XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY GỖ CHO HAI LOẠI GỖ BẠCH ĐÀN ÚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY CHÂN KHÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
****************

BÙI TẤN HUY THIỆP

XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY GỖ CHO HAI LOẠI
GỖ BẠCH ĐÀN ÚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẤY CHÂN KHÔNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 05 / 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
****************

BÙI TẤN HUY THIỆP

XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY GỖ CHO HAI LOẠI
GỖ BẠCH ĐÀN ÚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẤY CHÂN KHÔNG

Ngành: Chế Biến Lâm Sản

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. PHẠM NGỌC NAM

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 05 / 2012


LỜI CẢM ƠN
Xin gửi lời chân thành cảm ơn sâu sắc tới:
 Ban giám hiệu cùng toàn thể thầy cô trường đại học Nông Lâm thành phố
Hồ Chí Minh.
 Quý thầy cô khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt là bộ môn Chế Biến Lâm Sản đã
tận tình giảng dạy, truyền đạt lại những kiến thức giúp tôi thực hiện đề tài
này.
 PGS.TS. Phạm Ngọc Nam, người đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện đề tài.
 Ban lãnh đạo, các anh chị phòng kỹ thuật cùng toàn thể anh chị em công
nhân viên Trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản – Giấy và bột giấy
trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi thực hiện và hoàn thành đề tài này.
 Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn ở bên cạnh động viên và hỗ trợ tôi
trong những năm học tại trường.

Xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, tháng 05 năm 2012

Sinh viên: Bùi Tấn Huy Thiệp

i

TÓM TẮT
Đề tài được thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản – Giấy và
bột giấy trường đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ ngày
21/2/2012 đến 21/5/2012. Phương pháp nghiên cứu: sử dụng phương pháp nghiên
cứu thực nghiệm, xử lý số liệu trên phần mềm Statgraphic 7.0 và phần mềm Excel.
Gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus grandis) có khối lượng thể tích cơ bản 0,60
g/cm3, độ hút ẩm 18,23 % (40 ngày), độ hút nước 100,32 % (40 ngày). Tỷ lệ dãn nở
tiếp tuyến 11,15 %, Tỷ lệ dãn nở xuyên tâm 7,93 %; độ ẩm bảo hòa 29,52 %. Ứng
suất nén dọc 403,59 (kG/cm2), ứng suất nén ngang thớ toàn bộ tiếp tuyến 34,87
(kG/cm2), ứng suất uốn tĩnh 704,89 (kG/cm2).
Gỗ Bạch đàn đỏ (Eucalyptus camaldulensis) có khối lượng thể tích cơ bản
0,77 g/cm3, độ hút ẩm 22,96% (40 ngày), độ hút nước 89,23 % (40 ngày). Tỷ lệ dãn
nở tiếp tuyến 10,86 %, Tỷ lệ dãn nở xuyên tâm 5,34 %; độ ẩm bảo hòa 30,21 %.
Ứng suất nén dọc 504,24 (kG/cm2), ứng suất nén ngang thớ toàn bộ tiếp tuyến 56,30
(kG/cm2), ứng suất uốn tĩnh 1015,07 (kG/cm2).
Kết quả nghiên cứu: tìm ra được chế độ sấy thích hợp cho hai loại gỗ bạch
đàn Úc bằng phương pháp sấy chân không. Kết quả nghiên cứu xác định được chế
độ sấy chân không tối ưu khi sấy gỗ bạch đàn trắng ở nhiệt độ sấy 52,30C và thời
gian xử lý ban đầu là 5,18 giờ thì tỷ lệ khuyết tật gỗ bạch đàn trắng là 4,41% và thời
gian sấy là 79,52 giờ. Chế độ sấy sấy chân không tối ưu khi sấy gỗ bạch đàn đỏ ở
nhiệt độ 49,10C và thời gian xử lý ban đầu là 5,43 giờ thì tỷ lệ khuyết tật gỗ bạch
đàn đỏ là 4,9% và thời gian sấy là 112 giờ. Khi sấy ở nhiệt độ thích hợp và có
khoảng thời gian xử lý ban đầu hợp lý thì sẽ rút ngắn được thời gian sấy.

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
TÓM TẮT .................................................................................................................. ii

MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ...............................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu .........................................................................................2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu .....................................2
1.4.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................2
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn........................................................................................3
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................4
2.1. Tình hình sấy gỗ trên thế giới...........................................................................4
2.1.1. Phương pháp hong phơi tự nhiên...............................................................4
2.1.2. Phương pháp sấy kỹ thuật ..........................................................................4
2.1.3. Sấy gỗ bằng phương pháp sấy chân không trên Thế giới ..........................8
2.2. Tình hình nghiên cứu về sấy gỗ ở Việt Nam..................................................17
2.3. Lý thuyết về công nghệ sấy chân không ........................................................20
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................23
3.1. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................23
3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................23
3.2.1. Khảo sát đặc điểm cấu tạo gỗ ..................................................................23
3.2.2. Khảo sát tính chất vật lý .........................................................................25
3.2.3. Phương pháp phân tích thành phần hóa học ............................................29
3.2.4. Khảo sát tính chất cơ học .........................................................................32
3.2.5. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ..........................................................38
3.2.6. Phương pháp thực nghiệm sấy chân không gỗ bạch đàn.........................39
iii


