Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghệ bằng ván lạng gỗ tự nhiên

Cấu tạo ván sàn công nghiệp dạng lớp Ván sàn gỗ công nghiệp có nhiều tính ưu điểm như là: giảm được sự cong vênh, nứt nẻ; bề mặt ván có nhiều dạng màu sắc và dạng vân thớ gỗ khác nhau;

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng kết quả của đề tài tôi thực hiện là của riêng cá nhân tôi chưa từng để sử dụng bảo vệ một học vị, hay một nghiên cứu nào

Trong luận văn tôi có sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau của cá nhân và tập thể, thông tin đều được ghi trích dẫn nêu rõ nguồn gốc

và xuất xứ

Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Gia Huy

LỜI CẢM ƠN

Nhân dịp hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu

sắc đến các thầy giáo, cô giáo và cán bộ Phòng đào tạo sau đại học, Khoa chế biến lâm sản trường Đại học Lâm Nghiệp Hà Nôi

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ công nhân viên Trung tâm thực nghiệm

và Chuyển giao công nghệ - Công nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp, Công ty sản xuất ván sàn tre - Hải Dương, cùng toàn thể các bạn bè đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới NGƯT.PGS.TS Phạm Văn Chương, TS Nguyễn Trọng Kiên là những người Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trực tiếp tôi về phương pháp nghiên cứu cũng như chuyên môn trong suốt thời gian tiến hành thực hiện đề tài

Xin gửi lời cảm ơn đến các cấp lãnh đạo cơ quan, đoàn thể trường CĐN Công nghệ và Nông lâm Phú Thọ đã tạo điều kiện để tôi được đi học tập và nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ

Tôi vô cùng biết ơn những người thân trong gia đình tôi luôn tạo điều kiện, động viên tôi hoàn thành tốt bản luận văn này

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Gia Huy

OPT Phần mềm xử lý số liệu thực nghiệm đa yếu tố -

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng luận về các công trình đã công bố về vấn đề nghiên cứu 3

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về ván sàn gỗ công nghiệp trên thế giới 5

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ván sàn gỗ công nghiệp ở Việt Nam 8

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 14

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15

2.2 Đối tượng nghiên cứu 15

2.3 Phạm vi nghiên cứu 15

2.3.1 Các yếu tố cố định 15

2.3.2 Các yếu tố thay đổi 17

2.4 Nội dung nghiên cứu 18

2.5 Phương pháp nghiên cứu 18

2.5.1 Phương pháp kế thừa 18

2.5.2 Phương pháp thực nghiệm 19

2.5.3 Phương pháp so sánh 22

CHƯƠNG 3 CỞ SỞ LÝ LUẬN 23

3.1 Các phương pháp dán phủ bề mặt cho ván sàn gỗ công nghiệp 23

3.1.1 Tráng keo và tổ hợp xếp phôi 23

3.1.2 Công nghệ dán 24

3.1.3 Khuyết tật dán 26

3.2 Ảnh hưởng của các yếu tố tới chất lượng trang sức bằng ván lạng gỗ tự nhiên 29

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 42

4.1 Tiến hành thực nghiệm tạo ván sàn 42

4.1.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị 42

4.1.2 Chuẩn bị nguyên vật liệu 43

4.1.3 Tiến hành thực nghiệm dán phủ mặt tạo ván sàn 44

4.1.4 Cắt mẫu và kiểm tra các tính chất của ván sàn 45

4.2 Kết quả thực nghiệm 48

4.2.1 Kết quả xử lý tương quan với hàm độ bền uốn tĩnh của ván sàn gỗ sau trang sức 48

4.2.2 Kết quả xử lý tương quan với hàm độ bền kéo của lớp mặt ván sàn gỗ sau trang sức 49

4.2.3 Kết quả xử lý tương quan với hàm mức độ tràn thấm keo (vết loang keo) lớp mặt ván sàn gỗ sau trang sức 50

4.3 Xác định giá trị thích hợp của các thông số P, L và τ 50

4.3.1 Giải bài toán tối ưu 50

4.3.2 Xác định các giá trị thực của các thông số ảnh hưởng đến một số tính chất của ván sau ép phủ mặt 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kích thước ván sàn gỗ công nghiệp theo tiêu chuẩn Nhật

Bảng 2.1 Đặc điểm kỹ thuật của keo dán EPI 1915/1999 16

Hình 1.2 Một số hình ảnh ván sàn công nghiệp đã được nghiên cứu

đưa vào sử dụng trong các điều kiện môi trường khác nhau 7 Hình 1.3 Ván sàn gỗ công nghiệp sử dụng trong không gian sống 13 Hình 3.1 Hình ảnh không dính hoặc bong cục bộ của ván dán phủ mặt 27 Hình 3.2 Hình ảnh ván lạng bị nứt trong quá trình gia công 28 Hình 3.3 Sơ đồ ảnh hưởng các yếu tố đến chất lượng trang sức 29 Hình 3.4 Hình ảnh keo thẩm thấu lên lớp mặt vật dán trang sức 30

Hình 3.7 Quá trình bóc lạng kết hợp tạo ván 41 Hình 4.1 Sơ đồ thực nghiệm ép lớp mặt trang sức 44 Hình 4.2 Máy đo độ dán dính màng trang sức của ván sàn 46 Hình 4.3 Phương pháp kẻ ô kiểm tra vết loang keo 46

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ván sàn gỗ công nghiệp là loại vật liệu composite gỗ Thông thường, ván sàn gỗ công nghiệp cấu tạo lớp giữa có kết cấu dạng MDF, HDF hoặc được làm từ gỗ xẻ, vàn ghép thanh, lớp mặt là các lớp ván mỏng hoặc giấy trang trí Công nghệ sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp chú trọng vào vật liệu dán phủ bề mặt, đó là lớp vật liệu mỏng ở bên trên cùng có tác dụng bảo vệ và trang sức cho lớp lõi Một lớp vật liệu mỏng khác ở phía dưới có tác dụng chống hút ẩm, tạo sự cân bằng với lớp mặt trang trí chống được sự cong vênh

Hình 1 Cấu tạo ván sàn công nghiệp dạng lớp

Ván sàn gỗ công nghiệp có nhiều tính ưu điểm như là: giảm được sự cong vênh, nứt nẻ; bề mặt ván có nhiều dạng màu sắc và dạng vân thớ gỗ khác nhau; sử dụng được ở nhiều môi trường khác nhau; giá thành sản phẩm của ván sàn gỗ công nghiệp giảm hơn nhiều so với ván sàn gỗ tự nhiên ở cùng một cấp chất lượng sản phẩm

Qua khảo sát một số loại ván sàn công nghiệp trên thị trường hiện nay, lớp phủ mặt cho ván sàn chủ yếu là giấy trang trí hoặc lớp phủ là keo Melamine Ván sàn phủ mặt bằng ván lạng gỗ tự nhiên còn hạn chế Đặc biệt hơn là nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, nhất là thị hiếu tiêu dùng của người Việt Nam rất thích sử dụng gỗ tự nhiên bởi nhiều lý do như: gỗ tự nhiên có màu sắc và vân thớ đẹp; một số loài gỗ tự nhiên do điều kiện sinh trưởng mà tạo ra gỗ có cấu tạo đặc biệt về vân thớ gỗ, để lại trên bề mặt của sản phẩm hình ảnh rất đẹp và hiếm có; ngoài ra gỗ tự nhiên còn rất sang trọng, tạo cảm giác thân thiện, ấm áp vào mùa đông và mát mẻ vào mùa hè

