Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm sử dụng dăm gỗ phế liệu và chất kết dính thạch dừa

• Trường học: Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ thạch dừa và dăm gỗ phế liệu
• Loại tài liệu: đề tài
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ VÁN DĂM
• 1.1.1. Lịch sử nghiên cứu và sản xuất sản phẩm ván dăm
• 1.1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Nguyên liệu sản xuất ván dăm

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Công Nghệ Sản Xuất Ván Dăm Thạch Dừa

Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ thạch dừa và dăm gỗ phế liệu mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp chế biến gỗ. Việc sử dụng các loại keo Phenol – Formandehyde và Ure – Formandehyde trong sản xuất ván ép truyền thống gây ra những lo ngại về độc hại, đòi hỏi tìm kiếm các giải pháp thay thế thân thiện môi trường hơn. Thạch dừa, với thành phần chủ yếu là cellulose vi khuẩn (BC), được xem là biopolymer tiềm năng cho nhiều ứng dụng, không chỉ trong thực phẩm mà còn trong y học, khoa học vật liệu và mỹ thuật. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng thạch dừa pha tinh bột làm tác nhân kết dính, tận dụng dăm gỗ phế liệu để tạo ra ván dăm sinh học có giá trị cao hơn. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tiềm năng to lớn của thạch dừa, đặc biệt trong việc dùng làm vật liệu mới. Đây là hướng đi phù hợp với xu thế phát triển bền vững, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

1.1. Lịch sử phát triển ván dăm và tiềm năng ứng dụng

Từ thế kỷ XIX, ý tưởng về ván dăm đã xuất hiện, với những đề xuất sử dụng mùn cưa và keo albumin. Đến giữa thế kỷ XX, các nghiên cứu về ván dăm với kích thước dăm dài và cách xếp lớp như ván dán đã mở đường cho ván dăm định hướng. Việc xây dựng xưởng sản xuất ván dăm đầu tiên trên thế giới vào năm 1936 tại Đức đánh dấu bước ngoặt quan trọng. Ngành công nghiệp ván dăm phát triển mạnh mẽ sau Chiến tranh Thế giới thứ Hai, với sự ra đời của nhiều loại ván dăm khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.

1.2. Tiềm năng của thạch dừa phế thải trong sản xuất ván dăm

Thạch dừa phế thải mang lại nhiều lợi ích to lớn. Đầu tiên, tận dụng nguồn phế thải nông nghiệp, biến chúng thành nguồn tài nguyên có giá trị. Thứ hai, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do thạch dừa phế thải. Thứ ba, tạo ra sản phẩm ván dăm thân thiện môi trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Thứ tư, góp phần phát triển kinh tế địa phương thông qua việc tạo việc làm và tăng thu nhập cho người dân.

II. Thách Thức Ván Dăm Phế Liệu và Vấn Đề Keo Dán Ván Dăm Độc Hại

Sản xuất ván dăm truyền thống đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề sử dụng keo dán ván dăm chứa formaldehyde, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường. Việc nhập khẩu các loại ván dăm thân thiện môi trường có chi phí cao, làm giảm tính cạnh tranh của sản phẩm trong nước. Việc tìm kiếm các loại keo ít độc hại hơn hoặc sử dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo như thạch dừa là vô cùng cần thiết. Bên cạnh đó, việc xử lý và tận dụng dăm gỗ phế liệu còn gặp nhiều khó khăn do quy trình phức tạp và chi phí vận chuyển cao. Cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn về công nghệ xử lý dăm gỗ để đảm bảo chất lượng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất ván dăm.

2.1. Tác động môi trường của keo dán ván dăm truyền thống

Keo dán ván dăm truyền thống, đặc biệt là các loại keo chứa formaldehyde, có tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Quá trình sản xuất và sử dụng các loại keo này thải ra các chất độc hại vào không khí và nguồn nước, gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, formaldehyde có thể gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp, thậm chí gây ung thư khi tiếp xúc lâu dài.

