KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẤY GỖ XOAN ĐÀO TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN LÂM SẢN, GIẤY VÀ BỘT GIẤY

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

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẤY GỖ XOAN ĐÀO TẠI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN LÂM SẢN,
GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Họ và tên sinh viên: TRẦN LONG PHI
Ngành: CHẾ BIẾN LÂM SẢN
Niên khoá: 2006-2010

Tháng 07/ 2010


KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẤY GỖ XOAN ĐÀO TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU
CHẾ BIẾN LÂM SẢN, GIẤY VÀ BỘT GIẤY

TRẦN LONG PHI

Khoá luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Chế biến lâm sản

Giáo viên hướng dẫn:
Hoàng Văn Hoà

Tháng 07 năm 2010
i

LỜI CẢM TẠ
Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến:
Ba và mẹ, người đã sinh ra tôi, nuôi dưỡng tôi và dạy bảo tôi nên người.
Tất cả quý thầy cô trường đại học Nông Lâm, thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp
và thầy cô bộ môn Chế Biến Lâm Sản đã giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập ở
trường.
Kỹ sư Hoàng Văn Hoà, giảng viên bộ môn Chế Biến Lâm Sản đã hướng dẫn tôi
hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp.
Các anh chị bên trung tâm nghiên cứu công nghệ Chế Biến Lâm Sản, Giấy và
Bột Giấy - Trường Đại học Nông Lâm đã giúp tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Toàn thể cán bộ nhân viên và anh em công nhân xưởng Trung tâm đã tạo điều
kiện và giúp tôi gia công mẫu trong quá trình thực hiện đề tài.
Các bạn trong lớp đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Sinh viên thực hiện
Trần Long Phi

ii


TÓM TẮT
Đề tài“Khảo sát quy trình sấy gỗ Xoan Đào” tại Trung tâm nghiên cưu Chế Biên Lâm
Sản Giấy và Bột Giấy Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh thời gian từ 22-02 đến 226.
Nội dung khảo sát:
 Khảo sát quy trình sấy tại trung tâm nghiên cứu Chế Biến Lâm Sản, Giấy và
Bột Giấy Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh
 Xác định tỷ lệ khuyết tật
 Xây dựng quy trình sấy thực nghiệm
Kết quả đạt được:
 Thời gian sấy gỗ xoan đào có chiều dày 40-55 mm ở độ ẩm ban đầu 60% là 626

giờ, đối với gỗ có chiều dày 20-30mm độ ẩm ban đầu 60% thời gian sấy là 419
giờ, với gỗ có chiều dày 40-55mm có độ ẩm ban đầu 40% thì thời gian sấy 482
giờ và gỗ có chiều dày 20-30mm có độ ẩm ban đầu 40% sấy trong 323 giờ.
 Tỷ lệ khuyết tật thấp 3%
 Xây dựng quy trình sấy thực nghiệm với thời gian sấy 356 giờ đối với gỗ có
chiều dày 20 - 30 mm ở độ ẩm 60 %, và 604 giờ đối với gỗ có độ ẩm 60% và
chiều dày 40 - 55 mm.

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa........................................................................................................................... i
Lời cảm tạ ........................................................................................................................ii
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách chữ viết tắt .................................................................................................... ix
Danh sách các hình .......................................................................................................... x
Danh sách các bảng ........................................................................................................ xi
Chương 1 MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................1
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................1
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................1
1.3. Mục tiêu và mục đích đề tài .....................................................................................2
1.3.1. Mục đích đề tài ......................................................................................................2
1.3.2. Mục tiêu đề tài .......................................................................................................2
1.3.3 Giới hạn đề tài ........................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN ...............................................................................................3
2.1. Giới thiệu trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản Giấy và bột giấy ......................3

2.1.1. Hoạt động của trung tâm .......................................................................................3
2.1.2. Máy móc thiết bị phục vụ nghiên cứu tại trung tâm .............................................4
2.1.3. Xưởng nghiên cứu và thực hành sấy .....................................................................4
2.2. Tổng quan nghiên cứu ..............................................................................................5
2.2.1. Tình hình nghiên cứu sấy gỗ trên thế giới .............................................................5
2.2.2. Tình hình nghiên cứu sấy gỗ trong nước ...............................................................6
2.3. Một số phương pháp sấy gỗ .....................................................................................7
2.3.1. Hong phơi ..............................................................................................................7
2.3.2. Sấy chân không......................................................................................................8
2.3.3. Sấy ngưng tụ ẩm ..................................................................................................10
iv


2.3.4. Sấy cao tần ...........................................................................................................11
2.3.5. Sấy hơi nước quá nhiệt ........................................................................................13
2.3.6. Sấy quy chuẩn (sấy gián tiếp trong môi trường không khí) ................................16
2.3.7. Nhận xét...............................................................................................................17
2.4. Cơ sở lý thuyết về công nghệ sấy gỗ bằng phương pháp sấy quy chuẩn ...............17
2.4.1. Các khái niệm cơ bản ..........................................................................................17
2.4.1.1. Độ ẩm tương đối của gỗ ...................................................................................18
2.4.1.2. Độ ẩm tuyệt đối của gỗ .....................................................................................18
2.4.1.3. Độ ẩm thăng bằng .............................................................................................19
2.4.2. Bản chất của quá trình sấy gỗ ..............................................................................19
2.4.2.1. Khái niệm sấy gỗ ..............................................................................................19
2.4.2.2. Quá trình khô của gỗ ........................................................................................20
2.4.2.3. Cơ chế sấy gỗ ...................................................................................................20
2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất thời gian sấy ......................................................23
2.4.3.1. Chủng loại và khối lượng riêng của gỗ ............................................................23
2.4.3.2. Ảnh hưởng kích thước gỗ .................................................................................24
2.4.3.3. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu .........................................................................24

