Khảo sát tính chất vật lý cơ học của ván dán tại công ty TNHH malisa

CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1.Tổng quan nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của ván dán Tình hình nghiên cứu ngoài nước: Trong những

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc của mình đến TS Trịnh Hiền Mai và Th.S Trần Thị Yến người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn công ty Malisa đã cung cấp ván dán

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã ủng hộ

và giúp tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp

Tôi xin cảm ơn các cán bộ, công nhân viên thuộc Trung tâm THTN và PTCN- Viện Công Nghiệp gỗ đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi rất nhiều về máy móc, thiết bị thí nghiệm trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp

Hà Nội, ngày7 tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Dương Tuấn Huy

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 2

1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2

1.1.1.Tổng quan nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của ván dán 2

1.1.2.Tổng quan nghiên cứu về gỗ Keo lai và sử dụng gỗ Keo lai : 4

1.3.Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội dung, phương pháp nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài 6

1.3.1.Mục tiêu nghiên cứu 6

1.3.2.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

1.3.3 Nội dung nghiên cứu: 6

1.3.4 Phương pháp nghiên cứu 7

1.3.5 Ý nghĩa của đề tài 7

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

2.1.Quá trình công nghệ sản xuất ván dán 8

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván dán (12) 10

2.3.Ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về ván mỏng đến chất lượng ván dán 10

2.4 Các yếu tố thông số chế độ ép 15

2.5 Đặc điểm của gỗ keo lai (11) 17

2.6.Đặc điểm của keo Melamin-urea- formaldehyde (14) 18

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM 19

3.1 Đánh giá về nguyên liệu ván bóc và chất kết dính: 19

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

3.1.1.Ván mỏng: 19

3.1.2.Chất kết dính : 20

3.2.Dây chuyền sản xuất ván dán của Nhà máy 21

3.3.Thực nghiệm sản xuất ván dán : 22

3.4 Tính toán nguyên liệu: 28

3.4.1 Tính toán lượng ván dán cần thiết: 28

3.4.2 Tính toán lượng keo tráng : 29

3.5.Chuẩn bị mẫu thử và dụng cụ thí nghiệm 29

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 39

4.1.Khối lượng thể tích 39

4.4 Độ hút nước của mẫu trong quá trình ngâm 43

4.5 Độ bền uốn tĩnh và module đàn hồi uốn tĩnh của ván : 44

4.5.1 Độ bền uốn tĩnh (MOR) 44

4.5 Chất lượng dán dính 45

4.6 Ngâm mẫu trong nước ở (20±3)oC trong 24 h 46

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

γk Khối lượng thể tích khô kiệt g/cm3

γo Khối lượng thể tích cơ bản g/cm3

σk Độ bền kéo trượt màng keo N/mm2

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Kết quả xử lý thống kê khối lượng thể tích trung bình của mẫu ở

điều kiện thường 39

Bảng 4.2: Kết quả xử lý thống kê khối lượng thể tích trung bình của mẫu ở điều kiện khô kiệt 40

Bảng 4.3 Kết quả xử lý thống kê tỷ lệ trương nở chiều dày ván 41

Bảng 4.4 Kết quả xử lý thống kê cường độ kéo trượt màng 46

Bảng 4.5 Kết quả xử lý thống kê cường độ kéo trượt màng 47

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Ván mỏng của nhà máy 19

Hình 3.2: Lò hơi 22

Hình 3.3: Bột mỳ công nghiệp 23

Hình 3.4 Tráng keo tại nhà máy 24

Hình 3.5 Công đoạn xếp ván tại nhà máy 25

Hình 3.6 Công đoạn ép sơ bộ tại nhà máy 26

Hình 3.7 Máy ép nhiệt 11 tầng tại nhà máy 27

Hình 3.8 Công đoạn rọc cạnh tại nhà máy 28

Hình 3.9 Tủ sấy mẫu 31

Hình 3.10 mẫu kéo trượt trước khi luộc 33

Hình 3.11 Mẫu kéo trượt sau khi luộc 34

Hình 3.12 Máy thử độ bền uốn tĩnh và module đàn hồi 36

Hình 4.1 Hình ảnh mẫu bị phá hủy sau khi thử kéo trượt màng keo 46

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1 Khối lượng thể tích của ván dán ở điều kiện thường và điều kiện

khô kiệt 40

Biểu đồ 4.2 Độ trương nở chiều dày của ván 42

Biểu đồ 4.3 Xác định độ hút nước 43

Biểu đồ 4.4: xác định modun đàn hồi uốn tĩnh của ván dán 44

Biểu đồ 4.5: xác dịnh độ bền uốn tĩnh ván dán 45

Biểu đồ 4.6: cường độ kéo trượt màng keo 47

keo mẫu luộc trong nước 72h 47

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

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 dán là loại ván được tạo thành từ các lớp ván mỏng xếp vuông góc với nhau, được dán ép với nhau bằng keo dán dưới một điều kiện nhất định.Ngành công nghiệp sản xuất ván dán là một trong những ngành phát triển đầu tiên của công nghiệp sản xuất ván nhân tạo và được sử dụng rất phổ biến và rộng rãi cùng với sự phát triển của ngành sản xuất ván nhân tạo

Trong những năm gần đây ở Việt Nam công nghệ sản xuất ván nhân tạo đang rất phát triển, ván dán là một trong những nghành phát triển đầu tiên của của công nghiệp sản xuất ván nhân tạo Có rất nhiều công ty sản xuất ván dán với các chất lượng khác nhau, trong đó có công ty TNHH Malisa mang lại những sản phẩm có chất lượng cao cho thị trường Để tìm hiểu thêm về chất lượng của ván, dây chuyền sản xuất của công ty, được sự đồng ý của Hội

đồng khoa học viện Công nghiệp gỗ, tôi đã thực hiện đề tài: “Khảo sát tính chất cơ học, vật lý của ván dán tại công ty TNHH Malisa”.

