N Ghiên Cứu Công Nghệ Sản Xuất Ván Sàn Công Nghiệp Dạng Three Layer Flooring Từ Tre Gỗ

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ Ptnt

Tr­êng §¹i häc L©m nghiÖp

TrÇn minh tíi

Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n sµn c«ng nghiÖp

d¹ng (three layer flooring) tõ tre – gç

LuËn v¨n th¹c sü khoa häc kü thuËt

Hµ néi – 2008

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ Ptnt

Tr­êng §¹i häc L©m nghiÖp

TrÇn minh tíi

Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n sµn c«ng nghiÖp

d¹ng (three layer flooring) tõ tre – gç

Chuyªn ngµnh: Kü thuËt m¸y, thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ gç, giÊy

M· sè: 60.52.24

LuËn v¨n th¹c sü khoa häc kü thuËt

Ng­êi h­íng dÉn khoa häc

NG¦T.PGS.TS. Ph¹m V¨n Ch­¬ng

Hµ néi - 2008

1

§Æt vÊn ®Ò

MÆc dï míi ®­îc ®­a vµo thÞ tr­êng ViÖt Nam kho¶ng 5 n¨m, §Õn nay

v¸n sµn gç c«ng nghÖp ®· trë nªn kh¸ phæ biÕn t¹i c¸c ®« thÞ lín nh­ Hµ Néi

vµ thµnh phè Hå ChÝ Minh. Víi nh÷ng tÝnh n¨ng ­u viÖt mµ sµn gç tù nhiªn

kh«ng cã ®­îc vµ sù sang träng vµ Êm cóng mµ sµn ®¸ hay g¹ch kh«ng cã

®­îc, v¸n sµn gç c«ng nghiÖp ®· trë thµnh mét vËt liÖu l¸t sµn cã thÓ thay thÕ

cho c¸c lo¹i vËt liÖu kh¸c.

Theo thèng kª s¬ bé, cã ®Õn 80% c¸c c¨n hé chung c­ cao cÊp míi x©y sö

dông sµn gç c«ng nghiÖp vµ cã ®Õn 50% c¸c c«ng tr×nh nhµ d©n dông míi x©y

lùa chän v¸n sµn gç c«ng nghiÖp do cã gi¸ thµnh hîp lý, gi¸ trÞ sö dông cao. Bªn

c¹nh ®ã, còng ®· cã rÊt nhiÒu c«ng tr×nh nhµ d©n dông ®ang ë vµ chung c­ cò

n©ng cÊp tõ sµn g¹ch men lªn sµn gç c«ng nghiÖp do gi¸ trÞ sö dông cao, gi¸

thµnh hîp lý vµ qu¸ tr×nh söa ch÷a n©ng cÊp ®¬n gi¶n vµ thuËn tiÖn.

Thùc tÕ ®· chøng minh tÝnh ­u viÖt vµ phæ biÕn cña v¸n sµn gç c«ng

nghiÖp, sè l­îng ng­êi lùa chän v¸n sµn gç c«ng nghiÖp lµm vËt liÖu l¸t sµn

ngµy cµng t¨ng. H¬n thÕ n÷a, do nguån gç tù nhiªn ngµy cµng khan hiÕm nªn

®©y lµ mét sù thay thÕ hoµn h¶o vµ lµ mét cuéc c¸ch m¹ng trong lÜnh vùc vËt

liÖu lµm sµn. §èi víi c¸c n­íc Ch©u ¢u, B¾c Mü, lo¹i vËt liÖu nµy ®· phæ biÕn

tõ kh¸ l©u. §èi víi khu vùc Ch©u ¸, ®Æc biÖt lµ Hµn Quèc vµ NhËt B¶n, do cã

thãi quen sö dông ®å néi thÊt thÊp vµ sinh ho¹t ngay trªn sµn nhµ nªn sµn gç

c«ng nghiÖp ®· trë nªn rÊt phæ biÕn tõ nhiÒu n¨m tr­íc ®©y. §èi víi khu vùc

§«ng Nam ¸ trong ®ã cã ViÖt Nam, ban ®Çu ng­êi tiªu dïng cßn e ng¹i do

khu vùc nµy cã khÝ hËu kh¾c nghiÖt: ®é Èm cao, sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a

