TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
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 quy trình kỹ thuật dán bọc bề mặt sản phẩm bằng lớp cốt nền từ ván lạng, mang lại vẻ đẹp và độ bền cho sản phẩm.
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 nâng cao độ bền và vẻ đẹp của bề mặt lớp cốt nền, giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng gỗ Điều này không chỉ đa dạng hóa sản phẩm mà còn mở rộng ứng dụng của gỗ trong lĩnh vực xây dựng, nội thất, văn phòng và kiến trúc.
Ván lạng gỗ và ván lạng gỗ kỹ thuật được sản xuất từ công nghệ cắt và bóc gỗ tự nhiên, mang lại nhiều ưu điểm nổi bật Chúng không chỉ nâng cao giá trị sử dụng của gỗ mà còn giúp tiết kiệm các loại gỗ quý hiếm và gỗ có vân thớ đẹp Hơn nữa, ván lạng còn đa dạng hóa các sản phẩm từ gỗ, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.
Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu trên thế giới, với nhiều quốc gia như Australia, New Zealand, Thụy Điển, Đức và Nhật Bản áp dụng thành công.
Sản phẩm ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng rất đa dạng, tập trung chủ yếu vào hai loại chính: sản phẩm sử dụng trong xây dựng và sản phẩm phục vụ cho 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.
Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực kiến trúc, đồ mộc nội thất, văn phòng và trang trí sản phẩm dạng tấm.
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
Nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là Đức, đang chú trọng nghiên cứu và phát triển công nghệ ép phủ mặt trang sức bằng ván lạng Ngành công nghiệp gỗ trang trí của Đức đã xác định rằng việc phát triển công nghệ dán phủ mặt trang sức bằng ván lạng là rất cần thiết Mục tiêu là nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thành công công nghệ này, nhằm đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng hàng đầu.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu về ván sàn gỗ công nghiệp trên thế giới
Ván sàn gỗ công nghiệp là sản phẩm được cấu tạo từ nhiều lớp, bao gồm lớp cốt nền và lớp mặt trang trí, thường được sử dụng để lát nền nhà và ốp tường, thay thế cho gạch truyền thống Sàn gỗ công nghiệp mang đến vẻ đẹp ấm cúng và sang trọng tương tự như sàn gỗ tự nhiên, nhưng với giá thành phải chăng hơn Hơn nữa, sản phẩm này còn khắc phục được các nhược điểm như cong vênh và nứt nẻ thường gặp ở sàn gỗ tự nhiên.
Sàn gỗ công nghiệp đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới khoảng 15 năm, với các nước tiên phong như Đức, Thụy Điển, Ý, Phần Lan, Mỹ và Nhật Bản Loại vật liệu này nổi bật với ưu điểm chống mối mọt, cong vênh, đảm bảo độ bóng và sự đồng đều, thuận tiện cho thi công quy mô lớn Sàn gỗ công nghiệp còn có độ bóng cao, đa dạng màu sắc và vân gỗ đẹp Trên thị trường hiện nay, ván sàn chủ yếu được sản xuất từ bột gỗ (chiếm 65 - 85%), cùng với các chất phụ gia và chất làm cứng, chống ẩm Các sản phẩm này được sản xuất bằng công nghệ máy móc tiên tiến từ Châu Âu, đặc biệt là từ Đức, Ý, Pháp và Thụy Sỹ, sử dụng loại HDF.
6 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.
Nghiên cứu của O Unsal (2007) tại Khoa Nông Lâm, Đại học Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ, đã chỉ ra rằng áp suất ép và nhiệt độ ép ảnh hưởng lớn đến độ ẩm và phân bố mật độ theo chiều dày của ván ghép từ gỗ Thông Tác giả khẳng định rằng, trong quá trình ép nhiệt, áp suất ép có tác động đáng kể đến các tính chất vật lý và độ bền cơ học của sản phẩm, điều này được thể hiện rõ 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 tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số chế độ ép đối với ván dán chịu ẩm, sử dụng gỗ Spruce (Vân san) Kết quả cho thấy rằng các tham số chế độ ép đóng vai trò quyết định trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tiêu chuẩn JAS - SE - 7 quy định về ván sàn công nghiệp tại Nhật Bản, yêu cầu ván sàn composite có lớp phủ mặt dày tối thiểu bằng 1/3 tổng chiều dày sản phẩm.
