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

Đồng Nai, 2016

N


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi ca

đ a , đây à cô

kết quả nêu trong luậ vă

à tru

trì h

hiê cứu của riêng tôi.Các số liệu,

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
Cả

ày.

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

xuất Thươ

ã h đạ cô
ại Sài Gò

ty và đồng nghiệp Công ty Cổ phần Phát triển Sản
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

Tạ Thị Lan

2016

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

1.2.2.1. H

pháp sấy ỗ thô

ụ

....................................... 12

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
1.2.2.6. Sấy bằ

ư

tụ ẩm bằng thiết bị lạnh ........................................ 14
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
1.2.3. Lý thuyết về vi s

pháp vi s

và ứng dụ

.......................................... 16
ă

ượng vi sóng trong công

nghệ sấy ................................................................................................... 17
1.2.3.1. Vi sóng .................................................................................... 17
1.2.3.2.

ă

ng dụ

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

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

2.2. Phạ
2.3. Ý

hiê cứu .......................................................... 36

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

3.2. Kết quả các thí nghiệ

thă

iê qua đến công nghệ sấy. ............ 66
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

3.3.2. Kiểm tra các hệ số hồi quy và tí h tươ
3.3.3. Chuyể phươ

trì h tươ

qua

qua ...................... 69

thích của phươ

trì h. 69

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

3.6.3. Đá h iá iá chu

. ...................................................................... 86
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
Bảng 2.1

Tên bảng
Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố
đầu vào

Trang
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

Bảng 3.2

Bảng 3.3

Bảng 3.4

Bảng 3.5

Bảng 3.6

Bảng 3.7

Bảng 3.8

Bảng 3.9
Bảng 3.10

Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố
đầu và th

phươ

Kết quả thí nghiệ
ụ

á

ậc I

sấy ỗ X a đà ứ

vi s

Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 25 mm
Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 32 mm
Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 39 mm
ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi
s

700W ch qui cách ày 25
ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s

700W ch qui cách ày 32
ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s

700W ch qui cách ày 39

Các thô
ch từ

số của qui trì h sấy ỗ X a đà
qui cách chiều ày.

Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ

69

70

72

73

73

74

75

76

79
81


viii

sấy qui cách 25 x 75 x 500 (mm)
Bảng 3.11

Bảng 3.12

Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ
sấy qui cách 32 x 75 x 500 (mm)
Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ
sấy qui cách 39 x 75 x 500 (mm)
Các thô

Bảng 3.13

ch từ

83

85

số của qui trì h sấy ỗ X a đà
qui cách chiều ày trê

ò vi s

86

MD-CD1
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
Biểu đồ 1.1

Tên biểu đồ
Biểu đồ so sánh tốc độ giảm ẩ

Trang
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
Hình 1.1

Tên hình
Trì h tự
ẫu tr

Hình 1.2
Hình 1.3

ẫu tr
thí

thí
hiệ

Hình 1.5

Dãy quang phổ

Hình 1.8
Hình 1.9

Hình 1.10

Hình 1.11

Hình 1.12

của Hu t

ụ

vi s

SVCH-

L S của N a
Thiết ị sấy ỗ vi s

Hình 1.7

hiệ

của Lars Ha ss

Thiết ị sấy ỗ ứ

Hình 1.4

Hình 1.6

Trang

ô ph
trườ

tr

s

iê tục T T
từ trườ

và điệ

điệ từ tầ số 2450 Hz

a độ

của phâ tử ước tr

điệ từ

S sá h hai hì h thức à
Phân tử

10
11

ước (H2O

a

động trong từ

Mô hình sấy khí nóng bằng vi sóng của

Shivhare
Mô hình máy sấy chân không vi sóng của
McLoughlin và prasad
So sá h quá trì h truyề

