BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------
DƯƠNG THẾ HÙNG
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CỐT SƠN MÀI TỪ HỖN HỢP
MÙN CƯA VÀ VỎ TRẤU
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Hà Nội, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------
DƯƠNG THẾ HÙNG
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CỐT SƠN MÀI TỪ HỖN HỢP
MÙN CƯA VÀ VỎ TRẤU
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ GỖ, GIẤY
MÃ SỐ: 60.52.24
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Lê Xuân Phương
Hà Nội, 2010
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển đã cho ra đời nhiều loại vật
liệu mới, góp phần giảm bớt sự thiếu hụt các nguồn nguyên liệu tự nhiên.
Công nghệ sản xuất ván nhân tạo là một công nghệ mới tạo ra vật liệu thay
thế gỗ tự nhiên, hiện đang phát triển rất mạnh, không những tạo nguyên liệu
cho ngành cơng nghiệp chế biến gỗ mà cịn tạo ra thêm lựa chọn mới cho các
dạng sản phẩm phục vụ đời sống.
Theo chiến lược phát triển ngành Lâm nghiệp giai đoạn 2006 - 2020,
nước ta phấn đấu sẽ sản xuất được 1 triệu m3 ván nhân tạo. Trong chiến lược
đó thì ván dăm và ván MDF là những ưu tiên hàng đầu. Để đạt được mục tiêu
đó thì chúng ta cần phải có kế hoạch xây dựng nguồn nguyên liệu có trữ
lượng lớn đảm bảo cho việc sản xuất. Bên cạnh nguồn nguyên liệu gỗ truyền
thống thì việc tìm các nguồn nguyên liệu thay thế cũng là một hướng phát
triển mới. Phế thứ liệu nông nghiệp (vỏ trấu, rơm ra ̣) là nguồn nguyên liệu thu
hoạch hàng năm, có trữ lượng dồi dào lên tới hàng chục triệu tấn là một dạng
nguyên liệu có sợi có thể sử dụng để sản xuất ván dăm. Sản phẩm ván dăm
hỗn hợp sản xuất từ mùn cưa - vỏ trấu là một dạng sản phẩm mới. Với đặc
điểm vỏ trấu cứng, hút nước và trương nở thấp nên hứa hẹn sẽ tạo ra một loại
vật liệu cứng, chắc, có tính ổn định kích thước tốt. Đây cũng là những yêu cầu
cơ bản của nguyên liệu làm cốt sơn mài, một sản phẩm mỹ nghệ truyền thống
của Việt Nam. Hướng nghiên cứu tạo sản phẩm ván dăm nói chung từ hỗn
hợp mùn cưa - vỏ trấu, làm cốt sơn mài nói riêng là khá mới mẻ vì vỏ trấu từ
trước tới nay chưa được nghiên cứu sâu sắc cả về tính chất vật lý và hóa học
cũng như để làm vật liệu. Hơn nữa, vỏ trấu thường được coi là phế liệu nông
nghiệp nên có giá trị sử dụng thấp, chủ yếu dùng trực tiếp làm nhiên liệu đốt,
phân bón, ni cấy nấm…
2
Để đánh giá khả năng sản xuất cốt sơn mài từ ván dăm từ hỗn hợp mùn
cưa - vỏ trấu, được sự đồng ý của khoa Sau Đa ̣i học - Trường Đại học Lâm
nghiệp, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo T.S Lê Xuân Phương, tôi thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu sản xuất cốt sơn mài từ hỗn hợp mùn cưa và vỏ trấu” .
3
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Ván dăm là một loại sản phẩm mới được nghiên cứu và đưa vào sản
xuất trong nửa đầu thế kỷ 20 nhưng đã phát triển rất nhanh, đáp ứng được yêu
cầu ngày càng tăng của xã hội cả về số lượng và chất lượng. Tuy nhiên, nguồn
nguyên liệu chính sản xuất ván dăm là gỗ rừng trồng thì lại có hạn, lại phải
đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau như làm đồ mộc, sản xuất giấy và bột giấy.
Bên cạnh gỗ thì nguồn ngun liệu từ phế thứ liệu Nơng – Lâm nghiệp lại khá
dồi dào, chủ yếu bị bỏ đi gây ảnh hưởng môi trường, rất cần được quan tâm
nghiên cứu và sử dụng có hiệu quả. Trong số các loại phế thứ liệu Nơng –
Lâm nghiệp thì mùn cưa và vỏ trấu là những loại phế thứ liệu điển hình trong
điều kiện Việt Nam hiện nay. Chính vì thế, việc nghiên cứu sử dụng vỏ trấu
và mùn cưa làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất ván dăm sẽ
không những tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào và phong phú với trữ
lượng lớn sinh ra hàng năm mà còn mang lại một hiệu quả kinh tế lớn, giải
quyết việc làm và tăng thu nhập cho nông dân, đồng thời giải quyết được tình
trạng ơ nhiễm mơi trường.
Sơn mài là một sản phẩm thủ công mỹ nghệ đặc trưng của nền văn hoá
Việt Nam. Đây là nguồn thu nhập quan trọng cho khu vực nông thôn, nhất là
tại các làng nghề khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Trong số các dạng sản phẩm từ
sơn mài thì tranh sơn mài có một vị trí khá quan trọng. Hiện nay, nguồn
nguyên liệu chính để sản xuất tranh sơn mài, ngồi gỗ tự nhiên thì ván dăm,
ván sợi hiện cũng đang dần được đưa vào sản xuất. Với xu hướng của xã hội
ngày càng ưa chuộng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, gần gũi thân thiện
với con người, thì hướng nghiên cứu tạo ván dăm từ nguồn nguyên liệu mùn
4
cưa - vỏ trấu để làm cốt sơn mài là một hướng nghiên cứu mới mẻ, độc đáo
cần được quan tâm nghiên cứu và phát triển.