Các công ty sản xuất và kinh doanh ván sàn công nghiệp hàng đầu thế giới như Vohringer, Classen, Witex, Kronotex, Unifloors (Đức), Pergo, Janco (Thụy Điển, Malaysia), Alsapan (Pháp), Lasi (Trung Quốc), và Gago (Hàn Quốc) đã cung cấp nhiều mẫu mã và kích thước sản phẩm đa dạng với chất lượng cao và giá cả phải chăng Các loại gỗ như Sồi, Tếch, Xoan đào, Gõ đỏ được sử dụng, cùng với nhiều loại vân bề mặt như sần nhẹ, sần nặng, vỏ trứng và thô mịn.
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
Để tạo ra sản phẩm chất lượng cao trên thị trường hiện nay, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, bao gồm kích thước, chiều dày, chiều rộng, chiều dài, nhiệt độ ép, thời gian ép và áp suất ép.
Dưới đây là một số hình ảnh minh họa cho các loại sản phẩm ván sàn công nghiệp, được nghiên cứu và đưa vào sản xuất, hiện đang có mặt 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
Tính cấp thiết của đề tài
Công nghệ ép phủ mặt trang trí bằng ván lạng gỗ đang phát triển mạnh mẽ trong ngành chế biến gỗ toàn cầu Tại Việt Nam, công nghệ này cũng đã có sự phát triển đáng kể và mở ra nhiều cơ hội cho thị trường nội thất trong nước.
Ván sàn gỗ công nghiệp đã được nghiên cứu và phát triển rộng rãi trên toàn thế giới, hiện đang được sản xuất và sử dụng phổ biến Tại thị trường Việt Nam, có nhiều loại ván sàn gỗ công nghiệp với chất lượng cao, đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.
Ván sàn gỗ công nghiệp với lớp mặt là ván lạng gỗ tự nhiên vẫn còn mới mẻ và hạn chế tại Việt Nam Hiện chưa có nghiên cứu nào công bố về công nghệ ép phủ mặt cho loại ván sàn này, trong khi lớp cốt nền được làm từ ván ghép thanh gỗ Keo Lai Để thúc đẩy ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất ván sàn công nghiệp, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm trong nước và làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này xác định ảnh hưởng của các thông số công nghệ như áp suất ép, lượng keo tráng và thời gian ép đến chất lượng của ván sàn công nghiệp Ván sàn được cấu tạo từ lớp cốt là ván ghép thanh từ gỗ Keo Lai và lớp mặt là ván lạng gỗ tự nhiên, cụ thể là gỗ Sồi Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bền và tính thẩm mỹ của sản phẩm.
Đối tượng nghiên cứu
- Ván sàn công nghiệp có cấu tạo lớp cốt nền là ván ghép thanh từ gỗ
- Công nghệ ép phủ mặt trang sức tạo ván sàn công nghiệp
Ván sàn công nghiệp được cấu tạo từ ván ghép thanh gỗ Keo Lai, với lớp phủ mặt là ván lạng gỗ Sồi Để đảm bảo độ bền và chất lượng, ván được dán bằng Keo Synteko 1915/1999.
Phạm vi nghiên cứu
- Keo dán: sử dụng keo Synteko 1915/1999 với lượng keo tráng:
- Áp suất ép phủ mặt: 0,8MPa; 1,2MPa; 1,6 MPa
- Thời gian ép: 45phút; 60phút; 75 phút
2.3.1 Các yếu tố cố định
- 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 T0±2 0 C
Bảng 2.1 Đặc điểm kỹ thuật của keo dán EPI 1915/1999 Chỉ tiêu kỹ thuật
Màu sắc Độ nhớt pH
Thời gian bảo quản Điều kiện bảo quản
Thông tin trong việc dán dính
Tính chất màng keo Ứng dụng
(Khi dán gỗ thông – thông, độ ẩm môi trường 65%, lượng keo tráng 180g/m 2 ) Áp suất ép
(Khi dán gỗ thông – thông, độ ẩm môi trường 65%, lượng keo tráng 180g/m 2 )
Tỷ lệ pha trộn (theo trọng lượng)
Lượng tráng keo Độ ẩm của gỗ
Thời gian để ổn định
2.3.2 Các yếu tố thay đổi
Thay đổi các thông số công nghệ trang sức cho từng Series là cơ sở quan trọng để đánh giá chất lượng trang sức theo các tiêu chuẩn cụ thể.
