Nghiên Cứu Đánh Giá Độ Bền Sinh Học Của Ván Dăm Kết Hợp Giữa Dăm Vỏ Hạt Điều Và Dăm Gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

------------------------

NGUYỄN THỊ HẰNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN SINH HỌC CỦA

VÁN DĂM KẾT HỢP GIỮA DĂM VỎ HẠT ĐIỀU VÀ DĂM GỖ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

------------------------------

NGUYỄN THỊ HẰNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN SINH HỌC CỦA VÁN DĂM KẾT

HỢP GIỮA DĂM VỎ HẠT ĐIỀU VÀ DĂM GỖ

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, Thiết bị và Công nghệ gỗ giấy

Mã số: 60.52.24

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Nguyễn Thị Bích Ngọc

Hà Nội, 2010

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Với sự phát triển của cuộc sống, nhu cầu sử dụng các sản phẩm từ gỗ

cũng có xu hướng tăng lên. Tuy nhiên trên thực tế nguồn tài nguyên gỗ tự

nhiên ngày càng cạn kiệt bởi nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan.

Việc nghiên cứu tìm và sử dụng những loại vật liệu gần gũi thay thế cho gỗ là

một xu hướng tất yếu đang diễn ra trên thế giới cũng như ở trong nước.

Để giải quyết vấn đề này các quốc gia đều tập trung theo hướng đẩy

mạnh trồng rừng và sử dụng đa dạng mọi nguồn nguyên liệu trong đó có phát

triển công nghệ ván nhân tạo. Ván dăm cũng là một hướng đi quan trọng, với

nhu cầu sử dụng các sản phẩm ngày càng tăng lên. Trong những năm gần đây,

nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất ván dăm không chỉ đơn thuần là từ gỗ mà

nó đã được nghiên cứu sử dụng, tận dụng cả những loại nguyên liệu khác như

rơm rạ, vỏ trấu, bã mía, xi măng…hoặc sử dụng kết hợp các loại nguyên liệu

với gỗ để tạo ván.

Tuy nhiên ván dăm cũng là loại vật liệu mà thành phần chính của nó vẫn

là xenlulo, mặc dù trong thành phần của ván có keo xong qua thực tế sử dụng

cũng như qua kết quả nghiên cứu về độ bền sinh học của các loại ván dăm vẫn

cho thấy nó cũng là loại vật liệu bị phá hoại mạnh mẽ

Cây điều (Ancardium occidentale L.) được trồng nhiều ở các nước nhiệt

đới như Brazin, Ấn Độ, Kenya, Mozambique, Tanzania, Indonexia, Thái lan

và Việt Nam… Nó cũng là một trong các loại cây có giá trị kinh tế cao ở khu

vực Tây Nguyên và một số tỉnh ở nước ta. Quả điều sau khi lấy hạt và dầu thì

một lượng lớn vỏ còn lại đang gây ra nạn ô nhiễm môi trường tại các nhà máy

chế biến. Hàng năm quá trình chế biến hạt điều tạo ra khoảng trên 200.000 tấn

nguyên liệu vỏ, tương đương với 400.000m3 gỗ rừng trồng. Với thành phần

hóa học chứa hàm lượng xenlulo sấp xỉ 20% nên vỏ hạt điều có khả năng tận

2

dụng, phối hợp với dăm gỗ, là điều kiện rất thuận lợi cho việc sử dụng để sản

xuất ván dăm kết hợp giữa dăm vỏ hạt điều và dăm gỗ.