19

20
21

trường

của 2 phươ

8

19

của a độ

ô ph
s

ạ

7

hiệt và th át ẩ

pháp truyề thố

và vi s

22

23

23

25

Các tế bào mô mềm của tia gỗ bị rách và
Hình 1.13

nứt. Mặt cắt tiếp tuyến của gỗ thông (Pinus

27

radiata)
Hình 1.14

Nút ở đôi ỗ thông ngang có vành bị rách do

28


xi

tác động vi sóng
Hình 1.15

Hình 1.16

iê độ sóng t0 giảm xuố
gỗ th

khi

thấu qua

hướng Z trong không gian

V ct r điệ trườ

th

hướng song song

và vuông góc thớ gỗ

29

31

Hình 1.17

Mẫu gỗ X a đà

33

Hình 1.18

Cấu tạo hiển vi gỗ

34

Hình 2.1

Mẫu gỗ sấy khô kiệt

38

Hình 2.2

Sơ đồ đối tượng thí nghiệm

42

Hình 2.3

Mô hình nghiên cứu công nghệ tạo gỗ sấy

44

Hình 2.4

Mẫu đ khối ượng thể tích

49

Hình 2.5

Mẫu thử ứng suất nén ngang thớ cục bộ

49

Hình 2.6

Sơ đồ chịu lực và kích thước mẫu thử độ
bền uốn

52

Hình 2.7

Mẫu thử ứng suất uố tĩ h

52

Hình 2.8

Mẫu thử độ cứ

54

Hình 2.9

Mẫu thí nghiệm lực á

Hình 2.10

Hình 2.11
Hình 2.12

tĩ h
đi h vít

Mặt trước lò vi sóng Electrolux EMM 2019
W
Khoang bên trong lò vi sóng
Tổng quan mô hình sấy gỗ bằng vi sóng
MD - C1

55
56
56
58

Hình 2.13

Các mặt và cửa buồng sấy

58

Hình 2.14

Thiết bị phát sóng

59

Hình 2.15

Mô hình sấy gỗ bằng vi sóng MD - C1

60

Hình 2.16

Câ điệ tử

61


xii

Hình 2.17

ộ thiết ị đ

hiệt và đ tốc độ i

Hình 2.18

áy đ ẩm Wagner model MMI 1100

62
63

Hình 2.19

Thước kẹp

63

Hình 2.20

Trình tự thí nghiệm

64

Hình 2.21

Mô ph

Hình 3.1

ò vi s

đa

Tiến hành thí nghiệ

h ạt động
và câ để xác định

khối ượng hao hụt

65
68

Kiểm tra nhiệt độ trong quá trình sấy và

Hình 3.2

những hiệ

tượng bất thường trong quá

68

trình sấy
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5

Hình 3.6

Hình 3.7
Hình 3.8

Sơ đồ quy trình sấy gỗ X a đà

ò vi s

thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu và sắp gỗ vào buồng sấy
Đầu cảm biến nhiệt được đặt vào lỗ khoan
trên mẫu
Hình ảnh mẫu thử ứng suất nén ngang thớ
cục bộ của gỗ X a đà
Hình ảnh mẫu thử lực á

đi h vít của gỗ

X a đà
Hình ảnh mẫu thử độ cứng của gỗ X a đà

78
80
80

87

87
87


1

MỞ ĐẦU

Sấy gỗ là một trong những khâu công nghệ quan trọng tron
chế biến gỗ, sấy không chỉ à

tă

iá trị sử dụng gỗ

ượng gia công bề mặt sản phẩm của khâu sau. Phươ
một phươ
phươ
và

pháp

à cò

à

ĩ h vực
tă

chất

pháp sấy vi sóng là

ới được nghiên cứu trong vài thập niên gầ đây. Đây à

pháp sấy tiết kiệm thời ia và ă
ười sử dụng. Như

nghiên cứu tại Việt Na

ượng, thân thiện với

ôi trường

hiện tại số ượng các nghiên cứu và đối tượng
chưa được phong phú, nguồn tài liệu và thiết bị liên