- Áp suất ép trang sức (P):
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ ép phủ mặt đến chất lượng sản phẩm ván sàn công nghiệp, bao gồm áp suất ép trang sức, lượng keo sử dụng và thời gian ép Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bền và tính thẩm mỹ của sản phẩm, từ đó nâng cao hiệu suất và giá trị thương mại của ván sàn công nghiệp.
- 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 OPT để xác định phương trình tương quan giữa các yếu tố công nghệ, đồng thời phân tích và đánh giá ảnh hưởng của những yếu tố này đến quy trình dán ép Qua đó, các phương trình tương quan và tiêu chuẩn kiểm tra sẽ giúp đánh giá một số tính chất quan trọng của ván sàn gỗ công nghiệp.
Phương pháp nghiên cứu
Căn cứ vào nội dung nghiên cứu và điều kiện tiến hành đề tài, chúng tôi chọn phương pháp nghiên cứu:
Sử dụng tài liệu chuẩn và các nghiên cứu đã được các tổ chức có thẩm quyền công nhận là cách hiệu quả để giải quyết các vấn đề hiện tại.
Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ trang sức và dán phủ mặt cho gỗ, bài viết này lựa chọn các thông số công nghệ trang sức phù hợp 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 lý luận khoa học về trang sức và dán phủ gỗ, bài viết tập trung vào các thông số công nghệ và nguyên liệu trong quá trình dán phủ Đồng thời, nó cũng đề cập đến các phương pháp kiểm tra và xử lý số liệu nhằm giải thích và đánh giá kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm.
2.5.2 Phương pháp thực nghiệm a Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm
Các hàm mục tiêu như độ bền màng keo, mức độ thẩm tràn keo, cường độ uốn tĩnh và mức độ bong tách thường có tính phi tuyến Để đưa ra kết luận chính xác, cần dựa vào kết quả thực nghiệm đơn yếu tố Nếu thực nghiệm đơn yếu tố cho thấy quy luật tương quan phi tuyến, có thể không cần thực hiện các thí nghiệm bậc 1 và bậc 2.
Trong số các phương án quy hoạch bậc hai như Keeferi J, phương án trực giao, kế hoạch trung tâm hợp thành và Box Wilson, phương án này nổi bật vì ra đời sớm, yêu cầu ít thí nghiệm nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy cao.
Trong đó: 2 k - các thí nghiệm ở phần hạt nhân, k - các thông số ảnh hưởng, k
= 3 suy ra 2 3 = 8; N - các thí nghiệm ở mức sao, N = 2.k = 6; N 0 - các thí nghiệm ở trung tâm, N 0 =1 Vậy tổng thí nghiệm cần thực hiện là 15.
Biến thiên của ba yếu tố trong vùng thí nghiệm bao gồm các mức cơ sở, mức trên và mức dưới, được xác định dựa trên phân tích kết quả của từng yếu tố đơn lẻ.
Trong các mức khác nhau của yếu tố
Xio được xác định theo công thức:
X i quan trọng nhất là mức cơ sở
Khoảng biến thiên e i của các yếu tố X được xác định bằng công thức ei = Xi max - Xi 0 = Xi 0 - Xi min Để chuyển đổi từ giá trị tự nhiên sang tọa độ, sử dụng biểu thức x i = (X i - X i 0 )/e i Trong đó, x i là giá trị mã, còn X i là giá trị thực của yếu tố thứ i Ở dạng mã, mức dưới của mỗi yếu tố có giá trị -1, trong khi mức cơ sở có giá trị 0.