Lớ p ván mă ̣t/trang trí

Lớ p ván lõi/chi ̣u lực

Lớ p đáy/cân bằng lực

Dưới đây là hình ảnh ván lạng gỗ của một số loài gỗ có cấu tạo khác nhau

Hình 2 Ván lạng gỗ dùng trong dán phủ mặt trang sức

Phủ mặt ván sàn công nghiệp bằng ván lạng gỗ tự nhiên thực chất là trang sức cho mặt ván sàn bằng ván lạng gỗ, tạo ra sản phẩm ván sàn gỗ công nghiệp có bề mặt giữ nguyên được những tính ưu điểm nổi bật vốn có của gỗ

tự nhiên

Công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghiệp bằng ván lạng gỗ đòi hỏi phải đảm bảo được các yêu cầu như là: Bề mặt ván phẳng nhẵn, vết nứt trên mặt ván trang trí không có hoặc vết nứt nhỏ số lượng không đáng kể; mối liên kết màng keo giữa lớp nền và lớp ván lạng trang trí đảm bảo liên kết tốt; bề mặt lớp ván lạng giữ nguyên được màu sắc và vân thớ ban đầu; hạn chế,

không làm tăng sự cong vênh của lớp cốt nền

Xuất phát từ những lý do trên để góp phần xây dựng và xác lập cơ sở lý

thuyết và thực tiễn trong sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp, tôi thực hiện đề tài:

"Nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt ván sàn công nghiệp bằng ván lạng gỗ

tự nhiên"

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng luận về các công trình đã công bố về vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng trên thế giới

Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng là một quá trình kỹ thuật dán, bọc bề mặt trang sức cho sản phẩm là lớp cốt nền bằng ván lạng

Ván trang trí là ván lạng gỗ, ván lạng gỗ kỹ thuật, giấy tạo vân

Lớp cốt nền cũng rất đa dạng và phong phú, lớp cốt nền là gỗ, ván ghép thanh, ván dán, ván dăm, ván MDF, ván HDF, ván LVL [21]

Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng làm cho bề mặt lớp cốt nền bền đẹp hơn, nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ, đa dạng hóa sản phẩm, mở rộng phạm vi ứng dụng của các sản phẩm gỗ trong xây dựng, nội thất, văn phòng, kiến trúc

Ván lạng gỗ, ván lạng gỗ kỹ thuật được tạo ra bởi công nghệ cắt, bóc từ

gỗ tự nhiên tạo ra ván lạng Ván lạng có rất nhiều ưu điểm nổi bật như là: Nâng cao giá trị sử dụng gỗ; sử dụng tiết kiệm các loại gỗ quý hiếm, gỗ có vân thớ đẹp, các loài gỗ có cấu tạo đặc biệt do điều kiện sinh trưởng tạo thành; đa dạng hóa các sản phẩm từ gỗ

Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng trên thế giới đã được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu Nhiều nước đã nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thành công, trong công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng điển hình như các nước: Australia, New Zealand, Thụy Điển, Đức, Nhật [18],[21]

Sản phẩm ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng rất đa dạng về chủng loại

và sản phẩm Nhưng tập chung chủ yếu ở hai loại sản phẩm chính là trong xây dựng và trong trang trí

Trong xây dựng: công nghệ ép phủ mặt trang trí được ứng dụng để tạo

ra các sản phẩm ván dán, ván LVL

Trong trang trí: công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng được ứng dụng tạo ra các sản phẩm trong kiến trúc, trong đồ mộc nội thất, trong văn phòng và trang trí cho các sản phẩm ở dạng tấm [21]

Dưới đây là một số hình ảnh sản phẩm được trang sức bằng phương pháp bọc, dán phủ mặt ván lạng gỗ, ván lạng gỗ kỹ thuật

Hình 1.1 Hình ảnh ứng dụng công nghệ ép phủ mặt trang sức bằng ván lạng

vào sản phẩm

Trên thế giới đã có nhiều nước quan tâm nghiên cứu, phát triển, trong

đó phải kể đến như Đức là một trong nhiều nước rất quan tâm đến công nghệ

ép phủ mặt trang sức bằng ván lạng Ngành công nghiệp gỗ trang trí của Đức

đã xác định là phải phát triển ngành công nghệ dán phủ mặt trang sức bằng ván lạng Mục tiêu được đưa ra là nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thành công, công nghệ ép phủ mặt trang sức bằng ván lạng, đảm bảo đứng hàng đầu

về chất lượng sản phẩm [6],[18], [21]

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về ván sàn gỗ công nghiệp trên thế giới

Ván sàn gỗ công nghiệp là sản phẩm ván sàn được cấu tạo dạng lớp gồm có lớp cốt nền và lớp mặt trang trí Ván sàn được sử dụng lát nền nhà, ốp tường thay thế cho gạch lát nền, ốp tường của các công trình xây dựng Sàn

gỗ công nghiệp có ưu điển là tạo được sự ấm cúng và sang trọng như sàn gỗ

tự nhiên, giá thành sản phẩm không cao hơn so với gạch ốp lát Ngoài ra sàn

gỗ công nghiệp còn hạn chế được các nhược điểm như cong vênh, nứt nẻ của sàn gỗ tự nhiên

Trên thế giới, sàn gỗ công nghiệp đã được đưa vào sử dụng rộng rãi cách đây khoảng 15 năm, những nước đi đầu trong việc sử dụng loại vật liệu này là Đức, Thuỵ Điển, Ý, Phần Lan, Mỹ, Nhật Bản Sàn gỗ công nghiệp có ưu điểm: chống mối mọt, cong vênh, đảm bảo độ bóng và sự đồng đều về sản phẩm nên thuận lợi khi thi công với số lượng lớn Ngoài ra gỗ công nghiệp còn có lợi thế

độ bóng cao, nhiều màu sắc và vân thớ đẹp Hiện nay, trên thị trường thế giới

đã xuất hiện nhiều ván sàn khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn là ván sàn được sản xuất từ bột gỗ (chiếm 65 - 85%), còn lại là chất phụ gia, chất làm cứng, chống

ẩm Theo nguồn tài liệu số, các loại hình sản phẩm này đều được áp dụng công nghệ máy móc thiết bị của Châu Âu như (Đức, Ý, Pháp, Thụy Sỹ) loại HDF

được (High Density Fibre board) được sản xuất từ Đức; dạng Three layer

flooring được sản xuất ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Malaysia [18]

Trên thế giới cũng có một số công trình nghiên cứu về ảnh hưởng các thông số chế độ ép đến chất lượng ván

- O Unsal (2007), Cơ gỗ và Công nghệ, Khoa Nông Lâm, Đại học Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ, đã nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ép và nhiệt độ ép đến độ ẩm và biểu đồ phân bố mật độ theo chiều dày của sản phẩm đến ván ghép dạng lớp từ gỗ Thông Tác giả đã khẳng định rằng: khi ép nhiệt, áp suất

ép có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý và độ bền cơ học của sản phẩm (thể hiện rõ nhất thông qua biểu đồ profile mật độ theo chiều dày của ván)

- J Hrázský, P Král (2007), Khoa lâm nghiệp và công nghệ gỗ, Đại học Nông Lâm cộng hòa Séc, đã nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ

ép cho ván dán chịu ẩm, sử dụng gỗ Spruce (Vân san) Kết quả nghiên cứu đã xác định, các tham số chế độ ép là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm

- Tiêu chuẩn JAS - SE - 7 (Tiêu chuẩn nông nghiệp Nhật Bản cho ván sàn công nghiệp): Ván sàn công nghiệp dạng composite lớp, chiều dày các lớp phủ mặt không nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm