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1.1.Tổng quan nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của ván dán

Tình hình nghiên cứu ngoài nước:

Trong những năm gần đây, có một số công trình nghiên cứu về cải thiện, nâng cao chất lượng sản phẩm ván dán, có thể kể đến một số nghiên cứu dưới đây:

Năm 2012, nhóm tác giả Pavlo Bekhta, Peter Niemz, Jan Sedliacik đã công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố (nhiệt độ, áp suất, thời gian) của quá trình ép trước ván mỏng (ép trước khi tráng keo) đến độ nhẵn

bề mặt, độ bền kéo ngang thớ của ván bóc gỗ Birch (Betula pubescens) và

cường độ kéo trượt của ván dán sản xuất từ loại ván bóc này trong quy mô phòng thí nghiệm [1] Ảnh hưởng của các yếu tố như: áp suất ép, lượng keo tráng (keo PF) đến tính chất của ván dán sản xuất từ ván bóc ép trước cũng được nghiên cứu Kết quả cho thấy, nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất của ván bóc ép trước, tiếp theo là áp suất ép và thời gian ép; chất lượng của ván bóc được cải thiện đặc biệt là độ nhẵn bề mặt, tỷ lệ ép của quá trình ép trước tỷ lệ thuận với độ nhẵn bề mặt của ván bóc; cường độ kéo ngang thớ của ván bóc bị ảnh hưởng không đáng kể bởi các yếu tố của quá trình ép trước Nhiệt độ ép trước ảnh hưởng lớn nhất đến cường độ kéo trượt của ván dán Do độ nhẵn bề mặt của ván bóc tăng nên đã giảm được lượng keo tráng từ 150 xuống 90 g/m2 (giảm 40%) và giảm áp suất ép ván từ 1.8 xuống 1.0 MPa (giảm 45%) Chất lượng dán dính của ván dán đạt yêu cầu của tiêu chuẩn EN 314 Trong một nghiên cứu khác của P Bekhta và R Marutzky [2] cũng cho thấy sản xuất ván dán từ ván mỏng được ép trước cho phép tiết kiệm đến 25% lượng keo tráng và giảm đến 22% áp suất ép Tuy nhiên chiều

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

dày của ván dán giảm từ 8.3 mm xuống 6.4-8.0 mm và khối lượng thể tích của ván dán tăng từ 793 kg/m3 đến 807-1005 kg/m3 nếu ván mỏng bị ép trước Nhóm tác giả G Vázquez, J González-Álvarez, F López-Suevos, G Antorrena đã nghiên cứu về ảnh hưởng của các vết nứt tế vi trên mặt trái và

mặt phải của ván bóc gỗ Bạch đàn Eucalyptus globulus đến chất lượng dán

dính của ván dán sử dụng keo tannin–phenol–formaldehyde Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, khi dán dính mặt trái của ván bóc sẽ làm cho cường độ kéo trượt giảm nhưng tỷ lệ phá hủy sợi gỗ gia tăng do keo có thể thấm sâu xuống

bề mặt ván [3]

Năm 2015, Maksudur và cộng sự đã nghiên cứu về sử dụng bột gỗ cao su như

là chất độn cùng với keo MUF để sản xuất ván dán [4] Kết quả nghiên cứu cho thấy: sử dụng bột gỗ cao su đã qua xử lý với các hóa chất như nitric acid 20%, hydrogen peroxide 30% và dung dịch acetone đã làm cải thiện cường

độ kéo trượt màng keo, giảm hàm lượng formaldehyde Mối liên kết hóa, lý giữa gỗ, keo và chất độn đã được kiểm tra bằng kỹ thuật FTIR, liên kết giữa nhóm N-H của keo MUF, C=O của bề mặt ván và bột gỗ cao su đã được xác định Hình thái liên kết của gỗ-keo đã được nghiên cứu bằng hiển vi điện tử (FESEM) cho thấy keo và chất độn đã điền vào các lỗ rỗng tế vi trên bề mặt ván tạo điều kiện cho liên kết đinh keo, tăng cường chất lượng dán dính của

ván mỏng

Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt nam đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lương dán dính của ván dán và các sản phẩm ván nhân tạo khác, có thể kể đến như:

Thiều Thị Dung (2011) đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp đại học:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ truyền nhiệt đến chất lượng mối dán trong sản xuất ván dán” Kết quả nghiên cứu thu được: nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của mối dán; nhiệt độ ép càng cao thì tốc độ truyền nhiệt từ lớp ngoài đến lớp trong càng tăng nhanh, thời gian đóng rắn màng keo càng ngắn

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

Ngược lại, nếu nhiệt độ ép ván thấp, tốc độ truyền nhiệt cho ván tăng chậm, thời gian đóng rắn của màng keo càng dài Kết quả này được đánh giá dựa trên thí nghiệm, kiểm tra bằng phương pháp thử độ bền kéo trượt màng keo sau khi ép (5)