2.4.3.4. Ảnh hưởng của tốc độ môi trường sấy .............................................................24
2.4.4. Ứng suất, nguyên nhân sản sinh ứng suất và các dạng khuyết tật trong khi sấy 25
2.4.4.1. Ứng suất, nguyên nhân sản sinh ứng suất ........................................................25
2.4.4.2. Các dạng khuyết tật trong khi sấy ....................................................................26
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................30
3.1. Nội dung khảo sát ...................................................................................................30
3.1.1. Khảo sát sơ bộ nguyên liệu sấy gỗ Xoan Đào .....................................................30
3.1.2. Khảo sát sơ bộ về thiết bị sấy ..............................................................................30
3.1.3. Khảo sát chất lượng ban đầu của nguyên liệu gỗ Xoan Đào...............................30
3.1.4. Khảo sát trình tự các bước thực hiện quá trình sấy gỗ Xoan Đào.......................30
3.1.5. Khảo sát quá trình sấy và tính toán tỷ lệ khuyết tật gỗ sấy .................................31
3.1.6. Phân tích đề xuất giải pháp hoàn thiện quy trình sấy gỗ Xoan Đào ...................31
3.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................31
3.2.1. Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của gỗ .....................................................31
v


3.2.2. Phương pháp theo dõi quá trình giảm ẩm của gỗ sấy..........................................31
3.2.3. Phương pháp theo dõi và đánh giá chất lượng gỗ sấy .........................................32
3.2.4. Phương pháp điều tiết trạng thái môi trường.......................................................33
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................34
4.1. Sơ lược về nguyên liệu gỗ Xoan Đào .....................................................................34
4.1.1. Đặc điểm cấu tạo gỗ ............................................................................................34
4.1.2. Tính chất vật lý và cơ học của gỗ ........................................................................35
4.1.2.1. Tính chất vật lý .................................................................................................35
4.1.2.2. Tính chất cơ học ...............................................................................................35
4.1.3. Đặc điểm hình thái và sinh học ...........................................................................36
4.1.3.1. Đặc điểm hình thái............................................................................................36
4.1.3.2. Đặc điểm sinh học ............................................................................................36
4.1.4. Hướng sử dụng gỗ ...............................................................................................36

4.2. Khảo sát sơ bộ về thiết bị sấy .................................................................................36
4.2.1. Xác định trang thiết bị phục vụ quá trình sấy tại trung tâm ................................36
4.2.2. Khảo sát trang thiết bị phục vụ quá trình sấy tại trung tâm ................................38
4.3. Khảo sát chất lượng ban đầu của nguyên liệu gỗ Xoan Đào..................................38
4.3.1. Đánh giá tình trạng ban đầu của gỗ khi nhập về. ................................................38
4.3.2. Kiểm tra độ ẩm ban đầu của nguyên liệu gỗ trước khi đưa vào sấy ...................39
4.3.3. Xác định các khuyết tật của gỗ trước khi đưa vào sấy ........................................40
4.3.3.1 Khuyết tật tự nhiên ............................................................................................40
4.3.3.2. Khuyết tật do quá trình gia công ......................................................................41
4.4. Kết quả khảo sát trình tự các bước thực hiện quá trình sấy gỗ Xoan Đào tại Trung
tâm .................................................................................................................................41
4.4.1. Tổ chức hong phơi đối với gỗ chưa đưa vào sấy ngay nhằm giảm độ ẩm của gỗ
.......................................................................................................................................41
4.4.2. Kiểm tra lò sấy, bố trí sắp xếp gỗ vào lò .............................................................42
4.4.3. Theo dõi quá trình sấy .........................................................................................43
4.4.3.1. Theo dõi nhiệt độ sấy .......................................................................................43
4.4.3.2. Theo dõi sự chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt .................43
4.4.3.3 Theo dõi độ ẩm gỗ sấy.......................................................................................43
vi


4.4.3.4. Theo dõi thời gian sấy ......................................................................................44
4.4.3.5. Theo dõi chất lượng sấy ...................................................................................44
4.4.4. Điều tiết quá trình sấy..........................................................................................44
4.4.4.1. khởi động lò sấy ...............................................................................................44
4.4.4.2. Giai đoạn làm nóng ..........................................................................................44
4.4.4.3. Giai đoạn sấy ....................................................................................................45
4.4.4.4. Giai đoạn xử lý giữa chừng và xử lý cuối ........................................................45
4.4.4.5. Làm nguội .........................................................................................................45
4.4.5. Tổ chức ra lò sau khi kết thúc quá trình sấy ........................................................46