- Các công ty chuyên sản xuất và kinh doanh ván sàn công nghiệp nổi tiếng trên thế giới như: Vohringer, Classen, Witex, Kronotex, Unifloors (CHLB Đức), Pergo, Janco (Thụy Điển, Malaysia), Alsapan (Pháp), Lasi (Trung Quốc), Gago (Hàn Quốc), đã cho ra thị trường nhiều loại mẫu mã, kích thước sản phẩm khác nhau với chất lượng tốt, giá thành thấp như: Sồi, Tếch, Xoan đào, Gõ đỏ; vân có nhiều loại bề mặt như: Sần nhẹ, sần nặng, vỏ trứng, thô mịn [15]

Tại Nhật Bản, theo tiêu chuẩn nông nghiệp Nhận Bản (JAS - SE - 07) thì loại hình ván sàn công nghiệp bao gồm kích thước sau:

Bảng 1.1 Kích thước ván sàn gỗ công nghiệp theo tiêu chuẩn Nhật Bản

Sau đây là một số hình ảnh về các loại sản phẩm ván sàn công nghiệp

đã được nghiên cứu đưa vào sản xuất hiện đang bán trên thị trường

Hình 1.2 Một số hình ảnh ván sàn công nghiệp đã được nghiên cứu đưa vào sử

dụng trong các điều kiện môi trường khác nhau

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ván sàn gỗ công nghiệp ở Việt Nam

Việt Nam là một trong nhiều nước đang phát triển, nhu cầu xây dựng nhà ở chung cư, các căn biệt thự cao cấp ngày càng tăng cao, đặc biệt là tập chung ở những khu đô thị Các sản phẩm phục vụ trong xây dựng rất phong phú và đa dạng, nhiều nhất phải kể đến là các sản phẩm phục vụ ốp lát tường, nền nhà trong công trình xây dựng như gạch lát nền nhà, gạch ốp tường, ván sàn lát nền, ốp tường, ván làm trần nhà Trước đây, nhu cầu lát sàn gỗ hầu như chỉ xuất hiện ở những căn biệt thự hoặc nhà cửa được xây dựng cao cấp thì hiện nay thị trường đang ngày càng mở rộng đối tượng sử dụng Đời sống vật chất ngày càng tăng cao, nhu cầu làm đẹp căn nhà cũng được nhiều người chú ý, nhiều người bắt đầu xoay qua sử dụng gỗ lát sàn để tăng thêm vẻ sang trọng và khẳng định giá trị cho căn nhà Ấm áp vào mùa đông và mát mẻ với mùa hè, ván sàn công nghiệp có màu sắc vân thớ phong phú đa dạng tạo được thẩm mỹ cho căn phòng Bên cạnh việc tạo ra nhiều mẫu mã, sàn gỗ công nghiệp hiện nay đã có những cải tiến kỹ thuật để phù hợp với khí hậu Việt Nam, có thể chịu được độ ẩm lên đến 80%, bề mặt được xử lý cho nên có độ bền lâu, khả năng chịu va đập và khả năng chống xước rất cao Và việc lắp đặt cũng khá dễ dàng với kết cấu mộng kép không phải dùng keo, với các mộng khoá đặc biệt làm cho liên kết giữa các tấm kín khít và luôn bền vững với thời gian [25],[26]

Ván sàn công nghiệp ở Việt Nam cũng đã được phổ biến và đưa vào sử dụng khoảng 7-8 năm gần đây Nhưng thực tế cho thấy thị trường các loại ván lát sàn ngày càng phát triển nhanh chóng, sản lượng tiêu thụ tăng nhanh mỗi năm vào khoảng 20-30% Theo thống kê sơ bộ, có đến 80% các căn hộ chung cư cao cấp mới xây dựng sử dụng sàn gỗ nhân tạo và có đến 50% các công trình nhà dân dụng mới xây lựa chọn ván sàn gỗ nhân tạo do giá thành

hợp lý, giá trị sử dụng cao, rất nhiều công trình nhà dân dụng đang ở và chung

cư cũ nâng cấp từ sàn gạch men lên sàn gỗ công nghiệp do giá trị sử dụng cao, giá thành hợp lý và quá trình sửa chữa nâng cấp đơn giản, thuận tiện [25]

Thị trường ván sàn ở Việt Nam khá sôi động và ngày càng phát triển, hiện có khoảng 30 hãng nổi tiếng giới thiệu và cung cấp sản phẩm tới khách hàng Các sản phẩm ván sàn gỗ đa dạng về chủng loại và kiểu cách, từ sản phẩm được sản xuất trong nước đến sản phẩm nhập ngoại Sàn gỗ công nghiệp ngoại chủ yếu nhập khẩu từ Châu Âu và Châu Á với khoảng trên 15 nhãn hiệu khác nhau Các loại sàn gỗ công nghiệp có giá từ 200.000-900.000 VNĐ/m2 sàn tuỳ loại, tuỳ hãng và công nghệ sản xuất sàn [26]

Bên cạnh đó sản lượng xuất khẩu cũng tăng rất nhanh Thống kê đến nay cho thấy, trong ngành chế biến gỗ Việt Nam có khoảng 2.500 doanh nghiệp đang hoạt động, trong đó có 250 doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài, chủ yếu tập trung ở thị trường hàng ván sàn gỗ công nghiệp và chiếm giữ 46% tỷ trọng xuất khẩu của ngành/năm Năm 2009 trong số 4 tỷ USD xuất khẩu đồ gỗ thì mặt hàng đồ gỗ trong nhà chiếm đến 2 tỷ USD, đặc biêt là sàn gỗ công nghiệp Trong nước cũng đã có một số nhà máy sản xuất ván sàn không những cung cấp cho thị trường trong nước mà còn xuất khẩu

ra nước ngoài Có thể kể đến như: sản phẩm của tập đoàn Hoà Phát (Hà Nội), sản phẩm của The Bamboo Factory (Hải Dương), Công ty cổ phần sản xuất và thương mại Lạng Sơn và một số làng nghề truyền thống về mây tre đan tại Hà Nội, công ty Tre công nghiệp Tiến Phát (Hà Nội) cũng đã và đang sản xuất ván sàn [25]

Tóm lại, tại Việt Nam sàn gỗ công nghiệp đã khẳng định vị trí của mình nhờ những tính năng ưu việt hơn những loại vật liệu thông dụng khác Sàn gỗ công nghiệp không những đa dạng về màu sắc và kiểu dáng, vân gỗ

mà còn rất bền vững với thời gian Nhưng để thỏa mãn nhu cầu của thị trường

trong nước cũng như ngoài nước về sản phẩm ván sản không chỉ đảm bảo chất lượng, mẫu mã đa dạng mà cần giá cả hợp lý Trong những năm gần đây, song song với việc phát triển sản xuất, mở rộng thị trường, nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu về ván sàn công nghiệp, mà tập trung chủ yếu là các công trình nghiên cứu của trường Đại học Lâm nghiệp như [25],[26],[27]

Năm 2007, nhóm tác giả tiến sỹ Lê Xuân Phương, Thạc sỹ Nguyễn Văn Thuận, và thạc sỹ Phan Duy Hưng đã nghiên cứu một số công trình về dán dính tre – gỗ làm ván sàn: Đánh giá khả năng dán dính giữa gỗ Keo tai tượng và luồng, nứa từ keo dán PVAc và keo U-F; đánh giá khả năng dán dính giữa keo lá tràm và luồng, nứa từ keo PVAc và keo U-F; đánh giá khả năng dán dính giữa gỗ Keo lai và Luồng, nứa từ keo PVAc và keo U-F; đánh giá khả năng dán dính giữa MDF và luồng, nứa từ keo PVAc và keo U-F Từ

đó tác giả đã đưa ra được độ bền kéo trượt màng keo của các liên kết trên từ 2 loại keo trên

