Nghiên Cứu Thử Nghiệm Tạo Ván Ép Lớp Lvl Laminated Veneer Lumber Bằng Ván Mỏng Xẻ Từ Gỗ Keo Tai Tượng

1

Lời cám ơn

Nhân dịp hoàn thành đề tài của Khóa luận tốt nghiệp, tôi xin bày tỏ

lòng biết ơn chân thành đến các thầy, các cô, các phòng ban trong Khoa chế

biến lâm sản, Trường Đại Học Lâm Nghiệp, những người đã tận tình giảng

dạy, giúp đỡ tôi trong các năm học đã qua.

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS.Trần Tuấn Nghĩa, người

đã tận tình hướng dẫn, chỉ đạo tôi hoàn thành đề tài này.

Tôi cũng xin cảm ơn các cán bộ nghiên cứu, Phòng nghiên cứu Chế

biến lâm sản, Viện Khoa Học Lâm Nghiệp, đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi

điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành nội dung nghiên cứu thử nghiệm

của đề tài.

Qua đây tôi xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều

kiện thuận lợi tốt nhất giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà nội ngày 10 tháng 5 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Sáng

2

ĐẶT VẤN ĐỀ

Gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium) là loài cây đang được đầu tư

nghiên cứu và đưa vào trồng rừng nguyên liệu phục vụ công nghiệp chế biến

gỗ nói chung và sản xuất ván nhân tạo nói riêng tại Việt Nam. Bởi đây là loài

cây phù hợp với điều kiện sinh trưởng ở nước ta. Chúng có tốc độ sinh trưởng

nhanh, tuổi thành thục ngắn, thích nghi nhanh với các điều kiện lập địa và có

khả năng cải tạo môi trường,... Hiện nay Keo tai tượng đang được sử dụng

chủ yếu làm nguyên liệu sản xuất ván dăm, ván MDF, ván sợi, bột giấy và các

sản phẩm đồ mộc khác. Chính vì vậy, việc đa dạng hoá sản phẩm từ nguyên

liệu gỗ Keo tai tượng là một hướng đi đúng đắn và cần thiết.

Ván LVL (Laminated Veneer Lumber) là một loại sản phẩm ván nhân

tạo đã được nghiên cứu và đưa vào sản xuất ở nhiều nước trên thế giới. Loại

sản phẩm này được sử dụng chủ yếu vào các chi tiết chịu lực như giầm, xà, và

các chi tiết đòi hỏi khả năng chịu lực. Ở một khía cạnh nào đó nó có thể thay

thế được gỗ xẻ từ gỗ rừng tự nhiên. Tuy nhiên, đối với công nghiệp sản xuất

ván nhân tạo ở Việt Nam thì đây là một sản phẩm còn khá mới mẻ, đang được

nghiên cứu và chưa được ứng dụng trong sản xuất.

Việc nghiên cứu sản xuất ván LVL là một trong những nhiệm vụ cấp

thiết đối với các nhà khoa học nói riêng và hơn thế nữa là nền công nghiệp

sản xuất ván nhân tạo nước ta nói chung. Nó đáp ứng được nhu cầu về nguyên

liệu dùng trong đồ mộc và xây dựng, đồng thời giải quyết được sự mất cân

đối về cung cầu đối với các loại nguyên liệu gỗ rừng trồng. Gỗ Keo tai tượng

là một trong các loại nguyên liệu gỗ rừng trồng đang được ưu tiên nghiên cứu

để sản xuất ván ép lớp (LVL).

Được sự nhất trí của Khoa CBLS, Trường Đại học Lâm nghiệp, chúng

tôi tiến hành đề tài Khoa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu thử nghiệm tạo ván ép

lớp LVL (laminated veneer lumber) bằng ván mỏng, xẻ từ gỗ Keo tai tượng”.

3

Đây là một đề tài mới có nhiều vấn đề cần giải quyết, cộng với những

khó khăn về thiết bị nghiên cứu cũng như tài liệu tham khảo, chắc chắn đề tài

sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng

góp xây dựng của các nhà khoa học, các nhà quản lý sản xuất để đề tài thực

sự có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

4

Chƣơng 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc

Vật liệu gỗ dạng tấm có chiều dày không quá 5mm, được tạo ra bằng

cách xẻ hoặc bóc từ gỗ nguyên được gọi là ván mỏng.

Ván mỏng đã có một quá trình lịch sử hình thành và phát triển khá sớm.

