NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TẠO VÁN DĂM TỪ HỖN HỢP LỐP XE PHẾ LIỆU VÀ XƠ DỪA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
LÊ TUẤN QUANG
NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TẠO VÁN DĂM
TỪ HỖN HỢP LỐP XE PHẾ LIỆU VÀ XƠ DỪA
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Hà Nội, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
2
LÊ TUẤN QUANG
NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TẠO VÁN DĂM
TỪ HỖN HỢP LỐP XE PHẾ LIỆU VÀ XƠ DỪA
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ
CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY
MÃ SỐ: 60.52.24
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÝ TUẤN TRƯỜNG
Hà Nội, 2012
3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả
LÊ TUẤN QUANG
4
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc tới thầy TS.Lý Tuấn Trường đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình

thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy, cô giáo, các nhà khoa học
thuộc Trường Đại Học Lâm Nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi về phương pháp
nghiên cứu, tài liệu chuyên môn đến luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, tập thể giáo viên, công nhân
viên Cơ sở 2 Trường Đại Học Lâm Nghiệp đã hết lòng giúp đỡ tôi hoàn thành
luận văn này.
Qua đây, cũng xin được gởi lời cảm ơn tới gia đình, bàn bè đã động
viên và tạo những điều kiện tốt nhất đêt tôi hoàn thành tốt quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Xin gởi lời cảm ơn chân thành và lời chúc sức khỏe!
Tác giả
LÊ TUẤN QUANG
5
MỤC LỤC
6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Kí hiệu Ý nghĩa kí hiệu
D
Độ trương nở chiều dày
L Chiều dài (mm)
m
Khối lượng
MC Độ ẩm (%)
P Áp suất ép (Mpa)
σ
kvg
Độ bền kéo vuông góc với bề mặt ván (kG/cm
2
)

σ
ut
Độ bền uốn tĩnh (MPa)
t Chiều dầy (mm)
T Nhiệt độ (
0
C)
V Thể tích mẫu (mm
3
)
W Chiều rộng (mm)
γ
Khối lượng thể tích (g/cm
3
)
τ Thời gian (phút)
7
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu Ý nghĩa chữ viết tắt
UF Ure-Formandehyd
SL Số lượng
STT Số thứ tự
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
KLTT Khối lượng thể tích
8
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Số lượng, công suất các nhà máy ván dăm trên thế giới 4
Bảng 1.2 Phân bố và công suất nhà máy ván dăm theo vùng 5
Bảng 1.3

Tình hình sản xuất ván dăm ở Việt Nam từ năm
2002-2007(m
3
)
7
Bảng 1.4
Tình hình xuất nhập khẩu ván dăm ở Việt Nam từ
năm 2002-2011
7
Bảng 2.1 Mức, bước thay đổi của các thông số thí nghiệm 22
Bảng 2.2 Ma trận bố trí thí nghiệm 22
Bảng 3.1
Ảnh hưởng của chiều dày dăm đến lượng keo sử
dụng
31
Bảng 3.2
Ảnh hưởng của chiều rộng dăm đến độ bền uốn tĩnh
của ván dăm
33
Bảng 3.3
Ảnh hưởng của chiều dài dăm đến độ bền uốn tĩnh
của ván dăm
33
Bảng 3.4
Hình dạng và kích thước của dăm dùng trong sản
xuất ván dăm
34
Bảng 3.5 Trị số áp lực ép giai đoạn 1 theo khối lượng thể tích 46
Bảng 3.6 Kích thước của sợi xơ dừa 49
Bảng 3.7 Độ ẩm thăng bằng của xơ dừa 50

Bảng 3.8 Khối lượng thể tích của sợi xơ dừa theo đường kính sợi 50
Bảng 3.9 Độ bền kéo của sợi xơ dừa 51
Bảng 3.10 So sánh độ bền kéo của một xơ dừa với gỗ cao su 51
Bảng 3.11 Thành phần hóa học của xơ dừa 51
Bảng 4.1 Tỷ lệ mảnh của dăm xơ dừa 56
Bảng 4.2 Khối lượng thể tích của vỏ xe phế liệu 60
Bảng 4.3 Trọng lượng mẫu vỏ xe sau khi ngâm nước 61
Bảng 4.4 Thí nghiệm khả năng dán dính vỏ xe theo nhiệt độ 63
Bảng 4.5 Tiêu chuẩn định mức keo 67
Bảng 4.6 Trị số áp lực ép giai đoạn 1 theo khối lượng thể tích 68
Bảng 4.7
Độ bền uốn tĩnh của ván thí nghiệm theo các tỷ lệ
phối trộn dăm khác nhau (MPa)
71
Bảng 4.8 Độ bền uốn tĩnh của ván thí nghiệm 74
9
Bảng 4.9
Kết quả kiểm tra độ bền kéo vuông góc của ván thí
nghiệm
76
Bảng 4.10
Kết quả kiểm tra tỷ lệ trương nở chiều dày ván thí
nghiệm
78
10
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu Tên hình và đồ thị Tran
g
Hình 1.1 Tình hình sản xuất ván dăm ở Việt Nam 8
Hình 1.2