Nguyễn Văn Đô (2007) đã nghiên cứu “Nghiên cứu tạo ván sàn (dạng Three layer flooring) từ nguyên liệu gỗ rừng trồng”, tác giả đã kết luận ván sàn được tạo ra từ nguyên liệu keo lá tràm và trám hồng đã đáp ứng được tiêu chuẩn ván sàn với các thông số: khối lượng thể tích 0,62g/cm3, độ bền dán dính (chiều dài vết tách) 29,05 mm, độ võng do uốn theo chiều dọc 7 mm [8]

Nguyễn Thanh Nghĩa (2008), đã nghiên cứu “Đánh giá khả năng sử dụng keo PVAc và keo EPI trong sản xuất ván sàn công nghiệp dạng three layer flooring”, tác giả kết luận rằng 2 loại keo PVAc và EPI đều có thể sử dụng trong sản phẩm ván sàn công nghiệp Sản phẩm làm từ EPI cho chất lượng tốt,độ bền dán dính cao, khả năng chịu ẩm nhiệt tốt và có độ trương nở chiều dày nhỏ Sản phẩm làm từ keo PVAc cũng có độ trương nở chiều dày nhỏ, độ ẩm, độ đồng phẳng đạt yêu cầu nhưng khả năng chịu ẩm nhiệt kém

Nguyễn Hoàng Thanh Phong (2008) đã nghiên cứu “Nghiên cứu, khảo nghiệm và đánh giá khả năng tạo ván sàn công nghiệp tre và MDF”, tác giả kết luận sản phẩm tạo ra đáp ứng được yêu cầu của ván sàn công nghiệp theo tiêu chuẩn JAS-SE-7

Trần Minh Tới (2008), đã nghiên cứu “Nghiên cứu xác định tỷ lệ kết cấu của ván sàn công nghiệp tre - gỗ”, tác giả đưa ra kết luận: Bước đầu đánh giá được các thông số chất lượng cũng như thông số công nghệ để tạo ra sản phẩm Kết cấu sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến độ cong vênh của sản phẩm Đối với ba kết cấu mà đề tài đưa ra thì kết cấu R2 = 23% (tre - gỗ keo lá tràm

- giấy cân bằng lực) đảm bảo được yêu cầu tốt nhất về tiêu chuẩn ván sàn [18]

Lê Văn An (2009), đã nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ kết cấu đến chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp sản xuất từ gỗ Bồ đề và gỗ Keo lá tràm” Tác giả đã kết luận: Tỷ lệ kết cấu của sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu chất lượng của ván sàn công nghiệp (dạng three layer flooring) như: Độ cong vênh, độ võng do uốn, độ bong tách màng keo Tỷ lệ kết cấu hợp lý của sản phẩm: 34 – 40% Tuy nhiên đề tài vẫn còn nhiều hạn chế, khoảng cách hai kết cấu liên tiếp không đều nhau, kết cấu không đối xứng nên ảnh hưởng nhiều đến kết quả đề tài [1]

Nguyễn Văn Thoại (2009), đã nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tính chất của gỗ biến tính bằng DMDHEU dùng để phủ mặt ván sàn gỗ công nghiệp” Tác giả kết luận thấy thời gian ngâm tẩm hóa chất ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của ván sàn Độ mài mòn, độ bong tách màng keo và độ võng do uốn của ván xử lý đều giảm so với ván không xử lý và mức độ giảm có tính quy luật Khối lượng thể tích của ván sàn thay đổi không đáng kể qua các chế độ xử lý [19]

PGS.TS Phạm Văn Chương (2010) đã nghiên cứu “Ảnh hưởng của điều kiện ép đến tính chất của ván sàn gỗ công nghiệp” Tác giả đã kết luận áp

suất, nhiệt độ thời gian ảnh hưởng có tính quy luật đến độ cong vênh, độ bền dán dính màng keo và độ cứng của ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ Keo lá tràm, với chất kết dính Synteko 1980/1993 Đồng thời, ảnh hưởng không đáng

kể đến khối lượng thể tích và độ ẩm của sản phẩm Trị số của thông số chế độ

ép tối ưu:

- Áp suất ép: 1,5 ± 0,1 MPa

- Nhiệt độ ép: 30 ± 2 oC

- Thời gian ép: 60 ± 5 phút

Một số thông số kỹ thuật chủ yếu của sản phẩm được tạo ra theo chế độ

ép tối ưu như: độ cong vênh, độ bong tách màng keo, độ võng do uốn đều đáp ứng được yêu cầu chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp theo tiêu chuẩn Nhật Bản (JAS SE-7) [4]

PGS.TS Phạm Văn Chương (2010) đã nghiên cứu “Nghiên cứu xác định cấu trúc hợp lý của ván sàn gỗ công nghiệp” Tác giả kết luận cấu trúc ván hay tỷ lệ kết cấu theo phương chiều dày của ván sàn gỗ công nghiệp ảnh hưởng đáng kể đến mức độ biến dạng và độ cứng của sản phẩm; sự ảnh hưởng này có tính quy luật Cấu trúc sản phẩm ảnh hưởng không đáng kể đến một số tính chất của ván sàn gỗ công nghiệp như: khối lượng thể tích, độ ẩm,

độ bền dán dính màng keo Căn cứ theo tiêu chuẩn Nhật Bản về ván sàn gỗ công nghiệp, tỷ lệ kết cấu tốt nhất khi sản xuất ván sàn 3 lớp từ gỗ Keo lá tràm, chiều dày sản phẩm 15 mm với chất kết dính Synteko 1980/1993 là 40% ; tương ứng với cấu trúc ván theo chiều dày: 2,0 – 1,2 – 9,0 – 2,0 – 1,0 mm [3]

PGS.TS Phạm Văn Chương (2012), đã nghiên cứu “Nâng cao độ cứng

bề mặt ván sàn gỗ công nghiệp bằng Dimethylol Dihydroxy Ethylene Urea (DMDHEU)” Tác giả kết luận Nồng độ DMDHEU và thời gian ngâm hóa chất xử lý ảnh hưởng đến: độ bền cơ học, khả năng dán dính keo của ván sàn

gỗ công nghiệp Khả năng chịu mài mòn của lớp bề mặt ván sàn tăng khi

nồng độ DMDHEU và thời gian ngâm hóa chất xử lý tăng Nồng độ DMDHEU và thời gian ngâm hóa chất xử lý ảnh hưởng không rõ nét đến khối lượng thể tích và độ ẩm sản phẩm Với nồng độ DMDHEU là 25 – 30 % và thời gian ngâm hóa chất xử lý là 90 giờ trong điều kiện thường cho ván mỏng

gỗ Keo lá tràm, chiều dày 2,0 mm, tạo sản phẩm đáp ứng được các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của ván sàn gỗ công nghiệp [5]

Từ các kết quả của những công trình nghiên cứu trên cho thấy chưa có công trình nào nghiên cứu về ảnh hưởng của công nghệ ép phủ mặt trang sức bằng ván lạng gỗ tự nhiên đến chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp Vì vậy, để đảm bảo chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp, lựa chọn và sử dụng keo dán, chế độ ép hợp lý, việc chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của công nghệ ép phủ mặt ván lạng gỗ đến chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp là cần thiết, mới và không trùng lặp với các nghiên cứu trước đây

Dưới đây là một số hình ảnh sử dụng ván sàn gỗ công nghiệp

Hình 1.3 Ván sàn gỗ công nghiệp sử dụng trong không gian sống

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng gỗ đã và đang rất phát triển trong ngành công nghệ chế biến gỗ trên thế giới