4.5. Kết quả quá trình sấy và tính toán tỷ lệ khuyết tật gỗ sấy......................................46
4.5.1. Kết quả các mẻ sấy thực tế tại trung tâm.............................................................46
4.5.1.1. Mẻ sấy thứ 1 .....................................................................................................46
4.5.1.2. Mẻ sấy thứ 2 .....................................................................................................47
4.5.1.3. Mẻ sấy thứ 3 .....................................................................................................48
4.5.1.4. Mẻ sấy thứ 4 .....................................................................................................49
4.5.1.5. Mẻ sấy thứ 5 .....................................................................................................49
4.5.1.6. Mẻ sấy thứ 6 .....................................................................................................50
4.5.1.7. Mẻ sấy thứ 7 .....................................................................................................51
4.5.1.8. Mẻ sấy thứ 8 .....................................................................................................52
4.5.1.9. Mẻ sấy thứ 9 .....................................................................................................53
4.5.1.10. Mẻ sấy thứ 10 .................................................................................................54
4.5.1.11. Mẻ sấy thứ 11 .................................................................................................54
4.5.1.12. Mẻ sấy thứ 12 .................................................................................................55
4.5.1.13. Mẻ sấy thứ 13 .................................................................................................56
4.5.1.14. Mẻ sấy thứ 14 .................................................................................................57
4.5.1.15. Mẻ sấy thứ 15 .................................................................................................58
4.5.1.16. Mẻ sấy thứ 16 .................................................................................................58
4.5.1.17. Kết quả tổng hơp 16 mẻ sấy tại trung tâm......................................................59
4.5.2. Kiểm tra khuyết tật sấy, nguyên nhân và cách xử lý ...........................................62
4.5.2.1. Kiểm tra khuyết tật sau khi sấy ........................................................................62
4.5.2.2. Khuyết tật gỗ và phương pháp khắc phục ........................................................63
vii


4.6. Xây dựng quy trình sấy thực nghiệm .....................................................................65
4.6.1. Phân tích để đưa ra giải pháp hoàn thiện quy trình sấy gỗ Xoan Đào ................65
4.6.2. Đề xuất quy trình sấy gỗ Xoan Đào ....................................................................65
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................67
5.1. Kết luận...................................................................................................................67

5.2. Đề nghị ...................................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................69
PHỤ LỤC

viii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

Thứ nguyên

G

Khối lượng gỗ tươi

g

G0

Khối lượng gỗ khô kiệt

g

Wa

Độ ẩm tương đối

%

W

Độ ẩm tuyệt đối

%

Wtt

Độ ẩm tức thời từng thanh gỗ

%

Gtt

Khối lượng thanh gỗ từng thời điểm kiểm tra

g

Ga

Khối lượng ban đầu của mẫu

g

ttr

Nhiệt độ bên trong thanh gỗ

0

C

tng

Nhiệt độ bên ngoài thanh gỗ

0

C

φ

Độ ẩm môi trường

%

Tk

Nhiệt độ môi trường bao quanh gỗ

0

C

Tbm

Nhiệt độ bề mặt gỗ

0

C

∆t

Chênh lệch nhệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt

0

C

Ρ

Tỷ lệ khuyết tật gỗ sấy

%

WBHTG

Độ ẩm điểm bão hoà thớ gỗ

%

P

Áp suất

atm

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Hong phơi gỗ trong công nghiệp ...................................................................... 7
Hình 2.2 Lò sấy gỗ chân không ....................................................................................... 9
Hình 2.3 Lò sấy gỗ kiểu ngưng tụ ẩm ........................................................................... 11
Hình 2.4 Lò sấy gỗ cao tần ............................................................................................ 13
Hình 2.5 Lò sấy hơi quá nhiệt ........................................................................................ 14
Hình 2.6 biểu đồ thể hiện mối liên hệ giữa độ ẩm tương đối và độ ẩm thăng bằng ở
nhiệt độ cao .................................................................................................... 15
Hình 2.7 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giữa nhiệt độ gỗ sấy và độ ẩm của gỗ trong quá
trình sấy ......................................................................................................... 15
Hình 2.8 Lò sấy quy chuẩn ........................................................................................... 16
Hình 2.9 Biểu độ thể hiện quá trình thăng bằng ẩm độ của gỗ...................................... 19
Hình 2.10 Khuyết tật cong vênh của gỗ sấy ................................................................. 27
Hình 2.11 Gỗ bị nhăn mặt trong quá trình sấy ............................................................. 28
Hình 2.12 Gỗ bị nứt đầu ............................................................................................... 28
Hình 2.13 gỗ bị nứt trong .............................................................................................. 29
Hình 4.1 Cây Xoan Đào ................................................................................................ 34
Hình 4.2 Gỗ bị mốc phá hoại ......................................................................................... 40
Hình 4.3 Thanh kê đặt đúng vị trí khi xếp gỗ vào lò ..................................................... 42
Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của chiều dày đến thời gian sấy .................... 61
Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của độ ẩm đến thời gian sấy ......................... 62
Hình 4.6 cách đánh dấu và đo chiều dài vết nứt sâu của gỗ sấy .................................... 63

x

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1 Bảng tổng hợp kết quả khảo sát thiết bị lò sấy. .............................................38
Bảng 4.2 Độ ẩm gỗ tươi trước khi đưa vào sấy ...........................................................39
Bảng 4.3 Bảng tổng hợp 16 mẻ sấy tại trung tâm. .......................................................60
Bảng 4.4 Kết quả khảo sát cách xử lý gỗ cong vênh tại trung tâm. .............................64
Bảng 4.5 Chế độ sấy gỗ xoan đào đề nghị. ..................................................................65

