Nghiên cứu giải pháp giảm độ cong vênh của ván sàn gỗ công nghiệp dạng lớp được sản xuất từ gỗ keo lá tràm và gỗ bồ đề

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN

--------------------

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên khóa luận:

"Nghiên cứu giải pháp giảm độ cong vênh của ván sàn
gỗ công nghiệp (dạng lớp) được sản xuất từ
gỗ Keo lá tràm và gỗ Bồ đề.

Ngành: Chế biến lâm sản
Mã ngành: 101

Giáo viên hướng dẫn : NGƯT. PGS.TS. Phạm Văn Chương
Sinh viên thưc hiện

: Nguyễn Đình Toản

Khóa học

: 2006 - 2010

Hà Nội, 2010


Lời cảm ơn
Nhân dịp hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu
sắc đến các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ công nhân viên Trung tâm thực
nghiệm và Chuyển giao công nghệ - Cơng nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệm

khoa Chế biến lâm sản thuộc Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Công ty TNHH
Phú Đạt – Hịa Bình, cùng tồn thể các bạn bè đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ
tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn tới NGƢT.PGS.TS. Phạm Văn
Chƣơng, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn tôi về phƣơng pháp nghiên cứu cũng
nhƣ chuyên môn trong suốt thời gian tiến hành đề tài.
Tôi vô cùng biết ơn những ngƣời thân trong gia đình tơi ln tạo điều
kiện, động viên tơi hồn thành tốt bản luận văn này.
Hà Nội ngày 20 tháng 5 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Đình Toản


DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Cấu tạo ván sàn cơng nghiệp dạng lớp

4

Hình 2.1

Sơ đồ ảnh hƣởng các yếu tố đến cong vênh sản phẩm

14

Hình 2.2

Tạo mộng ghép cho ván lõi

22

Hình 2.3

Xẻ rãnh cho ván lõi

22

Hình 2.4

Sử dụng giấy cân bằng lực

23

Profile phân bố mật độ theo phƣơng chiều dày của sản
Hình 2.5

phẩm

26

Hình 2.6

Sơ đồ thể hiện ứng suất kéo nén

27

Hình 3.1

Sơ đồ cơng nghệ sản xuất ván sàn cơng nghiệp dạng lớp

28

Hình 3.2

Sơ đồ xẻ ván

36

Hình 3.3

Biểu đồ ép ván lõi

38

Hình 3.4

Biểu đồ ép ván mặt

40

Hình 3.5

Biểu đồ quan hệ giữa phƣơng pháp tạo ván và độ cong

vênh theo bề mặt ván

43

Hình 3.6

Biểu đồ quan hệ giữa phƣơng pháp tạo ván và độ cong
vênh theo chiều dài ván

44

Hình 3.7

Biểu đồ quan hệ giữa phƣơng pháp tạo ván và độ cong
vênh theo chiều rộng ván

45

Hình 3.8

Biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ kết cấu với độ bền dán dính

48

Hình 3.9

Sơ đồ đặt lực mẫu thử độ võng do uốn

49

Hình 3.10

Biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ kết cấu với độ võng do uốn

50


DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên hình

Trang

Bảng 3.1

Một số thơng số kỹ thuật chủ yếu của keo Synteko1980/1993

34

Bảng 3.2

Một số thông số chủ yếu của ván mỏng làm từ gỗ Bồ đề

40

Bảng 3.3

Độ cong vênh theo bề mặt ván của sản phẩm thí nghiệm, %

42

Bảng 3.4

Độ cong vênh theo chiều dài ván của sản phẩm thí nghiệm, %

43

Bảng 3.5

Độ cong vênh theo chiều rộng ván của sản phẩm thí nghiệm, %

44

Bảng 3.6

Khối lƣợng thể tích của sản phẩm, g/cm3

46

Bảng 3.7

Độ ẩm sản phẩm, %

47

Bảng 3.8

Độ bong tách màng keo, %

47

Bảng 3.9

Độ võng do uốn, mm

49

Bảng 3.10

Tổng hợp kết quả thu đƣợc

51


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG KHÓA LUẬN
Ký hiệu
MC
l
t
w
T
P

C
W

∆S

VT

VM
VGT
ĐBT
MOE
f
X

P%
s
S%
C(95%)

Tên gọi
Độ ẩm của sản phẩm
Chiều dài
Chiều dày
Chiều rộng
Nhiệt độ
Áp suất
Thời gian
Chu vi
Độ cong vênh
Khối lƣợng thể tích
Độ trƣơng nở chiều dày
Vị trí
Ván mỏng
Ván ghép thanh
Độ bong tách màng keo
Mơ đun đàn hồi uốn tĩnh
Độ võng sản phẩm

Trị số trung bình mẫu
Hệ số chính xác
Sai tiêu chuẩn mẫu
Hệ số biến động
Sai số cực hạn của ƣớc lƣợng với độ tin cậy 95%

Đơn vị
%
mm
mm
mm
0
c
MPa
giây
mm
%
g/cm3
%
%
MPa
mm
%
%
-


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1....................................................................................................... 3

