Xây dựng hướng dẫn công nghệ tạo chi tiết cong từ gỗ keo lai làm đồ mộc

LỜI CẢM ƠN
Sau 4 năm học tại trường Đại học lâm nghiệp từ năm 2007 – 2011, để hồn
thành khóa đào tạo hệ chính quy của trường, đồng thời củng cố lại kiến thức suốt
thời gian học tập và trau dồi thêm kinh nghiệm để ra thực tế làm việc mỗi sinh viên
cần phải tiến hành một đợt thực tập cuối khóa và làm khóa luận tốt nghiệp. Được sự
cho phép của trường Đại Học Lâm Nghiệp, khoa Chế Biến Lâm Sản em tiến hành
thực hiện đề tài tốt nghiệp với nội dung “Xây dựng hướng dẫn công nghệ tạo chi
tiết cong từ gỗ keo lai làm đồ mộc”. Sau một thời gian nghiên cứu với tinh thần
nghiêm túc khẩn trương đến nay đề tài đã được hoàn thành đúng thời hạn.
Qua bài khóa luận tốt nghiệp này cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn chân
thành và sâu sắc tới thầy giáo T.S Vũ Huy Đại người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp
đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp cùng các cơ chú, anh chị tại
Trung tâm Công nghiệp rừng trường Đại Học Lâm Nghiệp đã tạo điều kiện về công
nghệ, thiết bị cũng như thời gian để em hồn thành khóa luận.
Do thời gian có hạn cũng như khả năng bản thân em cịn hạn chế, bước đầu
làm quen với cơng tác nghiên cứu nên khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định,
rất mong sự đóng góp của các thầy cơ giáo và các bạn để bài luận văn của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Xuân Mai ngày 13 tháng 4 năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Văn Lanh


ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển của xã hội nhu cầu cuộc sống của con người ngày
càng được nâng cao. Sản phẩm mộc cũng được con người chú ý nhiều hơn bởi nó
khơng những có tính năng sử dụng, tính thẩm mỹ cao mà nó cịn tạo cho ta cảm giác
thân thiện với môi trường hơn.
Trước đây, để tạo ra các chi tiết cong người ta phải vạch đường cong bằng
mực trên ván sau đó xẻ gỗ theo các đường cong, điều này làm giảm cường độ của

chi tiết, giảm chất lượng gia công bề mặt và làm gia tăng lượng gỗ phế thải. Ngày
nay, uốn gỗ là phương pháp tạo chi tiết cong hiện đại đem lại hiệu quả cao và được
áp dụng rộng rãi.
Dẻo hóa gỗ là một trong những công đoạn quan trọng nhất quyết định chất
lượng của sản phẩm gỗ uốn. Để dẻo hóa gỗ, người ta có thể dùng phương pháp hóa
học hoặc phương pháp vật lý. Trên thế giới, do vấn đề môi trường, người ta thường
dẻo hóa gỗ bằng sóng cao tần hoặc sóng viba. Ở Việt Nam, do điều kiện kỹ thuật
cịn hạn chế, phương pháp dẻo hóa gỗ dùng phổ biến nhất là phương pháp thủy
nhiệt, tức là luộc hoặc hấp gỗ.
Keo lai (Acacia Mangium Willd & Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.) là một trong số các cây trồng chính hiện nay. Gỗ Keo lai đang được sử dụng
rộng rãi để sản xuất đồ mộc. Nhìn trên quan điểm của cơng nghệ uốn gỗ, Keo lai có
thân tương đối thẳng, trịn đều, độ cong, độ thon nhỏ, rất thích hợp để uốn. Tuy
nhiên, đến nay chưa có cơng trình nào nghiên cứu tạo chi tiết cong từ gỗ Keo lai.
Từ những lý do nêu trên, được sự cho phép của trường Đại học Lâm nghiệp
và sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Vũ Huy Đại, tôi tiến hành thực hiện đề tài:“Xây
dựng hướng dẫn công nghệ tạo chi tiết cong từ gỗ keo lai làm đồ mộc”.

1


Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng gỗ Keo lai
Cây Keo lai được Hepbuon và Shim phát hiện năm 1972 tại Sook, Sabah,
Malaysia. Năm 1976 đã được chứng minh là sản phẩm của sự lai tạo chéo giữa hai
loại Keo thuộc chi thực vật họ đậu (Leguminose); Họ phụ trinh nữ (Mimosoideae)
là Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.
Cunn. ex Benth.). Trong quá trình sinh trưởng và phát triển giữa hai dòng Keo
(Acacia) này xảy ra hiện tượng lai tự nhiên, kết quả tạo ra cây con lai có nhiều đặc

tính và khả năng phát triển hơn hẳn bố mẹ. Hiện nay cây Keo lai phân bố ở một số
nước như: Malaysia, Thái Lan, Quảng Châu - Trung Quốc, Canada…
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Năm 1990, Pinyapysarerk đã nghiên cứu về sự phát triển của cây Keo lai cho
thấy: Cây Keo lai có đỉnh ngọn phát triển tốt, thân cây đơn trục và có khả năng tỉa
cành tốt.
Koichi YAMAMOTO (2003) đã nghiên cứu về sự phân bố độ ẩm trong thân
cây của 3 loài keo: Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm ở 3 quốc gia bao gồm Việt
Nam, Malaysia, Nhật. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Độ ẩm thân gỗ Keo tai tượng
và Keo lai rất cao khơng chỉ ở phần gỗ giác mà cịn ở cả phần gỗ lõi. Độ ẩm cao
nhất xác định được là 253% cho cả hai loài Keo tai tượng và Keo lai. Thân gỗ Keo
lá tràm có độ ẩm thấp hơn (146%).
Gần đây, ở Nhật Bản các nhà nghiên cứu cơng bố một số cơng trình nghiên
cứu như: Motoki Okuma và Hiroshi Tanaka (1999) đã xác định tỷ trọng gỗ, lực cắt
và mô đun uốn cho các mẫu gỗ dán 13 lớp của Keo lai và thấy rằng gỗ dán Keo lai
là một loại vật liệu tốt dùng trong xây dựng. Trước tình hình phát triển rộng rãi của
cây Keo lai, chúng ta cần đẩy mạnh hơn nữa việc nghiên cứu và sử dụng gỗ Keo lai
để đưa vào sản xuất.

