Nghiên Cứu Xây Dựng Chế Độ Sấy Gỗ Xoan Đào Pygeum Arboreum Endl Bằng Phương Pháp Vi Sóng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TẠ THỊ LAN

N H N C U X Y ỰNG CHẾ ĐỘ SẤY Ỗ XOAN ĐÀO

Py u Ar r u N PH N PH P V S N

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Đồng Nai, 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TẠ THỊ LAN

N H N C U XÂY DỰNG CHẾ ĐỘ SẤY Ỗ XOAN ĐÀO

Py u Ar r u N PH N PH P V S N

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LÂM SẢN

MÃ SỐ: 60.54.03.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

TS. HOÀNG THỊ THANH H N

Đồng Nai, 2016

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi ca đ a , đây à cô trì h hiê cứu của riêng tôi.Các số liệu,

kết quả nêu trong luậ vă à tru thực và chưa từ được ai công bố trong

bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Tác giả luậ vă

Tạ Thị Lan

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và thực hiệ đề tài cao học, tôi đã hậ được sự

iúp đỡ nhiệt tình của quý thầy, cô Trườ Đại học Lâm Nghiệp và các đơ

vị hỗ trợ. Tôi xin chân thành biết ơ sâu sắc và cả ơ đến:

Ban giám hiệu và Ban khoa học công nghệ trườ Đại học Lâm Nghiệp

cơ sở 2 đã tạ điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên

cứu và thực hiện luậ vă ày.

Cả ơ quý Thầy, Cô giảng dạy và nghiên cứu tại trường Lâm Nghiệp

đã hiệt tì h iúp đỡ, hỗ trợ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu của

bản thân tôi.

TS. Hoàng Thị Tha h Hươ , iảng viên Khoa Lâm nghiệp và là giáo

viê hướng dẫn khoa học của tôi, đã à h rất nhiều thời gian và tâm huyết để

hướng dẫ tôi h à thà h đề tài này.

Th.S. H à Vă Hòa – iá đốc Trung tâm Nghiên cứu Chế biến

Lâm sản, Giấy & Bột giấy đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi triển khai thực

hiện các thí nghiệm của đề tài.

a ã h đạ cô ty và đồng nghiệp Công ty Cổ phần Phát triển Sản

xuất Thươ ại Sài Gò Sa ac đã tạ điều kiện thuận lợi cho tôi tham dự

khóa học này và hỗ trợ nguyên vật liệu thí nghiệm thực hiệ đề tài.

Nhữ ười thươ yêu tr đại ia đì h tôi và ạn bè vì sự chia sẻ,

động viên, khích lệ và sự iúp đỡ nhiệt tình trong quá trình tôi thực hiện luận

vă ày.

Trân trọng!

Đồng Nai, ngày 10 tháng 10 ă 2016

Tạ Thị Lan

iii

MỤC ỤC

Lời ca đ a ..................................................................................................... 1

Lời cả ơ ........................................................................................................ii

ục ục.............................................................................................................iii

Danh mục các bảng .........................................................................................vii

Danh mục các biểu đồ......................................................................................ix

Danh mục các hình ............................................................................................ x

Mở đầu .............................................................................................................. 1

Chươ 1: Tổng quan ....................................................................................... 3

1.1. Tình hình nghiên cứu về sấy gỗ bằng vi sóng trên thế giới và ở việt

nam. ............................................................................................................... 3

1.1.1. Trên thế giới..................................................................................... 3

1.1.2. Tì h hì h hiê cứu tại việt a ................................................... 8

1.2. Cơ sở lý thuyết về sấy gỗ và ứng dụng vi sóng trong sấy gỗ. .............. 11

1.2.1. Khái quát về sấy gỗ ....................................................................... 11

1.2.2. ột số phươ pháp sấy ỗ thô ụ ....................................... 12

1.2.2.1. H phơi ............................................................................... 12

1.2.2.2. Sấy quy chuẩn (sấy gian tiếp tr i trường không khi; sấy

truyền thống)........................................................................................ 13

