NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ PHỦ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI) BẰNG VÁN LẠNG GỖ TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----o0o-----

NGUYỄN HOÀNG VĂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG
NGHỆ PHỦ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI)
BẰNG VÁN LẠNG GỖ TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----o0o-----

NGUYỄN HOÀNG VĂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG
NGHỆ PHỦ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI) BẰNG
VÁN LẠNG GỖ TỰ NHIÊN
Chuyên ngành : Kỹ thuật máy, thiết bị và công nghệ gỗ, giấy
Mã số

: 60.52.24

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT

Hướng dẫn khoa học:
TS. HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009


NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG
NGHỆ PHỦ MẶT VÁN SỢI (MDF GIA LAI) BẰNG
VÁN LẠNG GỖ TỰ NHIÊN

NGUYỄN HOÀNG VĂN

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

PGS.TS. ĐẶNG ĐÌNH BÔI
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

2. Thư ký:

TS. PHẠM NGỌC NAM
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

3. Phản biện 1:

PGS.TS. H Ồ XUÂN CÁC
Hội khoa học lâm nghiệp

4. Phản biện 2:

TS. HOÀNG XUÂN NIÊN
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

5. Ủy viên:

TS. HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG


LÝ LỊCH CÁC NHÂN
Tôi tên: Nguyễn Hoàng Văn, sinh ngày 18 tháng 01 năm 1981, tại xã An Phú, Tỉnh
Gia Lai. Thường trú tại: Quận 12, Tp Hồ Chí Minh.
Tốt nghiệp tú tài năm 1999 tại Trường phổ thông trung học Pleiku, Tp Pleiku, Tỉnh
Gia Lai.
Tốt nghiệp ngành Chế biến Lâm sản hệ chính quy năm 2004 tại Trường Đại Học
Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh.
Sau đó làm việc tại:
Công ty cổ phần Nam Việt từ năm 2004 đến năm 2006
Công ty cổ phần Phát Triển Sài Gòn từ năm 2008 đến nay
Tháng 8 năm 2006 theo học Cao Học ngành Chế biến Lâm sản tại Trường Đại học
Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh
Tình trạng gia đình: độc thân
Địa chỉ liên lạc:
47/7D2 tổ 47, khu phố 4, đường Nguyễn Ảnh Thủ, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận
12, Tp Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0985141465


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả

Nguyễn Hoàng Văn


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành công trình nghiên cứu này tác giả đã nhận được sự giúp đỡ của:
 Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh
 Phòng Đào tạo sau Đại Học, Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh
 Ban Chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh
 Tiến sĩ. Hoàng Thị Thanh Hương đã tận tình hướng dẫn và có những đóng góp
quý báu cho luận án
Tác giả xin trân thành cảm ơn những nhận xét và góp ý của PGS. TS. Đặng Đình
Bôi, TS. Phạm Ngọc Nam và quý thầy cô trong ngành Chế biến Lâm sản để luận án
được hoàn thiện hơn.
Tác giả cũng xin cảm ơn sự ủng hộ nhiệt tình của các bạn đồng nghiệp và sự giúp
đở nhiệt tình của Trung tâm công nghệ Chế biến Lâm sản – Giấy, Bột giấy.
Tp HCM, ngày

tháng

năm 2010

Tác giả

Nguyễn Hoàng Văn


TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu xác định một số thông số công nghệ phủ mặt ván sợi
(MDF Gia Lai) bằng ván lạng gỗ tự nhiên” được thực hiện tại phòng thí nghiệm
Chế biến Lâm sản Khoa Lâm Nghiệp trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí
Minh, thời gian từ tháng 2 đến tháng 10 năm 2009. Thí nghiệm được bố trí hoàn
toàn ngẫu nhiên và đạt được những kết quả nghiên cứu như sau:
1. Xác định được các thông số công nghệ (áp suất ép (P), độ nhớt của dung
dịch keo và chiều dày ván lạng gỗ) ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván thông qua
phân tích các yếu tố ảnh hưởng của ván nền, keo dán, thông số kỹ thuật dán và ván
lạng.
2. Thực nghiệm cho thấy áp suất ép, độ nhớt dung dịch keo và chiều dày ván
lạng có ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván với giới hạn bền kéo vuông góc bề
mặt ván, giới hạn bền uốn và tỷ lệ thấm keo trên bề mặt. Mối quan hệ giữa các yếu
tố công nghệ với chất lượng bề mặt ván được thể hiện qua các phương trình hồi qui
sau:
Với ván lạng gỗ Tràm bông vàng
- Giới hạn bền kéo vuông góc bề mặt ván
Y1 = 4,387 + 0,174 x1 + 0,157x2 + 0,546x3 – 0,287x1x2 + 0,163x1x3 + 0,152x12 + 0,117x32
σkvg = 5,46 – 11,327S + 0,637P – 0,047η – 1,15SP + 0,065Sη + 15,19S2 + 1,865 η2
- Đối với giới hạn bền uốn tĩnh
Y2 = 327,687 + 4,996x1 + 2,978x2 + 6,334x3 – 2,088x1x2 + 2,937x1x3 -1,887x2x3 +
4,747x12 – 1,652x22
σut = 377,029 – 479,62S + 12,35P – 0,107 η – 8,35SP + 1,175S η – 0,03P η +
474,706S2 – 0,26P2