qua chưa hiều.
ỗ X a đà

tru

à

ại ỗ c

àu sắc, vâ thớ đẹp, độ ề và độ ổ đị h

ì h, thiết kế được hiều kiểu á ,

ẫu

ã hiệ đại, sau khi đã được

xử ý kỹ thuật thì độ chịu ẩ , khả ă

khá

ối

đa

hiệ

ay. Điể

rất được ưa chuộ

trê thị trườ

và hệ số c rút thể tích tru
thậ khi sấy tr

ì h, c thể h

ò sấy cô

ọt tốt hơ rất hiều và

phơi ơi râ

hiệp. Gỗ Xoa đà

sấy. Sự xuất hiệ của thể ít tr

ã hòa thớ ỗ thấp

à

át và rất cẩ

ại gỗ tươ

ạch ỗ X a đà phầ

à c ả h hưở

đế quá trì h hút và th át ẩ . Tia ỗ ở cây X a đà khô
tru

các phươ

cao. Được à

ật độ tia

việc tr

đốt được xây ự

ột cô

ay

ới chỉ ừ

đối ớ

ty chuyê
hư

à

cô

hà

ại ở việc sấy

ỗ sau sấy cò

ứt tét,… điều ày ả h hưở
a h thu cũ

về xuất khẩu với

ty chỉ c 2 ò sấy ằ

đã âu ê khâu sấy ỗ X a đà cò

ă , …và chất ượ

khẩu và

hiệ

pháp truyề thố , thời ia sấy rất ài và tỷ ệ khuyết tật

tiêu thụ ỗ X a đà tươ
điệ

ớ ,

ì h, với trị số ày ch thấy ỗ X a đà khô chậ .
Việc sấy ỗ X a đà ở Việt Na

ằ

đối khó

hư ợi huậ của cô

ty.

hơi

ất hiều thời ia ,

hiều khuyết tật hư : c

rất hiều đế chất ượ

ức

sả phẩ

vê h,
khi xuất


2

Chí h vì hữ
dựng chế độ s
p

ý

trê , chú

tôi thực hiệ đề tài: N

o n đào (Pygeum Arboreum Endl

p v s n . Việc nghiên cứu này sẽ rất c ý

thực tiễ , đặc biệt à đối với công ty - Sadaco.

n
n p

u
n

hĩa về mặt khoa học và


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tình hình nghiên c u về s y g b ng vi sóng trên thế giới và ở Việt
Nam.
1.1.1. Trên thế giới
Và đầu nhữ

ă

1960, kỹ thuật gia nhiệt và sấy gỗ bằ

bắt đầu được nghiên cứu. Trong nhữ

ă

ầ đây,

vi s

đã

ột số nhà khoa học tại

Úc, nổi bật là công trình nghiên cứu của iá sư rigory Torgovnikov, Peter
Vi
bằ

cù
vi s

các đồng sự đã cù

hau

hiê cứu và áp dụng quy trình sấy

g [12].

Một số ưu điểm của phươ

pháp sấy vi sóng hư:

+ Giảm thời gian sấy so với sấy truyề thố
+ Tiết kiệ

ă

25 – 50%

ượng ít nhất 30%

+ Giảm sự thoái biến chất ượng gỗ
+ Không ả h hưởng gì tới tính thấm hút theo chiều dọc thớ gỗ
+ Giảm chi phí sản xuất
+ Giả

hà

ượng hợp chất VOC (CO2 và NOx) gây ả h hưởng môi

trường
+ Giảm khuyết tật do nhiệt sản sinh từ bên trong nên có thể giảm bớt
nội lực, biến dạng và nứt nẻ.
Th

A. O y

và P.

r

ri

2000 , đã

hiê cứu sấy thí

nghiệm và so sánh biểu đồ giảm ẩm và một số chỉ tiêu cơ học của gỗ thông
Caribbean khi thí nghiệm sấy bằ

hai phươ

pháp: sấy không khí nóng và

sấy vi sóng ở 2 mức nhiệt độ khác nhau 500C và 1030C. Kết quả cho thấy thời
gian sấy trung bình của hai phươ

pháp c sự khác biệt rõ rà : để mẫu thí


4

nghiệ

đạt độ ẩm từ 12% đế 20% phươ

pháp sấy nhiệt thô

thường mất

từ 5 tới 8 iờ, trong khi với lò vi sóng chỉ khoảng 15 – 20 phút [10].