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ......................................................................... 3
1.1.Khái niệm về ván sàn gỗ công nghiệp dạng lớp ......................................... 3
1.2. Tình hình sản xuất ván sàn ......................................................................... 4
1.2.1. Trên thế giới [17] .................................................................................... 4
1.2.2. Tại Việt Nam [17] ................................................................................... 5
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc ................................................ 8
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ............................................................. 8
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc ............................................................ 9
1.4. Ƣu điểm và hạn chế của sàn gỗ công nghiệp ........................................... 10
1.5. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 11
1.6. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 11
1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 11
1.7.1. Phƣơng pháp kế thừa............................................................................. 11
1.7.2. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................... 11
1.7.3. Sử lý số liệu bằng phƣơng pháp thống kê toán học .............................. 11
1.8. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 13
1.9. Tiêu chuẩn kiểm tra .................................................................................. 13
CHƢƠNG 2..................................................................................................... 14
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................................................................... 14
2.1. Nguyên nhân dẫn đến cong vênh của sản phẩm ...................................... 14
2.1.1. Yếu tố vật dán ....................................................................................... 15
2.1.2 Chế độ ép................................................................................................ 17
2.1.3 Yếu tố về giải pháp tạo ván .................................................................... 20
2.2. Ƣu điểm, nhƣợc điểm của các phƣơng pháp tạo ván ............................... 21
2.3. Các ảnh hƣởng khác tới chất lƣợng của sản phẩm .................................. 23
2.3.1 Ảnh hƣởng đến khối lƣợng thể tích ....................................................... 23


2.3.2. Ảnh hƣởng đến độ ẩm ........................................................................... 24
2.3.3. Ảnh hƣởng đến độ võng do uốn ............................................................ 24

2.3.4. Ảnh hƣởng đến độ bền dán dính ........................................................... 26
CHƢƠNG 3..................................................................................................... 29
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................. 29
3.1. Quy trình sản xuất ván sàn cơng nghiệp .................................................. 29
3.2. Điều tra nguyên liệu gỗ, keo, thiết bị máy móc ....................................... 30
3.2.1. Nguyên liệu gỗ ...................................................................................... 30
3.2.2. Giấy cân bằng lực................................................................................. 32
3.2.3. Chất kết dính [1].................................................................................... 33
3.2.4. Máy móc thiết bị tạo sản phẩm ............................................................. 35
3.3. Mơ tả thực nghiệm ................................................................................... 37
3.3.1. Tạo ván lõi............................................................................................. 37
3.3.2. Tạo ván mặt ........................................................................................... 41
3.3.3. Ép phủ mặt ván lõi ................................................................................ 42
3.4. Kết quả kiểm tra một số tính chất của vật liệu ......................................... 43
3.4.1. Độ cong vênh ........................................................................................ 43
3.4.2. Khối lƣợng thể tích của sản phẩm......................................................... 46
3.4.3. Độ ẩm của sản phẩm ............................................................................. 47
3.4.4. Kiểm tra độ bong tách màng keo .......................................................... 48
3.4.5. Độ võng do uốn ..................................................................................... 50
3.5. Phân tích đánh giá kết quả nghiên cứu .................................................... 51
CHƢƠNG 4..................................................................................................... 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................ 53
4.1. Kết luận .................................................................................................... 53
4.2. Đề xuất ..................................................................................................... 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 55


ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong cuộc sống hiện đại với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì
máy móc đã giải phóng đƣợc sức lao động cho con ngƣời và tạo ra nhiều của

cải vật chất hơn. Từ việc dƣ thừa của cải mà con ngƣời ta sinh ra chuyện làm
đẹp và chủ yếu ta làm đẹp nơi ở của mình. Trƣớc đây ta chỉ trang trí ngơi nhà
đơn giản, nhƣng nay địi hỏi vừa đẹp vừa sang trọng lại khơng q đắt tiền và
gần gũi với thiên nhiên. Chính vì vậy mà các sản phẩm từ gỗ bắt đầu đƣợc ƣa
chuộng. Nhƣng hiện nay gỗ rừng nguyên sinh rất hiếm và số lƣợng đang giảm
dần thế nên các sản phẩm nhân tạo từ gỗ là một xu hƣớng phát triển. Do đó
ván sàn gỗ nhân tạo ngày càng đƣợc thúc đẩy phát triển và đƣợc sử dụng rỗng
rãi trong nội thất gia đình, văn phịng, cơng sở...Vì vậy việc chuyển hƣớng
nghiên cứu sử dụng các sản phẩm từ gỗ tự nhiên sang các loại hình sản phẩm
khác từ gỗ nhân tạo là hoàn toàn hợp lý.
Cách đây khoảng 2 - 3 năm, một số ngƣời mà chủ yếu là dân biết nghề
xây dựng, ngƣời giàu có đã bỏ qua thị hiếu đƣơng thời là dùng gạch ceramic
cao cấp hoặc granit để lát nền nhà, mà quay sang sử dụng gỗ lát sàn để tăng
thêm vẻ sang trọng và khẳng định giá trị cho ngơi nhà đẹp của mình. Theo
thời gian, nhu cầu sử dụng gỗ làm sàn nhà đã trở nên phổ biến.
Sàn gỗ công nghiệp là vật liệu lát sàn chất lƣợng cao, nó đƣợc dùng
hữu dụng cho thiết kế nội thất. Sàn gỗ công nghiệp đƣợc sản xuất từ phần lớn
gỗ tự nhiên và keo kết dính lành tính, thân thiện với mơi trƣờng. Ngồi các
đặc tính tích cực, sàn gỗ cơng nghiệp cịn thể hiện là loại vật liệu thân thiện
với sức khỏe và môi trƣờng sống. Sàn gỗ cơng nghiệp cịn có đầy đủ các yếu
tố nhƣ vật liệu gỗ thiên nhiên.
Bên cạnh những tính năng ƣa việt, ván sàn cơng nghiệp cũng cịn một
số hạn chế: Do bản chất vẫn là gỗ, mặc dù đã đƣợc xử lý bằng chất phụ gia và
ép dƣới áp suất cao nhƣng ván sàn gỗ công nghiệp vẫn chịu ảnh hƣởng nếu bị
ngâm nƣớc hoặc sử dụng tại nơi có độ ẩm qua cao. Trong những trƣờng hợp
đó, ván sàn gỗ công nghiệp sẽ bị dãn nở, cong vênh, bề mặt dán dính bị bong
tách ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Và cong vênh là khuyết tật phổ
biến ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng, quá trình lắp ghép, giá thành sản
1