- Đối với tỷ lệ thấm keo
Y3 = 3,184 - 0,768x1 – 1,297x2 – 0,722x3 + 0,673x1x2 + 0,808x12 + 1,059x22 + 0,546x32
Ytltk = 62,378 – 108,699S -4,408P – 0,203 η + 2,69SP + 80,824S2 + 0,169P2 + 8,73 η2
 Với ván lạng gỗ Xoan ta


- Đối với giới hạn bền kéo
Y1x = 4,178 + 0,103x1 + 0,191x2 + 0,446x3 – 0,251x1x2 + 0,151x1x3 + 0,193x12 + 0,154x32
σkvgx = 7,83 – 16,737S + 0,579P – 0,06 η – 1,005SP + 0,061S η + 19,257S2 + 2,458 η2
- Đối với giới hạn bền uốn tĩnh
Y2x = 314,672 + 4,578x1 + 2,442x2 + 6,474x3 – 1,612x1x2 + 2,413x1x3 – 2,487x2x3 +
4,689x12 – 1,463x22
σutx = 356,83 – 471,256S +11,692P +0,074 η – 6,45SP + 0,965S η -0,039P η +

468,914S2 – 0,234P2
- Đối với tỷ lệ thấm keo
Y3x = 4,040 - 0,925x1 – 1,586x2 – 0,869x3 + 0,781x1x2 + 0,978x12 + 1,293x22 + 0,649x32
Ytltk = 75,089 – 130,486S – 5,299P – 0,243 η + 3,125SP + 97,79S2 + 0,206P2 + 0,001 η2
Bài toán tối ưu được thiết lập trên cơ sở của hai hàm độ bền kéo vuông góc và
tỷ lệ thấm keo trong điều kiện ràng buộc của các yếu tố đầu vào và thông số đầu ra
độ bền uốn tĩnh, Thiết lập hai hàm này , kết quả tối ưu đạt được đối với ván lạng gỗ
Tràm bông vàng khi (315,8 < yut< 370,57) và α = 0,5 như sau:
σut = 336,22kG/cm2, σk = 5,135 kG/cm2 và Υtltk = 2,54% khi chiều dày ván lạng là S
= 0,5 mm, áp suất ép P = 8,8 kG/cm2 và độ nhớt dung dịch keo là η = 123 giây.
Với ván lạng gỗ Xoan ta khi (303, 2 < yut< 356, 74 kG/cm2) khi α = 0, 5 như sau:
σutx = 322,78kG/cm2, σkvgx = 4,89 kG/cm2 và Υtltkx = 3,26% khi chiều dày ván lạng
là S = 0,5 mm, áp suất ép P = 8,9 kG/cm2 và độ nhớt dung dịch keo là η = 124 giây.
3. Từ những thông số tối ưu tìm được, tiến hành xây dựng qui trình công nghệ
dán phủ mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ Tràm bông vàng và gỗ Xoan ta với các công
đoạn như sau: chuẩn bị nguyên vât liệu, tráng keo, xếp phôi, ép nhiệt, tái chế bề mặt

và chuyển sang công đoạn kế tiếp trong qui trình sản xuất.


SUMMARY
The thesis “Reseasrch some parameters at technologies cover the surface of
fiber boards (MDF GiaLai) by veneer of natural wood” was done at wood process
laboratory of Agriculture and Forestry University from February to October 2009.
The experiments were desgned in complete random with the following result:
1. To determine input factor: pressure (P), the viscosity of glue and thickness
of veneer affect the quality of board surface includes: board, glue, specifications
and veneer.
2. Experiments showed that pressure, viscosity and thickness of veneer affect
quality of surface with perpendicular enduring training on surface and bending
trength and seepage glue rate on the surface. The relative was showed between the
elements of technology with quality surface that was displayed by the regression
equation as follows:
 For veneer of Acasia wood
- Perpendicular endurance on surface
Y1 = 4,387 + 0,174 x1 + 0,157x2 + 0,546x3 – 0,287x1x2 + 0,163x1x3 + 0,152x12 + 0,117x32
σP = 5,46 – 11,327S + 0,637P – 0,047η – 1,15SP + 0,065Sη + 15,19S2 + 1,865 η2
- Bending strength static
Y2 = 327,687 + 4,996x1 + 2,978x2 + 6,334x3 – 2,088x1x2 + 2,937x1x3 -1,887x2x3 +
4,747x12 – 1,652x22
σbending = 377,029 – 479,62S + 12,35P – 0,107 η – 8,35SP + 1,175S η – 0,03P η +
474,706S2 – 0,26P2
- Glue seepage rate
Y3 = 3,184 - 0,768x1 – 1,297x2 – 0,722x3 + 0,673x1x2 + 0,808x12 + 1,059x22 + 0,546x32
YGSR = 62,378 – 108,699S -4,408P – 0,203 η + 2,69SP + 80,824S2 + 0,169P2 + 8,73 η2
 For veneer of Azadirafitta – India wood
- Perpendicular endurance on surface

Y1x = 4,178 + 0,103x1 + 0,191x2 + 0,446x3 – 0,251x1x2 + 0,151x1x3 + 0,193x12 + 0,154x32
σpai = 7,83 – 16,737S + 0,579P – 0,06 η – 1,005SP + 0,061S η + 19,257S2 + 2,458 η2
- Bending strength static