a –Vỏ dừa; b – Xơ dừa đóng kiện; c – Xơ dừa xe sợi
và bện dây
10
Hình 1.3 Ván xơ dừa xi măng làm tấm lợp 11
Hình 1.4 Ván xơ dừa làm tường cách âm 12
Hình 2.1 Sơ đồ mô hình toán học nghiên cứu chế độ công nghệ 21
Hình 2.2 Vị trí kiểm tra chiều dày mẫu thử 25
Hình 2.3 Vị trí kiểm tra chiều dày mẫu thử 27
Hình 2.4 Cân và cân điện tử 28
Hình 2.5 Thước kẹp điện tử hiện số 28
Hình 2.6 Sàng phân loại và máy kiểm tra tính chất cơ học 28
Hình 3.1.a Độ bền cơ học 31
Hình 3.1.b Lực chống nhổ đinh 31
Hình 3.1.c Đặc trưng biến đổi của quá trình ép ván dăm 39
Hình 3.2.a
Sự phụ thuộc của mức độ nén thảm dăm vào tốc độ
nén, thời gian nén
42
Hình 3.2.b Độ ẩm của dăm 43
Hình 3.2.c Chiều dày của dăm 43
Hình 3.3 Diễn biến độ ẩm của thảm dăm 48
Hình 3.4 Vỏ dừa 49
Hình 3.5 Cấu tạo vỏ ô tô 53
Hình 4.1 Máy đập sợi và sợi sau phân loại 54
Hình 4.2 Máy cắt vỏ dừa và mảnh vỏ sau cắt. 55
Hình 4.3 Mảnh vỏ dừa sau khi cắt được đóng kiện 55
Hình 4.4 Vỏ dừa sau khi nghiền (a), bột mịn (b) và xơ dừa (c) 57
Hình 4.5 Băm vỏ xe 59
Hình 4.6
Mẫu vỏ xe dán dính bằng keo UF. Mẫu 1 – Dán dính

2 mặt phía ngoài của vỏ xe. Mẫu 2 – Dán dính 2 mặt
phía trong vỏ xe. Mẫu 3 –Dán dính mặt phía ngoài với
mặt phía trong của vỏ xe
63
Hình 4.7 Các mẫu thử kéo vuông góc 65
Hình 4.8 Ván ép từ hỗn hợp xơ dừa lẫn bột mịn hạt xốp và dăm 70
11
vỏ xe
Hình 4.9
Ván ép: xơ dừa / vỏ xe : 25/75 – 50/50 – 75/25 (trên
xuống)
71
Hình 4.10
Máy băm xơ dừa (a), thùng trộn (b) và máy ép thí
nghiệm (c)
72
Hình 4.11 Sơ đồ ép ván 74
Hình 4.12 Biểu đồ biểu diễn tương quan X
1
và X
2
đối với σ
ut
75
Hình 4.13 Biểu đồ biểu diễn tương quan X
1
và X
2
đối với σ
kvg

77
Hình 4.14
Mẫu ván dăm vỏ xe phế liệu + dăm xơ dừa với chất
kết dính là keo UF ép theo thông số công nghệ tối ưu
80
12
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, khi nguồn gỗ khai thác từ rừng tự nhiên
ngày càng cạn kiệt, việc sản xuất và sử dụng ván dăm ngày càng trở nên phổ
biến. Ván dăm với ưu điểm là loại vật liệu được sản xuất từ nguyên liệu có
yêu cầu không quá cao, có thể tận dụng bìa bắp, phế liệu gỗ, gỗ tỉa thưa đã
góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm, thay thế gỗ tự nhiên và được sử dụng
rộng rãi trong sản xuất đồ mộc và sản phẩm mộc xuất khẩu. Vì thế, các nhà
nghiên cứu và các nhà sản xuất cũng đã nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại
ván dăm sử dụng nguyên liệu tổng hợp từ các loại gỗ, các phế phẩm từ lâm
nghiệp, nông nghiệp và các vật liệu của các ngành khác. Vì vậy, việc nghiên
cứu sản xuất ván dăm từ nguồn nguyên liệu khác đóng vai trò rất quan trọng,
nó mở ra một hướng mới về sử dụng nguyên liệu cho sản xuất. Bên cạnh đó,
sản xuất ván dán có chiều hướng đi xuống do khó khăn về nguyên liệu thì sản
xuất các loại ván dăm, ván sợi ngày càng gia tăng. Ván dăm có nhiều thuận
lợi về mặt nguyên liệu, sản phẩm làm ra có kích thước lớn, cấu trúc khá đồng
đều nên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất.
Trên cơ sở vừa phân tích, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tại
“NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TẠO VÁN DĂM TỪ HỖN HỢP LỐP XE
PHẾ LIỆU VÀ XƠ DỪA” dưới sự hướng dẫn khoa học của TS.Lý Tuấn
Trường. Chúng tôi mong rằng sẽ góp phần làm phong phú thêm nguồn
nguyên liệu cho ngành chế biến gỗ nói chúng và trong sản xuất ván dăm nói
riêng.
13

2. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
a. Ý nghĩa khoa học
Trong điều kiện nghiên cứu và sản xuất của Việt nam, luận văn đưa ra
những vấn đề lý thuyết của sản xuất ván dăm
- Xác định các thông số về dăm từ vỏ xe phế liệu và xơ dừa
- Xác định thông số công nghệ tạo ván từ hỗn hợp vỏ xe phế liệu và xơ
dừa với chất kết dính là keo UF.
- Các vấn đề về kỹ thuật khi tạo ván dăm từ vỏ xe phế liệu và xơ dừa với
chất kết dính là keo UF như: sự ảnh hưởng của nhiệt độ ép, thời gian ép đến
các chỉ tiêu chất lượng ván.
b. Ý nghĩa thực tiễn
Tạo ván dăm từ các nguồn phế liệu vỏ xe , vỏ quả dừa là vấn đề có ý
nghĩa thực tiễn lớn. Những kết quả nghiên cứu và kết luận của luận văn là
bước khởi đầu để nghiên cứu áp dụng vào thực tiễn sản xuất ván dăm của
Việt Nam. Điều này mở ra hướng sử dụng vật liệu mới.
14
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. LƯỢC SỬ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHIỆP SẢN
XUẤT VÁN DĂM
1.1.1. Trên thế giới
Ngay từ cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20 các nhà khoa học Anh, Đức đã
tiến hành những thử nghiệm sản xuất một loại vật liệu gỗ nhằm tận dụng
những núi phế liệu mạt cưa và gỗ vụn thải ra từ các xưởng cưa xẻ và đồ mộc.
Những thành công bước đầu của một sản phẩm được tạo ra bằng cách ép
nguội mạt cưa, dăm bào trộn với keo albumin đã cho thấy một hướng nghiên
cứu đúng.Tuy nhiên, do tính năng sử dụng chưa có nhiều ưu điểm nên các nhà
sản xuất không triển khai ứng dụng. Các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu
hoàn thiện công nghệ, thiết kế hoàn chỉnh hệ thông máy và thiết bị sản xuất
ván từ mạt cưa dăm bào gỗ vụn trộn với các lọa keo tổng hợp, mà không sử
dụng keo da, keo xương, keo sữa…đã tạo được sản phẩm ván dăm có nhiều

ưu điểm trong sử dụng. Năm 1936 – 1937, xưởng ván dăm Torfit đầu tiên
trên thế giới được xây dựng tại Đức. Năm 1938 Tiệp khắc xây dựng xưởng
ván dăm Dias. Năm 1941, Thụy điển, Pháp… cũng phát triển loại hình sản
phẩm này. Năm 1942 – Công ty Farley – Loetscher xây dựng nhà máy ván
dăm đầu tiên ở Mỹ. Sản phẩm của công ty này có tên Loctex (ván không phủ
mặt) Và Faloctex (ván có phủ mặt). Khối lượng thể tích của ván từ 0,7 – 1,8
g/cm
3
. Tại Liên xô, đến năm 1955 – một xưởng sản xuất ván dăm nhỏ lần
đầu tiên được đưa vào hoạt động tại nhà máy gỗ dán xây dựng UFA. Sản
phẩm ván dăm có khối lượng thể tích thấp (400 kg/m
3
), không đáp ứng các
yêu cầu về độ bền. Năm 1957, hai dây chuyền sản xuất ván dăm đặt mua của
Anh bắt đầu hoạt động. Từ năm 1959 đến 1990, có 40 dây chuyền công suất
25.000 m
3
/năm, thiết bị do Liên xô tự chế tạo. Sau đó, tại Nga tổ chức lắp đặt
15
51 dây chuyền. Tuy nhiên, công nghiệp ván dăm của Nga thời gian này không
hiệu quả và chỉ đạt 2 triệu m
3
năm 1998.
Sang thế kỷ 21, sản xuất ván dăm ở Nga đã khác. Năm 2003: có 38
dây chuyền với công suất thiết kế: 3.868.000 m3, công suất thực tế: 3.176.000
m
3
. Năm 2004: 38 dây chuyềnvới công suất thiết kế: 4.011.000 m
3
, công suất

