Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Ép Đến Khả Năng Cách Nhiệt Của Ván Dăm Từ Vỏ Trấu

LỜI CẢM ƠN

Để kết thúc khóa học 2008- 2012, trƣờng Đại học Lâm nghiệp với

phƣơng châm học tập song song với thực hành, khoa học gắn liền với thực

tiễn, đƣợc sự nhất trí của Nhà trƣờng, khoa Chế biến Lâm sản và bộ môn

khoa học gỗ và công nghệ vật liệu tôi đƣợc phân công thực hiện khóa luận tốt

nghiệp với tên đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến khả năng

cách nhiệt của ván dăm từ vỏ trấu”. Dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của cô giáo

Ths Nguyễn Thị Yên, tới nay khóa luận tốt nghiệp của tôi đã đƣợc hoàn

thành, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong khoa

Chế biến lâm sản, các thầy cô của bộ môn Khoa học gỗ và công nghệ vật liệu.

Cho phép tôi gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ công nhân viên trong

Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế biến Lâm sản, Trung tâm Chuyển

giao công nghệ - Công nghiệp rừng trƣờng Đại học Lâm nghiệp, gia đình,

ngƣời thân và các bạn bè cùng nhóm nghiên cứu đã tận tình giúp đỡ tôi trong

thời gian thực tập.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 02 tháng 06 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Cao Văn Hải

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN………………………….……………………….2

1.1 Tính cấp thiết của đề tài. ............................................................................. 9

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu. .............................................................. 10

1.2.1 Trên thế giới........................................................................................... 10

1.2.2 Tại Việt Nam.......................................................................................... 11

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. ................................................................ 13

1.4 Nội dung nghiên cứu của đề tài. .............................................................. 13

1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. .......................................... 13

1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 13

1.7 Ý nghĩa của đề tài..................................................................................... 14

1.7.1 Ý nghĩa khoa học. ................................................................................. 14

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn................................................................................... 14

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN………………………………..……………..8

2.1 Các yếu tố thuộc về vật liệu ảnh hƣởng đến hệ số dẫn nhiệt của vật liệu. 15

2.1.1 Khối lƣợng thể tích ............................................................................... 15

2.1.2 Nhiệt độ ................................................................................................. 15

2.1.3 Độ ẩm .................................................................................................... 15

2.1.4 Chiều dày sản phẩm. .............................................................................. 16

2.2 Các phƣơng pháp xác định hệ số dẫn nhiệt............................................... 16

2.2.1 Nguyên lý chung và phân loại phƣơng pháp đo ................................... 16

2.2.1.1 Phƣơng pháp không ổn định ............................................................. 17

2.2.2 Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp đo ..................................................... 20

2.2.2.1 Nghiệm tổng quát của bài toán dẫn nhiệt với nguồn phân bố dạng

đƣờng............................................................................................................... 20

2.2.2.2 Các giả thiết và công thức tính hệ số dẫn nhiệt ................................ 21

2.3 Nguyên liệu vỏ trấu................................................................................... 21

2.3.1 Những hiểu biết cơ bản về vỏ trấu......................................................... 21

2.3.2 Thành phần cấu tạo và các đặc tính của vỏ trấu ................................... 22

2.3.3 Một số ứng dụng của vỏ trấu.................................................................. 22

2.4 Nguyên lý hình thành ván dăm. ................................................................ 23

2.4.1 Nguyên lý hình thành ván dăm. ............................................................. 23

2.4.2 Nguyên lý hình thành ván dăm vỏ trấu.................................................. 24

2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng ván dăm từ vỏ trấu. ...................... 24

2.5.1 Các yếu tố thuộc về vật dán. .................................................................. 24

2.5.2 Các yếu tố thuộc về chất kết dính. ......................................................... 25

2.5.3 Độ ẩm của thảm dăm.............................................................................. 27

2.5.4 Các yếu tố thuộc về thông số công nghệ ép........................................... 27

2.5.5 Ảnh hƣởng của máy móc thiết bị........................................................... 28

CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM .............................................................. ……29

3.1 Quy trình công nghệ thực nghiệm............................................................. 29

3.1.1 Quy trình công nghệ thực nghiệm.......................................................... 29

3.1.2 Nguyên liệu. ........................................................................................... 30

3.1.3 Trộn keo…………………….…………………………………………24

3.1.4 Tiến hành ép ván. ................................................................................... 31

3.2 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ép đến khả năng cách nhiệt. .............................. 31

