Nghiên cứu xác định một số tính chất vật lý hoá học chủ yếu của một số loại rơm điển hình tại khu vực hà nội làm cơ sở đánh giá khả năng sản xuất ván dăm từ rơm

ĐẶT VẤN ĐỀ
Vấn đề ta ̣o vâ ̣t liêụ composite từ rơm ra ̣: mu ̣c đích là tạo ra vật liệu mới
và giải quyế t vấ n đề ô nhiễm môi trường do đố t rơm ra ̣ ta ̣i đồ ng ruô ̣ng gây
nên. Đây là vấ n đề khá nhức nhớ i của Việt Nam nói chung và thành phớ Hà
Nơ ̣i nói riêng hiêṇ nay, nhấ t là trong năm 2009, khiế n tình tra ̣ng ô nhiễm môi
trường, trong đó ô nhiễm không khí khá trầ m tro ̣ng ta ̣i khu vực ngoại thành
sau mùa gă ̣t, do nông dân chủ yế u đố t rơm ra ̣ tâ ̣p trung ngay ngoài đồ ng gây
ra. Khói rơm độc vì thành phần của nó. Rơm có thành phần chủ yếu là các
chất xenlulozơ, hemixenlulozơ, các chất hữu cơ kết dính (nhựa) và các chất
khống khác. Khi rơm cháy, xảy ra nhiều phản ứng phức tạp do sự nhiệt phân
(cháy) khơng hồn tồn, do vậy hình thành rất nhiều chất. Ngồi khí cabonic,
hơi nước, trong khói có chất nhựa (dạng khí dung thành những hạt nhỏ lơ
lửng trong không gian), hàng trăm loại chất khác như amoniac, các oxit
nitơ.... Các hợp chất chứa clo, lưu huỳnh kể cả các hợp chất của kim loại nặng
do tích luỹ sinh học của cây lúa. Thành phần của khói rất phức tạp, vì trong
rơm rạ lẫn dư lượng của những loại nông dược chưa phân huỷ hết, các chất
tạo thành còn tương tác với nhau khiến thành phần khói càng thêm phức tạp
hơn nữa. Đáng chú ý là, việc đốt rơm đang dần thành thói quen của người
nơng dân sau những ngày mùa!
Đố i với mu ̣c tiêu tìm kiế m mô ̣t loa ̣i nguyên liêụ mới cho sản xuấ t ván
dăm: Đây là hướng nghiên cứu đươ ̣c tâ ̣p trung ưu tiên cả trên thế giới và trong
nước. Sở di ̃ như vâ ̣y, là do nguồ n nguyên liêụ sản xuấ t ván dăm hiê ̣n nay chủ
yế u là từ gỗ (chiế m trên 90%). Nế u khai thác nhiề u thì sẽ dẫn đế n áp lực tàn
phá rừng, hủy hoa ̣i môi trường số ng. Theo số liê ̣u thố ng kê sơ bô ̣, để sản xuấ t
1 m3 ván dăm sẽ cầ n tới trên 2 m3 nguyên liêụ gỗ. Trong điề u kiê ̣n trồ ng rừng
hiêṇ nay ở nước ta, 1 ha rừng trồ ng chỉ thu đươ ̣c 15 m3 gỗ/năm (chu kỳ trồ ng
7 năm với gỗ rừng trồ ng), do đó nhu cầ u ván dăm của thi ̣ trường trong nước


2

lên tới trên 300.000 m3 (trong đó sản xuấ t trong nước là 180.000 m3) và đinh
̣
hướng trong chiế n lươ ̣c phát triể n Lâm nghiê ̣p 2006-2020 của Thủ tướng
chính phủ (QĐ 18/2007/TTg) là sản xuấ t 320.000 m3 vào năm 2020, thì sẽ
cầ n khai thác khoảng 600.000 m3 gỗ hàng năm (tương đương 40.000 ha rừng
trồ ng) riêng cho sản xuấ t ván dăm. Trong khi đó, gỗ rừng trồ ng còn phải phu ̣c
vu ̣ nhiề u mu ̣c đích khác như sản xuấ t các loa ̣i ván nhân ta ̣o khác như ván
ghép thanh, ván sơ ̣i, đồ gỗ, giấ y, củi…Hiê ̣n cả nước có hơn 11 nhà máy ván
dăm (công suấ t 2 triê ̣u m3) dẫn tới áp lực phải tìm nguồ n nguyên liêụ mới
thay thế cho gỗ sử du ̣ng trong sản xuấ t ván dăm là hế t sức cấ p bách. Sử du ̣ng
rơm ra ̣ sản xuấ t ván dăm giải quyế t đươ ̣c cả 2 mu ̣c tiêu: có nguồ n nguyên liê ̣u
rẻ tiề n, dễ kiế m; và chố ng ô nhiễm môi trường.
Theo tổ chức Nông lương Liên hiêp̣ quố c (FAO), sản lươ ̣ng ván dăm
hàng năm trên thế giới (từ năm 2005 trở la ̣i đây) là rấ t lớn, tới trên 100 triêụ
m3 mỗi năm, riêng của Viê ̣t Nam đã là hàng trăm nghìn m3. Đây là nguồn tiêu
thu ̣ nguyên liêụ dăm khá lớn. Sản phẩ m ván dăm giá rẻ đáp ứng đươ ̣c nhu cầ u
lớn và tăng trưởng nhanh về nhu cầu đồ gỗ giá rẻ của người dân có thu nhập
trung bình và thấ p, vố n chiế m tỷ tro ̣ng rấ t lớn trong cơ cấ u dân số trẻ của Viêṭ
Nam.
Đố i với mu ̣c tiêu sử du ̣ng trong liñ h vực xây dựng và đồ mô ̣c: Ván dăm
gỗ hiêṇ nay chủ yế u sử du ̣ng cho xây dựng và đồ mô ̣c nên đề tài ma ̣nh da ̣n
nghiên cứu về khả năng sử dụng rơm rạ cho nguyên liệu sản xuất ván dăm.
Từ kế t quả nghiên cứu và tiǹ h hiǹ h sử du ̣ng thực tiễn rơm ta ̣i Viê ̣t Nam,
chúng tôi nhâ ̣n thấ y, rơm ra ̣ ở Viê ̣t Nam mới chỉ chủ yế u đươ ̣c bỏ la ̣i hoă ̣c đố t
bỏ ngay ngoài đồ ng hoă ̣c sử du ̣ng trực tiế p làm chấ t đố t, thức ăn cho gia súc
hoă ̣c làm vâ ̣t liêụ lót ổ chố ng va đâ ̣p là chính. Ngoài ra có 1 nghiên cứu làm
hô ̣p đựng thực phẩ m đòi hỏi yêu cầ u về vê ̣ sinh an toàn thực phẩ m cao, tiêu
hao nhiề u năng lươ ̣ng trong khâu ta ̣o bô ̣t rơm, nguyên liêụ và lươ ̣ng rơm ra ̣ sử

