Nghiên Cứu Sử Dụng Hỗn Hợp Keo U F Pv Ac Vào Sản Xuất Ván Lạng Kỹ Thuật

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN

====  ====

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỖN HỢP KEO U-F, PVAc VÀO SẢN

XUẤT VÁN LẠNG KỸ THUẬT

Ngành học: Chế biến lâm sản

Mã số : 101

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Trần Văn Chứ

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Thắm

Khóa học : 2005 - 2009

Hà Nội, 2009

LỜI CẢM ƠN

Nhân dịp hoàn thành khóa luận, đầu tiên cho phép tôi gửi lời cảm ơn

chân thành nhất tới thầy giáo: PGS.TS. Trần Văn Chứ, người đã trực tiếp

hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các phòng ban,Trung tâm khai thác thông tin

thư viện Đại học Lâm nghiệp cùng toàn thể các thầy, cô giáo trong Khoa Chế

biến lâm sản đã giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên

cứu tại trường.

Xin chân thành cảm ơn các cán bộ của Trung tâm Nghiên cứu thực

nghiệm và chuyển giao công nghệ Công nghiệp rừng; Trung tâm thí nghiệm

Khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm nghiệp và các cán bộ trường

Cao đẳng dạy nghề Phủ Lý – Hà Nam đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở

vật chất, tài liệu khoa học và các thông tin khoa học để tôi hoàn thành khóa

luận.

Qua đây, cũng xin được gửi lời cảm ơn tới toàn thể bạn bè đồng nghiệp

và gia đình. Trong quá trình tôi học tập và hoàn thành khóa luận đã động

viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hòan thành khóa luận

này.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất và lời chúc sức khỏe!

Xuân Mai, ngày 10 tháng 05 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thắm

1

ĐẶT VẤN ĐẾ

Trong những năm gần đây, do nhu cầu sử dụng gỗ và sản phẩm từ gỗ của

con người ngày càng tăng cho nên ván lạng gỗ được sử dụng ở Việt Nam với

số lượng lớn. Nguồn ván lạng gỗ của nước ta hiện nay chủ yếu là nhập khẩu

từ nước ngoài. Các cơ sở trong nước sản xuất ra với số lượng rất ít. Lượng ván

lạng sản xuất trong nước cũng như nhập khẩu hàng năm đều tăng (lượng ván

lạng nhập khẩu năm 2006 tăng tới 76% so với năm 2005). Các cơ sở sản xuất

ván lạng trong nước đa phần phải sử dụng nguyên liệu gỗ nhập khẩu từ nước

ngoài do các loại gỗ của Việt Nam chưa đáp ứng yêu cầu về chất lượng vân

thớ, màu sắc.

Mặc dù được sử dụng nhiều, nhưng ván lạng gỗ có nhiều nhược điểm

như: màu sắc phụ thuộc nhiều vào gỗ tạo ra nó, vân thớ đơn điệu, chiều rộng

ván nhỏ,...

So với ván mỏng được lạng từ gỗ tự nhiên thì Ván lạng kỹ thuật có

những ưu điểm: có thể làm thành một tấm trang sức hoàn chỉnh từ đó mà đơn

giản hoá công đoạn sản xuất ván trang sức đồng thời có lợi cho việc thực hiện

liên tục hoá của quá trình sản xuất; vân thớ và màu sắc của ván mỏng có thể

tự do thiết kế; có thể lạng ra ván mỏng có vân thớ như nhau.

Để có thể sử dụng hiệu quả gỗ mọc nhanh rừng trồng trong lĩnh vực sản

xuất này thì việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sản xuất Ván lạng kỹ

thuật là giải pháp thực sự hữu hiệu. Với công nghệ này, giá trị sử dụng cũng

như phạm vi ứng dụng của gỗ mọc nhanh rừng trồng sẽ được tăng lên đáng kể

và tất nhiên cùng với nó thì việc sử dụng gỗ rừng tự nhiên, các loại gỗ quý

hiếm cho sản xuất ván lạng sẽ giảm đáng kể.

Ở nước ngoài đã có một số công trình nghiên cứu về ván lạng tổng hợp,

nhiều cơ sở đã sản xuất ván lạng tổng hợp và ván đã được sử dụng rộng rãi

2

trong nhiều lĩnh vực. Công nghệ sản xuất Ván lạng kỹ thuật được công bố từ

những năm 60 của thế kỷ XX. Đầu thế kỷ XXI, công nghệ sản xuất Ván lạng

kỹ thuật trên thế giới đã được ứng dụng rộng rãi. Các Công ty ứng dụng hiệu

quả công nghệ này như: Alpilignum (Italy), Anqing Hengtong Wood Co., Ltd.

(Trung Quốc); Linyi Kaiyuan Wood Industry Co., Ltd.; Guangzhou Weitian

Timber Manufacturing Co.,Ltd.; Foshan Shunde Lulin Wood Products Co.,

Ltd…

Ở Việt Nam chưa có các công trình nghiên cứu về loại ván này và chưa

có bất cứ một nhà máy, xí nghiệp nào sản xuất loại ván này. Do đó, việc

nghiên cứu về công nghệ sản xuất Ván lạng kỹ thuật ở Việt Nam là rất cần

thiết và không thể thiếu.