Y2x = 314,672 + 4,578x1 + 2,442x2 + 6,474x3 – 1,612x1x2 + 2,413x1x3 – 2,487x2x3 +
4,689x12 – 1,463x22
σbendingai = 356,83 – 471,256S +11,692P +0,074 η – 6,45SP + 0,965S η -0,039P η +
468,914S2 – 0,234P2
- Glue seepage rate
Y3x = 4,040 - 0,925x1 – 1,586x2 – 0,869x3 + 0,781x1x2 + 0,978x12 + 1,293x22 +
0,649x32
YGSRai = 75,089 – 130,486S – 5,299P – 0,243 η + 3,125SP + 97,79S2 +0,206P2
+0,001 η2
The optimal problem was established based on the two regression in the
constraints of the experimental range and Bending strength static we solved this
optimal problem and the results was dislayed for veneer of Acasia wood when
(315,8 < ybending< 370,57 kG/cm2) and α = 0,5 as follow:
σbending = 336,22 kG/cm2, σP = 5,135 kG/cm2 và ΥGSR = 2,54% when the thickness
of veneer is S = 0,5 mm, the pressure is P = 8,81 kG/cm 2 and solution viscosity glue
is η = 123 seconds.
For veneer of Azadirafitta – India wood when (303,2 < yut< 356,74 kG/cm2) and α =
0,5 as follow:
σbending = 322,78 kG/cm2, σP = 4,89 kG/cm2 và ΥGSR = 3,26% when the thickness of
veneer is S = 0,5 mm, the pressure is P = 8,85 kG/cm 2 and solution viscosity glue is
η = 124 seconds.
3. From the optimal parameters are found, we set up technology process in
board covered pasting by Acasia wood and Azadirafitta – India wood with the
following stages: preparation of materials, coating of glue, arrangment of embryos,
pressing by heat, recycling surface and transfer to the next stages in the

manufacturing process.


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

ý nghĩa

Thứ

nguyên
ANOVA

Phân tích phương sai

b

Chiều rộng mẫu thí nghiệm

Fb

Giá trị F tra bảng theo tiêu chuẩn Fisher

Ft

Giá trị F tính theo tiêu chuẩn Fisher

k

Số lần lặp lại mỗi thí nghiệm

s

Chiều dày mẫu thí nghiệm

cm

l

Chiều dài mẫu thí nghiệm

cm

L

Khoảng cách hai gối đỡ

cm

N

Số thí nghiệm

n0

Số thí nghiệp lặp lại ở tâm

n

Số lượng mẫu thí nghiệm

P

Áp suất ép

cm

kG/cm2
Pmax

Lực phá huỷ mẫu

R

Hệ số tương quan

R2

Hệ số tương quan bình phương điều chỉnh

U–F

kG

Urea Formaldehyde

S

Chiều dày ván lạng

η

Độ nhớt của dung dịch keo

σut

Độ bền uốn tĩnh

mm
giây

kG/cm2
σkvg

Độ bền kéo vuông góc bề mặt ván

kG/cm2


Υtltk

Tỷ lệ thấm keo bề mặt

%


MỤC LỤC
Trang chuẩn y.........................................................................................................i
Lý lịch cá nhân ..................................................................................................... ii

Lời cam đoan....................................................................................................... iii
Lời cảm ơn ...........................................................................................................iv
Tóm tắt..................................................................................................................v
Danh sách các chữ tắt ...........................................................................................ix
Mục lục .................................................................................................................x
Danh sách các bảng ........................................................................................... xiii
Danh sách các hình.............................................................................................xiv
Chương 1 MỞ ĐẦU............................................................................................. 16
1.1. Đặt vấn đề ......................................................................................................16
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 17
1.3. Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................17
1.4. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 17
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.........................................................................18
Chương 2 TỔNG QUAN.....................................................................................19
2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài .............................. 19
2.1.1. Các nghiên cứu ở ngoài nước.......................................................................19
2.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam .........................................................................21
2.1.3. Đánh giá chung về tình hình nghiên cứu ......................................................21
2.2. Tổng quan về công nghệ dán ván nhân tạo bằng ván lạng ............................... 22
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ và chất lượng dán phủ mặt ván sợi bằng
ván lạng gỗ ............................................................................................................28
2.3.1. Những yếu tố ảnh hưởng của ván nền .......................................................... 28
2.3.2. Những yếu tố ảnh hưởng của keo.................................................................29
2.3.3. Những yếu tố ảnh hưởng từ thông số kỹ thuật dán .......................................31


2.3.4. Những yếu tố ảnh hưởng của ván lạng ......................................................... 32
2.4. Đặc điểm và tiêu chuẩn kỹ thuật của ván sợi (MDF Gialai) ............................ 33
2.4.1. Đặc điểm của ván sợi ...................................................................................33
2.4.2. Yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật .........................................................................33

