Đề tài : Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ ép tới chất lượng ván LVL sản xuất từ gỗ Keo lai với chiều dày ván mỏng là 2mm part 3 ppt

3.3.2. Chế độ sấy ván mỏng:
Căn cứ vào mục đích và yêu cầu của công đoạn sấy,hiện nay ngời ta
thờng sử dụng chế độ sấy cứng; nhiệt độ môi trờng sấy cao.Điển hình nh
,nhiệt độ sấy cho ván mỏng dùng để sản xuất LVL lên tới 150 - 170
0
C.
Quá trình sấy ván mỏngcó thể chia thành 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn sấy tăng tốc .
+ Giai đoạn vận tốc sấy giảm dần.
Tnời gian của giai đoạn sấyđảng tốc chiếm phần cơ bản trong toàn bộ quá
trình sấy. Một trong những thông số quan trọng nhất của chế độ sấy là việc xác
định thời gian sấy. Thời gian sấy ván mỏng là một hàm phụ thêm vào rất nhiều
các yếu tố nh: độ ẩm ban đầu của ván, độ ẩm cuối cùng của ván, nhiệt độ môi
trờng sấy,độ ẩm tơng đối của môi trờng sấy,vận tốc tuần hoàn, chiều dày ván,
loại gỗ
Công thức thực nghiệm để xác định thời gian sấy ván mỏng:




Trong đó:
W
đ
: độ ẩm ban đầu của ván.
W
c
: độ ẩm cuối cùng của ván
Vs : vận tốc sấy: %/phút
K : hệ số giai đoạn sấy 2: 1/phút

3.4. Phơng pháp ép.
Tuỳ theo cách phân loại mà ngời ta có thể chai ra thành nhiều phơng
pháp ép khác nhau.

s
= [
Vs


W
đ

-

30

+

K

W
c
30

2,3

lg

] K

[ phút ]
3.4.1. Theo thông số chế tộ ép ta có 3 phơng pháp ép.
- Phơng pháp khô lạnh.
- Phơng pháp nhiệt ẩm.
- Phơng pháp khô nhiệt.
Với phơng pháp khô - lạnh còn đợc gọi là phơng pháp ép nguội, nó phù
hợp với các loại keo đóng rắn nguội. Cho nên trong sản xuất ván nhân tạo nói
chung và đối với LVL nói riêng cho ta thấy khả năng áp ứng dụng vào công nghệ
sản suất sẽ không cao vì phạm vi sử dụng nguyên liệu chất kết dính bị hạn chế,
thời gian sản xuất kéo dài dẫn đến tiến độ sản xuất không đợc phát triển cho nên
đề tài không lựa chọn phơng pháp ép này.
Phơng pháp nhiệt ẩm cho phép giảm đáng kể thời gian ép, bằng cách sử
dụng quá trình ẩm dẫn nhiệt ở giai đoạn đầu quá trình ép. Nhiệt độ ép phụ thuộc
vào loại keo, chiều dầy sản phẩm, chiều dầy ván mỏng. áp suất ép phụ thuộc vào
sản phẩm, chất lợng bề mặt của ván mỏngphơng pháp này có thể cho năng
suất cao và chất lợng sản phẩm tốt. Tuy nhiên nó chỉ phù hợp với dây chuyền
công nghệ sản xuất hiện đại, trong khi đó phơng pháp này ở nớc ta vẫn đợc
gọi là mới mẻ và do điều kiện không cho phép trong qúa trình nghiên cứu cho
nên, chúng tôi không sử dụng phơng pháp ép nhiệt ẩm vào quá trình nghiên cứu
sản xuất LVL.
Đối với phơng pháp khô nhiệt thì đây là phơng pháp đang đợc ứng
dụng phổ biến trong nớc và một số nớc trên thế giới nền công nghiệp chế biến
gỗ cha phát triển mạnh.
Các thông số đặc trng của phơng pháp:
- Độ ẩm ván mỏng: MC = (6 8)%, tuy nhiên hiện nay trên thế giới việc áp
dụng phơng pháp này sản xuất LVL yêu cầu chiều dầy ván mỏng có độ ẩm <
6%.
- Nhiệt độ ép: Yếu tố nhiệt độ ép của phơng pháp phụ thuộc các yếu tố nh:
loại keo, chiều dầy sản phẩm số lớp ván mỏng Nhiệt độ ép trong sản xuất ván
dán nói chung thờng từ (105 150)