phẩm.Trong những trƣờng hợp đó, việc bảo dƣỡng hay sửa chữa cũng chỉ làm
giảm bớt một phần hƣ hỏng chứ khơng thể khắc phục hồn tồn.
Để góp phần nâng cao chất lƣợng ván sàn công nghiệp, tôi tiến hành
thực hiện đề tài: "Nghiên cứu giải pháp giảm độ cong vênh của ván sàn gỗ
công nghiệp (dạng Engineering Flooring)".

2


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1Khái niệm về ván sàn gỗ công nghiệp dạng lớp
Ván sàn công nghiệp là loại ván sử dụng nguyên nền tảng là gỗ
xẻ, ván bóc, ván lạng, gỗ dán mỏng. Ván đƣợc ứng dụng chủ yếu trong
xây dựng và kỹ thuật. Nói rõ hơn ván sàn cơng nghiệp có cấu tạo 3 lớp,
lớp giữa đƣợc làm từ gỗ xẻ ghép lại và 2 lớp mặt là 2 lớp vật liệu mỏng.
Công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp chú trọng vào vật liệu dán phủ
bề mặt. Một lớp vật liệu mỏng ở mặt bên trên có tác dụng bảo vệ và
trang sức cho lớp lõi, một lớp vật liệu mỏng khác ở phía dƣới có tác
dụng chống hút ẩm và chống sự cong vênh. Tổng chiều dày các lớp ván
mặt không nhỏ hơn 1/3 chiều dày sản phẩm.[14]
Với những tính năng ƣu việt của sàn gỗ công nghiệp, chống chịu
đƣợc tác động của môi trƣờng nhƣ chống ẩm, chống xƣớc, nấm mốc,
mối mọt, … đem lại sự ấm cúng và sang trọng cho mọi không gian nội
thất. Sàn nhà đƣợc lát ván sẽ tạo cảm giác sạch sẽ, êm ái cho đơi chân
ngƣời sử dụng, có thể nằm ngủ trên sàn nhà mà không cần dùng giƣờng.
Nó dần thay thế sàn gỗ tự nhiên và các vật liệu lát sàn khác nhƣ gạch
men.
Trong đề tài này ván sàn công nghiệp dạng lớp (layer flooring)

đƣợc sản xuất từ gỗ Bồ đề và gỗ Keo lá tràm. Kết cấu của nó gồm 2
phần chính đó là ván mặt và ván lõi.
Ván mặt bao gồm mặt trên và mặt dƣới, mặt trên của ván gồm 2 lớp
ván bóc, mặt dƣới (lớp cân bằng lực) có từ 1 đến 2 lớp ván bóc tùy vào kết
cấu sản phẩm. Ván lõi sử dụng ván ghép thanh, và gỗ nguyên.

3


Ván mỏng
Ván nền
Cân bằng lực

Hình 1.1. Cấu tạo ván sàn gỗ cơng nghiệp dạng lớp

1.2. Tình hình sản xuất ván sàn
1.2.1. Trên thế giới [17]
Khi nguồn gỗ tự nhiên ngày càng cạn kiệt và khan hiếm thì thị
trƣờng có đến hàng chục hãng sản xuất ván sàn nhân tạo "giả gỗ" - với
nhiều loại vân và màu sắc nhƣ gỗ thật. Hơn nữa, gạch, đá lát sàn nhƣ đã
quá quen thuộc trong hồn thiện nhà. Ván sàn gỗ lại có sắc thái riêng,
gỗ còn là vật liệu thân thiện, ấm áp để ứng dụng ở nội, ngoại thất.
Do các hoạt động tu sửa và cải thiện nhà ngày một tăng khiến nhu cầu
gỗ ván sàn cũng tăng tới 2 tỉ USD cuối năm nay. Theo những nghiên cứu thị
trƣờng của các chuyên gia Thông tin Kinh doanh (SBI) về mảng ván sàn gỗ ở
Mĩ đã cho thấy thị trƣờng này sẽ tiếp tục tăng bình quân hàng năm là 7% từ
2006 đến 2010 và đẩy nhu cầu về ván sàn gỗ tăng hơn 3 tỉ USD vào cuối thập
kỉ này
Theo xu hƣớng này, hiện nay các nhà sản xuất của Mĩ đang tung ra các
mặt hàng về ván sàn mang màu sắc thơ đầy cá tính nhằm thoả mãn nhu cầu

khách hàng trong nƣớc. Điều này cho thấy sự đa dạng hoá về mặt hàng ván
sàn tại Mĩ trong tƣơng lai.