xi


Chương 1

MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, ngành chế biến gỗ phát triển nhanh chóng và là
ngành đóng góp lớn vào sự phát triển kinh tế của đất nước. Tốc độ tăng trưởng của
ngành luôn giữ ở mức cao khoảng 30% và kim ngạch xuất khẩu của ngành ngày càng
tăng năm 2006 đã xấp xỷ 1,93 tỷ USD, năm 2007 đạt 2,4 tỷ USD, năm 2008 đạt 2,8 tỷ
USD năm 2009 2,735 tỷ USD và đặt mục tiêu cho năm 2010 là 2,95 tỷ USD. Và Việt
Nam đã vươn mình trở thành một trong 4 quốc gia xuất khẩu hàng mộc nhiều nhất
trong khu vực với trên 120 thị trường [4]. Năm 2006, Việt Nam gia nhập WTO là một
cơ hội lớn cho ngành mộc Việt Nam phát triển mạnh mẽ hơn nữa. Tuy nhiên Việt Nam
cũng gặp phải không ít khó khăn như thiếu hụt nguyên liệu, nhân công tay nghề chưa
cao, công nghệ còn lạc hậu... Trong đó, thiếu hụt nguyên liệu là một thử thách lớn khi
mà 80% nguyên liệu của ngành gỗ Việt Nam phải nhập khẩu, do đó cần phải nâng cao
hiệu quả sử dụng của nguyên liệu gỗ tránh lãng phí từ quá trình cưa xẻ, bảo quản, sản
xuất hàng mộc. Trong đó, hoàn thiện quá trình sấy gỗ là một khâu quan trọng.
Từ những nhận định trên, được sự phân công của bộ môn Chế biến lâm sản,
Khoa Lâm nghiệp. Tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát quy trình sấy gỗ Xoan Đào

tại Trung tâm nghiên cứu Chế Biên Lâm Sản Giấy và Bột Giấy” với sự hướng dẫn của
thầy Hoàng Văn Hoà.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu
 Gỗ Xoan Đào nhập khẩu từ Lào với các quy cách 20-30mm và 40-55mm
 Thiết bị sấy là loại lò sấy hơi nước.
 Phương pháp sấy được áp dụng là phương pháp sấy quy chuẩn.

1


1.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ sấy gỗ là phạm vi rộng lớn do điều kiện thời gian hạn
hẹp nên đề tài chỉ chủ yếu khảo sát quy trình sấy thông qua một số thông số cụ thể (độ
ẩm gổ trước khi sấy, độ ẩm gỗ sau khi sấy, nhiệt độ sấy, thời gian sấy, cách vận hành
các thông số môi trường) nhằm đưa độ ẩm của gỗ về độ ẩm cần thiết 12 % ± 2% hạn
chế khuyết tật sấy và rút ngắn được thời gian sấy, sản phẩm sấy có thể đáp ứng tốt nhu
cầu sản phẩm đồ mộc.
1.3. Mục tiêu và mục đích đề tài
1.3.1. Mục đích đề tài
Thông qua quá trình khảo sát thực tế quy trình sấy tại trung tâm để xác định các
yếu tố đầu vào (độ ẩm gỗ, khuyết tật tự nhiên của gỗ) thông qua chế độ sấy thực tế ảnh
hưởng đến thời gian, chất lượng gỗ sấy từ đó phân tích đề xuất giải pháp hoàn thiện
quá trình sấy.
1.3.2. Mục tiêu đề tài
Để đạt được mục đích đã đề ra trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi tập
trung vào các mục tiêu sau:
 Khảo sát sơ bộ nguyên liệu sấy gỗ Xoan đào
 Khảo sát thiết bị sấy hiện đang sử dụng tại trung tâm.
 Khảo sát sơ bộ chất lượng ban đầu của gỗ xoan đào.

 Khảo sát trình tự các bước thực hiện quá trình sấy gỗ xoan đào.
 Tính toán tỉ lệ khuyết tật gỗ sấy.
 Phân tích đề xuất giải pháp hoàn thiện quy trình sấy gỗ xoan đào.
1.3.3 Giới hạn đề tài
Quá trình sấy gỗ la một phạm vi rộng lớn, do thời gian hạn hẹp nên đề tài không
tính toán giá thành để sản xuất 1m3 gỗ sấy

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản Giấy và bột giấy
2.1.1. Hoạt động của trung tâm
Trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản, Giấy và bột giấy thuộc trường Đại học
Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, được thành lập năm 2003 nhằm tăng cường năng
lực nghiên cứu trong lĩnh vực Chế biến lâm sản - Giấy & Bột giấy.
rung tâm hoạt động với các hoạt động chính sau:
 Nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực gỗ, vật liệu gỗ và các cây có sợi.
 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực Chế biến lâm
sản, Giấy & Bột giấy.
 Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật, các công nghệ tối ưu sử dụng
trong ngành Chế biến lâm sản và ngành giấy.
 Sản xuất thử nghiệm trên cơ sở các kết quả nghiên cứu.
 Hướng dẫn sinh viên chuyên ngành Chế biến lâm sản và ngành Giấy Bột giấy thực tập và nghiên cứu.
Bên cạnh đó, trung tâm còn cung cấp một số dịch vụ khoa học, kĩ thuật và
công nghệ như:
 Thông tin tư vấn và chuyển giao công nghệ cho các tổ chức và xí nghiệp.
 Đào tạo, huấn luyện các khóa ngắn hạn từ 1 tuần đến 1 tháng cho các
chuyên ngành: Kỹ nghệ mộc máy (Wood machining), Kỹ nghệ trang sức đồ mộc

(Finishing), Kỹ nghệ sấy gỗ (Kiln drying), Thiết kế sản phẩm mộc nội thất (Interior
design) và Quản lý sản xuất (Wood production management for team leaders). Bên
cạnh đó, Trung tâm cũng nhận đào tạo theo hợp đồng cho các tổ chức và xí nghiệp
theo các yêu cầu chuyên biệt.