3

du ̣ng nhỏ. Nghiên cứu về sử du ̣ng rơm ra ̣ làm vâ ̣t liêụ composite thì hầ u như
chưa có. Tuy nhiên đã có 1 dự án sử du ̣ng rơm ra ̣ để làm vâ ̣t liêụ xây dựng
nhà cho người có thu nhâ ̣p thấ p ở khu vực đồ ng băng sông Cửu Long do
Development Marketplace tài trơ ̣ nhưng nghiên cứu đi vào ta ̣o vâ ̣t liêụ
composite từ rơm ra ̣, giúp ta ̣o giá tri ̣gia tăng cho sản phẩ m từ rơm ra ̣ như ta ̣o
vâ ̣t liêụ tiêu âm (hấ p thu ̣ âm thanh), cách nhiêt,̣ vâ ̣t liêụ nhe ̣ xố p làm trầ n, vâ ̣t
liêụ sử du ̣ng để sản xuấ t đồ mô ̣c thay thế cho ván dăm gỗ. Điề u này khiế n cho
pha ̣m vi sử du ̣ng rơm ra ̣ ta ̣i Viê ̣t Nam mới chỉ dừng la ̣i ở sử du ̣ng trực tiế p
như nêu ở phầ n trên.
Từ những phân tích trên, đươ ̣c sự nhấ t trí của Nhà trường, khoa Đào
ta ̣o sau đa ̣i ho ̣c – Trường Đa ̣i ho ̣c Lâm nghiêp,
̣ tôi thực hiêṇ đề tài “Nghiên
cứu xác định một số tính chất vật lý, hóa học chủ yếu của một số loại rơm
điển hình tại khu vực Hà Nội làm cơ sở đánh giá khả năng sản xuất ván
dăm từ rơm.” nhằ m góp phầ n sử du ̣ng có hiê ̣u quả nguồ n phế liêụ Nông
nghiê ̣p này, giảm thiể u ô nhiễm môi trường do rơm ra ̣ gây ra, đồ ng thời ta ̣o ra
mô ̣t lựa cho ̣n mới cho nguyên liêụ dùng trong xây dựng và đồ mô ̣c, giảm bớt
sức ép về sử du ̣ng gỗ hiêṇ nay.


4

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Lich
̣ sử nghiên cứu
1.1.1 Tình hình nghiên cứu, sử dụng rơm ra ̣
1.1.1.1 Trên thế giới

Lúa có vai trò đă ̣c biê ̣t quan tro ̣ng đố i với an ninh lương thực toàn cầ u,
vì thế mà sản lươ ̣ng ga ̣o trên thế giới ngày càng tăng, lên tới 500 triêụ tấ n mỗi
năm. Chính vì vậy, lươ ̣ng rơm ra ̣ ta ̣o ra (mô ̣t phế phẩ m Nông nghiê ̣p), cũng
khá lớn. Theo điề u tra sơ bô ̣ thì để ta ̣o ra 1 tấ n gạo thì sẽ thải ra tới 1,3 tấn
rơm ra ̣ khô. Như vâ ̣y, hàng năm, trên thế giới sẽ ta ̣o ra khoảng 650 triêụ tấ n
rơm ra ̣. Viê ̣c nghiên cứu sử du ̣ng rơm ra ̣ vì thế cũng đươ ̣c nhiề u nước quan
tâm, đă ̣c biêṭ là các nước có sản lươ ̣ng lúa cao tâ ̣p trung ở ở vùng Đông Nam
Á như Thái Lan, Indonesia. Ta ̣i các nước này, rơm ra ̣ hiê ̣n đươ ̣c dùng để sản
xuấ t điê ̣n năng và tro của rơm (thường có hàm lươ ̣ng SiO2 tơi 75% hàm lượng
tro) có thể dùng để làm phu ̣ gia bê tông ta ̣i tỉnh Pichit, Thái Lan và đảo Bali,
Indonesia.
Ta ̣i California, My,̃ theo nghiên cứu của Kiran L.Kadam và các công sự
(2000) [19] rơm ra ̣ có thể đươ ̣c sử du ̣ng làm thức ăn gia súc, chấ t đố t hoă ̣c sử
du ̣ng ta ̣o sơ ̣i để sản xuấ t giấ y. Theo Alex Wilson (1995) [15] nguyên liêụ rơm
ra ̣ (từ lúa mì, lúa ga ̣o, lúa ma ̣ch, yế n ma ̣ch, lúa ma ̣ch đen) có thể là mô ̣t loa ̣i
nguyên liêụ mới cho ngành xây dựng như ta ̣o các vách tường trong các ngôi
nhà từ rơm ra ̣ đóng kiêṇ (straw bale), sản xuấ t ván nhân ta ̣o (vâ ̣t liê ̣u da ̣ng
tấ m) cả loa ̣i ván dày và ván mỏng để làm vâ ̣t liêụ xây dựng chiụ lực, cách âm,
chác nhiêt.̣ Từ những năm 90, trên thế giới đã bắ t đầ u hiǹ h thành ngành công
nghiê ̣p sản xuấ t ván dăm từ rơm. Tuy nhiên, do rơm ra ̣ có đă ̣c điể m là phía vỏ
bên ngoài có lớp sáp (wax) ky ̣ nước khiế n cho viê ̣c sử du ̣ng các loa ̣i keo gố c
formaldehyde thông du ̣ng trong sản xuấ t ván dăm trở nên khó khăn do chỉ có


5

thể sử du ̣ng keo MDI (Methylen Diphenyl Isocyanate) – là loa ̣i keo khá đắ t,
để sản xuấ t. Ván dăm từ rơm ra ̣ chỉ thực sự phát triể n từ những năm 2000 trở
la ̣i đây với giải pháp xử lý rơm ra ̣ trước khi ép bằ ng phương pháp hóa-cơnhiêṭ ta ̣i mô ̣t số nước như My,̃ Úc, Philippin với sản phẩ m chủ yế u sử du ̣ng
trong xây dựng. Tuy nhiên, chủ yế u nguồ n rơm ra ̣ mới là lúa mì, lúa ma ̣ch,

còn nguyên liêụ rơm ra ̣ từ lúa ga ̣o rấ t ha ̣n chế do sản lươ ̣ng ít.
Ta ̣i Hàn Quố c, Han Seung Yang và các cô ̣ng sự (2003) [22] đã tiế n
hành sản xuấ t ván dăm từ hỗn hơ ̣p rơm ra ̣ và gỗ sử du ̣ng keo UF để tạo vâ ̣t
liêụ cách âm dùng trong xây dựng. Sản phẩ m ván ta ̣o ra có cường đô ̣ uốn tĩnh
là 4,83-6,21 Mpa (với ván có khố i lươ ̣ng thể tích 0,6 g/cm3) và là 9,65-20
Mpa (với ván có khố i lươ ̣ng thể tích 0,8 g/cm3). Đă ̣c biê ̣t, sản phẩ m ván ta ̣o ra
có khả năng hấ p thu ̣ âm thanh (hê ̣ số hấ p thu ̣ âm thanh tới trên 0,3 – kiể m tra
theo tiêu chuẩ n Mỹ ASTM C384) tố t hơn nhiề u so với các loa ̣i ván nhân tạo
khác.
Ta ̣i Ấn Đô ̣, Ibrahim Mutlu (2009) [23] đã nghiên cứu sử du ̣ng tro từ
rơm để thay thế amiăng trong chế tạo má phanh.
Ngoài ra, rơm cũng đươ ̣c sử du ̣ng để sản xuấ t ván sơ ̣i từ xi măng cho
kế t quả khả quan (theo Elvira C.Fernandez, 2000) [18].
Youngquist (1993) đã đánh giá tổng quan về nguyên liệu sợi thực vật
và khả năng sử dụng nó để sản xuất ván nhân tạo [27].
Kadam và các cộng sự (2000) [19], đã nghiên cứu về các thành phần
hóa học chính trong rơm rạ.
Summers (2002) [25] đã khái quát lại các đặc tính cơ bản của rơm (tính
chất vật lý, hố học chủ yếu) và so sánh với gỗ để đánh giá tiềm năng sử dụng
loại nguyên liệu này để sản xuất ván nhân tạo, theo bảng 1.1