thực tế: 3.626.000 m
3
; Năm 2005: lắp đặt 39 dây chuyền, công suất thiết kế:
4.098.000 m
3
, công suất thực tế: 3930.000 m
3
. Năm 2006: lắp 44 dây chuyền,
công suất thiết kế: 5.275.000 m
3
, công suất thực tế: 4.717.000 m
3
. Năm 2007:
45 dây chuyền, công suất thiết kế: 6.209.000 m
3
; công suất thực tế: 5.170.000
m
3
. Năm 2007 nước Nga sản xuất sản lượng lên tới 5.170.000 m
3
ván dăm,
trong khi công suất thiết kế là 6.209.000 m
3
. Ván dăm là loại ván nhân tạo
hàng đầu ở Nga.
Một cách tổng quát, tình hình sản xuất ván dăm trên thế giới những
năm đầu thế kỷ 21 như sau : Ván dăm được phát triển sản xuất rộng rãi ở tất
cả các châu lục, mạnh nhất là châu Âu, rồi đến châu Á, Bắc Mỹ. Năm 2001,
toàn thế giới có 733 nhà máy, tổng công suất 81.972.000 m
3

, năm 2005 có
719 nhà máy tổng công suất 85.844.000 m
3
tăng 4,7%. Bảng1.1 và 1.2 cho
biết một cách tổng thể số lượng nhà máy, công suất ván dăm trên toàn thế
giới, ở các vùng và ở một số nước.
Bảng 1.1. Số lượng, công suất các nhà máy ván dăm
trên thế giới
Loại nhà
máy ván
dăm
Name 2001 Name 2005
Tăng
trưởng
(%)
Số lượng
Công suất
1.000 m
3
Số lượng
Công suất
1.000 m
3
Ván dăm 733 81,972 719 85,844 4,7%
(Nguồn: Tóm tắt và tổng hợp theo tạp chí Panel & Funiture TFU năm 2006)
16
Bảng 1.2. Phân bố và công suất nhà máy ván dăm theo
vùng
Loại
nhà

máy
Công suất năm 2001 (1.000 m
3
) Công suất năm 2005 (1.000 m
3
)
Bắc Mỹ Âu Châu
Vùng
khác
Bắc Mỹ Âu Châu
Vùng
khác
S
L
CS SL CS SL CS
S
L
CS SL CS SL CS
Ván
dăm
64
1389
1
21
5
4443
1
45
4
2365

0
57
1379
2
21
5
4478
0
44
7
2727
2
(Nguồn: Tóm tắt và tổng hợp theo tạp chí Panel & Funiture TFU năm 2006)
Qua những số liệu trên có thể thấy sản xuất ván dăm trên thế giới vẫn
phát triển với tốc độ rất nhanh, chỉ sau 4 năm mức tăng trưởng đạt 4,7%. Và
sản lượng ván dăm toàn thế giới được dự báo tăng khoảng 20%(dự báo của
BIS Shrapnel) từ 69,9 triệu m
3
trong năm 2009 lên 84,1 triệu m
3
vào năm
2013. Mức tiêu thụ trung bình mỗi năm sẽ tăng trưởng 6% trong giai đoạn
2010 – 2013. Điều này cũng có nghĩa là nguyên liệu sử dụng để sản xuất ván
dăm cũng cần phải tăng lên tương ứng. Sự phát triển của ván dăm đồng thời
làm thay đổi cả những thành phần tham gia vào trong cấu trúc của sản phẩm
này.
1.1.2. Tại Việt Nam
Tại Việt nam, sản phẩm ván dăm xuất hiện từ những năm đầu thập kỷ
70 của thế kỷ trước, nhưng không phát triển. Năm 1972, Cộng hòa dân chủ
Đức viện trợ một dây chuyền sản xuất ván dăm có công suất 1000m

3
/ năm,
lắp đặt tại Quảng Ninh. Năm 1974, Thụy Điển cũng viện trợ một dây chuyền
ván dăm có công suất 1000m
3
/ năm lắp đặt tại Việt Trì. Sau khi chạy thử cả
hai dây chuyền ván dăm này đều không hoạt động. Năm 1974, ở miền Nam,
một dây chuyền sản xuất ván dăm theo phương pháp ép đùn đã được lắp đặt
tại Tân Mai, Biên hòa, nhưng chưa đưa vào hoạt động. Cho đến những năm
đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ trước, sản phẩm ván dăm vẫn xa lạ với người
17
tiêu dùng Việt Nam. Phải đến năm1994, dây chuyền sản xuất ván dăm tương
đối hoàn chỉnh được lắp đặt tại Nhà máy đường Hiệp Hòa – Long An với máy
và thiết bị nhập toàn bộ từ Trung quốc. Năm 1995, lần đầu tiên sản phẩm ván
dăm Việt nam sản xuất từ phế liệu bã mía xuất hiện trên thị trường, sản lượng
5000m
3
, và đến năm 1998 sản lượng được nâng lên 8500 m
3
/ năm, sử dụng
thêm nguyên liệu gỗ điều và bạch đàn. Đến năm 2005 nhà máy đường La Ngà
– Đồng Nai, tổ chức lắp đặt dây chuyền máy thiết bị sản xuất ván dăm từ bã
mía nhập đồng bộ từ Trung Quốc có công suất 5000 m
3
/năm và tiến hành sản
xuất vào năm 2007. Cũng năm 2007, Tổng công ty Lâm Nghiệp Việt Nam
đưa dây chuyền ván dăm gỗ nhập từ Trung quốc, lắp đặt tại Phú Xá, thành
phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên đi vào sản xuất, với công suất thiết kế
16.500 m
3