Phạm Duy Hưởng (2008) trong khóa luận tốt nghiệp đại học đã

“Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng keo tráng EPI tới độ bền dán dinh một sỗ loại gỗ” Tác giả đã tìm ra lượng keo tráng thích hợp cho từng loại gỗ keo như sau: Keo lai: 240g/m2; Keo lá tràm: 240g/m2; Keo tai tượng: 200g/m2 (6)

Trần Văn Trung “Nghiên cứu ảnh hưởng chất lượng gia công bề mặt gỗ keo lai tới cường độ dán dính EPI”, (ĐHLN 2009) Qua dán dính của màng keo càng lớn, ở cùng chế dộ gia công thì cường độ màng keo EPI 1980/ 1993 cao hơn keo EPI 1911/1999 khi dán dính cho gỗ Keo lai (7)

Nguyễn Thị Lan Phương “Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chất đóng rắn tới cường độ dán dính màng keo EPI 1991/ 1999”, ( ĐHLN 2009) Kết quả đề tài: tác giả đã đưa ra miền tỷ lệ chất đóng rắn tới cường độ đóng rắn hợp lí 12% - 15% (8)

Nguyễn Thị Phương “Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng keo tráng đến một số tính chất và cơ học của ván dán sản xuất từ chất kết dính Prefere™

14G552 của công ty AICA” (9)

Tuy nhiên trong tất cả các nghiên cứu, chưa có nghiên cứu nào về tính chất vật lý, cơ học của ván dán công ty Malisa Chính vì vậy đây là một hướng nghiên cứu rất hợp lý

1.1.2.Tổng quan nghiên cứu về gỗ Keo lai và sử dụng gỗ Keo lai :

- Tình hình nghiên cứu ngoài nước :

Năm 1990 Pinyapysarerk đã nghiên cứu về sự phát triển của cây Keo lai cho thấy: cây Keo lai có đỉnh ngọn phát triển tốt, thân cây đơn trục và

có khả năng tỉa cành tốt

Từ năm 1990 đến nay: Đã có nhiều nghiên cứu sinh trưởng của cây

Keo lai và nghiên cứu ứng dụng gỗ Keo lai trong công nghiệp chế biến gỗ

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

Năm 1991, Cyril Pinso và Robert Nasi đã nghiên cứu về sự phát triển của cây Keo lai và đưa ra nhận xét: gỗ của cây Keo lai là trung gian giữa gỗ của Keo tai tượng và Keo lá tràm, có phần tốt hơn Keo tai tượng song có sự biến động lớn

Nhóm các tác giả Soerianegara và R.H.M.J Lemmens (1994) thuộc trung tâm nghiên cứu và phát triển sinh học Indonesia đã nghiên cứu về đặc điểm lâm sinh, cấu tạo thô đại, hiển vi và tính chất cơ lý của hơn 2500 loài gỗ vùng Đông Nam Á trong đó có gỗ Keo lai Kết quả nghiên cứu đã công bố rất cụ thể về hơn 15 tính chất cơ học và vật lý của các loài gỗ (10)

Nhóm tác giả Nguyễn Tử Kim, Junji Matsumura, và Kazuyuki Oda (2011) thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt nam và Trường đại học Kyushu, Nhật bản đã công bố kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng (đặc điểm địa hình, loại đất, lượng mưa, nhiệt độ) của cây Keo lai trồng ở miền Bắc và Nam Việt nam đến khối lượng thể tích, chiều dài và hướng của sợi gỗ (11)

- Tình hình nghiên cứu trong nước về gỗ Keo lai

Năm 2002, Bùi Đình Toàn đã nghiên cứu đặc điểm cấu tạo và tính chất chủ yếu của gỗ Keo lai và định hướng sử dụng trong công nghiệp sản xuất ván ghép thanh (12) Tác giả đã khẳng định: Keo lai có khả năng sử dụng trong sản xuất ván ghép thanh và có cường độ cơ học ở mức độ trung bình Ngoài ra, có nhiều công trình đã nghiên cứu khả sử dụng của loại gỗ này trong các lĩnh vực khác như:

Nguyễn Năng Phong (2007), Nghiên cứu tạo ván ghép thanh (dạng

Glue Laminated Timber) từ gỗ Keo lai Đề tài tốt nghiệp Đại học Lâm nghiệp,

Hà Nội (13) Kết quả của những công trình này cho thấy, gỗ Keo lai có khả năng sử dụng được trong các lĩnh vực này như: ván dăm, ván LVL, ván ghép gluelam đạt được với GL13

Nguyễn Việt Hưng (2011), nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc ván đến

chất lượng ván ghép khối dạng glulam (Glue Laminated Timber) từ gỗ Keo

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

lai” Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội (14) Đề tài đã đề

xuất một số dạng cấu trúc ván ghép khối cho chất lượng sản phẩm tốt căn cứ vào độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi uốn tĩnh, tính ổn định của sản phẩm và khả năng áp dụng vào thực tế sản xuất của ván ghép khối dạng Gluelam từ gỗ Keo lai

1.3.Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội dung, phương pháp nghiên cứu và

ý nghĩa của đề tài

1.3.1.Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu tìm hiểu dây chuyền sản xuất ván dán, khảo sát đánh giá tính chất, vật lý, cơ học của ván dán (khối lượng thể tích, trương nở chiều dày, modun đàn hồi, kéo trượt màng keo) của công ty TNHH Malisa

1.3.2.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Khảo sát tình trạng máy móc, thiết bị trong phân xưởng quan sát tìm hiểu thông tin nguyên liệu, dây chuyền sản xuất ván dán tại công ty TNHH Malisa