2


1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở nước ta Keo lai được Trung tâm nghiên cứu cây rừng phát hiện và nghiên
cứu từ năm 1992 tại Ba Vì và Đơng Nam Bộ. Các nghiên cứu cho thấy Keo lai xuất
xứ từ Keo lá tràm và Keo tai tượng của Australia.
Hiện nay, đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về cây Keo lai ở Việt Nam,
các hướng nghiên cứu gồm có: Nhân giống Keo lai, xác định cấu tạo tính chất của
gỗ Keo lai, nghiên cứu xử lý bảo quản, biến tính cho gỗ Keo lai, nghiên cứu sử
dụng gỗ Keo lai để sản xuất ván nhân tạo, đồ mộc,…

- Bùi Đình Tồn (2002) khi nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ học, vật lý
và hố học chủ yếu về gỗ Keo lai 8 - 9 tuổi định hướng sử dụng ván ghép thanh, kết
quả đề tài đã khẳng định Keo lai có khả năng sử dụng trong sản xuất ván ghép thanh
và có tính chất cơ học ở độ trung bình.
Ngồi ra có nhiều cơng trình đã nghiên cứu khác sử dụng loại gỗ này trong
các lĩnh vực khác nhau như:
+ Phan Duy Hưng (2004) đã nghiên cứu khả năng sử dụng gỗ Keo lai trong sản xuất
ván LVL. Kết quả của đề tài cho thấy gỗ Keo lai hồn tồn có thể sử dụng làm
ngun liệu sản xuất ván LVL có chất lượng đảm bảo tiêu chuẩn làm các chi tiết
chịu lực.
- Nguyễn Năm Phong (2008), đã nghiên cứu cấu tạo ván ghép thanh (dạng Glue
Laminated Timber) từ gỗ Keo lai. Kết quả nghiên cứu cho thấy gỗ Keo lai bước đầu
nghiên cứu tạo Glulam đáp ứng được loại GL13 (theo tiêu chuẩn kiểm tra AS/NZS
1328:2.1998)
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu, sản xuất chi tiết cong
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Cơng nghệ sản xuất các chi tiết cong của gỗ đã được nhiều nước trên thế giới
quan tâm nghiên cứu và triển khai sản xuất từ lâu. Các chi tiết cong như chân ghế,
tựa ghế, khung bàn, tay vịn cầu thang và các sản phẩm mỹ nghệ làm tăng giá trị
thẩm mỹ của sản phẩm, đáp ứng tốt mục đích và nhu cầu sử dụng trong sản xuất đồ
mộc.

3


Từ những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 19, ở Australia đã chế tạo vành xe
ngựa bằng gỗ Bạch đàn nhờ công nghệ luộc gỗ rồi đem uốn định hình trên khn.
Một chiếc vành xe ngựa được nối bởi 2 nửa cong của hình trịn có đường kính từ
800 – 1200 mm. Chiều dày của thanh gỗ uốn là 40 mm. Ngày nay, tại Echuka (Úc)
vẫn giữ những mẫu vật truyền thống này và cả những thiết bị thô sơ để chế tạo nó.

Tại Nga, Viện cơng nghệ chế biến gỗ đã nghiên cứu, ứng dụng vào sản xuất
công nghệ sản xuất các chi tiết cong từ gỗ bằng phương pháp uốn ép với 10 loại gỗ
thông dụng như gỗ Thơng, Sồi, Tần bì, Vân sam,… và xác định tỷ số h/R cụ thể với
từng loại gỗ. Phương pháp uốn ép đó có thể uốn ép nguội và uốn ép nóng.
Cơng nghệ uốn ép gỗ để sản xuất các chi tiết cong cho các sản phẩm mộc
nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu gỗ là một trong
những loại hình cơng nghệ gỗ được nghiên cứu và ứng dụng vào sản xuất ở nhiều
nước trên thế giới như Nhật, Nga, Mỹ, Trung Quốc từ những năm 1950 và ngày
càng hồn thiện về cơng nghệ, thiết bị. Hầu hết đã xác định được khả năng uốn của
nhiều loại gỗ và thiết lập quy trình uốn ép gỗ cho nhiều loại sản phẩm gỗ uốn có
hình dạng C, U, Z, O,… dùng cho đồ mộc nội thất và xây dựng.
Công nghệ uốn gỗ nguyên: Các chi tiết gỗ thẳng sau khi được dẻo hóa bằng
các phương pháp khác nhau như xử lý nhiệt ẩm (luộc, hấp), sóng cao tần, vi sóng
được uốn theo bán kính đã được xác định trên các thiết bị uốn thủ công hay các máy
uốn chuyên dụng. Căn cứ vào đặc tính của cấu tạo gỗ và mục đích sử dụng sản
phẩm, người ta uốn gỗ với các cấp bán kính khác nhau được xác định bằng tỷ số
h/R (chiều dày/bán kính uốn). B.I. Ugolev (1990) đã xác định được khả năng uốn
của 21 loại gỗ châu Mỹ, B.S. Trudinov (1985) đã xác định khả năng uốn của 15 loại
gỗ. Sản phẩm gỗ uốn thường là các chi tiết cong cho bàn, ghế nội thất, gỗ uốn dùng
để trang trí.
Cơng nghệ uốn ép ván mỏng: Kỹ thuật uốn ép ván mỏng được bắt đầu tiến
hành từ năm 1929, do A. Alto của Phần Lan phát minh ra, ông đã sử dụng loại ván
mỏng từ gỗ Sồi rừng và gỗ Song được sử dụng trong sản xuất đồ gia dụng (như ghế
ngồi, salon,…). Về sau, năm 1940 Mathasom của Thụy Điển đã tiến hành thiết kế
và chế tạo ra rất nhiều các loại hình sản phẩm đồ gia dụng mà có các chi tiết uốn
4


cong được tạo ra từ phương pháp uốn ép ván mỏng. Từ những năm 50 của thế kỷ 20
trở đi, Đan Mạch, Thụy Điển, Phần Lan, Na Uy, Nga, Nhật Bản, Đài Loan của

Trung Quốc,... đã có được tốc độ phát triển rất nhanh về kỹ thuật sản xuất các chi
tiết cong bằng phương pháp uốn ép ván mỏng, đồng thời cũng tiến hành sản xuất
với số lượng lớn những sản phẩm có sử dụng các chi tiết cong này.
Tóm lại, các chi tiết cong từ gỗ được sản xuất theo xu hướng trên có chất
lượng tốt, áp dụng vào sản xuất cho hiệu quả kinh tế cao.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Hiện nay ở nước ta, các chi tiết cong từ gỗ chủ yếu được sản xuất bằng
phương pháp truyền thống: Vạch các đường cong trên gỗ xẻ, sau đó xẻ gỗ theo mẫu
đã vạch; uốn ván mỏng: Các tấm gỗ mỏng như cánh tủ trong các sản phẩm mộc
được xử lý bằng cách hơ lửa, phun nước sau đó tiến hành uốn, hiệu quả kinh tế của
phương pháp này rất thấp do bán kính cong có thể đạt rất nhỏ, khơng đáp ứng được
tính đa dạng của các chi tiết đồ mộc và không thể áp dụng vào sản xuất mang tính
cơng nghiệp.
Vũ Huy Đại cùng các cộng sự (2005) đã tiến hành đề tài KHCN cấp Bộ
“Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất chi tiết cong từ gỗ bằng phương pháp uốn
ép nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sử dụng nguyên liệu”, kết quả
cho thấy phôi liệu gỗ Giổi lông có chiều dày 15 mm sau khi xử lý dẻo hóa bằng hóa
chất amoniac có thể uốn với bán kính R = 415 mm, đồng thời đề tài cũng đã phân
tích và đề xuất các loại hình cơng nghệ uốn gỗ sản xuất chi tiết cong cho sản phẩm
ghế ngồi để có thể triển khai vào sản xuất trong điều kiện ở nước ta để tạo ra các chi
tiết cong cho sản xuất đồ mộc, xây dựng, thể thao.
Vũ Huy Đại (2006), đã thực hiện đề tài KHCN cấp bộ “Nghiên cứu công
nghệ uốn ép gỗ để sản xuất các chi tiết cong cho sản phẩm mộc phục vụ chế biến và
xuất khẩu”. Đề tài đã xác định được tỷ số h/R của gỗ Keo tai tượng có kích thước
dài x rộng x dày = 500 x 20 x 10 mm là 1/7, xử lý dẻo hóa bằng phương pháp luộc
trong thời gian 45 phút. Đề tài cũng đã xây dựng được quy trình cơng nghệ uốn gỗ
Keo tai tượng làm chi tiết cong cho đồ mộc với kích thước thanh là LxBxH (chiều
dài x chiều rộng x chiều dày), trong đó B = 30 mm; H = 25 mm, chiều dài L tuỳ
5