Chương 4 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ......................................................................45

4.1. Một số đặt tính của hai loại gỗ bạch đàn nhập khẩu ......................................45
4.1.1. Các đặc điểm cấu tạo gỗ liên quan đến sấy .............................................45
4.1.2. Gỗ bạch đàn đỏ (Eucalyptus camaldulensis) .......................................47
4.1.3. Gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus grandis) .............................................48
4.1.4. Tính chât vật lý ........................................................................................52
4.1.4.1. Khối lượng thể tích ...........................................................................52
4.1.4.2. Độ hút ẩm của gỗ bạch đàn ...............................................................52
4.1.4.3. Độ hút nước của hai loại gỗ bạch đàn ...............................................54
4.1.4.4. Tỷ lệ dãn nở ......................................................................................55
4.1.4.5. Hệ số dãn nở......................................................................................56
4.1.4.6. Độ ẩm bão hòa thớ gỗ và độ ẩm thăng bằng của gỗ bạch đàn ..........56
4.1.5. Tính chất hóa học.....................................................................................57
4.1.6. Tính chất cơ học ......................................................................................58
4.1.6.1. Ứng suất ép dọc.................................................................................59
4.1.6.2. Ứng suất nén ngang thớ toàn bộ .......................................................59
4.1.6.3. Ứng suất trượt ...................................................................................60
4.1.6.4. Ứng suất uốn tĩnh ..............................................................................61
4.1.6.5. Ứng suất tách ....................................................................................62
4.2. Kết quả sấy chân không thực nghiệm hai loại gỗ bạch đàn nhập khẩu..........63
4.2.4. Thực nghiện sấy chân không gỗ bạch đàn trắng .....................................67
4.2.5. Thực nghiện sấy chân không gỗ bạch đàn đỏ ..........................................69
4.3. Đánh giá quy trình sấy chân không ................................................................72
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................74
5.1. Kết luận ..........................................................................................................74
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................76
PHỤ LỤC .................................................................. Error! Bookmark not defined.

iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

SCK

Sấy chân không

BĐĐ

Bạch đàn đỏ

BĐT

Bạch đàn trắng

Wo

Sức hút ẩm

Wn

Sức hút nước

D

Khối lượng thể tích của gỗ

Yt

Tỷ lệ dãn nở tiếp tuyến

Yx

Tỷ lệ dãn nở xuyên tâm

Yl

Tỷ lệ dãn nở dọc thớ

Yvdn

Tỷ lệ dãn nở thể tích

Kv

Hệ số dãn nở thể tích

Kt

Hệ số dãn nở tiếp tuyến

Kx

Hệ số dãn nở xuyên tâm

Kl

Hệ số dãn nở dọc thớ

Wbh%

Điểm bão hòa thớ gỗ

σnd

Ứng suất nén dọc thớ

σnn

Ứng suất nén ngang thớ

σkd

Ứng suất kéo dọc thớ

σtd

Ứng suất trượt dọc thớ

σtn

Ứng suất trượt ngang thớ

σut

Ứng suất uốn tĩnh

P

Lực tách

t

Nhiệt độ

ASTM

Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Kỳ

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Đường cong thể hiện sự phụ thuộc của áp suất- nhiệt độ sôi của nước......7 
Hình 2.2: Cách bố trí bộ phận cấp nhiệt trong sấy đối lưu dạng buồng sấy tròn........8 
Hình 2.3: Máy sấy chân không Model ESC của công ty ISVE ................................10 
Hình 2.4: Máy sấy chân không Model ES của công ty ISVE ...................................11 
Hình 2.5: Máy sấy chân không Model ES Junior 4/5 của công ty ISVE ..................12 
Hình 2.6: Máy sấy chân không Model EM của công ty ISVE .................................12 
Hình 2.7: Máy sấy chân không Model EM2V ..........................................................13 
Hình 2.8: Máy sấy chân không công ty RAPID LUMBER INC ..............................13 
Hình 2.9: Máy sấy chân không công ty IZHEVSK ELECTROMECHANICAL ....14 