Để tổ chức thí nghiệm và xử lý số liệu, chúng ta cần lập bảng đối chiếu giữa các giá trị thực và mã hóa cho từng yếu tố (bảng 2.2) và xây dựng ma trận thí nghiệm (bảng 2.3) theo nguyên tắc các thí nghiệm hoàn toàn độc lập.
Bảng 2.2 Mã hoá của các thông số đầu vào
Các yếu tố Mức biến thiên
21 b Thành lập ma trận thí nghiệm
Ma trận thí nghiệm Hartley được sắp xếp như trong bảng 2.3
Bảng 2.3 Ma trận thí nghiệm Hartley
Tiến hành thí nghiệm theo ma trận đã lập với số lần lặp lại m = 3 Sau khi thu được các sản phẩm ván từ từng chế độ thí nghiệm, cần xác định các thông số đặc trưng cho chất lượng sản phẩm Kết quả các số đo trong quá trình thí nghiệm luôn được ghi nhận và chú ý.
Để giảm thiểu sai số thô, sai số hệ thống do độ nhạy và độ chính xác của dụng cụ, cũng như sai số ngẫu nhiên, cần áp dụng các phương pháp xử lý số liệu hiệu quả và xác định mô hình toán học phù hợp.
Chúng tôi đã sử dụng phần mềm Excel và phần mềm OPT của Mỹ, đã được cấp bản quyền và lưu hành tại Viện Cơ điện Nông nghiệp Việt Nam, để xử lý hệ thống số liệu thu thập được nhằm giải quyết các nhiệm vụ đã đề ra.
Sau khi xác định các phương trình hồi quy, bước tiếp theo là kiểm tra tính tương thích của mô hình Tiếp đó, chúng ta sẽ tiến hành giải bài toán tối ưu để tìm ra giá trị hợp lý nhất cho ba thông số đầu vào Quá trình giải bài toán tối ưu sẽ được thực hiện thông qua các phương pháp toán học.
Sử dụng các tiêu chuẩn đã công bố cho ván sàn công nghiệp, chúng tôi tiến hành so sánh và đánh giá kết quả thực nghiệm để rút ra những kết luận chính xác.
- 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
CỞ SỞ LÝ LUẬN
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 được chia thành hai loại chính: dán nguội và dán nóng Trong dán nóng, có hai phương pháp chính là ép nhiệt khô và ướt Phương pháp dán khô yêu cầu ván lạng phải được sấy khô trước khi tiến hành dán, trong khi phương pháp dán ướt sử dụng keo đặc biệt để dán ván lạng có độ ẩm cao lên bề mặt ván nhân tạo Đây là công nghệ mới trong ngành chế biến gỗ.
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 được sản xuất bằng cách dán một lớp ván lạng lên mỗi mặt của ván Tuy nhiên, khi bề mặt ván nền không nhẵn, ván lạng quá mỏng, hoặc diện tích dán lớn, phương pháp dán 2 lớp sẽ được áp dụng Phương pháp này bao gồm việc dán một tấm ván bóc và một tấm ván lạng cho mỗi mặt của ván, với chiều dày của ván bóc dao động từ 0,6 đến 1,5 mm.
Khi xếp phôi, cần đảm bảo rằng chiều thớ của ván lạng vuông góc với chiều thớ gỗ của ván nền Khi dán hai lớp, chiều thớ của ván bóc phải vuông góc với chiều thớ của ván nền, và chiều thớ của ván lạng trên ván bóc cũng nên vuông góc với chiều thớ của ván bóc Trong trường hợp ván lạng quá mỏng, chiều thớ của nó có thể song song với chiều thớ của ván bóc.