thuộc vào kiểu dáng của ghế ngồi mà nhận các giá trị khác nhau; bán kính uốn lần
lượt là: R = 500 mm, 230 mm, 200 mm và 190 mm.
Nguyễn Thị Phúc (2009), đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số yếu tố
công nghệ để sản xuất một số sản phẩm từ tre nứa đan và ván bóc bằng phương
pháp ép định hình gia nhiệt điện cao tần”. Đề tài đã xác định được một số yếu tố
công nghệ chính của quy trình ép mặt ghế cong hai chiều từ cót đan và ván bóc gỗ
Trám hồng trên máy ép định hình gia nhiệt bằng dịng điện cao tần. Đồng thời, đề
tài cũng đã xác định được quy trình công nghệ sản xuất ghế cong hai chiều hoặc các
sản phẩm tương tự từ cót đan và ván bóc với thời gian giảm nhiều so với phương
pháp ép nhiệt, tuy nhiên cơng nghệ phức tạp, địi hỏi độ chính xác và trình độ kỹ
thuật cao.
Như vậy, các chi tiết cong của gỗ được sản xuất bằng phương pháp uốn ép
chưa được nghiên cứu đầy đủ và áp dụng vào sản xuất.
1.3. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu
Trong những năm gần đây, công nghiệp chế biến gỗ ở nước ta phát triển
mạnh mẽ, các sản phẩm mộc và hàng thủ công mỹ nghệ đã được xuất khẩu đi nhiều
nước trên thế giới như EU, Mỹ, Nhật… Tuy nhiên, chúng ta đã phải nhập đến gần
80% gỗ nguyên liệu cho ngành chế biến. Do vậy một trong những biện pháp nâng
cao chất lượng và tỷ lệ lợi dụng gỗ rừng trồng là đưa công nghệ uốn gỗ vào trong
sản xuất đồ mộc.
Hiện nay rất nhiều doanh nghiệp, làng nghề sản xuất đồ gỗ nội thất như bàn,
ghế có rất nhiều chi tiết cong trong các sản phẩm mộc như tựa lưng ghế, chân ghế,
tay vịn, chân bàn..., được sản xuất bằng phương pháp cắt theo mẫu đã vạch sẵn trên
tấm gỗ xẻ. Phương pháp này đơn giản nhưng ảnh hưởng đến cấu trúc của gỗ, làm
cho cường độ gỗ bị giảm và tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu thấp (lãng phí 30 - 40%),
chất lượng bề mặt gỗ bị giảm và khơng thể tạo ra các chi tiết cong có bán kính nhỏ.
Keo lai (Acacia Mangium Willd & Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.) là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm. Đặc điểm nổi bật
của Keo lai là sinh trưởng nhanh, vượt trội lên rõ rệt trên tầng rừng Keo tai tượng.

Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ uốn gỗ Keo lai sản xuất các chi tiết
cong cho sản phẩm mộc có ý nghĩa thực tiễn hết sức lớn trong việc tiết kiệm nguyên
6


liệu, đồng thời giảm áp lực nhập khẩu gỗ từ nước ngoài, tạo sự ổn định trong sử
dụng nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng cho công nghiệp chế biến gỗ.
1.4. Mục tiêu, phạm vi, nội dung, phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
* Mục tiêu tổng qt
Hồn thiện cơng nghệ uốn gỗ tạo các chi tiết cong của đồ mộc gia dụng và
trang trí nội thất, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ
rừng trồng.
* Mục tiêu cụ thể
- Xây dựng hướng dẫn công nghệ tạo sản phẩm gỗ uốn Keo lai trên máy uốn gỗ
UG–HĐ.
- Hướng dẫn công nghệ tạo sản phẩm bộ Bàn ghế cà phê.
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
* Nguyên liệu: Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu là gỗ Keo lai (Acacia
mangium Willd & Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.) 9 tuổi được chặt hạ tại
khu vực thị trấn Lương Sơn - Hồ Bình.
* Địa điểm : Đề tài được nghiên cứu tại Trung tâm Công nghiệp rừng trường Đại
Học Lâm Nghiệp, Xuân Mai - Chương Mỹ - Hà Nội.
1.4.3. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập các loại sản phẩm gỗ uốn trong và ngoài nước.
- Thiết kế bóc tách sản phẩm bộ Bàn ghế cà phê.
- Hướng dẫn công nghệ uốn gỗ keo lai.
- Hướng dẫn tạo sản phẩm bộ bàn ghế cà phê có chi tiết cong.
1.4.4. Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp khảo sát thực tế

Khảo sát tình hình sản xuất và sử dụng các chi tiết cong trong và ngoài nước.
* Phương pháp kế thừa
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về gỗ Keo lai trong nước và trên thế giới.
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ sản xuất các chi tiết cong của gỗ
trên thế giới và các phương pháp đánh giá khả năng uốn của gỗ.
7


* Phương pháp thực nghiệm
Thực nghiệm uốn gỗ tại Trung tâm Công nghiệp rừng trường Đại Học Lâm
Nghiệp, Xuân Mai - Chương Mỹ - Hà Nội. (Chi tiết quá trình thực nghiệm sẽ được
trình bày ở chương 3).
1.4.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Kết quả của đề tài có ý nghĩa lớn trong việc sản xuất và nâng cao chất lượng sản
phẩm, tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu gỗ, giá trị thẩm mỹ và giá trị kinh tế của sản phẩm
mộc.
- Kết quả của đề tài hồn tồn có thể áp dụng vào thực tiễn sản xuất ở quy mô vừa
và nhỏ.
1.4.5. Sơ đồ Sơ đồ q trình nghiên cứu đề tài
Thiết kế và bóc
tách sản phẩm

Khảo sát thực tế

Kết luận kiến
nghị

Hướng dẫn công
nghệ uốn gỗ keo
lai

Hướng dẫn cơng
nghệ tạo sản phẩm

Hình 1.1 Sơ đồ Sơ đồ quá trình nghiên cứu đề tài
(Được trình bày cụ thể ở chương 3)

