Nghiên cứu khoa học " Xây dựng mô hình dây chuyền công nghệ sản xuất đồ mộc từ gỗ Bạch đàn và Keo lá tràm " doc

Xây dựng mô hình dây chuyền công nghệ sản xuất đồ mộc từ gỗ Bạch đàn và Keo
lá tràm
Trần Tuấn Nghĩa
T.tâm Thực nghiệm & Chuyển gia kỹ thuật CNR
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Gỗ từ rừng trồng ngày càng được sử dụng nhiều ở Việt Nam. Tuy nhiên, gỗ từ
rừng trồng thường là các loài cây phát triển nhanh nên có nhiều nhược điểm về
tính chất cơ lý, công nghệ, không thuận lợi cho việc sản xuất đồ mộc từ gỗ
nguyên, đặc biệt là mức độ co ngót, cong vênh, nứt rất lớn của chúng. Việc nghiên
cứu sử dụng gỗ rừng trồng để sản xuất đồ mộc thay thế gỗ rừng tự nhiên nhằm
nâng cao giá trị sử dụng gỗ rừng trồng là một yêu cầu cấp bách.
Các kết quả đã nghiên cứu cho thấy rằng nhược điểm của gỗ rừng trồng (chủ yếu
là bạch đàn) và biện pháp khắc phục như sau:
- Khối lượng thể tích trong thân cây gỗ bạch đàn rất thiếu đồng nhất (tức là mật độ
các bó mạch giữa các vùng trong thân cây chênh lệch rất lớn) và không theo qui
luật. Chính vì vậy trong quá trình khô đi (do sấy cưỡng bức hoặc hong phơi tự
nhiên), không những có sự chênh lệch độ ẩm giữa lớp ngoài và lớp trong mà còn
có sự chênh lệch độ ẩm giữa các vùng của một lớp gỗ sấy, tạo ra ứng suất ẩm rất
phức tạp. Để khắc phục nó, cần tiến hành nghiên cứu mô hình hoá được qui luật
phân bố mật độ các bó mạch trong thân cây gỗ, từ đó xác định sơ đồ xẻ thích hợp.
Trước mắt, để có thể sử dụng gỗ rừng trồng sản xuất đồ mộc chúng tôi sẽ tiến
hành nghiên cứu xác định chế độ sấy, sơ đồ xẻ gỗ xúc, xẻ ván, xẻ thanh thích hợp.
- Ngoài ra, do gỗ rừng trồng tăng trưởng nhanh nên luôn tồn tại ứng suất kéo - nén
rất lớn cả theo tiết diện ngang, cả theo chiều dọc thân cây, chúng tôi gọi nó là ứng
suất sinh trưởng (đối với gỗ rừng tự nhiên, ứng suất này nhỏ, không ảnh hưởng
tới tính chất lượng gỗ xẻ). Để khắc phục nhược điểm này, chúng tôi sẽ tiến hành
xác định qui trình cắt khúc, xẻ thích hợp và phải kết hợp với giải pháp cơ học.
I. Xác định sơ đồ xẻ
1. Sơ đồ xẻ gỗ tấm
Xẻ hộp gỗ thành 3 tấm, tấm số 1 đi qua tâm hộp gỗ, sao cho tấm số 2 và 3 đối
xứng qua tấm số 1 và å(ai

+ s) = A (sơ đồ 1a - tiết diện hộp gỗ là 1 hình vuông);
å(ai

+ s) = B (Sơ đồ 1b - Tiết diện hộp gỗ là một hình chữ nhật), s là chiều dày
mạch xẻ
1
2
3
A
a)
2
A
b )
3
1




Sơ đồ 1. Sơ đồ xẻ tấm
2. Sơ đồ xẻ phôi
Đối với tấm gỗ đi qua tâm, lập sơ đồ xẻ phôi gỗ có chiều dày bi (sẽ là chiều rộng
của thanh sau này), đối xứng với nhau qua phôi gỗ đi qua tâm (sơ đồ 2a) và sao
cho å(b
i
+s) = A.
Đối với tấm gỗ số 2 và 3 (sơ đồ 2b) lập sơ đồ xẻ phôi gỗ có chiều dày bi sao cho
chúng đối xứng nhau qua phôi gỗ ở giữa và å(b
i