sản phẩm/năm, được áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO
9001-2000, trang bị công nghệ hiện đại, sản phẩm xuất xưởng có độ dày từ 8
– 32 mm. Tiêu chuẩn về chất lượng của ván dăm Thái Nguyên đạt ứng suất
uốn tĩnh 14,71MPa, độ dãn nở theo chiều dày 8%, độ ẩm của ván 5 – 11%,
khối lượng riêng từ 500 – 850 kg/m
3
(theo số liệu của Tổng công ty Lâm
nghiệp Việt Nam Vianfor cung cấp).
Những nhà máy nêu trên đều hoạt động có hiệu quả, chất lượng sản phẩm
có sức cạnh tranh trên thị trường. Ngoài ra các công ty ở nhiều địa phương
trong cả nước cũng lắp đặt các dây chuyền sản xuất ván dăm với quy mô nhỏ
từ 1000 – 3500 m
3
/ năm như: Công ty chế biến Lâm sản Đắc Lắc, công ty chế
biến gỗ Hòa Bình (Kon Tum), nhà máy ván dăm Hương Quỳnh (Bình
Dương), Công ty Hiệp Nguyên (Bình Dương), Công ty Lâm nghiệp U Minh
Thượng (Cà Mau), công ty ván dăm Tân Phú (Đồng Nai), Công ty chỉ xơ dừa
25/8 (Bến Tre)….đưa tổng sản lượng ván dăm Việt Nam tử 20.000 m
3
năm
1995 tăng lên 200.000 m
3
năm 2010.
18
Mặc dù sản lượng ván dăm tại Việt Nam ngày càng tăng tuy nhiên vẫn
chưa đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Bên cạnh đó, chất lượng của ván
dăm trong nước vẫn chưa cạnh tranh được với ván dăm ngoại nhập nên dẫn
đến tình trạng nhập siêu. Cụ thể năm 2002, sản lượng ván dăm sản xuất tại
Việt Nam chỉ đạt 2000 m
3

nhưng đến năm 2007 đã đạt được 180.000 m
3
.
Cũng trong năm 2007 Việt Nam phải nhập khẩu 153.400 m
3
ván dăm nhưng
chỉ xuất khẩu 200 m
3
.
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ván dăm ở Việt Nam từ
năm 2002-2007(m
3
)
Năm 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Sản lượng
2.000 43.500 48.000 243.000 256.000
180.00
0
Bảng 1.4. Tình hình xuất nhập khẩu ván dăm ở Việt
Nam từ năm 2002-2011
Năm 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Nhậ
p
khẩu
(m
3
)
2000
0
2000

0
12640
1
12640
1
22920
0
15340
0
15340
0
15340
0
6926
6
6926
6
Xuất
khẩu
(m
3
)
0 0 1453 1453 200 200 200 200 7521 7521
(Nguồn: Faostat)
Hình 1.1: Tình hình sản xuất ván dăm ở Việt Nam
19
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NGUYÊN LIỆU CHO
SẢN XUẤT VÁN DĂM
1.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng vật liệu ngoài gỗ làm nguyên liệu
cho sản xuất ván dăm

