BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHẠM THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TẠO VÁN BLOCK TỪ THÂN CÂY DỪA (Cocos nucifera L) LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TẠO VÁN BLOCK TỪ THÂN CÂY DỪA (Cocos Nucifera L) LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy Mã số: 60.52.24 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS PHẠM VĂN CHƯƠNG Hà Nội, 2010 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, năm gần ngành công nghiệp chế biến gỗ không ngừng phát triển kéo theo nhu cầu sử dụng nguyên liệu gỗ tăng theo, tốc độ tăng dân số nhiều nguyên nhân khác có tác động không nhỏ đến khả cung cấp gỗ Trong năm 2009, nước ta xuất sản phẩm gỗ chế biến đạt 2,7 tỷ USD, dự kiến đạt tỷ USD vào năm 2010 Tuy nhiên, có tới 80% nguồn nguyên liệu gỗ dùng sản xuất chế biến phải nhập Để mục tiêu xuất sản phẩm gỗ chế biến đạt giá trị trên, vấn đề nguyên liệu thách thức lớn Đứng trước tình trạng khan nguyên liệu ngày gia tăng đặt toán sử dụng tìm kiếm nguồn nguyên liệu Việc tìm kiếm nguyên liệu gỗ thứ liệu nông lâm nghiệp việc cần thiết cấp bách Trong lâm nghiệp như: họ tre, trúc, bụi…, nông nghiệp bã mía, rơm, rạ, vỏ lạc, vỏ trấu, mầm như: cọ, dừa, cau, nốt… Đây loại thứ liệu có giá thành nguyên liệu thấp dễ kiếm Ở Việt Nam, điều kiện khắc nghiệt khô hạn, bão tố, đất cát nghèo dinh dưỡng… miền Trung lũ lụt, mặn xâm nhập, nhiễm phèn… Đồng Sông Cửu Long dừa tỏ thích nghi tốt Với vai trò trồng tiên phong, dừa góp phần bảo vệ môi trường sinh thái, tạo tiểu khí hậu ổn định, chống xói mòn, giữ vai trò quan trọng du lịch sinh thái Đồng Sông Cửu Long ven biển miền Trung, tham gia phát triển nông nghiệp nông thôn bền vững Cây dừa mệnh danh sống, “1001” công dụng tính chất đa dụng nó, tất phần dừa từ thân, lá, trái, vỏ, xơ, gáo, nước… sử dụng phục vụ đời sống người Theo kết khảo sát Viện nghiên cứu dầu thực vật (Bộ Công nghiệp), diện tích trồng dừa nước ta khoảng 180.000 với suất bình quân gần 40 quả/cây/năm suất cơm dừa khô đạt khoảng tấn/ha/năm Với mật độ trồng bình quân 150 cây/ha nước có khoảng 30 triệu dừa Hiện nay, nước ta có khoảng 27.000 đến 30.000 dừa giai đoạn già, suất giảm cần trồng lại Điều đồng nghĩa với việc có khoảng gần triệu dừa già cần đốn cần phải sử dụng cho có hiệu Với diện tích số lượng dừa già này, có khoảng 1,5 triệu m3 gỗ dừa, đáp ứng phần nhu cầu gỗ nguyên liệu cho chế biến Đây lượng thân dừa lớn sử dụng công nghiệp chế biến để đáp ứng phần nguồn nguyên liệu cho sản xuất Tuy nhiên nước ta gỗ dừa sử dụng chưa có hiệu Vậy việc tìm kiếm giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu kinh tế dừa vấn đề cấp thiết Việc ứng dụng công nghệ tạo gỗ ghép giới vào sản xuất nước cần phải nghiên cứu thực nghiệm cho phù hợp với tính chất nguyên liệu, đặc biệt nguyên liệu rừng trồng Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn luận điểm khoa học Với mong muốn tìm hiểu dừa đưa giải pháp công nghệ sử dụng hợp lý loại này, thực đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu công nghệ tạo ván Block từ thân dừa (Cocos nucifera L) làm vật liệu xây dựng” Chương TỔNG QUAN 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tổng quan ván