Ở nước ta công nghệ ép phủ mặt trang trí cho các sản phẩm nội thất cũng

đã và đang phát triển và có nhiều cơ hội trên thị trường trong nước

Ván sàn gỗ công nghiệp đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và phát triển đưa vào sản xuất sử dụng Trên thị trường ở nước ta hiện nay đã có rất nhiều loại ván sàn gỗ công nghiệp, chất lượng của ván sàn công nghiệp đã đáp ứng được yêu cầu sử dụng

Ván sàn gỗ công nghiệp có lớp mặt là ván lạng gỗ ở nước ta thì còn hạn chế và mới mẻ Chưa có công trình nghiên cứu nào công bố về công nghệ ép phủ mặt tạo ván sàn gỗ công nghiệp mà lớp mặt là ván lạng gỗ tự nhiên, lớp cốt nền là ván ghép thanh từ gỗ Keo Lai

Để đẩy mạnh và ứng dụng các kết quả của công trình nghiên cứu vào sản xuất ván sàn công nghiệp, đa dạng hóa các sản phẩm ván sàn công nghiệp trong nước, làm cơ sở tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về ván sàn công nghiệp cũng như định hướng cho các nhà sản xuất kinh doanh, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài

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

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ (áp suất ép, lượng keo tráng, thời gian ép) đến mô ̣t số thông số chất lươ ̣ng của ván sàn công nghiệp có kết cấu lớp cốt là ván ghép thanh từ gỗ Keo Lai, lớp mặt là ván lạng gỗ tự nhiên (gỗ Sồi)

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Ván sàn công nghiệp có cấu tạo lớp cốt nền là ván ghép thanh từ gỗ Keo Lai, lớp ván mặt là ván lạng gỗ tự nhiên

- Công nghệ ép phủ mặt trang sức tạo ván sàn công nghiệp

- Tính chất của ván sàn công nghiệp có lớp cốt là ván ghép thanh gỗ Keo Lai, ván phủ mặt là ván lạng gỗ Sồi, Keo dán là Keo Synteko 1915/1999

- Ván nền: sử dụng trong nghiên cứu là loại ván ghép thanh làm từ gỗ

Keo Lai, có kích thước 800x100x15mm, độ ẩm (10-12)%, bề mặt đã được đánh nhẵn phẳng đảm bảo yêu cầu dán ép

- Ván phủ mặt trang sức: sử dụng ván lạng gỗ Sồi có độ ẩm 8-10%,

chiều dày 0,2 mm, ván đảm bảo yêu cầu chất lượng dán ép

- Nhiệt độ ép trang sức (T): Nhiệt độ T=30±20C

Bảng 2.1 Đặc điểm kỹ thuật của keo dán EPI 1915/1999

Điều kiện bảo quản

Nhiêt độ bảo quản từ 5-35 0 C

Sản phẩm có thể tạo màng ở

bề mặt nếu thùng chứa không được đóng kín

Nếu sản phẩm bị đông cứng thì không thể làm tan ra và sử dụng lại

Keo có thể bị phân lớp sau 1-2 tháng bảo quản, sự phân lớp này không làm ảnh hưởng đến chất lượng dán dính nếu khuấy đều trước khi sử dụng

Nhiêt độ bảo quản từ

5-350C Sản phẩm có thể tạo màng ở

bề mặt nếu thùng chứa không được đóng kín Nếu sản phẩm bị đông cứng thì không thể làm tan ra và

sử dụng lại

Formaldehyde tự do Đạt được chuẩn F****

Khối lượng thể tích Khoảng 1200 Kg/m 3 Khoảng 1200 Kg/m 3

Thông tin trong việc dán dính

Tính chất màng keo Độ bền màng keo có thể đáp ứng tiêu

chuẩn JAIA 009132 F****, Ứng dụng Ghép thanh, ván sàn, ván dán, ép

Loại hình ép Ép nguội và ép nóng, ép cao tần

Thời gian sống (30 0 C) Tối đa 90 phút

Thời gian ép, 30 0 C

(Khi dán gỗ thông – thông, độ ẩm môi

trường 65%, lượng keo tráng 180g/m 2 )

30-60 phút tùy thuộc vào điều kiện áp dụng

Assembly Time, 30 0 C

(Khi dán gỗ thông – thông, độ ẩm môi

trường 65%, lượng keo tráng 180g/m 2 )

OAT: 3 phút CAT: 4 phút

Tỷ lệ pha trộn (theo trọng lượng) 1915:1999 = 100:15 parts

Thời gian pha trộn

30 giây với trộn tự động bằng máy,

2 phút nếu trộn thủ công bằng tay Các hỗn hợp phải được đồng nhất

Lượng tráng keo 90-330 g/m 2 tùy vào điều kiện áp dụng

Chuẩn bị gỗ

Gỗ cần được đánh nhẵn bề mặt, để tạo điều kiện tốt nhất cho độ bền màng keo nên sử dụng trong vòng 24h sau khi chuẩn bị Đối với gỗ có dầu nhựa tốt nhất nên dán ép trong vòng 4h sau khi gia công

Thời gian để ổn định Có thể gia công sau khi ép 2 - 6h nhưng

tốt nhất là gia công sau khi ép 24h

2.3.2 Các yếu tố thay đổi

Thay đổi các thông số công nghệ trang sức cho từng Series Từ đó làm

cơ sở đánh giá chất lượng trang sức thông qua các tiêu chuẩn Cụ thể như sau:

- Áp suất ép trang sức (P): 0,8; 1,2; 1,6 (MPa)

- Lượng keo tráng (L): 150; 200; 250 (g/m2)

- Thời gian ép (τ): 45; 60; 75 (phút)

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố công nghệ ép phủ mặt đến chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp (áp suất ép trang sức, lượng keo, thời gian ép)

- Nghiên cứu công nghệ ép phủ mặt cho lớp cốt nền là ván ghép thanh bằng ván lạng gỗ tự nhiên tạo ván sàn công nghiệp

- Nghiên cứu về đặc điểm tính chất của ván cốt nền và ván lạng gỗ để tạo ván sàn công nghiệp

- Nghiên cứu loại keo và lượng keo tráng cho ép phủ mặt tạo ván sàn

gỗ công nghiệp

- Sử dụng phần mềm xử lý số liệu OPT đưa ra phương trình tương quan của các yếu tố công nghệ; phân tích đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ dán ép thông qua các phương trình tương quan và các tiêu chuẩn kiểm tra một số tính chất của ván sàn gỗ công nghiệp

2.5 Phương pháp nghiên cứu [2], [12], [13]

Căn cứ vào nội dung nghiên cứu và điều kiện tiến hành đề tài, chúng tôi chọn phương pháp nghiên cứu:

2.5.1 Phương pháp kế thừa

Sử dụng các tài liệu chuẩn, các tài liệu đã nghiên cứu trước đó mà đã được các tổ chức có thẩm quyền công nhận để giải quyết các vấn đề sau: + Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ trang sức và dán phủ mặt cho gỗ để lựa chọn các thông số công nghệ trang sức cho ván ghép thanh

từ gỗ Keo lai

+ Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ dán phủ ván trang sức

để xác định các phạm vi điều kiện biên của thực nghiệm

+ Kế thừa các lý luận khoa học về trang sức và dán phủ cho gỗ, thông

số công nghệ, thông số nguyên liệu trong quá trình dán phủ cũng như các phương pháp kiểm tra, xử lý số liệu để giải thích, đánh giá các kết quả nghiên cứu thu được từ thực nghiệm

2.5.2 Phương pháp thực nghiệm

a Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm

Các hàm mục tiêu độ như: Độ bền màng keo, mức độ thầm tràn keo lên

bề mặt, cường độ uốn tĩnh và mức độ bong tách theo các công trình có nhiều khả năng là hàm phi tuyến Để có kết luận chính xác, ta còn phải căn cứ vào kết quả thực nghiệm đơn yếu tố Nếu kết quả thực nghiệm đơn yếu tố cho ta quy luật tương quan phi tuyến thì có thể bỏ qua việc tiến hành thực nghiệm bậc 1 và thực nghiệm theo phương án quy hoạch bậc 2