3


 Tổ chức Hội nghị - Hội thảo khoa học trong lĩnh vực Chế biến lâm sản,
Giấy & Bột giấy.
 Hướng dẫn các cơ sở sản xuất sử dụng tối ưu nguồn nguyên liệu.
 Kiểm định tính chất gỗ, định danh gỗ và vật liệu gỗ.
 Đánh giá chất lượng các loại hàng từ lâm sản, Giấy và Bột giấy.
 Sấy gỗ gia công cho các công ty, xí nghiệp.
2.1.2. Máy móc thiết bị phục vụ nghiên cứu tại trung tâm
Máy móc, thiết bị hoạt động tại Trung tâm chủ yếu là máy mới, hiện đại, kết
quả đạt độ tin cậy cao, phần lớn được nhập từ Mỹ, Ấn Độ, Đức, Hàn Quốc... Hiện nay,
với hệ thống trang thiết bị đầy đủ, hiện đại, Trung tâm hoàn toàn chủ động trong việc
nghiên cứu, thí nghiệm và sản xuất thử nghiệm ngay từ khâu nguyên liệu (băm dăm)
cho đến thành phẩm (giấy, bìa giấy, ván nhân tạo...). Trong đó, có thể nêu một số máy
điển hình như: máy thử cơ lý gỗ; máy bóc gỗ; máy băm dăm; máy khuấy que; máy
đánh tơi bột giấy; nồi nấu bột giấy; máy phân loại sợi; máy xeo giấy; máy đo độ
nghiền bột giấy; máy đo độ cứng; độ chịu kéo; độ chịu gấp của giấy; máy đo độ dày
giấy và bìa phạm vi từ (0,001 – 19,000) mm; máy đo độ ẩm giấy trong phạm vi từ (0 –
35) % được đo theo phương pháp sự suy giảm năng lượng của sóng radio cao tần; máy
đo pH, nhiệt độ, nồng độ ion trong dung dịch; máy đo độ trắng giấy, tủ sấy khô kiệt,
máy đo độ ẩm gỗ...
2.1.3. Xưởng nghiên cứu và thực hành sấy
Xưởng nghiên cứu và thực hành sấy ra đời vào giữa năm 2009 nhằm đáp ứng
nhu cầu nghiên cứu, thực tập, áp dụng kĩ thuật sấy cho sinh viên và các tổ chức, tập

thể, cá nhân có nhu cầu. Với đội ngũ kĩ thuật viên có kinh nghiệm bao gồm 4 kĩ thuật
viên và 20 công nhân trong đó chủ yếu là sinh viên thực tập.
Xưởng có 11 lò sấy hơi nước với 3 kích cỡ lò khác nhau.
 Cỡ lớn: số lượng 5 lò với kích thước xếp gỗ là: 2,8 x 4 x 7,1 m.
 Cỡ trung bình: số lượng 4 lò với kích thước xếp gỗ là: 2,8 x 4 x 6,5 m.
 Cỡ nhỏ: 2 lò với kích thước với kích thước xếp gỗ là: 2,8 x 4 x 4 m.
 1 nồi hơi đốt bằng phôi bào với công suất 1000 kghơi/giờ

4


Cùng với khu hong phơi có kích thước 15 x 60 m cùng với 2 kho chứa gỗ sấy
có kích thước 15 x 30 m và 15 x 60 m.
Xưởng cũng cộng tác với một số công ty để nghiên cứu và ứng dụng các kỹ
thuật sấy mới. Bước đầu đã có những thành công: sấy được một số loại gỗ khó sấy như
gỗ căm xe, sồi, chiêu liêu, gõ đỏ, cà chích, nghiên cứu thành công quy trình khử mùi
formandehit trong ván MDF, ván dăm bằng phương pháp sấy…
2.2. Tổng quan nghiên cứu
2.2.1. Tình hình nghiên cứu sấy gỗ trên thế giới
Thời kỳ gia công gỗ bằng thủ công, người ta hong phơi gỗ để giảm độ ẩm của
gỗ trước lúc sản xuất đồ mộc.
Đến thế kỉ XIX, một số xưởng gỗ của đường sắt, xưởng làm nhạc cụ có khối
lượng tương đối lớn có yêu cầu cao về mặt chất lượng lúc đó mới bắt đầu xây dựng lò
sấy thủ công. Từ đó mới có những đề tài nghiên cứu chế độ sấy. Năm 1875 đã bắt đầu
xây dựng lò sấy dùng môi trường sấy bằng không khí nóng, hơi quá nhiệt và khí đốt.
Năm 1873, giáo sư Gađolin viết quyển sách đầu tiên về nghiên cứu hiện tượng
cong vênh của ván lúc sấy. Các nhà khoa học Xô Viết đã có những công trình nghiên
cứu giải quyết những vấn đề quan trọng về kỹ thuật sấy gỗ. Giáo sư K.L. Radin năm
1928 đã đề ra biểu đồ Id để tính các thông số của không khí ẩm. Các giáo sư V.Igrum
Grumailo, A.V.Lukov, N.C.Xelugin và các nhà khoa học Kretretov, Xocolov,

