BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP QUÁCch VĂN ThIÊM HGhIÊH cỨU MỘT SÓ VÉU TÓ cÔIG IIGhE TAO VAT LIEU c0MP0SITE GỖ IhỰA P0LVPT0PVLEHE LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ ThUẬT hà Hội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP QUÁCch VĂN ThIÊM HGhIÊH cỨU MỘT SÓ VÉU TÓ cÔIG IIGhE TAO VAT LIEU c0MP0SITE GỖ IhỰA P0LVPT0PVLEHE chuyên ngành: Kỹ thuật chế siến lâm sản Mã số:62 54 03 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ ThUẬT Hgơiời hoiớng dẫn Kh0a học: 1. IGUVÉIN IGỌc PhƠ|ƠIIG LOI cAM DOATI Tôi cam đ0an đây là công lrình nghiên cứu của lôi. các số liệu, kết quả nêu †r0ng luận án là trung thực và chaja từng đojợc ai công số †r0ng sất kỳ công lrình mà0 khác. a Idi, ngày 02 tháng 6 năm 2014 IS.
Quách Văn Thiêm ii LOI cAM OI Hhân dịp h0àn thành luận án liến sỹ, lôi xin sày 46 lòng siết ơn sâu sắc lới thầy giá0 hojớng dẫn PGS.TS Trần Văn chứ, PGS.TS Ilguyễn Igọc Phong da lận tình giúp đỡ, hojớng dẫn lôi lr0ng quá trình học lập, nghiên cứu và h0àn thiện luận án này. Tôi xIn chân thành cảm ơn lãnh đạO †roiờng Đại học Lâm nghiệp, lãnh đạO lkh0a Sau đại học, các thầy cô giá0 kh0a chế siến Lâm sản đã quan lâm và lận tình chỉ sả0 ch0 lôi tr0ng suốt quá trình học lập, nghiên cứu lại Trojong. Toi xin chan thanh cam on ban gidém hiéu, ban chu: mhiém kh0a co khí chế †ạ0 máy, Trung lâm công nghệ ca0, Trojờng Đại học Sơi Phạm Kỹ Thuật Thành Phố hồ chí Minh đã lạ0 điều kiện ch0 lôi về vật chất, linh thần lr0ng quá trình học lập và làm việc. Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ, công nhân viên thuộc Trung lâm nghiên cứu chế siến lâm sản, giấy và sột giấy thuộc Trojờng Đại học [lông Lâm TP.
hồ chí Minh; Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia, Kh0a công nghệ vật liệu thuộc Trojờng Đại học bách kh0a TP. hồ chí Minh; Viện công nghệ hóa học TP. hồ chí Minh; Trung lâm thông tin kh0a hoc tho, vién Trojờng Đại học Lâm nghiệp; công †y TIIhh chính Phát Thanh đã lạ0 mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp lôi h0àn thành nghiên cứu của mình. cuối cùng, lôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc lới gia đình, sạn sè và đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ và ủng hộ lôi lr0ng quá trình học lập và nghiên cứu./ ha Idi, ngay 02thdng 6 nam 2014 Hghiên cứu sinh 1H Quách Văn Thiêm iv MUc LUc Trang phy bia EU: 00) 000.
1H Danh mục các ký hiệu và chữ viết Hắt.-2222ccccccccrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrre vii Darth Mu CAC bart. eeseesessessscssesseesseesessesscesessceuccsesssssusessessesuessesscauccsesseesueeaseasesneeseenseeses vill Darth muc 513v. 1 chơJơng I TÔIIG QUAITI VÁTI ĐỀ IIGhIÊïI cỨU. Tổng quan về công nghệ sản xuất vật liệu cÖmp0sile gỗ nhựa.
Khái nệm và ứng dụng của vật liệu cCOmp0site gỗ-nhựa “đ. Thành phần tr0ng vật liệuc0mp0sile gỗ-nhựa. Vậi liệu nỀN. Vậi liệu cốt.
chất trợ loJơng hợp. các yếu lỗ ảnh hojỏng tới lính chất của c0mp0sile gỗ-nhựa. Amh hojong của nguyên vật liệu đến lính chất của WPc 1. Ảnh hojởng của tỷ lệ thành phần nhựa nền/trợ loJơng hợp /sội gỗ.
Anh hojong cia thông số công nghệ đến chất của vật liêu WPc. các công lrình nghhiÊN CỨU. IIghiên cứu ngÖài noJớc. IIghiên cứu ÌTÖHg IIƠIỚC.
IIhận xé† Chung .-- -- -- + + ©+<+ két E11 11111 11H11 H1 HH HH HH nhà hư 22 chơjơng 2cƠ SỞ LÝ ThUVÉT. Thành phần tr0ng vật liệu COmpOsite g6 nhựa. IThựa nền p0lypr0pylene. cốt bột gỗ ca0 su.
chất trợ loJơng hợp MAPP. IIguyên lý hình thành và cơ chế liên kết. IIguyên lý hình thành của vật liệu cCOmpOsite gỗ — nhựa. cơ chế liên kết giữa sội gỗ, nhựa PPvà MAPP 2.