1.2.2.3. Sấy hơi ước quá nhiệt ........................................................... 13

1.2.2.4. Sấy chân không....................................................................... 14

1.2.2.5. Sấy ư tụ ẩm bằng thiết bị lạnh ........................................ 14

1.2.2.6. Sấy bằ ă ượng mặt trời................................................. 15

1.2.2.7. Sấy li tâm ................................................................................ 15

iv

1.2.2.8. Sấy cao tần .............................................................................. 15

1.2.2.9. Sấy gỗ bằng phươ pháp vi s .......................................... 16

1.2.3. Lý thuyết về vi s và ứng dụ ă ượng vi sóng trong công

nghệ sấy ................................................................................................... 17

1.2.3.1. Vi sóng .................................................................................... 17

1.2.3.2. ng dụ ă ượng vi sóng ................................................ 19

1.2.3.3. Cơ sở lý thuyết về sấy vi sóng ................................................ 23

1.2.3.4. Một số yếu tố ả h hưở đến chất ượng gỗ sấy bằ phươ

pháp vi sóng ......................................................................................... 24

1.3. Nguyên liệu .......................................................................................... 30

1.3.1. Sơ ược X a đà .......................................................................... 30

1.3.2. Đặc điểm cấu tạo và tính chất cơ ý của gỗ X a đà [6]............. 31

1.4. Nhận xét chung ..................................................................................... 34

Chươ 2: Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội u và phươ pháp hiê

cứu ................................................................................................................... 36

2.1. Mục tiêu – mục đích hiê cứu .......................................................... 36

2.2. Phạ vi và đối tượng nghiên cứu ......................................................... 36

2.3. Ý hĩa kh a học và thực tiễn .............................................................. 36

2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 37

2.4. Phươ pháp hiê cứu ...................................................................... 37

2.4.1. Phươ pháp tiếp cậ đề tài ........................................................... 37

2.4.2. Phươ phap hi cứu ả h hưởng cong suất vi song dến chất

ượng gỗ sấy............................................................................................. 38

2.4.3. Phươ pháp lấy mẫu .................................................................... 39

2.4.4. Phươ pháp hiê cứu thă ò ................................................. 40

2.4.5. Giới hạn các yếu tố nghiên cứu ..................................................... 40

2.4.6. Phươ pháp hiê cứu thực nghiệm .......................................... 41

v

2.4.7. Phươ pháp xử lý số liệu thực nghiệm ........................................ 45

2.4.8. Phươ pháp kiểm tra – đá h iá ỗ x a đà sau khi sấy vi sóng

................................................................................................................. 47

2.4.8.1. Phươ pháp th õi quá trì h iảm ẩm của gỗ sấy vi sóng 47

2.4.8.2. Đá h iá khuyết tật sau khi sấy vi sóng ................................. 48

2.4.9. Phươ pháp xác định khối ượng thể tích của gỗ và các chỉ tiêu cơ

học ............................................................................................................ 49

2.5. Các dụng cụ và thiết bị thí nghiệm....................................................... 56

2.5.2. Mô hình máy sấy gỗ bằng vi sóng MD - C1 ................................. 57

2.5.3. Các thiết bị đo và kiểm tra chỉ tiêu................................................ 61

2.5.3.1. Cân điện tử:............................................................................. 61

2.5.3.2. áy đ tốc độ gió ................................................................... 62

2.5.3.3. Máy đ độ ẩm ......................................................................... 62

2.5.3.4. Thước kẹp ............................................................................... 63

2.6.Trình tự thí nghiệm................................................................................ 64

Chươ 3: Kết quả và thảo luận...................................................................... 66

3.1. Phân tích một số đặc điểm về cấu tạo, tính chất gỗ iê qua đến công

nghệ sấy. ...................................................................................................... 66

3.1.1. Một số đặc điểm cấu tạo của gỗ x a đà iê qua đến công nghệ

sấy. ........................................................................................................... 66

3.1.2. Một tính chất gỗ X a đà iê qua đến công nghệ sấy. ............ 66

3.2. Kết quả các thí nghiệ thă ò và xác định khoảng biến thiên các

thông số đầu vào. ......................................................................................... 67

3.3. Xây dự phươ trì h tươ quan..................................................... 69

3.3.1. Xử lý số liệu và xác đị h phươ trì h tươ qua ...................... 69

3.3.2. Kiểm tra các hệ số hồi quy và tí h tươ thích của phươ trì h.69

3.3.3. Chuyể phươ trì h tươ qua ạng mã hoá về dạng thực ...... 71

vi

3.3.4 Xác định các thông số công nghệ tối ưu......................................... 72

3.4. Khảo sát và thiết lập biểu đồ giảm ẩm. ................................................ 74

3.5. Đề xuất công nghệ sấy cho gỗ X a đà ằ phươ pháp sấy vi

sóng. ............................................................................................................. 77