Lượng keo sử dụng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mặt dán, với mối quan hệ chặt chẽ giữa loại keo và ván nền Nồng độ và độ nhớt của keo thấp dẫn đến việc tiêu tốn nhiều keo hơn, trong khi ván nền chặt chẽ sẽ giảm khả năng hút keo, do đó lượng keo cần dùng sẽ ít hơn Để đảm bảo hiệu quả dán, lượng keo nên được điều chỉnh để tạo thành một lớp keo nhất định, với độ dày lý tưởng từ 0,08 - 0,15mm Nếu lớp keo quá mỏng, có thể xuất hiện các điểm không dính, trong khi lớp keo quá dày sẽ làm giảm độ bền dán và có nguy cơ thấm keo lên bề mặt Cụ thể, khi sử dụng ván dán làm ván nền, lượng keo tráng trên mỗi mặt nên từ 110 - 120g/m² cho chiều dày ván lạng nhỏ hơn 0,4mm và 145 - 170g/m² cho chiều dày lớn hơn 0,4mm Đối với ván dăm, lượng keo tráng phù hợp là 150 - 160g/m².
Sau khi tráng keo ván nền hoặc ván bóc, cần để một thời gian gọi là thời gian ổn định Thời gian này chia thành ổn định mở và ổn định kín Ổn định mở diễn ra từ khi ván được tráng keo đến trước khi xếp phôi, nhằm loại trừ nước và ngăn thấm keo Ổn định kín diễn ra từ khi xếp phôi đến trước khi ép nhiệt, giúp dung dịch keo trải đều trên bề mặt ván, nâng cao độ bền dán dính Để đảm bảo chất lượng, ván nền và chất phủ mặt cần được ổn định trước khi tráng keo để đạt độ ẩm và nhiệt độ phù hợp.
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 đưa phôi dán mặt vào máy ép nhiệt, cần đảm bảo rằng cả hai mặt phôi đều có lớp kim loại phẳng nhẵn Để đảm bảo lực ép được phân bố đều, nên sử dụng lớp đệm hoãn xung, chẳng hạn như lớp cao su chịu nhiệt dày từ 3 đến 4 mm trên tấm lót kim loại.
Ba yếu tố chính trong quá trình ép nhiệt dán ván lạng lên ván nhân tạo bao gồm áp suất, nhiệt độ và thời gian ép Lực ép cần được phân bố đồng đều trên toàn bộ bề mặt dán để đảm bảo các khu vực không phẳng tiếp xúc tốt, giúp dung dịch keo dễ dàng thẩm thấu vào các khe hở của gỗ Trạng thái chịu ép cần được duy trì cho đến khi keo hoàn toàn đóng rắn Đặc biệt, áp suất ép có ảnh hưởng lớn đến độ bền dán giữa vật liệu dán và ván nền, cũng như khả năng chịu nước của lớp keo.
Gia nhiệt khi dán không chỉ tăng tốc độ dán dính và nâng cao hiệu suất ép mà còn cải thiện tính dẻo của vật liệu dán Việc này giúp các bề mặt tiếp xúc đều hơn, từ đó nâng cao độ bền dán dính Nhiệt độ ép cũng có mối quan hệ chặt chẽ với loại keo sử dụng.
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 khoảng thời gian từ khi lực ép đạt yêu cầu đến khi bắt đầu nhả bàn ép, hay còn gọi là thời gian duy trì ép Thời gian này chủ yếu được xác định dựa vào việc dung dịch keo đã đóng rắn đầy đủ Để đảm bảo chất lượng, giới hạn cường độ cắt dọc của lớp keo khô phải đạt tối thiểu 1MPa Nếu có thể, nên giảm thời gian ép để nâng cao hiệu suất thiết bị, giảm nhiệt lượng tiêu hao, giảm ứng suất bên trong và rút ngắn thời gian sản xuất sản phẩm sau khi dán.
Thời gian ép phụ thuộc vào loại keo, loại gỗ và nhiệt độ ép, cùng với thời gian đóng bàn ép và lực ép Thời gian ép nên được tối ưu hóa, càng ngắn càng tốt, vì nếu kéo dài, một phần dung dịch keo có thể bị ảnh hưởng.
Việc đóng rắn sớm có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền của sản phẩm, dẫn đến tình trạng ván lạng sát bàn ép co rút quá sớm và dễ bị cong vênh Để khắc phục những vấn đề này, cần tìm biện pháp rút ngắn thời gian đóng bàn ép và tăng áp lực, đồng thời áp dụng giải pháp phun nước lên bề mặt ván lạng để cải thiện chất lượng sản phẩm.