1.2. Khái niệm ván dăm và công nghệ sản xuất
1.2.1. Khái niệm ván dăm
Ván dăm là một loại ván được hình thành bằng cách trộn dăm (những
phần tử nhỏ có hình dạng khác nhau được tách ra từ gỗ hoặc thực vật có
cellulose khác) với keo và chất phụ gia rồi ép dưới điều kiện áp suất và/hoặc
nhiệt độ (TCVN 7751:2007).
Phân loại: ván dăm được phân loại theo các dạng sau:
1) Theo công nghệ sản xuất ván dăm: Ván dăm theo công nghệ ép
phẳng, công nghệ ép trống, công nghệ đùn (đặc, rỗng).
2) Theo trạng thái bề mặt dăm: Ván dăm không đánh nhẵn, ván dăm
được đánh nhẵn, ván dăm phủ bề mặt bằng chất phủ lỏng, ván dăm phủ mặt
bằng các vật liệu khác (ván mỏng, giấy trang trí, tấm bản mỏng trang trí...).
3) Theo hình dạng của ván dăm: Ván dăm phẳng, ván dăm có bề mặt
định hình và ván dăm có cạnh định hình.
4) Theo kích thước và hình dạng của dăm: Ván dăm vuông, ván dăm
dẹt, ván với các loại dăm khác.
5) Theo cấu trúc ván dăm: Ván dăm một lớp, nhiều lớp, Ván dăm tiệm
biến, ván dăm rỗng, ván dăm định hướng.
6) Theo mục đích và điều kiện sử dụng:
Ván dăm thông dụng.
Ván dăm sử dụng trong nhà ở điều kiện khô.
Ván dăm chịu tải sử dụng trong xây dựng:
+ Ở điều kiện khô;
+ Ở điều kiện ẩm.
Ván dăm chuyên dụng:
+ Ván dăm chịu tải lớn;
5
+ Ván dăm chống sâu nấm;
+ Ván dăm chậm cháy;
+ Ván dăm tiêu âm;
+ Các loại ván dăm khác
Ván dăm là một loại nguyên liệu được sử dụng tương đối rộng rãi trong
các cơng trình cơng cộng, đồ dùng sinh hoạt thiết yếu của con người như bàn,
ghế, giường, tủ…cho đến các khung tranh ảnh. Vì thế, ván dăm đóng góp một
phần khơng nhỏ trong việc giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu gỗ
tự nhiên, tận dụng tối đa việc sử dụng gỗ trong chế biến lâm sản. Ván dăm
đang dần là một vật liệu thay thế cho gỗ trong sản xuất đồ mộc cũng như
trong sản xuất các sản phẩm phục vụ cho sinh hoạt. Vì vậy, có thể nói ván
dăm nói riêng và ván nhân tạo nói chung đang giữ một vai trị hết sức quan
trọng trong đời sống sinh hoạt con người. Nó cũng thể hiện sự phát triển về
khoa học công nghệ của mỗi quốc gia.
1.2.2. Công nghệ sản xuất ván dăm
Nguyên liệu
Trộn keo
Trải thảm
Xử lý nguyên liệu
Tạo dăm
Sấy dăm
Phân loại dăm
Ép nhiệt
Xử lý cuối
Sản phẩm
Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ sản xuất ván dăm
Nguyên liệu sản xuất ván dăm: Có các dạng chính sau.
6
- Ngun liệu gỗ: Gồm gỗ trịn có đường kính nhỏ, gỗ rừng trồng mọc
nhanh, gỗ không hợp quy cách sản phẩm của một số lĩnh vực chế biến gỗ như:
sản xuất ván ghép thanh, ván dán, sản xuất đồ mộc, cưa xẻ…
- Ngun liệu có nguồn gốc từ nơng nghiệp như: Thân cây đay, bã mía,
xơ dừa, rơm rạ, vỏ trấu….
- Nguyên liệu ngoài gỗ như: Tre, lau, sậy….
Xử lý nguyên liệu: Mục đích của khâu này là loại bỏ tạp chất lẫn vào trong
nguyên liệu (gỗ) như đất cát, kim loại, vỏ cây...
Tạo dăm: Mục đích của khâu này là tạo ra dăm gỗ cơng nghệ có kích thước
phù hợp. Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ván dăm hiện nay là từ
gỗ (chiếm trên 90%, gồm gỗ trịn đường kính nhỏ, cành nhánh, bìa bắp,
phế liệu xưởng chế biến gỗ)
Sấy dăm: Sấy dăm là công đoạn cần thiết vì dăm sau khi băm (tạo ra) có độ
ẩm khá cao, nếu khơng sấy thì khơng những ván sẽ dễ bị phồng rộp,
phân lớp sau khi ép nhiệt mà còn kéo dài thời gian ép, giảm sản lượng.
Trộn keo: Mục đích của cơng đoạn này là đưa lượng keo nhất định, phân bố
đồng đều trên bề mặt dăm. Liên kết dăm - dăm là liên kết dạng điểm
keo (đinh keo) trên bề mặt dăm.
Trải thảm: Mục đích của cơng đoạn này là tạo ra thảm dăm có tính đồng đều
về khối lượng thể tích (KLTT), kết cấu đối xứng (với lớp lõi), bề mặt
mịn (không lộ dăm thô ra lớp mặt) và tỷ lệ kết cấu phù hợp (tỷ lệ %
giữa lượng dăm lớp mặt (đã trộn keo) so với khối lượng thảm dăm).
Ép nhiệt: Đây là công đoạn quan trọng nhất, không thể thiếu trong dây
chuyền sản xuất ván dăm. Khi ép nhiệt, thảm phôi ván dưới tác dụng
của nhiệt độ và áp suất, bị ép đến chiều dày quy định và làm cho keo
đóng rắn, cuối cùng tạo ra ván dăm có KLTT và chiều dày nhất định.
7
Xử lý cuối: Mục đích chính là làm nguội ván sau khi ép nhiệt, hạn chế cong
vênh do ván hút ẩm trở lại khơng đều và hồn thiện sản phẩm (kích
thước, chất lượng bề mặt).