Cegovxki... đã nghiên cứu quy luật và kỹ thuật sấy gỗ.
Công nghiệp gia công cơ giới đồ gỗ phát triển mạnh mẽ, những lò sấy, phương
pháp sấy thủ công cũ kỹ, năng suất thấp, chất lượng kém đã không thể đáp ứng yêu
cầu khối lượng gỗ sấy ngày càng lớn của các nước công nghiệp phát triển. Các lò sấy
công suất lớn, công nghệ thiết bị tiên tiến được xây dựng ở các nhà máy chế biến tổng
hợp gỗ.
Các lò sấy ván bóc, ván lạng, ván dăm, sấy tre... để làm ván nhân tạo xuất hiện
ngày càng phong phú.
Các công trình nghiên cứu lý luận về bản chất của quá trình sấy gỗ, các phương
pháp, quy trình, chế độ sấy gỗ với nhiều loại môi trường, nguyên liệu sấy trong các
kiểu lò sấy khác nhau ngày càng phát triển sâu rộng ở các nước trên thế giới. Xu
5


hướng phát triển chủ yếu hiện nay là hoàn thiện kỹ thuật công nghệ sấy với thời gian
ngắn nhất, năng suất chất lượng cao và giá thành rẻ.
Tháng 4 năm 2003, ở Moscow, Hội khoa học kỹ thật công nghiệp gỗ và giấy toàn
liên bang Nga cùng các viện nghiên cứu và các công ti sản xuất đồ gỗ đã tổ chức hội nghị
khoa học: “Sấy gỗ, thực trạng và phương pháp giải quyết”. Các đại biểu đã đề cập những
vấn đề tổng hợp để đảm bảo hoàn thiện cho công nghệ, kỹ thuật sấy gỗ như:
 Thực trạng kỹ thuật, nguyên tắc, phương pháp sấy gỗ.
 Những công nghệ và thiết bị mới.
 Yêu cầu và chất lượng gỗ.
 Trang bị, thiết bị kiểm tra và hệ thống quản lý quá trình sấy.
 Hiệu quả kinh tế của các phương pháp sấy và công trình sấy.
 Tự động hoá và điều khiển quy trình sấy.
 Chương trình hoá chế độ sấy bằng công nghệ thông tin hiện đại.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu sấy gỗ trong nước
Ở nước ta công nghiệp gia công chế biến gỗ, sản xuất hàng hoá tiêu dùng, xuất
khẩu chất lượng cao chưa phát triển, nên kỹ thuật và công nghệ sấy gỗ cũng phát triển

chậm và kém.
Trước năm 1975, chỉ một số ít lò sấy chu kì tuần hoàn sấy bằng hới đốt hay hơi
nước ở miền nam và các xí nghiệp sản xuất đồ gỗ, đồ mộc ở miền bắc để sấy gỗ xẻ
làm nhạc cụ, học cụ, đồ chơi, ván bóc, dăm với những quy trình và chế độ sấy áp dụng
cho lò sấy nhập nôi được cải tiến.
Công tác nghiên cứu khoa học về sấy gỗ chưa được quan tâm đúng mức, mới có
một vài đề tài nghiên cứu về phân loại gỗ sấy, kỹ thật sấy thiết kế lò sấy.
Năm 1974 chính phủ yêu cầu trong một thời gian rất ngắn phải chế biến gỗ quý
(nhóm thượng hạng) của đồng bào chiến sĩ miền nam gửi ra xây dựng Lăng Chủ Tịch
Hồ Chí Minh, nhưng công trình phải đảm bảo chất lượng, không để nứt nẻ và lãng phí
gỗ. Được giao nhiệm vụ, Viện Công Nghiệp rừng đề nghị phải sấy gỗ trong lò sấy chu
kì tuần hoàn bằng hơi với chế độ rất mềm. Quy trình sấy gỗ lịch sử đó được Hội đồng
Khoa học kỹ thật nhà nước duyệt và thực hiện có kết quả.

6


Những năm cuối thế kỷ XX đầu thế kỉ XXI, gỗ rừng tự nhiên đã kiệt quệ Công
nghiệp chế biến gỗ mềm từ rừng tự nhiên và rừng trồng làm vật liệu xây dựng, làm đồ
mộc dùng trong nước và nhất là làm hàng xuất khẩu phát triển với quy mô ngày càng
lớn, yêu cầu chất lượng ngày càng cao thì công tác nghiên cứu xây dựng các lò sấy
công nghiệp mới trở thành yêu cầu khách quan và cấp bách. Thực trạng công tác
nghiên cứu về sấy gỗ và các lò sấy gỗ, kỹ thật và công nghệ sấy gỗ cũng như đội ngũ
cán bộ nghiên cứu, giảng dạy, cán bộ kỹ thuật và công nhân vận hành sấy gỗ còn thiếu
và yếu.
2.3. Một số phương pháp sấy gỗ
2.3.1. Hong phơi
Hong phơi là phương pháp sấy đơn giản nhất ít tốn kém và được sử dụng rộng
rãi kể cả trong sản xuất công nghiệp, hong phơi cũng được quan tâm đúng mức và
được chú ý cân nhắc trong khi lưa chọn và áp dụng các phương pháp sấy hiện đại. Ở

hầu hết các nước sấy tự nhiên được sử dụng và được coi là một phương pháp sấy trươc
(sơ bộ), nhằm giảm độ ẩm của gỗ sấy trước khi đưa vào sấy công nghiệp.
Như ta đã biết, gỗ xẻ sau khi cưa xẻ thường có độ ẩm rất lớn (50-60% thậm chí
có thể lên tới 100%), qua điều kiện hong phơi thuận tiện, tuỳ vào kích thước ván, có
khả năng trong vòng một vài tuần lễ có thể giảm độ ẩm của gỗ xuống xấp xỉ điểm bão
hoà thớ gỗ (25-30%).