2.5. Đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý và hóa học của Tràm bông vàng..................34
2.5.1. Giới thiệu về cây Tràm bông vàng ............................................................... 34
2.5.2. Đặc điểm cấu tạo của gỗ Tràm bông vàng....................................................35
2.5.3. Tính chất cơ, lý và hóa học của gỗ ............................................................... 36
2.6. Đặc điểm, cấu tạo và tính chất cơ lý gỗ Xoan ta..............................................37
2.6.1. Giới thiệu về cây gỗ Xoan ta........................................................................37
2.6.2. Đặc điểm cấu tạo gỗ Xoan ta .......................................................................37
2.6.3. Tính chất cơ, lý của gỗ Xoan ta....................................................................38
2.7. Đặc điểm và đặc tính của keo U – F................................................................ 39
2.7.1. Đặc điểm của keo U – F...............................................................................39
2.7.2. Đặc tính liên kết của keo U – F ....................................................................39
2.8. Sự hình thành liên kết giữa ván nền – keo – ván lạng......................................40
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 42
3.1. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................42
3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................42
3.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ............................................................... 42
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ......................................................... 42
3.2.2.1 Phương tiện thực nghiệm ...........................................................................42
3.2.2.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ....................................................... 43
3.2.2.3. Phương pháp xác định các thông số nghiên cứu ........................................52
3.2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ....................................................54
3.2.2.5. Bài toán tối ưu hóa....................................................................................56
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 59
4.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm dán phủ mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ Tràm
bông vàng..............................................................................................................59


4.1.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra giới hạn độ bền kéo
vuông góc bề mặt ván sau khi dán Y1 ....................................................................59
4.1.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra giới hạn độ bền uốn tĩnh

ván sợi sau khi dán Y2 ............................................................................................. 63
4.1.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra là tỷ lệ thấm keo trên bề
mặt ván sau khi dán Y3 .......................................................................................... 67
4.1.4 Xác định các thông số tối ưu.........................................................................71
4.1.4.1 Xác định các thông số tối ưu hàm một mục tiêu .........................................71
4.1.4.2 Xác định các thông số tối ưu hàm đa mục tiêu ...........................................73
4.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm dán phủ mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ Xoan ta
.............................................................................................................................. 74
4.2.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra giới hạn độ bền kéo
vuông góc bề mặt ván sau khi dán Y1x ...................................................................74
4.2.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra giới hạn độ bền uốn tĩnh
ván sợi sau khi dán Y2x .......................................................................................... 77
4.2.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm với thông số đầu ra là tỷ lệ thấm keo trên bề
mặt ván sau khi dán Y3x ......................................................................................... 82
4.2.4 Xác định thông số tối ưu ...............................................................................86
4.2.4.1 Xác định các thông số tối ưu hàm một mục tiêu .........................................86
4.1.4.2 Xác định các thông số tối ưu hàm đa mục tiêu ...........................................88
4.3 Đề xuất sơ đồ quy trình công nghệ dán phủ mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ Tràm
bông vàng và Xoan ta ............................................................................................ 89
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................ 91
5.1. Kết luận ..........................................................................................................91
5.2. Kiến nghị........................................................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................95
PHỤ LỤC


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BảNG 2.1 ĐIềU KIệN CÔNG NGHệ DÁN ÉP VÁN LạNG BằNG KEO U – F BÌNH THƯờNG
VÀ KEO ĐÓNG RắN NHANH .................................................................................27

BảNG 2.2 TÍNH CHấT CƠ, LÝ CủA VÁN SợI ............................................................ 34
BảNG 2.3 TÍNH CHấT CƠ HọC, VậT LÝ VÀ HÓA HọC CủA Gỗ TRÀM BÔNG VÀNG ......36
BảNG 2.4 TÍNH CHấT CƠ HọC VÀ VậT LÝ CủA Gỗ XOAN TA ....................................38
BảNG 2.5 TIÊU CHUẩN Kỹ THUậT KEO .................................................................24
BảNG 3.1 MứC VÀ KHOảNG BIếN THIÊN CủA CÁC YếU Tố NGHIÊN CứU THEO PHƯƠNG
ÁN BậC NHấT .......................................................................................................49

BảNG 3.2 MứC VÀ KHOảNG BIếN THIÊN CủA CÁC YếU Tố NGHIÊN CứU THEO PHƯƠNG
ÁN BậC HAI BấC BIếN QUAY..................................................................................51

BảNG 4.1 MA TRậN THI NGHIệM VA KếT QUả THI NGHIệM .....................................59
BảNG 4.3 MA TRậN THÍ NGHIệM VÀ KếT QUả THÍ NGHIệM Tỷ Lệ THấM KEO.............68
BảNG 4.4. MA TRậN THÍ NGHIệM VÀ KếT QUả THÍ NGHIệM ....................................74
BảNG 4.6 MA TRậN THÍ NGHIệM VÀ KếT QUả THÍ NGHIệM Tỷ Lệ THấM KEO.............83
BảNG 5.1 KếT QUả NGHIÊN CứU CÔNG NGHệ DÁN MặT VÁN SợI BằNG VÁN LạNG Gỗ
TRÀM BÔNG VÀNG ............................................................................................. 83
BảNG 5.2 KếT QUả NGHIÊN CứU CÔNG NGHệ DÁN MặT VÁN SợI BằNG VÁN LạNG Gỗ
XOAN TA ............................................................................................................77