1.3. Khái quát chung về sản phẩm sơn mài
1.3.1. Khái niệm sơn mài
Sơn mài được coi là một trong các chất liệu hội họa ở Việt Nam. Đây là
sự tìm tịi và phát triển kỹ thuật của nghề sơn (nghề sơn ta) thủ công truyền
thống của Việt Nam thành kỹ thuật sơn mài riêng. Sơn mài (tiếng Anh:
lacquer) thường được hiểu sang các đồ dùng sơn mỹ nghệ của Nhật Bản,
Trung Quốc, nhưng các sản phẩm sơn mài cũng là một nét đặc trưng văn hóa
của người Việt Nam.
Tranh sơn mài sử dụng các vật liệu màu truyền thống của nghề sơn như
sơn then, sơn cánh gián làm chất kết dính, cùng các loại son, bạc thếp, vàng
thếp, vỏ trai, v.v. vẽ trên nền vóc màu đen. Đầu thập niên 1930, những họa sĩ
Việt Nam đầu tiên học tại trường Mỹ thuật Đơng Dương đã tìm tòi phát hiện
thêm các vật liệu màu khác như vỏ trứng, ốc, cật tre, v.v. và đặc biệt đưa kỹ
thuật mài vào tạo nên kỹ thuật sơn mài độc đáo để sáng tác những bức tranh
sơn mài thực sự. Thuật ngữ sơn mài và tranh sơn mài cũng xuất hiện từ đó.
Tranh có thể được vẽ rồi mài nhiều lần tới khi đạt hiệu quả mà họa sĩ mong
muốn. Sau cùng là đánh bóng tranh.
Ngày nay, việc kết hợp sơn mài cùng những nguyên liệu khác đã tạo nên
sự đa dạng về chủng loại như không thể thấm nước, không bị mối mọt, không
phụ thuộc môi trường làm gỗ co ngót như sử dụng phơi gốm, phơi MDF, phơi
cốt tre... đã tạo ra nhiều sản phẩm sơn mài độc đáo, dần khẳng định vị
thế thương hiệu Sơn mài Việt Nam trên thị trường thủ công mỹ nghệ quốc tế.
8
Hình 1.2: Sản phẩm sơn mài của Nhật Bản
(Trái: Tebako (Thế kỷ 19) - Phải: Kosara)
Hình 1.3: Sản phẩm sơn mài Nhật bản (Trái: Ogi - Phải: Suzuribako)
1.3.2. Nguyên liệu thô
Một sản phẩm sơn mài được kết tạo từ những nguyên liệu chính sau:
+ Sơn: Được tạo từ cây sơn, dầu trẩu, dầu trám, nhựa thơng và nhựa dó...
9
+ Màu: Sơn mài cổ truyền dùng 2 màu cơ bản là cánh gián đen và đỏ. Đây
là loại màu chế từ khống chất vơ cơ (son) nên khơng bị phân huỷ trước ánh
sáng và thời gian.
+ Các sản phẩm từ vàng như vàng thếp... và các sản phẩm từ bạc như bạc
thếp, bạc dán, bạc xay, bạc dầm...
+ Các vật liệu khác: Vỏ trứng, vỏ trai, vỏ ốc, bột điệp...
Ngày nay, người ta đã chế tạo thành công các loại sơn cơng nghiệp có thể
thay thế các loại sơn mài cổ truyền do có nhiều ưu điểm, nhất là dễ dàng trong
sản xuất tranh và màu sắc thì vơ cùng phong phú.
1.3.3. Quy trình cơng nghệ tạo sản phẩm sơn mài
Cơng nghệ sơn mài có thể chia làm ba cơng đoạn chính sau: (1) bó hom
vóc, (2) trang trí, (3) mài và đánh bóng.
(1) Bó hom vóc
Ngày xưa, việc hom bó cốt gỗ (đồ vật cần sơn - cốt sơn mài) thường sử
dụng giấy dó (thân cây dó - Rhamnoneuron balancea) nên rất dai, có độ bền
vững hơn vải. Cách bó hom vóc được tiến hành như sau: dùng đất phù sa
(ngày nay người thợ có thể dùng bột đá) trộn sơn ta giã nhuyễn cùng giấy bản
rồi hom, chít các vết rạn nứt của tấm gỗ. Mỗi lớp sơn lại lót một lớp giấy
(hoặc vải màn) sau đó còn phải đục mộng mang cá để cài và gắn sơn cho các
nẹp gỗ ngang ở sau tấm vóc (ván gỗ) để chống vết rạn xé dọc tấm vải. Sau đó
để gỗ khơ kiệt mới hom sơn kín cả mặt trước, mặt sau. Cơng đoạn này nhằm
bảo vệ tấm vóc không thể thấm nước, không bị mối mọt, không phụ thuộc mơi
trường làm gỗ co ngót. Xử lý tấm vóc càng kỹ, càng kéo dài tuổi thọ cho đồ
vật cần sơn, mỗi tác phẩm sơn mài có tuổi thọ 300 - 400 năm.
(2) Trang trí
Khi có được tấm vóc nói trên (hoặc các mơ hình chạm khắc bình hoa,
các bộ đồ khác), người thợ phải làm các công đoạn gắn, dán các chất liệu tạo
màu cho tác phẩm trước tiên như: vỏ trứng, mảnh xà cừ, vàng, bạc...sau đó
10
phủ sơn rồi lại mài phẳng, tiếp đến dùng màu. Với kỹ thuật sơn phủ tượng và
đồ nội thất như: hương án, hoành phi, câu đối... người thợ phải làm trong
phịng kín và qy màn xung quanh để tránh gió thổi các nguyên liệu: quỳ
vàng, quỳ bạc, tránh bụi bám vào nước sơn cịn ướt.
(3) Mài và đánh bóng
Vì dầu bóng đã pha màu để vẽ nên độ bóng chìm trong cốt màu tạo thành độ
sâu thẳm của tranh, do đó sau mỗi lần vẽ phải mài. Người xưa sử dụng lá
chuối khô làm giấy ráp. Đến nay, nguyên tắc đánh bóng tranh lần cuối chưa có
gì thay thế phương pháp thủ cơng vì loại tranh này khơng được phép phủ dầu
bóng. Đó chính là điểm độc đáo của tranh sơn mài. Sự thành công của một bức
tranh sơn mài phụ thuộc rất lớn vào cơng đoạn sau cùng. Có một số thứ để mài
và đánh bóng như: Than củi xoan nghiền nhỏ, tóc rối, đá gan gà v.v..
