CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỎNG QUAN 1.1 Sơ bộ về van dim (PB) và khối dim lII Khai niệm. Khối van dam là loại van dam có chiều day lớn (>100mm), dùng dé thay thé cho những khối gỗ trong sản xuất. Có thé sản xuất van dim dưới dang tam 1 lớp hoặc 3 lớp (lớp giữa là dim thô, hai lớp mặt là dim mịn) hoặc p khuôn thành sản phẩm có hình dạng nhất định như: cánh cửa, mặt bàn, mặt ghế.
Van dim có thé được phu mat trang tri bang go lang, foocmica. Van dam thường được dùng dé sản xuất đồ mộc (ty lệ thành phẩm khoảng 80- 90%), dùng trong kiến trúc, đóng hom, bao bi. 112 Khiwn rin avan mv hivan m Dé sản xuất Im” ván dam bình quân cần 1,4-1,7m° tre, 200-220Kwh điện, 2,1- 2,2 tan hơi, 1,5m” nước, 90-100kg keo hàm lượng khô 50%, 8-10kg chất chống âm, 2 kg chất đóng r n clorua amoni (NH4CI){3]. HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 10 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS.
TS Nguyễn Thanh Nam Ván dăm được chia làm 3 loại theo khối lượng thể tích (y): Loại nhẹ y < 0,4 g/cm’; loại trung bình y = 0,4-0,8 g/cm: loai nang y > 0,8 8/cmỶ. Khối lượng riêng của ván là một chỉ tiêu quan trọng quyết định hau hết tính chất cơ học và vật lý khác của ván dăm, ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của ván dăm. Ván dăm tốt nhất là loại có khối lượng riêng thấp và đạt được yêu cầu ứng suất (độ bên) cần thiết. Để thoả mãn yêu cầu này người ta thường sản xuất loại ván dim có khối lượng riêng từ 600-1200 kg/m”.
Khối lượng riêng của ván có ảnh hưởng đáng kế đến các tính chất cơ bản của van dam. Nếu khối lượng riêng tăng lên thì độ bền của ván tăng lên rất mạnh. Tuy vậy việc tăng tính chất cơ lí của ván thông qua việc tăng khối lượng riêng của ván không phải bao giờ cũng có thể thực hiện được và cũng không phải là biện pháp hữu hiệu nhất. Bởi vi, chi phí nguyên liệu s tăng lên và khối lượng của khối ván s lớn lên, như vậy s không kinh tế và không tiện lợi trong sử dung.
Do vậy chỉ nên sản xuất loại ván dăm có khối lượng riêng phù hợp cùng các chỉ tiêu cơ học và vật lý tốt. Phần lớn xưởng sản xuất ván dăm sản xuất ra ván có khối lượng riêng từ 600 - 650 kg/m. Trong phạm vi luận văn này, tác giả thiết kế máy trộn p dé ra sản phẩm là các khối ván có khối lượng riêng 800kg/m”.2 Quy trình và các thiết bị sản xuất khối ván ép bột tre Hiện trên thị trường chưa có nhà máy nao sản xuất dim tre p khối nhưng các công đoạn sản xuất tre p khối cũng tương tự như các công đoạn sản xuất van dam. Tham khảo quy trình và các thiết bị sản xuất ván dim dé có thé ứng dụng vào việc thiết kế máy p bột tre thành khối.
Dưới đây là quy trình sản xuất van dim điển hình, được nhiều nha máy trong va ngoai nước sử dung[6]: ¬rv TL. Ba a1 LB na a1 BE TỪ HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 11 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS. TS Nguyễn Thanh Nam Máy nghiên Thùng trộn kéo và bột gỗ ( | X ) Keotnước =s Cat va cha nham May ép | UU LÍ Sắp xếp ván sau ép Hình 1. Quy tr nh sản xuất van dam * Các thiết bị trong quy trình bao g m .Nápb mn hiền m Có tác dụng băm, xay phê liệu go thải, phê liệu tre thải như gôc cây, cành cây, rê cây, thân cây.
Tuy vào yêu câu sản xuât, ta có thê sử dụng các loại máy khác nhau: có loại nguyên liệu đưa vào được băm thành dăm, có loại thêm chức năng sau khi băm dăm còn qua cơ câu đê nghiên thành mùn cưa. Ba a1 LB na a1 BE TỪ HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 12 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS. TS Nguyễn Thanh Nam 2. Bộ phận hia m ho tre Sau khi các thanh gỗ hoặc tre được băm dăm, các dăm này được đưa vào thùng chứa dé chuẩn bị sấy.
May sấy om Có tác dụng sây dam tre hoặc dim tre đến độ âm nhất định. Có nhiều loại máy say dim như: máy say dạng thùng quay, máy sấy dạng tầng sôi, máy say dang vi ngang. Tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của người dùng mà trong quy trình có loại máy phù hợp. HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 13 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS.
TS Nguyễn Thanh Nam. Bộ phận ph H oaiv định wn m Có tác dụng phân loại, loại bỏ những tạp chất va dam không đạt yêu cau; định lượng dam cho mộtm_ trộn keo. Bộ phan trộn eo HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 14 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS. TS Nguyễn Thanh Nam Dăm sau khi được định lượng cùng với chất kết dính s được đưa vào bộ phận trộn keo dé trộn đều hỗn hợp.
‘ou, MWỶ | ry OF Hình 1. May tr n eo. Bộ phan ép Trong quy trình sản xuất ván dam, quá trình p được chia thành 2 giai đoạn là p tạo hình và p nhiệt. Ép tạo hình là giai đoạn p sơ bộ để tạo ra những miếng ván dim có kích thước gần giống với yêu cau.