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Ảnh hưởng của áp suất đến độ bền dán dính...........................................25
Hình 2.2 Quan hệ giữa thời gian ép và áp suất ép..................................................26
Hình 2.3 Sơ đồ liên kết hóa học của gỗ với nhựa ure formaldehyde ......................41
Hình 3.1 Mô hình nghiên cứu công nghệ dán mặt ván sợi .....................................48
Hình 3.2 Biểu đồ dán mặt ván sợi .........................................................................50
Hình 3.3 Sơ đồ lấy mẫu thí nghiệm trên tấm ván sợi dán mặt................................ 52
Hình 3.4 Sơ đồ mẫu thử độ bền kéo vuông góc mặt ván sợi phủ mặt ván lạng ......53
Hình 3.5 Sơ đồ mẫu thử độ bền uốn tĩnh ván sợi phủ mặt ván lạng ....................... 54
Hình 3.6 Phương pháp xác định tỷ lệ thấm keo trên bề mặt ván ............................ 54

Hình 4.1 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết .................................62
Hình 4.2 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y1 dạng mã hoá
.............................................................................................................................. 62
Hình 4.3 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết .................................67
Hình 4.4 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y2 dạng mã hoá
.............................................................................................................................. 67
Hình 4.5 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết .................................70
Hình 4.6 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y3 dạng mã hoá.
.............................................................................................................................. 70
Hình 4.7 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết .................................76
Hình 4.8 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y3 dạng mã hoá
.............................................................................................................................. 77
Hình 4.9 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết .................................81
Hình 4.10 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y2x dạng mã hoá
.............................................................................................................................. 81
Hình 4.11 Đồ thị so sánh các điểm thực nghiệm với lý thuyết ............................... 85
Hình 4.12 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các hệ số hồi quy y3 dạng mã hoá
.............................................................................................................................. 85
Hình 4.13 Sơ đồ công nghệ dán mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ tự nhiên ...................... 89


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay gỗ và sản phẩm từ gỗ ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng,
gia tăng về số lượng và chất lượng. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng, vấn đề chuyển
hướng mục tiêu sử dụng gỗ rừng tự nhiên sang gỗ rừng trồng mọc nhanh và các loại
vật liệu tổng hợp khác đang được nhiều nhà nghiên cứu, sản xuất kinh doanh gỗ
quan tâm. Lợi dụng triệt để tài nguyên rừng hiện có là một trong những hướng quan
trọng để giải quyết mâu thuẫn cung cầu về gỗ.

Phát triển sản xuất ván nhân tạo như ván dăm, ván sợi và ván dán…v.v. là vấn
đề quan trọng của việc tiết kiệm gỗ.
Cùng với việc đẩy mạnh sản xuất ván nhân tạo, người ta cũng không ngừng
đưa ra những yêu cầu mới đối với tính chất của ván nhân tạo. Để mở rộng phạm vi
sử dụng của ván nhân tạo, làm cơ sở có thể thay thế gỗ tự nhiên có hiệu quả phải
căn cứ vào mục đích sử dụng của sản phẩm, nâng cao một bước tính chất cơ, lý,
tính chất ổn định hóa học, tính năng sử dụng, chất lượng bề mặt và hiệu quả trang
sức của ván nhân tạo. Vì thế ngoài việc tiếp tục nghiên cứu cải tiến công nghệ và
thiết bị sản xuất ván nhân tạo còn cần phải tiến hành gia công lần thứ hai ván nhân
tạo và sản phẩm chế tạo từ ván nhân tạo. Nội dung gia công lần hai tương đối rộng,
nhưng từ thực tiễn trong và ngoài nước cho thấy chủ yếu của gia công lần hai là xử
lý trang sức bề mặt ván nhân tạo. Công nghệ sản xuất ván nhân tạo luôn luôn đổi
mới, luôn xuất hiện các loại keo mới, những chất liệu, vật liệu phủ mặt mới nhằm
nâng cao giá trị của sản phẩm, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu.
Các phương pháp phủ mặt ván nhân tạo rất đa dạng phong phú, nhiều loại hình
nhiều chủng loại vật liệu khác nhau như dán phủ bằng ván lạng gỗ, giấy tẩm keo,


tấm melamine cốt giấy, ván lạng tổng hợp, phủ màng sơn mỏng, in vân, phun trang
sức…Nhưng các công trình nghiên cứu có hệ thống và cụ thể về nghiên cứu công
nghệ trang sức bề mặt ván sợi còn nhiều vấn đề cần được giải quyết. Chính vì
những lý do trên mà tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định một số thông số công
nghệ phủ mặt ván sợi (MDF Gia Lai) bằng ván lạng gỗ tự nhiên”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xác định các giá trị tối ưu như độ nhớt dung dịch keo (η), chiều
dày ván lạng (S) và áp suất ép (P) trong dán phủ mặt ván sợi bằng ván lạng gỗ Tràm
bông vàng và gỗ Xoan ta ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván sau khi dán, qua đó
đề xuất qui trình công nghệ dán phủ mặt ván sợi với hai loại ván lạng gỗ Tràm bông
vàng và gỗ Xoan ta.
1.3. Đối tượng nghiên cứu