4


Ngoài ra, theo Hiệp hội các nhà sản xuất sàn gỗ công nghiệp châu Âu EPLF, sàn gỗ công nghiệp trong vịng nhiều năm trở lại đây có doanh số bán
hàng ngày càng tăng mạnh.
Theo tổ chức EPLF, doanh thu bán hàng sàn gỗ công nghiệp tại Tây Âu
năm 2008 giảm đáng kể so với năm 2007. Nguyên nhân chính là do những
bất ổn từ cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu, sự suy giảm về nguồn vốn đầu
tư trong lĩnh vực xây dựng và lòng tin của người tiêu dùng. Doanh thu bán
hàng sàn gỗ công nghiệp của Tây Âu năm 2008 khoảng 270 triệu m2, giảm
8,5% so với năm 2007. Các thị trƣờng truyền thống có sự suy giảm mạnh so
với dự báo. Ví dụ, tại Tây Ban Nha, doanh thu bán hàng giảm 18% trong khi
Đức và Anh giảm mạnh nếu xét trong điều kiện tuyệt đối, với mức giảm
tƣơng ứng là 13% và 15% so với năm 2007. Hà Lan là thị trƣờng quan trọng
nhất có sức tiêu thụ ổn định trong năm 2008.
Ngƣợc lại, các nƣớc Trung và Đơng Âu lại có triển vọng tăng trƣởng
khá lạc quan. Năm 2008, các nhà sản xuất sàn gỗ công nghiệp châu Âu đã tiêu
thụ đƣợc 130 triệu m2 tại các nƣớc Đông Âu - tƣơng ứng mức tăng trƣởng
hàng năm là 1,0%. Doanh thu bán hàng mặt hàng này tại Ba Lan xấp xỉ
khoảng 26 triệu m2, đƣa nƣớc này vƣợt qua Hà Lan nếu xét về tổng doanh thu
bán hàng.
1.2.2. Tại Việt Nam [17]
Hiện nay sản lƣợng ván sàn cơng nghiệp trong nƣớc cịn thấp
chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu nội địa mà chủ yếu là nhập khẩu từ nƣớc
ngồi.Ván sàn cơng nghiệp ở Việt Nam mới chỉ đƣợc sử dụng phổ biến
vài năm gần đây. Nhƣng sản lƣợng tiêu thụ tăng nhanh mỗi năm vào
khoảng 20– 30%. Trong vòng hai năm lại đây, thị trƣờng ván sàn gỗ phát

triển nhanh chóng. Trong khi, các nhãn hiệu gỗ công nghiệp xuất hiện ngày
càng nhiều và làm cho thị trƣờng trở nên sôi động.
5


Mặc dù mới đƣợc đƣa vào thị trƣờng Việt Nam khoảng 5 năm, đến nay
ván sàn gỗ công nghệp đã trở nên khá phổ biến tại các đô thị lớn nhƣ Hà Nội
và Thành phố Hồ Chí Minh. Với những tính năng ƣu việt mà sàn gỗ tự nhiên
khơng có đƣợc và sự sang trọng và ấm cúng mà sàn đá hay gạch khơng có
đƣợc, ván sàn gỗ cơng nghiệp đã trở thành một vật liệu lát sàn thay thế hồn
hảo cho các loại vật liệu khác.
Ván sàn cơng nghiệp có màu sắc, vân thớ phong phú đa dạng tạo
đƣợc thẩm mỹ tốt cho căn phòng. Bên cạnh việc tạo ra nhiều mẫu mã,
sàn gỗ cơng nghiệp nay đã có những cải tiến kỹ thuật để phù hợp với
khí hậu Việt Nam, có thể chịu đƣợc độ ẩm lên tới 80%, bề mặt đƣợc xử
lý nên có độ bền mầu, khả năng chịu va đập và khả năng chống xƣớc rất
cao. Và việc lắp đặt cũng khá dễ dàng với kết cấu mộng kép không phải
dùng keo, với kết cấu mộng khóa đặc biệt làm cho liên kết giữa các tấm
kín khít và ln bền vững với thời gian.
Theo thống kê sơ bộ, có đến 80% các căn hộ chung cƣ cao cấp
mới xây sử dụng sàn gỗ nhân tạo và có đến 50% các cơng trình nhà dân
dụng mới xây lựa chọn ván sàn gỗ nhân tạo do có giá thành hợp lý, giá
trị sử dụng cao. Bên cạnh đó, cũng đã có rất nhiều cơng trình nhà dân
dụng đang ở và chung cƣ cũ nâng cấp từ sàn gạch men lên sàn gỗ nhân
tạo do giá trị sử dụng cao, giá thành hợp lý và quá trình sửa chữa nâng
cấp đơn giản và thuận tiện.
phẩm ván sàn gỗ đa dạng về chủng loại và kiểu cách, từ sản phẩm
đƣợc sản xuất trong nƣớc tới các sản phẩm nhập ngoại. Sàn gỗ công
nghiệp ngoại chủ yếu đƣợc nhập khẩu từ Châu Âu và Châu Á với khoảng trên
15 nhãn hiệu khác nhau. Các loại sàn gỗ cơng nghiệp có giá từ 160.000 600.000 đồng/m2 sàn tùy loại, tùy hãng và cơng nghệ sản xuất sàn.

Một số hình ảnh về sản phẩm sàn gỗ công nghiệp đã trở nên rất
thông dụng

6


7


1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Trong nƣớc đã có một số cơng trình nghiên cứu về ván sàn nhƣ:
a. Nghiên cứu về vật dán
- Nguyễn Đình Tuyến, Lý Tuấn Trƣờng (2005), đã nghiên cứu khả năng biến
tính tăng cƣơng độ cứng cho gỗ Thông Mã Vĩ làm nguyên liệu sản xuất ván
sàn.
- Nguyễn Văn Đô, Phạm Văn Chƣơng (2007), nghiên cứu tạo ván sàn dạng
three layer flooring từ nguyên liệu gỗ rừng trồng.
b. Nghiên cứƣ về chế độ ép
- Nguyễn Đình Hải (2009), nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ tới chất lƣợng
ván sàn công nghiệp dạng lớp.
c. Nghiên cứu về keo
- Nguyễn Thanh Nghĩa, Phạm Văn Chƣơng (2008), đánh giá khả năng sử
dụng keo pvac và EPI trong sản xuất ván sàn công nghiệp.
8


- Nguyễn Thị Cúc (2009), Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại keo tới chất
lƣợng ván sàn công nghiệp dạng lớp.
d. Nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu

- Phạm Văn Chƣơng (2001), đã nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ kết cấu tới
chất lƣợng Block board làm từ gỗ Keo tai tƣợng. Tỷ lệ kết cấu hợp lý R = 26 34%.