8


Chương 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1. Yêu cầu nguyên liệu trong công nghệ uốn gỗ
Công nghệ uốn gỗ nguyên là loại hình cơng nghệ khó, địi hỏi rất khắt khe về
chất lượng nguyên liệu. Khi chọn nguyên liệu dùng để uốn chúng ta phải chọn ngày
từ khâu nguyên liệu đầu vào là gỗ trịn cho đến q trình tạo phơi ngun liệu.
* Gỗ tròn: Gỗ được chọn làm nguyên liệu phải đủ tuổi khai thác ( ít nhất 9 tuổi trở
lên). Tương đối thẳng, có ít mắt, khơng lệch tâm, u bạnh…
* Gỗ xẻ: Gỗ xẻ được tạo ra cũng phải đáp ứng được các u cầu sau: Khơng có mắt
gỗ, hoặc mắt gỗ có kích thước khơng lớn và các khuyết tật khác. Gỗ có mắt có thể
uốn, tuy nhiên sẽ có các khuyết tật sinh ra trong q trình uốn gỗ. Khi uốn gỗ có
chiều dày lớn khơng nên sử dụng gỗ có mắt, nếu có mắt gỗ cần phải cắt bỏ như trên
hình 2.1.

a

b
Hình 2.1. Loại bỏ khuyết tật nguyên liệu
a) Thanh gỗ có khuyết tật mắt gỗ
b) Thanh gỗ cắt bỏ do có mắt gỗ

9


* Yêu cầu đối với thanh phôi gỗ Keo lai dùng làm phôi gỗ uốn:
Các thanh gỗ uốn phải xẻ thẳng thớ, khơng cho phép xẻ xiên thớ.
Góc nghiêng của thớ gỗ khơng vượt q 100.
Mắt gỗ có kích thước lớn khơng cho phép, mắt gỗ có kích thước nhỏ tuỳ
thuộc vào công nghệ uốn.
Các thanh gỗ không được nứt, cong vênh, biến màu, sâu mọt.
Các thanh phôi phải là thanh tiếp tuyến, hoặc bán tiếp tuyến.
Thanh gỗ phải được bào nhẵn trước khi uốn.
2.1.1. Ảnh hưởng của các loại ván xẻ tới chất lượng gỗ uốn
+ Ván xuyên tâm
Hướng đi của vòng năm trên mặt đầu ván hợp với mặt ván một góc  từ 45 
900. Nhưng trong thực tiễn sản xuất, nếu ván xuyên tâm yêu cầu nghiêm khắc thì
đều lấy   600. Trên bề mặt ván các vân phải song song với nhau và song song với
cạnh ván, xem hình 2.2. Loại ván như vậy gọi là ván xuyên tâm.

Hình 2.2. Ván xuyên tâm,  là góc giữa mặt ván hợp với hướng
vịng năm trên mặt đầu ván

+ Ván tiếp tuyến
Đặc điểm là góc hợp bởi bề mặt của ván với phương vòng năm trên tiết diện
ngang gỗ xẻ nằm trong khoảng 450, bề mặt của gỗ có vân thớ núi rất đẹp (xem hình
2.3).

10

Hình 2.3. Ván tiếp tuyến
+ Ván bán xuyên tâm
Là loại ván mà góc hợp bởi bề mặt của ván với phương vòng năm trên tiết
diện ngang gỗ xẻ nằm trong khoảng từ 45  600.
Trong ba loại ván trên thì ván tiếp tuyến là loại ván cho chất lượng gỗ uốn tốt
nhất vì khi uốn các loại ván xẻ xuyên tâm, tiếp tuyến, bán tiếp tuyến đều có liên
quan đến chiều hướng của vòng năm. Khi chiều hướng vòng năm song song với mặt
uốn cong tương ứng trong trường hợp ván xẻ tiếp tuyến được uốn vào mặt phía bên
trong , ứng suất uốn cong do một số vòng năm cùng chịu, tính ổn định tốt, khó bị
phá hủy, nhưng khơng lợi cho nén ngang. Khi vịng năm vng góc với mặt uốn
cong tương ứng với trường hợp ván xẻ xuyên tâm, ứng suất kéo và ứng suất nén tạo
ra do 1 số vòng năm chịu, vòng năm ở lớp trung hoà dưới tác dụng của ứng suất cắt,
dễ gây ra trượt dịch tách lớp. Điều này càng thể hiện rõ khi uốn ván xuyên tâm với
các loại gỗ có vịng năm phân biệt như gỗ Thơng. Vịng năm và mặt uốn cong tạo
thành 1 góc thì đều có lợi cho uốn cong và nén ngang tương ứng với trường hợp ván
xẻ bán tiếp tuyến.
2.1.2.Cấu tạo gỗ liên quan đến cơng nghệ uốn gỗ
- Chiều thớ gỗ
Chiều thớ gỗ có ảnh hưởng lớn đến công nghệ uốn gỗ. Nếu phôi thanh thanh
gỗ uốn có thớ nghiêng, xoắn hoặc trong quá trình xẻ phơi gỗ uốn làm cắt đứt thớ gỗ
thì trong quá trình uốn gỗ sẽ dễ nảy sinh khuyết tật như: Gãy, xé gỗ uốn. Do đó, yêu
cầu nguyên liệu gỗ cho công nghệ uốn phải là gỗ thắng thớ, ít nghiêng và xoắn thớ.
- Mắt gỗ

11


Mắt gỗ là do dấu vết của cành để lại trên thân cây. Theo thống kê mắt gỗ
chiếm tới 70 – 80 % tổng số khuyết tật tự nhiên của gỗ, nó là hiện tượng tự nhiên và
việc dùng gỗ có mắt là khơng thể tránh khỏi.

Về mặt cấu tạo, mắt gỗ làm kết cấu gỗ khơng bình thường. Gỗ xung quanh
mắt thường bị nghiêng và xoắn thớ, mắt gỗ càng lớn thì mức độ nghiêng thớ của gỗ
xung quang càng lớn, nó ảnh hưởng trực tiếp và rất lớn đến khả năng chịu lực, sức
chịu kéo, sức chịu uốn, lực nén dọc, nén ngang thớ.
Trong công nghệ uốn gỗ, u cầu gỗ uốn khơng có mắt để nâng cao giới hạn
phôi uốn cong, ở mặt kéo và ở gần lớp trung hồ có thể cho phép mắt nhỏ.
- Khối lượng thể tích
Khối lượng thể tích đặc trưng cho độ rỗng xốp của vật liệu. Khối lượng thể
tích cao tức là mật độ tế bào nhiều, khoảng không gian trong gỗ ít, cường độ gỗ sẽ
cao. Nếu chỉ xét về khối lượng thể tích, gỗ có khối lượng thể tích cao sẽ khó uốn
hơn gỗ có khối lượng thể tích thấp hơn.
- Độ ẩm gỗ
Độ ẩm của phôi thô liên quan mật thiết đến chất lượng uốn cong ; độ ẩm q
thấp thì tính năng uốn cong kém, dễ bị phá hủy. Độ ẩm quá cao sẽ hình thành áp lực
tĩnh làm cho gỗ trương nứt, tạo ra phế phẩm. Hơn nữa cũng kéo dài thời gian sấy
định hình. Độ ẩm của gỗ phải tiến hành luộc hấp xử lý mềm hóa nên từ 25 – 30 %,
độ ẩm của phơi thơ xử lý mềm hóa bằng cao tần từ 10 – 12 %.
2.2. Cơ chế dẻo hóa gỗ
2.2.1. Vật liệu có thể dẻo hố và đặc điểm của nó
- Gỗ có khả năng dẻo hố: Sử dụng những tác nhân thích hợp làm cho gỗ có tính
dẻo được gọi dẻo hố gỗ.
- Vật liệu có thể dẻo hố có những đặc điểm sau:
+ Mô đun đàn hồi (độ cứng) giảm xuống thì vật liệu sẽ trở nên mềm dẻo.
+ Khu vực đàn hồi thu nhỏ hoặc tiêu biến sẽ làm cho sau khi biến dạng khó
hồi phục lại trạng thái ban đầu.
+ Ứng suất phá hoại tăng lên thì biến dạng của vật liệu cũng tăng lên.