Theo R. Seyfarth và cộng sự 2003 đã thực hiện 3 thí nghiệm sấy gỗ
bằ

vi s

tr

hư sau: Thí

điều kiện chân không với các điều kiệ

a đầu thay đổi

hiệm 1: sấy ba mẫu (300 x 100 x 25 mm) của 3 loại gỗ (gỗ giẻ

ai đã xử lý trước sấy, gỗ giẻ ai đã qua hấp và gỗ sồi tươi tr

3

ức thời

gian là 2, 4 và 6 phút, Thí nghiệm 2: sấy gỗ giẻ và gỗ sồi qui cách 1500 x 200
x 25 trong 10 phút; thí nghiệm 3: sấy và kiểm tra khả ă
sấy đạt độ ẩ

ưới 5% cho ba mẫu gỗ thông, vân sam và sồi tươi. Thô

ba thí nghiệm tác giả đã đưa ra
s

thấm hút sau khi
qua

ột số kết luận và khuyến cáo về sấy gỗ vi

hư sau:
- Sấy vi sóng chân không rút ngắ được thời gian sấy rất nhiều, có thể

rút ngắ cò vài đến vài chục phút thay vì vài tuần hoặc tháng.
- Quá trình sấy không gây các khuyết tật, biến dạng nứt nẻ, không gây
đổi

àu và â

ca được nhiều tính chất gỗ đặc biệt trong bảo quản gỗ. Gỗ

đ

sấy không cần thông qua quá trình xử ý trước sấy mà có tiến hành sau

cô

đ ạn xẻ gỗ tươi.
- Khuyến cáo quá trình sấy nên áp dụng sấy liên tục và thiết lập điều

khiển tự động.
Thá
tă

5 ă

2005, Hu t và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu khả ă

iá trị sử dụng cho nhóm gỗ giá trị thấp bằng việc uốn thẳng và hạn chế

các khuyết tật sau sấy. Các thanh gỗ thô

ài 1,2

được thí nghiệm trong

ôi trường vi sóng kiểm tra nghiêm ngặt nhiệt độ và thời gian xử lý ảnh
hưở

đế độ cong vênh của gỗ [3].


5

Hì h 1.1. Trì h tự

ẫu tr

thí

hiệ

của Hu t

Theo nhóm tác giả Du, Wang và Cai (2005)đã tiến hành nghiên cứu

ả h hưởng của việc sấy bằng vi sóng đến sợi gỗ và đã kết luận khả ă
nóng bằ

vi s

à

ha h và đều hơ với toàn khối vật liệu, nhiệt độ sấy tă

nhanh và phụ thuộc vào phân bố ẩm trên khối vật liệu.
ẩm còn cao nhiệt độ tă

ha h, và ượ

thì tốc độ bốc hơi ước cũ
thuộc vào khối ượng gỗ, độ ẩ

iai đ ạ đầu khi độ

ước bốc hơi ớ , khi độ ẩm giảm

iảm theo. Một khuyến cáo quan trọng và tùy
trước sấy mà cần chọn ra mức ă

sóng hợp lý. Trong nghiên cứu các tác giả cũ

ượng vi

thử nghiệm và so sánh tốc độ

giảm ẩm của sấy vi sóng và sấy đối ưu hiệt độ cao (2000C) và nhận thấy sấy
vi s

ha h hơ [2].