Hình 2.1 Hong phơi gỗ trong công nghiệp. [13]

7


Hong phơi là một phương pháp sấy tự nhiên, chịu tác dụng trực tiếp của ngoại
cảnh (thời tiết khí hậu), tuy nhiên nếu ta có những biện pháp kĩ thuật tác động tốt cũng
có thể đạt dược những hiệu quả mong muốn nhất là đối với chất lượng gỗ hong phơi,
gỗ xẻ cần phải xếp thành những chồng gỗ trên những sân hong phơi khô ráo, thoáng
gió và nên xắp xếp theo kiểu xếp đống trong phơi gỗ xẻ.
Ưu điểm:
 Không tốn điện, năng lượng tiết kiệm được giá thành.
Nhược điểm:
 Sản phẩm cuối cùng không thể đưa vào sản xuất công nghiệp để xuất
hẩu được vì độ ẩm của gỗ hong phơi còn cao.
 Phụ thuộc nghiều vào thời tiết nên thời gian sấy không ổn định, chênh
lệch độ ẩm giữa các thanh gỗ còn cao.
2.3.2. Sấy chân không
Sấy chân không đã từ lâu là một phương pháp sấy kỹ thuật được sử dụng để
sấy các loại vật liệu khác nhau, kể cả trong lĩnh vực sấy gỗ. 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 chất lượng sấy.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp 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. Điều đó có nghĩa là một áp
suất nhất định, nước sẽ có một nhiệt độ sôi nhất định, do vậy khi hút chân không sẽ
làm cho áp suất trong gỗ giảm đi đến mức nhiệt độ của gỗ (và cũng như nhiệt độ của
nước trong gỗ) đạt đến nhiệt độ sôi của nước trong điều kiện áp suất đó, nước trong gỗ
sẽ hoá hơi và làm tăng áp suất trong gỗ, tạo điều kiện thúc đẩy quá trình di chuyển ẩm
từ trong gỗ ra ngoài bề mặt bay hơi và ở đó (bề mặt gỗ) dưới điều kiện chân không (áp
suất thấp) quá trình bay hơi sẽ tiến triển nhanh chóng và qua đó quá trình khô của gỗ
rất nhanh và rút ngắn đáng kể thời gian sấy (khoảng 20-50% thời gian so với thời gian
sấy truyền thống).
8


Tuy nhiên cấu tạo và tính chất gỗ cũng ảnh hưởng đến khả năng dẫn ẩm của gỗ,
nên cần được quan tâm xem xét và qua đó điều tiết các thông số áp suất và nhiệt độ
thích hợp với từng loại gỗ sấy.
Trong phương pháp sấy chân không người ta sử dụng đơn vị áp suất mbar:
1 mbar = 103 bar = 102 N/m2 = 102 pa = 1 hPa

Hình 2.2 Lò sấy gỗ chân không [1]
Dựa theo áp suất, mức dộ chân không được phân biệt như sau:
Chân không thô:

1000 – 1 hpa

Chân không thấp:

1...0,0001 hpa

Chân không cao:

0,001 ... 10-7 hpa

Chân không siêu cao:  10-7 hpa.
Phạm vi chân không sử dụng trong kĩ thuật sấy khô nằm trong vùng chân không
thô. Thiết bị sấy chân không, về mặt nguyên lý hoạt động thường có 2 loại: sấy liên
tục và sấy theo chu kì.
Ưu điểm:
 Cơ giới hoá, tự động hoá.
 Hạn chế nấm mốc hoặc sự biến màu của gỗ.
 Rút ngắn được thời gian sấy.
9


 Chất lượng của gỗ sấy ở các vị trí là khá cao, ít cong vênh nứt nẻ.
 Sấy được các loại gỗ khó sấy, kích thước lớn.
Nhược điểm:
 Giá đầu tư cao.
 Công suất nhỏ (3-6 m3/mẻ)
 Độ ẩm cuối cùng còn cao so với gỗ xuất khẩu (khoảng 15-16 %)
2.3.3. Sấy ngưng tụ ẩm
Sấy ngưng tụ ẩm bằng thiết bị lạnh đã được nhập vào nước ta (đặc biệt là ở
thành phố Hồ Chí Minh) trong những năm gần đây. Thiết bị sấy làm việc theo nguyên
lý sấy ngưng tụ ẩm và là một phương pháp sấy được sử dụng từ lâu để sấy các vật liệu
khác nhau.
Người ta gắn thêm thiế bị ngưng tụ ẩm khi dòng không khí vùa nóng vừa ẩm đi
qua thiết bị lạnh nhờ hệ thống lạnh lượng hơi nước sẽ được ngưng tụ đến một giá trị
mà chúng ta mong muốn φ3, phần nước ngưng tụ được hệ thống van dẫn ra ngoài,

phần không khí vừa lạnh vừa khô được đi qua hệ thống làm nóng thì nhiệt độ tăng và
độ ẩm môi trường nhỏ nhờ hệ thống quạt gió đưa toàn bộ không khí này đi qua gỗ để
cung cấp nhiệt và hút ẩm ở bề mặt gỗ.
Hiệu quả của phương pháp sấy này trong lĩnh vực sấy khô gỗ còn tuỳ thuộc vào
rất nhiều yếu tố và cần được cân nhắc lựa chọn tuỳ theo điều kiện cụ thể của đơn vị
sản xuất.
Nhưng yếu tố cơ bản cần được xem xét khi sử dụng phương pháp sấy này là:
 Hiện trạng năng lượng nơi sử dụng.
 Loại gỗ sấy và kích thước ván sấy.
 Độ ẩm cuối cùng cần đạt được.
 Công suất (năng suất gỗ cần sấy)
Sấy ngưng tụ sẽ có hiệu quả khi ở đó:
 Chỉ có nguồn năng lượng điện duy nhất.
 Độ ẩm cuối cùng không đòi hỏi thấp lắm.
 Năng suất sấy đòi hỏi tương đối thấp.
 Yêu cầu tự động hoá quá trình sấy...
10


Ngoài những điều kiện trên thì việc sử dụng phương pháp sấy truyền thồng
khác có lợi hơn.