- Trần Minh Tới, Phạm Văn Chƣơng (2008), đã nghiên cứu xác định tỷ lệ kết
cấu của ván sàn công nghiệp tre - gỗ, với tỷ lệ: tre - gỗ - giấy cân bằng lực là:
3 – 15 – 0,5 (mm).
- Lê Văn An, Phạm Văn Chƣơng (2009), đã nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ
kết cấu đến chất lƣợng ván sàn gỗ công nghiệp sản xuất từ gỗ Bồ đề và gỗ
Keo lá tràm.
- Lại Thị Phƣợng (2009), nghiên cứu xác định tỷ lệ kết cấu hợp lý để sản xuất
ván sàn công nghiệp.
e. Nghiên cứu về mài mòn
- TS. Vũ Huy Đại (2008), đã nghiên cứu quy trình cơng nghệ xử lý ván phủ
mặt từ gỗ keo lai bằng DMDHEU với xúc tác là Mgcl2 ở nhiệt độ 300 C và
rút ra kết luận rằng sau khi đƣợc xử lý thì các tính chất vật lý, cơ học của ván
mỏng đƣợc cải thiện. Khả năng chịu mài mòn của ván mỏng đƣợc xử lý tốt
hơn ván mỏng không đƣợc xử lý.
f. Nghiên cứu về cong vênh
- Nguyễn Đại Bàng, Nguyễn Văn Thuận (2009), nghiên cứu một số giải pháp
hạn chế cong vênh của ván ghép thanh tại cơng ty shinec (Hải Phịng)
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc
Trên thế giới cũng có một số cơng trình nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu:
- Carlos Amen-Chen, Ph.D. Student, and Felisa Chan, Post-Doctoral Fellow,
Dept. of Chemical Engineering, Bernard Riedl, Professor, Dept. of Wood
Science, and Christian Roy, Professor, Dept. of Chemical Engineering, Univ.
Laval, Ste-Foy, QC, Canada (2000), đã nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ kết
cấu đến tính chất vật lý, cơ học của ván OSB sử dụng keo P-F.

9

- Heiko Thoemen, Christian Ruf, Department of Wood Science, University of
Hamburg, Leuschnerstrasse 91 21031 Hamburg, Germany (2002), đã nghiên
cứu xây dựng mơ hình tỷ lệ kết cấu của ván nhân tạo và khảo nghiệm cho ván
MDF. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ kết cấu ảnh hƣởng lớn đến chất
lƣợng sản phẩm; tổng chiều dày các lớp mặt phải lớn hơn 1/5 chiều dày sản
phẩm.
- Tiêu chuẩn JAS - SE - 7 (Japanese Agricultural Standards for Engineering
flooring): Ván sàn công nghiệp dạng composite lớp, chiều dày các lớp phủ
mặt khơng nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm.
Qua đó ta thấy việc nghiên cứu để có đƣợc các giải pháp hạn chế cong
vênh cho ván sàn cịn hạn chế. Với tính cấp thiết đó thì tơi dã di thực hiện đề
tài.
1.4. Ƣu điểm và hạn chế của sàn gỗ công nghiệp
* Ưu điểm:
Về bản chất thì sàn gỗ cơng nghiệp cũng đƣợc làm từ gỗ, bao gồm bột
gỗ (chiếm khoảng 85%) và các chất phụ gia khác làm tăng độ cứng cho gỗ.
Tất cả các nguyên liệu đƣợc hoà trộn và ép dƣới áp suất rất lớn tạo nên những
tấm ván mỏng nhƣng có độ cứng cao, chịu lực tốt, chịu đƣợc tác động của
thời tiết.
Giá thành phù hợp, so với gạch men chỉ đắt hơn một chút nhƣng tính
năng sử dụng, tính thẩm mỹ và độ sang trọng thì hơn nhiều. So với gỗ tự
nhiên thì rẻ hơn nhiều nhƣng tính năng sử dụng, tính thẩm mỹ và độ sang
trọng khơng những cũng tƣơng đƣơng mà cịn đa dạng hơn về màu sắc và
không bị biến dạng theo thời tiết.
Các tấm sàn gỗ công nhiệp đƣợc sản xuất không hề có việc bổ xung các
chất độc hại đến động vật cũng nhƣ các lại kim loại nặng độc hại.Việc thay
đổi sàn đối với sàn gỗ công nghiệp là một việc rất đơn giản, dễ dàng. Sàn
đƣợc thay thế cũng dễ dàng tái sinh hay tiêu hủy bằng nhiệt. Thêm vào đó, bề
mặt sàn gỗ cơng nghiệp ln bảo đảm cho sàn nhà bền đẹp, vệ sinh sạch sẽ.

