ĐẶT VẤN ĐỀ Ván ghép thanh(Finger joint sawntimber) là một sản phẩm ván gỗ công nghiệp được sản xuất bằng cách ghép các thanh gỗ tự nhiên có kích thước nhỏ lại với nhau nhờ chất kết dính và được ép dưới nhiệt độ và áp suất quy định để tạo thành những tấm ván có kích thước lớn hơn. Chất lượng sản phẩm ván ghép thanh phụ thuộc vào chất lượng thanh cơ sở, chất kết dính và công nghệ sản xuất. Do đó, loại chất kết dính và công nghệ sử dụng chất kết dính ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nhằm áp dụng lí thuyết vào thực tế sản phẩm, do vậy tôi tiến hành nâng cao kiến thức thực tiễn bản thân, học tập kinh nghiệm sử dụng keo dán trong sản xuất ván ghép thanh.
Vì vậy, đề tài “Tìm hiểu, đánh giá công nghệ sử dụng keo dán trong sản xuất ván ghép thanh tại Công ty Cổ phần Woodsland và Công ty Cổ phần Lâm nghiệp Tháng Năm Nghệ An”. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát về ván ghép thanh 1.Tình hình nghiên cứu và sử dụng keo trong sản xuất ván ghép thanh Ván ghép thanh là loại ván được hình thành từ việc dán ép các thanh gỗ nhỏ với nhau nhờ chất kết dính trong những điều kiện nhất định. Trên cơ sở lý thuyết dán dính cho thấy các lực liên kết của mối dán phụ thuộc rất nhiều vào sự hình thành các cầu nối hoá học giữa chúng.
Mỗi loại keo có cấu trúc phân tử khác nhau thì có các cầu nối hoá học khác nhau về số lượng và cầu nối, kết quả là cường độ dán dính sẽ khác nhau. Vì vậy cần lựa chọn keo dán phù hợp với công nghệ, với mục đích sử dụng, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Công nghệ sử dụng keo bao gồm nhiều công đoạn trong đó có pha keo, trải keo, công nghệ ép, ổn định,… Tùy vào cách chọn và sử dụng công nghệ khác nhau sẽ cho chất lượng dán dính khác nhau. Để có được những sản phẩm ván ghép thanh có chất lượng tốt thì đã có không ít các công trình nghiên cứu xoay quanh các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván ghép thanh.
Trên thế giới Bettina Franke, Anna Schusser, Andreas Müller (2014) đã nghiên cứu ảnh hưởng của 3 loại keo Polyurethane resin (PUR), Melamine-urea- formaldehyde (MUF) and Emulsion polymer isocyanate (EPI) đến độ bền uốn, độ bền kéo đứt ngón ghép và độ bền dán dính của ván ghép thanh từ gỗ Dẻ gai (Fagus sylvatica). Kết quả nghiên cứu cho thấy loại keo ảnh hưởng rõ nét đến độ bền dán dính và độ bền cơ học của ván ghép thanh. [10] Matthew Vrazel và Terry Sellers, Jr. Tác giả đã nghiên cứu cho 3 loại keo resorcinol- formaldehyde (RF), Polyurethane/aqueous emulsion polymer (PU/AEP) và 2 resorcinol-formaldehyde/soy-isolate (RF-Soy); với 02 mức nhiệt độ ép là 26 oC và 35 oC.
Kết quả nghiên cứu cho thấy loại keo ảnh hưởng rõ nét đến độ bền dán dính của ván ghép thanh. Tác giả đã sử dụng keo dán polyurethane, mã hiệu PURBOND HB S609; với 03 mức lượng trải keo là 180, 200 và 220 g/m2. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với gỗ Vân sam lượng keo sử dụng là 180 g/m2 (tráng cả 2 mặt) sản phẩm có độ bền uốn tĩnh cao nhất. Ảnh hưởng của lượng keo đến độ bền uốn của ván ghép thanh Nguồn: Murco Obucina, Enil Gondzic và Selver Smajic (2013) 1.
Ở Việt nam Ở Việt nam cũng đã có một số công trình nghiên cứu về sử dụng keo dán nói chung và sử dụng keo trong sản xuất ván ghép thanh nói riêng. 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.
3 Phan Duy Hưng (2008) đã nghiên cứu: “Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng keo tráng EPI tới độ bền dán dính một số loại gỗ” Nguyễn Thị Tuyên (2010), “Nghiên cứu ảnh hưởng của loại keo và lượng keo đến chất lượng ván sàn công nghiệp từ nguyên liệu gỗ rừng trồng” tác giả đã chỉ ra rằng sản phẩm dùng keo EPI và PVAc có những ưu nhược điểm riêng. Ngoài ra tác giả còn đưa ra lượng keo tráng hợp lý nhất cho ván sàn công nghiệp từ gỗ keo Lai khi dùng keo EPI là 250 g/m2, và khi dùng keo PVAc là 300 g/m2. Phạm Văn Chương (2011) nghiên cứu “Ảnh hưởng của loại keo và lượng keo tráng đến chất lượng ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ keo lai”. Hồ Thị Lam (2011) đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian để ráo màng keo sau trải keo (OAT và CAT) đến chất lượng dán dính của keo Synteko 1980/1993, 1985/1993 với gỗ Keo tai tượng.