6

Bảng 1.1: Hàm lượng các nguyên tố chính trong rơm rạ và ước tính KLTT
thực của rơm dựa trên hàm lượng của các nguyên tố này.
Các nguyên tố chủ yếu
C

H

O

Si

Khác

KLTT của
nguyên tố

KLTT thực
ước tính

1950

1000

1000

2320

2000

(kg/m3)

(kg/m3)
% khối lượng các nguyên tố chủ yếu
Gỗ lá kim

50

6

43

0

1

1485

Rơm rạ

42

5

37

12

4

1597

Markessini [17] và các cộng sự nghiên cứu tạo ván nhân tạo từ nguồn
nguyên liệu sợi thực vật thu hoạch hàng năm sử dụng keo dán U-F tại Hội
thảo nghiên cứu vật liệu composite/ván dăm quốc tế lần thứ 31, đã đưa ra
bảng kết quả so sánh về thành phần hóa học giữa rơm rạ từ lúa gạo và gỗ vân
sam.

1.1.1.2. Ở Viê ̣t Nam
Ở Viê ̣t Nam, rơm ra ̣ vẫn chưa thực sự đươ ̣c sử du ̣ng có hiê ̣u quả do đă ̣c
điể m thu gom không tâ ̣p trung và thói quen của người dân các vùng miề n
khác nhau.
Ở miề n Bắ c, nông dân thường phơi rơm ra ̣ sau mùa gă ̣t trên đường
quố c lô ̣ l là hiê ̣n tra ̣ng khá phổ biế n, gây nguy cơ tai na ̣n giao thông cao, ngoài
ra còn là vâ ̣t dễ cháy gây nguy hiể m cho người đi đường. Chủ yế u rơm ra ̣ vẫn
đươ ̣c sử dụng làm chấ t đố t và ta ̣o các vâ ̣t du ̣ng trong sinh hoa ̣t hàng ngày như
ổ rơm cho gà đẻ trứng, hun khói thiṭ …


7

Ở các tin
̉ h phía Nam, do đă ̣c điể m trồ ng lúa tâ ̣p trung nên rơm ra ̣ đã
bước đầ u đươ ̣c sử du ̣ng khá hiêụ quả như làm vâ ̣t liêụ lót thùng để vâ ̣n chuyể n
trái cây, dư hấ u, đồ sành sứ với giá bán mỗi xe tải từ 300.000 đế n 600.000
đồ ng, làm thức ăn nuôi bò sữa ở Long An, Bình Dương, Tây Ninh…với giá
2.500 đế n 3.000 đồ ng/5 kg rơm; xuấ t khẩ u rơm (công ty bao bì Long An) với
giá 1.000 đồ ng/kg. Rơm ra ̣ chủ yế u mới đươ ̣c sử du ̣ng ở da ̣ng thô, chưa qua
gia công chế biế n. Ngoài ra, công ty du lich
̣ Vinh Sang (du lich
̣ Bế n Thành,
thành phố Hồ Chí Minh) thực hiêṇ dự án ta ̣o tấ m vách từ rơm ra ̣ để xây dựng
nhà ở cho người có thu nhâ ̣p thấ p ta ̣i khu vực đồ ng bằ ng Sông Cửu Long do
tổ chức Development Marketplace tài trơ ̣ bắ t đầ u từ năm 2008.
Rơm ra ̣ cũng đã đươ ̣c nghiên cứu để sản xuấ t nhiên liêụ sinh học (cồ n
sinh ho ̣c), nằ m trong đề tài “nghiên cứu công nghê ̣ xử lý mô ̣t số loa ̣i phu ̣
phẩ m nông nghiêp̣ bằ ng nước áp suấ t cao để thu dung dich
̣ đường có khả

năng lên men to ̣a thành Ethanol” của Sở KHCN TP.HCM do TS. Nguyễn
Hoàng Dũng (ĐHBK, TP.HCM) [4] thực hiêṇ và đã đươ ̣c nghiê ̣m thu
12/2008 (hơ ̣p tác với Đa ̣i ho ̣c Tokyo, Nhâ ̣t Bản). Cồ n ta ̣o ra mới chỉ đạt đươ ̣c
đô ̣ cồ n 90%.
Sản xuấ t hô ̣p đựng thực phẩ m từ vỏ trấ u và rơm: Giải pháp nhằ m khắ c
phu ̣c vấ n đề của các hô ̣p đựng không thích nghi đươ ̣c với các thực phẩm nóng
ở nhiê ̣t đô ̣ tương đố i cao và thực phẩ m chứa nhiề u nước. Hô ̣p đựng thực
phẩ m này đươ ̣c làm bằ ng vâ ̣t liêụ hỗn hơ ̣p từ: Bô ̣t trấ u hoă ̣c bô ̣t rơm với tỷ lệ
800 – 1.200 phầ n khố i lươ ̣ng; tinh bô ̣t thực phẩ m: 150 – 250 phầ n khố i lươ ̣ng;
Natri polyacrylic: 15 – 25 phầ n khố i lươ ̣ng; bô ̣t Titan 0 – 25 phầ n khố i lươ ̣ng;
Nước: 400 – 600 phầ n khố i lươ ̣ng.
Tổng quan ở Việt nam, chưa có cơng trình nào cơng bố về đặc điểm
của rơm nói chung, thành phần hố học chủ yếu của rơm nói riêng để làm cơ
sở cho việc đánh giá khả năng sản xuất ván dăm từ loại hình nguyên liệu này.