iểu 1.1. iểu đồ s sá h tốc độ iả

ẩ

hai phươ

pháp


6

So với sấy không khí nóng thì sấy bằng vi sóng sẽ tiết kiệ
ă

ượ

vì chú

tươ

tác trực tiếp với các phân tử ước trong gỗ để tạo

ra nhiệt. Ngoài ra giảm thiểu khả ă

tác độ

đến chất ượng sợi gỗ và hạn

chế tạo ra các hợp chất hữu cơ ễ ay hơi VOC . Các
s

được nhiều

hiê cứu cho thấy

vi a tác động và nhanh chóng làm nóng các phân tử ước đế điểm sôi

trong toàn bộ thể tích gỗ. Các nghiên cứu cho thấy quá trình khô của gỗ sấy vi
sóng gồm 3 quá trình: Quá trình truyền dẫn, quá trình hấp thụ và quá trình
phản xạ giữa sóng vi ba và gỗ tr
mao dẫ , quá trì h ay hơi trê
Quá trình sấy vi s
+

iai đ ạ
iai đ ạ

ề mặt gỗ và quá trình khuếch tán.

được chia thà h 3 iai đ ạn sau:

à

: Đ

chậ , iai đ ạn này ngắ
+

khi đ sấy truyền thống gồm: Quá trình

hư

à sự tă
ha h ch

ha h hiệt độ và ước thoát
sẽ đạt đế điểm sôi của ước.

ay hơi: Hầu hết ước bên trong gỗ sôi và bốc hơi, hiệt

độ đạt đỉnh tại tâm mẫu gỗ.
+

iai đ ạn sinh nhiệt: Lượ

ẩ

ay hơi đều và nhiệt độ bề mặt tă

lên nhanh chóng.
Theo Siqu Wa
hơ s với máy sấy ă
ôi trường và tiết kiệ

2005 , ă

sấy bằng vi sóng sẽ có chất ượng tốt

kiểu trống trong công nghiệp, giảm hợp chất gây hại
50% ă

ượng [2].

Theo Lars Hansson (2007), sấy gỗ sử dụ
chưa phổ biế , hư
hơ các phươ

à phươ

pháp sấy thô

pháp

ới, c khả ă

ỗ c độ ẩ

thử

với quy

sấy ỗ ứ

đá h iá ả h hưở
đổi màu sắc [5].

ụ

ượ

vi s
à

thật sự

khô ỗ nhanh

thường với chất ượng bảo quản. Kỹ thuật

này có thể được sử dụng với nhữ
hiệ

ă

vi s

quá ca . Tác iả tiế hà h
ô cô

hiệp và tiế hà h

đến tính chất của gỗ hư độ bền uố , độ cứng và sự thay


7

Hì h 1.2.

ẫu tr

thí

hiệ

của Lars Hansson

Các thử nghiệm về tính chất cơ học của gỗ đã ch thấy không có sự
khác biệt về độ bền uố và độ cứ

a

thớ s với phươ

thường. Tuy nhiên, các kết quả đã chỉ ra rằ
s

c độ cứng gỗ ọc thớ ca hơ đá

sả phẩ

pháp sấy thô

của quá trì h sấy vi

kể.

Theo Nuchtida Promtong, Thanate Ratanawilai và Chayut Nuntadusit
(2012),có thể kết hợp vi sóng (200W - 2,45GHz) với dòng không khí nóng
700C đối ưu trê

ỗ Cao su có chiều rộng 2,5; 5; 7,5; 10 cm; dài 116 cm; dày

2,5 cm. Trong tất cả quy cách, thời gian sấy đã iảm từ 168 giờ xuống còn 8 15 giờ, tiết kiệm 91% thời ia . Độ ẩ

a đầu 73 - 79% và độ ẩm cuối cùng

15%. Gỗ không bị biến màu so với gỗ tươi. Tính chất vật lí và tính chất cơ
học được đảm bảo [9].
Điều đá
nhiệt Vi a, hư
thà h ă

chú ý à

ấy ă

ầ đây

ới phát triể phươ

pháp ia

tốc độ phát triển rất nhanh, ở Mỹ và Nhật Bả , Úc đã hì h

ực sản xuất với qui mô công nghiệp h a, đ

ngắn, hiệu suất lại cao, có nhiều tí h ă
thực hiện có thể thông qua hệ thố

ưu việt, hơ

à ởi vì thời gian
ữa toàn bộ quá trình

áy tí h điều khiển từ xa tiến hành

khống chế việc mềm hóa thích hợp đối với các loại gỗ khác nhau.