c¸c mïa lín. Nh­ng thùc tÕ ®· chøng minh sµn gç c«ng nghiÖp hoµn toµn

thÝch nghi víi m«i tr­êng nµy, do ®ã sµn gç c«ng nghiÖp ®· chiÕm ®­îc lßng

tin cña kh¸ch hµng vµ ngµy cµng trë nªn phæ biÕn h¬n.

2

V¸n sµn gç c«ng nghiÖp cã nhiÒu tÝnh n¨ng ­u viÖt míi nh­ Ýt bÞ co

ngãt cong vªnh trong ®iÒu kiÖn kh« r¸o, phï hîp víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu cña

ViÖt Nam, mÉu m· vµ mµu s¾c ®a d¹ng vµ phong phó, bÒ mÆt ®­îc xö lý nªn

cã ®é bÒn mµu, kh¶ n¨ng chÞu va ®Ëp vµ kh¶ n¨ng chèng x­íc cao.

Bªn c¹nh nh÷ng tÝnh n¨ng ­u viÖt, v¸n sµn gç c«ng nghiÖp còng cßn

mét sè h¹n chÕ: Do b¶n chÊt vÉn lµ gç, mÆc dï ®· ®­îc xö lý b»ng chÊt phô

gia vµ Ðp d­íi ¸p suÊt cao nh­ng v¸n sµn gç c«ng nghiÖp vÉn bÞ ¶nh h­ëng

nÕu bÞ ng©m n­íc hoÆc sö dông t¹i n¬i cã ®é Èm qu¸ cao. Trong nh÷ng tr­êng

hîp ®ã, v¸n sµn gç c«ng nghiÖp sÏ bÞ d·n në, cong vªnh, bÒ mÆt d¸n dÝnh bÞ

bong t¸ch ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng s¶n phÈm. Trong nh÷ng tr­êng hîp ®ã,

viÖc b¶o d­ìng hay söa ch÷a còng chØ lµm gi¶m bít mét phÇn h­ háng chø

kh«ng thÓ kh¾c phôc hoµn toµn.

V¸n sµn c«ng nghiÖp ®­îc ®¸nh gi¸ lµ nhiÒu ­u ®iÓm, song nh÷ng kÕt

qu¶ nghiªn cøu c¬ b¶n, nghiªn cøu ph¸t triÓn vÒ v¸n sµn c«ng nghiÖp cßn rÊt

h¹n chÕ. §Ó gãp phÇn x©y dùng vµ x¸c lËp c¬ së lý thuyÕt, th«ng sè c«ng

nghÖ, chóng t«i nghiªn cøu ®Ò tµi:

“Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n sµn c«ng nghiÖp (d¹ng three layer

flooring) tõ tre - gç”.

3

Ch­¬ng 1

Tæng quan nghiªn cøu

1.1. Kh¸i niÖm vÒ v¸n sµn c«ng nghiÖp (d¹ng three layer flooring) tõ tre - gç

V¸n sµn c«ng nghiÖp tõ tre - gç lµ lo¹i h×nh s¶n phÈm v¸n sµn ®­îc t¹o ra

b»ng c¸ch Ðp phñ líp v¸n tre vµ líp c©n b»ng lùc lªn hai bÒ mÆt v¸n lâi trong

®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh, sau ®ã qua qu¸ tr×nh gia c«ng t¹o thµnh s¶n phÈm v¸n sµn.