ghép khối dạng Block 1.1.1.1 Khái niệm ván ghép dạng Glue laminated timber (Glulam) [1] Ván ghép dạng Glulam sản phẩm cách dán ghép gỗ xẻ lại với nhờ chất kết dính, điều kiện công nghệ định Hầu hết sản phẩm Glulam có chiều thớ gỗ song song với chiều dài sản phẩm Hiện nay, Glulam chia thành hai loại (theo cấu trúc) Horizontally Glulam Vertically Glulam Hình 1.1 Horizontal Glulam Hình 1.2 Vertical glulam Glulam loại vật liệu dùng nhiều lĩnh vực, chúng dùng công trình xây dựng, sử dụng sản xuất mặt hàng mộc thông dụng, công trình giao thông, trường học, khu thể dục thể thao… Glulam với đặc trưng ổn định kích thước thay đổi độ ẩm, hình dạng kích thước linh động điều chỉnh, có khối lượng thể tích trung bình, độ bền học cao liên kết dễ dàng Chính mà Glulam sử dụng nhiều công trình xây dựng lớn như: cầu đường, kèo nhà, trụ cột, dầm xà… 1.1.1.2 Lịch sử nghiên cứu ván ghép dạng Glulam Trên giới Glulam loại vật liệu sử dụng lần vào năm 1893, đưa vào để xây dựng phòng hoà nhạc Basel thuộc Phần Lan Ở Châu Âu, lần sáng chế Glulam Đức năm 1906 Hetzet Binder Ở Mỹ, lần vào năm 1934 phòng thí nghiệm lâm sản- Viện Hàn lâm khoa học, Glulam sản xuất thử khoảng chừng năm 1961, việc ghép ngón với đời áp dụng rộng rãi từ năm 1970 Một nước sản xuất ván ghép dạng Glulam có sản lượng lớn Phần Lan, vào năm 2006 có 11 công ty sản xuất ván ghép dạng Glulam Hàng năm sản xuất khoảng 206.000 m3, đó, 39.000 m3 tiêu thụ nước, 27.000 m3 xuất sang nước EU, 140.000 m3 xuất sang Nhật Bản Trong nước Sau năm 1985 ván ghép sản xuất công ty Satimex- Thành phố Hồ Chí Minh Ở Miền Bắc, ván ghép sản xuất Công ty lâm sản Yên Bái, Công ty cổ phần Woodland, Công ty cổ phần Nam Định… (chủ yếu dạng Laminated Board dạng Direct Joint) Hiện nay, công nghệ sản xuất ván nhân tạo nước ta nói chung ván ghép nói riêng quan tâm phát triển mạnh mẽ tỉnh phía nam như: Bình Định, Đồng Nai, Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh… Tình hình sản xuất ván ghép trọng phát triển vài năm trở lại đây, sản phẩm ván ghép dạng Glulam mẻ, chủ yếu mang tính nghiên cứu thử nghiệm vài loại gỗ, đơn lựa chọn thông số công nghệ 1.1.1.3 Ván ghép dạng Block Ván ghép dạng Block - ghép khối ba chiều: chiều dài, chiều rộng, chiều dày hay gọi gỗ ghép Gỗ ghép loại hình ván nhân tạo, gỗ có kích thước nhỏ ngắn sau loại bỏ khuyết tật ghép lại với Cần phải vào màu sắc vân thớ gỗ để phối hợp ghép cho hợp lý, sau sử dụng keo dán để ghép thành ván Có thể sử dụng phương pháp ghép ngón phương pháp ghép để ghép chúng thành ván Công nghệ tạo gỗ ghép giới phát triển, quốc gia có công nghiệp tiên tiến Đức, Nga, Phần Lan, Mỹ,… sản phẩm làm từ gỗ ghép trở nên thông dụng Gỗ ghép thường dùng làm chi tiết có kích thước lớn mặt bàn, cánh cửa, khung cửa, khuôn cửa, đồ gia dụng, mặt ghế, tay vịn ghế, dụng cụ dạy học, tủ kính, tủ bếp, tay vịn cầu thang, ghép tường phòng thể thao, ván sàn, ván cầu thang… Đặc biệt sản phẩm gỗ ghép làm dầm cho công trình xây dựng, đặc biệt sử dụng xây nhà tầng, hai tầng, nhà trẻ, phòng học xây dựng khu nhà vừa nhỏ, khu thể dục thể thao Gỗ ghép đặc trưng độ ổn định kích thước, có độ bền cao nên lý mà công trình xây dựng lớn cầu, nhà cao tầng sử dụng loại vật liệu Tuỳ vào