8

1.1.2 Tình hình nghiên cứu việc sử dụng rơm làm ván dăm
Ván dăm là mô ̣t loa ̣i vâ ̣t liêụ composite gỗ đã đươ ̣c nghiên cứu khá
sớm, bắ t đầ u từ năm 1887, với sản phẩ m ván dăm đươ ̣c sản xuấ t từ mùn cưa
và keo máu (albumin máu). Tuy nhiên, ván dăm chỉ đươ ̣c sản xuấ t với quy
mô công nghiêp̣ từ những năm 40 của thế kỷ 20 với nhà máy ván dăm đầ u
tiên đươ ̣c xây dựng ta ̣i Bremen (Đức) năm 1941 và có mă ̣t trên thi ̣trường sau
khi chiế n tranh thế giới lầ n thứ hai kế t thúc (1946 – Nhà máy ván dăm công
suấ t 60 m3/ngày đă ̣t ta ̣i Thu ̣y Sy)̃ .
Ngành công nghiêp̣ ván dăm chỉ thực sự phát triể n ma ̣nh từ những năm
70 trở la ̣i đây, cùng với sự phát triể n của ngành công nghiê ̣p hóa dầ u đã tạo ra
nguồ n nguyên liêụ phong phú, giá rẻ để sản xuấ t keo dán (nhựa tổ ng hợp).
Nghiên cứu về ván dăm vì thế mà cũng đã có những thành công lớn, đặc biêṭ

là công nghê ̣ sản xuấ t ván dăm từ gỗ đã khá hoàn thiên.
̣
Hiê ̣n nay trên thế giới cũng như Viê ̣t Nam, hướng nghiên cứu về ván
dăm tâ ̣p trung vào 3 hướng chính sau:
- Ta ̣o sản phẩ m mới: ván dăm da ̣ng xố p, ván dăm không sử du ̣ng keo, ván
dăm sử du ̣ng keo ít gây ô nhiễm.
- Tìm loa ̣i nguồ n nguyên liê ̣u mới thay thế gỗ:
+ Tìm các loa ̣i vâ ̣t liêụ sơ ̣i cellulose mới ngoài gỗ.
+ Kế t hơ ̣p vâ ̣t liê ̣u cellulose với vâ ̣t liêụ khác.
+ Sử du ̣ng thứ phế liêụ Nông, lâm nghiê ̣p.
- Nâng cao chấ t lươ ̣ng sản phẩ m hiê ̣n có: Nhươ ̣c điể m ván dăm hiêṇ có là khả
năng chố ng chiụ ẩ m kém, đă ̣c biêṭ là trong điề u kiêṇ khí hâ ̣u nhiêṭ đới nóng
ẩ m mưa nhiề u như ở Viê ̣t Nam, đô ̣ bề n uố n tiñ h và mô đun đàn hồ i khi uố n
tiñ h còn chưa cao; đô ̣ bề n kéo vuông góc mă ̣t ván thấ p.


9

1.2. Định hướng nghiên cứu
Qua tìm hiểu cho thấy, tại Việt Nam, những nghiên cứu về lĩnh vực này
cịn ít, chủ yếu phân tích chung về tính chất hóa học của các loại lâm sản
ngồi gỡ nhằm tìm kiếm ngun liệu phục vụ sản xuất ván sợi.
Đề tài cho ̣n hướng nghiên cứu là sử du ̣ng nguồ n nguyên liêụ mới thay
thế gỗ (rơm ra ̣ – thứ phế liê ̣u Nông nghiêp)
̣ để sản xuất ván dăm. Để làm được
việc này trước hết cần phải xác định rõ một số định hướng nghiên cứu sau:
- Làm rõ một số tính chất vật lý, hóa học của một số loại rơm để sản
xuất ván dăm từ rơm ra ̣.
- Đánh giá khả năng sử dụng rơm rạ làm nguyên liệu trong công nghệ
sản xuất ván dăm.

1.3. Mục tiêu, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát
Xác định một số tính chất vật lý, hóa học chủ yếu của rơm từ đó định
hướng cho công nghệ sản xuất ván dăm.
Mục tiêu cụ thể
- Xác định được một số tính chất vật lý chủ yếu của rơm.
- Xác định được một số thành phần hóa học chủ yếu của rơm.
- Đánh giá khả năng khả năng sử dụng rơm làm nguyên liệu để sản xuất
ván dăm:
 Ván dăm với nguyên liệu từ rơm.
 Ván dăm với nguyên liệu từ hỗn hợp rơm – gỗ.


Ván dăm với nguyên liệu từ hỗn hợp rơm – các loại vật liệu
khác.


10

1.3.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định một số tính chất vật lý của 3 loại rơm (Khang Dân, Q5, Hai
dịng): Khối lượng thể tích, đặc tính hút ẩm, độ ẩm của rơm sau khi gặt và sau
khi hong phơi.
- Xác định một số thành phần hóa học của 3 loại rơm (Khang Dân, Q5,
Hai dòng): Hàm lượng cellulose, hàm lượng lignin, hàm lượng chất tan trong
NaOH 1%, hàm lượng chất tan trong nước nóng, hàm tro, độ pH.
- Đánh giá khả năng khả năng sử dụng rơm làm nguyên liệu để sản xuất
ván dăm.
1.3.3. Phạm vi nghiên cứu

- Nguyên liệu: Rơm nghiên cứu trong đề tài được lấy trong mùa thu
hoạch vào cuối tháng 5 năm 2010 tại khu vực các xã thuộc huyện Chương
Mỹ, Hà Nội. Cụ thể, tôi tiến hành lấy rơm thu được sau khi tuốt lúa bằng máy
ngay tại ruộng lúa của 3 loại rơm sau: Khang dân, Q5 và Hai dòng. Đây là
phần ngọn cây lúa từ phần bơng lúa trở lên, có chiều dài trung bình từ 35-40
cm, chủ yếu gồm thân, bẹ và lá lúa, cọng lúa.
- Xác định được một số tính chất vật lý chủ yếu của rơm: Khối lượng
thể tích, đặc tính hút ẩm, độ ẩm của rơm sau khi gặt và sau khi hong phơi.
- Xác định được một số thành phần hóa học chủ yếu của rơm: Hàm
lượng cellulose, hàm lượng lignin, hàm lượng chất tan trong NaOH 1%, hàm
lượng chất tan trong nước nóng, hàm tro, độ pH.
- Máy và thiết bị: Sử dụng các máy và thiết bị của trung tâm nghiên cứu
thực nghiệm và chuyển giao cơng nghiệp rừng và phịng thí nghiệm khoa Chế
Biến Lâm Sản - ĐH Lâm Nghiệp.
1.3.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp xác định các tính chất vật lý theo các tiêu chuẩn hoặc
phương pháp đánh giá có sẵn đã được công nhận, cụ thể như sau:


11

 Khối lượng thể tích: tính theo phương pháp xác định khối lượng
thể tích khi xếp đống (bulk density) được Summers và các cộng sự (2000)
[25] cũng như Mishra và các công sự thực hiện (1986) [28] mô tả trong
nghiên cứu của mình.
 Độ ẩm của rơm: được xác định theo tiêu chuẩn EN 322.
 Đặc tính hút ẩm của rơm: tiến hành đánh giá khả năng hút ẩm
của mùn cưa ở tại các mơi trường có cùng nhiệt độ nhưng có độ ẩm tương đối
khác nhau bằng cách sử dụng các muối bão hịa (saturated salt) để tạo mơi
trường có độ ẩm tương đối nhất định.

- Phương pháp xác định các thành phần hoá học chủ yếu của rơm trên
cơ sở sử dụng các tiêu chuẩn kiểm tra của TAPPI (210 os – 70; 13 os – 54; 15
os – 58; 4 os – 59); tiêu chuẩn Trung Quốc GB/T2677.3 – 1993; tiêu chuẩn D
1110 – 56 (1968). Số lượng mẫu là 5 mẫu cho mỗi loại rơm.