H×nh 1.1. CÊu t¹o v¸n sµn tre - gç kÕt hîp

1.2. LÞch sö vÊn ®Ò nghiªn cøu

1.2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu, sö dông v¸n c«ng nghiÖp tre - gç kÕt hîp trªn

thÕ giíi

Trªn thÕ giíi hiÖn nay nhu cÇu sö dông v¸n sµn gç cho c¸c c«ng tr×nh

x©y dùng rÊt lín, nã mang l¹i vÎ ®Ñp tù nhiªn, Êm cóng cho ng«i nhµ. V¸n sµn

gç tù nhiªn ®· ®­îc c¸c n­íc sö dông tõ rÊt l©u nh­ v¸n sµn Lim, P¬mu, Gi¸ng

h­¬ng... Song víi nhu cÇu ngµy cµng t¨ng nh­ hiÖn nay th× nguån nguyªn liÖu

gç tù nhiªn kh«ng thÓ ®¸p øng ®­îc, ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy th× sµn gç c«ng

nghiÖp ®ang ®­îc lùa chän nh­ mét gi¶i ph¸p h÷u hiÖu cho viÖc thay thÕ gç tù

nhiªn ®Ó lµm ®Ñp c¨n nhµ l¹i tiÕt kiÖm chi phÝ. Trªn thÕ giíi, sµn gç c«ng

nghiÖp ®· ®­îc ®­a vµo sö dông réng r·i c¸ch ®©y kho¶ng 10 n¨m, nh÷ng

V¸n mÆt

Líp c©n b»ng lùc

V¸n lâi

4

n­íc ®i ®Çu trong viÖc sö dông lo¹i vËt liÖu nµy lµ §øc, Thuþ §iÓn, PhÇn Lan,

Mü, NhËt B¶n… Sµn gç c«ng nghiÖp cã ­u ®iÓm: chèng mèi mät, cong vªnh,

®¶m b¶o ®é bãng vµ sù ®ång ®Òu vÒ s¶n phÈm nªn thuËn lîi khi thi c«ng víi

sè l­îng lín. Ngoµi ra gç c«ng nghiÖp cßn cã lîi thÕ ®é bãng cao, nhiÒu mµu

s¾c vµ v©n thí ®Ñp.

C¸c c«ng ty chuyªn s¶n xuÊt vµ kinh doanh v¸n sµn c«ng nghiÖp næi

tiÕng trªn thÕ giíi nh­: VOHRINGER, CLASSEN, WITEX, KRONOTEX, UNIFLOORS (CHLB §øc), PERGO, JANCO (Thôy §iÓn, Malaysia),

ALSAPAN (Ph¸p) LASSI (Trung Quèc), GAGO (Hµn Quèc)... ®· cho ra thÞ

tr­êng nhiÒu lo¹i mÉu m·, kÝch th­íc s¶n phÈm kh¸c nhau víi chÊt l­îng tèt,

gi¸ thµnh thÊp, trong ®ã cã v¸n sµn tre - gç kÕt hîp. §Ó cã ®­îc nh÷ng s¶n

phÈm chÊt l­îng nh­ vËy ®· cã rÊt nhiÒu nh÷ng c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ c¸c

tÝnh chÊt cña s¶n phÈm nh­: tÝnh æn ®Þnh kÝch th­íc, kh¶ n¨ng d¸n dÝnh gi÷a

c¸c líp vËt liÖu…

N¨m 1994, Wang-Sigun tr­êng §¹i häc Nam Kinh, Trung Quèc ®·

nghiªn cøu tÝnh æn ®Þnh kÝch th­íc v¸n tæng hîp s¶n xuÊt tõ tre vµ gç sinh tr­ëng

nhanh. T¸c gi¶ chó träng ®Õn sù ¶nh h­ëng cña keo, chiÒu dµy d¨m, tû lÖ d¨m

tre, cÊu tróc v¸n, khèi l­îng thÓ tÝch, ®Æc tÝnh cña tre, ®é axÝt cña nguyªn liÖu

®Õn tÝnh æn ®Þnh kÝch th­íc cña v¸n [12].