mục đích sử dụng sản phẩm mà người ta lựa chọn gỗ để làm gỗ ghép, nhiên với mục đích nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ mà nguyên liệu gỗ bìa bắp Đặc điểm chung loại ván đa dạng kích thước, không kén chọn nguyên liệu, công nghệ đơn giản, phạm vi ứng dụng rộng Ở nhiều nước coi vật liệu kiến trúc, tức chúng sử dụng để thay cho loại gỗ tròn có đường kính lớn Nếu dùng để sản xuất đồ gia dụng vào loại gỗ khác loại keo sử dụng khác mà công dụng chúng khác Về gỗ ghép không làm thay đổi kết cấu nguyên có gỗ, gỗ ghép phát huy tác dụng tự nhiên gỗ, gỗ ghép thuộc loại vật liệu tự nhiên Gỗ ghép có tính đồng tính ổn định kích thước tốt so với gỗ tự nhiên loại Sản xuất gỗ ghép sử dụng gỗ nhỏ vào mục đích cần gỗ lớn, gỗ nguyên có chất lượng lại sử dụng vị trí đòi hỏi chất lượng cao, gỗ có độ rộng nhỏ lại dùng nơi có độ rộng lớn, điều có tác dụng lớn cho việc nâng cao hiệu lợi dụng gỗ Một số ưu điểm chủ yếu gỗ ghép dạng Glulam: - Nguyên liệu để tạo ván đa dạng chủng loại kích thước Có thể sản xuất từ gỗ có kích thước nhỏ, độ bền học thấp; - Dễ dàng nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ; - Sản phẩm đa dạng ổn định kích thước; - Linh động liên kết lắp ghép; - Độ bền sản phẩm tương đối cao; - Ngoài sử dụng biến tính sản phẩm glulam loại vật liệu chống cháy chịu hoá chất; - Phạm vi sử dụng rộng Bảng 1.1 Phân cấp chất lượng sản phẩm Glulam theo tiêu chuẩn AS/NZS 1328.2:1998 Glulam grade Độ bền uốn (MPa) Độ bền kéo đứt ngón ghép (MPa) Độ bền kéo trượt (MPa) Độ bền nén song song sợi gỗ (MPa) GL 18 50 25 5,0 50 18.500 GL 17 42 21 3,7 35 16.700 GL 13 33 16 3,7 33 13.300 GL 12 25 12,5 3,7 29 11.500 GL 10 22 11 3,7 26 10.000 GL 19 10 3,7 24 8.000 Modul đàn hồi (MPa) 1.1.2 Tình hình nghiên cứu lượng keo, loại keo sản xuất ván ghép dạng Glulam Trong công nghệ sản xuất ván nhân tạo nói chung sản xuất ván ghép nói riêng, có nhiều loại keo dán khác sử dụng Công việc xác định điều kiện công nghệ dán keo vào chủng loại vật liệu dùng để dán keo yêu cầu sử dụng sản phẩm để chọn loại keo dùng cho hợp lý, sau chuẩn bị bề mặt dán dính, công nghệ bôi tráng keo công nghệ dán ép Trên thực tế sản xuất nay, chủ yếu sử dụng keo tổng hợp keo nhiệt rắn như: keo Urea-Formaldehyde (U-F), keo Phenol-Formaldehyde (PF), keo Melamin- Formaldehyde (M-F), keo Polyvinyl Acetate (PVAc) loại keo biến tính khác keo Urea-Phenol-Formaldehyde (U-P-F), keo Urea-Melamin-Formaldehyde (U-M-F) Hiện thị trường xuất loại keo EPI (Emulsion Polymer isocyanate), loại keo hai thành phần, đóng rắn nóng đóng rắn nguội, cường độ dán dính tốt, không độc hại người có tính chống chịu môi trường tương đối cao Thời gian bảo quản dài, 30oC bảo quản tháng, chất đóng rắn dạng lỏng, màu nâu, độ nhớt 25oC < 200mPas Một số nghiên cứu ảnh hưởng loại keo sản xuất ván ghép: - Nguyễn Thanh Nghĩa: “Đánh giá khả sử dụng keo PVAc-115A keo Synteko 1980/1993 sản xuất ván sàn công nghiệp dạng lớp” Trong đề tài, kết sử dụng keo PVAc-115A cho ván có chất lượng không cao - Nguyễn Trọng Phương: “Nghiên cứu ảnh hưởng loại keo tới chất lượng ván ghép Glulam, sản xuất từ gỗ keo tai tượng” Trong đề tài, sử dụng keo Synteko 1971/1999 keo Synteko 1980/1993 tạo sản phẩm tương