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các tài liệu nghiên cứu ở trong và
ngồi nước nghiên cứu về rơm, gỡ.
- Phương pháp chuyên gia: lấy ý kiến chuyên gia nhằm đánh giá chất
lượng rơm thơng qua kiểm tra các tính chất vật lý và hóa học chủ yếu của
rơm.
- Xử lý số liệu bằng phương pháp thống kê toán học.


12

Chương 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1. Đặc điểm của rơm
2.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất của cây lúa
Cây lúa là cây thuộc họ hồ tảo (Gramincae) có tên khoa học là Oia
Sativa, thời gian sinh trưởng ngắn (90 ÷ 100 ngày), nơi sinh trưởng chủ yếu là
các vùng đất ngập nước, chiều cao đạt được tại thời điểm làm địng từ 0,6 ÷
2m. Có rất nhiều giống lúa khác nhau như: giống ngắn ngày, giống dài ngày,
giống cao cây, giống thấp cây,… Nhưng về đặc điểm cấu tạo chung và thành
phần hoá học cửa thân cây lúa khác nhau khơng đáng kể.

Hình 2.1: Cấu tạo cây lúa

Cấu tạo chung của cây lúa: Cây lúa được chia làm 3 phần chính là rễ
lúa, thân lúa và lá lúa.

- Rễ lúa:


13

Rễ lúa thuộc loại redx chùm, phân bố ở những vùng nơng sát mặt đất
khơng có khả năng ăn sâu vào đất.
- Thân lúa:
Thân lúa thuộc loại thân thảo, rỗng ruột, trên thân chia ra nhiều lóng,
ngăn cách các lóng gọi là mắt. Độ dài các lóng khơng bằng nhau, lóng ở phần
gốc thường ngắn hơn lóng ở phần ngọn nhưng đường kính lại lớn hơn. Chiều
dài các lóng biến động trong khoảng rừ 1,62cm ÷ 2,63cm, đường kính từ
0,19cm ÷ 0,58cm, độ dày thành lóng từ 1mm ÷ 2mm. Vào thời kỳ thu hoạch
số lóng trên cây lúa dao động trong khoảng từ 4 ÷ 8 lóng tuỳ theo giống lúa.
- Lá lúa:
Lá lúa được chia làm 2 phần là bẹ lá và phiến lá.
Bẹ lá là phần bao bọc và làm tăng thêm độ cứng vững cho thân cây lúa.
Phiến lá là phần xoè ra để quang hợp và mất bớt một phần khi thu
hoạch.
Lúa là một loại cây lương thực được hơn 100 nước trên thế giới trồng
làm cây lương thực chính. Diện tích trồng lúa hàng năm trên thế giới vào
khoảng 177.168.000 ha, châu Á khoảng 130.974.000 ha (số liệu năm 1994). Ở
Việt Nam cây lúa cũng là cây lương thực chính được trồng ở khắp mọi nơi.
Diện tích trồng lúa hàng năm ở nước ta vào khoảng 6.599.000 ha (số liệu năm
1994). Theo số liệu của trường Đại học Nơng nghiệp 1 thì 1 ha có thể thu
được từ 7 tấn ÷ 10 tấn thân cây lúa (còn gọi là rơm rạ) đây cũng là một trong
nguồn nguyên liệu chính của đề tài.
2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của rơm rạ
Rơm là phần trên của thân cây lúa sau khi thu hoạch hết các hạt lúa, nó
chính là sản phẩm phụ của q trình sản xuất lúa (hay cịn gọi là thứ liệu nơng

nghiệp). Sự khác biệt giữa rơm và rạ chỉ là tương đối, các tên gọi này dùng để
phân biệt phần dưới (rạ) và phần trên (rơm) của thân cây lúa tính từ gốc. Tuỳ


14

theo phương pháp thu hoạch mà tỷ lệ giữa rơm và rạ là khác nhau. Xét về mặt
nguyên liệu, để sản xuất ván dăm hỡn hợp rơm - gỡ thì ta có thể hiểu đó là
phần thân của cây lúa.
Thân cây lúa có thành phần chính là cellulose, Hemincellulos, Lignin
bởi vì nó là loại thực vật sinh trưởng tự nhiên. Từ đó cho thấy rơm là loại vật
liệu khơng đồng chất, khơng đẳng hướng. Ngồi ra trong rơm có chứa một
lượng khá lớn các chất vô cơ như: SI, Ca, Na, Mn, Mg… đặc biệt là Silic
chiếm một tỷ lệ khá lớn (17,72%), [18].
Tỷ lệ thành phần các chất trong rơm (tính theo khối lượng rơm khơ)
- Xenlulơ, Heminxenlulơ, Ligin: 75%
- Silic:17,72%
- Các chất vô cơ khác (Na, K, Ca, P, Fe…) : 6,03%
- Đường : 1,25%
Với diện tích trồng lúa hàng năm rất lớn khoảng 6.599.000 ha, tập
trung chủ yếu ở Đồng bằng Bắc Bộ và Đồng bằng Nam Bộ chúng ta sẽ thu
được một lượng nguyên liệu khổng lồ khoảng 65.980.000 tấn. Do vậy việc
tìm kiếm nguyên liệu tập trung cho sản xuất khơng cịn là vấn đề khó khăn.
2.2. Ngun lý hình thành ván dăm
Ván dăm là loại ván nhân tạo, được sản xuất bằng phương pháp ép các
dăm với nhau, có sự tham gia của chất kết dính trong một điều kiện về nhiệt
độ áp suất nhất định.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại ván dăm, sự khác nhau cơ bản giữa
chúng là nguyên liệu tạo dăm, kích thước, hình dạng, sự phân bố của dăm
trong ván, lượng keo dùng, khối lượng thể tích của ván… tuy nhiên bất kỳ

một loại ván dăm nào được sản xuất ra đều qua các bước sau:
Nguyên liệu  Băm dăm  Sấy dăm  Trộn keo  Trải thảm  Ép sơ bộ
 Ép nhiệt  Xử lý sản phẩm.


15

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng ván dăm
2.3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về nguyên liệu
- Về nguyên liệu tạo dăm:
Nguyên liệu để tạo dăm phục vụ sản xuất ván dăm đã được nghiên cứu
và áp dụng từ lâu và rất đa dạng. Trong đó ngun liệu từ gỡ đang làm chủ
lực, ngun liệu ngồi gỗ đang được quan tâm và dần thay thế hiệu quả. Mỡi
một ngun liệu đều mang tính chất riêng từ vật lý đến hóa học ảnh trực tiếp
đến từng cơng đoạn sản xuất ván đến chất lượng ván. Nguyên liệu có hàm
lượng cellulose cao thì khả năng tạo ra dăm có chất lượng tốt, nguyên liệu có
hàm lượng lignin cao thì xu hướng tạo ván khơng keo khả thi. Ngun liệu có
thành phần các chất chiết suất cao thường gây khó khăn trong q trình tạo
ván, cản trở khả năng hoạt động của keo và có thể làm giảm khả năng chống
nấm mốc khi hình thành ván.
Bảng 2.1: Cấu thành tế bào của các loại nguyên liệu
Tế bào và hàm
lượng của nó,% Tế bào
Nguyên liệu

Rơm rạ (lúa nước)

sợi
46.0

Tế bào vách mỏng
Dạng

Dạng

que

ngồi que

6.1

40.4

Ống

TB biểu

mạch

bì

1.3

6.2

Bạch đàn đỏ

58

25

17

Bạch đàn trắng

68

14

18

Lúa là các lồi thực vật sống một năm, có thể cao tới 1-1,8 m, đôi khi
cao hơn, với các lá mỏng, hẹp bản (2-2,5 cm) và dài 50-100 cm. Thân cây lúa
gồm có lóng và đốt phân biệt, 1 thân có khoảng 4-5 lóng, lóng sau dài hơn
lóng trước. Theo ng Hoa Phúc, hình thái sợi của rơm được biểu diễn qua
bảng 2.1.