Hình 2.10: Máy sấy chân không kết hợp sấy cao tần................................................14 
Hình 2.11: Máy sấy chân không của công ty FORINTEK .......................................15 
Hình 2.12: Máy sấy chân không của công ty VACUTHERM .................................15 
Hình 2.13: Đồ thị trạng thái của nước theo nhiệt độ và áp suất ................................21 
Hình 2.14: Đường cong thể hiện sự phụ thuộc của áp suất-nhiệt độ sôi của nước ...21 
Hình 3.1: Mẫu xác định độ hút ẩm............................................................................25 
Hình 3.2: Mẫu xác định độ hút nước và tỉ lệ co dãn các chiều .................................26 
Hình 3.3: Mẫu xác định khối lượng thể tích và độ dãn nở thể tích...........................27 
Hình 3.4: Thí nghiệm chưng cất bột gỗ trong Alcol – Benzen .................................31 
Hình 3.5: Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng ......................32 
Hình 3.6: Mẫu thí nghiệm ứng suất nén dọc thớ.......................................................33 
Hình 3.7: Mẫu thí nghiệm ứng suất nén ngang thớ toàn bộ ......................................34 
Hình 3.8: Mẫu thí nghiệm ứng suất kéo dọc .............................................................35 
Hình 3.9: Mẫu thí nghiệm ứng suất trượt..................................................................35 
Hình 3.10: Mẫu thí nghiệm ứng suất uốn tĩnh ..........................................................37 
Hình 3.11: Mẫu thí nghiệm ứng suất tách .................................................................38 
Hình 3.12: Mô hình máy sấy chân không .................................................................41 
Hình 3.13: Sơ đồ đối tượng nghiên cứu ....................................................................43 
vi


Hình 4.1: Cấu tạo thô đại của gỗ bạch đàn đỏ ..........................................................47 
Hình 4.2: Mặt cắt ngang, tiếp tuyến, xuyên tâm gỗ bạch đàn đỏ..............................48 
Hình 4.3: Cấu tạo thô đại của gỗ bạch đàn trắng ......................................................48 
Hình 4.4: Mặt cắt ngang, tiếp tuyến, xuyên tâm của gỗ bạch đàn trắng ...................49 
Hình 4.5: Sức hút ẩm của hai loại gỗ bạch đàn.........................................................53 
Hình 4.6: Sức hút nước của hai loại gỗ bạch đàn .....................................................54 

vii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 4.1: Bảng phân cấp kích thước tế bào mạch gỗ ...............................................49 
Bảng 4.2: Bảng phân cấp các đặc điểm của mạch gỗ ...............................................50 
Bảng 4.3: Bảng phân cấp kích thước tế bào sợi gỗ ...................................................50 
Bảng 4.4: Bảng phân cấp các đặc điểm của tia gỗ ....................................................50 
Bảng 4.5: Khối lượng thể tích của hai loại gỗ bạch đàn (g/cm3) ..............................52 
Bảng 4.6: Độ hút ẩm của hai loại gỗ bạch đàn .........................................................53 
Bảng 4.7: Độ hút nước của hai loại gỗ bạch đàn .....................................................54 
Bảng 4.8: Tỷ lệ dãn nở của hai loại gỗ bạch đàn ......................................................55 
Bảng 4.9: Hệ số dãn nở của hai loại gỗ bạch đàn .....................................................56 
Bảng 4.10: Độ ẩm bão hòa thớ gỗ, độ ẩm thăng bằng của hai loại gỗ bạch đàn ......57 
Bảng 4.11: Thành phần hóa học của gỗ bạch đàn đỏ và bạch đàn trắng .................57 
Bảng 4.12: Hệ số α điều chỉnh độ ẩm .......................................................................58 
Bảng 4.13: Ứng suất ép dọc thớ của hai loại gỗ bạch đàn ........................................59 
Bảng 4.14: Ứng suất nén ngang thớ toàn bộ của hai loại gỗ bạch đàn .....................60 
Bảng 4.15: Ứng suất trượt dọc, ngang thớ của hai loại gỗ bạch đàn ........................61 
Bảng 4.16: Ứng suất uốn tĩnh theo chiều tiếp tuyến của hai loại gỗ bạch đàn .........61 
Bảng 4.17: Tính chất cơ lý của gỗ theo tiêu chuẩn Việt nam (TCVN.1072-71) ......62 
Bảng 4.18: Ứng suất tách theo các chiều của hai loại gỗ bạch đàn ..........................62 
Bảng 4.19: Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố nghiên cứu ...........................67 
Bảng 4.20: Ma trận thí nghiệm và kết quả nghiên cứu SCK gỗ bạch đàn trắng.......67 
Bảng 4.21: Kết quả tính toán tối ưu hàm một mục tiêu của gỗ bạch đàn trắng ........69 
Bảng 4.22: Kết quả tính toán tối ưu hóa hàm đa mục tiêu của gỗ bạch đàn trắng ...69 
Bảng 4.23: Ma trận thí nghiệm và kết quả nghiên cứu SCK gỗ bạch đàn đỏ ...........69 
Bảng 4.24: Kết quả tính toán tối ưu hàm một mục tiêu của gỗ bạch đàn đỏ ............71 
Bảng 4.25: Kết quả tính toán tối ưu hóa hàm đa mục tiêu của gỗ bạch đàn đỏ ........71 