Thiết bi và cơ sở lựa chọn thông số công nghệ. cơ sở lựa chọn thông số công nghệ.--------2cccccccccrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrre 33 chơoJơng 3ĐÓI TG|ỢIIG, PhẠM VI, MỤc TIÊU, HỘI DUIIG VÀ PhG|ƠIG PhÁP IIGhIÊTI cỨU. Đối loJợng nghiên cứu. Phạm vi nghhiÊI CỨU.
Mục liêu rIghiÊH CỨU.-- 5-5-5 5£ +} E4 E1111 T111 TL HH HH gà triệt 38 3. Tiội dung nghiên cứu.--------+2c2cc22VVEEEEEE2ttrrrvv22223122222222222. PhoJơng pháp nghilÊH CỨU. cách liếp cận vấn đề nghiên cứu.
PhoJơng pháp nghiên cứu lý †huyết. Phojong pháp thực nghiệm 3. IIghiên cứu ảnh hojởng lÿ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ lới tính chất của WPc 40 3.1Ighiên cứu ảnh hong của nhiệt độ tới lính chất của WPc. IIghiên cứu ảnh hojởng của thời gian ép tới tính chất của WPc.
IIghiên cứu ảnh hơiởng của áp suất phun tới lính chất của WPc. IIghiên cứu ảnh hơiởng của chế độ ép đa yéu 16 tới lính chấtcủa WPc. PhoJơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm. Thiết sj và phojong pháp xác định các thông số nghiên cứu.
IIhững đóng góp mới của luẬIT ấT1.------2- + +e+£++e£E+ketErkettrkererkkrrrkkree 55 chơoJơng 4 KÉT QUẢ IIGhIÊII cỨU. Ảnh hojong của tỷ lệ nhựa, 5ét g6, tro }qjong hop tới tính chất của vật liệu c0mp0Osile gỗ nhựa. Thực nghiệm a0 vật liệu WPGC «. -- 5-5 5< HH HH HH HH HH HH HH TH HH HH nhàng 56 4.
M6 ta quá trình thí nghiệm. Ảnh hojởng của †ỷ lệ nhựa PP/MAPP/5ội gỗ lới khối lojợng thể lích. Ảnh hojởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/6ộti gỗ tới độ hú† ngJớc. Ảnh hojởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/5ộti gỗ tới độ bền ké0.
Ảnh hojởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/5ộti gỗ tới độ bền uốn. Ảnh hojởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/5ộti gỗ tới độ sền va đập. Xác định tý lệ phối trộn hợp lý và kiểm tra sŠ mặt phá hủy. Kế luận ảnh hojởng của lỷ lệ nhựa PP/MAPP/ội gỗ lới lính chấtcủa WPc.
IIghiên cứu ảnh hojởng đơn yếu lố của chế độ ép lới lính chất của vật liệu c0mp0Osile gỗ nhựa. Ảnh hoởng của nhiệt độ ép. Ảnh hơiởng của nhiệt độ ép vùng 1 (T)). Ảnh hơiởng của nhiệt độ ép vòng 2 (T2).
Ảnh hoporig của nhiệt độ ép vùng 3 (T). Ảnh hơjởng của nhiệt độ ép vùng 4 (T:). Thận xét về ảnh hojởng của nhiệt độ tới lính chấtcủa WP:. Ảnh hojởng của thời gian ép.----2222+++2S22t22EEEt2EEEEErrrvrrrrrrrrrrrrre 86 VAN ÿ¡ oi).
Kết quả MgFiGrn COU. Amh hojong ciia áp suất ép 4. Ảnh hơjởng của áp suất phun tới khối lojgng†hê lích. Ảnh hơjởng của áp suất phun lới độ hú† nojớc.
Ảnh hojởng của áp suất phun lới độ bền ké0. Ảnh hojởng của áp suất phun lới độ bền uốn. Ảnh hojởng của áp suất phun tới độ sền va đập. KếHuận ảnh hojởng đơn yếu lỗ công nghệ lới lính chất của WPc.
Ảnh hong của chế độ ép đa yếu lố tới tính chất của vật liệu c0mp0sile gỗ nhựa102 4. Thí nghiệm †a0 vật liệu. Kết quả nghiên cứu. Ảnh hojởng của chế độ ép lới khối lojợng thể lích.
Ảnh hojởng của chế độ ép lới độ hú† noJớc. Ảnh hojởng của chế độ ép lới độ sền ké0. Ảnh hojởng của chế độ ép lới độ sền uốn. Ảnh hojởng của chế độ ép lới độ sền va đập.
IThận xét ảnh hojởng của chế độ ép lới lính chất của WPc. 111 4L Sản xuấtThử và đánh giá chất lojợng. Kiểm tra kết quả nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm. Tạ0 mẫu thí nghiệm.