3.2.1 Kiểm tra tính chất cảu ván. .................................................................... 31

3.2.2 Kiểm tra khả năng cách nhiệt của ván sản phẩm................................... 33

3.2.3 Kiểm tra một số tính chất khác của ván……………………………….26

3.2.3.1 Kiểm tra khối lƣợng thể tích. .............................................................. 34

3.2.3.2 Kiểm tra cƣờng độ uốn tĩnh. .............................................................. 48

3.2.3.3 Kiểm tra tỉ lệ trƣơng nở chiều dày ván sau 2h ngâm nƣớc lạnh......... 50

3.2.3.4 Kiểm tra modul đàn hồi. ..................................................................... 52

3.3 Nhận xét chung. ........................................................................................ 54

CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………....48

4.1 Kết luận ..................................................................................................... 57

4.2 Tồn tại ....................................................................................................... 57

4.3 Kiến nghị................................................................................................... 58

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

STT Ý nghĩa Đơn vị

λ Hệ số dẫn nhiệt W/mK

L Chiều dài mm

W Chiều rộng mm

T Chiều dày mm

M Khối lƣợng G

V Thể tích mẫu mm

3

γ Khối lƣợng thể tích g/cm3

Pmax Áp suất ép lớn nhất MPa

P1 Áp suất giảm áp lần 1 MPa

P2 Áp suất giảm áp lần 2 MPa

P3 Áp suất giảm áp lần 3 MPa

T Nhiệt độ 0C

Τ Thời gian Giấy

S1 Chiều dày ván sau khi ngâm mm

S0 Chiều dày ván trƣớc khi ngâm mm

ΔS Tỷ lệ trƣơng nở chiều dày sau 2 giời ngâm nƣớc %

ΔStb Tỷ lệ trƣơng nở chiều dày trung bình sau 2 giờ ngâm nƣớc %

σu Cƣờng độ uốn tĩnh N/mm2

MC Độ ẩm %

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

STT Tên bảng

Hình 1.1 Đốt vỏ trấu gây ra rất nhiều khói

Hình 1.2 Vỏ trấu tràn lan dƣới sông, tụ lại dƣới các ghe tàu

Hình 2.1 Các loại que đầu đo kiểu que thăm hiện nay

Hình 2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất ván dăm

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ thực nghiệm sản xuất ván dăn vỏ trấu

Hình 3.2 Nguyên liệu và vỏ trấu thực nghiệm

Hình 3.3 Biểu đồ ép nhiệt của ván dăm vỏ trấu

Hình 3.4 Máy đo hệ số dẫn nhiệt của ván dăm vỏ trấu

Hình 3.5 Cách đo hệ số dẫn nhiệt của ván

Hình 3.6 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 1 ở 1700C

Hình 3.7 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấm 1 ở 1700C

Hình 3.8 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 2 ở 1700C

Hình 3.9 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấm 2 ở 1700C

Hình 3.10 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 1 ở 1800C

Hình 3.11 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấm 1 ở 1800C

Hình 3.12 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 2 ở 1800C

Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấm 2 ở 1800C

Hình 3.14 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 1 ở 1900C

Hình 3.15 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấm 1 ở 1900C

Hình 3.16 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và thời gian cho tấm 2 ở 1900C

Hình 3.17 Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ thừa và ln thời gian cho tấn 2 ở 1900C

Hình 3.18 Biểu đồ so sánh hệ số dẫn nhiệt ở các cấp nhiệt độ

Hình 3.19 Cân điện tử dùng để kiểm tra khối lƣợng thể tích

Hình 3.20 Khối lƣợng thể tích của ván dăm vỏ trấu

Hình 3.21 Sơ đồ bố trí mẫu thử uốn

Hình 3.22 Thiết bị đo cƣờng độ uốn tĩnh và modul đàn hồi

Hình 3.23 Cƣờng độ uốn tĩnh của ván dăm vỏ trấu

Hình 3.24 Tỉ lệ trƣơng nở chiều dày của ván dăm vỏ trấu

Hình 3.25 Biểu đồ modul đàn hồi của ván dăm vỏ trấu ở các cấp nhiệt độ