Có rất nhiều yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng Ván lạng kỹ thuật

cần phải nghiên cứu. Trong đó, loại keo, hàm lượng keo, đặc biệt hỗn hợp các

loại keo làm tăng tính dẻo của lớp kết dính là hết sức quan trọng. Khi ép tạo

Ván lạng kỹ thuật, keo dán cần có yêu cầu rất khắt khe về chất lượng. Keo dán

cần có hàm lượng khô cao, độ nhớt cao, tính thẩm thấu vào ván mỏng, khả

năng dàn trải tốt, tính đàn hồi cao,...

Vì vậy, nghiên cứu sử dụng hỗn hợp keo dán trong Ván lạng kỹ thuật là

một việc làm hết sức cần thiết và có ý nghĩa.

Xuất phát từ lý do trên, được sự đồng ý của Nhà trường, tôi thực hiện

khóa luận: “Nghiên cứu sử dụng hỗn hợp keo U-F, PVAc vào sản xuất Ván

lạng kỹ thuật”.

3

Chƣơng 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1.1. Lịch sử nghiên cứu

1.1.1.Trên thế giới

Keo dán gỗ đã được con người biết đến từ rất lâu, từ những năm của thời

kỳ tiền sử khi con người sử dụng nhựa cây làm chất kết dính. Trong công

nghiệp, keo dán gỗ được sử dụng muộn hơn so với các loại keo khác. Vào

năm 1750, keo dán đã được sử dụng rộng rãi ở Anh. Các loại keo khi này chủ

yếu có nguồn gốc tự nhiên như: cao su, keo máu, sữa, xương,…Tuy nhiên,

keo dán gỗ được sử dụng rộng rãi bắt đầu từ Chiến tranh thế giới thứ nhất.

Lúc đó, người ta sử dụng keo dán trong làm báng súng, hòm đạn và các dụng

cụ cho chiến tranh. Các loại keo tổng hợp bắt đầu xuất hiện và dần dần thay

thế keo có nguồn gốc tự nhiên.

Keo dán dùng trong Ván lạng kỹ thuật chỉ xuất hiện cùng với Ván lạng

kỹ thuật từ những năm 30, 40 của thế kỷ XX. Khi đầu, người ta sử dụng keo

U– F. Keo nhựa U-F do tính năng thao tác của nó tốt, tốc độ đóng rắn nhanh,

giá thành tương đối thấp, nguồn nguyên liệu phong phú, đặc biệt là lớp keo

sau đóng rắn không màu, cường độ dán dính cao… Cho nên được ứng dụng

rộng rãi trong ngành gia công gỗ. Nhưng nhựa U-F cũng tồn tại một số khuyết

điểm, như tính chịu nước kém, tính giòn của lớp keo lớn, đặc biệt là trong quá

trình sản xuất, sử dụng sản phẩm dán có Formaldehyde tự do phát tán ra, gây

ô nhiễm môi trường, nguy hại sức khoẻ con người. Vì thế, tiến hành biến tính

đối với những thiết sót của keo nhựa U-F, nâng cao tính bảo vệ môi trường

của keo nhựa U-F hiện nay và sau này vẫn là hướng nghiên cứu phát triển giai

đoạn tương đối dài.

Sau đó, keo sản xuất Ván lạng kỹ thuật thường dùng có: keo nhựa U-F

biến tính, keo nhựa M-F biến tính, keo nhựa PVAc, EEA, keo kiểu cao su,

PU… Trong đó, keo dùng chủ yếu là U-F biến tính và M-F biến tính.

4

Vào những năm 50-60, người ta đã dùng hỗn hợp keo U-F và PVAc vào

sản xuất Ván lạng kỹ thuật. Chủng loại keo dán khác nhau, thuộc tính của nó

và điều kiện sử dụng cũng khác nhau. Mỗi loại keo đã định, chỉ có thể phù

hợp một điều kiện sử dụng nhất định, chỉ có ở tình huống chọn và sử dụng

hợp lý, mới có thể phát huy cao nhất tính năng tốt của mỗi loại keo, thỏa mãn

các yêu cầu của vật dán đưa ra. Chọn keo dùng cho gỗ kỹ thuật, cần căn cứ

điều kiện gia công sản suất (bao gồm điều kiện tác nghiệp của công đoạn, thời

gian tác nghiệp, công nghệ đưa keo lên, điều kiện dán…), điều kiện sử dụng

của sản phẩm.

Cho đến nay, trên thế giới chủ yếu sử dụng hỗn hợp keo này trong sản

xuất Ván lạng kỹ thuật.