1.4. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.4.1. Ván dăm từ hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu
Trên thế giới (Theo R.A. Ruseckaite và các cộng sự, 2007)
Ván dăm từ vỏ trấu được phát triển lần đầu tiên vào đầu những năm 70
sử dụng keo P-F (Youngquist). Thời gian gần đây, Ajiwe và các cộng sự
(Ajiwe 1998) đã nghiên cứu công nghệ tạo ván làm trần từ hỗn hợp mùn cưa
và vỏ trấu. Vỏ trấu trước tiên được nghiền để tạo bột (sợi) bằng cách nghiền
vỏ trấu đã qua xử lý dung dịch NaOH 4M trong 16 tiếng, sau đó trộn với keo
và mùn cưa. Việc cho thêm mùn cưa sẽ làm tăng độ ẩm của ván nhưng có tác
dụng cải thiện cường độ của ván. Kết quả nghiên cứu của các tác giả này cho
thấy sản phẩm ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu có ưu điểm nổi bật so với
các sản phẩm ván dăm thông thường là khả năng hút ẩm thấp và cường độ cao,
chủ yếu là do hàm lượng Silic trong vỏ trấu cao. Hơn nữa, chi phí sản xuất
cũng thấp hơn so với ván dăm từ gỗ. Gerardi và các cộng sự (Gerardi 1998) đã
sử dụng phương pháp dùng hơi nước để “bung” vỏ trấu, từ đó có thể tạo ván
11
dăm sử dụng keo U-F thơng dụng. Q trình xử lý vỏ trấu bằng hơi nước có
tác dụng cải thiện khả năng bám dính của vỏ trấu, và cho thấy chất lượng của
ván dăm vỏ trấu có thể so sánh với ván dăm từ gỗ thông thường. Ảnh hưởng
của thông số công nghệ sản xuất và lượng keo dùng tới các tính chất cơ-lý chủ
yếu của ván dăm (có khối lượng thể tích (KLTT) nhỏ, trung bình và cao) sử
dụng vỏ trấu chưa qua xử lý, dùng keo P-F đã được Desirello và các cộng sự
thực hiện (Desirello 2004, Stefani 2005). Nghiên cứu cho thấy sự thay đổi của
cường độ uốn tĩnh (MOR) và môđun đàn hồi (MOE) của ván dăm vỏ trấu khi
dùng keo ở 3 mức 8, 11 và 14 %. Đối với lượng keo dùng là 11 %, KLTT ván
tăng 75 %, MOE và MOR tăng tương ứng là 106 và 207 %. Tuy nhiên, khi
lượng keo dùng tăng từ 8 đến 14 %, tính chất cơ học của ván tăng không
nhiều. Điều này cho thấy, độ cứng của ván phụ thuộc vào KLTT của ván hơn
là lượng keo dùng.
Desirello nghiên cứu tạo ván dăm hỗn hợp vỏ trấu - gỗ với tỷ lệ vỏ
trấu/dăm gỗ là 75/25 và 50/50, sử dụng mùn cưa có các kích thước khác nhau
(thay đổi trong khoảng: 3,16, 1,41 và 0,88 mm) và cố định lượng keo dùng
11% và áp suất ép 0,83 MPa (Desirello 2004). Tác giả cũng so sánh chất
lượng ván tạo ra với ván dăm 100 % vỏ trấu với các điều kiện công nghệ
tương tự. Kết quả cho thấy, ván dăm từ hỗn hợp vỏ trấu - dăm gỗ nhẹ hơn và
có cường độ cao hơn so với ván dăm 100 % vỏ trấu. Điều kiện tối ưu là tỷ lệ
vỏ trấu/dăm gỗ là 75/25 và kích thước dăm gỗ trung bình (mùn cưa là 1,41
mm). Khi KLTT ván giảm từ 0,82 xuống 0,79 g/cm3 thì MOE lại tăng từ 1837
MPa lên 2343 MPa. Các kết quả này cho thấy khi sử dụng lượng mùn cưa
thấp với kích thước phù hợp sẽ cải thiện được tính chất cơ học của ván dăm từ
vỏ trấu. Sử dụng keo PF sẽ cho ván có chất lượng tốt hơn.
12
Tại Việt Nam.
Cơng nghệ sản xuất ván nhân tạo nói chung và ván dăm nói riêng chỉ
mới được chú trọng và quan tâm đến trong một thời gian gần đây. Chính vì
vậy mà khả năng tận dụng gỗ trong cơng nghiệp là rất thấp. Các phế liệu gỗ,
phế liệu Nông nghiệp chủ yếu chỉ được sử dụng làm chất đốt, phân bón, ni
cấy nấm, mới đây là cơng nghệ dùng vỏ trấu làm nhiên liệu phát điện (theo
công ty TNHH Hàng Hải và công nghiệp Hải Dương) …
Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm nói chung, ván dăm từ vỏ trấu
nói riêng đã được các nhà nghiên cứu quan tâm tới, cụ thể có thể kể tới 1 số
nghiên cứu sau:
TS. Nguyễn Phan Thiết (1994). Luận án tiến sỹ: “Nghiên cứu công
nghệ sản xuất ván dăm từ Tre”
TS. Nguyễn Phan Thiết (1996). Báo cáo đề tài cấp Bộ NN và PTNT:
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ cây Bơng gịn”
TS. Hồng Thị Hương (2001). Luận án tiến sỹ: “Nghiên cứu công
nghệ sản xuất ván dăm từ hỗn hợp Tre, Lồ ơ”
ThS. Bùi Chí Kiên (2005) Luận văn thạc sỹ ngành Chế biến Lâm
sản “Nghiên cứu sử dụng mùn cưa tre làm cốt sản phẩm sơn mài dạng khay
đựng” do tiến sỹ Trần Tuấn Nghĩa hướng dẫn. Kết quả cho thấy ván dăm từ
mùn cưa tre có thể được sử dụng làm cốt sơn mài.