2.2. Khó khăn trong việc xử lý dăm gỗ và đảm bảo chất lượng nguyên liệu

Xử lý dăm gỗ và đảm bảo chất lượng nguyên liệu là một thách thức lớn trong sản xuất ván dăm. Dăm gỗ phế liệu thường lẫn nhiều tạp chất, có độ ẩm cao và kích thước không đồng đều, ảnh hưởng đến chất lượng ván thành phẩm. Bên cạnh đó, chi phí vận chuyển dăm gỗ phế liệu từ các nguồn khác nhau đến nhà máy cũng làm tăng giá thành sản phẩm.

III. Phương Pháp Quy Trình Sản Xuất Ván Dăm Từ Thạch Dừa và Dăm Gỗ

Nghiên cứu này đề xuất một quy trình sản xuất ván dăm mới, sử dụng thạch dừa làm chất kết dính thay thế cho keo formaldehyde. Thạch dừa được nghiền nhỏ và trộn với dăm gỗ phế liệu theo tỷ lệ nhất định. Hỗn hợp này sau đó được ép dưới áp suất và nhiệt độ thích hợp để tạo thành tấm ván dăm. Quá trình này giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đồng thời tạo ra sản phẩm ván dăm sinh học có độ bền cơ học và khả năng chống ẩm tương đương với các loại ván dăm truyền thống. Nghiên cứu cũng tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số công nghệ ép ván dăm, bao gồm áp suất, nhiệt độ và thời gian ép, để đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất.

3.1. Các bước cơ bản trong quy trình sản xuất ván dăm từ thạch dừa

Quy trình sản xuất ván dăm từ thạch dừa bao gồm các bước sau: (1) Thu gom và xử lý thạch dừa phế thải. (2) Nghiền nhỏ thạch dừa thành dạng bột hoặc paste. (3) Trộn thạch dừa với dăm gỗ phế liệu theo tỷ lệ thích hợp. (4) Ép hỗn hợp dưới áp suất và nhiệt độ cao. (5) Sấy khô và hoàn thiện sản phẩm ván dăm.

3.2. Tối ưu hóa các thông số công nghệ ép ván dăm bằng thạch dừa

Để đảm bảo chất lượng ván dăm sản xuất từ thạch dừa, cần tối ưu hóa các thông số công nghệ ép ván dăm, bao gồm: (1) Áp suất ép: Điều chỉnh áp suất ép để đảm bảo độ nén chặt của ván. (2) Nhiệt độ ép: Chọn nhiệt độ ép phù hợp để kích hoạt khả năng kết dính của thạch dừa. (3) Thời gian ép: Xác định thời gian ép tối ưu để đảm bảo sự liên kết giữa dăm gỗ và thạch dừa.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Ván Dăm Thạch Dừa trong Xây Dựng và Nội Thất

Ván dăm thạch dừa có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là xây dựng và nội thất. Với ưu điểm là vật liệu thân thiện môi trường, ván dăm này có thể được sử dụng để sản xuất đồ nội thất, vách ngăn, trần nhà và các cấu kiện xây dựng khác. Nghiên cứu cũng đánh giá tính chất cơ lý ván dăm, bao gồm độ bền uốn, độ bền nén và khả năng chịu lực, để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn. Việc phát triển ứng dụng ván dăm thạch dừa góp phần giảm thiểu sự phụ thuộc vào các vật liệu xây dựng truyền thống, đồng thời thúc đẩy sử dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo.

4.1. Tiềm năng ứng dụng ván dăm thạch dừa trong ngành xây dựng

Ván dăm thạch dừa có thể được sử dụng làm vật liệu ốp tường, vách ngăn, trần nhà và sàn nhà trong các công trình xây dựng. Đặc tính nhẹ, dễ thi công và thân thiện môi trường của ván dăm này giúp giảm chi phí xây dựng và tạo ra không gian sống xanh, an toàn cho sức khỏe.

4.2. Ứng dụng ván dăm thạch dừa trong sản xuất đồ nội thất

Ván dăm thạch dừa có thể được sử dụng để sản xuất bàn ghế, tủ, giường và các đồ nội thất khác. Với bề mặt nhẵn mịn và khả năng tạo hình linh hoạt, ván dăm này cho phép thiết kế các sản phẩm nội thất đa dạng về kiểu dáng và màu sắc, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của người tiêu dùng.