Thành phần tham gia vào kết cấu sản phẩm ván dăm ban đầu là gỗ và
chất kết dính. Nhưng cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhu cầu
sử dụng gỗ không ngừng tăng lên nên các nhà nghiên cứu không ngừng tìm
kiếm nguồn nguyên liệu thay thế thành phần gỗ trong kết cấu sản phẩm ván
dăm để giảm áp lực cung cấp gỗ từ rừng. Vì vậy có rất nhiều loại hình sản
phẩm ván dăm xuất hiện mà thành phần nguyên liệu chính không phải là gỗ,
thay vào đó là vật liệu phi gỗ.
Ở Việt Nam, nghiên cứu nguyên liệu ngoài gỗ và phế liệu nông nghiệp
để sản xuất ván dăm được nhiều người nghiên cứu: Nguyễn Trọng Nhân –
1993 – Nghiên cứu sản xuất ván dăm từ cọng dừa nước; Hoàng Xuân Niên –
2003 – Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ sản xuất ván dăm từ xơ dừa;
Hoàng Xuân Niên – 2007 – Nghiên cứu khả năng tạo ván từ một số phế liệu
nông nghiệp; Phạm Ngọc Nam – 2009 – Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván
dăm phối trộn từ trấu và rơm rạ; Lâm Trần Vũ – 2009 – Nghiên cứu công
nghệ sản xuất ván dăm từ trấu và mụn chỉ xơ dừa …Nhưng cho đến nay, chỉ
có ván dăm từ bã mía (công ty Đường Hiệp Hòa, công ty Đường La Ngà) và
ván dăm xơ dừa (công ty Chỉ Xơ dừa 25/8 – Bến Tre) đưa ra sản phẩm
thương mại tiêu thụ ngoài thị trường.
Từ những thông tin nêu trên có thể thấy tất cả sản phẩm ván dăm đều
có thành phần chính là gỗ hoặc vật liệu phi gỗ. Những chủng loại nguyên liệu
này đều có chung một điểm là thực vật (hoặc bộ phận của nó) có chứa xenlulo
với tỷ lệ trên 30% (yêu cầu quan trọng đối với nguyên liệu sản xuất ván dăm).
Ngoài ra những thành phần hóa học khác cũng tương tự như gỗ chỉ khác nhau
20
về tỷ lệ các chất trong mỗi loại nguyên liệu. Do đó, hoàn toàn có thể sử dụng
chất kết dính UF, PF, MUF, UPF… để tạo sản phẩm như đối với ván dăm gỗ.
Mặt khác, gỗ và những vật liệu phi gỗ nói trên có khối lượng thể tích trung
bình và thấp nên việc nén ép dễ dàng.
Nhưng nghiên cứu của đề tài hướng tới một dạng nguyên liệu có những
đặc tính hoàn toàn khác những nguồn nguyên liệu nói trên: không chứa

xenlulo, khối lượng thể tích lớn, khó nén ép do tính đàn hồi của vật liệu khá
cao – đó là vỏ xe phế liệu kết hợp với vật liệu có chứa xenlulo là xơ dừa.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng xơ dừa làm nguyên liệu cho sản xuất
ván dăm
Dừa là cây nông nghiệp được trồng nhiều ở Nam Bộ và duyên hải miền
Trung, miền Tây Nam Bộ, diện tích trồng dừa khoảng 185 – 200.000 ha.
Duyên hải miền Trung gần 27 – 30.000 ha. Cây dừa trồng với mật độ khoảng
140 cây/ha, năng suất 40 – 50 trái/cây/năm, tức là khoảng 560 – 750
trái/ha/năm. Thời gian cho trái khoảng 30 – 40 năm. Năng suất ổn định, rải
đều trong các tháng, trừ 2 tháng dừa treo. Tùy theo giống và điều kiện sinh
trưởng vỏ dừa có nhiều kích thước khác nhau. Loại vỏ dừa lớn có trọng lượng
trung bình từ 600 – 650 g, chu vi chiều dài sọc vỏ trung bình 50 – 60 cm, chu
vi trung bình theo chiều ngang 52 – 56 cm.
Quả dừa khô sau khi thu hoạch, được tách vỏ ra để lấy gáo dừa (chứa
cơm dừa và nước dừa). Vỏ dừa đươc ngâm hoặc tưới đẫm nước, sau đó đánh
sợi. Phân loại để lấy sợi dài. Sợi ngắn được sử dụng dệt thảm. Phần mô mềm
có lẫn xơ ngắn gọi là mụn xơ dừa tận dụng làm phân bón cây và sản xuất đất
sạch. Sợi dài phơi đến độ ẩm 21% đóng kiện xuất khẩu hoặc sử dụng để xe
sợi, đan tết thành các dây dài. Những sợi này tùy mục đích sử dụng có thể đan
dệt lưới hoặc xe thành dây neo tàu…
21
a B c
Hình 1.2. a –Vỏ dừa; b – Xơ dừa đóng kiện; c – Xơ dừa
xe sợi và bện dây
Năm 2003, TS.Hoàng Xuân Niên đã thực hiện đề tài nghiên cứu một số
yếu tố công nghệ sản xuất ván dăm từ nguyên liệu xơ dừa. Nguyên vật liêu thí
nghiệm gồm dăm xơ dừa, với chiều dài của dăm từ 1,5 – 2 cm chiếm tỷ lệ 98
– 99%, độ ẩm 5 ± 2%. Chất kết dính được sử dụng là keo UF có hàm lượng
khô 50 – 52%, độ pH=8, không sử dụng chất chống ẩm Sử dụng NH
4