10


Hơn nữa, nó cịn dễ dàng bảo trì, dễ dàng làm sạch để bảo đảm không gian ở
luôn đạt tiêu chuẩn cao.
* Hạn chế
Cũng nhƣ gỗ tự nhiên, sàn gỗ cơng nghiệp có khả năng chịu nƣớc khơng
cao bằng gạch men, mặc dù đã đƣợc phủ lớp chống nƣớc cho cả hai mặt,
nhƣng nếu sàn bị ngập nƣớc do mƣa hoặc nƣớc tràn từ ngồi vào. Các mối
ghép có thể bị ngấm nƣớc và nở ra, làm cho sàn bị phồng lên và các mối ghép
khơng cịn đƣợc khít nhƣ trƣớc.
Chính và vậy độ bền của sàn gỗ phụ thuộc rất nhiều vào ngƣời sử dụng.
Chỉ nên dùng khăn hoặc rẻ ƣớt để vệ sinh sàn, không nên đổ cả xô nƣớc lên
sàn để rửa sàn, không nên để nƣớc mƣa hắt hoặc tràn vào sàn.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định ảnh hƣởng của một số giải pháp tạo ván đến độ cong vênh của
ván sàn gỗ công nghiệp. Trên cơ sở đó đề xuất giải pháp hợp lý khi sản xuất
ván sàn gỗ công nghiệp từ gỗ Keo lá tràm và gỗ Bồ đề.
1.6. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập các thông tin, thông số về nguyên liệu, chất kết dính
- Nghiên cứu lý thuyết
- Thực nghiệm
- Đề xuất giải pháp tạo ván
- Kiểm tra, phân tích, xử lý số liệu và đánh giá kết quả.
1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.7.1. Phƣơng pháp kế thừa
Sử dụng các tài liệu chuẩn, các tài liệu đã đƣợc nghiên cứu trƣớc đó mà
đã đƣợc các tổ chức có thẩm quyền cơng nhận.
1.7.2. Phƣơng pháp thực nghiệm

Tiến hành tính tốn thực nghiệm trên các đối tƣợng nghiên cứu
1.7.3. Sử lý số liệu bằng phƣơng pháp thống kê toán học
11


* Trung bình mẫu
n

x

Đƣợc xác định theo cơng thức:

Trong đó:

x

i 1

=

i

n

(1.1)

xi - các giá trị ngẫu nhiên của mẫu thí nghiệm;

n - số mẫu quan sát;
x - trị số trung bình mẫu.

*Sai tiêu chuẩn mẫu
Đƣợc xác định theo cơng thức:

 x
n

s = 

Trong đó:

i 1

i

x



2

n 1

(1.2)

x - sai quân phƣơng;
xi - giá trị của các phân tử;

x - trung bình cộng của các giá trị xi ;

n - số mẫu quan sát.

* Sai số trung bình cộng
Đƣợc xác định theo cơng thức:
m = 

Trong đó:

s

(1.3)

n

m - sai số trung bình cộng;
s - sai quân phƣơng;
n - số mẫu quan sát.

* Hệ số biến động
Đƣợc xác định theo công thức:
S% =

s
x 100
x

Trong đó:
S% - hệ số biến động;
s - sai quân phƣơng;
x

- trị số trung bình cộng.

* Hệ số chính xác
12

(1.4)


Đƣợc xác định theo cơng thức:
P=

m
x 100%
x

(1.5)

Trong đó:
P - hệ số chính xác;
m - sai số trung bình cộng;
x - trị số trung bình cộng.

* Sai số tuyệt đối của ƣớc lƣợng
Đƣợc xác định theo công thức:
C(95%) = ta/2 x

s
n

(1.6)

Trong đó:
C(95%)- sai số tuyệt đối của ƣớc lƣợng;
ta/2 - mức tin cậy;
s
- độ lệch tiêu chuẩn;
n
- dung lƣợng mẫu.
1.8. Phạm vi nghiên cứu
- Nguyên liệu dùng để sản xuất ván sàn dạng lớp cụ thể là:
+ Ván mặt đƣợc bóc từ gỗ Bồ đề ( Styrax tonkinensis Pierre)
+ Ván lõi từ gỗ Keo lá tràm (Acacia auriculiformis)
- Khống chế chiều dày sản phẩm sau khi ép tsp = 16 mm
- Chất kết dính
Sử dụng keo synteko 1980/1993 là một loại keo thông dụng do hãng
Casco sản xuất.
Điều kiện thực hiện: Đề tài đƣợc thực hiện với điều kiện máy móc có
tại Trung tâm nghiên cứu, thực nghiệm và chuyển giao cơng nghệ cơng
nghiệp rừng, và Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế biến lâm sản
trƣờng Đại học Lâm nghiệp. Ván lõi đƣợc làm tại công ty TNHH Phú Đạt.
1.9. Tiêu chuẩn kiểm tra
Sử dụng tiêu chuẩn nông nghiệp Nhật Bản JAS–SE–7 (Japanese
Agricultural Standard for Flooring) để kiểm tra.

13


CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chất lƣợng ván sàn đƣợc đánh giá qua các chỉ tiêu nhƣ: Khối
lƣợng thể tích sản phẩm, độ ẩm sản phẩm, trƣơng nở chiều dày, độ bền
dán dính, độ võng do uốn và cong vênh. Trong đó độ cong vênh là một
yếu tố quan trọng khi đánh giá chất lƣợng ván sàn cơng nghiệp. Nó ảnh
hƣởng đến quá trình lắp đặt, ảnh hƣởng đến chất lƣợng ván khi sử dụng
và tính thẩm mỹ của ván.
2.1. Nguyên nhân dẫn đến cong vênh của sản phẩm
Độ cong vênh của sản phẩm phụ thuộc rất nhiều yếu tố nhƣ: Vật dán,
chế độ ép, giải pháp tạo ván. Tất cả các yếu tố trên nếu khơng đƣợc tính tốn
và thực hiện cẩn thận đều dẫn đến hậu quả sản phẩm bị cong vênh, chất lƣợng
sản phẩm thấp, độ đồng phẳng của sàn sau khi lắp đặt không đạt yêu cầu, q
trình lắp đặt khó khăn.