8

Ngoài ra rất nhiều nhà nghiên cứu đa

hiê cứu tính chất vật lý và

giải phẫu của gỗ ở trạng thái sau xử lý, do các chủng loại gỗ khác nhau mà
dẫ đến sự khác hau cũ

hư

uyê

hâ sản sinh tính chất vật lý khác

nhau.

n
Nă

n n

n

ut

t

m

2004, Vũ Huy Đại và Nguyễ

Nghiệp Việt Na

đã

i h Hù

, Trườ

Đại học Lâm

hiê cứu các ả h hưởng của công nghệ xử lý vi sóng

đến tính chất cơ ý chủ yếu của gỗ tràm trắng. Kết luận thông qua các chỉ tiêu
về tính chất vật ý và cơ học của gỗ được xác định, sau khi gỗ được xử lý
bằng vi sóng cho thấy tính ổ định về kích thước của gỗ được cải thiện,

hư

cườ
Nă

độ cơ học của gỗ bị giảm.
2010, N uyễ

i h Hù

, Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam
ă

nghiên cứu xây dựng công nghệ biến tính gỗ có sử dụ

ượng vi sóng

để làm mềm gỗ, é định hình và xử lý nhiệt để ổ đị h kích thước trong môi
trường chân không.
Nă

2011, Trầ Đì h

i h Thô , Đại học Lâ

nghiên cứu một số yếu tố công nghệ biến tính gỗ keo lai bằ
sóng (Micr waw , kết quả tác iả cô
ằ
100

vi s

ố các thô

hiệp Việt Na
phươ

pháp vi

số tối ưu của iế tí h

à thời gian: 22 phút, công suất: 800 W, quy cách mẫu: 60 x 60 x

, độ ẩm gỗ trước khi biế tí h: > 30%, độ ẩm gỗ sau khi biến tính:

12%, thời gian ổ định mẫu: 30 phút. Sả phẩ

đã cải thiệ được hiều tí h

chất cơ ý.
Nă

2014, Đặng Thế Chiêu, Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí

Minh nghiên cứu công nghệ sấy gỗ cao su bằ

phươ g pháp vi sóng, kết quả

tác giả công bố các thông số tối ưu ch sấy cao su bằng vi sóng là 700W cho
các quy cách chiều dày: 39 mm, thời gian sấy là 20,8 phút, tỷ lệ khuyết tật là

9,12% ; chiều dày 32mm, thời gian sấy là 16,6 phút, tỷ lệ khuyết tật là 6,2% ;


9

chiều dày 25mm, thời gian sấy là 12,5 phút, tỷ lệ khuyết tật à 3,28% đồng
thời tác giả cũ

thử nghiệm sấy vi sóng trên quy cách mẫu lớ và thu được

nhiều kết quả khả quan.
Một số

áy sấy ỗ ứ

ụ

vi s

tr

cô

hiệp được công bố

trên thế giới và ở Việt Nam:
- Thiết ị sấy ỗ ứ

ụ

vi s

Hì h 1.3. Thiết ị sấy ỗ ứ
Cô

suất kh ả

suất
Điệ

50 kW, 915
Tổ

ỗi thá
ă

ụ

vi s

6 m3 ẻ, kích thước uồ

1.8 (m), thời ia sấy khô ỗ xẻ
Cô

SVCH - LES (Nga)

ỗ thô

từ 160 đế 200

SVCH-L S của N a
sấy L х W х H : 6.2 х 1 х

từ độ ẩ

80% đến 18%: 22 giờ.

ét khối.

tiêu thụ điệ để sấy: 180-230 kWh/m3, cô
Hz,

khối ượ

uồ điện: 380 V, 50 Hz, 45-70 kW.
thiết ị: 9 tấn.

Khu vực yêu cầu: 3х 17

.

suất vi s

-


10

Lưu ý: * Các tiêu thụ ă

ượng phụ thuộc vào chế độ sấy.