4.3. Đánh giá tính chất cơ lý ván dăm thạch dừa và so sánh với ván dăm truyền thống

Cần đánh giá toàn diện tính chất cơ lý của ván dăm thạch dừa so với các loại ván dăm truyền thống về các chỉ số độ bền uốn, độ bền nén, độ bền kéo, khả năng chống ẩm, chống cháy, và khả năng chịu lực để có cơ sở đánh giá chính xác khả năng ứng dụng của ván dăm thạch dừa trong các công trình xây dựng và thiết kế nội thất.

V. Nghiên Cứu Ván Dăm Phân Tích Độ Bền Ván Dăm Từ Thạch Dừa và Gỗ

Nghiên cứu tập trung phân tích độ bền ván dăm được sản xuất từ hỗn hợp thạch dừa và dăm gỗ phế liệu. Các chỉ số về khả năng chịu lực, chống ẩm và chống mối mọt được kiểm tra kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy, ván dăm thạch dừa có độ bền tương đương hoặc thậm chí vượt trội so với một số loại ván dăm truyền thống. Điều này chứng minh tiềm năng to lớn của thạch dừa trong việc thay thế các loại keo hóa học độc hại, đồng thời tạo ra sản phẩm ván dăm sinh học chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe.

5.1. Phương pháp kiểm tra độ bền ván dăm và các tiêu chuẩn đánh giá

Để đánh giá độ bền ván dăm, cần thực hiện các thí nghiệm cơ học như: (1) Thí nghiệm uốn tĩnh để xác định độ bền uốn. (2) Thí nghiệm nén để xác định độ bền nén. (3) Thí nghiệm kéo để xác định độ bền kéo. Các kết quả thí nghiệm được so sánh với các tiêu chuẩn ván dăm hiện hành để đánh giá chất lượng sản phẩm.

5.2. So sánh độ bền ván dăm thạch dừa với các loại ván dăm thông thường

So sánh độ bền các chỉ số cơ lý của ván dăm thạch dừa với các loại ván dăm truyền thống sản xuất từ keo UF và PF. Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng và cạnh tranh của ván dăm thạch dừa trên thị trường.

VI. Kết Luận Tiềm Năng và Hướng Phát Triển Ván Dăm Thân Thiện Môi Trường

Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ thạch dừa và dăm gỗ phế liệu đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo trong ngành công nghiệp chế biến gỗ. Ván dăm thạch dừa không chỉ là giải pháp thay thế ván dăm truyền thống mà còn là bước tiến quan trọng trong việc phát triển các vật liệu xây dựng thân thiện môi trường. Trong tương lai, cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn về tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao độ bền ván dăm và mở rộng ứng dụng của sản phẩm này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

6.1. Triển vọng phát triển ván dăm thân thiện môi trường tại Việt Nam

Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển ván dăm thân thiện môi trường do nguồn nguyên liệu dồi dào từ thạch dừa và dăm gỗ phế liệu. Việc khuyến khích sử dụng ván dăm sinh học không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra cơ hội phát triển kinh tế cho các địa phương có nguồn nguyên liệu này.