đương GL17 theo tiêu chuẩn AS/NZS 1328.2:1998 Với keo Synteko 1980/1993 tạo sản phẩm có độ bền học mối dán cao so với loại keo Synteko 1971/1999 - “Nghiên cứu ảnh hưởng loại keo tới chất lượng ván sàn công nghiệp (dạng lớp)” Trong đề tài, sử dụng keo Synteko 1971/1999 keo Synteko 1980/1993 Tuỳ vào mục đích, yêu cầu sử dụng khách hàng để lựa chọn loại keo cho phù hợp Nếu ván sàn yêu cầu tính chất học độ bền dán dính nên chọn keo Synteko 1980/1993 1.1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng gỗ dừa 1.1.3.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm sinh thái học Dừa (Cocos nucifera L), loài họ Cau (Arecaceae) Nó thành viên chi Cocos loại lớn, thân đơn trục (nhiều gọi nhóm thân cau dừa) cao tới 30 m, với đơn xẻ thùy lông chim lần, cuống gân dài 4-6 m thùy với gân cấp dài 60-90 cm; kèm thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân; già rụng để lại vết sẹo thân Không phụ thuộc vào nguồn gốc nó, dừa phổ biến khắp vùng nhiệt đới, có lẽ nhờ có trợ giúp 67 Căn vào phương trình tương quan đồ thị nhận thấy ảnh hưởng độ ẩm lượng keo ván rõ rệt với hệ số góc lớn, riêng ảnh hưởng áp suất ép Bảng 3.21 Tổng hợp so sánh kết số tính chất học chế độ khác Lượng Áp Kéo trượt keo Độ bền uốn suất, màng tráng, tĩnh, MPa MPa keo, MPa g/m2 Keo PVAc - 115A 10 150 1,0 5,532 57,09 10 200 1,5 5,545 56,41 10 250 2,0 5,557 55,74 15 250 1,5 4,951 52,46 15 150 2,0 4,916 51,56 15 200 1,0 4,939 53,14 20 200 2,0 4,322 47,61 20 250 1,0 4,345 49,19 20 150 1,5 4,310 48,29 Keo SYNTEKO 1985/1993 10 150 1,0 5,642 56,62 10 200 1,5 5,720 57,21 10 250 2,0 5,799 54,22 15 250 1,5 5,164 52,58 15 150 2,0 5,024 52,34 15 200 1,0 5,086 53,78 20 200 2,0 4,468 49,50 20 250 1,0 4,530 50,94 20 150 1,5 4,390 50,70 Độ ẩm, % CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ CĐ Modul đàn hồi, MPa 5807 5498 5190 4971 5031 5279 4503 4751 4811 5571 5522 5473 5197 5092 5246 4767 4921 4816 Căn vào so sánh kết tính chất học chế độ khác nhận thấy chế độ cho số trung bình tốt sử dụng keo PVAc - 115A keo SYNTEKO 1985/1993 sản xuất ván ghép dạng Block khuyến nghị trình sản xuất nên sử dụng chế độ này: 68 Độ ẩm, % Lượng keo tráng, g/m2 Áp suất, MPa 10 200 1,5 Đồng thời so sánh chất lượng ván ghép ta nhận thấy ván ghép dùng keo SYNTEKO 1985/1993 có chất lượng tốt ván dùng keo PVAc - 115A Thông qua chất lượng ván ghép dạng Block từ vùng thân dừa (Cocos Nucifera L) độ tuổi khoảng 30 làm ván cầu thang, so sánh chất lượng ván cầu thang sử dụng số loại gỗ thông dụng thị trường sau: Bảng 3.22 So sánh số tính chất học ván ghép dạng Block gỗ dừa với số loại gỗ thông dụng TT Loại gỗ Độ bền uốn Modul đàn tĩnh, MPa hồi, MPa Kéo trượt màng keo, MPa Glulam Gỗ dừa 57,21 5522 5,72 Keo tràm 93,50 8240 6,31 Mỡ (15 tuổi) 55,42 5737 7,20 Keo lai 88,60 7500 6,05 Keo tai tượng 92,80 8047 6,35 (Độ bền kéo trượt màng keo loại gỗ ván sử dụng keo SYNTEKO1985/1993) Căn vào bảng so sánh đây, nhận thấy độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo trượt màng keo ván Glulam gỗ dừa nhỏ so với số loại gỗ thông dụng Song so sánh với tiêu chuẩn Glulam theo tiêu chuẩn AS/NZS 1328.2:1998 đạt GL18 Đối với Modul đàn hồi uốn tĩnh thấp nhiều so với với loại gỗ thông