- Thiết ị sấy ỗ vi s
Là thiết ị sấy ỗ ứ

ạ
ụ

iê tục T T Tru
vi s

ạ

Quốc

iê tục, cô

suất vi s

18 – 120 KW, nhiệt độ sấy thiết ập từ 40 đế 1200C. Chiều ca
600 m ; chiều rộ

ă

tải sấy kh ả

tải c thể điều khiể từ 0,1 đế 3

phút.

từ 500 đế 1200

à

từ

việc đế

, Tốc độ ă

iệ tích sà cầ thiết ớ

hất 2,1

x 7,2 (m2).

Hình 1.4. Thiết ị sấy ỗ vi s
áy sấy ỗ vi s
Thô

ti

i h

savi a 20:

ạ

iê tục T T

ột sản phẩm do công ty TNHH

ư – Thành phố Hồ Chí Minh chế tạ .

thiết kế với công suất 100kW, có thể sấy 4m3 gỗ tươi

savi a 20 được

ày, sấy được các loại

gỗ trò c đường kính 20cm. Gỗ sau khi sấy trong 4 giờ, độ ẩm chỉ còn 8%10%, chất ượ

đạt 90% (trong khi sấy bằng công nghệ nhiệt phải mất tới 15

ngày).
Nhận xét:
Thực tế trên thế giới, đã c rất nhiều công trình nghiên cứu về sấy hoặc
sấy kết hợp biến tính gỗ theo nhiều hướ
vi s

trê

khác hau. Đá

chú ý xử lý bằ

ỗ được thực hiện tại Úc, Nhật, Mỹ,… Điều này mang lại một cơ

11

sở khoa học vững chắc cho việc nghiên cứu của đề tài sấy gỗ X a đà ứng
dụ

vi s

.

Ở Việt Na , ù đã có công trình nghiên cứu về sấy vi sóng trên gỗ đã
được thực hiện trong nhữ

ă

ầ đây, hư

số ượ

chưa hiều và hiệu

quả ứng dụng thực tế chưa ca . Đây vừa là trở ngại vừa à ý

thúc đẩy việc

nghiên cứu thử nghiệm biến tính gỗ X a đà sử dụng vi sóng.
vi s

Sấy bằ
và ă

à phươ

ượng, sản phẩm của quá trình biến tí h đạt các tiêu chuẩn về thân

thiện với

ôi trườ

và

ười sử dụng.

Quá trình xử lý bằ
của gỗ từ đ
đ

pháp sấy có lợi điểm về tiết kiệm thời gian

â

vi s

tác động làm cải thiện một số tính chất

ca hiệu quả sử dụng gỗ, nâng cao chất ượng sản phẩm

ại hiệu quả kinh tế.

1.2. C sở lý thuyết về s y g và ng dụng vi sóng trong s y g .
1.2.1. Khái quát về sấy gỗ

Sấy gỗ là quá trình loại b

ước ra kh i gỗ đế độ ẩm yêu cầu) nhờ

quá trì h ay hơi. Sấy gỗ có vai trò rất quan trọng, góp phần làm giảm khối
ượng gỗ hư

ại tă

cườ

độ bền, nâng cao tính ổ đị h kích thước gỗ

trong quá trình sử dụng, hạn chế sự cong vênh, nứt nẻ của sản phẩ . Đồng
thời sấy gỗ còn nâng cao một số tính chất khác của gỗ: khả ă
khả ă

tra

sức, khả ă

khá

Trong kỹ thuật sấy gỗ, thô

á

í h,

ấm mốc và sinh vật hại gỗ.

thường gỗ được à

khô tr

ôi trường

không khí nóng hoặc hơi đốt gọi à

ôi trường sấy. Tốc độ khô của gỗ phụ

thuộc và điều kiện trạng thái của

ôi trường sấy (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ

gió).
ột số khái iệ

chu

về sấy ỗ:

Chế độ sấy: Chế độ sấy là những chỉ số công nghệ sấy phù hợp cho
từng loại gỗ sấy và từng loại quy cách bề dày gỗ sấy, làm nền tảng cho việc