Vật dán

Cong vênh

Chế độ ép

Giải pháp tạo ván

Hình 2.1. Sơ đồ ảnh hƣởng các yếu tố đến cong vênh sản phẩm

Bản chất của sự cong vênh ván sàn công nghiệp là không đối xứng về
cấu trúc ván, mật độ, độ ẩm qua đƣờng trung hoà.

14


2.1.1. Yếu tố vật dán

a. Loại gỗ
Nếu bản chất của các lớp vật liệu khác nhau thì nó ảnh hƣởng rất lớn
đến chất lƣợng dán dính của sản phẩm. Vì theo ngun lý dán ép thì độ bền
dán dính tốt nhất là khi hai vật dán có tính chất giống nhau (tính đối xứng).
Mặt khác mỗi loại nguyên liệu khác nhau thì có khối lƣợng thể tích khác
nhau, do vậy mà modul đàn hồi uốn tĩnh cũng khác nhau. Modul đàn hồi uốn
tĩnh của nguyên liệu ảnh hƣởng nhiều đến độ võng do uốn của sản phẩm, nếu
modul đàn hồi uốn tĩnh càng cao thì độ võng do uốn càng nhỏ và ngƣợc lại.
Trong đề tài sử dụng gỗ Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và gỗ Bồ
đề (Styrax tonkinensi Pierre)
b. Đồng đều cấu tạo
Là nói tới tỷ lệ gỗ giác, gỗ lõi, gỗ sớm, gỗ muộn trong gỗ. Khi các tỷ lệ
này khơng đều thì sản phẩm tạo thành rất dễ bị cong vênh.
Độ nhẵn bề mặt cũng là một yếu tố cần chú ý. Theo thuyết dán dính, độ
nhẵn bề mặt càng cao thì cƣờng độ dán dính càng lớn. Cƣờng độ dán dính ảnh
hƣởng trực tiếp đến độ bền dán dính của màng keo. Nếu bề mặt ván lõi và ván
phủ mặt càng nhẵn thì quá trình tráng keo dễ dàng, màng keo và đều, lƣợng
keo tiêu hao ít chất lƣợng mối dán đảm bảo. Nếu độ nhẵn bề mặt ván lõi và
ván phủ mặt không cao, độ nhấp nhơ lớn thì q trình tráng keo khó khăn,
khó tráng đƣợc lớp keo đều, lƣợng keo tiêu hao lớn khả năng tiếp xúc giữa
các lớp vật liệu giảm làm chất lƣợng mối dán không đảm bảo ảnh hƣởng đến
độ cong vênh của ván.
c. Đồng đều độ ẩm
Độ ẩm của các lớp vật liệu trong sản phẩm ảnh hƣởng trực tiếp đến độ
co ngót, trƣơng nở của sản phẩm. Nếu độ ẩm của vật dán lớn dẫn tới hiện
tƣợng làm giảm độ nhớt của keo do đó dễ tạo thành màng keo khơng liên tục
và kéo dài thời gian đóng rắn của keo, đồng thời trong điều kiện ép nhiệt,
màng keo có thể bị phá vỡ ở giai đoạn cuối (nổ ván) do hơi nƣớc khơng thốt
ra ngồi.
Ngƣợc lại, nếu độ ẩm nhỏ, lƣợng keo thấm vào gỗ nhiều làm cho lƣợng

keo thực tế trên bề mặt ván giảm xuống do vậy làm cho màng keo khó trải
đều hoặc phải tốn một lƣợng keo lớn hơn. Mặt khác, khi độ ẩm nhỏ làm cho
15


độ đàn hồi của vật dán giảm dẫn đến khả năng tiếp xúc giữa các bề mặt vật
dán khó khăn.
Cho nên, khi độ ẩm các lớp vật liệu không đồng nhất dẫn đến độ co
ngót, trƣơng nở của các lớp vật liệu khác nhau tạo ra sản phẩm bị cong vênh,
chất lƣợng sản phẩm không đảm bảo.
Trong đề tài tôi chọn độ ẩm vật dán (ván lõi và ván mặt) MC = 8 – 12%
để đảm bảo cho chất lƣợng mối dán.
d. Mật độ
Đây là mật độ của vật chất khác nhau hay Density vật dán khác nhau
dẫn đến sự chênh lệch về ứng suất giữa các mặt (mặt trên và mặt dƣới của ván
sàn) hay  = f(  ). Density khác nhau hay tính chất của vật dán khác nhau
nhƣ độ ẩm của 2 mặt khác nhau qua đƣờng trung hoà làm cho ứng suất kéo,
ứng suất nén giữa 2 mặt khác nhau tức là  > 0 nên ván bị cong vênh và nếu
0 <   <  dẫn đến ván sàn bị nứt nẻ, gãy (phá huỷ mẫu).
e. Quan hệ kích thƣớc
Quan hệ kích thƣớc chiều dày và chiều rộng thanh ghép cũng là vấn đề
cần chú ý. Do sự khác nhau về sự co rút theo chiều dọc thớ, xuyên tâm, tiếp
tuyến đã tạo nên khuyết tật cong vênh ở gỗ. Sự cong vênh các thanh ghép
thành phần đã dẫn tới sản phẩm ván lõi bị cong vênh, cũng nhƣ nó phá vỡ liên
kết các thanh. Các yếu tố này có thể khắc phục bằng cách lựa chọn quan hệ
kích thƣớc chiều dày và chiều rộng thanh ghép hợp lý. Trong trƣờng hợp mối
quan hệ này không phù hợp sẽ dấn tới chất lƣợng ván lõi giảm xuống.
Để xác định chiều dày và chiều rộng thanh ghép căn cứ theo tỷ lệ
Error!
Vì nguyên liệu của ván lõi là Keo lá tràm nên tỷ lệ đó là:

TT 3.81

 2.49 > 2
XT 1.53

Suy ra w < 2t (chiều rộng thanh nhỏ hơn 2 lần chiều dày thanh)
16


Trong đề tài chiều dày ván lõi nằm trong khoảng 10 (mm) nên tôi chọn
chiều rộng thanh ghép là 22 mm.
2.1.2 Chế độ ép
Thơng số chế độ ép có ảnh hƣởng đến độ cong vênh của ván sàn công
nghiệp. Chế độ ép bao gồm nhiệt độ ép, áp suất ép và thời gian ép. Nhƣng
trong phạm vi nghiên cứu của đề tài thì các thơng số của chế độ ép đối với các
phƣơng pháp tạo ván là nhƣ nhau.
Nhiệt độ ép
Về nguyên lý ta có thể ép ván ở nhiệt độ bình thƣờng hoặc ở nhiệt
độ cao. Song thực tế ép ván ở nhiệt độ cao ván có các tính chất tốt hơn
ép ở nhiệt độ bình thƣờng. Do ép ván ở nhiệt độ cao gỗ đƣợc mềm hóa
khả năng tiếp xúc giữa các lớp ván tốt hơn. Đồng thời ép ở nhiệt độ cao
độ nhớt của keo giảm làm khả năng dàn trải đều của keo, màng keo
đƣợc liên tục không gián đoạn.
Tuy nhiên, nếu ép ở nhiệt độ quá cao thì độ nhớt của keo giảm rất
nhanh, làm tăng khả năng thấm sâu của keo vào trong gỗ, màng keo dễ
bị gián đoạn, độ bền mối dán giảm.
Trong trƣờng hợp chiều dày sản phẩm lớn, nếu nhiệt độ ép quá
cao, để đạt đƣợc mức độ đóng rắn cần thiết của màng keo trong cùng
thì các màng keo phía ngoài thƣờng bị phá hủy.
Nhiệt độ ép quá cao thƣờng có hiện tƣợng giịn màng keo , màng

keo bị khơ hoặc bị đóng rắn cục bộ, chất lƣợng mối gián giảm
Ngƣợc lại nếu ép ở nhiệt độ thấp thì thời gian ép dài dẫn tới năng
suất ép thấp, chất lƣợng mối dán không đảm bảo do độ dàn trải keo
thấp, màng keo không liên tục.
T = f( loại keo, gỗ, thông số keo, độ ẩm ván, thời gian ép)
Ngày nay với mục tiêu nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm chi
phí sản xuất cùng với cơng nghệ sản xuất keo dán có cƣờng độ dán dính
cao, khơng độc hại, ván ghép thanh chủ yếu đƣợc sản xuất bằng phƣơng
17


pháp ép nguội, với keo chuyên dùng, nhiệt độ ép thƣờng là nhiệt độ môi
trƣờng.
Trong đề tài tôi chọn ép nguội cho ván lõi.
Trong dán phủ bề mặt do diện tích tiếp xúc của vật dán lớn 800 x
800 mm; để tăng khả năng dàn trải màng keo cần chọn ép nguội cho
dán phủ ván mặt.
Khi độ ẩm vật dán cao cần ép ở nhiệt độ thấp tránh hiện tƣợng nổ
ván. Ngƣợc lại khi độ ẩm vật dán thấp cần ép ở nhiệt độ cao để giảm
thời gian ép tăng khả năng dàn trải màng keo
Với Wlõi = 12%, Wmặt = 8% tôi chọn nhiệt độ ép là T = 28oC
Áp suất ép
Áp suất ép có vai trị
Theo ngun lý dán dính, khi bề mặt vật dán phẳng và nhẵn, khả
năng dàn trải đều của keo lớn thì lực ép không đáng kể. Trong thực tế
các tấm ván không đáp ứng đƣợc các yêu cầu trên do vậy, để tạo ra khả
năng tiếp xúc tốt giữa keo và gỗ, tạo màng keo mỏng đều liên tục phải
có một áp lực ép nhất định.
Nếu áp suất ép lớn keo dễ bị đẩy ra khỏi bề mặt vật dán hoặc tăng
khả năng thấm keo lên bề mặt vật liệu, ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản

phẩm. Áp suất ép nhỏ thì cƣờng độ dán dính sẽ khơng đảm bảo. Ngồi
ra, áp suất ép cũng ảnh hƣởng đến khối lƣợng thể tích của sản phẩm,
song sự ảnh hƣởng này cũng nằm trong giới hạn nhất định. Nếu áp suất
tăng thì khối lƣợng thể tích tăng, nhƣng nếu áp suất tăng quá cao vƣợt
quá giới hạn đàn hồi của vật liệu thì khối lƣợng thể tích khơng tăng
nữa. Nếu tiếp tục tăng áp suất thì kết cấu của các vật liệu thành phần sẽ
bị phá huỷ, chất lƣợng sản phẩm sẽ thấp.

18