Hiện nay có nhiều loại ván lạng với các chủng loại gỗ và chất lượng khác
nhau, trong đề tài này chúng tôi chọn ván lạng từ gỗ Tràm bông vàng (Acacia
auriculiformis A. Cunn et Bench), gỗ Xoan ta (Azadirafita – Indica) được lạng từ
Công ty kỹ nghệ Long việt và loại ván nền là ván MDF (Medium Density
Fiberboard) Gia Lai được sản xuất tại nhà máy MDF Gia Lai.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài chúng tôi nghiên cứu 2 loại gỗ chủ yếu để dán mặt
ván sợi hiện nay đang được sử dụng rộng rãi. Mỗi loại gỗ chúng tôi xây dựng một
chế độ công nghệ dán mặt thích hợp.
Khi nghiên cứu xây dựng các thông số công nghệ cho loại gỗ để dán mặt ván
sợi có nhiều yếu tố tác động đến quá trình dán mặt. Tuy nhiên do thời gian và điều
kiện có hạn nên chúng tôi chỉ chọn những yếu tố có ảnh hưởng nhiều đến quá trình
nghiên cứu và cố định những yếu tố ít ảnh hưởng tới quá trình dán mặt ván sợi.
- Các yếu tố biến đổi : áp suất ép, độ nhớt keo dán và chiều dày của ván lạng
- Các yếu tố cố định : loại gỗ tạo ván (gỗ Tràm bông vàng và gỗ Xoan ta), thời
gian ép, loại keo, lượng keo tráng, chất độn trong keo, tốc độ đóng rắn của dung


dịch keo, phần trăm lượng đóng rắn, độ ẩm của ván nền, độ nhẵn bề mặt ván nền và
sai số chiều dày ván nền.
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xây dựng mối quan hệ giữa các yếu tố như nhiệt độ, áp suất ép, chiều dày ván
lạng và độ nhớt của keo ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván thể hiện qua các chỉ
tiêu công nghệ độ bền uốn, độ bám dính bề mặt và tỷ lệ thấm keo.
Với nghiên cứu này các tổ chức hay doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực
công nghiệp chế biến gỗ có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo và ứng dụng vào
thực tiễn dán mặt ván sợi và các sản phẩm cùng loại.


Chương 2

TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài
2.1.1. Các nghiên cứu ở ngoài nước
Nghiên cứu về lĩnh vực phủ mặt ván nhân tạo được bắt đầu những thập niên
60, hiện nay phương pháp phủ mặt đã và đang được ứng dụng rộng rãi, đã có nhiều
tác giả trên thế giới nghiên cứu về lĩnh vực này và tương đối đầy đủ.
Borne (1962), đã đưa ra các yêu cầu khi lợp mặt ván dăm như: Ván nền phải
có độ nhẵn tốt và chiều dày đồng đều. Ván mỏng phải cắt đúng kích thước, độ nhẵn
bề mặt cao, không khuyết tật, mỏng đều, có xử lý bề mặt và độ ẩm phù hợp…phải
sử dụng keo với chủng loại, định mức và chất đóng rắn phù hợp (Bome, 1962)
Mikhailov (1965), bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm nhiều yếu tố đã
tính được với keo Cacbonic nồng độ 60% thì chi phí cho 1 m2 khi phủ mặt ván dăm
bằng ván lạng là 95 – 105 g/m2 (Sevando, 1977)
Sevando (1977), cho rằng độ bền ván dán cũng quyết định bởi chiều dày lớp
keo, chiều dày trung bình của lớp keo được tính như sau:
htb = hmin + Hmax/2
Trong đó: Hmax là độ nhấp nhô (độ nhẵn) là bề mặt cực đại của ván nền và ván
lạng phủ mặt; hmin là chiều dày lớp keo tối thiểu nó phụ thuộc vào lượng keo tráng
và áp lực ép (Sevando, 1977).
Svarchman (1973), cho rằng khi lợp mặt ván dăm bằng ván lạng sẽ làm tăng
sức bền uốn tĩnh của ván và sẽ tăng tỷ lệ với chiều dày ván mỏng phủ mặt
Muzin và cộng tác viên (1979) đã tiến hành hàng loạt các thí nghiệm nhằm áp
dụng sản xuất ván lạng làm từ gỗ Dẻ mỏng 0.4 mm và phủ mặt ván dăm. Do điều
kiện máy móc và kỹ thuật lúc bấy giờ nên ván mỏng này còn nhiều khuyết tật do đó


có nhiều nguy cơ thấm keo lên bề mặt khi phủ mặt ván dăm. Cho nên khi sản xuất
ván lạng mỏng 0.4 mm cần có những công nghệ ép với chế độ được theo dõi kỹ
(Kirilov; Glotov, 1985).
Theo Kirilov và Glotov (1985), khi giảm chiều dày ván phủ mặt thì nguy cơ