12

- Gỗ do trương giãn làm cho Mô đun đàn hồi giảm xuống. Mức độ biến dạng tuỳ
thuộc vào loại dung dịch xử lý khác nhau, tỷ lệ giãn nở khác nhau mà khác nhau.
a. Đàn hồi và môđun đàn hồi
- Đàn hồi: Chất rắn chịu tác động ngoại lực mà sinh ra biến dạng, sau khi ngoại lực
bị huỷ bỏ biến dạng trở ngay về trạng thái ban đầu về hình dạng cũng như kích
thước. Tính chất đó được gọi là đàn hồi.
- Mô đun đàn hồi: Dưới một tỷ lệ giới hạn nhất định, quan hệ giữa biến dạng và
ứng suất tuân theo định luật Hooke, tức ứng suất và biến dạng có quan hệ tỷ lệ
thuận, hằng số tỷ lệ này được gọi là mô đun đàn hồi.
Mô đun đàn hồi = Ứng suất/ Biến dạng.
b. Dẻo và biến dạng dẻo
Khi ứng suất vượt qua tỷ lệ ứng suất giới hạn thì biến dạng biến đổi khơng
tỷ lệ thuận với ứng suất mà sự biến dạng sẽ tiến triển rất nhanh mặc cho ứng suất
không hề được tăng lên, điểm đó được gọi là giới hạn chảy. Tính chất mà ứng suất
của vật liệu khơng thay đổi mà biến dạng vẫn tiếp tục được gọi là tính dẻo.
Biến dạng dẻo là chỉ sự biến dạng vĩnh cửu khi ngoại lực đã được huỷ bỏ mà
không thể khôi phục hình dạng và kích thước ban đầu.
2.2.2. Các phương pháp dẻo hóa gỗ
Mục đích của xử lý dẻo hóa gỗ là làm tăng tính dẻo của gỗ cho quá trình gia
cơng chế biến và biến tính gỗ. Trên thực tế người ta tiến hành dẻo hóa gỗ trong
cơng nghệ uốn ép gỗ, công nghệ nén gỗ, công nghệ sản xuất ván dán nhiều lớp.
Xử lý dẻo hóa gỗ có thể bằng 2 phương pháp: phương pháp vật lý và phương
pháp hố học.
Phương pháp vật lý gồm có: Phương pháp hơ nóng, phương pháp hấp,
phương pháp luộc, phương pháp cao tần, phương pháp Viba.
Phương pháp hố học (cịn được gọi là phương pháp xử lý dung dịch hoá
chất) - dùng Amoniac, khí Amoniac, dung dịch NaOH, KOH, acid Tanic…
* Cơ chế dẻo hóa của gỗ bằng hơi nước nóng
Gỗ là một loại vật liệu mang đồng thời tính chất của các vật rắn đàn hồi và
lỏng dính, gỗ thuộc loại vật liệu cao phân tử khi chịu tác động của ngoại lực thì sản

sinh 3 loại biến dạng: biến dạng đàn hồi tức thì; biến dạng sau đàn hồi (biến dạng
13


đàn hồi trễ); biến dạng dẻo. Các nghiên cứu đã khẳng định gỗ là vật liệu vừa có biến
dạng đàn hồi vừa có biến dạng dẻo.
Biến dạng dẻo của gỗ tương đối nhỏ vì vậy có hạn chế nhất định trong khi
gia công. Gỗ là loại vật liệu cao phân tử tính dẻo của nó là kết quả của biến dạng và
sự dịch chuyển tương đối giữa các cao phân tử dưới tác dụng ngoại lực. Ở nhiệt độ
thường để nâng cao tính dẻo của gỗ phải có sự tác động của hoá chất làm cho lực
liên kết giữa các phân tử yếu đi. Ngồi ra, thơng qua gia nhiệt làm cho các chất nền
(cellulose, lignin) của gỗ dẻo hóa cũng có thể nâng cao tính dẻo của gỗ. Tính chất
này gọi là tính dẻo nhiệt của gỗ.
Q trình truyền nhiệt được thực hiện bằng phương pháp tiếp xúc trung gian
giữa gỗ và hệ thống gia nhiệt qua hơi nước nóng. Như ta đã biết, gỗ được cấu tạo
bởi vách tế bào mà thành phần chính của vách tế bào là cellulose, hemicellulose và
lignin.
Cellulose có độ dài khác nhau tổ thành microfiber (mixel), các chuỗi phân tử
lớn cellulose trong microfiber không phải hỗn loạn quấn vào nhau thành một cục,
mà ở mức độ khác nhau, sắp xếp có quy luật. Ở đoạn sắp xếp chặt thể hiện đặc
trưng của tinh thể gọi là vùng kết tinh; đoạn sắp xếp ở mức độ lỏng lẻo gọi là vùng
khơng định hình. Vùng khơng định hình của cellulose có rất nhiều gốc (-OH) tự do
tồn tại, gốc (-OH) có cực tính, có thể hút phân tử nước có cực tính, hình thành liên
kết hydro. Vì thế, vùng khơng định hình của cellulose có tính hút ẩm. Khi cellulose
đang ở trạng thái ẩm, dưới tác dụng của nhiệt độ cellulose chuyển từ trạng thái giịn
sang trạng thái có khả năng đàn hồi cao.
Khi gỗ đã đủ nóng có nghĩa là đã đạt đến nhiệt độ nhất định nào đó sẽ xảy ra
hiện tượng chuyển hóa thủy tinh thể của lignin. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy,
lignin có đặc tính chuyển hóa trạng thái của chất cao phân tử vơ định hình. Khi gia
nhiệt cho lignin đạt đến độ chuyển hóa thủy tinh thể Tg, lignin nhanh chóng dẻo

hố, điểm dẻo nhiệt (dẻo hóa) của nó ở trạng thái khơ kiệt là 127- 1930C cịn ở trạng
thái ẩm ướt thì giảm xuống rõ rệt khoảng 60 - 1280C. Nhiệt độ dẻo hóa của lignin
phụ thuộc vào nguồn gốc, phương pháp phân ly phân tử lượng, và đặc biệt là độ ẩm
của lignin. Nếu độ ẩm của lignin thấp thì nhiệt độ chuyển hóa cao, ngược lại nếu độ
14


