Đánh Giá Khuyết Tật Gỗ Sấy Và Đề Xuất Giải Pháp Khắc Phục Tại Công Ty Tnhh Huy Hoà

ĐẶT VẤN ĐỀ

Gỗ là loại vật liệu đặc biệt, thân thiện với con ngƣời và môi trƣờng. Gỗ

gắn liền với đời sống con ngƣời mà những loại vật liệu khác không thể thay

thế đƣợc. Gỗ có nhiều đặc tính rất tốt, nhƣng cũng có những nhƣợc điểm nhƣ

thay đổi kích thƣớc theo độ ẩm của môi trƣờng sử dụng, dễ bị phá hại bởi các

sinh vật hại gỗ làm giảm giá trị và phạm vi sử dụng của gỗ.

Hiểu rõ đƣợc vấn đề trên và khắc phục nhƣợc điểm đó của gỗ nên công

nghệ sấy gỗ ra đời. Mục tiêu quan trọng của sấy gỗ là ổn định kích thƣớc gỗ,

chống lại sự phá hại của các sinh vật phá hại gỗ tƣơi và nâng cao chất lƣợng

sử dụng của gỗ. Tuy nhiên, hạn chế của quá trình sấy là dễ sinh ra các khuyết

tật của gỗ sấy nhƣ cong, vênh, nứt, nẻ… đồng thời làm tăng giá thành sản

phẩm. Để hạn chế những khuyết tật sinh ra trong quá trình sấy cần hiểu rõ về

công nghệ sấy gỗ, loại gỗ sấy, phân tích các yếu tố liên quan đến khuyết tật

gỗ sấy, đến quá trình sấy đồng thời cần có cơ sở thực tiễn để đánh giá và đề

xuất giải pháp hạn chế khuyết tật gỗ sấy một cách khoa học và hiệu quả.

Đƣợc sự đồng ý của bộ môn Khoa học gỗ, khoa Chế biến Lâm sản - trƣờng

Đại học Lâm nghiệp tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “Đánh giá khuyết tật gỗ

sấy và đề xuất giải pháp khắc phục tại công ty TNHH Huy Hoà ”

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU

1.1.Khái quát về vấn đề nghiên cứu

1.1.1.Sơ lƣợc về tình hình phát triển công nghệ sấy gỗ trên Thế giới

Trên Thế giới, những nƣớc có nền công nghiệp phát triển thì đều có

ngành công nghiệp Chế biến gỗ tiên tiến. Trong giai đoạn hiện nay thì yêu cầu

các sản phẩm đồ gỗ khi xuất ra thị trƣờng đều phải có độ ẩm nhất định nhằm

ổn định kích thƣớc và chống lại sự phá hoại của sinh vật. Chính vì yêu cầu đó

nên khâu sấy luôn đƣợc quan tâm một cách đúng mức và gần nhƣ đã hoàn

thiện về mặt thiết bị và công nghệ. Mặc dù sự giao thƣơng kinh tế đƣợc mở

rộng giữa các quốc gia song mỗi nƣớc cũng đều có một ngành chuyên cung

cấp các thiết bị chế biến gỗ nói chung và sấy gỗ nói riêng. Về mặt công nghệ

cũng đã hoàn thiện đến mức mà những chỉ tiêu công nghệ và kỹ thuật đã trở

thành tiêu chuẩn hoá quốc gia.

Hiện nay, do xu thế chung là phát triển bền vững nên các ngành đều phải

có hƣớng phát triển xanh hoá (bảo vệ môi trƣờng, tiết kiệm chi phí…). Việc

nghiên cứu các phƣơng pháp sấy đặc biệt, có lợi về mặt kinh tế cũng nhƣ bảo

vệ môi trƣờng đã và đang đƣợc tiến hành và áp dụng trên thực tế sản xuất với

quy mô ngày càng rộng, lớn nhƣ: phƣơng pháp sấy chân không, sấy hơi quá

nhiệt, năng lƣợng mặt trời…

Do mức độ chuyên môn hoá ngày càng tăng của các ngành công nghiệp

phụ trợ nên việc các nhà sản xuất chế tạo ra sản phẩm và vận chuyển tới thị

trƣờng sao cho thuận tiện là yêu cầu bắt buộc để phát triển. Xu hƣớng chế tạo

lò sấy có vỏ bằng kim loại, hợp kim dễ dàng lắp đặt và vận chuyển, kỹ thuật

điều khiển tự động dần đƣợc nghiên cứu và đƣa vào sử dụng. Các thiết bị sấy

khác cũng đƣợc cải tiến dần dần cho phù hợp với từng thời điểm. Về công

nghệ sấy, xu thế của Thế giới hiện nay là hoàn thiện kỹ thuật công nghệ sấy

để nâng cao chất lƣợng sấy đồng thời giảm tối đa chi phí sấy. Những lò sấy có

công suất lớn, công nghệ hiện đại đã ra đời và dần dần thay thế những lò sấy

nhỏ kém hiệu quả hơn.

