Đánh Giá Quy Trình Sấy Gỗ Và Đề Xuất Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Sấy Gỗ Cho Công Ty Cổ Phần Lâm Sản Nam Định Thành Phố Nam Định

LỜI CẢM ƠN

Nhân dịp hoàn thành khoá luận tốt ngiệp cho phép tôi bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc tới cô giáo ThS. Tạ Thị Phương Hoa đã tận tình hướng dẫn tôi thực

hiện khoá luận này.

Cũng nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn :

- Tập thể cán bộ công nhân viên công ty cổ phần lâm sản Nam Định.

- Trung tâm thông tin và thư viện trường Đại học Lâm nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Chế biến

lâm sản - trường Đại học Lâm ngiệp là những người đã giúp đỡ và dạy bảo tôi

trong suốt quá trình học tập. Cảm ơn sự giúp đỡ của bạn bè đồng nghiệp để

tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn

chế nên khoá luận không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được sự

chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để

khoá luận được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Xuân Mai, ngày 12 tháng 5 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Ngoan

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Gỗ là loại vật liệu tự nhiên thân thuộc và gần gũi. Cùng với sự phát

triển của công nghiệp nói chung, trong một vài năm gần đây công nghiệp chế

biến gỗ đẫ được đầu tư và phát triển, bước đầu hình thành những những cơ sở

chế biến gỗ có tầm cỡ và quy mô công nghiệp hiện đại. Như chúng ta đã biết,

gỗ là loại vật liệu có hệ số phẩm chất tương đối cao so với các loại vật liệu

khác như sắt, thép, bê tông, đá,… nhưng đồng thời gỗ có nhược điểm lớn đó

là sự thay đổi kích thước khi gỗ hút hoặc nhả ẩm. Chính vì vậy gỗ xảy ra rất

nhiều khuyết tật như cong, vênh, nứt, nẻ….Làm giảm chất lượng của gỗ ảnh

hưởng tới kết cấu và giá trị thẩm mỹ của sản phẩm.

Vì vậy muốn sử dụng gỗ có hiệu quả ta cần phải ổn định độ ẩm của gỗ

bằng việc sấy gỗ đến độ ẩm phù hợp với mục đích sử dụng trước khi đưa vào

gia công chế biến. Việc sấy gỗ cũng tuân theo một quy trình nhất định, nếu áp

dụng đúng quy trình sấy gỗ sẽ nâng cao được chất lượng cũng như hiệu quả

sấy gỗ.

Xuất phát từ thực tiễn đó, được sự cho phép của khoa Chế biến Lâm

sản trường Đại học Lâm nghiệp, với sự giúp đỡ của công ty cổ phần lâm sản

Nam Định tôi đã thực hiện khoá luận tốt nghiệp với tên đề tài :

“Đánh giá quy trình sấy gỗ và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả

sấy gỗ cho công ty cổ phần lâm sản Nam Định – Thành phố Nam Định”

2

CHƢƠNG 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1.1. Khái quát về vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trong thời kỳ gia công gỗ bằng thủ công, người ta hong phơi gỗ xẻ để

giảm độ ẩm của gỗ trước lúc sản xuất đồ mộc. Đến thế kỷ XIX, một số xưởng

gỗ của đường sắt, xưởng làm nhạc cụ có khối lượng tương đối lớn, có yêu cầu

cao về mặt chất luợng lúc đó mới bắt đầu xây dựng lò sấy thủ công. Từ đó

mới có những đề tài nghiên cứu chế độ sấy. Năm 1875 đã bắt đầu xây dựng lò

sấy dùng môi trường sấy bằng không khí nóng, hơi quá nhiệt và khí đốt.

Ở những nước có nền công nghiệp phát triển đều có những ngành công

nghiệp chế biến gỗ tiên tiến, trong đó khâu sấy được hoàn thiện về mặt thiết

bị. Những lò sấy có phương pháp sấy thủ công năng suất thấp, chất lượng

kém không thể đáp ứng được khối lượng sấy gỗ càng lớn mà thay vào đó là

các lò sấy công suất lớn công nghệ và thiết bị tiên tiến. Đã có nhiều hãng

chuyên sản xuất, chế tạo thiết bị sấy chuyên dùng.