Đánh giá chất loIgng sản phâm. Sản xuất thử một số sản phẩm .------222ccccccccrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrre 115 KÉT LUẬN VÀ KIÉH HGh]. Kiến QB os eecssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssesssssesssssssssssesssssssssesssssssssssssssssssssss 117 viii DATIh MUc cAc bAI BAO, cOlNG TIillh Kh0A hOc DA cOMG bO TÀI LIEU ThAM KhAO PAU LUc ix DAIIh MUc cAc KY HIEU VA chU VIET TAT Ký hiệu ¿ - Y Đơn vị và chữ nghĩa viết lãi WPc c0mp0sile gỗ - nhựa b chiều rộng mẫu mm h chiều dày mẫu mm Mesh Số dây kim lOại đan lojới trên linch inch Y Khối lqong thé ích ø/cm° Ou Độ bền uốn MPa Ok Độ bền ké0 MPa a Độ sền va đập K1J/m? W Độ húi nojớc % Prnax Lực phá hủy mẫu I Tang lojong pha hiry mau mJ Pc P0lyme cOmp0site PP P0lypr0pylene PE POlyetylene PVc POlyvinyclOrua MAPP Maleic anhydride p0lypr0pylene T Hhiệt độ vùng 1 % Ta TIhiệ! độ vùng 2 % Tạ TIhiệt độ vùng 3 % Ts TIhiệ! độ vùng 4 % Tg Thoi gian § Pì Áp suất phun vùng 1 MPa P; Áp suất phun vùng 2 MPa Pa Áp suất phun vùng 3 MPa Pa Áp suất phun vùng 4 MPa DAITh MUc cÁc bẢIG STT Tên bảng Trang 2.1 | Tih chat co lý cơ sản của gỗ ca0 su 27 2.2 | Thành phần hóa học cơ sản của gỗ ca0 su 27 3.1 | Miền thực nghiệm ảnh hong cia ty lệ nhựa PP/MAPP/¿ôI|_ 40 gỗ lới lính chất WPc 3.2 | Ma trận thí nghiệm ảnh hojởng của lỷ lệ nhựa 4I PP/MAPP/ột gỗ lới lính chất WPc _ 3. | Ma trận thí nghiệm đơn yêu lô ảnh hoJởng của các vùng 42 nhiệt độ tới nh chất WPc 3.
| Ma trận thí nghiệm ảnh hoJởng đơn yếu t6 của thời gian lới 42 lính chất WPc 3.5 | Miền thực nghiệm ảnh hoJởng của các vòng áp suất phun 43 lới lính chất WPc 3.6 | Ma trận thí nghiệm ảnh hoJởng của các vòng áp suât phun 45 lới lính chất WPc 3. | Miền thực nghiệm ảnh hoJởng của chế độ ép đa yếu lô tới 46 lính chất WPc 3.8 | Ma trận thí nghiệm ảnh hojởng của chế độ ép đa yếu lố tới | 48 lính chất WPc 4.1 | Kế h0ạch pha trộn các thành phần 1a0 vật liệu 58 4.2 | TThiệt độ chảy mềm và chỉ số chảy của hạt gỗ nhựa 60 4.3 | Anh hong cua ty lệ nhựa PP/MAPP/bội gỗ lới lính chải 61 cua WPc 44 | Ảnh hojởng của nhiệt độ vùng 1 tới lính chất của vật liệu 71 WPc xi 4.5 Amh hojong cia mhiét d6 ving 2 16i timh chat của vật liệu WPc 74 4.6 Ảnh hojởng của nhiệt độ vùng 3 lới lính chất của vật liệu WPc 77 47 Ảnh hojởng của nhiệt độ vùng 4 lới lính chất của vật liệu WPc 80 4.8 Anh hoéng cia thoi giant 16i timh chat của vật liệu WPc 85 4.9 Ath hong cia ap suat phun tới lính chất của WPc s9 4.10 Ảnh hơlởng của chế độ ép tới nh chất của WPc 100 4.11 Tỷ lệ pha trộn lối ơịu giữa các thành phần 108 4.12 Tính chất của vật liệu lại chế độ gia công thử 1149 _ T0c390178028 _ T0c390178029 _ T0c390178030 _ T0c390178031 _ T0c390178032 _ T0c390178033 _ T0c390178034 _ T0c390178035 _ T0c390178036 _ T0c390178037 _ T0c390178038 xii DAITh MUc cAc hillh STT Tén Trang hình 1.1 | Vật liệu WPc sử dụng làm ván sàn ngÖài trời 5 1.2 | Sử dụng vậi liệu WPc lr0ng xây dựng nhà dân dung 5 1.3 | công thức cau ta0 cellul0se 8 14 | Liên kết hydr0 tr0ng cellul0se 9 1.5 | câu trúc hóa học của hemicellul0se 10 1.6 | công thức cấu lạ0 của lignin 11 2.1 | cdu ta0 hién vi cua gé ca0 su trên 3 mặt cắt 26 2.2 | So đồ tông quái phân chia các pha lr0ng WPc 29 2.3 | Sơ đồ phản ứng liên kết của MAPP với sề mặt sợi gỗ 30 2.