Khi kết thúc quá trình dán ép, cần giảm áp từ từ để tránh hiện tượng "phồng rộp" do nước trong ván nền thoát ra, gây tách lớp keo và khuyết tật bong keo Sau khi lấy ván nhân tạo dán mặt ra khỏi bàn ép nhiệt, cần để ván xếp đống một thời gian, gọi là thời gian xếp đống công nghệ Mục đích của thời gian này là tận dụng nhiệt dư trong ván để keo đóng rắn, nâng cao độ bền dán dính và phân bố độ ẩm đều, từ đó tăng tính ổn định kích thước của 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.
Khi dán ván lạng lên ván nhân tạo, có thể xuất hiện nhiều khuyết tật như bóng cục bộ, nứt bề mặt, cong vênh bề mặt, và lớp ván lạng không dính hoặc dính cục bộ.
Ảnh hưởng của các yếu tố tới chất lượng trang sức bằng ván lạng gỗ tự nhiên
Các yếu tố về ván nền:
CHẤT LƯỢNG TRANG SỨC BỀ MẶT
Các yếu tố về ván lạng:
- Loại gỗ tạo ván lạng
- Chiều thớ (độ nghiêng thớ)
- Thời gian để ráo màng keo
Các yếu tố về keo dán:
- Độ nhớt dung dịch keo
Độ ẩm của vật liệu dán có ảnh hưởng lớn đến chất lượng trang sức, đặc biệt là độ bền dán dính giữa ván lạng gỗ và ván nền Nếu độ ẩm quá cao, nó sẽ làm giảm tốc độ đa tụ và ngăn cản quá trình đóng rắn của keo, dẫn đến độ bền dán dính giảm sút và thấm keo vào bề mặt vật dán Độ ẩm lý tưởng cho vật liệu dán là từ 8-10%, không nên vượt quá 12% Đối với ván nền, độ ẩm cũng cần được kiểm soát để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Để sản xuất ván sàn, sự chênh lệch độ ẩm giữa ván nền và ván dán mặt không vượt quá 2%, với độ ẩm của ván ghép thanh là 12% và ván lạng gỗ là 10% Việc sử dụng keo dán trong sản xuất ván sàn là rất lớn, và xu hướng hiện nay là chọn các loại keo không độc hại, thân thiện với môi trường, như keo có hàm lượng formaldehyde thấp hoặc không phát thải Các loại keo tự nhiên, keo gốc Isocyanate và keo PVAc đáp ứng tiêu chí này Việc lựa chọn loại keo và lượng keo sử dụng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế.
Lượng keo tráng có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền dán dính của ván lạng và khả năng thấm keo lớp mặt Kinh nghiệm sản xuất chỉ ra rằng, khi lượng keo tăng lên, khả năng thấm keo vào lớp mặt cũng trở nên nghiêm trọng hơn.
Khi sử dụng lượng keo lớn và tráng keo không đồng đều, lớp keo dày sẽ chịu lực ép lớn hơn khi ép nhiệt, dẫn đến hiện tượng thấm keo ở bề mặt Ngược lại, nếu lớp keo mỏng và được tráng đều, độ bền dán dính sẽ cao hơn và hiện tượng thấm keo ở bề mặt sẽ giảm.
Hình 3.4 dưới đây là hình ảnh về keo thấm lên lớp ván mặt trang sức
Ván lớp mặt Màng keo
Hình 3.4 Hình ảnh keo thẩm thấu lên lớp mặt vật dán trang sức
Khống chế lượng keo tráng và tráng keo là yếu tố quan trọng để loại bỏ khuyết tật thấm keo trên bề mặt và nâng cao độ bền dán dính Khi sử dụng ván lạng dày từ 0,2 đến 0,4 mm để dán mặt ván nhân tạo, việc kiểm soát lượng keo tráng cũng cần được chú trọng.