viii

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, trong tình hình nền kinh tế Thế Giới đang dần hồi phục sau thời kì
khủng hoảng suy thoái 2008. Ngành chế biến lâm sản nước ta đã có bước phát triển
mạnh, dần đáp ứng nhu cầu trong nước và đóng góp ngày càng lớn vào kim ngạch
xuất khẩu. Nếu như năm 2000 cả nước chỉ có 1.200 doanh nghiệp chế biến gỗ thì
đến năm 2009 con số này đã tăng đến 2.500, cách đây 10 năm, giá trị kim ngạch
xuất khẩu sản phẩm gỗ của Việt Nam chỉ có 219 triệu USD thì đến năm 2011 đã đạt
đến 4 tỷ USD, tăng hơn 10 lần và đã vươn lên chiếm vị trí thứ 5 trong những mặt
hàng xuất khẩu chủ chốt của Việt Nam. Sản phẩm gỗ của Việt nam đã có mặt tại
120 quốc gia và vùng lãnh thổ, đã tạo được uy tín với người tiêu dùng khắp thế giới.
Tuy nhiên, ngành chế biến lâm sản và đồ gỗ của nước ta vẫn còn nhiều tồn tại và đó
chính là tác nhân gây ách tắc cho sự phát triển. Theo đó, sức cạnh tranh của các
doanh nghiệp cũng ngày càng gay gắt hơn, tất cả các doanh nghiệp cần phải tổ chức
lại sản xuất đổi mới công nghệ, thiết bị để giảm giá thành sản xuất, tăng chất lượng
sản phẩm, tăng sức cạnh tranh trên thị trường thế giới. Trong quá trình chế biến gỗ
thì sấy gỗ là khâu quan trọng tốn nhiều thời gian và chi phí. Sấy là quá trình xử lý
nhiệt nhằm làm bay hơi nước trong nguyên liệu, giảm độ ẩm của nguyên liệu đến độ
ẩm theo yêu cầu sử dụng. Đây là khâu công nghệ quan trọng nhất góp phần vào việc
nâng cao giá trị sử dụng và chất lượng sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm xuất
khẩu. Khác với nhiều loại vật liệu khác, gỗ là vật liệu hữu cơ bất đẳng hướng theo
các chiều thớ, kích thước, chủng loại. Trong quá trình sấy có hai giai đoạn sấy với
tốc độ giảm ẩm khác nhau, là giảm ẩm không đổi và giảm ẩm giảm dần. Vì vậy, khi
sấy không những chỉ chọn chế độ nhiệt hợp lý mà còn phải khống chế môi trường

1

ẩm của không khí theo từng giai đoạn. Chọn chế độ sấy thích hợp chính là tìm giải
pháp vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm, đồng thời rút ngắn thời gian sấy.
Trong quá trình sấy, tốc độ sấy nhanh hay chậm, chất lượng sản phẩm tốt hay
xấu còn được quyết định bởi chính đối tượng nguyên liệu sấy và thiết bị sấy. Đối
tượng nguyên liệu sấy được đặc trưng bởi các đặc điểm cấu tạo và tính chất cơ lý
của nó. Đặc biệt, các loại gỗ nhập khẩu hiện nay chưa có quy trình sấy tối ưu, mà
chủ yếu dựa vào kinh nghiệm là chính, cho nên chất lượng sản phẩm nhiều khi
không đạt yêu cầu. Công nghệ sấy gỗ kiểu chân không là một trong những phương
pháp đã được ứng dụng thành công ở rất nhiều nước trên thế giới với nhiều ưu điểm
như thời gian sấy giảm so với kiểu sấy quy chuẩn, giảm khuyết tật gỗ sấy và giảm
chi phí sấy. Chính vì thế việc “Xây dựng quy trình sấy gỗ cho hai loại gỗ bạch đàn
nhập khẩu bằng phương pháp sấy chân không” là một giải pháp khả thi và rất cần
thiết giúp nâng cao hiệu quả sản xuất.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của đề tài là xây dựng quy trình công nghệ sấy gỗ bạch
đàn đỏ và bạch đàn trắng nhập khẩu bằng phương pháp sấy chân không.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu các mục tiêu sau:
- Xác định những yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy
chân không.
- Xây dựng được quy trình công nghệ sấy chân không cho hai loại gỗ bạch
đàn nhập khẩu.
- Tìm ra được chế độ sấy tối ưu trong các quá trình công nghệ sấy gỗ bạch
đàn đỏ và bạch đàn trắng nhập khẩu.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Luận văn nêu ra các vấn đề cốt yếu về lý thuyết công nghệ sấy gỗ chân
không với các trang thiết bị và điều kiện sản xuất của Việt Nam.

2


1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tìm ra chế độ sấy tối ưu, từ đó nâng cao chất lượng gỗ bạch đàn đỏ và bạch
đàn trắng nhập khẩu phục vụ sản xuất đồ mộc xuất khẩu. Đưa vào ứng dụng trong
thực tế để giúp cho ngành sấy Việt Nam có một bước phát triển mới.
Kết quả của đề tài có thể đưa ra áp dụng đại trà ngoài sản xuất để nâng cao
chất lượng các sản phẩm gỗ sau khi sấy.