ẩm của lignin cao thì nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh thể của nó giảm xuống;
Hemicellulose cũng có tính năng tương tự như vậy.
Hemicellulose do hút nước nên điểm bão dẻo hóa của nó cũng giảm xuống
tương tự trường hợp lignin. Chất giữ vai trò cốt lõi của gỗ là cellulose thì điểm dẻo
hóa lớn hơn 2320C, vùng kết tinh của nó khơng chịu ảnh hưởng của nước, sự
chuyển hóa trạng thái thủy tinh của cellulose giảm theo mức độ tăng của độ ẩm.
Đối với gỗ ở trạng thái bão hòa nước theo Hilis ở nhiệt độ 70 - 800C và ở 80
- 1000C hình thành 2 khu vực dẻo nhiệt liên tục, người ta cho rằng khoảng 70 - 800C
là điểm chuyển hóa trạng thái thủy tinh của hemicellulose, ở 70- 800C lignin gỗ ở
trạng thái ẩm ướt khi gia nhiệt có tính dẻo nhiệt rõ rệt .
Có thể dễ dàng thấy rằng, muốn nâng cao tính dẻo của gỗ cần phải có sự tác
động đồng thời của nhiệt độ và độ ẩm (lignin và hemicellulose chuyển đổi trạng
thái). Khi đó gỗ từ vật rắn có độ cứng tương đối cao đột nhiên trở thành vật liệu đàn
hồi dẻo, hồn tồn thay đổi tính năng vốn có của vật liệu. Vì thế chuyển biến từ
trạng thái thủy tinh sang trạng thái dẻo là một tính chất vơ cùng quan trọng của
lignin, hemicellulose (hợp chất cao phân tử) và là cơ sở khoa học tìm ra các giải
pháp tăng tỷ lệ biến dạng dẻo của gỗ trong trường hợp cần thiết.
Khi gỗ từ vật rắn có độ cứng tương đối cao đột nhiên trở thành vật liệu đàn
hồi dẻo, hoàn tồn thay đổi tính năng vốn có của vật liệu. Vì thế, chuyển biến thủy
tinh là một tính chất vơ cùng quan trọng của chất cao phân tử.

Bảng 2.1. Nhiệt độ thủy tinh hóa của thành phần chủ yếu vách tế bào
Thành phần gỗ

Nhiệt độ thủy tinh hoá Tg, 0C
Trạng thái khô

Trạng thái ướt

Lignin

134 ~ 235

77 ~ 128

Hemi Cellulose

167 ~ 217

54 ~ 142

Cellulose

231~ 253

222 ~ 250

15


Trong quá trình xử lý nhiệt ẩm, một số tác giả nghiên cứu gỗ nhận thấy các
chỉ tiêu cường độ cơ học (modul E, cường độ phá hoại, biến dạng phá hoại ) với
các thành phần cấu tạo của vách tế bào (độ kết tinh của cellulose, hàm lượng lignin,

độ định hướng phân tử trong khu vực vơ định hình) giữa chúng có quan hệ tương
quan như sau:
- Gỗ có hàm lượng lignin thấp thì mơ đun đàn hồi lớn và cường độ phá hoại giảm đi
rất nhanh chóng mà biến dạng phá hoại () lại tăng lên rất nhanh;
- Độ kết tinh và hàm lượng lignin, độ định hướng phân tử với hàm lượng lignin giữa
chúng với nhau có quan hệ tỷ lệ thuận. Độ kết tinh cao thì hàm lượng lignin cũng
cao, quan hệ này phù hợp với những loại gỗ ở vùng nhiệt đới và gỗ lá kim độ kết
tinh thấp hàm lượng lignin cũng thấp.
Mục đích của xử lý dẻo hóa gỗ phải làm tăng độ biến dạng dẻo, có nghĩa là
phải làm cho lignin đạt nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh thể sẽ tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình nén ép.

Biến dạng

Trong hình 2.4. biểu thị mối quan hệ giữa nhiệt độ chuyển hóa và biến dạng gỗ.

Tg

Tf

Nhiệt độ

Hình 2.4. Mối quan hệ giữa nhiệt độ chuyển hoá và biến dạng của gỗ
Như vậy, nước là chất làm tăng tính dẻo của lignin, nó có thể làm giảm nhiệt
độ chuyển hóa thủy tinh thể của lignin có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng trong
công nghệ sản xuất ván nhân tạo, uốn các chi tiết cong và trong sấy gỗ ...

16

2.3. Uốn gỗ
Uốn gỗ là loại hình cơng nghệ tạo ra các chi tiết cong cho sản phẩm mộc làm
tăng giá trị thẩm mỹ và giá trị kinh tế của sản phẩm. Cơng nghệ uốn gỗ đã được
hình thành, phát triển từ lâu và ngày càng hồn thiện về cơng nghệ và thiết bị ở các
nước có ngành cơng nghiệp chế biến gỗ phát triển.

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý máy uốn gỗ
1- Bàn tỳ cố định; 2- Bàn uốn; 3- Phơi gỗ; 4- khn uốn

2.3.1. Bản chất q trình uốn gỗ
Khi vật liệu được uốn thì trong giới hạn đàn hồi xuất hiện ứng suất trong gỗ:
Ứng suất kéo ở mặt lồi, ứng suất nén ở mặt trong của gỗ. Giữa vùng kéo và vùng
nén xuất hiện lớp trung hồ, ứng suất pháp tuyến bằng 0.

Hình 2.6. Sự thay đổi cấu trúc của gỗ khi uốn
Hơn nữa độ lớn của ứng suất pháp tuyến thay đổi theo chiều ngang của gỗ,
xuất hiện ứng suất trượt có xu hướng dịch chuyển các lớp gỗ với nhau. Sự dịch
chuyển đó khơng thể xảy ra, do vậy khi uốn gỗ không thể khơng có hiện tượng kéo
ở mặt lồi và nén ở mặt lõm (ở phía trong).
17


enén

f

nÐ
n

R

kéo
e

kÐ
o

h

l2
l1
Hình 2.7. Sơ đồ biến dạng của gỗ uốn
Độ lớn của sự biến dạng kéo và nén phụ thuộc vào chiều dày và bán kính
uốn. Giả sử rằng, thanh gỗ có mặt cắt ngang là hình chữ nhật được uốn theo cung
trịn với bán kính cho trước sự biến dạng trong gỗ tỷ lệ với ứng suất, lớp trung hoà
nằm giữa thanh gỗ.
2.3.2. Biến dạng của gỗ
Gỗ là một loại vật liệu mang đồng thời hai tính chất rắn đàn hồi và lỏng dính,
gỗ thuộc loại vật liệu cao phân tử khi chịu ngoại lực tác dụng thì sản sinh 3 loại biến
dạng:
+ Biến dạng đàn hồi tức thì
Khi chịu tác động của ngoại lực, biến dạng sản sinh tương ứng với tốc độ
tăng tải trọng, biến dạng này tuân theo định luật Hooke. Khi ngừng tác động của
ngoại lực gỗ lập tức đàn hồi trở lại tạo nên biến dạng đàn hồi tức thì.
+ Biến dạng sau đàn hồi
Biến dạng sau đàn hồi (biến dạng đàn hồi trễ) là biến dạng đàn hồi của gỗ
xuất hiện trong quá trình lưu giữ, sử dụng sản phẩm gỗ uốn. Biến dạng này do các
mắt xích phân tử celulose bị uốn cong hay bị kéo dãn tạo thành. Từ đó cho thấy, gỗ
là loại vật liệu vừa có biến dạng đàn hồi, vừa có biến dạng dẻo. Hình 2.8 thể hiện sự
phụ thuộc của biến dạng của vật liệu gỗ theo thời gian tác động lực.