• Ván dán được sản xuất tại Nhà máy gỗ dán thuộc công ty cổ phần TNTT Malisa Sau đó sản phẩm được đưa về phòng thí nghiệm TT PTCN - Viện công nghiệp gỗ - Trường ĐHLN để tiến hành kiểm tra chất lượng của ván theo các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế

1.3.3 Nội dung nghiên cứu:

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, đề tài thực hiện một số nội dung sau:

• Nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lượng của ván

• Tìm hiểu về chất kết dính của công ty (thành phần, chất đóng rắn, thông số kỹ thuật ) tìm hiệu về nguyên liệu sản xuất gỗ : chủng loại kích thước, chất lượng nguyên liệu

• Nghiên cứu, tìm hiểu dây chuyền sản xuất trong x ưởng

• Thực hiện sản xuất ván tại công ty TNHH Malisa

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

1.3.4 Phương pháp nghiên cứu

lượng tráng keo của ván dán, nghiên cứu về Keo lai và tài liệu về tính chất vật

lý và cơ học của ván dán

công ty và thực nghiệm kiểm tra tính chất cơ học, vật lý của mẫu ván dán theo các tiêu chuẩn Việt Nam

1.3.5 Ý nghĩa của đề tài

• Kết quả của đề tài có ý nghĩa thực tiễn, có giá trị để tham khảo sản phẩm ván dán của công ty Malisa

• Kết quả nghiên cứu sẽ là tài liệu tham khảo có giá trị phụ vụ công tác học tập, nghiên cứu khoa học của sinh viên và các nhà chuyên môn, các cơ sở sản xuất có sử dụng keo

• Thực hiện đề tài cũng giúp tăng cường khả năng nghiên cứu giải quyết vấn đề thực tiễn cho sinh viên ngành chế biến lâm sản trước khi tốt nghiệp

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1.Quá trình công nghệ sản xuất ván dán

Định nghĩa ván dán (12)

Ván dán là sản phẩm được tạo thành từ các lớp ván mỏng được dán

dính lại với nhau nhờ keo dán trong điều kiện nhất định

• Kích thước lớn, có thể thay đổi được

• Nâng cao khả năng chống tách chẻ

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván dán (12)

2.3.Ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về ván mỏng đến chất lượng ván dán

a Ảnh hưởng của loại gỗ nguyên liệu để bóc ván mỏng :

Loại gỗ:

Với mỗi loại gỗ khác nhau do chúng có cấu tạo, tính chất và thành phần khác nhau nên khả năng thực hiện quá trình thẩm thấu chất kết dính là khác nhau

Đối với sản xuất ván dán thì loại gỗ phải là loại gỗ có công cắt bé, độ dẻo dai cao, mềm, có khối lượng thể tích 0,4-0,6 g/cm3, có hình dáng tròn đều, thẳng (độ cong và độ thót ngọn, độ tròn; ít khuyết tật để đảm bảo tỷ lệ

thành khí cao) (12)

Độ rỗng gỗ(13)

Độ rỗng gỗ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối dán Khi tráng keo khả năng thẩm thấu dung môi của keo phụ thuộc nhiều vào độ rỗng Nếu độ rỗng quá lớn, chiều dày vật dán nhỏ, keo có độ nhớt thấp gỗ sẽ hút dung môi của keo, làm cho độ ẩm gỗ vượt qua điểm bão hòa thớ gỗ, dẫn tới làm chậm

quá trình đóng rắn của keo, làm cho liên kết keo dán với gỗ giảm

Về khối lượng thể tích: (13)

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

Khối lượng thể tích của gỗ ảnh hưởng đến khả năng chịu lực nên nó làm ảnh hưởng đến khả năng cắt gọt và ép khi dán dính Với mỗi loại gỗ có thể tích nhỏ, kết cấu gỗ lỏng lẻo, do các tế bào gỗ xếp không chặt chẽ, gõ sẽ

co rút dãn nở nhanh khi độ ẩm trong gỗ thay đổi Mặt khác khối lượng thể tích nhỏ khả năng gia công bề mặt vật dán sẽ khó phẳng nhẵn Trong quá trình tráng keo thì lượng keo thẩm thấy vào gỗ là rất lớn làm cho lượng keo thực tế trên bề mặt mối dán giảm Khối lượng thể tích cao làm cho độ cứng bề mặt gỗ lớn, trong quá trình dán bề mặt vật dán khó tiếp xúc nếu dùng lực ép

lớn keo dễ bị tràn da ngoài và làm giảm độ bền mối dán

Cấu tạo gỗ:

Cấu tạo gỗ là yếu tố quan trọng và là cơ sở để giải thích những hiện tượng liên quan tới quá trình dán dính của keo Cấu tạo gỗ được xem như biểu hiện bên ngoài của tính chất, những biểu hiện về cấu tạo là cơ sở để giải thích các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến để từ đó lựa chọn các thông số phù hợp Gỗ được tạo bởi từ vô số các tế bào mỗi tế bào được ngăn cách bởi vô số các tế bào, thành phần hóa học của gỗ chủ yếu là xellulo, mixen xellulo và lignin tạo nên Trong cấu tạo của xellulo có nhiều nhóm (-OH) Khi tráng keo thì các nhóm (-OH) này sẽ tiếp xúc với các phân tử cực tính của keo, nhóm (-OH) này liên kết với chúng tạo nên sự dán dính theo cơ chế liên kết hóa học Khi tráng keo vào gỗ xảy hiện tượng thẩm thấu và khuếch tán các phân tử keo theo dung môi vào gỗ