3


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Tình hình sấy gỗ trên thế giới
Qua tài liệu tham khảo cho thấy rằng ở những nước có nền công nghiệp phát
triển đều có ngành công nghiệp chế biến gỗ tiên tiến, trong đó khâu sấy gỗ gần như
được hoàn thiện về mặt thiết bị và công nghệ. Công nghệ đã hoàn thiện đến mức mà
những chỉ tiêu kỹ thuật và công nghệ trở thành tiêu chuẩn hoá quốc gia (chế độ sấy,
tiêu chuẩn về thiết bị và tiêu chuẩn kiểm phẩm...). Tại các nước có nền công nghiệp
đang phát triển, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội mà công nghệ và
thiết bị sấy gỗ được ứng dụng một cách đa dạng, phù hợp với từng vùng. Tuy nhiên,
về phương pháp chung, sấy gỗ bao gồm phương pháp hong phơi tự nhiên và
phương pháp sấy kỹ thuật.
2.1.1. Phương pháp hong phơi tự nhiên
Phương pháp hong phơi tự nhiên có ưu điểm là tận dụng nguồn năng lượng
tự nhiên, vốn đầu tư ít, thao tác đơn giản nhưng thường có nhược điểm như thời
gian hong phơi dài, dễ bị nứt nẻ bị côn trùng nấm mốc gây hại và độ ẩm không đáp
ứng yêu cầu sử dụng, diện tích kho bãi hong phơi lớn, điều kiện thời tiết thường

thay đổi, việc hong phơi không được thực hiện liên tục làm ảnh hưởng đến kế hoạch
sản xuất. Ở hầu hết các nước, phương pháp hong phơi tự nhiên được xem như là
một phương pháp tiền sấy (sấy sơ bộ), nhằm giảm độ ẩm của nguyên liệu trước khi
đưa vào sấy công nghiệp, tiết kiệm được một lượng năng lượng đáng kể cho quá
trình sản xuất, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất kinh doanh.
2.1.2. Phương pháp sấy kỹ thuật
a. Sấy qui chuẩn (còn gọi là sấy truyền thống)
Sấy quy chuẩn còn gọi là sấy gián tiếp. Là phương pháp sấy đối lưu cưỡng
bức gián tiếp dùng khí đốt, hiện nay vẫn là một phương pháp sấy khá phổ biến trong

4


sấy gỗ ở hầu hết các nước trên thế giới. Với phương pháp sấy này, gỗ được gia nhiệt
thông qua môi trường sấy. Nguồn cung cấp nhiệt (gia nhiệt) cho môi trường sấy và
gỗ nằm trong môi trường sấy được làm nóng lên thông qua hiện tượng truyền nhiệt,
thực hiện quá trình bay hơi và gỗ sẽ khô dần đi. Môi trường sấy được sử dụng ở đây
chủ yếu là không khí. Khi thay đổi trạng thái của môi trường sấy sẽ làm thay đổi tốc
độ khô của vật liệu sấy (gỗ). Trạng thái của môi trường sấy được điều tiết thông qua
các quá trình gia nhiệt, qua đó điều tiết được quá trình khô của gỗ phù hợp với từng
loại gỗ và qui cách gỗ sấy.
Ưu điểm: So với các phương pháp sấy trên thì phương pháp sấy qui chuẩn không
đòi hỏi cao về đầu tư trang thiết bị (sản xuất trong nước), dễ vận hành, chi phí thấp
hơn dẫn đến giá thành sản phẩm thấp. Nguồn cung cấp nhiệt là các nhiên liệu củi
đốt hoặc than... có giá thành rẻ rất nhiều so với điện.
Nhược điểm: Khó sấy được những sản phẩm đã hoàn chỉnh có hình thù đặc biệt,
như đồ gỗ mỹ nghệ, chạm trổ….
b. Sấy ngưng tụ ẩm
Sấy ngưng tụ ẩm cũng thường được dùng để sấy các loại vật liệu khác nhau.
Không khí nóng và ẩm sau khi đi qua gỗ trong lò sấy, phần lớn sẽ được hút qua giàn

lạnh. Hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ lại thành nước, và qua máng hứng nước
ngưng tụ dẫn ra ngoài. Không khí lạnh chứa hàm lượng ẩm thấp này sau khi được
làm nóng sẽ trở nên rất khô (có độ ẩm tương đối thấp) sẽ đi qua gỗ và làm cho gỗ
khô. Sau khi qua gỗ, do nước trong gỗ thoát ra sẽ làm cho không khí trở nên ẩm và
quá trình sấy được lặp lại, chu trình biến đổi trạng thái như trên.
Ưu điểm: Sấy được những loại gỗ khó sấy, gỗ cứng và dày.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị lớn và giá thành sấy cao, do nhiệt lượng dùng
trong sấy là điện. Năng suất sấy tương đối thấp, độ ẩm cuối cùng khó xuống thấp.
c. Sấy cao tần
Sấy gỗ trong từ trường điện xoay chiều có tần số cao được gọi là sấy cao tần.
Trong phương pháp sấy cao tần này, gỗ ướt là một chất điện môi nằm giữa 2 tấm
bản cực. Các tấm bản cực đóng vai trò chuyển tải sóng điện từ cao tần. Tần số ở đây