dụng theo tiêu chuẩn Glulam theo tiêu chuẩn AS/NZS 1328.2:1998 69 gần đạt GL8 Điều cho thấy độ cứng gỗ dừa thấp gỗ dừa tế bào tia gỗ, yếu tố quan trọng làm giảm độ bền uốn tĩnh gỗ dừa 3.3 Tính toán chi phí Do điều kiện thị trường Việt Nam chưa có giá bán ván ghép dạng Block để tiện cho việc so sánh, sử dụng đơn giá ván ghép loại D2 (đẹp 02 mặt) 10.000.000 đ/m3 để tính toán Với khuyến nghị đây, sử dụng chế độ gia công, loại gỗ dừa sử dụng 20 kg keo cho mét khối sản phẩm, tỷ trọng giá thành lượng keo chiếm là: Bảng 3.23 So sánh tỷ trọng giá thành lượng keo/m3SP Khối TT Loại keo sử dụng lượng, kg/m3 Đơn giá, Thành tiền, VNĐ VNĐ Tỷ trọng giá thành, % PVAc - 115A 20 20.000 400.000 SYNTEKO1985/1993 20 50.000 1.000.000 10 70 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Căn vào phân tích đây, đưa kết luận sau: Sự thay đổi độ ẩm, lượng keo tráng ván có ảnh hưởng tới chất lượng ván ghép dạng Block sử dụng gỗ dừa; Sự ảnh hưởng rõ rệt độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi độ bền kéo trượt màng keo Đối với khối lượng thể tích, độ ẩm trương nở chiều dày không đáng kể; Những ảnh hưởng mang tính qui luật phạm vi nghiên cứu đề tài; Độ bền uốn tĩnh độ bền kéo trượt màng keo ván tương đương với GL18 theo tiêu chuẩn AS/NZS 1328.2:1998 Riêng modul đàn hồi gần đạt tới GL8; Ván gỗ dừa có độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi cao so với gỗ mỡ, thấp so với loại gỗ keo thông dụng; Trị số tốt thông số phạm vi nghiên cứu: + Độ ẩm ghép: 10%; + Lượng keo tráng: 200 g/m2 + Áp suất ép: 1,5 MPa 4.2 Những tồn Kết đề tài áp dụng phạm vi hẹp; Modul đàn hồi uốn tĩnh ván Glulam gỗ dừa thấp so với tiêu chuẩn đặt 71 4.3 Đề xuất Cần có nghiên cứu thêm để làm tăng khả áp dụng gỗ dừa cho sản xuất ván ghép dạng Block, ván ghép thanh, ván sàn số ván mộc khác; Cần tiếp tục nghiên cứu làm tăng modul đàn hồi uốn tĩnh ván Glulam gỗ dừa, tăng khẳ ứng dụng gỗ dừa cho sản xuất đồ mộc thông dụng; Cần có nghiên cứu kết hợp với số loại gỗ để lợi dụng tính chất ưu việt gỗ dừa; Cần tiếp tục nghiên cứu gỗ dừa vùng 2, phần ngọn, gốc nhằm tạo loại ván có ứng dụng khác cho sản xuât đồ mộc./ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Bỉ (2005),“Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm”, Trường Đại họcLâm nghiệp Nguyễn Ngọc Bích (2009), “Nghiên cứu công nghệ tạo gỗ ghép gỗ Trẩu dạng block làm đồ mộc cho công ty TNHH Đông Thành”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Chương, Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván dán, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Chương, Nguyễn Văn Thuận (1993), Bài giảng công nghệ ván nhân tạo, tập1, Trường Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Chương (2000), “Ván ghép - loại hình ván nhân tạo phổ biến nước phát triển”, thông tin chuyên đề KHCN&KT Nông nghiệp & PTNT, Trung tâm thông tin Nông nghiệp & PTNT, Hà Nội Vũ Cao Đàm (2006), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Thúc Đệ, Phạm Văn Chương (2002), Tài liệu dịch công nghệ sản xuất ván nhân tạo, Nhà xuất Nông nghiệp Trung Quốc Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê toán học, Trường Đại học Lâm nghiệp Hoàng Xuân Niên (2004), “Nghiên cứu