tràn keo lên bề mặt tăng, vì vậy nên hạn chế sử dụng ván quá mỏng, tuy nhiên để
hạn chế làm tràn keo thì phải nghiên cứu cơ chế làm tràn keo lên mặt ván phủ. Đại
học Lâm Nghiệp Varonhet đã nghiên cứu sử dụng ván phủ mặt với chiều dày 0.4
mm phủ mặt ván dăm khối lượng riêng 700kg/m3 và ép trong máy ép 1 tầng, nhiệt
độ ép 1250C giữ trong 1 phút. Ván lạng là loại ván từ gỗ Dẻ, độ nhớt keo 80-250
giây (BZ.4), khối lượng keo tráng dao động từ 80-250 g/m2, áp lực 0,1 đến 1,5 Mpa.
Nghiên cứu này nhằm tìm chế độ công nghệ để lượng keo tràn lên bề mặt là ít nhất,
kết quả nghiên cứu chứng tỏ rằng để hạn chế lượng keo tràn thì nên sử dụng ván
mỏng có gia cố bề mặt bằng biện pháp cán, giữ cho ván lạng không nên vượt quá độ
ẩm 10%. Kết hợp các điều kiện khác về keo và áp lực có thể đảm bảo hạn chế lượng
keo tráng đủ để không ảnh hưởng đến sản phẩm (Kirilov; Glotov, 1985).
Theo Chubov và Chubinski (1986), khi phủ mặt ván dăm thì khuyết tật hay
gặp là bong lớp ván phủ mặt cục bộ. Khuyết tật này xuất hiện trong quá trình giảm
áp suất ép, làm một phần hơi nước bị thất thoát ra quá nhanh. Có thể để hạn chế
khuyết tật này người ta làm giảm nhiệt độ bàn ép, tuy nhiên nếu dùng chất đóng rắn
là NH4Cl với keo Cacbonic thì giảm nhiệt độ sẽ dẫn tới làm giảm năng suất thiết bị
ép (Chubov; Chubinski et al, 1986).
Đặng Đình Bôi (1989), đã nghiên cứu cơ chế đóng rắn của keo trong gỗ theo
thời gian, áp lực và nhiệt độ (có sử dụng chất đóng rắn) để đưa ra quy luật đóng rắn
và giải thích quy luật cũng như áp dụng nó vào thực tế phủ mặt ván dăm bằng ván
lạng cực mỏng. Tác giả sử dụng ván mỏng có chiều dày 0,3 mm trở lên để phủ mặt
ván dăm (Loại gỗ Dầu) với lượng keo tráng và lượng chất đóng rắn phù hợp (Đặng
Đình Bôi, 1989).


2.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Trong những năm gần đây trên thực tế sản xuất một số nhà máy chế biến gỗ đã
áp dụng phương pháp dán mặt ván lạng gỗ tự nhiên lên bề mặt ván nhân tạo, tuy
nhiên việc nghiên cứu hoàn thiện qui trình công nghệ, lựa chọn các thông số công
nghệ hợp lý nhằm giảm tỷ lệ khuyết tật và tiết kiệm gỗ tự nhiên chưa được đầu tư

nghiên cứu nhiều. Một số công trình nghiên cứu có liên quan điển hình như:
Phạm Văn Chương (2002) đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và
thời gian dán lớp mặt đến chất lượng sản phẩm ván ghép thanh. Tác giả đã kết luận,
với ván mỏng gỗ Trám trắng phủ lên ván ghép thanh từ keo tai tượng thì chế độ ép
hợp lý là nhiệt độ (120 – 125) 0C và thời gian ép 2,8 – 3,2 phút tương đương 0,84
– 0,96 phút/mm chiều dày ván mặt (Phạm Văn Chương, 2000).
Hoàng Thị Thanh Hương (2002) đã nghiên cứu công nghệ dán mặt ván dăm
tre gỗ kết hợp và ván ghép thanh tre bằng ván mỏng từ gỗ cao su. Tác giả đã kết
luận chế độ ép hợp lý là nhiệt độ 105 0C, Áp suất ép 6,5 kG/cm2 lượng keo tráng
160 g/m2 với η = 55giây (Hoàng Thị Thanh Hương, 2002).
2.1.3. Đánh giá chung về tình hình nghiên cứu
Trên thế giới việc nghiên cứu và ứng dụng dán phủ mặt ván nhân tạo đã và
đang được ứng dụng rộng rãi, đã có nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu về lĩnh
vực này và tương đối đầy đủ. Tuy nhiên ở Việt Nam công nghệ phủ mặt ván nhân
tạo mới được quan tâm và nghiên cứu trong những năm gần đây. Đã có một số đề
tài nghiên cứu về lĩnh vực này tuy nhiên mới nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ,
thời gian ép trong phủ mặt ván ghép thanh hoặc là ván dăm tre gỗ kết hợp bằng ván
lạng. Nhưng những đề tài đi sâu vào nghiên cứu công nghệ phủ mặt ván sợi (MDF)
bằng ván lạng gỗ tự nhiên thì rất ít và chưa có hệ thống.
Chính vì vậy việc nghiên cứu xác định một thông số công nghệ phủ mặt ván
sợi (MDF Gia Lai) bằng ván lạng gỗ tự nhiên để tìm ra một số thông số công nghệ
tối ưu nhằm giảm tối đa các khuyết tật thường gặp như phồng dộp cục bộ bề mặt,
thấm keo lên bề mặt ván lạng…, nâng cao chất lượng ván MDF dán mặt đang còn là
chổ trống mà cần đầu tư nghiên cứu.