5


nằm trong khoảng từ 3 đến 50 MHz. Với phương pháp sấy cao tần, quá trình hấp
thu nhiệt phụ thuộc vào hệ số điện môi, do hiện tượng cảm ứng điện từ xoay chiều
của chất điện môi (gỗ), làm cho trong gỗ ở vị trí nào ẩm nhất sẽ được làm nóng
nhanh nhất và mạnh nhất. Nếu đầu tiên ẩm độ trong gỗ phân bố đều trên toàn bộ
thanh gỗ, thì trong sấy cao tần gỗ sẽ được làm nóng đồng đều. Nhưng do trong quá
trình khô, ẩm trên lớp gỗ bề mặt bay hơi và khuyết tán ra ngoài không khí, sẽ làm
cho lớp gỗ mặt ngoài lạnh hơn (do hiện tượng thu nhiệt của quá trình bay hơi). Qua
đó hình thành chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong gỗ. Như vậy chiều
chuyển dịch của dòng nhiệt sẽ là chiều từ trong ra ngoài và trùng với chiều chuyển
dịch của ẩm trong gỗ trong quá trình sấy.
Ưu điểm: Dễ cơ giới và tự động hóa trong quá trình sấy. Cấu trúc thiết bị đơn giản,
gọn nhẹ và sạch sẽ. Chất lượng sấy đảm bảo, quá trình sấy dễ điều tiết. Đặc biệt
thuận tiện cho sấy các loại vật liệu, sản phẩm gỗ có hình thù, kích thước phức tạp
(như đồ gỗ mỹ nghệ, chạm trổ). So sánh với phương pháp sấy truyền thống (sấy qui

chuẩn) thì thời gian sấy ở phương pháp sấy cao tần được rút ngắn đi rất nhiều (45/1
đối với gỗ lá rộng; 52/1 đối với gỗ lá kim) và tổn thất nhiệt bình quân sẽ rất ít.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị lớn và giá thành sấy cao, do nhiệt lượng dùng
trong sấy là điện.
d. Sấy hơi nước quá nhiệt
Phương pháp sấy hơi nước quá nhiệt là phương pháp sử dụng trực tiếp hơi
nước nóng quá nhiệt làm môi trường sấy. Nguyên liệu sấy (gỗ) để trong môi trường
hơi nước có nhiệt độ lớn hơn 1000C (cao hơn điểm sôi của nước) trong một thời
gian ngắn sẽ đạt đến nhiệt độ sôi, nước trong gỗ sấy hầu như được chuyển hóa
thành hơi nước. Ở điều kiện áp suất bình thường, nước hóa thành hơi cần có một thể
tích gấp 1.600 lần thể tích nước, nên trong khoảnh khắc nước hóa thành hơi nước ở
trong các mô và tế bào gỗ có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ điểm sôi sẽ hình thành một
áp suất rất lớn và tạo nên một chênh lệch áp suất khá lớn so với ngoài môi trường
sấy, áp suất trong gỗ có thể lên đến 20atm

6


Ưu điểm: So với phương pháp sấy quy chuẩn (sấy truyền thống), thì thông thường
sấy trong môi trường hơi nước quá nhiệt thời gian sấy sẽ ngắn hơn một cách đáng
kể khoảng 6/1.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị lớn và giá thành sấy cao, do nhiệt lượng dùng
trong sấy là điện.
e. Sấy chân không
Sấy chân không thường được sử dụng để sấy các loại vật liệu khác nhau. Đối
với các loại gỗ khô chậm và khó sấy, sấy chân không có một vị trí đáng kể nhằm rút
ngắn được thời gian sấy và cải thiện được chất lượng sấy. Sấy chân không là sự phụ
thuộc điểm sôi của nước vào áp suất. Nếu làm giảm (hạ thấp) áp suất trong một thiết
bị chân không xuống đến áp suất mà ở đó nước trong gỗ bắt đầu sôi và bốc hơi, sẽ
tạo theo tiết diện ngang của ván sấy một chênh lệch áp suất và qua đó hình thành

nên một dòng ẩm chuyển động trong gỗ theo hướng từ trong ra bề mặt gỗ.
Ưu điểm: Quá trình khô của gỗ rất nhanh và rút ngắn được đáng kể thời gian sấy
khoảng từ 20-50% thời gian sấy so với phương pháp sấy truyền thống.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị lớn và giá thành sấy cao, do nhiệt lượng dùng

Áp suất, kPa

trong sấy là điện.

Nhiệt độ, 0C
Hình 2.1: Đường cong thể hiện sự phụ thuộc của áp suất- nhiệt độ sôi của nước.
7


2.1.3. Sấy gỗ bằng phương pháp sấy chân không trên Thế giới
Phương pháp sấy chân không sấy ở nhiệt độ tương đối thấp (40 -600C), ứng
với nhiệt độ sấy này áp suất sấy ở khoảng (50-140mmHg) vì thế sẽ làm giảm hiện
tượng nứt, vênh, giữ được màu sắc sản phẩm gỗ sau khi sấy và rút ngắn được thời
gian sấy.
Thiết bị sấy gỗ chân không bao gồm 4 cụm bộ phận chính: buồng sấy, bộ
phận cấp nhiệt, bộ ngưng tụ ẩm, bơm chân không.
Dạng buồng sấy: Hầu hết các loại máy sấy chân không hiện có trên thế giới
tập trung chủ yếu ở 2 dạng: dạng buồng sấy tròn và dạng hình chữ nhật. Mỗi loại có
những ưu nhược điểm như sau:
+ Dạng buồng sấy tròn: ưu điểm là chịu lực hút chân không tốt hơn nhưng
không gian chứa thì bị hạn chế, máy sấy dạng này thường sử dụng hai phương pháp
gia nhiệt là đối lưu và bức xạ.
Dưới đây là kết cấu máy kiểu đối lưu:
4