0
C.
- áp suất ép: áp suất ép phụ thuộc chủ yếu vào khối lợng thể tích của sản
phẩm, ngoài yếu tố đó ra nó cò phụ thuộc vào một số yếu tố khác nh: loại gỗ, độ
nhẵn bề mặt của ván mỏng, sai số chiều dầy của ván mỏng thông thờng ngời
ta sử dụng áp suất ép trong khoảng
P
ép
: (14 18)Kgf/cm
2
.
Chúng tôi thấy rằng với phơng pháp này rất phù hợp cho quá trình nghiên
cứu sản xuất LVL trong điều kiện công nghệ và cơ sở vật chất hiện tại. Vì vậy, đề
tài đã đi vào nghiên cứu và sản xuất LVL từ phơng pháp ép nhiệt này.
3.4.2. Các phơng pháp ép khác.
Phơng pháp ép cao tần.
- Phơng pháp ép một bớc.
- Phơng pháp ép nhiều bớc.
Các phơng pháp này đều đựoc sử dụng trên thế giới.
Phơng pháp ép cao tần.
Phơng pháp ép này, nó chỉ phù hợp với dây chuyền công nghệ sản xuất
hiện đại. Trên thế giới ở các nớc phát triển mạnh về công nghiệp ván nhân tao
đã đi vào sản xuất băng phơng pháp này, bên cạnh đó ngời ta có thể kết hợp
phơng pháp ép một bớc hoặc nhiều bớc với phơng pháp ép cao tần, còn đối
với tình hình trong nớc hiện nay phơng pháp này có thể nói là rất mới mẻ, cha
có dây chuyền sản xuất ván nhân tạo nào sản xuất bằng phơng pháp ép này. Do
vậy đề tài không đề cập lựa chọn phơng pháp này trong quá trình nghiên cứu.
Phơng pháp ép một bớc.
Ưu điểm:
- tiêu tốn nhân lực ít.

- khi nhiệt độ ép đủ điều kiện cho màng keo trong cùng đóng rắn,màng keo
ngoài cùng không bị phá huỷ thì màng keo ổn định hơn so với phơng pháp ép
nhiều bớc.
- không phải nâng hạ mặt bàn ép nhiều lần, không gây hại cho máy ép
Nhợc điểm của phơng pháp.
- Độ ẩm ván sau khi sấy < 6%.
- Thời gian ép dài.
- Tính chất modul đàn hồi của ván nhỏ hơn so với phơng pháp ép nhiều
bớc.
- Dễ gây ra nổ ván
Với phơng pháp này đề tài có hớng lựa chọn vào quá trình nghiên cứu
với mục đích đối chứng với khả năng tạo ván LVL.
Phơng pháp ép nhiều bớc.
Với phơng pháp này ta thấy rằng, thời gian truyền nhiệt tính theo thời
gian nhiệt lợng đi qua một lớp chiều dầy ván mỏng là ngắn hơn so với phơng
pháp ép một bớc, đồng thời tận dụng đợc lợng nhiệt d sau mỗi lần ép ván
cho lần ép kế tiếp tạo điều kiện thích hợp cho quá trình truyền nhiệt tới màng keo
đóng rắn dễ dàng. Tuy nhiên máy ép phải đóng mở nhiều lần mức độ ổn định ván
thấp, tiêu tốn động lực cao. Tỷ lệ nén đối các tấm ván mỏng đợc coi là nh
nhau, điều này làm cho tính chất modul đàn hồi, modul uốn tĩnh lớn hơn so với
sản phẩm ép từ phơng pháp ép một bớc và hệ số co rút của sản phẩm đồng đều.
Khả năng thoát ẩm của ván trong quá trình ép là tốt hơn so với phơng pháp ép
một bớc, yêu cầu về độ ẩm ván mỏng không khắt khe nh phơng pháp ép một
bớc. Khi sử dụng phơng pháp ép nhiều bớc này, ta có thể ép sản phẩm có
chiều dầy rất lớn và đặc biệt có thể ép ván có nhiệt độ cao mà chất lợng sản
phẩm không bị ảnh hởng nh các hiện tơng thờng xẩy ra ở phơng pháp ép
một bớc đó là màng keo trong cùng cha đóng rắn mà màng keo ngoài cùng đã
bị phá huỷ, đồng thời có thể đem đến hiện tợng cacbon hoá bề mặt sản phẩm.
Từ các yếu tố trên cho ta thấy phơng pháp ép nhiều bớc có rất nhiều thuận lợi
trong sản xuất LVL. Vì vậy, đề tài lựa chọ phơng pháp ép này là phơng pháp

ép chủ lực trong quá trình nghiên cứu.