6.2. Các hướng nghiên cứu tiếp theo để nâng cao chất lượng và ứng dụng của ván dăm thạch dừa

Các hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào: (1) Nghiên cứu các phương pháp xử lý thạch dừa để tăng khả năng kết dính. (2) Nghiên cứu các loại phụ gia để cải thiện độ bền và khả năng chống ẩm của ván dăm. (3) Nghiên cứu các ứng dụng mới của ván dăm thạch dừa trong các lĩnh vực khác nhau.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất ván ép trong nước đang đối mặt với thách thức về môi trường do việc sử dụng keo Phenol – Formaldehyde và Ure – Formaldehyde gây độc hại, việc tìm kiếm các loại keo thay thế thân thiện hơn là cấp thiết. Theo ước tính, sản lượng ván dăm trên thế giới đã tăng hơn 10 lần từ năm 1952 đến 1957 và tiếp tục phát triển mạnh mẽ, trong khi tại Việt Nam, ngành này mới bắt đầu phát triển từ những năm 1990 với nhiều dây chuyền sản xuất quy mô nhỏ và vừa. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng chất kết dính thạch dừa có pha tinh bột, một loại biopolymer sinh học từ vi khuẩn A.xylinum, nhằm thay thế các loại keo hóa học truyền thống trong sản xuất ván dăm từ dăm gỗ phế liệu xà cừ.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xác định các thông số công nghệ tối ưu như nhiệt độ ép, thời gian ép và tỷ lệ tinh bột trong chất kết dính thạch dừa để tạo ra sản phẩm ván dăm có chất lượng cao, phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nguyên liệu dăm gỗ xà cừ phế liệu và chất kết dính thạch dừa có bổ sung tinh bột, với các thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm và mô phỏng quy trình sản xuất thực tế. Ý nghĩa nghiên cứu không chỉ góp phần phát triển công nghệ sản xuất ván dăm thân thiện môi trường mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho nguồn nguyên liệu phế liệu nông lâm nghiệp, đồng thời thúc đẩy phát triển kinh tế nông thôn và giảm nghèo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết về cấu trúc và tính chất của ván dăm, trong đó sản phẩm được hình thành từ hai thành phần chính: dăm gỗ và chất kết dính. Dăm gỗ được xem là các phần tử nhỏ có hình hộp chữ nhật với ba kích thước đặc trưng: chiều dài (L), chiều rộng (W) và chiều dày (t). Tỷ số mảnh (S = L/t) và tỷ số dẹt (J = W/t) là các chỉ số quan trọng ảnh hưởng đến tính chất cơ học của ván dăm. Các yếu tố công nghệ như độ ẩm thảm dăm, áp lực ép, nhiệt độ và thời gian ép cũng đóng vai trò quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Chất kết dính truyền thống là keo Phenol – Formaldehyde và Ure – Formaldehyde, tuy nhiên chúng có nhược điểm về độc hại và chi phí cao. Thạch dừa, một sản phẩm sinh học chứa cellulose vi khuẩn (BC) được nuôi cấy từ vi khuẩn A.xylinum, được nghiên cứu như một chất kết dính thay thế với ưu điểm dễ phân hủy sinh học, không độc hại và giá thành thấp. Việc bổ sung tinh bột vào thạch dừa nhằm tăng cường khả năng kết dính và giảm lượng nước trong dung dịch keo, từ đó cải thiện tính chất cơ lý của ván dăm.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập bao gồm phế liệu gỗ xà cừ từ quá trình bóc ván mỏng và cành ngọn, cùng với chất kết dính thạch dừa được nghiền nhuyễn và pha trộn với tinh bột mỳ. Dăm gỗ được phân loại qua bộ sàng thí nghiệm với kích thước từ 0,315 mm đến 10 mm, độ ẩm dăm được kiểm soát trong khoảng 4-6% để phù hợp với quá trình ép.

Phương pháp phân tích sử dụng kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố nhằm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ép (130-170°C), thời gian ép (20-40 phút) và tỷ lệ tinh bột trong chất kết dính đến các chỉ tiêu chất lượng ván dăm như độ bền uốn tĩnh, tỷ lệ trương nở chiều dày và khối lượng thể tích. Cỡ mẫu thí nghiệm được lặp lại 3 lần để đảm bảo độ tin cậy, sử dụng phần mềm Stagraphic 7.0 và Excel để xử lý số liệu, kiểm định độ tương thích mô hình bằng tiêu chuẩn Fisher và mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy theo chuẩn Student.

Quy trình nghiên cứu bao gồm: chuẩn bị nguyên liệu, nghiền và phân loại dăm, chế tạo dung dịch thạch dừa kết hợp tinh bột, ép ván theo các thông số công nghệ khác nhau, và kiểm tra chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 7754-2007 và TCVN 7756-4:2007.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép: Nhiệt độ ép trong khoảng 150-170°C cho kết quả độ bền uốn tĩnh ván dăm đạt từ 12,7 đến 16,4 MPa, vượt mức yêu cầu tối thiểu 14 MPa theo tiêu chuẩn. Nhiệt độ thấp hơn 130°C làm giảm độ bền và tăng tỷ lệ trương nở chiều dày lên trên 15%, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.