Trong những năm gần đây, đã có nhiều công trình nghiên cứu về bản

chất của quá trình sấy, các phương pháp, quy trình, chế độ sấy gỗ với nhiều

cách thức, nhiều môi trường sấy khác nhau, nguyên liệu nào phù hợp với cách

thức và kiểu lò làm cho chất lượng sấy ngày càng tốt hơn và khuyết tật hạn

chế tới mức thấp nhất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành

sản phẩm . Xu hướng phát triển trong lĩnh vực sấy gỗ là hoàn thiện kỹ thuật

công nghệ để thời gian sấy ngắn, năng suất chất lượng cao, giá thành sấy rẻ.

1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc

Ở nước ta công nghiệp gia công chế biến gỗ, sản xuất hàng hoá tiêu

dùng và xuầt khẩu chất lượng cao chưa phát triển, nên kỹ thuật và công nghệ

sấy gỗ cũng phát triển chậm và kém. Trước đây ta dùng phương pháp hong

phơi tự nhiên để làm khô gỗ, trước năm 1975 thì chỉ có một số lò sấy chu kỳ

tuần hoàn bằng hơi đốt ở miền Nam và một số cơ sở sản xuất của miền Bắc.

3

Những năm gần đây các hệ thống sấy gỗ với nhiều hình thức khác nhau đã

được ta áp dụng, nhưng quy mô và trình độ lại khác nhau rõ rệt do các thiết bị

và công nghệ đó ta thường nhập nên việc nắm bắt nguyên lý còn hạn chế chưa

phù hợp với nguồn nguyên liệu đa dạng, khó sấy. Khi khoa học được áp dụng

trong những năm gần đây việc chú ý nghiên cứu các lò sấy được thực hiện có

bài bản và hiệu quả hơn, tuy nhiên việc áp dụng ở công ty thì hạn chế bởi đội

ngũ cán bộ còn thiếu và vận hành và xử lý còn yếu kém. Do đó xu hướng phát

triển hiện nay là phải đẩy mạnh công tác giảng dạy tạo đội ngũ kỹ thuật và

công nhân lành nghề và có đủ năng lực hoạt động lĩnh vực sấy gỗ. Không

ngừng tiếp thu và phát triển những tiến bộ về thiết bị và công nghệ sấy gỗ trên

thế giới để ngành chế biến gỗ Việt Nam nói chung và lĩnh vực sấy gỗ nói

riêng tiến kịp với ngành chế biến gỗ trên thế giới.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

+Đánh giá được quy rình sấy gỗ của công ty.

+Đề xuất được giải pháp nâng cao chất lượng sấy cho công ty.

1.3. Phạm vi nghiên cứu

+Hệ thống thiết bị sấy của công ty.

+Quy trình sấy gỗ tại công ty.

+Chất lượng gỗ sấy tại công ty.

1.4. Nội dung nghiên cứu

+Khái quát chung về công ty.

+Khảo sát, đánh giá máy móc thiết bị sấy tại công ty.

+Đánh giá quy trình sấy gỗ tại công ty.

+Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sấy gỗ cho công ty.

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

+Phương pháp khảo sát thực tế : Qua khảo sát thực tế tại công ty cổ

phần lâm sản Nam Định.

+Phương pháp phân tích, tổng hợp và kế thừa giữa lý thuyết và thực tế,

tư duy lôgic sử dụng các kết quả trước đó.

4

CHƢƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1.Các đặc tính và tính chất của gỗ liên quan đến công nghệ sấy gỗ

Quá trình sấy gỗ là quá trình diễn biến của hai trạng thái vận chuyển

ẩm từ trong vật liệu sấy ra môi trường ngoài và quá trình vận chuyển nhiệt từ

môi trường ngoài vào trong vật liệu nhằm mục đích cân bằng ẩm giữa lớp

trong và lớp ngoài của gỗ. Như vậy đối với nguyên liệu sấy là gỗ ta không cần

phải quan tâm một cách có hệ thống những đặc điểm cấu tạo như khi nhận

biết mặt gỗ mà chủ yếu xem xét tới các đặc điểm ảnh hưởng tới các quá trình

vận chuyển nhiệt, vận chuyển ẩm, trao đổi ẩm và một phần ảnh hưởng đến

quá trình co rút của gỗ làm nảy sinh khuyết tật của gỗ trong quá trình sấy.