Lâm Văn Việt (2009) Khoá luận tốt nghiệp Khoa Chế biến Lâm sản
“Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép tới tính chất của ván dăm cách nhiệt
làm từ vỏ trấu”. Kết quả cho thấy nhiệt độ ép có ảnh hưởng tới các tính chất
cơ bản của ván dăm cách nhiệt, tuy nhiên chất lượng ván vẫn còn chưa thực
sự tốt.
Nguyễn Văn Thiện (2009) Khoá luận tốt nghiệp Khoa Chế biến
Lâm sản “Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ép đến chất lượng ván dăm
cách nhiệt sản xuất từ vỏ trấu”. Kết quả cho thấy thời gian ép có ảnh hưởng
13
tới các tính chất cơ bản của ván dăm cách nhiệt (có khối lượng thể tích thấp
khoảng 0,35 g/cm3), tuy nhiên chất lượng ván vẫn còn chưa thực sự tốt (Ván
dăm từ vỏ trấu nguyên không xử lý, sử dụng keo P-F cho kết quả là cường độ
của ván còn thấp).
Hoàng Văn Hà (2010): Nghiên cứu giải pháp xử lý vỏ trấu để cải
thiện khả năng dán dính, sử dụng keo P-F. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi
xử lý bằng NaOH và hỗn hợp NaOH + H2O2 thì chế độ xử lý bằng NaOH 3 %
cho kết quả khả quan hơn cả, cường độ của ván tăng nhiều lần so với ván đối
chứng. Kết quả cũng khẳng định vỏ trấu khơng qua nghiền thì chất lượng rất
kém, khơng thể sử dụng làm ván dăm được.
Lê Xuân Hiển (2010): Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ mùn cưa đến
chất lượng của ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu. Kết quả nghiên cứu cho
thấy, với đặc thù mùn cưa chủ yếu từ cưa vòng và cưa đĩa thì tỷ lệ hỗn hợp
mùn cưa hợp lý là 10%.
Lương Thanh Cường (2010) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ép
tới một số tính chất cơ học chủ yếu của ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu.
Tác giả đã tiến hành đánh giá ảnh hưởng của chế độ ép tới chất lượng ván
dăm từ mùn cưa-vỏ trấu của trấu qua nghiền. Kết quả cho thấy, chế độ ép hợp
lý là khoảng 155 oC trong 10 phút (tương đương 0,625 phút/mm chiều dày
ván). Chất lượng ván tạo ra tương đối tốt. Tuy nhiên, chất lượng ván chưa
thực sự cao, đòi hỏi cần phải xử lý thêm vỏ trấu nghiền bằng hóa chất.
1.4.2. Cốt sơn mài và nguyên liệu làm cốt
Các loại cốt sơn mài điển hình: Hiện đang dùng trên thị trường Việt
Nam là một số loại gỗ ít co dãn như Mít, ván dăm, cốt tre ghép, hoặc các vật
liệu phi gỗ khác như nhựa, gốm, sứ.....
Yêu cầu cơn bản của cốt sơn mài: Do đặc điểm cốt sơn mài sẽ được bó
hom bằng vải để tạo tấm vóc trước khi trang trí và mài, nên u cầu cốt phải
14
cứng, tính ổn định kích thước tốt, chống ẩm, có khả năng bám matít tốt nên
chất lượng bề mặt ván phải cao.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát: Xác định được một số thông số công nghệ chủ yếu
tạo cốt sơn mài từ nguyên liệu mùn cưa, vỏ trấu
Mục tiêu cụ thể:
Xây dựng được chế độ ép hợp lý để tạo ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu
Tạo một số mẫu ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu làm cốt sơn mài.
Trên cơ sở sản phẩm ván dăm ở chế độ ép tối ưu, tiến hành đánh giá
chất lượng cốt sơn mài từ ván dăm mùn cưa - vỏ trấu thông qua kiểm tra độ
bền bề mặt ván dăm.
1.6. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
1.6.1. Đối tượng nghiên cứu
Một số thông số công nghệ chủ yếu tạo cốt sơn mài từ nguyên liệu mùn
cưa, vỏ trấu: Chế độ ép ván dăm hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu hợp lý
1.6.2. Phạm vi nghiên cứu
Nguyên liệu mùn cưa và vỏ trấu:
Mùn cưa: Chủ yếu sử dụng mùn cưa từ cưa vòng xẻ phá và cưa đĩa xẻ
lại từ gỗ Keo tai tượng và Keo lá tràm.
Vỏ trấu: Được lấy trực tiếp tại các cơ sở xay xát khu vực Xuân Mai và
các vùng lân cận. Đây là vùng trồng lúa có trữ lượng tương đối dồi dào, bên
cạnh đó có một vùng đệm là các huyện xung quanh có thể đảm bảo cho sản
xuất với quy mô công nghiệp. Đề tài nghiên cứu trấu của giống lúa Khang
Dân, Q5. Tuy nhiên việc đánh giá giống lúa vào sử dụng cũng chỉ mang tính
tương đối vì hầu hết các nhà máy xay xát ở Xuân Mai đều hoạt động theo
kiểu hộ gia đình, nên sản phẩm vỏ trấu không chỉ từ một giống lúa duy nhất.
Do đó trong q trình thu gom ngun liệu vỏ trấu không phân loại được triệt
để các loại trấu nên nguyên liệu là tổng hợp của 3 loại trấu trên.
15
Xử lý nguyên liệu: Vỏ trấu được tiến hành xử lý NaOH để tăng khả
năng dán dính trước khi trộn keo (theo kết qủa nghiên cứu của Hoàng Văn Hà
(2010), xử lý NaOH sẽ giúp tăng được trên 15 % độ bền dán dính của vỏ trấu
khơng xử lý, IB tăng 1.6 lầ n, cường đô ̣ uố n tiñ h tăng 1.3 lầ n)
Chất kết dính: Sử dụng keo P-F của công ty DYNEA. Căn cứ vào các
thông số kỹ thuật của keo cũng như hướng dẫn sử dụng keo, các tài liệu tham
khảo chúng tôi lựa chọn keo dùng ở đây là 12 % so với khối lượng mùn cưa vỏ trấ u.