16

Nếu so sánh với gỗ cây lá rộng, tỷ lệ tế bào sợi của rơm xấp xỉ tỷ lệ tế
bào sợi của gỡ lá rộng, đó là điều kiện tiên quyết để rơm trở thành nguyên liệu
trong sản xuất ván dăm.
- Về hình dạng dăm:
Với dăm dạng mỏng, hẹp, dài, ngắn, thơ, cùng lượng keo như nhau thì
loại dăm này lượng keo trên bề mặt lớn hơn, cường độ dán dính cao hơn
nhưng khả năng tiếp xúc dăm – dăm kém, dễ bị các ứng lực làm mất cường
độ dán dính trong q trình ép làm cho cường độ dán dính của ván sẽ thấp.
- Về kích thước dăm:
Bảng 2.2: u cầu kích thước dăm của ván dăm thơng thường.

Kíck thước
dăm

Kết cấu ván 3 lớp,
ván 1 lớp chất
lượng bề mặt cao,
hoặc ván kết cấu
tiệm biến

Chiều dài

Kết cấu ván 3
Ván dăm ép
lớp, ván 1 lớp
đùn (dăm
chất lượng
mịn)
lớp lõi thấp

Ván dăm ép
đùn (dăm
thô)

10 ~ 15

20 ~ 40

5 ~ 15

8 ~ 15

Chiều rộng

2~3

3 ~ 10

1~3

2~8

Chiều dày

0.15 ~ 0.3

0.3 ~ 0.8

0.5 ~ 1.0

1 ~ 3.2

Khi chiều dài dăm (l) tăng, khả năng liên kết dăm – dăm tăng. Do đó l
tăng thì cường độ của ván tăng, nhưng nếu tăng l quá cao sẽ ảnh hưởng đến
quá trình trộn keo và tăng gối đỡ. Khi chiều rộng dăm (b) tăng sẽ tồn tại các
lỗ hổng trong kết cấu của ván, khả năng liên kết dăm – dăm giảm, vì vậy
cường độ của ván giảm. Khi chiều dày (d) tăng, độ cứng của dăm lớn, liên kết
dăm – dăm trong kết cấu ván giảm làm cường độ của ván giảm. Theo tài liệu
ván nhân tạo tác giả Lưu Hiểu Ninh thì kết quả nghiên cứu và sản xuất cho
thấy kích thước dăm tiêu chuẩn cho chất lượng ván dăm tốt phải đạt được các

kích thước như sau:


17

Chỉ tiêu đánh giá kích thước dăm bằng hệ số hình học xác định theo cơng
thức:
S=

l
d

Các kết quả nghiên cứu cho thấy:
S < 150 thì cường độ uốn tĩnh của ván dăm tăng theo sự tăng của S.
S > 150 thì cường độ uốn tĩnh của ván dăm thay đổi khơng rõ rệt.
Đối với ván dăm ba lớp thì:
S = 100 ÷ 200 (với lớp mặt).
S = 60 (với lớp giữa).

Hình 2.2: Sơ đồ mối tương quan giữa Cường độ uốn tĩnh và kích thước dăm
- Khối lượng thể tích:
Khối lượng thể tích của ngun liệu khơng chỉ ảnh hưởng tới tính chất
của sản phẩm mà cịn liên quan đến cả quá trình sản xuất dăm. Rơm là loại
vật liệu có khối lượng thể tích thấp, xốp nên khả năng truyền nhiệt kém, kéo
dài thời gian gia nhiệt, ảnh hưởng đến q trình đóng rắn của keo, sự đồng
đều theo chiều sâu. Khối lượng thể tích của rơm thấp phần nào khẳng định
cường độ của dăm không cao, dẫn đến cường độ của ván khó đạt được như sử
dụng các loại gỗ.
- Ảnh hưởng của độ ẩm dăm:
Độ ẩm của dăm trước khi trộn keo ảnh hưởng rất đáng kể tới chất

lượng ván dăm. Nếu độ ẩm của dăm quá thấp thì khi phun keo sẽ làm độ nhớt
của keo tăng lên, vì vậy khả năng dàn trải của màng keo kém, đồng thời làm


18

giảm tính dẻo của dăm, ảnh hưởng tới khả năng kết dính do đó chất lượng của
dăm sẽ giảm. Nếu độ ẩm của dăm cao sẽ làm tăng tính dẻo của dăm, độ nhớt
của keo giảm, khi ép nhiệt thường tạo nên hiện tượng tách lớp (nổ ván) do hơi
nước thốt ra tạo bọt khí. Chính vì vậy độ ẩm của dăm trước khi trộn keo phải
phù hợp để tránh hiện tượng trên. Theo các cơng trình nghiên cứu cho thấy độ
ẩm hợp lý của dăm là.
Dăm lớp mặt: MC = 7 ÷ 9%
Dăm lớp giữa: MC = 3 ÷ 5%
- Ảnh hưởng của các thành phần hóa học và các chất chiết suất:
+ Độ pH: Độ pH ảnh hưởng lớn đến q trình đóng rắn của màng keo
và độ bền màng keo. Do đó cần ảnh phải xác định được độ pH của nguyên
liệu để điều chỉnh pH của keo.
+ Thành phần hóa học và các chất chiết suất: cellulose và hemicellulose
trong đó có các nhóm -OH của chúng tham gia liên kết với các nhóm chức
của keo qua các cầu nối cơ bản - CH2 -. Vì vậy hàm lượng cellulose trong
nguyên liệu càng lớn càng tốt. Trong điều kiện ván ép thuận lợi lignin có tác
dụng như chất kết dính, tuy nhiên nếu nhiều sẽ làm cho độ cứng của nguyên
liệu cao, ảnh hưởng xấu tới lực ép ván. Các chất chiết suất đều ảnh hưởng tiêu
cực đến chất lượng ván, nó cản trở sự thẩm thấu của keo vào dăm, cản trở sự
đóng rắn của màng keo. Đặc biệt một số chất chiết suất trong nguyên liệu khi
ép ở nhiệt độ, áp suất cao chúng có thể hóa hơi làm cho ván phồng rộp, ở một
mức độ nhất định một số chất chiết suất có thể nâng cao một vài tính chất của
ván như: Chất lượng bề mặt, khả năng chống ẩm. việc phân tích đánh giá
những mặt có lợi, có hại của các chất chiết suất rất khó khăn và phức tạp.