3.5. ảnh hởng thông số chế độ ép đến chất lợng sản phẩm.
3.5.1. áp suất ép.
áp suất ép phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
P = f(
NL
, MC
VM
, t
VM
,
SP
, K, p)
Trong đó:
P : áp suất ép.

NL


: khối lợng thể tích của nguyên liệu.
MC
VM
: độ ẩm của ván mỏng.
t
VM
: chiều dầy của ván mỏng.

SP

: khối lợng thể tích của sản phẩm.
K : Loại keo.
p : phơng pháp ép.
Vai trò của áp suất ép trong sản xuất ván dán nói chung và ván LVL nói
riêng là nhằm tạo ra sự tiếp xúc cần thiết giữa các lớp ván mỏng để tạo đợc mối
dán phù hợp. Theo nguyên lý dán dính, khi bề mặt vật dán phẳng và nhẵn, khả
năng trải đều của màng keo lớn thì áp lực ép không đáng kể nhng trong thực tế
sản suất cho ta thấy rằng ván mỏng sau khi bóc luôn tồn tại những khuyết tật: độ
nhấp nhô bề mặt, sai số chiều dầy, nứt ván cho nên không đáp ứng đợc yêu
cầu của nguyên lý dán dính. Để hai mặt ván mỏng có thể tiếp xúc và liên kết với
nhau nhờ màng keo ta phải sử dụng một trị số của áp suất phù hợp. Trị số áp suất
này sẽ là trị số áp suất ép để tạo ra màng keo càng mỏng và đều thì càng tốt,
đồng thời không có túi khí giữa hai lớp ván mỏng. áp suất ép là yếu tố cơ bản
định hình sản phẩm và cho trờng hợp ép không thanh cữ thì áp suất ép là một
yếu tố tạo khối lợng thể tích cho sản phẩm, nó làm giảm độ rỗng của nguyên
liệu trớc và sau khi màng keo đóng rắn. áp suất ép thuận lợi cho quá trình dẫn
truyền nhiệt từ ngoài mặt bàn ép vào trong tâm của ván, trong quá trình nghiên
cứu đề tài đề cập tới việc sản xuất ván LVL sử dụng trong sản xuất đồ mộc, cho
nên khối lợng thể tích yêu cầu đạt vào khoảng (1,1 - 1,3) cho nên áp suất ép lựa
chọn vào khoảng (1,4 - 1,8) MPa, trong quá trình ép ván nếu áp suất hơi nớc
trong ván quá cao có thể lớn hơn cờng độ dán dính của màng keo thì không ổn
định dẫn đến khi giảm áp đột ngột dễ gây ra nổ ván.
3.5.2. Thời gian ép.
Thời gian ép là khoảng thời gian giữa áp suất, truyền nhiệt đặc biệt thời
gian thoát ẩm và đóng rắn của màng keo ảnh hởng rất lớn tới chất lợng sản
phẩm.
Thời gian ép là hàm phụ thuộc bởi nhiều yếu tố.
= f( ,n, t
VM
, p, T

0
, P,K, ).
Trong đó:

nl
: khối lợng thể tích
: thời gian ép.
n : số lớp ván mỏng.
t
VM
: chiều dầy ván mỏng.
P : phơng pháp ép.
T
0
: nhiệt độ ép.
p : áp suất ép.
K : loại keo.
Trong điều kiện thời gian ép dài áp suất cao, nhiệt độ lớn gây ra hiện tợng
cháy màng keo bề ngoài, làm giảm cờng độ ván và phá vỡ kết cấu ván. Nếu thời
gian ép quá ngắn không đủ cho màng keo đóng rắn đồng đều sẽ làm cờng độ
ván giảm.
Thời gian một chu kỳ ép .

CK
=
i
.
Trong đó:

1

: Là thời gian nạp ván.

2
: Thời gian đóng khoang máy ép.

3
: Thời gian tạo áp suất max.

4
: Thời gian duy trì áp suất max.

5
: Thời gian giảm áp suất.

6
: Thời gian mở khoang máy ép.