Bên cạnh đó, trong vỏ hạt điều lại có chứa dầu, bản thân dầu này khi sử

dụng ở một nồng độ thích hợp có khả năng phòng chống lại sự phá hoại của

các sinh vật hại. Do đó khi sử dụng vỏ hạt điều để tạo ván dăm có khả năng sẽ

làm thay đổi độ bền sinh học của ván

Từ thực tế đó, để góp phần đánh giá khả năng sử dụng dăm VHĐ trong

việc tạo ra loại vật liệu mới, được sự đồng ý của Trường Đại học Lâm nghiệp

tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá độ bền sinh học của

ván dăm kết hợp giữa dăm vỏ hạt điều và dăm gỗ”

3

Chương 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu và sản xuất ván dăm

1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Ván nhân tạo lấy gỗ và các thực vật có sợi khác làm nguyên liệu, thông

qua quá trình công nghệ riêng, cho chất kết dính hoặc không chất kết dính, ở

điều kiện nhất định ép lại thành cán hoặc gỗ ép. Các loại hình ván nhân tạo

chủ yếu gồm: Ván dán, ván dăm, ván sợi, ván ghép thanh…

Theo Thomas – M.Maloney (1976), ván dăm là một thuật ngữ chỉ loại

vật liệu ván được tạo thành từ các dăm gỗ hoặc các loại vật liệu khác có kích

thước tương đương dăm gỗ có chứa cellulose, với chất kết dính và phụ gia

trong điều kiện áp lực và nhiệt độ nhất định. Dăm và chất kết dính là nguyên

liệu chủ yếu, ngoài ra còn có các phụ gia khác được sử dụng nhằm cải thiện

tính chất cho ván như: Phụ gia chống ẩm, phụ gia chống cháy, phụ gia bảo

quản…

Theo đó, nguyên lý tạo thành ván dăm được mô tả theo sơ đồ sau:

(T0, P, t)

+

Trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất ván nhân tạo, ván dăm đã được đề

cập từ thế kỷ XIX. Ý tưởng ban đầu là của Arst Hubbar (người Đức) vào năm

1887, ông đã đề xuất phương pháp sản xuất ván từ mùn cưa và keo albumin.

[4]

Năm 1889, Krammer cũng thành công với sáng kiến tận dụng vỏ bào để

tạo ra ván lớn. [4]

Dăm Keo, phụ Ván dăm

gia

4

Năm 1905 vấn đề tạo dăm công nghệ để tạo ván được chính thức đề

xuất bởi Watson.

Năm 1918, loại ván dăm dán mặt ra đời từ sáng kiến của Beckmam,

ván có lớp lõi là gỗ vụn và mùn cưa, lớp mặt được phủ hai lớp ván bóc, loại

ván này có cường độ cơ học cao hơn ván dán không được dán mặt và được

dùng nhiều trong xây dựng.[4]

Năm 1935, Sansonow nghiên cứu tạo ván dăm có cấu trúc từ các dăm

dài được xếp theo kiểu cấu trúc của ván dán, đây chính là ý tưởng và xuất xứ

của loại ván dăm định hướng hiện nay.

Năm 1936, E.C.Loetscher đã nghiên cứu các thông số cho hệ thống

thiết bị ván dăm và được sản xuất thí nghiệm ở Dubuque.

Năm 1939, Pháp công bố số liệu về tính chất cơ - vật lý của ván dăm,

bước đầu đánh giá chất lượng ván dăm, Pháp cũng là nước đi đầu trong công

nghệ sản xuất ván dăm 3 lớp, đây cũng là loại ván phổ biến hiện nay.

Ván dăm từ nguyên liệu gỗ Vân sam và một số loại gỗ mềm khác được

sản xuất theo quy mô công nghiệp vào năm 1941 tại Đức. Đến năm 1947,

máy ép đùn kiểu liên tục được sáng chế và đến những năm 50 của thế kỷ XX

bắt đầu sản xuất máy ép nhiệt một tầng. Do sản lượng keo tổng hợp được sản

xuất với khối lượng ngày càng tăng dẫn đến giá thành của keo giảm đã góp

phần thúc đẩy phát triển công nghiệp sản xuất ván dăm và làm cho nó trở

thành một loại ván có sản lượng cao hơn so với ván sợi và ván dán.

Theo tổng kết về nhu cầu sử dụng của ván dăm so với các loại ván khác

tại tài liệu của Bộ NN & PTNT (1997) như sau. [4], [17]