18


Biến dạng

B
C1
A

t0

C2

D

C3
t1

E
t2

Thời gian

Hình 2.8. Biến dạng của gỗ theo thời gian tác dụng ngoại lực
+ Biến dạng dẻo của gỗ
Gỗ là loại vật liệu cao phân tử tính dẻo của nó là kết quả của biến dạng và sự
dịch chuyển tương đối giữa các cao phân tử dưới tác dụng của ngoại lực. Ở nhiệt độ
thường, để nâng cao tính dẻo của gỗ phải cho thêm hoá chất làm cho lực liên kết
giữa các phân tử yếu đi. Ngoài ra, thơng qua tác dụng của nhiệt độ, nó làm cho các

chất nền (cellulose, lignin) của gỗ dẻo hố q trình đó cũng có thể nâng cao tính
dẻo của gỗ. Tính chất này gọi là tính nhiệt dẻo của gỗ.
Biến dạng dẻo của gỗ có ý nghĩa hết sức quan trọng trong kỹ thuật uốn gỗ.
Tuy nhiên, biến dạng dẻo của gỗ tương đối nhỏ vì vậy có hạn chế nhất định trong
khi uốn gỗ và bắt buộc phải dẻo hóa gỗ trước khi uốn gỗ. Do đó, xử lý dẻo hóa cho
gỗ trước khi uốn có ý nghĩa hết sức quan trọng.
2.3.3. Máy uốn gỗ UG – HĐ
Máy UG- HĐ và công nghệ uốn ép gỗ nguyên là sản phẩm của cơng trình
nghiên cứu khoa học cấp thành phố của TS. Vũ Huy Đại và các công sự. máy được
điều khiển qua bảng điều khiển PLC với 2 chế độ uốn khác nhau là uốn U và uốn C.
- Máy có thể uốn được nhiều bán kính khác nhau tuỳ thuộc vào bán kính của khn
lắp trên máy, khn có thể được chế tạo bằng gỗ hoặc kim loại.
- Máy có hệ thống thuỷ lực có tác dụng tạo lực ép từ khuôn và lực đẩy từ 2 mặt bàn
uốn, hệ thống này đảm bảo có thể uốn ở trạng thái 1 hoặc nhiều thanh cùng 1 lúc mà
19


không ảnh hưởng đến chất lượng gỗ uốn. Khi cần điều chỉnh áp lực từ các pittông
chỉ cần điều chỉnh ốc ở van điều chỉnh áp lực dầu.
- Vận tốc và thời gian duy trì lực ép từ 2 mặt bàn có thể điều chỉnh thơng qua van
tiết lưu ở bơm thuỷ lực, và đồng hồ bên trong bản điều khiển
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật máy uốn gỗ UG - HĐ
Thông số kỹ thuật
- Công suất động cơ
- Bán kính uốn cong
- Năng suất uốn
- Chiều dày uốn

Đơn vị

Thơng số

KW
mm
chi tiết/ca

4
200 - 750
150

mm

5 - 30

- Hình dạng chi tiết cong
- Trọng lượng

U, C, L
kg

900

* Ảnh hưởng của yếu công nghệ đến chất lượng gỗ uốn
- Vận tốc uốn
Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất trong các yếu tố thuộc nhóm các yếu tố
thuộc về thiết bị, trong quá trình uốn gỗ nếu vận tốc uốn gỗ quá lớn thì gỗ rất dễ bị
khuyết tật do ứng suất sản sinh trong quá trình uốn quá lớn làm cho gỗ không điều
chỉnh kịp, đặc biệt là các thanh gỗ chưa được hố dẻo triệt để, hay các thanh có
chiều dày lớn. Vận tốc uốn yêu cầu càng nhỏ càng tốt.
- Áp suất uốn

Áp suất uốn liên quan đến độ ổn định của thanh gỗ và hành trình của 2 mặt
bàn uốn trong q trình uốn. Nếu áp suất khơng đủ lớn thì 2 mặt bàn khơng thể đi
hết hành trình uốn, khơng tạo được bán kính cong như u cầu, ngồi ra lực ép của
khn lên thanh phơi uốn cũng bị ảnh hưởng, có thể xảy ra hiện tượng gỗ bị lắc lư
trong q trình uốn.
2.4. Sấy định hình
Mục đích của cơng đoạn sấy này là ổn định, định hình gỗ sau quá trình uốn,
giảm các biến dạng của gỗ.
* Nguyên tắc chung của quá trình sấy

20


- Sấy tự động: Trong quá trình sấy nhiệt độ (T) và dốc sấy (U) sẽ tăng dần theo
thời gian. Cịn EMC giảm dần theo thời gian.
- Sấy thủ cơng: Trong quá trinh sấy nhiệt độ (T) và (φ) sẽ tăng dần theo thời gian.
Còn Wtb giảm dần theo thời gian.
Gỗ sau khi được uốn và được cố định bằng xích, ta để ngun thanh lót và
đem đi sấy định hình. Do bên trong gỗ uốn chứa nội ứng suất cao (gỗ chịu kéo và
nén) nên trong quá trình sấy, gỗ co rút rất dễ nảy sinh khuyết tật. Do vậy để giảm
bớt khuyết tật gỗ sấy, đề tài chọn chế độ sấy mềm, thời gian sấy dài.
Cũng như sấy các loại gỗ xẻ thơng thường, q trình sấy cũng phải tuân thủ
theo đúng kỹ thuật từ khâu chuẩn bị lò sấy, xếp đống gỗ sấy cho đến khâu kết thúc
q trình sấy. Ngồi ra do bên trong gỗ uốn chứa nội ứng suất cao rất dễ phát sinh
khuyết tật nên trong quá trình sấy phải thường xuyên theo dõi kiểm tra khuyết tật
của gỗ sấy để có biện pháp giải quyết kịp thời.
Hong phơi cũng chính là phương pháp sấy sơ bộ nhằm làm giảm độ ẩm của
gỗ đến một độ ẩm nhất định nào đó nhằm thuận lợi cho các cơng đoạn tiếp theo.
Sấy sơ bộ có ý nghĩa lớn trong quá trình sấy gỗ. Sấy sơ bộ làm giảm thời
gian sấy gỗ đồng thời năng cao chất lượng gỗ sấy.