Vào khoảng Thế kỷ 15, bằng kỹ thuật thủ công, người Ai Cập tạo ra một loại

vật liệu mới từ gỗ bằng cách xẻ gỗ thành các tấm ván mỏng, dán chúng lại với

nhau (bằng chất kết dính từ da động vật), mà sau này chúng ta gọi là ván dán.

Vào đầu Thế kỷ 19, tại Pháp, lấn đầu tiên, ván mỏng đã được tạo ra bằng cách

bóc gỗ, mở đầu cho thời kỳ sản xuất ván dán ở qui mô công nghiệp. Đặc biệt

khi các loại keo dán được tổng hợp từ các hợp chất có nguồn gốc dầu mỏ,

thay thế các loại keo dán có nguồn gốc từ động thực vật, đã tạo điều kiện cho

công nghệ sản xuất ván dán trên thế giới phát triển rất nhanh về số lượng và

chất lượng vào những năm 50 đến những năm 80 của thế kỷ trước.

Nhưng hiện nay, một là do các lọai gỗ xốp nhẹ từ rừng tự nhiện được

sử dụng để sản xuất ván dán đã cạn kiệt, hai là do một số giới hạn về sử dụng,

nên sản lượng ván dán trên thế giới đã giảm đi rất nhiều. Thay thế cho nó là

một dạng đặc biệt của ván dán – Ván mỏng ép lớp (LVL) đang được sản xuất

với qui mô công nghiệp lớn ở một số nước có nền công nghiệp chế biến gỗ

phát triển như Mỹ, Canada, Phấn Lan, Australia, Nhật Bản…

Theo các nhà khoa học Đức, ván ép lớp (LVL) là vật liệu ép lớp tổng

hợp giữa ván mỏng và chất kết dính. Do đó, nó có thể coi như là một sản

phẩm của ván mỏng. Còn theo các nhà nghiên cứu của Trường ĐH Bách khoa

Phần Lan, thì ván ép lớp được sản xuất bằng cách dán ép các tấm ván mỏng

xếp song song lại với nhau để tạo thành vật liệu có chiều dày tương tự gỗ xẻ.

Và theo Hiệp hội Ván dán Australia, thì ván ép lớp được tạo thành thông qua

5

quá trình dán ép các lớp ván mỏng lại với nhau, trong đó chiều thớ gỗ của tất

cả các lớp ván mỏng được xếp theo cùng một hướng.

Có thể nói, ván ép lớp đã được tạo ra từ rất lâu đời, mà một sản phẩm

tiêu biểu minh chứng cho kết luận này là Bàn trượt tuyết, được dùng rất phổ

biến ở các nước thuộc Bắc và Nam bán cầu. Nhưng khởi đầu cho công nghệ

sản xuất ván ép lớp qui mô công nghiệp là vào năm 1944, một người Mỹ, kỹ

sư R. F. Luxford đã tạo thành công cánh quạt máy bay bằng ván ép lớp.

Nhưng chỉ tới những năm 60 của thế kỷ trước, nước mỹ mới hình thành lĩnh

vực sản xuất ván ép lớp ở qui mô công nghiệp, với sản lượng 1,5 triệu m3

sản

phẩm/năm, thay thế gỗ xẻ. Và vào những năm 70 của Thế kỷ trước, công

nghệ sản xuất ván ép lớp mới được áp dụng và phát triển ở một số nước của

châu Âu như Phần Lan, châu Đại Dương như Australia. Tổng sản lượng ván

ép lớp trên thế giới (2002) đạt xấp xỉ 30 triệu m3

sản phẩm/năm.

Có 3 dạng ván ép lớp cơ bản đang được sản xuất trên thế giới, mỗi dạng

có một cấu trúc, công nghệ sản xuất và tính chất cũng như khả năng sử dụng

khác nhau. Ván ép lớp dạng Microlam (Mỹ), ván mỏng được sử lý bằng

microwave trước khi nhúng keo và ép ván. Ván ép lớp dạng Parallam

(Canada), chỉ sử dụng các tấm ván mỏng được xẻ từ gỗ khúc, với chiều dài

theo yêu cầu của sản phẩm. Ván ép lớp Kertopuu (Phần Lan), sử dụng các thiết

bị của dây chuyền sản xuất ván dán thông thường. Công nghệ sản xuất các

dạng ván ép lớp đều có chung một nguyên lý cơ bản, được thể hiện ở hình 1.1