N¨m 1994, Wang-Sigun, Hua-Yukun nghiªn cøu ®Ò tµi “Nghiªn cøu

c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n d¨m ®Þnh h­íng tõ nguyªn liÖu tæng hîp tre vµ gç

B¹ch d­¬ng (Composite Oriented Stands Board, Composite – OSB)” c¸c t¸c

gi¶ ®· nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña chñng lo¹i keo, chiÒu dµy v¸n, tû lÖ d¨m tre

vµ gç, d¹ng cÊu tróc t¹o v¸n ®Õn mét sè chØ tiªu chÊt l­îng cña v¸n. T¸c gi¶

®­a ra mét sè kÕt luËn: keo P-F vµ U-F cã thÓ sö dông lµm chÊt kÕt dÝnh s¶n

xuÊt v¸n OSB tõ tre vµ gç b¹ch d­¬ng ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu vµ chÊt l­îng v¸n

t­¬ng ®­¬ng. NÕu t¨ng mËt ®é v¸n th× c­êng ®é vµ ®é gi·n në theo chiÒu dÇy

t¨ng lªn. [22].

5

N¨m 1995 Zhang-Qisheng, Sun-FengWen, Wang-JianHe tr­êng §¹i

häc Nam Kinh, Trung Quèc “Nghiªn cøu cÊu tróc vµ c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n

tæng hîp tõ nguyªn liÖu tre”, t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu c¸c yÕu tè chÝnh cã ¶nh

h­ëng ®Õn tÝnh chÊt c¬ lý cña v¸n, kÕt qu¶ cho thÊy nh÷ng v¸n cã chiÒu dÇy tõ

14-30 mm cã tÝnh chÊt c¬ lý tèi ­u [12]. N¨m 1996, Zhu-Yixin vµ Jiang-Shensua ë trung t©m nghiªn cøu kü

nghÖ tre Trung Quèc “Nghiªn cøu c«ng nghÖ t¹o v¸n tæng hîp tre gç xΔ. C¸c

t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu c¸c lo¹i vËt liÖu v¸n sµn, v¸n tæng hîp lµm tõ tre vµ gç

Th«ng, lâi gç Th«ng xÎ d¸n mÆt thanh tre máng, chÊt kÕt dÝnh lµ keo P-F. KÕt

qu¶ kiÓm tra c¸c tÝnh chÊt cña v¸n ®¹t tiªu chuÈn 1055-91 Chinese [12].

6

H×nh 1.2. Mét sè h×nh ¶nh sµn nhµ sö dông v¸n sµn tre - gç kÕt hîp

N¨m 1996, Zhang-min, Kawasaki-T, Yang-Ping Tr­êng §¹i häc Kyoto,

ViÖn nghiªn cøu gç NhËt B¶n ®· “Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt vµ c¸c tÝnh

chÊt cña v¸n tæng hîp tre gç”. Nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt gåm sîi gç, sîi tre vµ

c¸c d¨m tre máng víi tû lÖ kh¸c nhau. KÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy khi thay

®æi tû lÖ trén nguyªn liÖu dÉn ®Õn tÝnh chÊt cña v¸n thay ®æi. TÝnh chÊt cña

v¸n t­¬ng ®­¬ng víi lo¹i v¸n d¸n th­¬ng m¹i vµ c¸c lo¹i v¸n tæng hîp kh¸c.

KÕt qu¶ cßn cho thÊy øng suÊt cña v¸n thay ®æi lín víi sù thay ®æi kÕt cÊu v¸n

lâi vµ v¸n mÆt [12]. N¨m 1997, Zhang-QiSheng, Sun-Fengwen ë Tr­êng §¹i häc Nam Kinh

Trung Quèc ®· “Nghiªn cøu lo¹i v¸n tæng hîp gç - tre sö dông lµm sµn

container”. KÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy tÝnh chÊt kÕt dÝnh cña tre vµ gç trong

v¸n tæng hîp nµy kh«ng thÊp h¬n so víi tÝnh kÕt dÝnh cña v¸n d¸n. Lo¹i v¸n

tæng hîp nµy lµ vËt liÖu lý t­ëng cã thÓ thay thÕ v¸n d¸n [12].