1.1.2. Tình hình phát triển công nghệ sấy gỗ tại Việt Nam

Việt Nam do hậu quả chiến tranh để lại nên hiện nay nền công nghiệp

nói chung và nền công nghiệp Chế biến gỗ nói riêng còn lạc hậu so với Thế

giới. Nhƣng ta vẫn phải đổi mới, phải cải tiến cả về trang thiết bị và công

nghệ vì đổi mới là con đƣờng duy nhất để phát triển. Ngành công nghiệp sấy

gỗ hiện nay cũng đã có những bƣớc tiến nhất định, kế thừa nền khoa học công

nghệ trên thế giới nên sấy gỗ trong nƣớc cũng đã đáp ứng đƣợc những yêu

cầu khắt khe của các thị trƣờng khó tính nhƣ Mỹ, Nhật bản, EU…minh chứng

cho điều đó bằng những con số của Chính phủ, Bộ Thƣơng mại và các tổ

chức thống kê có uy tín công bố hàng năm thì ngành chế biến gỗ trong nƣớc

luôn tăng trƣởng dƣơng và đóng góp không nhỏ vào sự phát triển chung của

cả nƣớc.

Từ xa xƣa, phƣơng pháp sấy thủ công hay đƣợc sử dụng vẫn là hong

phơi tự nhiên. Hiện nay, ở các làng quê, làng nghề và những công ty nhỏ thì

vẫn đƣợc dùng nhƣ là một phƣơng pháp sấy tốt.

Từ khi đất nƣớc bắt đầu có quan hệ kinh tế với các nƣớc thì các thiết bị

sấy, phƣơng pháp sấy hiện đại mới xuất hiện tại Việt Nam. Và dần dần sau đó

chúng ta cũng có thể tự chủ động đƣợc thiết bị trong nƣớc sản xuất, các

phƣơng pháp sấy cũng đƣợc thay đổi sao cho phù hợp với thực tế sản xuất và

điều kiện. Hiện nay, trong nƣớc các lò sấy đang hoạt động phần đa là đƣợc

xây dựng bằng gạch, bê tông, gia nhiệt bằng nguồn nhiệt là hơi nƣớc và hơi

đốt. Song song với đó, đƣợc sự quan tâm của các bộ ngành, các nhà nghiên

cứu trong nƣớc cũng đã nghiên cứu hoặc nhận chuyển giao khoa học kỹ thuật

từ các nƣớc có nền công nghệ sấy phát triển và cũng bắt đầu xuất hiện những

cải tiến quan trọng trong công nghệ để nâng cao chất lƣợng và hiệu quả sấy

gỗ.

.

1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu

1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là dựa trên những cơ sở thực tiễn thu thập đƣợc tại

công ty về khuyết tật gỗ sấy từ đó phân tích nguyên nhân và đƣa ra các giải

pháp khắc phục nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm giá thành chi phí

sấy.

1.2.2. Yêu cầu nghiên cứu

- Tìm hiểu và phản ánh trung thực thực trạng về khuyết tật gỗ sấy tại

công ty.

- Đánh giá các khuyết tật gỗ sấy một cách khách quan và khao học.

- Đƣa ra những giải pháp khắc phục dựa trên các kiến thức đã đƣợc học

và các tài liệu liên quan.

1.3. Nội dung nghiên cứu

- Thực trạng và tình hình sấy gỗ tại công ty.

- Thực trạng và tình hình chất lƣợng gỗ sấy tại công ty.

- Phân tích khuyết tật gỗ sấy và đề xuất giải pháp khắc phục nâng cao

chất lƣợng gỗ sấy.

1.4. Đối tƣợng nghiên cứu

- Nguyên liệu sấy là gỗ Keo lai.

- Qui cách sản phẩm sấy: 30 x 60 x 600 (mm)

- Khuyết tật của gỗ Keo lai sau sấy.

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

- Sử dụng phƣơng pháp lí luận với khảo sát thực tế.

- Phƣơng pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến của các chuyên gia, cán bộ

dày dặn kình nghiệm.

- Phƣơng pháp logic: sử dụng khi phân tích đánh giá tình hình sản xuất

tại công ty.

- Phƣơng pháp kế thừa: tham khảo các khoá luận của khoá trƣớc, các

giáo trình, tài liệu liên quan.