3.6. Kết quả sấy thử nghiệm trên thiết bị vi sóng md-c1. ........................... 79

3.6.1. Ghi nhận kết quả sấy thử nghiệm ở các mẻ sấy khác nhau ........... 79

3.6.2. Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ X a đà sau khi sấy

bằ phươ pháp vi s ....................................................................... 86

3.6.3. Đá h iá iá chu về quá trình sấy thử nghiệm trên thiết bị MD￾C1 ............................................................................................................. 88

3.7. Nhận xét chung ..................................................................................... 88

Chươ 4: Kết luận và kiến nghị .................................................................... 90

4.1. Kết luận ................................................................................................ 90

4.2. Kiến nghị .............................................................................................. 91

Tài liệu tham khảo........................................................................................... 92

Phụ lục ............................................................................................................. 95

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu bảng Tên bảng Trang

Bảng 2.1

Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố

đầu vào

44

Bảng 2.2 Ma trận thí nghiệm dạng mã hóa 45

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của lò vi sóng thí nghiệm 57

Bảng 3.1

Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố

đầu và th phươ á ậc I

69

Bảng 3.2

Kết quả thí nghiệ sấy ỗ X a đà ứ

ụ vi s

70

Bảng 3.3

Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi

sóng với chiều dày gỗ 25 mm

72

Bảng 3.4

Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi

sóng với chiều dày gỗ 32 mm

73

Bảng 3.5

Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi

sóng với chiều dày gỗ 39 mm

73

Bảng 3.6

ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s 700W ch qui cách ày 25

74

Bảng 3.7

ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s 700W ch qui cách ày 32

75

Bảng 3.8

ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s 700W ch qui cách ày 39

76

Bảng 3.9

Các thô số của qui trì h sấy ỗ X a đà

ch từ qui cách chiều ày.

79

Bảng 3.10 Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ 81

viii

sấy qui cách 25 x 75 x 500 (mm)

Bảng 3.11

Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ

sấy qui cách 32 x 75 x 500 (mm)

83

Bảng 3.12

Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ

sấy qui cách 39 x 75 x 500 (mm)

85

Bảng 3.13

Các thô số của qui trì h sấy ỗ X a đà

ch từ qui cách chiều ày trê ò vi s

MD-CD1

86

Bảng 3.14

Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ

X a đà

86

ix

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Số hiệu biểu đồ Tên biểu đồ Trang

Biểu đồ 1.1

Biểu đồ so sánh tốc độ giảm ẩ hai phươ

pháp

6

Biểu đồ 3.1 iểu đồ iả ẩ của qui cách ày 25 75

Biểu đồ 3.2 iểu đồ iả ẩ của qui cách ày 32 76

Biểu đồ 3.3 iểu đồ iả ẩ của qui cách ày 39 mm 77

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu hình Tên hình Trang

Hình 1.1 Trì h tự ẫu tr thí hiệ của Hu t 7

Hình 1.2 ẫu tr thí hiệ của Lars Ha ss 8

Hình 1.3

Thiết ị sấy ỗ ứ ụ vi s SVCH￾L S của N a

10

Hình 1.4 Thiết ị sấy ỗ vi s ạ iê tục T T 11

Hình 1.5 Dãy quang phổ 19

Hình 1.6

ô ph của a độ từ trườ và điệ

trườ tr s điệ từ tầ số 2450 Hz 19

Hình 1.7

ô ph a độ của phâ tử ước tr

s điệ từ

20

Hình 1.8 S sá h hai hì h thức à 21

Hình 1.9

Phân tử ước (H2O a động trong từ

trường

22

Hình 1.10

Mô hình sấy khí nóng bằng vi sóng của

Shivhare

23

Hình 1.11

Mô hình máy sấy chân không vi sóng của

McLoughlin và prasad

23

Hình 1.12

So sá h quá trì h truyề hiệt và th át ẩ

của 2 phươ pháp truyề thố và vi s 25

Hình 1.13

Các tế bào mô mềm của tia gỗ bị rách và

nứt. Mặt cắt tiếp tuyến của gỗ thông (Pinus

radiata)

27

Hình 1.14 Nút ở đôi ỗ thông ngang có vành bị rách do 28