Ngồi ra rơm có tồn tại lượng sáp (wax) khá lớn ở thân, vỏ do đó khả năng
thấm ướt bề mặt kém, khiến cho các loại keo nhựa nhiệt rắn gốc
formaldehyde khó thấm đều và hình thành liên kết.


19

2.3.2. Ảnh hưởng của keo và chất phụ gia
- Lượng keo dùng:
Chất lượng của ván dăm tỷ lệ thuận với lượng keo dùng. Nếu lượng
keo dùng quá lớn sẽ liên quan đến vấn đề giá thành của ván bởi vì khi sản
xuất ra được 1m3 ván dăm giá thành của keo chiếm tỷ lệ 30 ÷ 35% tổng giá
thành sản phẩm.
- Loại keo dùng:
Keo là các hợp chất hoá học có khả năng kết dính các phần tử dăm gỡ
lại với nhau dưới điều kiện tác động của nhiệt và áp lực. Keo thông thường sử
dụng là: keo Urea - formaldehyde, keo Phenol - formaldehyde, keo Urea Melamine. Đây là 3 loại keo chủ yếu, các loại keo này có các ưu nhược điểm
riêng như:
+ Keo Urea - formaldehyde (UF) có cường độ dán dính cao, có mầu
sáng, khả năng chịu nước tốt, giá thành hạ, sản xuất đơn giản, nhược điểm dễ
lão hóa.
+ Keo Phenol - formaldehyde (PF) có cường độ dán dính cao, khả năng
chịu nước rất tốt, chịu nhiệt, sản xuất đơn giản, nhược điểm có mầu sẫm, độc
hại.
+ Keo Urea - Melamine (MF) có cường độ dán dính cao, có mầu sáng,
khả năng chịu nước tốt, có khả năng đóng rắn ở nhiệt độ thấp, chịu được mài
mịn, nhược điểm có tính rịn giá thành cao. Ngày nay trong công nghệ sản
xuất ván dăm, người ta hầu như chỉ sử dụng keo U-F (kể cả các loại keo biến
tính có nguồn gốc từ loại keo này) và keo P-F . Trong hai loại keo này thì keo
U-F được sử dụng rộng rãi hơn với lý do kinh tế, giá thành giảm, ít độc hại.

Keo P-F chỉ sử dụng trong những trường hợp đặc biệt yêu cầu ván có cường
độ cao, sử dụng loại keo này ván có màu tối. Khi sử dụng keo cần chú ý tới
các tính chất kỹ thuật cơ bản của keo như:


20

+ Độ pH của keo: tính chất này liên quan đến khả năng đóng rắn và ảnh
hưởng tới thời gian ép ván. Độ pH của keo phải được điều chỉnh để phù hợp
với pH của nguyên liệu và quá trình ép nhiệt.
+ Hàm lượng khô và độ nhớt của keo: Thể hiện nồng độ của dung dịch
keo và độ linh động (tính dàn trải) của màng keo. Nồng độ keo phản ánh mức
độ trùng ngưng hay cấu trúc phân tử keo. Nó liên quan đến phương pháp bơi
tráng keo lên bề mặt dăm. Trong công nghệ sản xuất ván dăm thường dùng
phương pháp phun keo do đó nồng độ và độ nhớt của dung dịch keo phải phù
hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phun keo. Độ nhớt của keo phải
phù hợp, đảm bảo cho keo dàn trải tốt, góp phần nâng cao chất lượng ván
dăm. Độ nhớt quá cao keo dàn trải kém, độ nhớt quá thấp keo thấm sâu vào
gỗ gây ra hiện tượng thiếu keo trên bề mặt dăm và làm tăng độ ẩm dăm dễ
gây nổ ván khi ép.
Nồng độ của dung dịch keo phun vào dăm được quyết định bởi mật độ của
thảm dăm và khả năng thực thi trong quá trình phun keo. Thơng thường u
cầu keo có các thơng số sau.
Hàm lượng khơ: 50 ÷ 60%
Độ nhớt: η= 20 ÷ 25s theo BZ4
- Các chất phụ gia dùng trong sản xuất ván dăm:
Để cải thiện một số tính chất cho ván dăm, trong sản xuất thường sử
dụng các chất phụ gia:
+ Phụ gia chống trương nở: Nguyên nhân của trương nở là do ván hút
ẩm, nước xâm nhập vào các phần tử dăm, vào giữa mối liên kết dăm và keo,

làm cho ván bị trương nở, làm giảm tính chất cơ lý. Để hạn chế khả năng hút
ẩm và hút nước của ván dăm trong quá trình trộn keo với dăm cho thêm chất
chống nước. Chất chống nước thường dùng là faraffine lỏng (nhũ tương và
faraffine nóng chảy). Tỷ lệ faraffine dùng ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng


21

ván, theo kết quả thực nghiệm trong phạm vi nhất định khả năng chống nước
của ván tăng lên theo tỷ lệ faraffine sử dụng, cường độ của ván giảm theo
chiều tăng của tỷ lệ faraffine dùng. Sử dụng chất phụ gia Praffin sẽ làm giảm
tính chất cơ lý của ván, vì vậy cần phải tính tỷ lệ chất phụ gia cho thích hợp.
Theo Hồng Thúc Đệ (1993) thì lượng Praffin chiếm: 0,4  1,5% lượng dăm
khô.
+ Phụ gia chống cháy: Ván dăm được sản xuất từ gỗ nên dễ cháy, để
hạn chế khả năng cháy của ván dăm, người ta cho các chất phụ gia chống
cháy vào trong ván. Yêu cầu của chất phụ gia là: có khả năng chống cháy, ổn
định hố học, khơng độc, khơng ảnh hưởng đến cường độ ván.
+ Phụ gia chống nấm và sinh vật hại gỡ: Ván dăm thường hay bị các
lồi nấm, sâu, mọt phá hoại, vì vậy cần thiết phải cho thuốc bảo quản vào
trong ván. Thuốc bảo quản phải độc với sinh vật nhưng khơng độc với người
và gia súc, có tính ổn định cao, khơng ảnh hưởng đến khả năng dán dính,
khơng ảnh hưởng đến cường độ của ván.
2.3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ
2.3.3.1. Trộn keo
Muốn cho dăm kết dính tốt phải triệt để sử dụng keo rất hạn chế làm
cho keo phân bố đều trên bề mặt của dăm. Đối với vấn đề làm thế nào để keo
phân bố đều trên bề mặt của dăm hiện nay có hai quan điểm. Quan điểm thứ
nhất chủ trương làm cho keo phân bố đều thành màng mỏng liên tục. Quan
điểm thứ hai chủ trương đính những hạt keo nhỏ trên bề mặt của dăm. Qua

thực tiễn và nghiên cứu chứng minh rằng có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới
tính phân bố đồng đều của keo như: phương pháp trộn keo, hình dạng của
dăm, cơng nghệ trộn keo… có ba phương pháp trộn keo, đó là: Ma sát, phun
keo và bơi keo. Trong đó phương pháp phun keo có cường độ dán dính tốt
hơn cả. ngồi ra trong quá trình phun keo mức độ tạo sương ảnh hưởng trực