2.5. Chất lượng gỗ uốn
Chất lượng gỗ uốn được đánh giá bởi 2 chỉ tiêu: Khuyết tật gỗ uốn và độ đàn
hồi trở lại của gỗ uốn.
2.5.1. Khuyết tật gỗ uốn
* Khuyết tật trong quá trình uốn
Trong quá trình uốn gỗ chủ yếu xảy ra các khuyết tật như hình 2.9.

a

b

Hình 2.9. Khuyết tật gỗ uốn
21

c


a) Nhăn, gấp phía trong

b) Đứt, gẫy ở mặt ngồi

c) Tước, xé ở mặt ngồi

- Nhăn, gấp phía mặt trong thanh gỗ uốn (a) nguyên nhân là do xử lý hóa mềm chưa
đủ, độ ẩm của gỗ cao, sử dụng nguyên liệu bị khuyết tật.
- Nứt cạnh (b) và tước xé (c) trong quá trình uốn nguyên nhân là do thanh lót khơng
bám sát vào bề mặt ngồi thanh gỗ trong q trình uốn, xử lý dẻo hóa khơng đủ và
bán kính uốn cong của ngun liệu nhỏ. Cũng có thể do gia công mẫu chưa chuẩn:
Chiều của các mặt cắt chưa song song với thớ gỗ, thanh gỗ chứa khuyết tật.
Đây là những khuyết tật không thể tránh khỏi trong quá trình uốn gỗ. Song

cần phải hạn chế mức tối đa các khuyết tật này bằng cách thực hiện đúng các thao
tác, các thông số kỹ thuật, lựa chọn nguyên liệu, phương pháp uốn gỗ đã được
chuẩn trước.
* Khuyết tật do sấy
Sấy gỗ uốn tức là giảm độ ẩm và tăng độ cứng cho gỗ. Các tính chất của gỗ
uốn sẽ trở thành giống như gỗ không uốn, mặc dù tính chất cơ học ban đầu của nó
khơng bao giờ hoàn toàn hồi phục. Khi gỗ uốn được sấy, gỗ bắt đầu co rút, trong gỗ
xuất hiện ứng suất mới. Trong quá trình sấy, các nếp nhăn và gấp gỗ ở phía mặt lõm
phát triển theo chiều dọc thanh gỗ. Co rút này nhanh tạo ra ứng suất kéo ở phía lõm
làm cho gỗ uốn có xu hướng tăng độ cong. Ngược lại, phía mặt ngồi của thanh gỗ,
các lớp gỗ co rút do giảm độ ẩm, nhưng trong quá trình sấy các thanh gỗ uốn được
định hình nên phía mặt ngồi thanh gỗ uốn thường xảy ra hiện tượng nứt mặt (hình
2.10).

Hình 2.10. Khuyết tật gỗ uốn do sấy

22


2.5.2. Đàn hồi trở lại của gỗ uốn
Sau khi uốn gỗ, do các mối liên kết hình học bị phá vỡ gỗ trở nên bị biến
dạng. Song do chưa được ổn định các mối liên kết mới hình thành trong gỗ sẽ dễ bị
đàn hồi trở lại. Vì vậy cần được ổn định gỗ một thời gian sau đó mới tiến hành thử
nghiệm hoặc gia công chế biến và sử dụng. Mặt khác, mặc dù đã sấy gỗ đến độ ẩm
yêu cầu nhưng độ chênh lệch ẩm giữa trong và bên ngồi gỗ đang cịn lớn. Chính vì
vậy mà cần một thời gian để gỗ được cân bằng ẩm giữa các phần để hạn chế sự co
rút, dãn nở không đồng đều giữa các phần, tránh được các khuyết tật có thể xảy ra
trong thời gian chế biến và sử dụng.

Hình 2.11. Sự thay đổi độ võng của gỗ uốn

Tính ổn định hình dạng của gỗ uốn có quan hệ mật thiết với độ ẩm, khi độ
ẩm khơng khí tăng lên, gỗ uốn hút ẩm, gỗ uốn đã được định hình sẽ sản sinh biến
dạng trở về trạng thái ban đầu làm cho bán kính cong tăng lên. Khi điều kiện ngoại
cảnh làm cho độ ẩm của gỗ giảm xuống thì bán kính cong của nó lại giảm đi. Khi
gỗ uốn hút nước đồng thời gia nhiệt, gỗ uốn thậm chí khơi phục lại trạng thái thẳng
ban đầu. Sự thay đổi bán kính cong của gỗ uốn dẫn tới việc thay đổi độ võng f của
gỗ uốn. Sự thay đổi đó chỉ ra trên hình 2.11.
23


Giả sử chỉ nâng cao độ ẩm của gỗ uốn, thì biến dạng của nó sẽ khơng hồn
tồn được khơi phục. Nếu gia nhiệt đồng thời với việc tăng độ ẩm, nếu điều kiện xử
lý giống như khi gia công uốn thì biến dạng hầu như khơi phục hồn tồn.
Gỗ uốn định hình có cơ chế phát sinh đàn hồi trở về trạng thái ban đầu như sau: Khi
nhiệt độ tăng lên với gỗ bão hòa nước cấu thành vật chất cơ bản của vách tế bào.
Mixel cellulose vẫn giữ nguyên trạng thái thủy tinh. Khi chịu tác dụng ngoại lực
giữa các mixel có chuyển vị tương đối, sản sinh biến dạng đàn hồi cân bằng với
ngoại lực. Trong quá trình sấy khơ khi lượng nước và nhiệt độ giảm đi do giữa các
phân tử hình thành cầu OH, mà khơi phục lại trạng thái thủy tinh. Mixel thì được
định hình dưới điều kiện duy trì biến dạng đàn hồi. Do đó cần phải duy trì ổn định
hình dạng gỗ uốn, chỉ có gỗ uốn giới hạn trong điều kiện vật chất gỗ nền không bị
mềm dẻo, tức là phải duy trì trạng thái khơ mới có thể làm được điều đó. Khi chịu
nước và nhiệt tác động nếu lại tiếp tục phát sinh sự dẻo hoá vật chất của gỗ nền thì
đàn hồi của mixel trở về trạng thái ban đầu dẫn đến biến dạng được khôi phục. Do
các phân tử cấu thành nên vật chất của gỗ nền đã có các cầu nối bị cắt đứt, cho nên
lực liên kết bị giảm xuống, làm cho biến dạng của mixel có thể được khơi phục.
2.6. Cơ sở tạo sản phẩm mộc
Sản phẩm mộc nói chung là tất cả những sản phẩm được tạo ra từ gỗ hoặc có
nguồn gốc từ gỗ như ván dăm, ván dán, ván sợi … Thông qua từng thời k ỳ phát
triển của lịch sử, con người ln tìm cách hồn thiện mối quan hệ mật thiết với gỗ,

mở rộng phạm vi sử dụng và phương pháp sản xuất đồ mộc trong nhiều lĩnh vực
khác nhau như kiến trúc, sinh hoạt, kỹ thuật …
2.6.1. Những yêu cầu chung của sản phẩm mộc
Khi thiết kế sản phẩm mộc ta cần căn cứ vào một số yêu cầu cơ bản sau:
- Yêu cầu về tính thẩm mỹ: Trong lĩnh vực thiết kế, sản phẩm mộc không chỉ
cần đáp ứng yêu cầu về công năng sử dụng mà nó cịn cần phải đáp ứng u cầu
về thẩm mỹ, thẩm mỹ có thể xem như là phần quan trọng của sản phẩm, có ý
nghĩa lớn trong việc tạo ra giá trị cho người sử dụng.
- Yêu cầu về tính kinh tế: Đây là sản phẩm mộc mà nó là một yêu cầu nói
chung cho mọi sản phẩm.
24