Trong số các phương án quy hoạch bậc hai như phương án Keeferi J, phương án trực giao, kế hoạch trung tâm hợp thành, Box wilson, phương án H.O Hartley, chúng tôi chọn phương án H.O Hartley

Đây là phương án ra đời sớm nhưng đòi hỏi số lượng thí nghiệm không nhiều mà vẫn đạt độ tin cậy cao

Phương án này có tổng các thí nghiệm cần thực hiện:

Trong đó: 2k - các thí nghiệm ở phần hạt nhân, k - các thông số ảnh hưởng, k

= 3 suy ra 23 = 8; N- các thí nghiệm ở mức sao, N = 2.k = 6; N0- các thí nghiệm ở trung tâm, N0=1 Vậy tổng thí nghiệm cần thực hiện là 15

Biến thiên của 3 yếu tố trong vùng thí nghiệm gồm các mức cơ sở, mức trên và mức dưới, các giá trị này được chọn dựa vào phân tích kết quả đơn yếu tố

Trong các mức khác nhau của yếu tốX iquan trọng nhất là mức cơ sở

Xio được xác định theo công thức:

Ở dạng mã mức dưới của mỗi yếu tố có giá trị (-1), mức cơ sở có giá trị

(0), còn mức trên có giá trị (+1)

Để làm cơ sở cho khâu tổ chức thí nghiệm và xử lý số liệu sau này ta

lập bảng đối chiếu giữa các giá trị thực và dạng mã cho từng yếu tố (bảng 2.2)

và xây dựng ma trận thí nghiệm (bảng 2.3) theo nguyên tắc các thí nghiêm

để đảm bảo giảm thiểu các sai số thô, sai số hệ thống gây ra do độ nhậy và độ chính xác của dụng cụ và sai số ngẫu nhiên

d Phương pháp xử lý số liệu và xác định mô hình toán học

Từ hệ thống số liệu thu thập được, chúng tôi sử dụng chương trình phần mềm xử lý số liệu thông kê trong Excel và phần mềm xử lý số liệu đa yếu tố OPT của Mỹ đã được chép bản quyền và lưu hành tại Viện cơ điện Nông nghiệp Việt Nam trên máy vi tính để giải quyết các nhiệm vụ đặt ra

Sau khi đã tìm ra các phương trình hồi quy ta tiến hành kiểm tra tính tương thích của mô hình sau đó bắt đầu giải bài toán tối ưu nhằm tìm ra giá trị hợp lý nhất cho cả ba thông số đầu vào Việc giải bài toán tối ưu được tiến hành theo phương pháp toán học

2.5.3 Phương pháp so sánh

- Sử dụng các tiêu chuẩn của ván sàn công nghiệp đã được công bố, so sánh và đánh giá với kết quả tiến hành thực nghiệm để đưa ra các kết luận

- So sánh đánh giá độ bền kéo của lớp ván mặt sau dán phủ trang sức

- So sánh đánh giá độ bền uốn tĩnh của ván sau dán phủ trang sức

- So sánh đánh giá mức độ tràn thấm keo của lớp ván mặt sau dán phủ trang sức

Chương 3

CỞ SỞ LÝ LUẬN

3.1 Các phương pháp dán phủ bề mặt cho ván sàn gỗ công nghiệp

Phương pháp dán phủ ván lạng gỗ lên bề mặt ván nhân tạo chia làm hai loại: dán nguội và dán nóng Dán nóng theo phương pháp ép nhiệt có: phương pháp khô và phương pháp ướt Đặc điểm của công nghệ dán khô là ván lạng sau khi sấy khô mới tiến hành dán Đặc điểm của phương pháp dán ướt là sử dụng loại keo đặc biệt, dán ván lạng có độ ẩm tương đối cao lên mặt ván nhân tạo Đây là một loại công nghệ mới

3.1.1 Tráng keo và tổ hợp xếp phôi

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

gỗ Để tiết kiệm gỗ quý hiếm, loại gỗ có thể thay đổi nhưng chiều dày, độ ẩm

và chiều thớ của ván lạng phải đối xứng cân bằng

Ván nhân tạo thường dùng phương pháp dán một lớp, tức là mỗi mặt của ván dán một tấm ván lạng Nếu bề mặt ván nền không nhẵn, hoặc ván lạng quá mỏng, hoặc bề mặt dán lớn, thường phải dùng phương pháp dán 2 lớp Tức là mỗi mặt của ván dán 1 tấm ván bóc và một tấm ván lạng Chiều dày của ván bóc thường từ 0,6-1,5 mm

Khi xếp phôi, chiều thớ của ván lạng phải vuông góc với chiều thớ gỗ của ván nền Khi dán 2 lớp chiều thớ của ván bóc dán trên bề mặt ván nền phải vuông góc với chiều thớ của ván nền, chiều của thớ ván lạng trên ván bóc về nguyên tắc phải vuông góc với chiều thớ của ván bóc Nếu ván lạng quá mỏng thì chiều thớ của nó cũng có thể song song với chiều thớ của ván bóc

Lượng keo dùng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mặt dán Lượng keo dùng có quan hệ với loại keo và ván nền Nồng độ và độ nhớt của keo càng thấp thì càng tốn keo Ván nền càng chặt chẽ thì khả năng hút keo càng kém, lượng keo dùng càng ít Lượng keo dùng nên lấy điều kiện hình thành một lớp keo nhất định làm tiêu chuẩn Khi chiều dày lớp keo không đủ, có thể xuất hiện những chỗ không dính Nhưng nếu lớp keo quá dày, độ bền dán dính sẽ giảm, và có nguy cơ thấm keo lớp mặt Chiều dày lớp keo là 0,08 - 0,15mm là thích hợp nhất Khi dùng ván dán làm ván nền, thì lượng keo tráng trên mỗi mặt từ 110 - 120g/m2 (chiều dày ván lạng nhỏ hơn 0,4mm) hoặc 145 - 170g/m2 (chiều dày ván lạng trên 0.4mm) Khi dùng ván dăm làm ván nền, lượng keo tráng thích hợp là 150 - 160g/m2 [6]

Sau khi tráng keo ván nền (dán mặt một lớp) hoặc ván bóc (dán mặt hai lớp), nên để một thời gian, trong công nghệ gọi là thời gian ổn định Thời gian

ổn định là khoảng thời gian từ sau khi ván nền được tráng keo đến trước khi

ép nhiệt Thời gian ổn định còn được chia ra thời gian ổn định kín và ổn định

mở ổn định mở là là khoảng thời gian từ sau khi ván nền hoặc ván bóc tráng keo đến trước khi xếp phôi Mục đích chủ yếu là loại trừ một phần nước, phòng tránh thấm keo lớp mặt ổn định kín là khoảng thời gian từ sau khi xếp phôi đến trước khi ép nhiệt Mục đích chủ yếu là nhằm cho dung dịch keo trải đều trên bề mặt tấm ván, nhằm nâng cao độ bền dán dính

Để đảm bảo chất lượng dán dính, ván nền và chất phủ mặt nên để ổn định một thời gian trước khi tráng keo, nhằm làm cho độ ẩm và nhiệt độ phù hợp điều kiện tráng keo

3.1.2 Công nghệ dán

Máy ép nhiệt một tầng hoặc nhiều tầng dùng để dán mặt ván nhân tạo phải đảm bảo cho vật liệu dán chịu ép và chịu nhiệt đồng đều