Các thành phần cấu tạo gỗ ảnh hưởng rõ nét đến độ bền dán dính là tia gỗ và

các chất dầu nhựa ức chế quá trình đóng rắn keo

b Ảnh hưởng của chất lượng ván mỏng

nhất định thì ảnh hưởng theo chiều ngược lại, nghĩa là khi độ nhấp nhô tăng thì chất lượng mối dán giảm Vì khi độ nhấp nhô quá lớn có nghĩa chiều dày màng keo phải lớn để đảm bảo trải đều và liên tục trên bề mặt ván mỏng điều

đó ảnh hưởng đến nội ứng suất sinh ra trong màng keo khi đóng rắn lớn, làm chất lượng mối dán giảm (12)

• Độ nhấp nhô tốt nhất đối với ván mỏng :

• Ngược lại, nếu độ ẩm ván quá thấp, gỗ sẽ hút hết dung môi của keo, khó trải đều keo, đồng thời gỗ quá khô, khả năng đàn hồi kém, khả năng tiếp xúc giữa hai lớp ván khó

• Ảnh hưởng của sai số chiều dày ván mỏng:

Do quan hệ động học giữa dao bóc và gỗ, hoặc do lắp dao bóc và thước nén không chính xác dẫn đến sai số chiều dày trên tiết diện của ván gây ra:

• Chiều dày màng keo không đều, chất lượng mối dán giảm

• Mật độ sản phẩm ván dán tại các vị trí khác nhau không đều nhau, sinh

ra nội ứng suất trong ván

Quá trình dán dính là sự liên kết giữa hai vật thể dưới tác dụng của một vật thứ ba (keo dán) trong điều kiện nhất định Vì vậy keo dán ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối dán, sự ảnh hưởng của keo tới chất lượng môi dán có thể mô tả bằng hàm sau:

Y = f ( x1, x2, x3, x4, x5 )

Trong đó: y : là hàm mục tiêu chất lượng mối dán

x1 : ảnh hưởng của loại keo

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

x2 : ảnh hưởng của độ nhớt

x3: ảnh hưởng của hàm lượng khô

x4: ảnh hưởng của độ pH của keo

x5: ảnh hưởng của lượng keo tráng

• Loại keo

Do thành phần cấu tạo khác nhau nên khả năng dán dính của các loại keo khác nhác nhau là khác nhau Liên kết giữa gỗ với các phân tử keo và giữa các phân tử keo với nhau phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của chúng Mỗi loại keo khác nhau thì cấu trúc phân tử khác nhau nên số lượng các loại cầu nối

mà chúng tạo ra giữa keo với gỗ khác nhau, từ cường độ dán dính của các loại keo khác nhau.(14)

Vì vậy cần lựa chọn keo dán phù hợp với công nghệ, mục đích sử dụng,

đảm bảo chất lượng sản phẩm

• Hàm lượng khô(14)

Hàm lượng khô chính là lượng chất rắn có trong keo Khi thực hiện dán dính thì dung môi keo sẽ thấm vào gỗ hoặc bay đi chỉ còn phần chất rắn thực hiện liên kết màng keo vì vậy hàm lượng khô ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng màng keo

Trong một loại keo thì hàm lượng khô thấp làm cho keo rất loãng chủ yếu

là dung môi (phần nước dung môi là nước) nên khi thực hiện dán ép dung môi thấm vào gỗ làm độ ẩm tăng lên ảnh hưởng xấu đến chất lượng mỗi dán hoặc

có thể gây nổ ván khi ép nhiệt, lượng keo quá ít không đủ thực hiện mối dán Hàm lượng khô cao thì độ nhớt keo cao có thể gây khó khăn cho quá trình bôi tráng và dàn trải đều của keo

Tùy theo từng loại keo và công nghệ tráng keo mà chọn loại keo có hàm lượng khô phù hợp để đảm bảo độ bền của màng keo

vào hàm lượng khô, nhiệt độ và mức độ trùng hợp của loại keo đó Độ nhớt keo ảnh hưởng lớn đến khả năng bôi tráng và dàn trải đều của keo

Nếu độ nhớt quá lớn quá trình tráng keo khó khăn và sẽ rất khó để keo dàn đều gây hiện tượng màng keo không lien tục Ngược lại nếu độ nhớt quá nhỏ quá trình tráng keo rất dễ dàng song lượng keo thấm vào vật dán tăng lên gây thiếu keo trên bề mặt làm giảm chất lượng dán dính Khi lựa chọn keo cần chú ý đến độ nhớt phù hợp với công nghệ bôi tráng để tạo ra màng keo

mỏng, đều, liên tục

• Các chất phụ gia (14)

Chất độn được sử dụng để giảm sự thấm keo lên bề mặt ván mỏng, nó làm tăng độ nhớt của dung dịch keo trước khi đóng rắn, chất độn điền vào các khoảng trống (lỗ rỗng) trên bề mặt ván mỏng, do đó tránh được hiện tượng thiếu keo, nghèo keo [5]