CHƢƠNG 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1. Đặc điểm của gỗ liên quan đến quá trình sấy

Trong quá trình sấy gỗ thì gỗ là đối tƣợng trực tiếp chịu tác động của

môi trƣờng sấy. Quá trình sấy là quá trình mà nguyên liệu sấy nhận nguồn

nhiệt từ một nguồn nhiệt nào đó để ẩm trong lòng vật liệu sấy dịch chuyển ra

ngoài bề mặt rồi từ đó bốc hơi vào môi trƣờng sấy. Loại gỗ, tính chất gỗ, cấu

tạo gỗ là vấn đề quan trọng liên quan đến thời gian và hiệu quả sấy.

2.1.1. Đặc điểm cấu tạo gỗ liên quan đến sấy

Gỗ là một sản phẩm tự nhiên nên về mặt cấu tạo của gỗ cũng đa dạng

và phức tạp. Cấu tạo của gỗ không đồng nhất không những ở các loại gỗ khác

nhau mà ngay cả trong một cây cũng khác nhau về tính chất và đặc điểm cấu

tạo. Điều này gây khó khăn trong quá trình sấy.

- Gỗ giác- gỗ lõi: ta biết sự khác nhau giữa hai bộ phận này rất lớn. Về

độ ẩm, gỗ giác luôn cao hơn gỗ lõi từ 20% - 30%. Về mặt mật độ tế bào gỗ thì

gỗ giác luôn thấp hơn gỗ lõi do phần gỗ giác sự sắp xếp tế bào lỏng lẻo hơn

và vách tế bào mỏng hơn gỗ lõi. Hơn nữa gỗ lõi thƣờng chứa các chất tích tụ

làm ngăn cản dòng vận chuyển ẩm của gỗ. Với những lí do đó mà phần gỗ

giác luôn có xu hƣớng khô nhanh hơn gỗ lõi dẫn đến sự co rút không đồng

đều (khi thanh gỗ tồn tại cả hai phần gỗ này) và tạo sự chênh lệch ẩm giữa các

thanh gỗ giác và lõi trong đống gỗ sấy (liên quan đến độ đồng đều ẩm của

đống).

- Mạch gỗ: trên mặt cắt ngang vuông góc với trục dọc thân cây thì mạch

gỗ có dạng lỗ (lỗ mạch), trên mặt cắt dọc trục thì mạch gỗ có dạng ống (tạo

thành rãnh- thớ gỗ). Mật độ, kích thƣớc mạch ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình

sấy. Bên cạnh đó hình thức phân bố và tụ họp đều ảnh hƣởng đến quá trình

sấy gỗ. Đối với gỗ lá rộng thì gỗ lá rộng mạch phân tán dễ sấy hơn và ít

khuyết tật do sự phân bố đồng đều của mạch ảnh hƣởng trực tiếp đến sự thoát

ẩm đồng đều, hơn nữa ở gỗ lá rộng mạch vòng và trung gian có gỗ sớm, gỗ

muộn phân biệt rõ ràng mà 2 bộ phận này thoát và dẫn ẩm hoàn toàn khác

nhau (do kích thƣớc tế bào và chiều dày vách quy định) do đó co rút cũng

khác nhau. Nếu so sánh gỗ lá kim với gỗ lá rộng thì gỗ lá kim có cấu tạo đồng

nhất và đơn giản hơn nhiều do vậy gỗ lá kim dễ sấy hơn. Do đó nếu gỗ lá kim

và gỗ lá rộng có cùng khối lƣợng thế tích thì gỗ lá kim dễ sấy hơn một cấp

(sấy cứng hơn), gỗ lá rộng mạch vòng và trung gian ở gỗ lá rộng sẽ sấy mềm

hơn một cấp so với gỗ mạch phân tán (so sánh cùng khối lƣợng thể tích). Gỗ

thẳng thớ thoát ẩm nhanh hơn gỗ nghiêng thớ do vậy khô nhanh hơn. Hình

thức tụ hợp nhóm và dây rất dễ gây ra hiện tƣợng nhăn bề mặt gỗ sấy (do sự

phân bố mạch tập trung tại một chỗ).

- Tia gỗ: tia gỗ là các tế bào nằm ngang so với trục dọc thân cây, và do

các tế bào vách mỏng (tế bào mô mềm) tạo nên. Do đó sự co rút hoàn toàn

khác biệt so với các tế bào dọc thân cây, và tỉ lệ co rút lớn (vách mỏng) đặc

biệt là theo chiều tiếp tuyến (do là chiều co rút ngang của tế bào tia gỗ) điều

này gây ra các khuyết tật sấy rất nghiêm trọng.