Trong đề tài này chúng tôi sử dụng keo P-F: DYNOSOL WG 6111
(Prefere 4911) dạng lỏng, chúng có một số đặc điểm sau:
- Keo được trộn với chất đóng rắn H-630 (hay H-632M) sẽ tao được
một chất kết dính chịu được nước nóng và mọi thay đổi của thời tiết.
- Được dùng để sản xuất ván ép đặt ngoài trời và ở biển, ván dăm vỏ
trấu. Chúng đạt được các tiêu chuẩn sau:
+ Tiêu chuẩn Anh BS 1088 và 1455, loại WBP
+ Tiêu chuẩn Đức DIN 68705, loại AW 100
+ Tiêu chuẩn ván ép xuất khẩu của Nhật, loại I
+ Chỉ được sử dụng với phương pháp ép nóng
- Được đóng gói trong thùng kim loại 245 kg/thùng
- Ở nhiệt độ 30 oC keo có thể lưu trữ được 2-3 tháng, nhiệt độ nơi lưu trữ
càng cao thời gian sử dụng của keo càng ngắn.
- Chất đóng rắn H-630 (hay H-632M) giúp cho keo mau kết dính. Nó có
dạng bột màu xám. Thời gian sử dụng là vô hạn nếu được lưu trữ ở nơi khô
ráo mát mẻ và được bảo vệ chống lại sự xâm nhập của nước và hơi ẩm. Chất
đóng rắn được đóng trong bao 25 kg (hay 30 kg).
- Công thức keo: (tính theo phần trăm khối lượng)
DYNOSOL WG 6111: 100 hay 250 kg
Chất đóng rắn: 30 hay 75 kg
16
- Độ nhớt của hỗn hợp keo được điều chỉnh bằng cách tăng hay giảm
lượng nước thêm vào. Ngoài ra chất độn có thể thêm vào là bột mì cơng
nghiêp 5-7 %, nên sử dụng máy để trộn keo.
- Thời gian sống của hỗn hợp keo: Nếu hỗn hợp keo được bảo quản tốt,
khơng bị bốc hơi thì nó sẽ có thời gian sống khoảng 20 giờ ở nhiệt độ 30 oC,
hay 10 giờ ở nhiệt độ 20 oC. Điều này cho phép sử dụng trở lại hỗn hợp keo
chưa dùng hết qua đêm, tuy nhiên trước khi sử dụng nên hỗn hợp keo cũ với
hỗn hợp keo mới pha.
Keo được sản xuất với hàm lượng formaldehyde tương đối thấp, được
sản xuất dựa trên các tiêu chuẩn nghiêm ngặt.
Các thông số kỹ thuật của chất kết dính P-F:
- Dạng bên ngồi: Chất lỏng màu đỏ tươi
- Tính tan trong nước: Tốt
- Độ nhớt ở 30 oC: 70-100 mPas
- Trọng lượng riêng ở 25 oC: 1,175-1,205
- Hàm lượng khô: 42-44 %
Tỷ lệ hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu: Căn cứ kết quả nghiên cứu của Lê Xuân
Hiển (2010) cho thấy nên sử dụng tỷ lệ hỗn hợp vỏ trấu và mùn cưa là 10 %.
Dạng sản phẩm ván dăm: Ván dăm 3 lớp kích thước 650 x 650 x 16 mm.
Khối lượng thể tích là 0,70 g/cm3. Sản phẩm sử dụng làm cốt sơn mài nên có yêu
cầu có độ cứng vững, độ bền bề mặt cao để bám sơn và có tính năng chống ẩm.
Dây chuyền thiết bị tạo sản phẩm ván dăm: Sử dụng máy móc thiết bị
của dây chuyền sản xuất ván dăm tại trung tâm Công nghiệp rừng, Đại học
Lâm nghiệp. Sản phẩm ván dăm tạo ra được kiểm tra chất lượng tại trung tâm
thí nghiệm thực hành, khoa Chế biến lâm sản.
Yếu tố nghiên cứu: Nhiệt độ ép và thời gian ép
Để lựa chọn được các khoảng thông số nhiệt độ ép và thời gian duy trì
áp suất ép max (τ4) hợp lý để nghiên cứu, sau khi tham khảo các nghiên cứu
17
trước đó của ng Hoa Phúc (1998), Lương Thanh Cường (2010), Lê Xuân
Hiển (2010) và Hoàng Văn Hà (2010), chúng tơi tiến hành làm thực nghiệm
thăm dị như sau:
Tiến hành thực nghiệm thăm dò trên các khoảng sau:
- Nhiệt độ ép: (105 ÷ 135) oC; (135 ÷ 165) oC; (165 ÷ 195) oC.
- Thời gian duy trì áp suất max: τ4 = (0,1 ÷ 0,4) phút/mm chiều dày,
τ4 = (0,4 ÷ 0,7) phút/mm chiều dày, τ4 = (0,7 ÷ 1,0) phút/mm chiều dày.
- Áp suất ép cố định = 2,7 MPa (theo kết quả nghiên cứu của Lương
Thanh Cường, 2010).
Kết quả thực nghiệm thăm dò
Sau khi tiến hành thực nghiệm thăm dò, và kết hợp các kết quả nghiên
cứu của Lương Thanh Cường (2010), Lê Xuân Hiển (2010) và Hoàng Văn Hà
(2010), chúng tôi thấy rằng với với khoảng khảo sát về nhiệt độ và thời gian
ép cho chất lượng ván tốt nhất nằm trong khoảng:
- Thời gian duy trì áp suất max: τ4 = (0,4 ÷ 0,7) phút/mm chiều dày;
- Nhiệt độ ép: (135 ÷ 165) oC.
Căn cứ vào độ chính xác của các thiết bị, điều kiện thực nghiệm và yêu
cầu độ chính xác của kết quả chúng tôi thực nghiệm theo 03 mức nhiệt độ ép
và thời gian ép như sau:
+ Nhiệt độ ép: T = (135; 150; 165) oC.