Cl tỷ lệ
< 1% làm chất đóng rắn. Kết cấu ván dăm một lớp, tỷ trọng ván 650 kg/m
3
,
kích thước ván (dài x rộng x dày) 500x500x14 mm, với áp lực ép ván
1,62MPa. Kết quả thu được khối lượng thể tích của ván dăm xơ dừa thí
nghiệm là 0,67 – 0,68 g/cm
3
; ứng suất uốn tĩnh trung bình 18,81MPa; ứng
suất kéo vuông góc là 0,41 MPa; tỷ lệ trương nở theo chiều dày 4,3%; độ bám
đinh vít song song là 124 kG; độ bền bám đinh vít vuông góc là 156 kG. Đây
là một loại nguyên liệu mới, đáp ứng được những yêu cầu của tiêu chuẩn
ngành ván dăm sản xuất hàng mộc (Hoàng Xuân Niên, 2004). Kết quả nghiên
cứu đã chuyển giao cho công ty Chỉ xơ dừa 25/8 – Bến Tre sản xuất sản phẩm
thương mại.
Năm 2009, Tiến sỹ Lâm Trần Vũ – Viện Cơ điện Nông nghiệp miền
nam thực hiện đề tài cấp bộ: Sản xuất ván dăm từ mụn chỉ xơ dừa và trấu.
Xơ dừa cũng được sử dụng để sản xuất ván dăm xi măng. Xơ dừa để
nguyên sợi dài, trộn với xi măng trải thảm thủ công, ép nguội trong thời gian
28 ngày, tạo thành sản phẩm dạng tấm sử dụng làm vách ngăn, bàn … hoặc
22
ép theo khuôn làm tấm lợp. Một sản phẩm tiêu dùng khác được sản xuất bằng
xơ dừa là nệm xơ dừa do Trung quốc sản xuất.
Nhìn chung, đến nay xơ dừa chủ yếu được tách để xuất khẩu, sản xuất
ván chỉ một xí nghiệp ở Bến Tre.
Hình 1.3. Ván xơ dừa xi măng làm tấm lợp
Hình 1.4. Ván xơ dừa làm tường cách âm
23
1.3. TÌNH HÌNH LỐP XE PHẾ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG TÁI CHẾ
1.3.1. Tình hình vỏ xe phế liệu trên thế giới

Mỗi năm trung bình mỗi quốc gia thải ra hàng triệu vỏ xe các loại. Như
vậy trên toàn thế giới mỗi năm nhận khoảng 1 tỷ vỏ xe các loại. Đây thực sự
là thách thức lớn cho môi trường sống của con người. Hầu hết chất thải từ cao
su rất khó phân hủy, phải mất khoảng vài chục năm nó mới có khả năng phân
hủy vào trong đất. Có thực tế rằng đi đâu ta cũng thấy những núi rác cao su.
Rác thải từ mọi thành phần, chất thải từ công nghiệp, nông nghiệp, sinh
hoạt…dù có bao nhiêu bãi rác đi nữa thì đến lúc nào đó không thể chứa nổi.
Song song đó là sự ô nhiễm môi trường sống, đe dọa trực tiếp đến sức khỏe
của con người. Với sự quá tải về lượng rác như hiện nay, thì các loại rác khó
phân hủy cần phải tìm một hướng giải quyết mới để hạn chế mức thấp nhất
thải ra môi trường.
Hằng năm, lượng vỏ xe phế thải tăng lên đáng kể vì tiêu chuẩn cho sự
đi lại của con người vẫn là các loại xe. Cuộc sống càng hiện đại thì nhu cầu
cho sự di chuyển ngày càng tăng thì vỏ xe bị vứt đi ngày càng nhiều. Dẫn đầu
về số lượng vỏ xe phế thải là Bắc Mĩ, các nước Tây Âu, Viễn Đông
1.3.2. Ở Việt Nam
Vỏ xe phế liệu được tái sử dụng vào vào những công việc khác nhau từ
những năm 70 của thế kỷ trước, nhưng tái sử dụng vỏ xe tại Việt nam chủ yếu
là các sản phẩm thủ công phục vụ tiêu dùng hàng ngày và chủ yếu do các làng
nghề tự phát thực hiện. Lốp phế thải sau khi được thu gom về sẽ được phân
loại, các loại lốp xe xúc, xe ủi, xe tải, xe khách và cả lốp xe máy mòn vẹt chất
đống trong sân nhà, trong vườn cây, trên bãi đất trống và hai bên đường. Nếu
vỏ xe còn sử dụng được sẽ để dành bán cho các xe tải công trường, còn không
sử dụng được sẽ đem “xẻ thịt, làm dây su, làm bố chỉ bán cho các cơ sở sản
xuất lốp xe. Những mảnh lốp còn lại được xay nhỏ thành hạt bán sang Trung
24
Quốc. Ngoài ra, người dân còn tái chế thành những thùng cho thợ hồ đổ bê
tông hay máng cho heo ăn. Với cách làm này, chẳng có gì từ những phế phẩm
này là thứ bỏ đi cả. Tuy nhiên, người làm công việc tái chề vỏ xe phế thải rất
nhọc nhằn: đi thu gom phải chịu cảnh nắng mưa, ăn ngủ vô định, còn khâu