Các chất phụ gia được pha vào keo như chất bảo quản, chất chống cháy, chất chống ẩm, chất độn ít nhiều ảnh hưởng đến độ bền dán dính của keo Chất độn nếu sử dụng ở tỷ lệ nhất định có thể làm tăng cường độ dán dính vì nó lấp đầy các khoảng trống trên bề mặt gỗ tuy nhiên hầu hết các chất này có thể cản trở sự tiếp xúc của keo với vật dán làm giảm cường độ mối dán hoặc làm thay đổi môi trường dung dịch keo Khi pha các chất này vào thì cần chú ý pha với tỷ lệ và thứ tự thích hợp để đạt được cả hai mục đích là hiệu lực

phụ gia và độ bền dán dính

• Lượng keo tráng

Lượng tráng keo là lượng keo tính cho một đơn vị diện tích dán ép Trong công nghệ sản xuất cần tạo ra một màng keo mỏng, đều, liên tục không chỉ vì yêu cầu của cường độ màng keo mà còn vì chi phí cho giá thành sản phẩm

Lượng keo tráng quá nhiều, thì màng keo dày, sinh ra nội ứng suất trong màng keo, làm cường độ dán dính giảm và chi phí cho keo dán cũng tăng, ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm Nếu lượng keo tráng quá ít gây hiện

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

tượng thiếu keo trên bề mặt dán dính, màng keo dán dính, màng keo không liên tục, dẫn đến cường độ dán dính giảm đáng kể

Cơ sở lựa chọn lượng keo tráng phụ thuộc vào một loạt các yếu tố như: loại gỗ, độ ẩm gỗ, chất lượng bề mặt gia công, khối lượng thể tích của gỗ, loại keo, thông số công nghệ của keo, phương pháp tráng keo, nhiệt độ và độ ẩm môi trường ép, áp suất ép, asssembly time (OAT, CAT), … Chất lượng bề mặt dán dính là một nhân tố quan trọng quyết định đến việc lựa chọn lượng keo tráng Nếu bề mặt nhẵn, phẳng thì việc tráng keo bề mặt sẽ dễ dàng hơn, lượng keo tráng sẽ cần ít hơn Nếu bề mặt vật dán khó gia công phẳng, nhẵn thì lượng keo tráng thấm vào trong gỗ lớn, việc tráng keo cũng khó đều vì vậy cần lượng keo tráng nhiều hơn Khối lượng thể tích của gỗ cũng ảnh hưởng tới lượng keo tráng, nếu gỗ có khối lượng thể tích nhỏ, độ rỗng trong gỗ lớn, dung dịch keo dễ dàng thấm sâu vào bên dưới bề mặt dán dính, do đó cần lượng keo lớn hơn gỗ có khối lượng thể tích lớn, mặt khác khối lượng thể tích nhỏ cũng làm cho bề mặt vật dán khó gia công phẳng nhẵn, gây tốn keo Viêc lựa chọn lượng keo tráng còn phụ thuộc rất nhiều vào thời gian từ khi tráng keo xong đến khi đưa ván lên bàn ép (asembly time: OAT, CAT) OAT là khoảng thời gian tính từ khi tráng keo xong đến trước khi ghép vật dán vào nhau Đây là khoảng thời gian cho dung môi bay hơi bớt và keo thấm vào bề mặt gỗ OAT ngắn làm cho keo chưa kịp thấm vào các lỗ hổng trên bề mặt

gỗ, làm giảm cường độ màng keo Nếu OAT quá dài thì keo đóng rắn trước khi ép, như vậy cường độ màng keo sẽ giảm đáng kể, trong trường hợp này lượng keo tráng cần phải tăng lên CAT là khoảng thời gian tính từ sau khi ghép hai bề mặt vật dán vào nhau đến khi bắt đầu tăng áp lực ép Đây là khoảng thời gian ổn định màng keo trước khi ép, nên CAT cần thiết không quá ngắn và không quá dài

2.4 Các yếu tố thông số chế độ ép

• Ảnh hưởng của nhiệt độ dán ép :

Nhiệt độ cao giúp tăng tốc độ phản ứng đóng rắn, hoắc mềm gỗ, tăng cường tiếp xúc giữa hai bề mặt vật dán, độ nhớt keo giảm trước khi phản ứng

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

đóng rắn xảy ra giúp rút ngắn thời gian ép và tạo điều kiện cho màng keo dàn trải đều Nhiệt độ ép của mỗi loại keo là khác nhau

• Thuận lợi của ép ván ở nhiệt độ cao :

• Gỗ được mềm hóa, khả năng tiếp xúc giữa các lớp ván mỏng tốt

• Độ nhớt của keo giảm,dễ dàng dàn trải trên bề mặt

• Giúp tăng năng suất máy ép

• Tuy nhiên, nếu nhiệt độ ép quá cao:

• Độ nhớt của keo giảm nhanh, làm tăng khả năng thấm sâu của keo vào trong gỗ, màng keo dễ bị gián đoạn

• Các màng keo phía ngoài có thể bị phá hủy vì nhiệt nếu chiều dày sản phẩm lớn

• Nhiệt độ ép phụ thuộc vào: loại keo, thông số kỹ thuật của keo, loại gỗ, chiều dày ván mỏng, số lớp ván,hệ số truyền nhiệt của keo và gỗ, thời gian

ép,…

• Ảnh hưởng của áp suất dán ép: (12)

Áp suất ép nhằm tạo ra sự tiếp xúc tốt nhất giữa các lớp ván mỏng thông qua một màng keo mỏng đều, liên tục không có bọt khí

Áp suất ép nhỏ, không đủ làm cho bề mặt vật dán (gỗ) tiếp xúc chặt chẽ với nhau sẽ làm màng keo không liên tục và cường độ dán dính giảm Áp suất lớn ép có thể gây phá cấu trúc bề mặt gỗ và tăng chi phí năng lượng