- Thế bít và các chất tích tụ trong ruột tế bào: thể bít tràn kín lỗ ngang từ

đó làm hạn chế quá trình dịch chuyển ẩm làm gỗ khô chậm và dễ sinh khuyết

tật do nó gây ra sự chênh lệch ẩm giữa các lớp gỗ trong và lớp gỗ bề mặt làm

tồn tại ứng suất trong các lớp gỗ. Nếu không nắm rõ đặc điểm này ở một số

loài gỗ (nhƣ Vên vên chẳng hạn) mà ta sấy nhanh ở giai đoạn đầu thì sẽ dễ

gây nứt bề mặt gỗ. Do đó với gỗ có thể bít ta phải sấy mềm hơn so với gỗ

cùng nhóm sấy.

- Các chất chứa trong ruột tế bào nhƣ dầu, nhựa ảnh hƣởng rất lớn đến

quá trình thoát ẩm của gỗ. Khi nhiệt độ sấy quá cao (ở giai đoạn sấy đầu) độ

ẩm bề mặt gỗ giảm nhanh do tiếp xúc với không khí khô làm cho nhựa biến

cứng tạo nên những lớp màng bịt kín ruột tế bào và lỗ thông ngang ở bề mặt

(hiện tƣợng trai bề mặt gỗ) đồng thời tạo lớp cách nhiệt ngăn cản quá trình

dẫn nhiệt vào sâu trong gỗ từ đó hạn chế quá trình vận chuyển ẩm từ trong ra

bề mặt gỗ do đó ngăn cản ẩm ở lớp gỗ bên trong thoát dần ra bề ngoài và quá

trình khô sẽ ngừng thực hiện khi đó nếu có tăng tốc độ sấy hoặc kéo dài thời

gian sấy cũng không hiệu quả.

2.1.2. Các yếu tố thuộc về tính chất vật lí

- Khối lượng thế tích gỗ: gỗ nhẹ (khối lƣợng thể tích nhỏ) tỷ lệ tế bào

vách mỏng nhiều (tổ chức tế bào dẫn truyền nƣớc, muối khoáng và tổ chức

dinh dƣỡng nhiều). Các tế bào này kích thƣớc lớn, tỉ lệ phần ruột rỗng rất lớn

đây là thành phần quan trọng tạo ra độ rỗng (độ xốp) của gỗ. Do đó có liên

quan mật thiết đến lƣợng nƣớc tự do và lƣợng nƣớc liên kết. Khối lƣợng thể

tích càng lớn mức cản trở độ khuếch tán ẩm càng lớn và tốc độ khô càng

chậm thời gian sấy dài.

- Ẩm trong gỗ: lƣợng ẩm lớn nhất trong gỗ là tổng của ẩm tự do và ẩm

liên kết. Ẩm tự do là lƣợng ẩm có trong ruột tế bào, khe hở giữa các tế bào và

phần trống của vách tế bào (r >10-7

). Ẩm liên kết là lƣợng ẩm có trong vi mao

quản của vách tế bào (r <10-7

), lƣợng ẩm này liên kết với các thành phần của

gỗ bằng lực liên kết: lực căng bề mặt và lực mao quản do đó rất bền vững,

khó bị phá vỡ. Độ ẩm bão hoà là danh giới giữa ẩm liên kết và ẩm tự do. Khi

nhiệt độ tăng giá trị này giảm tạo thuận lợi cho điều khiển quá trình sấy.

- Độ ẩm cân bằng: là độ ẩm mà tại đó tốc độ hút ẩm và tốc độ nhả ẩm của

gỗ cân bằng nhau. Độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào môi trƣờng sấy (nhiệt độ và

độ ẩm: WCB tỉ lệ nghịch với nhiệt độ và tỉ lệ thuận với độ ẩm môi trƣờng).

Ngƣời ta dựa vào độ ẩm cân bằng để điều khiển quá trình sấy gỗ trong các lò

sấy tự động hoá điều khiển môi trƣờng sấy bằng WCB (dựa vào mối quan hệ

giữa t, φ, WCB). Ngoài ra độ ẩm cân bằng là độ ẩm sử dụng dựa vào đây để ta

xây dựng chế độ sấy.

- Tính chất dẫn nhiệt của gỗ: có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình sấy

là giai đoạn làm nóng gỗ xử lí nhiệt ẩm, xử lí giữa chừng và xử lí cuối. Gỗ là

vật thể hữu cơ, ngoài vách tế bào chứa nhiều nƣớc, không khí và các chất

khác. Vì vậy, khả năng dẫn nhiệt của nó biến đổi đi nhiều, trong đó khối

lƣợng thể tích là quan trọng nhất. Gỗ nặng có hệ số truyền nhiệt cao hơn gỗ