Hình 2.3 Lò sấy gỗ kiểu ngưng tụ ẩm [1]
Không khí nóng và ẩm khi đi qua gỗ trong lò sấy, phần lớn sẽ được hút qua
giàn lạnh. Hơi nước trong không khí sẽ được ngưng tụ 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 làm cho gỗ
khô. Sau khi qua gỗ, do nước trong gỗ thoát ra sẽ làm cho không khí lại trở nên ẩm và
quá trình sấy sẽ được lặp lại chu trình biến đổi trạng thái như trên.
Ưu điểm:



Dễ cơ giới hoá, tự động hoá.



Chế độ sấy ổn định vì vậy chất lượng sấy cao, có thể sấy được tất cả các

loại gỗ.
Nhược điểm:


Giá đầu tư cao.



Phụ thuộc nhiều vào năng lượng điện.

2.3.4. Sấy cao tần
Sấy gỗ trong từ trường điện xoay chiều có tần số cao được gọi là sấy cao tần.

11


Trong phương pháp sấy cao tần, gỗ ướt là một chất điện môi nằm giữa 2 tấm
bản cực. Các tấm bản cực đóng vai trò truyền tải sóng điện từ cao tần. Tần số ở đây
nằm trong khoảng từ 3 – 50 MHz. Để hạn chế hiện tượng nhiễu sóng, trong thực tế
người ta giới hạn việc sử dụng trong công nghiệp ở các phạm vi tần số sau đây: 13,560
MHz  0,06 %: 27,129 MHz  0,60 %; 40,580 MHz  0,05 %; và tần số được phổ
biến nhất là 27,120 MHz.

Tất cả các phương pháp sấy thông thường hiện nay được sử dụng trong công
nghiệp chế biến gỗ đều có nhược điểm là thời gian sấy dài. Nguyên nhân chủ yếu ở
đây là sự hình thành ngược chiều dòng ẩm và dòng nhiệt bên trong gỗ trong quá trình
sấy. Có nghĩa là khi sấy, gỗ sẽ làm nóng từ ngoài vào trong, do lớp gỗ bên bên ngoài
tiếp xúc với nhiệt trước, sau quá trình dẫn nhiệt, các lớp gỗ bên trong sẽ được làm
nóng dần lên. Do đó, nhiệt độ bên trong gỗ bao giờ cũng thấp hơn nhiệt độ bên ngoài
gỗ, nhất là trong giai đoạn đầu của quá trình sấy. Như vậy, hướng chuyển dịch của ẩm
bên trong gỗ là hướng từ ngoài vào trong. Ngược lại, vì lớp gỗ bên trong bao giờ cũng
ẩm hơn lớp gỗ bên ngoài, nên hướng dịch chuyển của ẩm là từ trong ra ngoài. Như vậy
hướng chuyển dịch của dòng nhiệt và dòng ẩm luôn luôn ngược chiều nhau trong quá
trình sấy. Đó chính là điều cơ bản của quá trình khô làm kéo dài thời gian sấy.
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 đện môi (gỗ) làm cho trong
gỗ 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 khuyếch
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 ẩm trong gỗ trong quá trình sấy. Qua đó sẽ
kích thích, tạo điều kiện thúc đẩy quá trình khô của gỗ nhanh chóng hơn và rút ngắn
thời gian sấy đáng kể.
Trong sấy gỗ, để làm khô 1 kg nước, cần tiêu thụ 1 lượng nhiệt hoàn toàn xác
định, không phụ thuộc vào phương pháp sấy, khoảng 1600 – 2500 Kcal/kg nước bay
hơi. Với phương pháp sấy gỗ bình thường, do thời gian sấy dài nhiệt lượng mất mát
(tổn thất qua vỏ lò sấy và các thất thoát khác) sẽ rất lớn, còn trong phương pháp sấy
12


cao tần, do thời gian sấy ngắn dẫn đến lợi ích kinh tế là tổn thất nhiệt bình quân sẽ rất
ít nếu so sánh phương pháp sấy truyền thống (sấy qui chuẩn) thì thời gian sấy ở

phương pháp sấy cao tần được rút ngắn đi rất nhiều, vào khoảng 45:1 (đối với gỗ lá
rộng): 52:1 (đối với gỗ lá kim).

Hình 2.4 Lò sấy gỗ cao tần [1]
Ưu điểm:


Rút ngắn thời gian sấy.



Gỗ sấy không bị nấm mốc, biến màu gỗ.



Làm mềm gỗ nhanh có thể dùng để uốn gỗ.



Dễ cơ giới hoá, tự động hoá.



Cấu trúc thiết bị đơn giản, gọn nhẹ và sạch sẽ.



Đặc biệt thuận tiện cho sấy các loại vật liệu, sản phẩm gỗ có hình thù,

kích thước đa dạng, phức tạp (như đồ gỗ mỹ nghệ, chạm trổ).

Nhược điểm:


Giá đầu tư cao.



Phụ thuộc nhiều vào năng lượng điện.

2.3.5. 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 và được áp dụng ngày càng nhiều trong kỹ thuật
sấy gỗ xẻ và được coi là một giải pháp nhằm tăng cường năng lực sấy và tăng hiệu quả
kinh tế của quá trình sấy. So với phương pháp sấy truyền thống thì trong môi trường
13