Trị số áp suất ép phụ thuộc vào :

• Loại keo, độ nhớt của keo

• Loại gỗ, KLTT, độ nhẵn bề mặt ván mỏng, sai số chiều dày

• Độ đồng phẳng bề mặt bàn ép, phương pháp ép

• Trị số áp suất ép nằm trong khoảng 1,2 – 2 MPa.(12)

• Ảnh hưởng của thời gian dán ép : (12)

Là khoảng thời gian cần thiết để tạo ra một mẫu sản phẩm, nếu thời gian

ép quá dài thì năng suất sản xuất thấp, nếu thời gian éo quá ngắn thì màng keo chưa đóng rắn làm cho chất lượng mỗi dán không đảm bảo

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

Thời gian ép phụ thuộc vào :

• Loại keo, thông số kĩ thuật của keo

• Chiều dày ván mỏng, số lớp ván

• Nhiệt độ ép

• Phương pháp ép

e.Ảnh hưởng của thiết bị, dây chuyền công nghệ, lao độngcủa nhà máy

• Quá trình công nghệ có ảnh hưởng lớn quyết định chất lượng sản phẩm Đây là quá trình phức tạp, vừa làm thay đổi ít nhiều hoặc bổ sung, cải thiện nhiều tính chất của sản phẩm Ngoài yếu tố kỹ thuật công nghệ cần phải chú ý đến việc lựa chọn thiết bị Kinh nghiệm từ thực tế đã thấy kỹ thuật, công nghệ, đổi mới những thiết bị lạc hậu, cũ kỹ khó có thể tạo ra sản phẩm chất lượng cao Cho nên nhóm yếu tố kỹ thuật- công nghệ- thiết bị có mối quan hệ khá chặt chẽ không những góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm Với doanh nghiệp có dây chuyền sản xuất đồng loạt, tính tự động hóa cao thì khả năng nâng cao chất lượng sản phẩm lên rất cao

Dù trình độ công nghệ có hiện đại đến đâu, nhân tố con người vẫn được coi là nhân tố căn bản nhất có tác động đến hoạt động quản lý và nâng cao chất lượng sản phẩm Bởi người lao động chính là người sử dụng máy móc thiết bị để sản xuất ra sản phẩm, bên cạnh đó có rất nhiều tác động, thao tác phức tạp đòi hỏi kỹ thuật khéo léo, tinh tế mà chỉ có người mới làm được

2.5 Đặc điểm của gỗ keo lai (11)

Cây Keo lai được liệt kê vào danh sách những loài cây rừng trồng chiến lược Với đặc điểm chung của của cây bố mẹ: Keo tai tượng và Keo

lá tràm có cường độ và khối lượng thể tích trung bình, tốc độ phát triển tương đối nhanh, thân gỗ thẳng, gỗ tương đối sáng màu nên có thể làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến lâm sản, nhất là trong công nghiệp sản xuất ván nhân tạo

Cấu tạo thô đại (theo TCVN 356 – 70): gỗ Keo lai khi mới chặt hạ có dác lõi phân biệt không rõ, sau một thời gian gỗ lõi có màu nâu sẫm, dác có

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

màu nâu nhạt Vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn không phân biệt rõ, chiều rộng vòng năm từ 12-17mm Thớ gỗ thẳng và khá thô

Xét về cấu tạo thô đại, nguyên liệu dùng sản xuất ván dán thường sử dụng các loại gỗ có giác lõi không phân biệt hoặc phân biệt không rõ, thớ gỗ thẳng và mịn Tuy nhiên với đặc điểm trên của gỗ Keo lai, nó hoàn toàn có thể đáp ứng được làm nguyên liệu sản xuất ván dán (11)

- Cấu tạo hiển vi: Mạch gỗ có kích thước trung bình (0,1 – 0,2 mm), số lượng ít, mạch gỗ xếp phân tán, hình thức tụ hợp đơn và kép với số lượng 2-3 lỗ/mm2 Trong mạch gỗ không có thể bít

Trên mặt cắt ngang: Tia gỗ nhỏ và khá rõ (<0,1 mm) số lượng trung bình 5-10 tia/mm Tế bào mô mềm trong gỗ keo lai có hình thức phân bố phân tán, hình thức tụ hợp vây quanh mạch kín hình tròn Lỗ thông ngang xếp

so le, kích thước nhỏ (đường kính 6-8m) Ngoài các đặc điểm trên gỗ Keo lai không có ống dẫn nhựa dọc, có không có cấu tạo lớp(11)

• Độ cứng tĩnh trung bình của gỗ Keo lai là: 44.58 MPa- độ cứng vừa phải, công cắt gọt bé ,dễ lạng mỏng

• Keo lai có thời gian sinh trưởng ngắn, nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thành rẻ

2.6.Đặc điểm của keo Melamin-urea- formaldehyde (14)

Là tên của hợp chất được tạo thành trong phản ứng hóa học giữa melamin,urea và formaldehyde dưới tác dụng của chất xúc tác Keo được dùng trong công nghiệp chế biến gỗ thuộc loại keo nhiệt rắn, có tính chịu nước, khả năng dán dính tốt

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM

3.1 Đánh giá về nguyên liệu ván bóc và chất kết dính:

3.1.1.Ván mỏng:

Hình 3.1: Ván mỏng của nhà máy

• Ván mỏng của công ty là ván bóc gỗ keo lai được nhập trực tiếp từ các

cơ sở sản xuất ván mỏng Lào Cai , Yên Bái

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

• Kích thước ván bóc phổ biến của nhà máy :