2.2. Tổng quan về công nghệ dán ván nhân tạo bằng ván lạng
 Gỗ là vật liệu có rất nhiều đặc tính tốt như gia công dễ dàng có thể hút ẩm
và nhả ẩm, có thể hấp thụ tia cực tím, không kích thích mắt người, có tính đàn hồi
nhất định, hoa văn, màu sắc rất phong phú và đa dạng. Với ván nhân tạo khi được

dán phủ mặt thì cũng có những đặc tính tốt của gỗ đó chính là ván lạng mỏng đây
cũng là loại dán mặt trang sức mà được mọi người ưa chuộng. Có rất nhiều chủng
loại gỗ phù hợp để sản xuất ván lạng, thông thường chủng loại gỗ dùng để sản xuất
ván lạng có những yêu cầu sau:
- Gỗ sớm muộn phải rõ ràng, tổ chức tia gỗ thô hoặc dày đặc mà trên mặt cắt
xuyên tâm hay tiếp tuyến hình thành nên vân thớ gỗ đẹp
- Phải dễ dàng trong khi tiến hành bóc lạng, dán dính và gia công quét phủ
- Đường kính lỗ mạch của gỗ cây lá rộng không nên quá lớn nếu không khi
sản xuất ván mỏng rất dể bị khuyết tật và dán phủ dể bị thấm keo.
 Độ dày ván mỏng trang sức thông thường 0,2 – 1,0mm. Âu – Mỹ thường
dùng chiều dày ván mỏng khỏang 0,7 ~ 0,8mm, còn Nhật Bản thường 0,2 ~ 0,3mm
còn ở nước ta chiều dày ván mỏng thông thường khỏang 0,5mm. Gỗ quý hiếm ngày
càng khan hiếm do đó chiều dày ván mỏng có xu thế ngày càng giảm dần, nhưng
khi giảm bớt chiều dày ván mỏng cũng đem lại rất nhiều khó khăn trong trang sức
ván lạng và đồng thời cũng có yêu cầu rất cao đối với gỗ nền.
 Quy trình công nghệ dán mặt ván nhân tạo bằng ván lạng gỗ
Phương pháp dán phủ ván lạng gỗ lên bề mặt ván nhân tạo chia làm 2 loại: dán
nguội và dán nóng. Dán nóng theo phương pháp ép nhiệt có: phương pháp khô và
phương pháp ướt. Đặc điểm của công nghệ dán khô là ván lạng sau khi sấy khô mới
tiến hành dán. Đặc điểm của phương pháp dán ướt là sử dụng loại keo đặc biệt, dán
ván lạng có độ ẩm tương đối cao lên mặt ván nhân tạo. Đây là một loại công nghệ
mới.
- Tráng keo và tổ hợp xếp phôi
Để đảm bảo chất lượng của ván lạng dán mặt ván nhân tạo và tính ổn định
hình dạng của sản phẩm, khi xếp phôi phải tuân thủ theo nguyên tắc đối xứng, tức là


ván lạng dán cả hai mặt ván nhân tạo phải cùng một loại gỗ, cùng chiều dày, cùng
độ ẩm và cùng chiều thớ gỗ. Loại gỗ có thể thay thế nhưng chiều dày, độ ẩm và
chiều thớ của ván lạng phải đối xứng cân bằng.

Ván nhân tạo thường dùng phương pháp dán một lớp tức là mỗi mặt của ván
dán một tấm ván lạng, nếu bề mặt ván nền không nhẵn hoặc ván lạng quá mỏng
hoặc bề mặt dán lớn thì thường phải dùng phương pháp dán 2 lớp, tức là mỗi mặt
của ván dán 1 tấm ván bóc có chiều dày từ 0,6 ÷ 1,5 mm và 1 tấm ván lạng.
Khi xếp phôi chiều thớ ván lạng phải vuông góc với chiều thớ của ván nền, khi
dán 2 lớp chiều thớ của ván bóc dán trên bề mặt ván nền phải vuông góc với chiều
thớ của ván nền, chiều của thớ ván lạng trên ván bóc về nguyên tắc phải vuông góc
với chiều thớ của ván bóc, nếu ván lạng quá mỏng thì chiều thớ của nó cũng có thể
song song với chiều thớ của ván bóc.
Keo thường dùng để dán ván lạng là keo U – F đóng rắn nhanh và chất đóng
rắn NH4Cl hoặc hỗn hợp dung dịch NH4Cl và uotropin (CH2)6N4. Keo U – F có
nhiều tính năng tốt, nhưng dễ gây khuyết tật thấm keo. Vì thế khi pha keo cần cho
thêm một lượng chất độn thích hợp (cao lanh, bột mì công nghiệp…) để tăng độ
nhớt của keo, giảm bớt khuyết tật thấm kéo khi dán.
Keo U – F hình thành một lớp keo giòn làm ảnh hưởng đến chất lượng dán
dính, để nâng cao khả năng đàn hồi của keo U – F những năm gần đây người ta bắt
đầu dùng keo dạng sữa PVAc (polyaxetat etyl) đến... tính keo U- F. Keo PVAc
dạng sữa là loại keo nhiệt dẻo, khả năng dán dính tốt, sử dụng dễ dàng, cơ bản
không độc hại nhưng keo PVAc khả năng chịu nước kém nên thường được dùng
với keo U – F để nâng cao khả năng chịu nước.
Lượng keo dùng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mặt dán, có quan hệ với
loại keo và ván nền. Nồng độ và độ nhớt của keo càng thấp thì càng tốn keo, ván
nền càng chặt chẽ thì khả năng thấm keo càng kém, lượng keo dùng càng ít. Lượng
keo dùng nên lấy điều kiện hình thành một lớp keo nhất định làm tiêu chuẩn. Khi
chiều dày lớp keo không đủ, có thể xuất hiện những chỗ không dính. Nhưng nếu lớp
keo quá dày, độ bền dán dính sẽ giảm và có nguy cơ thấm keo lớp mặt, chiều dày