

Áp suất

ep (MPa)

Tính chất của ván KLTT

(g/cm 3 )

MOR (MPa) IB (MPa)

Độ hút

nư ớc (%)

Trươn g

nở chiều dày (%)

Như vậy thời gian ép là một hàm số phụ thuộc vào rất nhiều các tham số công nghệ sản xuất như: loại gỗ, độ ẩm thảm, chiều dày ván, loại keo sử dụng, nhiệt độ bàn ép

Trong công nghệ sản xuất MDF theo phương pháp khô cần lưu ý tính toán chính xác 3 yếu tố sau:

- Thời gian đóng khoang máy ép và tạo áp suất ép lớn nhất

- Thời gian duy trì áp suất ép

- Thời gian giảm áp

Để xác định thời gian ép hợp lý, thường dùng phương pháp phân tích ảnh

hưởng của thời gian ép đến độ ẩm và đến nhiệt độ của ván

+ Thiết bị ép nhiệt

- Máy ép nhiệt bàn ép phẳng kiểu chu kì

- Máy ép có thể chia theo hình thức gia nhiệt, môi trường gia nhiệt và hình thức kết cấu

 Môi trường gia nhiệt, phương thức gia nhiệt

 Gia nhiệt phun hơi nước

+ Đặc điểm của phương pháp:

- Đối với sản xuất MDF, thời gian ép nhiệt chỉ bằng 1/10-1/8 thời gian ép nhiệt theo phương pháp thông thường

- Lượng đánh nhẵn nhỏ, đồng thời có thể tránh được lớp mặt bị đóng rắn sớm Do đó chỉ cần đánh nhẵn vết hằn ở lớp mặt

bị này là thông qua khống chế vị trí của tấm ép ngoài cùng phía dưới, làm cho máy ép hoạt động ổn định, khống chế tổng chiều cao của hành trình lên của bàn ép để đạt được chiều dày ván trong mỗi tầng là như nhau

- Dùng thanh cữ chiều dày: Ở một số loại máy ép hiện nay vẫn thường

chiều dày ván, có thể thay thanh cữ, phương pháp này tương đối đơn giản, có thể sử dụng linh động Song khi sử dụng các thanh cữ độc lập thường gặp phải những sai sót như: khi xếp ván do sót thanh cữ một khoang nào đó hoặc một khoang nào đó không có thảm nếu không phát hiện ra, khi đóng khoang máy ép và gia áp sẽ phát sinh cong vênh, biến dạng gây tổn thất bàn ép Do vậy thanh cữ phải sử dụng kết hợp với khoang khống chế vị trí để đảm bảo bàn ép Ngoài ra khi dùng thanh cữ khống chế chiều dày, trong quá trình ép rất khó thoát không khí, thoát hơi nước từ thảm ván ra ngoài Do đó chất

lượng ván không cao bằng phương pháp định chuẩn chiều dày không dùng thanh cữ

 Cơ cấu nạp, dỡ ván không tấm lót và đóng bàn ép đồng thời

a Nạp dỡ ván không tấm lót

- Hệ thống máy nạp phôi phương pháp khô là kiểu nạp không có tấm lót, tức là thảm từ máy vận chuyển gia tốc trực tiếp đưa vào máy vận chuyển băng tải của máy nạp ván từ đó đưa sang máy ép nhiệt, quá trình này được vân hành đồng bộ

b Cơ cấu đóng, mở mặt bàn ép đồng thời

- Khi đóng máy ép nhiệt nhiều tầng cơ cấu đóng mặt bàn ép đồng thời làm cho thời gian đóng bàn ép giống nhau, các thảm cùng chịu một thời gian gia nhiệt, cùng chịu áp lực ép như nhau đảm bảo chất lượng

2.4.10 Công đoạn xử lý sau khi ép

 Làm nguội

Nhiệt độ của ván vừa ra khỏi máy ép nhiệt tương đối cao nếu không qua làm nguội nếu lập tức xếp đống sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Tiến hành xử lý làm nguội có tác dụng:

- Làm nguội nhiệt độ của ván giảm xuống dưới nhiệt độ nhiệt phân của keo, đối với MDF dùng keo UF, thường làm nguội thấp hơn 600C

- Thông qua làm nguội bằng quạt gió, loại formaldehyde còn sót lại trong ván

- Lợi dụng nước trong không khí để cân bằng độ ẩm trong ván

- Phòng tránh khi xếp đống, chênh lệch nhiệt độ ở hai mặt ván quá lớn, sản sinh cong vênh, biến dạng