+ Thời gian duy trì áp suất ép max: τ4 = (0,4; 0,55; 0,7) phút/mm chiều dày.
1.7. Nội dung nghiên cứu
Xác định ảnh hưởng của thông số chế độ ép (nhiệt độ ép, thời gian ép)
tới chất lượng ván dăm mùn cưa - vỏ trấu, từ đó đưa ra chế độ ép tối ưu.
Lựa chọn một số chỉ tiêu chất lượng vật liệu làm cốt cơn mài (khối
lượng thể tích, độ hút nước và trương nở chiều dày, độ cứng va đập và độ bền
uốn tĩnh).
Xác định kích thước và tỷ lệ hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu.
18
Lựa chọn dạng chất kết dính, tỷ lệ keo/dăm.
Đánh giá chất lượng cốt sơn mài từ ván dăm mùn cưa - vỏ trấu ở chế độ
ép tối ưu thông qua kiểm tra độ bền bề mặt ván.
Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng ván ép và chất lượng sản phẩm sơn
mài sử dụng các mẫu ván thí nghiệm.
1.8. Phương pháp nghiên cứu
1.8.1. Phương pháp kế thừa: Được sử dụng để phân tích, đánh giá tổng quan
các nghiên cứu về ván dăm gỗ nói chung và ván dăm từ mùn cưa, vỏ trấu nói
riêng.
1.8.2. Phương pháp thực nghiệm: Được sử dụng để khảo nghiệm ảnh hưởng
của các thông số chế độ ép tới chất lượng sản phẩm ván dăm đáp ứng yêu cầu
sản xuất cốt sơn mài. Khi nghiên cứu về công nghệ người ta thường sử dụng
phương pháp thực nghiệm. Trong đề tài này, ngoài các phương pháp nghiên
cứu đã nêu ở trên, phương pháp thực nghiệm theo lý thuyết quy hoạch thực
nghiệm cũng là phương pháp chính chúng tơi sử dụng.
Phương pháp thực nghiệm được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của các
yếu tố đến chất lượng ván dăm từ nguyên liệu hỗn hợp mùn cưa - vỏ trấu.
a. Phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố.
Phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố được sử dụng cho nghiên cứu
thăm dị ban đầu về cơng nghệ, nghiên cứu về ảnh hưởng của một số yếu tố
công nghệ như thời gian ép, nhiệt độ ép…
b. Phương pháp thực nghiệm đa yếu tố:
Phương pháp thực nghiệm đa yếu tố là phương pháp chủ lực để xây
dựng quy trình sản xuất ván dăm từ nguyên liệu mùn cưa - vỏ trấu, trong đó
chủ yếu là nghiên cứu ảnh hưởng chéo của các thông số đầu vào đến chất
lượng ván dăm và tìm ra các thông số tối ưu.
19
c. Các bước tiến hành
- Bước 1. Xử lý nguyên liệu
+ Vỏ trấu: Nghiền vỏ trấu, phân loại và xử lý hóa chất
+ Mùn cưa: Sàng phân loại
- Bước 2. Sấy dăm
- Bước 3. Trộn keo và trải thảm
- Bước 4. Ép nhiệt
- Bước 5. Xử lý cuối
1.8.3. Phương pháp so sánh: Sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 77562007 và yêu cầu chất lượng ván dăm TCVN 7754-2007 để kiểm tra, đánh giá
chất lượng ván dăm tạo ra.
Các tính chất của ván cần kiểm tra:
- Độ ẩm ván: TCVN 7756.3
- Khối lượng thể tích: TCVN 7756.4
- Độ trương nở chiều dày ván sau 24 giờ ngâm nước: TCVN 7756.5
- Độ bền uốn tĩnh và mô đun đàn hồi của ván dăm: TCVN 7756.6
- Độ bền kéo vng góc: TCVN 7756.7
- Độ bền bề mặt: TCVN 7756.10
1.9. Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu tận dụng nguồn phế liệu mùn cưa, vỏ trấu để tạo lựa chọn
mới sử dụng làm cốt sơn mài, giúp giảm ô nhiễm môi trường.
- Xây dựng cơ sở khoa học cho việc xây dựng chế độ ép hợp lý cũng
như đề xuất công nghệ sản xuất ván dăm mùn cưa - vỏ trấ u.
- Lựa chọn một số mẫu ván dăm mùn cưa - vỏ trấ u để làm thử mẫu sơn
mài.
20
Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Căn cứ vào mục tiêu và nội dung của đề tài cần xem xét sâu một số vấn đề
cơ bản sau:
- Đặc điểm của nguyên liệu mùn cưa
- Đặc điểm của nguyên liệu vỏ trấ u
- Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván dăm hỗn hợp mùn
cưa - vỏ trấu
- Cơ sở lựa chọn chế độ ép hợp lý
2.1. Đặc điểm của nguyên liệu mùn cưa
Mùn cưa dùng trong đề tài này là mùn cưa của các loại gỗ rừng trồng mà
chủ yếu ở đây là các loại keo (Keo lá tràm, Keo tai tượng). Mùn cưa được thu
từ các máy cưa đĩa, cưa vịng. Sau khi phơi khơ được sàng sạch sẽ có kích
thước sử dụng từ 1,5-2 mm, độ ẩm đo được 9,2 %. Lượng mùn cưa sử dụng
trong ván sau khi khảo sát làm thử thí nghiệm là 10 %. Kết quả nghiên cứu
ban đầu về độ pH của mùn cưa từ gỗ Keo tai tượng và Keo lá tràm của chúng
tôi cho kết quả như sau:
Bảng 2.1: Độ pH của mùn cưa Keo tai tượng và Keo lá tràm
Độ pH
Loại mùn cưa
Keo tai tượng
Keo lá tràm
Giá trị trung bình
5,39
5,07
Sai quân phương, S
0,09
0,20
Hệ số biến động, S%
1,68
4,01
Độ pH của mùn cưa có giá trị axít yếu, cụ thể pH của gỗ Keo lá tràm
nằm trong khoảng từ 4,70 đến 5,40; giá trị trung bình là 5,07; cịn pH của gỗ
Keo tai tượng lớn hơn 1 chút, nằm trong khoảng từ 5,20 đến 5,54, trung bình
là 5,39. Sở dĩ giá trị pH thay đổi trong khoảng rộng là do sự khác nhau giữa
21
gỗ giác và gỗ lõi của 2 loại gỗ này. Gỗ Keo lá tràm có độ pH nhỏ hơn Keo tai
tượng là do lượng chất chiết suất của gỗ Keo lá tràm nhiều hơn so với gỗ Keo
tai tượng như Nawawi (2002) đã nêu trong nghiên cứu của mình.