Khi phôi dán mặt đưa vào máy ép nhiệt, phía trên và dưới của phôi phải

có tấm lớp kim loại có bề mặt phải phẳng nhẵn Để lực ép phân bố đều, có thể dùng lớp đệm hoãn xung, ví dụ trên tấm lót kim loại dùng một lớp cao su chịu nhiệt dày 3 – 4 mm

Ba yếu tố chủ yếu khi ép nhiệt dán ván lạng lên ván nhân tạo: áp suất, nhiệt độ và thời gian ép Lực ép mà vật liệu dán chịu phải đảm bảo đồng đều trên toàn bộ bề mặt dán, có như vậy mới làm cho một số chỗ không phẳng của

bề mặt dán tiếp xúc với nhau, dung dịch keo mới dễ dàng chui vào các khe hở của gỗ Trạng thái chịu ép của lớp mặt dán phải duy trì cho đến khi dung dịch keo hoàn toàn đóng rắn Khi dán ván lạng, áp suất ép có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền dán dính giữa vật liệu dán mặt và ván nền, khả năng chịu nước của lớp keo

Gia nhiệt khi dán, một mặt làm tăng tốc độ dán dính, nâng cao hiệu suất

ép, mặt khác lại làm tăng tính dẻo của vật liệu dán, làm cho chúng tiếp xúc đều,

có lợi cho việc nâng cao độ bền dán dính Nhiệt độ ép có quan hệ với loại keo

Khi dán ván nhân tạo bằng ván lạng gỗ thì áp suất ép, loại keo liên quan đến tính chất ván nền

Thời gian ép là thời gian cần thiết kể từ khi lực ép đạt trị số yêu cầu đến khi bắt đầu nhả bàn ép, cũng gọi là thời gian duy trì ép Căn cứ chủ yếu xác định thời gian ép là dung dịch keo đóng rắn đầy đủ Giới hạn cường độ cắt dọc của lớp keo ở trạng thái khô không nhỏ hơn 1MPa Nếu điều kiện cho phép nên cố gắng giảm thời gian ép, như thế sẽ nâng cao hiệu suất của thiết

bị, giảm nhiệt lượng tiêu hao, giảm ứng suất bên trong và giảm thời gian để sản phẩm sau khi dán mặt

Thời gian ép có quan hệ với loại keo, loại gỗ và nhiệt ép Còn một yếu

tố không thể bỏ qua, đó là thời gian đóng bàn ép và tăng lực ép Thời gian này càng ngắn càng tốt Nếu thời gian quá dài, một phần dung dịch keo có thể

đóng rắn sớm, ảnh hưởng đến độ bền của sản phẩm Đồng thời ván lạng sát bàn ép có thể co rút quá sớm sau khi dán, mặt ván dễ cong vênh biến dạng

Để tránh những khuyết tật trên, một mặt phải tìm biện pháp cố gắng rút ngắn thời gian đóng bàn ép và tăng áp, mặt khác có thể dùng giải pháp phun nước lên bề mặt ván lạng

Ngoài ra, khi kết thúc quá trình dán ép, nên giảm áp từ từ Nếu giảm áp đột ngột, nước trong ván nền sẽ thoát ra tạo nên hiện tượng "phồng rộp" làm cho ván lạng tách khỏi lớp keo, xuất hiện các khuyết tật bong keo, phân lớp Ván nhân tạo dán mặt bằng ván lạng gỗ sau khi lấy ra khỏi bàn ép nhiệt, trước khi tiến hành gia công phải xếp đống một thời gian gọi là thời gian xếp đống công nghệ sau khi dán mặt Mục đích chủ yếu là lợi dụng nhiệt dư trong ván làm cho keo đóng rắn thêm để nâng cao độ bền dán dính và độ ẩm phân bố đều gây tăng tính ổn định kích thước ván

Thời gian xếp đống công nghệ sau dán và thời gian ép nhiệt có quan hệ với nhiệt độ trong phân xưởng

3.1.3 Khuyết tật dán

Đánh giá chất lượng trang sức bề mặt ván nhân tạo bằng ván lạng gỗ dựa vào độ bền mối dán giữa ván lạng và ván nền của mặt dán Khi dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng gỗ, khuyết tật thường thấy nhất là thấm keo lớp mặt Khuyết tật này có thể phát hiện qua kiểm tra thấm keo ở bề mặt vật dán Khi tiến hành nhuộm bề mặt, do phần thấm keo nhuộm màu không đều, nên càng thể hiện rõ Để che lấp khuyết tật thấm keo, thường cho thêm một ít chất màu vào dung dịch keo, làm cho màu sắc sử dụng của keo gần với màu ván lạng Nhưng phương pháp này có hiệu quả không cao Phương pháp cơ bản nhất là hiểu rõ nguyên nhân gây thấm keo, dùng giải pháp thích hợp để giảm hoặc loại trừ khuyết tật thấm keo

Ngoài ra khi dán ván lạng lên ván nhân tạo còn có nhiều khuyết tật khác như: bóng cục bộ ván lạng, nứt bề mặt, cong vênh bề mặt, lớp ván lạng không dính hoặc dính cục bộ

Nguyên nhân bong cục bộ là: ván nền bẩn (chủ yếu do chất béo gây lên), tráng keo ván nền không tốt, xếp phôi ván nền không phù hợp yêu cầu, chiều dày ván nền gia công không chính xác, áp lực dán nhỏ Để tránh hiện tượng này phải thực hiện nghiêm ngặt các quy định trong quá trình công nghệ [21]

Dưới đây là hình ảnh ván dán không dính hoặc bong cục bộ giữa lớp ván dán mặt và ván nền

Hình 3.1 Hình ảnh không dính hoặc bong cục bộ của ván dán phủ mặt

Nguyên nhân của hiện tượng không dính ván lạng lên ván nền có thể do keo dán, do bề mặt ván nền và các điều kiện công nghệ không phù hợp

Nguyên nhân cong vênh ván: kết cấu ván nền không đối xứng Lượng keo tráng hai mặt ván nền không bằng nhau, chiều dày vật liệu dán ở hai mặt ván nền không bằng nhau, ván sau khi dán mặt không xếp đống công nghệ

Nguyên nhân chủ yếu của nứt bề mặt là độ ẩm của ván nền và ván lạng chênh lệch quá cao khi đưa vào dán ép, dẫn đến sự co dãn của hai lớp vật dán này không đều, một kết cục là để lại vết nứt trên bề mặt, có thể dùng ma tít pha màu để gắn, sau đó cạo nhẵn hoặc đánh nhẵn nhẹ [21]

Ngoài ra nguyên nhân của nứt bề mặt còn là do bản thân ván lạng đã tồn tại các vết nứt do quá trình bóc, lạng ván mà để lại trên sản phẩm ván lạng các khuyết tật này

Ván lạng bị nứt nhiều hay ít trong gia công ván lạng nó lại phụ thuộc vào các phương pháp gia công ván lạng, chất lượng của thiết bị, loại gỗ đưa vào bóc lạng

Hình 3.2 Hình ảnh ván lạng bị nứt trong quá trình gia công

Chất nền

Lớp phủ mặt dạng

phim Phá vỡ lớp phủ mặt

Ván lớp mặt Vết nứt do bóc

Lỗ mạch

3.2 Ảnh hưởng của các yếu tố tới chất lượng trang sức bằng ván lạng gỗ

độ ẩm cao hơn thì không nên lớn hơn 12% Độ ẩm của ván nền tốt nhất là từ

CHẤT LƯỢNG TRANG SỨC BỀ MẶT

10-12%, sự chênh lệch độ ẩm giữa hai vật dán là ván nền và ván dán mặt không quá 2%