22

tiếp đến chất lượng phun keo. Lý luận cho rằng đường kính bình qn của hạt
keo từ 8 ÷ 25 μm thì tương đối lý tưởng. Do các nguyên nhân trình bày ở trên
có khoảng 10 ÷ 15% số dăm khơng có keo, ảnh hưởng đến cường độ ván
dăm.
2.3.3.2 Trải thảm
Trải thảm là khâu công nghệ quan trọng trong sản xuất ván dăm, chất
lượng trải thảm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng ván. Công nghệ trải thảm
yêu cầu dăm sau khi trộn keo phải trải thành thảm đều. Nếu trải khơng đều,
tính chất vật lý ở các điểm trong cùng một miếng có thể khác nhau, khối
lượng thể tích cũng có thể rất khác nhau. Ván dăm được tạo từ trải thảm đều
có khối lượng thể tích tương đương nhau, trương nở và co rút của các bộ phận
khác cũng tương đối đồng đều (nhiều phía trong một lớp) nên ván rất ít bị
cong vênh. Nếu dăm sau khi trộn keo có kích thước to, nhỏ, dày, mỏng khác
nhau khi trải thảm kích thước của dăm ở lớp đối xứng theo chiều dày thảm
phải giống nhau. Cân bằng kết cấu của ván là mấu chốt quan trọng để tránh
cho ván bị cong vênh. Dù dùng phương pháp trải thảm nào cũng phải thỏa
mãn yêu cầu trên.
2.3.3.3 Nhiệt độ ép
Trong ép nhiệt, nhiệt độ có tác dụng làm dẻo dăm, làm nước bay hơi và
làm keo đóng rắn tạo ra một thảm dăm ổn định về hình dạng, kích thước.
Trong công nghệ sản xuất ván dăm hiện đại, xu hướng tăng nhiệt độ ép nhằm

giảm thời gian ép đang được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên khi cần chú ý khi ở
nhiệt độ ép quá cao dăm có thể chuyển sang dạng các-bon hóa, màng keo lớp
ngồi bị dịn. Ngun liệu có khối lượng thể tích nhỏ, dăm xốp dẫn nhiệt kém,
khi ép có sự chênh lệch về mức độ, tốc độ đóng rắn của màng keo ở các lớp
ván dẫn đến cản trở sự thoát hơi nước, cường độ của ván sẽ giảm. Khi chọn
nhiệt độ ép cần quan tâm một số yếu tố sau:


23

- Nguyên liệu (chủng loại, chất lượng…).
- Độ ẩm của thảm dăm.
- Tính năng của keo.
- Chiều dày của thảm dăm.
- Phương pháp gia nhiệt.
- Thời gian gia nhiệt.
- Áp suất ép.
Trong sản xuất ván dăm hiện nay sử dụng T = 130 ÷ 2000C.
2.3.3.4 Thời gian ép
Tổng thời gian của một chu kỳ ép nhiệt được chia thành các khoảng
sau:
τ =

7



τi

1

trong đó:
τ1: Thời gian nạp thảm dăm;
τ 2: Thời gian đóng bàn ép;
τ 3: Thời gian tạo áp suất ép;
τ 4: Thời gian duy trì áp suất ép;
τ 5: Thời gian giảm áp;
τ 6: Thời gian mở khoang máy ép;
τ 7: Thời gian tháo ván.
Khoảng thời gian có ý nghĩa quan trọng nhất đó là τ3, τ4 và τ5.
τ 3: ảnh hưởng tới sự phân bố khối lượng thể tích (γ) theo chiều dày
ván, τ 3 nhỏ chênh lệch γ lớp ngoài và lớp trong lớn. cường độ uốn tĩnh của
ván tăng nhưng cường độ kéo vng góc của ván giảm và ngược lại.
τ 4: Chính là khoảng thời gian để truyền nhiệt độ, áp suất làm keo đóng
rắn.


24

τ 5: Là khoảng thời gian để hơi nước trong ván thốt ra ngồi cân bằng
áp suất trong và ngồi ván, tránh hiện tượng nổ ván.
Trong sản xuất khi chọn thời gian ép thường căn cứ vào các yếu tố sau:
- Tính năng của keo.
- Chất lượng dăm.
- Độ ẩm, phân bố độ ẩm của thảm dăm.
- Nhiệt độ, áp suất ép.
- Chiều dày thảm dăm.
- Phương thức gia nhiệt.
Nếu nhiệt độ của thảm dăm quá lớn thì phải hạ nhiệt độ ép và kéo dài
thời gian ép để tránh hiện tượng tách lớp, nổ ván làm cường độ ván giảm đi.

Nếu độ ẩm của thảm dăm thấp thì có cường độ tương đối cao, thời gian ép
nhiệt ngắn, khó dính tấm lót, phân bố đều trên mặt cắt ngang nhưng nảy sinh
vấn đề như: tính hút nước của ván tăng lên, tính dẻo của ván giảm, bề mặt thơ,
q trình truyền nhiệt vào lớp giữa của thảm chậm. Chính vì vậy có thể xung
kích ẩm làm độ ẩm của lớp mặt cao hơn, khi ép nhiệt ở nhiệt độ cao nước
nhanh chóng thốt hơi và xung vào lớp giữa. Thơng thường thời gian duy trì
áp suất lớn nhất biến động trong khoảng 0.5 – 1.0 phút/mm chiều dày.
2.3.3.5 Áp suất ép
Ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng ván. Trong quá trình ép ván, bàn ép
tạo ra lực chống lại sự đàn hồi của thảm, đối với nguyên liệu cứng hoặc rất
mềm thì điều này càng có ý nghĩa. Khi ép thảm dăm, khơng khí trong thảm
được loại bỏ ra ngồi nhờ áp suất ép, khơng khí tồn tại trong ván là một trong
các nguyên nhân gây nổ ván. Mặt khác áp suất ép tạo khả năng tiếp xúc giữa
các dăm tốt hơn, tạo điều kiện cho keo dàn trải, đóng rắn và do đó áp suất ép
giúp thảm dăm đạt đến chiều dày và khối lượng thể tích theo yêu cầu. Khả
năng tiếp xúc giữa các dăm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng ván, áp suất nhỏ


25

khả năng tiếp xúc giữa các dăm kém làm cường độ của ván thấp. Ngược lại
nếu áp suất ép quá cao, nó có thể phá vỡ các kết cấu của thảm dăm, khó khăn
trong việc tăng áp và giảm áp.
2.4. Đặc điểm chung của nguyên liệu rơm, gỗ trong sản xuất ván dăm
2.4.1. Cellulose cấu tạo và tính chất

Hình 2.3. Nguồn gốc và hình dạng các vi sợi cellulose
 Cấu tạo
- Cấu tạo hoá học: Cellulose là polysacharides đơn giản không tan
trong nước, là hợp chất cao phân tử mạch thẳng được cấu tạo bởi các gốc D glucose, liên kết với nhau bằng các liên kết glucosilic (1-H), có hình tia x

đặc biệt. dạng phân tử của cellulose có thể dùng (C6H10O5)n biểu thị, trong
biểu thức C6H10O5 là gốc đường glucose, n là đội đa tụ cellulose của bông,
đay, gỗ ở trạng thái tự nhiên, n gần 10.000.