2.1.1. Về mặt cấu tạo gỗ

Loại gỗ, gỗ giác gỗ lõi, gỗ sớm gỗ muộn, tia gỗ, thớ gỗ là những đặc

điểm cấu tạo có ảnh hưởng rất nhiều tới quá trình sấy gỗ.

+Loại gỗ : gỗ là vật liệu rất đa dạng về chủng loại, mỗi loại gỗ lại có

một cấu tạo và tính chất khác nhau. Gỗ được phân thành 4 nhóm và đó cũng

chính là căn cứ để tìm ra một quy trình sấy phù hợp.

-Nhóm I : Là nhóm gỗ cứng và nặng (nhóm II, III).

-Nhóm II : Là nhóm gỗ trung bình (nhóm IV, V).

-Nhóm III : Là nhóm gỗ nhẹ (nhóm VI, VII, VIII).

-Nhóm IV : Loại đặc biệt , những loại gỗ khó sấy do đặc tính cấu tạo.

Có thể xếp vào nhóm này các loại gỗ : giổi, chò nâu, sâng, gội, vên vên,…

+Gỗ giác, gỗ lõi : trên cùng một tấm ván xẻ gỗ lõi và gỗ giác có độ ẩm

không đồng đều, vì vậy khả năng vận chuyển ẩm và nhiệt của chúng cũng

khác nhau. Gỗ giác thoát ẩm nhanh hơn gỗ lõi do vậy sinh ra một sự chênh

lệch ứng suất làm cho chúng co rút ở hai vị trí khác nhau mặc dù ở trên cùng

một thanh gỗ. Để làm giảm bớt chênh lệch giữa gỗ lõi và gỗ giác cần có biện

pháp làm giảm bớt độ ẩm trước khi đưa vào sấy như hong phơi ngoài trời để

cân bằng độ ẩm.

5

+Gỗ sớm gỗ muộn: chính là sự thay đổi cấu trúc của gỗ, quá trình sinh

trưởng trong một chu kỳ là khác nhau nên vách tế bào cũng khác nhau. Vì vậy

gỗ sớm co rút và thoát ẩm mạnh hơn gỗ muộn.

+Tia gỗ : Ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh ra khuyết tật khi sấy.

Hình dạng, kích thước và số lượng của tia gỗ ảnh hưởng đến khả năng sinh

khuyết tật nứt, móp. Tia gỗ cũng là nguyên nhân chính gây nên sự co rút

không đều giữa hai chiều tiếp tuyến và xuyên tâm.

+Thớ gỗ : Ảnh hưởng đến khuyết tật gỗ sấy, gỗ thẳng thớ dễ sấy hơn gỗ

chéo thớ và xoắn thớ.

+Hình thức phân bố của tế bào, mạch gỗ : làm cho mật độ của gỗ lớn hay

bé, khoảng trống sinh ra lớn hay bé. Đồng thời sự phân bố của tế bào làm cho

đường vận chuyển ẩm lớn nhỏ làm ảnh hưởng đến khả năng thoát ẩm của gỗ.

+Chất chiết suất, thể bít : Nằm trong ruột tế bào mạch gỗ, là yếu tố làm

cản trở thoát ẩm của gỗ. Để khắc phục nhược điểm này cần luộc hoặc hấp gỗ

ở quá trình đầu sấy.

+Lỗ thông ngang : Là một trong những yếu tố quan trọng nhất của quá

trình thoát ẩm. Hình dạng, kích thước, mật độ, loại lỗ thông ngang ở trên vách

tế bào gỗ có ảnh hưởng trực tiếp đến thoát ẩm nhanh hay chậm của nước ở

trong gỗ.