1.1.2. Trong nƣớc

Ở Việt Nam, keo dán gỗ cũng được nghiên cứu và sử dụng từ những năm

1960, chủ yếu được các nhà khoa học của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt

Nam và Trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu và đưa vào sản xuất. Thời

gian đầu chủ yếu là các loại keo có nguồn gốc động vật và thực vật. Sau đó,

vào những năm 1980, keo dán có nguồn gốc tổng hợp dần thay thế các loại

keo có nguồn gốc động, thực vật. Hiện nay, keo có nguồn gốc tổng hợp chiếm

khoảng 90% tổng sản lượng sử dụng keo dán ở Việt Nam.

Hỗn hợp keo U-F và PVAc đã được nghiên cứu sử dụng trong dán ván

lạng gỗ lên ván nhân tạo ở Việt Nam từ những năm 1990.

Ván lạng kỹ thuật được nghiên cứu ở Việt Nam rất muộn (từ 2000). Một

số nhà khoa học của Trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu và chế tạo ra

loại ván này. Nhưng chính thức Ván lạng kỹ thuật được nghiên cứu đại trà và

sử dụng từ năm 2007. Và lúc này, hỗn hợp keo U-F và PVAc cũng được

nghiên cứu và đưa vào dán Ván lạng kỹ thuật. Tuy nhiên, khi nghiên cứu còn

nhiều yếu tố cần nghiên cứu tiếp.

5

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

- Tạo Ván lạng kỹ thuật từ hỗn hợp keo U-F, PVAc đáp ứng được yêu

cầu tính chất của ván trang trí.

- Đánh giá được khả năng sử dụng hỗn hợp keo U-F, PVAc trong sản

xuất Ván lạng kỹ thuật nhằm xác lập cơ sở thực tiễn cho việc định hướng sử

dụng hỗn hợp keo này.

- Đề xuất được thông số tỷ lệ hỗn hợp keo hợp lý.

1.3. Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu, đánh giá nhận định về công nghệ sản xuất Ván lạng kỹ thuật.

- Tìm hiểu về keo dán dùng trong công nghệ sản xuất Ván lạng kỹ thuật.

- Thực nghiệm tạo Ván lạng kỹ thuật từ gỗ Bồ Đề và hỗn hợp keo dán

U-F, PVAc với các mức tỷ lệ keo lựa chọn.

- Kiểm tra và đánh giá kết quả thực nghiệm.

1.4. Phạm vi nghiên cứu

a. Thông số cố định

Để đáp ứng mục tiêu nghiên cứu sử dụng hỗn hợp keo U-F, PVAc vào

sản xuất Ván lạng kỹ thuật, tôi giới hạn cố định một số thông số sau:

- Nguyên liệu dùng cho thực nghiệm là ván mỏng gỗ Bồ Đề được tạo ra

bằng phương pháp bóc.

- Sử dụng thuốc nhuộm màu là hóa chất Fe2O3.

- Keo dán U-F, PVAc, chất đóng rắn NH4Cl.

- Phương pháp dùng ép ván là phương pháp ép nguội.

b. Thông số thay đổi

- Tỷ lệ hỗn hợp keo U-F và PVAc thay đổi ở 5 mức PVAc/U-F là 5; 10;

15; 20; 25%.

6

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

1.5.1. Phƣơng pháp kế thừa

Phương pháp kế thừa được ứng dụng để giải quyết các vấn đề sau:

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ tạo ván lạng để lựa chọn

quy trình tạo Ván lạng kỹ thuật.

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ biến tính keo để xác định

các điều kiện biên của thí nghịêm.

- Kế thừa các lý luận khoa học về keo dán, về cấu tạo gỗ, về cơ chế phản

ứng của quá trình biến tính keo… cũng như các phương pháp kiểm tra, xử lý

số liệu để giải thích, đánh giá các kết quả nghiên cứu thu từ thực nghiệm.

1.5.2. Phƣơng pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm được ứng dụng trong việc tạo ra ván, kiểm tra

tính chất của keo trước khi tráng keo lên bề mặt ván mỏng và chất lượng dán

dính của keo sau khi tạo ra hộp gỗ kỹ thuật.

Thực nghiệm tạo hộp gỗ kỹ thuật được tiến hành với một thông số thay

đổi là tỷ lệ hỗn hợp keo U-F và PVAc, từ đó tiến hành xác lập mối tương quan

giữa tỷ lệ hỗn hợp keo và các chỉ tiêu dán dính của hộp gỗ kỹ thuật. Căn cứ

vào nội dung đề tài, điều kiện tiến hành đề tài, tôi chọn phương pháp nghiên

cứu thực nghiệm theo lý thuyết quy hoạch thực nghiệm. Phương pháp thực

nghiệm trong khóa luận là kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố.

a. Kế hoạch thực nghiệm đơn yếu tố

Với mục đích lựa chọn ra tỷ lệ hỗn hợp keo U-F và PVAc phù hợp nhất,

tôi tiến hành các thí nghiệm theo kế hoạch đơn yếu tố nhằm nghiên cứu ảnh

hưởng của tỷ lệ hỗn hợp keo U-F và PVAc đến một số yếu tố chủ yếu của chất

lượng hộp gỗ kỹ thuật (tỷ lệ trương nở chiều dày ván (ΔS), độ bền kéo trượt

màng keo (τk), mức độ lão hóa màng keo (GO)).