Ép nhiệt để n n va gia nhiệt cho các miếng ván cùng chất kết dính, làm cho chúng tăng tỉ trọng vả cơ tính. Từ quy trình sản xuât ván dăm của các nhà máy, tác giả rút ra được quy trình sản xuất dam tre p khối như sau: —Emmx"—mmmraơơơan HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 15 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS. TS Nguyễn Thanh Nam Chuẩn bị và xử Chuẩn bị dăm : z a .^ ? w v Chon dam ly nguyén liéu (san xuat dam) : Trộn dăm với fas Ep Keo Say dam Xử ly bề mat Luu kho 1.3 So lược về máy ép bột tre May p ván đóng vai trò rất quan trọng trong quy trình sản xuất ván từ bột tre. Máy có chức năng p bột tre và chất kết dính đã được hòa trộn và tạo hình sơ bộ từ công đoạn trước thành tam ván thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật đưa ra.
Máy p bột tre được thiết kế trong luận văn này có chức năng trộn bột tre với keo sau đó p thành từng khối tre có kích thước theo yêu câu của khách hang. May gồm 2 bộ phận là bộ phận trộn và bộ phận p. Bộ phận trộn có chức năng trộn đều bột tre và chất kết dính, sau đó đưa vào bộ phận p. Bộ phận trộn có nguyên lý giống với các loại máy khuấy trộn dùng để khuấy trộn thức ăn cho gia súc, cho tôm cá.
đang có trên thị trường. Bộ phận p có chức năng p hỗn hợp bột tre và keo sau khi trộn thành 1 khối ván đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đã đề ra. Người ta có thể dùng nhiều phương pháp động lực học để cung cấp năng lượng cho máy p hoạt động, nhưng phương án dùng hệ thống thủy lực được sử dụng rộng rãi nhất. Trong quá trình p, máy p bột tre còn phải có chức năng gia nhiệt cho từng khối ván và giữ nhiệt độ đó trong suốt quá trình p.
Có 2 cách phố biến cung cấp nhiệt cho máy p: cung cấp nhiệt bang hơi quá nhiệt và cung cấp nhiệt bằng cách sử dụng tam điện trở. Khi p nhiệt, các yéu tô quan trọng cân được xem x t đên là nhiệt độ. áp suât và thời gian p. Ba a1 LB na a1 BE TỪ HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG l6 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS.
TS Nguyễn Thanh Nam 1.4 Tình hình nghiên cứu trên thé giới Năm 1972, B. Hefty của Forest Products Lab Madison Wis đã có bài báo cáo “Reducing Particleboard Pressing Time: Exploratory Study” trình bày nghiên cứu về cách giảm thời gian p đến tối thiểu kết hợp với nhiệt độ p thích hợp mà không làm giảm chất lượng ván dăm. Maloney đã cho ra đời quyên “Modern Particle Board and Dry-Process Fiberboard Manufacturing”. Cuỗn sách trình bày toàn bộ quá trình sản xuất van dam, từ các khái niệm về ván nhân tạo nói chung đến việc chọn các nguyên liệu đầu vào, tới quá trình cuối cùng sau khi ép ván và mài bóng.
Ở chương 17: Hot “Pressing and Presses ” của cuỗn sách, tác giả đã trình bày tong quát về quá trình p ván. Từ việc chọn chất kết dính, nhiệt độ p, thời gian giữ tai khi p đến việc điều chỉnh độ day của tâm ván, các quy trình p. Nemli có công bố nghiên cứu:“Facfors Affecting the Production of El Type Particleboard”, xác định các thông số sản xuất tốt nhất cho các tính chat vật lý và cơ học cao của ván dam. Năm 2010, các tác gia Xin Gong Li, Xia Zheng, Yi Qiang Wu đã có bài bao “Study on Hot-Pressing Technology of Cement Bamboo” đăng trên trang khoa học scientific.net nghiên cứu về các thông số công nghệ tối ưu của van tre khi p nóng.5 Tình hình nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam, sản phẩm ván dăm xuất hiện hợi muộn, nên những nghiên cứu về ván dăm cũng chỉ b t đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước, nhưng không phát triển.
Năm 1972, một dây chuyền sản xuất ván dam có công suất 1000m”/năm của Cộng hòa dan chu Duc viện trợ được | p dat tại Quang Ninh. Năm 1974, dây chuyển do Thụy Điền viện trợ cũng có công suất 1000m°/nam được | p đặt tại Việt Trì. Cả hai dây chuyển đều có chung một đặc điểm là không đưa sản phẩm ra thị trường. Vào thời điểm này, tại Tân Mai, Biên Hòa một dây chuyển sản xuất ván dam theo phương pháp p day đã I p đặt nhưng chưa đi vào hoạt động.
Trên thực tế, ngành ván dam của Việt Nam ở thời gian này vẫn ở mức không[9]. Ba a1 LB na a1 BE TỪ HVTH: PHẠM VŨ TỪ VƯƠNG 17 Luận văn Thạc Sĩ GVHD: TS. TS Nguyễn Thanh Nam Đến năm 1990, van dim ở Việt Nam mới được chú ý sản xuất và phát triển liên tục cho đến nay. Trong những năm gan đây, có những công trình đã đi sâu vào nghiên cứu công nghệ chế biến và sử dung tre nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, góp phân giải quyết nguồn vật liệu cho ngành chế biến lâm sản như các dé tài: Lê Van Thanh và Triệu Hồng Phú, nghiên cứu công nghệ và tuyến chọn thiết bị để sản xuất ván ốp tường, ván sản, trang trí nội thất bằng tre nứa, 1993.
Nguyễn Minh Hoạt và cộng sự, nghiên cứu sử dụng ván nứa p 3 lớp thay thế ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía B c, 2001.