Các thành phần hóa học chính của 2 loại gỗ này cũng được Jahan và các cộng
sự (2008) tổng kết lại như sau:
Bảng 2.2: Thành phần hóa học chủ yếu của gỗ Keo tai tượng và Keo lá tràm
Thành phần hóa học
Keo tai tượng
Keo lá tràm
Lignin, %
25,6
19,4±1,6
Holocellulose, %
71,5
76,1±3,1
α-cellulose, %
50,8
44,1±2,1
Pentosan, %
17,4
17,5±0,9
1% NaOH, %
16,4
27,9±1,7
Nước nóng, %
4,8
4,8±0,5
Nước lạnh, %
3,9
3,2±0,2
0,5
0,6±0,07
Chất chiết xuất trong
Hàm lượng tro, %
2.2. Đặc điểm của nguyên liệu vỏ trấu
2.2.1. Nguồn nguyên liệu vỏ trấu
Nước ta là một nước nơng nghiệp có truyền thống trồng lúa nước lâu đời,
vì vậy cây lúa khơng xa lạ gì với chúng ta. Chúng được trồng ở khắp BắcTrung - Nam. Nhưng lúa được trồng tập trung chủ yếu là ở châu thổ sông
Hồng (miền Bắc) và Đồng bằng sông Cửu Long (miền Nam). Theo Bộ Nông
Nghiệp và Phát triể n nông thôn sản lượng lúa gạo năm 2008 đa ̣t khoảng 37
triệu tấn, năm 2009 sản lượng lúa tiếp tục tăng ở mức 38,9 triệu tấn. Việt Nam
cũng là một trong những nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới. Năm 2009
chúng ta xuất khẩu được 5,8 triệu tấn gạo [20]. Chính vì thế, hàng năm chúng
ta phải thải ra hàng chục triệu tấn vỏ trấu trong quá trình xay xát. Với lượng
phế liệu lớn như vậy mà chúng ta mới chỉ có thể tận dụng vào làm nhiên liệu
22
đốt, làm phân bón thì khơng hết được nên hàng năm người ta vẫn thấy rất
nhiều dịng sơng trấu ở Đồng bằng sơng Cửu Long gây ơ nhiễm dịng chảy
(Hình 2.1), ảnh hưởng đến môi trường. Giải pháp đốt để tiêu hủy cũng khó
thực hiện do vỏ trấu khó cháy, thường chỉ cháy âm ỉ khơng như gỗ củi.
Hình 2.3: Vỏ trấu gây ơ nhiễm dịng chảy ở Đồng Bằng sơng Cửu Long
Đề tài thực hiện với mong muốn tìm ra nguồn nguyên liệu mới, giá rẻ,
sẵn có, dùng để sản xuất ván dăm làm cốt sơn mài, tạo nét đặc trưng riêng cho
sản phẩm văn hóa truyền thống này của Việt Nam, đồng thời giải quyết được
vấn đề ô nhiễm môi trường và tận dụng nguồn phế liệu nông nghiệp phong
phú sẵn có này.
2.2.2. Đặc điểm cấu tạo của vỏ trấu
Cấu tạo hiển vi của vỏ trấu (Theo R.A.Rúeckaite, E.Ciannameo, R.Lvaetal 2007 )
Hình 2.4: Hình dạng vỏ trấu
23
Hình 2.5: Cấu tạo bên ngồi vỏ trấu
Hình 2.6: Cấu tạo mặt trong vỏ trấu
Bên ngoài vỏ trấu rất nhám và có cấu trúc gợn sóng (Hình 2.3). Các tế bào
biểu bì được sắp xếp theo cấu trúc gợn sóng theo theo tuyến và bị ngắt quãng bởi
những chỗ lồi lên, vỏ trấu có cấu tạo bởi một lớp silic dày bên ngồi và bên trong.
Biểu bì bên trong của trấu chúng có cấu trúc phiến mỏng (Hình 2.4)
Về mặt hình thái bề mặt bên trong và bên ngồi của vỏ trấu rất khác
nhau. Silic được phân bố chủ yểu ở các đỉnh của những điểm nổi lên và sự tập
trung thấp. Các biểu bì ngồi có tỉ lệ các sợi gỗ hóa cao giúp tăng sức bền, độ
rắn chắc, độ đặc của trấu. Thành phần chủ yếu của trấu là cellulose (25-35 %),
hemicellulose (18-21 %), lignin (26-31 %), silic (15-17 %), nước tuyệt đối (811 %), các chất hòa tan trong nước (2-5 %).
Sự khác biệt giữa mặt bên trong và bên ngoài của trấu làm ảnh hưởng tới
khả năng dán dính của keo cũng ảnh hưởng tới các phản ứng hóa học, các tính
chất vật lý, hóa học của keo. Việc sử dụng các chất liên kết và phương pháp sử
dụng trong chế biến cũng như trong quá trình tạo thành các nguyên liệu hỗn hợp
từ trấu là hết sức quan trọng [11]. Bề mặt ngoài vỏ trấu Khang dân có các đường
rãnh sâu hơn và rõ hơn so với vỏ trấu Q5. Theo Ruseckaite và các cộng sự
(2007) thì lớp biểu bì của vỏ trấu có cấu tạo bởi các sợi cellulose được lignin hố
có hàm lượng silic cao tạo ra độ cứng và cường độ cho lớp vỏ trấu.