3
2

5

1. Xe goòng
2. Vỏ buồng sấy

1

3. Trần phụ
4. Bộ phận cấp nhiệt
5. Quạt

Hình 2.2: Cách bố trí bộ phận cung cấp nhiệt trong kiểu sấy đối lưu
dạng buồng sấy tròn.
+ Dạng hình chữ nhật thì chịu lực hút chân không yếu hơn dạng tròn nhưng
không gian buồng sấy thì lại thông thoáng hơn rất nhiều, phương pháp cung cấp
nhiệt thì cũng giống như buồng sấy dạng tròn.

8


Nhìn chung, nếu thiết kế công suất máy sấy nhỏ hơn 15m3/mẻ thì thường
người ta sử dụng dạng buồng tròn, còn từ 15m3/mẻ trở lên thì người ta chọn dạng
buồng hình chữ nhật.
Bộ phận cấp nhiệt: đây là bộ phận hết sức quan trọng trong máy sấy chân
không. Trong thực tế có rất nhiều phương pháp cấp nhiệt bao gồm đối lưu, bức xạ
hồng ngoại, bức xạ nhiệt, dùng dòng điện cao tần dùng vi sóng… Trong các phương
pháp cấp nhiệt nêu trên thì dòng điện cao tần và vi sóng là có ưu thế lớn nhất vì quá

trình truyền nhiệt không phụ thuộc vào độ chân không cũng như qui cách gỗ. Tuy
nhiên giá thành cũng như yêu cầu kỹ thuật sử dụng tương đối cao. Phương pháp bức
xạ cũng không phụ thuộc vào độ chân không, tuy nhiên lại gặp khó khăn trong việc
bố trí sắp xếp gỗ và thiết bị bức xạ trong buồng sấy. Phương pháp cấp nhiệt đối lưu
thì rất khó khăn trong môi trường chân không.
Bộ phận ngưng tụ ẩm có nhiệm vụ làm ngưng tụ lượng hơi nước bay theo
không khí trong quá trình hút chân không, đảm bảo độ bền cho bơm. Đồng thời đây
là bộ phận thu lượng nước đã ngưng tụ trong buồng sấy.
Bơm chân không có nhiệm vụ tạo ra môi trường chân không trong buồng sấy
theo độ chân không yêu cầu.
Hiện nay phương pháp sấy chân không đang được nghiên cứu ứng dụng rất
nhiều. Về thiết bị sấy chân không, trên thế giới và nhất là các nước phát triển đã
nghiên cứu và đưa vào sử dụng thiết bị này từ rất lâu. Điều này minh chứng qua một
số công ty chuyên sản xuất và cung ứng máy sấy chân không tại các nước như:
ISVE – Italy; RAPID LUMBER, IZHEVSK ELECTROMECHANICAL – Nga,
FORINTEK –Canada…
Cấu tạo của buồng sấy chân không có 2 dạng: trụ tròn và khối hộp chữ nhật.
Nắp buồng sấy cũng có 2 kiểu, kiểu nắp ngang hông và kiểu nắp trên đỉnh.
Công ty ISVE - Italy đã sản xuất với nhiều mẫu máy khác nhau, nhưng chủ
yếu sử dụng buồng sấy dạng hình trụ tròn, nắp buồng sấy có 2 kiểu, kiểu nắp ngang
hông và kiểu nắp trên đỉnh. Kiểu nắp máy trên đỉnh có Model ESC (hình 2.3) với 4
loại ESC Junior 4, ESC Junior 5, ESC 1.5, ESC 2.

9


Hình 2.3: Máy sấy chân không Model ESC của công ty ISVE
Kiểu máy này có nắp buồng sấy ở trên đỉnh, năng suất sấy trung bình, phù
hợp cho các xí nghiệp, phân xưởng có diện tích xưởng nhỏ vì có thể đặt gỗ vào sấy
và lấy sản phẩm ra không cần tốn diện tích lớn. Thế mạnh của loại máy sấy này là

diện tích chiếm chổ nhỏ, sấy ở nhiệt độ thấp trong điều kiện chân không nên gỗ
không bị cong vênh, nứt, không thay đổi màu và không gây ứng suất bên trong sản
phẩm gỗ đã sấy khô. Bên cạnh đó, dạng máy này đã được thiết kế với nhiều ưu
điểm nỗi bậc như buồng sấy cách nhiệt rất tốt, đóng mở nắp buồng sấy bằng hệ
thống khí nén. Các thao tác theo dõi ẩm độ gỗ, xả ẩm, xả nước ngưng tụ, mở và tắt
hoàn toàn tự động theo chương trình cài đặt sẵn. Kiểu nắp máy ngang hông có 2 các
Model ES (hình 2.4), năng suất sấy từ 3m3 đến 25 m3/mẻ sấy. Hoạt động của kiểu
máy này cũng hoàn toàn được điều khiển tự động.