 Xử lý ẩm tự nhiên

Độ ẩm trong MDF sau xử lý làm nguội tương đối thấp, khi nó tiếp xúc với không khí có thể hút ẩm trong không khí cho đến khi bằng với độ ẩm môi trường Tuy nhiên do các phần của ván hút ẩm không đồng đều, ván rất dễ cong vênh, biến dạng

Có 2 phương pháp xử lý ẩm thường dùng: điều ẩm tự nhiên, chủ yếu dùng cho sản phẩm ván sợi dùng keo UF Sau khi làm nguội, độ ẩm của lớp ván còn khoảng 2-3%, lớp giữa khoảng 6-7% Phương pháp điều ẩm không khí tuần hoàn chủ yếu dùng cho ván sợi dùng keo PF.Ván đặt trong phòng xử lý không khí tuần hoàn 70-800C, độ ẩm tương đối 75-900C, Thời gian xử lý căn

cứ vào chiều dày ván thường khoảng 5-6h làm cho độ ẩm của ván đạt 7-8% Muốn làm nguội cho hơi ẩm hút vào trong ván, phân bố đều trong ván cần thời gian 2-3 ngày

 Rọc cạnh và đánh nhẵn

+ Rọc cạnh

Trong quá trình trải thảm và ép nhiệt, phần cạnh ván dễ bị ép vỡ hoặc xốp, cho nên, mục đích của rọc cạnh là đảm bảo quy cách ván đồng đều Khi cắt cạnh phải đảm bảo các cạnh dài, cạnh rộng ván song song, bốn góc tấm ván đều phải đảm bảo độ vuông Phần cạnh của ván sau khi cắt phải phằng, không cho phép xuất hiện hiện tượng xốp cạnh, sứt canhjm khuyết góc hoặc cháy

+ Đánh nhẵn

Do bề mặt của MDF sau khi ép nhiệt không phẳng, có lớp dẻo hóa trước, ảnh

hưởng tính năng của ván, chất lượng bề mặt và gây khó khăn cho bước gia công tiếp theo Để có được mặt ván cứng chắc, phẳng nhẵn, khống chế tốt chiều dày sản phẩm đảm bảo yêu cầu sai số phải tiến hành xử lý đãnh nhẵn bề mặt

MDF sau khi được xử lý làm nguội, cần để một thời gian nhất định,

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Giới thiệu chung về nhà máy sản xuất ván nhân tạo Tân Việt Trung

3.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy

Dự án nhà máy sản xuất ván nhân tạo Tân Việt Trung được ban quản lý KKT Đông Nam Nghệ An cấp giấy xác nhận đầu tư số 27222000005 ngày 27-4-2007 với công suất 25.000m3/năm và diện tích sử dụng đất 28.161 m2

được triển khai xây dựng tại lô số 8, khu C, KCN Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An UBND tỉnh phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường tại quyết định số 2848/QĐ-UBND.ĐC ngày 9/7/2008 Năm 2015, công ty nộp ngân sách nhà nước 14,1 tỷ đồng và tạo việc làm cho 170 lao động

Tiền thân nhà máy đặt tại xã Nghĩa Quang, huyện Nghĩa Đàn Trong thời gian hoạt động tại đó do một số vấn đề về vị trí và nhân công nên UBND tỉnh

đã có chủ trương cho di dời theo thông báo số 20/TB.UBND ngày 18/1/2007 Việc đầu tư xây dựng nhà máy được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận, phù hợp với quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội, quy hoạch phát triển ngành, có phù hợp với chủ trương phát triển kinh tế-xã hội tại đại bàn Đứng trước thực trạng cung không đủ cầu ra thị trường với công suất hiện có của nhà máy, chủ đầu tư quyết định nâng công suất nhà máy lên 60.000 m3/năm trước thời điểm 1/4/2015

Sản phẩm của dự án điều chỉnh sẽ đạt chất lượng cao hơn nhờ việc cải tiến thiết bị áp dụng các giải pháp công nghệ mới, phù hợp với nhu cầu mở rộng quy mô dây chuyền sản xuất ván nhân tạo của cty Giá thành sẽ được giảm thấp hơn nhờ chi phí chung, chi phí quản lý và chi phí nhân công có mức tăng thấp hơn so với quy mô công suất được nâng Do đó tính cạnh tranh của các sản phẩm cty sẽ được nâng cao hơn trên thị trường