+s) = A.
a
i

a
i

b)
a)
















Sơ đồ 2. Xẻ phôi
3. Xẻ thanh
Nguyên tắc là tạo ra các thanh theo hướng xẻ xuyên tâm và xuyên tâm - tiếp tuyến,
bằng cách:
Từ các phôi gỗ có chiều rộng ai chiều dày bi (sơ đồ2), xẻ thành các thanh có chiều

dày Si, sẽ tạo ra các thanh có hướng xuyên tâm (sơ đồ 3a), và các thanh có hướng
xuyên tâm - tiếp tuyến (sơ đồ 3b).
b
i

b
i

b
i

b
i

a)
b)



Sơ đồ 3. Sơ đồ xẻ thanh
II. Hoàn thiện chế độ sấy gỗ bạch đàn và keo lá tràm
Để hoàn thiện chế độ sấy gỗ bạch đàn và keo lá tràm, chúng tôi dựa trên các kết
quả nghiên cứu của đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước, mã số KN 03.04 "Chọn chế
độ sấy gỗ bạch đàn và keo lá tràm để sản xuất ván ghép thanh và mộc xây dựng"
và bố trí các mẻ sấy thí nghiệm theo sơ đồ 2
K
(trong đó số 2 là 2 mức tăng giảm, k
là các nhân tố cần tác động).
Chế độ sấy gỗ bạch đàn và keo lá tràm gồm 4 tác nhân cần tác động: Nhiệt độ sấy,
độ ẩm môi trường sấy, thời gian xử lý nhiệt và lực nén gỗ. Vì chưa có điều kiện

nên lực nén gỗ chưa thể thay đổi (chọn const). Như vậy các tác nhân cần điều
chỉnh chỉ gồm:
Max Min Mức 0
- Nhiệt độ sấy (x
1
):
0
C 75 60 65
- Độ ẩm môi trường sấy (x
2
): % 35 28 30
- Thời gian sử lý nhiệt (x
3
): h 72 48 60
Theo bảng ma trận, qui hoạch thí nghiệm 2
k
, chúng tôi tiến hành 2 seri sấy (mỗi
seri 9 mẻ sấy) và xác định được mẻ sấy N
0
số không, đạt được chất lượng gỗ sấy
theo tiêu chuẩn, tiến hành 3 mẻ sấy theo chế độ sấy này và xác định được chế độ
sấy hợp lý
Bảng 1. Chế độ sấy gỗ bạch đàn và keo lá tràm
STT Giai đoạn sấy t
0
C
j%
z(h)
1
2

3
4
5
Xử lý nhiệt độ
W ®30%
W = 30 - 20%
W = 20 - 10%
W < 10%
70
60
62
62
65
³85
60
50
40
30
72
72
48
48
36
6 Xử lý nhiệt ẩm 70 ³65 12
Tổng cộng 288
Chất lượng gỗ sấy đạt theo tiêu chuẩn GOCT 664 - 63 (LX) và có thể sử dụng để
sản xuất đồ mộc gia dụng, mộc ngoài trời.
III. Xác định công nghệ sản xuất ván ghép thanh từ gỗ bạch đàn và keo lá
tràm
- Các thanh xẻ từ phôi (sơ đồ 3) được gia công chuẩn xác về kích thước và độ

nhẵn bề mặt, được quét keo (UF, dán nguội), ghép với nhau không có mộng nối,
để tạo ván ghép thanh khổ rộng gồm các thanh xẻ theo hướng xuyên tâm (sơ đồ
4a) và các thanh xẻ theo hướng xuyên tâm - tiếp tuyến (sơ đồ 4b).
b
i

b
i

b
i

b
i

b
i

b
i

a)
b)