“xẻ thịt” vỏ xe lại vô cùng nặng nhọc, thân thể luôn đen nhẻm vì dính bụi cao
su, chưa kể hít phải thức bụi này thường xuyên dễ sinh ra các bệnh đường hô
hấp. Tiền công tái chế 5 – 7 vỏ xe / mỗi ngày, khoảng 100 – 150 ngàn đồng.
Tước bố chỉ gia công, tiền công mỗi người khoảng 100 ngàn đồng/ngày.
1.3.3. Sự cần thiết phải tái sinh vỏ xe
Lượng vỏ xe phế liệu trên thế giới chia ra như sau: vứt trên mặt đất
50%; đốt 40%; tái sử dụng 10%. Như vậy, tỷ lệ tái sử dụng lại chỉ chiếm
10%, con số này thực sự rất nhỏ so với lượng vỏ xe phải đem đi đốt hoặc vứt
bỏ trên những bãi rác.
Vấn đề là để vỏ xe trên những bãi rác lưu niên như vậy sẽ là nguồn gây
bệnh. Những bệnh truyền nhiễm gây ra từ loài muỗi có thể gây chết người
không còn là mới đối với những dân ở ban Ohio trong năm 2002. Những bệnh
truyền nhiễm từ loài muỗi có thể kể đến là bệnh sốt vàng hay bệnh sốt rét.
Những căn bệnh này đã cướp đi mạng sống của nhiều người dân ở các nước
thuộc địa trước đây khi những vỏ xe phế thải đã bị vứt bỏ ở các vùng đất
trống trên các nước này. Mỗi vỏ xe có thể là nơi tuyệt vời để sinh ra hàng
nghìn con muổi mang mầm bệnh trong mùa hè. Virus West Nile là loại nguy
hiểm có thể gây ra chết người được truyền từ các loài muỗi mang mầm bệnh
này. Người ta đã thống kê năm 1999, lần đầu tiên phát hiện loại virus này thì
đến năm 2002 nó đã lan rộng ra 44 bang của Mỹ và đã có hơn 4000 trường
hợp nhiễm bệnh, trong đó có 263 người đã chết. Có thể thấy, những đống vỏ
xe như vậy là nguồn lây lan bệnh tật có thể cướp đi mạng sống của nhiều
người.
25
Trước khi ngành công nghiệp tái sử dụng vỏ xe được định hình vào
những năm 1960 và đầu những năm 1970 thì những vỏ xe phế thải được tập
trung thành đống lớn trên những bãi đất trống, quanh các công trình, quanh
các đường lộ để đốt. Nhưng nếu đốt vỏ xe thì lại gây ra vấn đề môi trường.
Lửa cháy rất dữ dội khi đốt những đóng vỏ xe lớn và rất khó nếu muốn dập tắt
nó. Có những đống vỏ xe đến hàng tháng mới cháy hết, khi cháy chúng bốc

lên những cột khói đen mang đầy khí độc tỏa lên bầu trời và những dòng chất
lỏng làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước. Việc đốt vỏ xe không chỉ làm ô
nhiễm nguồn nước, không khí, đất mà nó còn làm cho trái đất ngày càng nóng
lên.
Nhận thấy những điều này, ở nhiều nước đã ngăn cấm việc đốt và vứt
vỏ xe bừa bãi. Ngoài ra, người ta còn nghiền những vỏ xe ra và chôn chúng
vào trong lòng đất. Tuy nhiên điều này nhanh chóng bị nhiều nước lên tiếng
phản đối khi họ nhận ra những vỏ xe bị chôn dưới lòng đất sẽ tác động đến
nguồn nước ngầm và làm nhiễm bẩn nguồn nước.
Vì vậy, việc tái sử dụng lốp xe phế liệu là vấn đề hiển nhiên và thực sự
cần thiết đối với mỗi quốc gia, chỉ có tái sử dụng lại mới có thể giải quyết
được vấn đề vỏ xe phế liệu như hiện nay.
1.3.4. Lịch sử ngành công nghiệp tái chế
Ngành công nghiệp tái sử dụng cao su phế liệu ra đời hầu như cùng lúc
với ngành sản xuất cao su. Năm 1820, chỉ một năm sau khi bắt đầu làm chiếc
áo mưa đầu tiên bằng vải tráng cao su, Charles Macintosh đã phải cần nhiều
cao su hơn lượng cao su mà ông ta có thể nhập. Nghiên cứu của người cộng
sự Thomas Hancock, đã đem đến hướng giải quyết cho vấn đề.
Hancock đã tạo ra một chiếc máy để nghiền những miếng cao su bỏ ra
trong quá trình tạo áo mưa. Những miếng nhỏ cao su này sau đó sẽ được trộn