7
: Thời gian dỡ ván.
Quá trình duy trì áp suất max sẽ là yêu cầu một thời gian hợp lý sao cho
keo ở lớp ván trong cùng đóng rắn đợc, khi quá trình lý hoá kết thúc, độ bền
màng keo đạt cực đại.
Loại gỗ.
Đối với loại gỗ thì ngoài ảnh hởng của nó tới các tính chất công nghệ
khác thì nó còn một số ảnh hởng tới thời gian ép công nghệ, ảnh hởng này nó
thể hiện ở mỗi tính chất, thành phần cấu tạo của mỗi loại gỗ khác nhau. Đồng
thời nhiệt độ ép có thể truyền tốt tới màng keo trong cùng,thì nó cũng phụ thuộc
rất nhiều bởi yếu tố
nl
. Khi

nl
(0,3 - 0,6) dùng trong sản xuất LVL tăng, làm cho
khả năng truyền nhiệt của gỗ tốt, màng keo dàn trải và đóng rắn với cờng độ
cao. Nhng khi
nl
quá cao, gỗ có nhiều mấu mắt,mục, nứt đầu, khả năng sử
dụng vào sản xuất ván dán, LVL, sẽ gặp nhiều khó khăn nh trong khâu sản xuất
ván mỏng, nó có thể làm tăng các khuyết tật của ván mỏng (chiều sâu vết nứt, tần
số vết nứt, độ nhấp nhô bề mặt, sai số chiều dày,rách ván ) và quá trình lựa trọn
áp suất ép. Có thể làm cho chất lợng sản phẩm kém.
Chất kết dính
Khi sử dụng các loại chất kết dính khác nhau sẽ có khả năng dán dính khác
nhau và khoảng thời gian đóng rắn khác nhau trong quá trình duy trì thời gian áp
suất ép max: giả sử thời gian ép công nghệ (
3
,
4
,
5
)

là cố định thì đối với loại
keo nào trong quá trình dán dính, thời gian đó mà đủ cho các phản ứng đóng rắn
đợc thực hiện và dung môi bay hơi hết để chất kết dính chuyển từ trạng thái
lỏng sang trạng thái rắn để mối dán đợc thực hiện. Nếu thời gian ép không đảm
bảo sẽ làm giảm cờng độ dán dính của màng keo.
Chiều dầy sản phẩm:
Đối với quá trình sản xuất ván LVL ta thấy rằng, chiều dầy ván mỏng lớn,
chiều dầy sản phẩm lớn sẽ làm thời gian ép lớn hơn so với công nghệ sản xuất
ván dán thông thờng. Vì vậy, việc lựa chọn 2 phơng pháp ép: phơng pháp ép

một bớc, phơng pháp ép nhiều bớc là rất cần thiết vì nó sẽ ảnh hởng rất lớn
đến quá trình đóng rắn của màng chất kết dính, và việc lựa chọn thông số chế độ
ép khác để đảm bảo đợc quá trình đóng rắn của màng chất kết dính trong cùng
và màng keo ngoài cùng không bị phá huỷ, làm ảnh hởng tới tính chất của sản
phẩm.đồng thời sự ảnh hởng của độ ẩm ván mỏng tới quá trình lựa chọn thời
gian ép công nghệ làm chất lợng, phần nào khắc phục đợc yếu tố này khi lựa
chọn một trong hai phơng pháp trên để có thể tạo ván LVL trong điều kiện là tốt
nhất.
3.5.3. ảnh hởng của nhiệt độ ép :
Về nguyên lý dán dính ta có thể dán ép ván ở nhiệt độ thờng hoặc nhiệt
độ cao. Tuy nhiên, khi ép ván ở nhiệt độ cao gỗ đợc hoá dẻo một phần, khả
năng tiếp xúc giữa các ván mỏng tăng, độ nhớt của chất kết dính giảm làm cho
khả năng trải đều của màng chất kết dính tốt [3].
Qua các công trính nghiên cứu ta thấy ép ván bằng phơng pháp ép nhiệt
cho sản phẩm có độ bền lớn hơn so với phơng pháp ép nguội. Ta có thể căn cứ
vào những yếu tố dới hàm nhiệt độ sau để lựa chọn nhiệt độ ép hợp lý trong sản
xuất LVL:
T
0
= f(
nl
, MC
vm
, t
sp
, p, k.)
Trong đó:

nl
: loại gỗ

MC
vm
: độ ẩm ván mỏng
t
sp
: chiều dầy sản phẩm
p : phơng pháp ép
k : loại chất kết dính
Loại gỗ.
Khi sấy khô, do tế bào gỗ có ruột rỗng( ví dụ nh lỗ mạch quản bào) làm
cho khả năng truyền nhiệt trong quá trình ép ván kém, vì hệ số dẫn nhiệt là
nhiệt lợng cần thiết để thông qua một đơn vị diện tích gỗ (1cm
2
) một đơn vị
chiều dài (1cm) trong một đơn vị thời gian (1giây) gây nên ở hai mặt gỗ có nhiệt
độ chênh lệch là (1
o
C). [4]
Gỗ là một vật thể hữu cơ, ngoài vách tế bào còn có nớc và các chất khác
nh không khí, chất khoáng Vì vậy khả năng dẫn nhiệt biến đổi nhiều.Yếu tố
các chất chiết xuất có ảnh hởng lớn tới quá trình lựa chọn thông số nhiệt độ ép,
nó có thể ảnh hởng trực tiếp tới quá trình tạo ván điển hình nh ảnh hởng tới
khả năng đóng rắn của màng keo và khả năng dẫn truyền nhiệt tới màng keo
trong cùng. Ngoài ra, khối lợng thể tích gỗ cũng là một nhân tố quan trọng ảnh
hởng tới quá trình truyền nhiệt.
Theo JD Maclean: Quan hệ giữa hệ số ttruyền nhiệt, khối lợng thể tích,
độ ẩm gỗ có thể xác định theo công thức: [4]
= (1.39 + 0.028W) + 0.165
Trong đó:
- Khối lợng thể tích gỗ.

W- Độ ẩm gỗ < 40%
- Hệ số truyền nhiệt của gỗ.
Điều đó cho thấy rằng với các loại gỗ khác nhau có khối lợng thể tích
khác nhau và có cùng độ ẩm thì khả năng truyền nhiệt sẽ khác nhau, ngoài ra khả
năng truyền nhiệt của gỗ còn khác nhau về chiều thớ gỗ, tia gỗ, mắt gỗ Theo
thí nghiệm cho thấy mắt gỗ trong một phạm vi giới hạn nào đó về số lợng nó
cóp thể làm tăng khả năng truyền nhiệt cho gỗ. Điều này có thể làm tăng khả
năng dàn trải và cờng độ dán dính của keo. Chất lợng mối dán đảm bảo.
Chất kết dính.
Loại chất kết dính là một trong những cơ sở lựa chọn nhiệt độ ép, đối với
phơng pháp ép nhiệt khô áp dụng cho sản xuất ván dán nói chung và với ván
LVL nói riêng, do ván LVL sử dụng vào các chi tiết chịu lực khác nhau nh
trong xây dựng, trong sản xuất đồ mộc, vì vậy sử dụng loại chất kết dính là khác
nhau. Song, ở đây chúng tôi nghiên cứu ván LVL sử dụng làm các chi tiết đồ
mộc cho nên chúng tôi lựa chọn chất kết dính là U-F, với nhiệt độ ép T
0
= 110
0
C
130
0
C. Căn cứ vào phơng pháp ép, kết cấu của sản phẩm và yêu cầu của độ
ẩm ván mỏng để lựa chọn nhiệt độ ép sao cho hợp lý.
Phơng pháp ép:
Với phơng pháp ép một bớc cho thấy rằng, khi ép ván LVL ở nhiệt độ
cao với cấp chiều dày ván mỏng lớn đồng thời trong gỗ có thể có một phần chất
chiết xuất sẽ gây ra hiện tợng cản trở quá trình truyền nhiệt và cản trở quá trình
thẩm thấu vào vật dán (thông thờng đó là các chất: nhựa, dầu và các chất bị
phân huỷ ở nhiệt độ cao) làm cho màng chất kết dính trong tâm ván đóng rắn
khó, màng keo ngoài cùng sẽ bị giòn,bề mặt ván bị biến màu. Điều đó dẫn tới

chất lợng sản phẩm không đợc đảm bảo và làm ảnh hởng tới các thông số
ngoại quan của sản phẩm, không thuận lợi cho khả năng trang sức. Cũng với điều
kiện trên khi ép ở nhiệt độ ép thấp sẽ làm cho chất lợng mối dán giảm vì khả
năng hoá dẻo gỗ thấp, dẫn đến các bề mặt ván tiếp xúc nhau không tốt, mật độ
liên kết giữa vật dán và chất kết dính kém, có thể làm ảnh hởng tới lớp chất kết
dính trong tâm ván không đóng rắn vì nhiệt độ không đạt yêu cầu, đồng thời