số yếu công nghệ sản xuất ván dăm từ nguyên liệu xơ dừa”, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, viện KHCN, Hà Nội 10 Hoàng Hữu Nguyên, Hoàng Xuân Niên (2005), Máy thiết bị gia công gỗ, Tập (Nguyên lý cắt gọt gỗ), Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 11 Nguyễn Trọng Nhân (1997) “Về phát triển ván nhân tạo nước ta”, Tạp chí Khoa học công nghệ Kinh tế Lâm nghiệp, Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà Nội 12 Nguyễn Thanh Nghĩa (2008), “Đánh giá khả sử dụng keo PVAc – 115A keo Synteko 1980/1993 sản xuất ván sàn công nghiệp dạng lớp”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 73 13 Nguyễn Trọng Phương (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng loại keo tới chất lượng ván ghép Glulam, sản xuất từ gỗ Keo tai tượng”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 14 Vũ Hà Phương (2006), “Nghiên cứu số tinh chất cấu tạo, hoá học, vật lý, học chủ yếu phần thân (vùng 4) dừa định hướng cho sử dụng ván ghép thanh”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm nghiệp 15 Hoàng Đức Thận (2007), “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam từ gỗ dừa”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 16 Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 17 Nguyễn Trường Tú (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép đến chất lượng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ Keo tai tượng”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 18 Lê Văn Tung (2006), “Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yêú phần biên thân dừa (Cocos nucifera) định hướng sử dụng công nghệ bóc”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm nghiệp 19 Hà Thế Tùng (2006), “Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo xác định số tính chất học, vật lý, hoá học chủ yếu gỗ dừa 20-30 tuổi Quốc Oai, Hà Tây đề xuất hướng sử dụng”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 20 Nguyễn Ngọc Trang (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng chiều dày chiểu rộng ghép tới chất lượng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ Keo tai tượng”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 21 Tiêu chuẩn nhà nước TCVN 355-70-sửa đổi (1979) 22 Hoàng Việt (2003), Máy thiết bị chế biến gỗ, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 23 (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng loai keo (Synteko 1980/1993 Synteko 1971/1999 ) tới chất lượng ván sàn công nghiệp (dạng lớp)”, LVTN, Trường Đại học Lâm nghiệp 74 Tiếng Anh 24 Romulo N Arancom Jr (1997), Asia Pacific Forestry sector outlook focus on Coconut wood, Forestry Policy and Planning Division, Rome Regional Office for Asia and the Pacific, Bangkok 25 Romulo N Arancom Jr (2009), The situation and prospects for the utilization of coconut wood in ASIA and the Pacific, Bangkok 26 Wulf Killmann and Dieter Fink, Coconut Palm Stem Processing Technical Handbooks, Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH 27 F G Shin, X J Xian (1998) Bamboo fiber and coconut husk fiber reinforced cement composite materials ACTA materiae compositae SINICA Vol.15 28 Li.Q.X, Matuana L M (2003) Surface of cellulosic materials