2.1.2. Về mặt tính chất của gỗ

Tất cả các tính chất của gỗ như khối lượng thể tích, độ ẩm, độ ẩm thăng

bằng, tính chất dẫn nhiệt và tính chất dẫn điện của gỗ đều có ảnh hưởng đến

quá trình sấy. Vì vậy khi tiến hành sấy một loại gỗ nào đó ta cần phải tìm hiểu

tất cả các tính chất của nó có liên quan tới quá trình sấy.

+Khối lượng thể tích : Trong quá trình sấy gỗ thì khối lượng thể tích

đóng vai trò là thước đo quyết định tới việc lựa chọn chế độ sấy. Đối với gỗ

có khối lượng thể tích lớn ta lựa chọn chế độ sấy mềm với thời gian sấy dài,

gỗ có khối lượng thể tích thấp ta có thể lựa chọn sấy ở nhiệt độ cao và thời

gian sấy được rút ngắn hơn. Do gỗ có khối lượng thể tích lớn thì mật độ tế

6

bào gỗ lớn đồng nghĩa với nó là vách tế bào dày hơn khó thoát ẩm hơn, khả

năng vận chuyển ẩm khó hơn dễ sinh ra khuyết tật hơn.

+Độ ẩm của gỗ : Như ta đã biết trong gỗ luôn luôn tồn tại một lượng ẩm

nhất định, mà bản chất của quá trình sấy chính là quá trình vận chuyển ẩm

trong gỗ và quá trình trao đổi ẩm xảy ra trên bề mặt gỗ và môi trường sấy.

Ẩm trong gỗ tồn tại dưới hai dạng là ẩm tự do và ẩm liên kết.

-Ẩm tự do : Là loại ẩm nằm trong không bào tức là nằm trong các ống

mao dẫn, trong ruột tế bào. Loại ẩm này liên kết với gỗ bằng lực cơ học do

vậy loại ẩm này dễ bị loại bỏ ra khỏi gỗ. Chính vì vậy quá trình làm giảm ẩm

tự do trong gỗ không làm ảnh hưởng đến tính chất của gỗ có nghĩa là ẩm tự

do thay đổi thì không làm cho gỗ thay đổi về hình dáng, gỗ chưa bị co rút

giãn nở.

-Ẩm liên kết : Là một loại ẩm nằm trong vách tế bào khả năng liên kết

với thành tế bào là rất lớn. Chúng nằm giữa khoảng trống giữa các mixel

xenlulo trong vách tế bào, ẩm này liên kết với gỗ bằng các lực liên kết hoá

học như liên kết giữa các cầu nối giữa các nhóm (-OH) liên kết hidro, các mối

liên kết này rất bền vữngvà khó phá vỡ vì vậy trong quá trình sấy phải hết sức

chú ý vì khi ẩm liên kết thoát ra là khoảng cách giữa các mixel thay đổi và các

hiện tượng xảy ra. Tính chất của gỗ cũng bắt đầu thay đổi dẫn đến gỗ co rút

và giãn nở. Vì khả năng liên kết bền vững như vậy nên quá trình làm thoát ẩm

tự do cần phải tốn một năng lượng và thời gian đủ lớn để xử lý.

+Điểm bão hoà thớ gỗ : Là ranh giới giữa ẩm tự do và ẩm liên kết. Khi

sấy gỗ thì bao giờ ẩm tự do cũng thoát ra trước và ẩm liên kết thoát ra sau,

nhưng khi hút nước vào thì ẩm liên kết được hút vào trước khi các khoảng

trống đó đầy hết mới đến ẩm tự do. Điểm bão hoà thớ gỗ là mốc đánh dấu sự

thay đổi hầu hết các tính chất của gỗ vì thế trong quá trình sấy ta hết sức chú

ý đến đặc điểm này. Đối với các loại gỗ khác nhau thì độ ẩm bão hoà cũng

khác nhau, thường thì độ ẩm nằm trong khoảng ( 22 % - 35 % ), sự trao đổi

ẩm diễn ra trên bề mặt của gỗ sấy do vậy ẩm giảm dần từ ngoài vào trong nên