10


Hình 2.4: Máy sấy chân không Model ES của công ty ISVE
Dạng máy này đã được công ty nghiên cứu và đưa vào sử dụng cách đây hơn
20 năm. Với năng suất sấy tương đối lớn này, máy phù hợp với những xí nghiệp,
phân xưởng sấy gỗ với số lượng lớn. Cũng như Model ESC, máy sấy ở nhiệt độ
thấp trong điều kiện chân không nên gỗ không bị cong vênh, nứt, không thay đổi
màu và không gây ứng suất bên trong sản phẩm gỗ đã sấy khô. Đầy đủ các hệ thống
điều khiển, tự động mở và tắt máy khi gỗ sấy đạt ẩm độ yêu cầu.
Ngoài ra công ty này còn lắp đặt một số dạng máy sấy gỗ chân không với
năng suất rất nhỏ phù hợp với các cơ sở mộc nhỏ, những cơ sở làm thủ công riêng
lẻ, có các Model ES Junior 4/5, ES2. Thiết bị điều khiển cũng hoàn toàn tự động
giống như các model ESC và ES.

11


Hình 2.5: Máy sấy chân không Model ES Junior 4/5 của công ty ISVE
Riêng về hệ thống điều khiển tự động cho máy sấy, có 2 dạng chủ yếu đã
được thiết kế là điều khiển bằng chương trình kỹ thuật số kết hợp với máy vi tính và

dạng điều khiển bằng vi xử lý. Dạng điều khiển bằng chương trình số có các Model
EM(5V, 6V, 12V, 18V, 25V, 50V), với năng suất sấy từ 6m3 đến 50m3/mẻ, sản
phẩm đạt chất lượng cao, phù hợp với qui mô công nghiệp.

Hình 2.6: Máy sấy chân không Model EM của công ty ISVE
Dạng máy điều khiển bằng vi xử lý có mẫu máy EM 2V. Máy có năng suất
sấy trung bình, tốc độ sấy rất nhanh, phù hợp cho các xí nghiệp, phân xưởng vừa và
nhỏ có nhu cầu sấy nhanh và số lượng gỗ trung bình.

12


Hình 2.7: Máy sấy chân không Model EM2V
Cũng dạng buồng sấy trụ tròn, công ty RAPID LUMBER INC-Canada cũng
là một trong những công ty lớn chuyên cung cấp các lọai máy sấy gỗ, đặt biệt là
máy sấy chân không. Một số mẫu máy sấy chân không đã được đưa vào sử dụng từ
những năm 1980 với năng suất sấy từ nhỏ cho đến 80m3/mẻ. Các loại máy sấy chân
không của công ty cũng đầy đủ các hệ thống điều khiển tự động.

Hình 2.8: Máy sấy chân không của công ty RAPID LUMBER INC
Công ty IZHEVSK ELECTROMECHANICAL-Nga cũng là công ty chuyên
nghiên cứu và sản xuất máy sấy gỗ bằng phương pháp sấy chân không với năng
suất sấy lớn, từ trên 20m3/mẻ trở lên. Đã hơn 40 năm qua máy đã được hoàn thiện
và đưa vào sản xuất với qui mô công nghiệp.

13


Hình 2.9: Máy sấy chân không của công ty IZHEVSK ELECTROMECHANICAL
Ngoài sấy chân không, một số công ty còn kết hợp kỹ thuật chân không và

phương pháp sấy cao tần như công ty FUJI Electronic Ind. Sự kết hợp này làm cho
máy có khả năng sấy nhanh hơn, sản phẩm chất lượng hơn, làm tăng hiệu quả kinh
tế cho sấy gỗ.

Hình 2.10: Máy sấy chân không kết hợp sấy cao tần
của công ty FUJI Electronic Ind.

14


Chính sự kết hợp này làm cho mẫu máy này đang dần được một số liên
doanh lớn về sấy gỗ quan tâm. Loại máy sấy này đã được thí nghiệm với nhiều loại
gỗ với quy cách khác nhau.
Với dạng buồng sấy hình chữ nhật, công ty FORINTEK đã đưa ra mẫu máy
sấy chân không với năng suất sấy từ trung bình đến lớn, với đầy đủ các hệ thống
điều khiển mang tính công nghiệp.

Hình 2.11: Máy sấy chân không của công ty FORINTEK
Ngoài công ty FORINTEK đã thành công với dạng buồng sấy hình chữ nhật
còn có công ty VACUTHERM cũng đã nghiên cứu chế tạo và đưa vào sản xuất từ
những năm 1975. Máy có năng suất sấy từ 5m3 đến hàng trăm m3/ mẻ.

Hình 2.12: Máy sấy chân không của công ty VACUTHERM

15