Ván nền được làm từ ván ghép thanh đã được đánh nhẵn, trong khi ván dán mặt là ván lạng gỗ Sồi dày 0,2mm Chúng tôi đã chọn ba mức độ keo tráng cho lớp mặt là 75 g/m², 100 g/m² và 125 g/m² Độ nhớt của dung dịch keo có ảnh hưởng lớn đến độ bền dán dính giữa ván lạng và ván nền, cũng như khả năng thấm keo vào lớp mặt.
Khi độ nhớt của keo cao, việc đạt được lớp keo đồng nhất yêu cầu phải tăng lượng keo sử dụng, dẫn đến lớp keo không đều Nếu lớp keo quá dày, áp lực lớn có thể gây thấm keo lên bề mặt Ngược lại, nếu độ nhớt quá thấp, keo sẽ thẩm thấu vào lớp mặt và ván nền, làm giảm độ bền dán dính Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo cũng là yếu tố quan trọng cần xem xét.
Tốc độ đóng rắn của dung dịch keo ảnh hưởng đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt Sử dụng keo đóng rắn nhanh dẫn đến tỷ lệ thấm keo lớp mặt thấp, do quá trình dán ép diễn ra đồng thời với phản ứng đóng rắn và thẩm thấu của dung dịch keo Điều này cho thấy rằng tỷ lệ thấm keo lớp mặt được quyết định bởi tốc độ đóng rắn và tốc độ thẩm thấu của dung dịch keo.
Khi sử dụng keo đóng rắn nhanh, dung dịch keo có thể bị đóng rắn trước khi thấm sâu vào bề mặt, dẫn đến khả năng thấm keo hạn chế Do đó, khi dán ván nhân tạo bằng ván lạng có độ dày từ 0,2 - 0,5mm, việc sử dụng keo đóng rắn nhanh là cần thiết Tuy nhiên, loại keo này có thời gian sống ngắn, vì vậy cần thường xuyên theo dõi trạng thái của dung dịch keo trong quá trình sử dụng.
Áp suất ép là thông số quan trọng trong nghiên cứu, vì tất cả các mối dán đều cần có áp lực này Đây là điều kiện thiết yếu khi dán ép các vật liệu lại với nhau.
Theo nguyên lý dán dính, bề mặt vật dán phẳng nhẵn giúp màng keo dàn trải đồng đều, giảm thiểu áp suất ép Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, do đặc tính của vật liệu gỗ và điều kiện máy móc, việc đạt được độ nhẵn tuyệt đối là không khả thi, vì vậy cần áp suất ép nhất định Khi bề mặt ván nền và ván phủ càng nhẵn và sai số chiều dày càng nhỏ, yêu cầu về áp suất ép sẽ giảm.
Trong quá trình ép ván, áp suất ép đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự tiếp xúc giữa các bề mặt vật dán, ổn định kích thước ván và ảnh hưởng đến chất lượng mối dán Áp suất ép hợp lý giúp dàn trải màng keo đều và loại bỏ túi khí, trong khi áp suất quá cao có thể làm keo tràn ra ngoài, dẫn đến mất tính liên tục của màng keo và giảm chất lượng mối dán Ngoài ra, áp suất cao gây ứng suất đàn hồi lớn, có thể phá hủy liên kết mối dán và làm biến dạng vật liệu Ngược lại, áp suất quá thấp sẽ tạo ra khoảng trống giữa ván ghép và lớp mặt, dẫn đến hiện tượng nổ ván trong quá trình ép nhiệt do áp suất trong khoảng trống tăng lên.
Trong quá trình ép ván, áp suất ép chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố khác nhau Việc xác định chính xác trị số của áp suất ép là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Công nghệ sản xuất ván nhân tạo và trang sức phủ mặt bằng ván lạng có thể được thể hiện qua mối quan hệ hàm số, cho thấy sự tương tác giữa hai lĩnh vực này.
P = f(x1, x2, x3,….xn), trong đó x1 đại diện cho loại gỗ, x2 là độ ẩm của vật dán, x3 thể hiện chất lượng bề mặt vật dán, x4 là nhiệt độ ép, x5 là loại keo và thông số kỹ thuật của keo, và xn là tỷ số giữa khối lượng thể tích sản phẩm và khối lượng thể tích của gỗ.