2. Ảnh hưởng của thời gian ép: Thời gian ép 180 phút ở 100°C được xác định là tối ưu để đạt độ bền uốn tĩnh cao nhất (khoảng 15,9 MPa) và tỷ lệ trương nở chiều dày dưới 12%. Thời gian ép ngắn hơn 90 phút làm giảm đáng kể độ bền và tăng tỷ lệ trương nở.

3. Tỷ lệ tinh bột trong chất kết dính: Việc bổ sung tinh bột mỳ vào dung dịch thạch dừa với tỷ lệ khoảng 9% giúp tăng cường khả năng kết dính, giảm lượng nước trong dung dịch và cải thiện tính chất cơ lý của ván dăm. So với thạch dừa nguyên chất, hỗn hợp có tinh bột cho độ bền uốn tĩnh cao hơn khoảng 10-15% và tỷ lệ trương nở giảm từ 16,4% xuống còn khoảng 12%.

4. Khối lượng thể tích và độ ẩm: Khối lượng thể tích ván dăm đạt khoảng 0,7 g/cm³, phù hợp với yêu cầu sản xuất ván dăm có độ bền và độ ổn định kích thước tốt. Độ ẩm thảm dăm được kiểm soát trong khoảng 4-6% giúp quá trình ép diễn ra thuận lợi, giảm thời gian ép và hạn chế hiện tượng cong vênh.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng chất kết dính thạch dừa có pha tinh bột là khả thi và có thể thay thế keo hóa học truyền thống trong sản xuất ván dăm. Nhiệt độ và thời gian ép là các yếu tố công nghệ quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự đóng rắn của chất kết dính và tính chất cơ lý của sản phẩm. So sánh với các nghiên cứu trước đây về keo UF và P-F, thạch dừa kết hợp tinh bột không chỉ giảm thiểu tác động môi trường mà còn mang lại hiệu quả kinh tế do nguyên liệu dễ tìm và giá thành thấp.

Việc kiểm soát độ ẩm thảm dăm và áp lực ép phù hợp giúp giảm thiểu hiện tượng không đồng đều về khối lượng thể tích giữa các lớp ván, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Các biểu đồ phân bố kích thước dăm và ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến độ bền uốn tĩnh có thể được trình bày để minh họa rõ hơn sự tương quan này.

Tuy nhiên, lượng nước trong dung dịch thạch dừa cao hơn nhiều so với keo UF truyền thống là thách thức lớn trong quá trình ép, đòi hỏi phải tối ưu hóa quy trình sấy và ép để đảm bảo chất lượng ván. Cơ chế liên kết giữa cellulose vi khuẩn và lignin trong dăm gỗ tạo nên sự kết dính bền vững, nhưng cần nghiên cứu sâu hơn để hiểu rõ hơn về các liên kết hóa học và điện từ tham gia.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa quy trình ép: Áp dụng nhiệt độ ép trong khoảng 150-170°C và thời gian ép khoảng 180 phút để đảm bảo độ bền và độ ổn định kích thước của ván dăm. Chủ thể thực hiện: các nhà máy sản xuất ván dăm trong nước, thời gian áp dụng: 6-12 tháng.

2. Phát triển công nghệ chế biến thạch dừa: Nâng cấp thiết bị nghiền thạch dừa để tạo dung dịch có độ mịn cao, đồng thời kiểm soát tỷ lệ pha tinh bột khoảng 9% nhằm giảm lượng nước trong keo. Chủ thể thực hiện: các trung tâm nghiên cứu và doanh nghiệp chế biến, thời gian: 12 tháng.

3. Kiểm soát độ ẩm thảm dăm: Đảm bảo độ ẩm dăm trước khi ép trong khoảng 4-6% để giảm thời gian ép và hạn chế hiện tượng cong vênh. Chủ thể thực hiện: nhà máy sản xuất, thời gian: liên tục trong quá trình sản xuất.

4. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất ván dăm thân thiện môi trường: Tích hợp sử dụng chất kết dính thạch dừa có pha tinh bột vào quy trình sản xuất hiện tại, đồng thời đào tạo nhân lực và nâng cao nhận thức về sản phẩm xanh. Chủ thể thực hiện: các doanh nghiệp và cơ quan quản lý ngành, thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất ván dăm và vật liệu gỗ nhân tạo: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công nghệ để áp dụng chất kết dính sinh học thay thế keo hóa học, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu tác động môi trường.

2. Các viện nghiên cứu và trường đại học: Tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu phát triển vật liệu sinh học, công nghệ sinh học ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến gỗ và nông nghiệp.

3. Doanh nghiệp chế biến dừa và phế liệu nông nghiệp: Hướng dẫn tận dụng nguồn nguyên liệu phế liệu dừa và tinh bột để sản xuất vật liệu mới, mở rộng thị trường và tăng giá trị sản phẩm.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp dữ liệu và giải pháp công nghệ thân thiện môi trường, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển ngành công nghiệp vật liệu xanh và bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Chất kết dính thạch dừa có ưu điểm gì so với keo hóa học truyền thống?
   Chất kết dính thạch dừa dễ phân hủy sinh học, không độc hại, giá thành thấp và tận dụng nguồn nguyên liệu phế liệu nông nghiệp, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường so với keo Phenol – Formaldehyde và Ure – Formaldehyde.

2. Tại sao cần bổ sung tinh bột vào dung dịch thạch dừa?
   Tinh bột giúp tăng cường khả năng kết dính, giảm lượng nước trong dung dịch keo, từ đó cải thiện tính chất cơ lý của ván dăm và giảm thời gian ép, nâng cao hiệu quả sản xuất.

3. Nhiệt độ và thời gian ép ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng ván dăm?
   Nhiệt độ và thời gian ép quyết định quá trình đóng rắn của chất kết dính và sự liên kết giữa các dăm gỗ. Nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian ép ngắn sẽ làm giảm độ bền và tăng tỷ lệ trương nở, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.

4. Làm thế nào để kiểm soát độ ẩm thảm dăm phù hợp?
   Độ ẩm thảm dăm nên được kiểm soát trong khoảng 4-6% bằng cách sấy hoặc phơi khô trước khi trộn keo, giúp quá trình ép diễn ra thuận lợi, giảm hiện tượng cong vênh và tăng độ bền của ván.

5. Có thể áp dụng công nghệ này trong sản xuất quy mô lớn không?
   Nghiên cứu đã xây dựng quy trình công nghệ cơ bản và xác định các thông số công nghệ tối ưu, tạo tiền đề cho việc mở rộng sản xuất quy mô lớn với sự đầu tư thiết bị nghiền thạch dừa và kiểm soát quy trình ép nghiêm ngặt.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định được các thông số công nghệ tối ưu cho sản xuất ván dăm từ dăm gỗ xà cừ và chất kết dính thạch dừa có pha tinh bột, bao gồm nhiệt độ ép 150-170°C, thời gian ép 180 phút và tỷ lệ tinh bột khoảng 9%.
• Chất kết dính thạch dừa có khả năng thay thế keo hóa học truyền thống, mang lại sản phẩm ván dăm có độ bền uốn tĩnh đạt trên 14 MPa và tỷ lệ trương nở chiều dày dưới 12%.
• Việc kiểm soát độ ẩm thảm dăm và áp lực ép là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và đồng đều của sản phẩm.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển công nghệ sản xuất vật liệu thân thiện môi trường, tận dụng nguồn nguyên liệu phế liệu nông nghiệp và góp phần phát triển kinh tế nông thôn.
• Các bước tiếp theo cần tập trung vào hoàn thiện thiết bị nghiền thạch dừa, tối ưu quy trình sấy và ép, đồng thời thử nghiệm sản xuất quy mô công nghiệp để đánh giá tính khả thi và hiệu quả kinh tế.

Khuyến nghị hành động: Các doanh nghiệp và viện nghiên cứu nên phối hợp triển khai ứng dụng công nghệ này trong thực tế sản xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng cellulose vi khuẩn trong các lĩnh vực vật liệu sinh học khác.