Tác giả đã kết luận, thời gian sau khi trải keo ảnh hưởng rõ nét đến độ bền dán dính khi sử dụng cùng 01 loại keo. Khoảng thời gian sau trải keo hợp lý đối với loại keo Synteko 1980/1993 là mức R2 (OAT = 4 phút, CAT = 8 phút), với loại keo Synteko 1985/1993 là mức R5 (OAT = 4 phút, CAT = 10 phút). Tiểu kết: Từ những công trình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy: Công nghệ sử dụng keo dán và loại keo ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dán dính. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu, đánh giá kĩ thuật sử dụng keo là rất cần thiết đối với các nhà máy sản xuất ván ghép thanh nói chung và tại 2 công ty cổ phần Woodsland và công ty cổ phần lâm nghiệp tháng năm nói riêng.
Giới thiệu về các Công ty khảo sát 1.Công ty Cổ phần Woodsland a) Chức năng kinh doanh và địa điểm Công ty Cổ phần Woodsland tiền thân là là Công ty Liên doanh Woodsland được thành lập năm 2002. Đến tháng 11/2003, Công ty Cổ phần Woodsland chính thức đi vào sản xuất. Với hơn 10 năm hoạt động, Woodsland đã đạt được những bước tiến mạnh mẽ trong lĩnh vực xuất khẩu gỗ và trở thành 4 một trong những doanh nghiệp về gỗ lớn nhất Việt Nam; Năng suất: Các sản phẩm do công ty Woodsland sản xuất được xuất khẩu sang các thị trường lớn và khó tính nhất như Mỹ, Canada, Châu Âu, Nga, Nhật Bản, Năng suất:204,68m3 Địa điểm: Lô 11, KCN Quang Minh, thị trấn Quang Minh, huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội. b) Nguyên liệu sản xuất chủ yếu: - Gỗ: Chủ yếu là gỗ Keo lai, kích thước thanh cơ sở (320x51x21; 280x46x19.) - Keo dán: Keo EPI 1985/1993; Keo EPI 1922/1999; Keo sữa PVAc 3314 chỉ dùng cho ghép dọc, Lượng keo sử dụng: 3,2 tấn/tháng Thông số kỹ thuật của keo do nhà sản xuất cung cấp được trình bày tại bảng 1, 2 và bảng 3.
Thông số kỹ thuật của keo EPI 1985/1993 Chỉ tiêu kỹ thuật 1985 1993 Loại sản phẩm Keo dán EPI Chất đóng rắn Emulsion polymer Isocyanate Trạng thái Lỏng Lỏng Màu sắc Trắng Hơi nâu Độ nhớt 11000-22000 mPas 150-700 mPas (Brookfield LVT, sp4, (Brookfield LVT, sp2, 6rpm, 25oC) 30rpm, 25oC) pH 6-8 Thời gian bảo quản 6 tháng (tại 30oC) 9 tháng (tại 30oC) 9 tháng (tại 20oC) 12 tháng (tại 20oC) Điều kiện bảo quản Nhiêt độ bảo quản từ 5 - Nhiêt độ bảo quản từ 5 – 35oC. Sản phẩm có thể tạo 35oC màng ở bề mặt nếu thùng Sản phẩm có thể tạo chứa không được đóng kín. màng ở bề mặt nếu thùng Nếu sản phẩm bị đông cứng chứa không được đóng 5 thì không thể làm tan ra và kín. sử dụng lại.
Nếu sản phẩm bị đông Keo có thể bị phân lớp sau cứng thì không thể làm 1-2 tháng bảo quản, sự phân tan ra và sử dụng lại. lớp này không làm ảnh hưởng đến chất lượng dán dính nếu khuấy đều trước khi sử dụng Formaldehyde tự do Đạt được chuẩn F**** Khối lượng thể tích Khoảng 1200 - 1400 Kg/m3 Khoảng 1200 Kg/m3 Thông tin trong việc dán dính Tính chất màng keo Độ bền màng keo có thể đáp ứng tiêu chuẩn JAIA- 005440 F****, EN 204 D4, chứng nhận KOMO 32778 Ứng dụng Ghép khối, ván sàn Loại hình ép Ép nguội và ép nóng, ép cao tần Nhiệt độ keo dán Trên 5oC Thời gian sống (300C) Tối đa 90 phút Thời gian ép, 300C 30-60 phút tùy thuộc vào điều kiện áp dụng (Khi dán gỗ thông –thông, độ ẩm môi trường 65%, lượng keo tráng 180g/m2) Áp suất ép 8-12 kgf/cm2 Assembly Time, 300C OAT: 5 phút (Khi dán gỗ thông –thông, CAT: 10 phút độ ẩm môi trường 65%, lượng keo tráng 180g/m2) Tỷ lệ pha trộn (theo trọng 1985: 100 phần trọng lượng lượng) 1993: 10 - 15 phần trọng lượng 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. 6 Lượng tráng keo 150 - 250 g/m2 tùy vào điều kiện áp dụng Độ ẩm của gỗ 8 - 12% là tốt nhất, không quá 15%.
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 4 h sau khi gia công. Nhiệt độ gỗ Trên 20oC Thời gian để ổn định Có thể gia công sau khi ép 2 - 6h nhưng tốt nhất là gia công sau khi ép 24h. Lưu ý Bảo quản keo và xúc tác ở nơi thoáng mát.
Không sử dụng keo đã hết hạn sử dụng; Vệ sinh dụng cụ bằng nước trước khi keo đóng rắn; Keo EPI 1985/1993 được sử dụng cho ghép ngang, ghép khối gỗ - gỗ, gỗ - nhôm, gỗ - nhựa và các ứng dụng dán dính gỗ khác trong sản xuất hàng mộc nội và ngoại thất. Là loại keo 2 thành phần có cường độ bám dính cao, chịu nhiệt tốt, kháng dung môi, kháng nước. Có thể sử dụng với các thiết bị ghép nóng và ghép cao tần.