Độ ẩm của ván ghép thanh làm ván nền trong luận văn là 12%, độ ẩm của ván lạng gỗ là 10% [6]

b Lượng keo tráng

Để sản xuất ván sàn cần phải sử dụng một lượng rất lớn keo dán Trên thế giới hiện nay, xu hướng sử dụng keo dán gỗ là sử dụng các loại keo dán không độc, thân thiện với môi trường đó là các loại keo có hàm lượng lượng fomaldehyde tự do thấp hoặc không phát thải fomaldehyde Keo đáp ứng được yêu cầu này là các loại keo có nguồn gốc tự nhiên, keo gốc Isocyanate, keo PVAc Trong từng trường hợp cụ thể, sử dụng keo gì, lượng keo sử dụng là bao nhiêu để vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm, vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu

Lượng keo tráng ảnh hưởng rất lớn đến độ bền dán dính của ván lạng

và khả năng thấm keo lớp mặt Kinh nghiệm sản xuất cho thấy, lượng keo

càng lớn, khả năng thấm keo lớp mặt cũng càng nghiêm trọng

Khi lượng keo lớn, tráng keo không đều, khi ép nhiệt, phần dày của lớp keo chịu lực ép lớn, dễ tạo thấm keo lớp mặt Lớp keo càng mỏng, tráng keo đều thì độ bền dán dính lớn, sự thấm keo lớp mặt giảm [21]

Hình 3.4 dưới đây là hình ảnh về keo thấm lên lớp ván mặt trang sức

Hình 3.4 Hình ảnh keo thẩm thấu lên lớp mặt vật dán trang sức

Ván lớp mặt

Ván nền Màng keo

Do đó, khống chế lượng keo tráng và tráng keo đều là điều kiện chủ yếu để loại trừ khuyết tật thấm keo lớp mặt và nâng cao độ bền dán dính Khi dùng ván lạng dày 0,2 - 0,4 mm để dán mặt ván nhân tạo, lượng keo tráng là

70 - 150 g/m2 Do ván nền là ván ghép thanh đã được đánh nhẵn bề mặt đảm bảo yêu cầu dán; ván dán mặt là ván lạng gỗ Sồi có chiều dày 0,2mm nên lượng keo tráng trong luận văn chúng tôi chọn lượng keo tráng cho lớp mặt ở

d Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo

Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt Khi dùng loại keo đóng rắn nhanh, tỷ lệ thấm keo lớp mặt ít Vì trong quá trình dán ép, quá trình phản ứng đóng rắn của keo đồng thời với quá trình thẩm thấu, khuyết tán của dung dịch keo Cũng có nghĩa là tỷ lệ thấm keo lớp mặt dán do tốc độ đóng rắn và tốc độ thẩm thấu của dung dịch keo quyết định

Khi sử dụng keo đóng rắn nhanh, dung dịch keo có thể đã được đóng rắn trước khi thấm đến bề mặt Vì thế khả năng thấm keo lớp mặt nhỏ Căn cứ vào

đó, khi dùng ván lạng có chiều dày 0,2 - 0,5mm để dán ván nhân tạo, nên dùng keo đóng rắn nhanh Thời gian sống của loại keo này tương đối ngắn, trong quá trình sử dụng phải thường xuyên quan sát trạng thái của dung dịch keo

e Áp suất ép

Đây là thông số nghiên cứu chính trong đề tài Trong thực tế, tất cả các mối dán đều cần có áp lực ép Nó chính là điều kiện cần khi dán ép các vật lại với nhau

Theo nguyên lý dán dính, khi bề mặt vật dán phẳng nhẵn, khả năng dàn trải đồng đều màng keo lớn, thì áp suất ép là không đáng kể, thậm chí nếu độ nhẵn là tuyệt đối thì không cần đến áp suất ép Nhưng trên thực tế sản xuất,

do bản chất vật liệu gỗ cũng như điều kiện máy móc thiết bị, một bề mặt phẳng nhẵn tuyệt đối là không thể thực hiện được, do đó luôn cần phải có một

áp suất ép nhất định Khi bề mặt ván nền và ván phủ càng nhẵn, sai số chiều dày càng nhỏ, màng keo đều liên tục thì áp suất ép yêu cầu càng nhỏ

Trong quá trình ép ván, áp suất ép đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự tiếp xúc cần thiết cho các bề mặt vật dán đồng thời làm ổn định kích thước ván và ảnh hưởng đáng kể tới chất lượng mối dán, áp suất ép hợp lý có tác dụng dàn trải màng keo đồng đều liên tục và loại bỏ được các túi khí, bọt khí trong mối dán, nếu áp suất ép quá cao sẽ làm cho keo dàn trải ra ngoài dẫn tới hiện tượng màng keo mất tính liên tục, lượng keo tráng không đảm bảo làm cho chất lượng mối dán không đạt yêu cầu Áp suất ép quá cao còn gây ra ứng suất đàn hồi lớn có thể làm phá huỷ liên kết mối dán, ngoài ra áp suất ép lớn còn làm cho vật biến dạng và bị phá huỷ trong quá trình ép Ngược lại nếu

áp suất ép thấp sẽ làm cho ván ghép thanh và lớp mặt không tiếp xúc được với nhau, do vậy sẽ tồn tại giữa chúng các khoảng trống Trong quá trình ép nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất ép, nên áp suất trong khoảng trống đó tăng lên gây nên hiện tượng nổ ván

Mặt khác, trong quá trình ép ván, áp suất ép phụ thuộc vào nhiều yếu tố

và việc xác định chính xác trị số của áp suất ép là một điều hết sức có ý nghĩa

cho công nghệ sản xuất ván nhân tạo và trang sức phủ mặt bằng ván lạng, chúng ta có thể biểu diễn mối quan hệ này dưới dạng hàm số như sau:

P = f(x1, x2, x3,….xn) Trong đó: x1 - loại gỗ;

x2 - độ ẩm của vật dán;

x3 - chất lượng bề mặt vật dán;

x4 - nhiệt độ ép;

x5 - loại keo và thông số kỹ thuật của keo;

xn - tỷ số giữa khối lượng thể tích sản phẩm và khối lượng thể tích của gỗ

Mục đích của gia tăng áp suất cho phôi ván là làm cho gỗ - lớp keo - gỗ trong phôi ván kết hợp chặt chẽ Keo thấm vào trong tế bào gỗ tạo điều kiện cần thiết cho dán dính

Khi ép phôi ván, lực ép cũng ảnh hưởng đến diện tích tiếp xúc giữa các vật liệu, khối lượng thể tích của ván, đặc tính nén của phôi ván, chiều dày ván, năng lực truyền dẫn keo giữa chiều dày lớp keo và vật liệu Áp suất ép liên quan đến loài cây, loại keo và khối lượng thể tích của sản phẩm Tiếp xúc của vật liệu trong phôi ván ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính của ván Từ giai đoạn đầu gia áp đến lực ép tăng dần đến giá trị cao nhất, tiếp xúc cũng tăng dần đến giá trị lớn nhất

Hàm lượng keo có tác dụng quan trọng đến tiếp xúc của gỗ, khi hàm lượng keo thấp phải dùng lực ép cao mới có thể làm cho mặt tiếp xúc tiếp xúc tốt Gỗ có khối lượng thể tích thấp nên dùng lực ép thấp Tăng lực ép, cho dù có thể khe hở giữa gỗ nhỏ đi, nhưng cũng làm cho khối lượng thể tích của ván tăng

Độ ẩm của phôi ván có ảnh hưởng đến lực ép lớn nhất do độ ẩm có ảnh hưởng đến tính dẻo của vật dán Độ ẩm của phôi ván càng cao, lực ép yêu cầu