1.2.2. T×nh h×nh nghiªn cøu, sö dông v¸n c«ng nghiÖp tre – gç kÕt hîp ë

ViÖt Nam

HiÖn nay ë n­íc ta nhu cÇu tiªu dïng vÒ gç ngµy cµng t¨ng, mét phÇn

dµnh cho xuÊt khÈu, mét phÇn cung cÊp cho ngµnh c«ng nghiÖp trong n­íc vµ

7

tiªu dïng cña nh©n d©n. H¬n n÷a vèn rõng cña n­íc ta ®ang ë møc b¸o ®éng

ngµy cµng gi¶m sót trÇm träng. V× vËy, ®i ®«i víi viÖc trång rõng th× c«ng

nghiÖp ChÕ biÕn gç cÇn ph¶i ®­îc ph¸t triÓn m¹nh. Mòi nhän cña viÖc ph¸t

triÓn c«ng nghiÖp ChÕ biÕn gç hiÖn nay lµ vÊn ®Ò tËn dông gç. Muèn tËn dông

gç mét c¸ch triÖt ®Ó chóng ta ph¶i ®Ò cËp nh÷ng s¶n phÈm tËn dông phÕ liÖu

nh­ v¸n ghÐp thanh, v¸n d¸n, v¸n sîi, v¸n d¨m. C¸c s¶n phÈm nµy cã nhiÒu

tÝnh ­u viÖt cã thÓ thay thÕ gç nguyªn ë nhiÒu lÜnh vùc vµ cã thÓ ®iÒu tiÕt theo

ý muèn, ®Æc biÖt lµ vÊn ®Ò thÈm mü rÊt phï hîp víi ®¹i ®a sè quÇn chóng. §Ó

cã ®­îc tÝnh thÈm mü nµy th× ngoµi nguyªn liÖu tËn dông gç, nguyªn liÖu thø

hai lµ keo d¸n gç kh«ng thÓ thiÕu ®­îc.

T¹i ViÖt Nam, sµn gç c«ng nghiÖp míi xuÊt hiÖn c¸ch ®©y kho¶ng 5

n¨m vµ ®· sím kh¼ng ®Þnh vÞ trÝ cña m×nh nhê nh÷ng tÝnh n¨ng ­u viÖt h¬n

nh÷ng lo¹i vËt liÖu th«ng dông kh¸c. VÒ b¶n chÊt, sµn gç c«ng nghiÖp còng

®­îc lµm tõ gç, bao gåm bét gç (chiÕm kho¶ng 85%) vµ c¸c chÊt phô gia kh¸c

lµm t¨ng ®é cøng cho gç. TÊt c¶ nguyªn liÖu ®­îc hßa trén vµ Ðp d­íi ¸p suÊt

rÊt lín t¹o lªn nh÷ng v¸n máng nh­ng cã ®é cøng cao, chÞu lùc tèt, chÞu ®­îc

c¸c t¸c ®éng cña thêi tiÕt, kh«ng bÞ mèi mät, co ngãt cong vªnh theo thêi tiÕt.

Thªm vµo ®ã, c¸c tÊm v¸n gç l¹i ®­îc xö lý bÒ mÆt b»ng c¸c chÊt liÖu ®Æc biÖt

®Ó mÆt d­íi cã thÓ chèng thÊm vµ Èm mèc, mÆt trªn ®­îc t¹o v©n gç tù nhiªn

víi c¸c mÇu s¾c kh¸c nhau vµ ®­îc phñ líp chèng x­íc. ChÝnh v× vËy sµn gç

c«ng nghiÖp kh«ng nh÷ng ®a d¹ng vÒ mÇu s¾c vµ kiÓu d¸ng, v©n gç mµ cßn

rÊt bÒn v÷ng víi thêi gian.