• Ván mỏng có kích thước đạt yêu cầu

• Độ ẩm ván sau khi sấy đạt 14%

• Độ mấp mô bề mặt phù hợp (160-200µm)

3.1.2.Chất kết dính :

• MUF là một loại nhựa nhiệt rắn tổng hợp: melamine-urea

formaldehyde, keo được mua tại hà nội, khi trộn với một chất đóng rắn thích hợp sẽ tạo thành một loại keo sử dụng trong sản xuất ván dán có cường độ dán dính đạt loại BR (chịu nước sôi – boiling resistance)

• Thông số kỹ thuật đặc trưng :

% chất không bay hơi ở 3hrs/105oC:53,5-55,5 52 – 54

Tỷ trọng ở 25°C, g/cc 1.190+ - 0,01(25°C)

• Chất đóng rắn :

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

Chất đóng rắn ở dạng bột (bột mỳ), đóng gói trong túi 25 kg Đây là một hỗn hợp chất đóng rắn, được trộn trực tiếp vào keo trước khi sử dụng.

3.2.Dây chuyền sản xuất ván dán của Nhà máy

a.Tổng quan về nhà máy ván dán– thuộc công ty cổ phầnTNHH

Malisa:

Chính thức đi vào hoạt động 2012 với diện tích 2000m 2

Nhà máy sử dụng dây chuyền sản xuất nhập khẩu theo tiêu chuẩn chất lượng Malaysia Công suất tùy vào sản phẩm

Ngành kinh doanh chính: sản xuất những mặt hàng chủ đạo như ván dán, …

Các hoạt động thương mại: xuất nhập khẩu, mua bán, trao đổi hàng hóa trên thị trường trong và ngoài nước các sản phẩm liên quan tới các mặt hàng

gỗ ép

Thị trường nội địa: Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh và một số tỉnh, thành phố

khác

b.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng nhà máy :

Mặt bằng phân xưởng được bố trí tuân thủ quy định nguyên tắc về chức năng làm việc và thiết bị công nghệ Bố trí máy đảm bảo được khoảng cách giữa máy với máy, giữa máy với kết cấu xây dựng của nhà xưởng, giữa máy với đường vận chuyển chung nội bộ… đảm bảo cho quá trình sản xuất được tiện lợi và an toàn

Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất ván dán

Nhà máy ván dán đang tiến hành sản xuất ván dán như sơ đồ dưới đây: Ván mỏng => phân loại ván => tráng keo => xếp ván => ép sơ bộ => sửa ván => ép nhiệt => chà nhám => lọc ván => tráng keo => dán phủ mặt =>

ép định hình => ép nhiệt => cắt => sửa hoàn thiện => kiểm tra, phân loại => đóng gói, nhập kho

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

• Tráng keo :

• Sử dụng máy tráng keo tiếp xúc sử dụng một cặp rulo tráng, cặp rulo được chế tạo bằng thép, cứng và có rãnh khía để chứa keo, có khả năng tráng keo ở cả 2 mặt của tấm ván

• Ưu điểm: Đơn giản, tráng keo đồng thời được 2 mặt ván, tiết kiệm được nhà xưởng

• Nhược điểm: chiều dày màng keo không ổn định, tiêu hao keo lớn, năng suất thấp, lượng keo mất mất lớn Nguyên nhân do rulo tráng có độ nhẵn

bề mặt thấp, nhất là ở 2 đầu của rulo, thiết bị khuấy keo có tốc độ khuấy chậm, quỹ đạo khuấy nhỏ làm keo không được trộn đều ảnh hưởng xấu đến chất lương dán dính màng keo

Hình 3.4 Tráng keo tại nhà máy

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN

• Tráng keo tại nhà máy :

• Mức 250 g/m2

• Xếp ván: Trong đề tài sử dụng loại ván 7 lớp, xếp ván theo băng chuyền

Hình 3.5 Công đoạn xếp ván tại nhà máy

Yêu cầu xếp ván :

• Đủ 7 lớp

• Đúng qui cách sản phẩm,đảm bảo đủ 4 nguyên tắc :

• Số lớp ván là số lẻ

• Các lớp ván mỏng đối xứng qua đường trung tâm của ván

• Hai lớp ván mỏng kế tiếp nhau có chiều thớ vuông góc với nhau

• Chiều dày của các lớp ván mỏng tăng dần từ ngoài vào trong

• Các cặp bề mặt tiếp xúc ít nhất phải có một mặt được tráng keo

Hình 3.6 Công đoạn ép sơ bộ tại nhà máy

Thông số chế độ ép sơ bộ:

• Áp suất ép : 11 kg/cm2

• Thời gian ép: 90 phút/1 mẻ

• Thời gian từ khi tráng keo đến ép sơ bộ: 30 phút

• Thời gian ép sơ bộ: 90 phút

• Số tấm ván trên một cầu ván: 60 tấm

• Sửa ván (sửa nguội): nhằm giảm khuyết tật trước khi ép nhiệt

Sau quá trình ép nguội sẽ thường xuyên xảy ra hiện tượng tràn keo do lượng keo tráng quá nhiều.Ngoài ra còn sửa chữa các lỗi trên bề mặt tấm ván liên quan tới lớp ván như sửa các lỗi chồng mí, thiếu lớp, rách mặt, thiếu mặt

và phồng rộp ván

TH Ư VI

ỆN ĐH

LN