Sơ đồ 4. Sơ đồ xẻ thanh
- Các thanh được ghép với nhau tạo gỗ ép cấu kiện lớn gồm các thanh xẻ theo
hướng xuyên tâm (sơ đồ 5a) và các thanh xẻ theo hướng xuyên tâm - tiếp tuyến

(sơ đồ 5b)
b
i

s
i

s
i

s
i

b
i

s
i

s
i

s
i

a)
b)

Sơ đồ 5. Ván ghép thanh cấu kiện lớn
Ván ghép thanh không sử dụng vật liệu dán mặt, sau khi hoàn thiện, bề mặt sẽ phủ
bằng nhựa PU. Ván ghép thanh được tạo theo kích thước của sản phẩm mộc (ván
ghép thanh định hình) có khung hoặc không có khung.
Ván ghép thanh được tạo ra từ gỗ bạch đàn và keo lá tràm có bề mặt đẹp, mức
cong vênh đạt tiêu chuẩn để sản xuất đồ mộc.

IV. Kết luận và kiến nghị
Mô hình dây chuyền thiết bị sản xuất đồ mộc từ gỗ bạch đàn và keo lá tràm đã
được thiết lập. Một số sản phẩm mộc gia dụng như tủ hồ sơ, bàn quầy, giường, tủ
tường, tủ bếp đã được tiến hành sản xuất thử và đưa vào thị trường tiêu thụ
thăm dò được người tiêu dùng đánh giá cao về mẫu mã và chất lượng. Đặc biệt đã
xuất khẩu sang thị trường Bắc Âu được 25m
3
chi tiết sản phẩm mộc ngoài trời.
Một số kết quả của đề tài trong việc nghiên cứu sử dụng gỗ bạch đàn và keo lá
tràm để sản xuất đồ mộc đã được các chuyên gia chế biến gỗ rừng trồng CSIRO
(úc) quan tâm và nhất trí với chúng tôi rằng: Xẻ và sấy là công việc cốt lõi để nâng
cao giá trị sử dụng gỗ rừng trồng.
Gỗ bạch đàn và keo lá tràm khi được xẻ và sấy hợp lý đạt được tiêu chuẩn để sản
xuất đồ mộc gia dụng, mộc ngoài trời. Kết luận này cũng trùng với các kết quả mà
công ty Tư vấn lâm nghiệp SILVINOVA (Thuỵ Điển) giới thiệu sau khi tiến hành
xây dựng thử nghiệm dây chuyền xẻ - sấy gỗ bạch đàn tại Viên Chăn (Lào).

Đây là một số kết quả nghiên cứu bước đầu cần được đầu tư nghiên cứu mở rộng
để hoàn thiện công nghệ, sớm đưa vào áp dụng trong sản xuất.
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Trọng Nhân, 1997. Nghiên cứu xác định công nghệ sản xuất ván ghép
thanh từ gỗ keo lá tràm. Đề tài cấp Ngành - Hà Nội.
2. Phạm Văn Chương, 2000.Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ sản xuất ván
ghép thanh từ gỗ keo tai tượng. Luận văn tiến sĩ -Hà Nội.
3. Trần Tuấn Nghĩa, 1993.Thiết kế cải tiến lò sấy gỗ đang sử dụng qui mô nhỏ để
sấy một số loài gỗ rừng trồng. Đề tài cấp Ngành.
4. Trần Tuấn Nghĩa. Nghiên cứu xác định sơ đồ cắt khúc - xẻ và chế độ sấy hợp lý
gỗ bạch đàn và keo lá tràm để sản xuất đồ mộc gia dụng và mộc xây dựng. Đề
mục của Đề tài cấp Nhà nước, mã số KNO3-04.
Summary:The research subject deals with the establishment on model of
equipment lines and technology for producing furniture from Eucalypts and
Acacias. The problems are as follows:
- To define suitable regular drying - diagram sawing Eucalypt and Acacia wood
and to establish the appropriate technology for making blockboard from Eucalypts
and Acacias.
- To propose the Project of design to improve the equipment lines for producing
furniture and outdoor furniture from Eucalypts and Acacias with small scale.