modified with functionalized polyethylene coupling agents Journal of Applied Polymer Scienc 29 Ruan Linquang Study on the structure and property of coconut shell flour/PVC composite China Elastomerics, 2008 30 Wang Ping (2007) Ngành sản xuất dừa Ấn Độ Comunity (12):7 31 Wu.J S , Yu D M ,Chan C M (2000) Effect of fiber pretreatment condition on the Anthony Haas, Len Wilson (1985) Coconut Wood Processing and Use FAO i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn tới Khoa sau Đại học, Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm chuyển giao công nghệ Công nghiệp rừng, Khoa Chế biến lâm sản - Trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn kính trọng tới PGS.TS Phạm Văn Chương trực tiếp tận tình hướng dẫn thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè đồng nghiệp người thân tạo điều kiện giúp đỡ trình nghiên cứu, học tập năm qua Tôi xin cam đoan số liệu thu thập, xử lý, tính toán trung thực trích dẫn rõ ràng Hà Nội, 9/2010 Tác giả Phạm Thị Thu Hằng ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục ký hiệu từ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vii MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tổng quan ván ghép khối dạng block 1.1.2 Tình hình nghiên cứu lượng keo, loại keo sản xuất ván ghép dạng Glulam 1.1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng gỗ Dừa 1.1.4 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 19 1.2 Mục tiêu, nội dung, phạm vi phương pháp nghiên cứu 21 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 21 1.2.4 Phương pháp nghiên cứu 22 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 25 2.1 Yêu cầu nguyên liệu cho sản xuất ván ghép 25 2.1.1 Nguyên liệu gỗ 25 2.1.2 Chất kết dính 29 2.2 Nguyên tắc hình thành ván 31 2.3 Các tiêu đánh giá chất lượng Glulam 31 2.3.1 Ảnh hưởng vật dán 32 iii 2.3.3 Chế độ gia công 35 2.4 Quy hoạch thực nghiệm 42 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 43 3.1 Nguyên liệu, thiết bị 43 3.1.1 Nguyên liệu 43 3.1.2 Máy móc, thiết bị 50 3.2 Thực nghiệm 50 3.2.1 Thực nghiệm tạo gỗ ghép 50 3.2.2 Kiểm tra chất lượng sản phẩm gỗ ghép dạng block 56 3.3 Tính toán chi phí 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 4.1 Kết luận 70 4.2 Những tồn 70 4.3 Đề xuất 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Mean Giá trị trung bình mẫu SD Sai tiêu chuẩn mẫu C (95%) Sai số cực hạn khoảng ước lượng S% Hệ số biến động P% Hệ số xác MC Độ ẩm Tmtsd Nhiệt độ môi trường sử dụng KLTT Khối lượng thể tích XT Xuyên tâm TT Tiếp tuyến DT Dọc thớ CĐ Chế độ TC Tiêu chuẩn SP Sản phẩm v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT Trang 1.1 Phân cấp chất lượng sản phẩm Glulam 1.2 Diện tích trồng dừa số nước Châu Á 12 1.3 Diện tích, suất, sản lượng dừa Bến Tre 14 1.4 Sản phẩm xuất chủ yếu dừa 15 1.5 Diện tích trồng dừa Việt Nam 18 2.1 Bảng phân loại chất kết dính theo điều kiện sử dụng 33 3.1 Một số thành phần hoá học gỗ dừa 49 3.2 Một số tính chất vật lý chủ yếu gỗ dừa 51 3.3 Một số tính chất học chủ yếu gỗ dừa 51 3.4 Một số thông số kỹ thuật chất kết dính PVAc- 115A 52 3.5 Thông số kỹ thuật chủ yếu chất kết dính EPI 1985/1993 53 3.6 Kích thước ghép sản phẩm gỗ ghép 55 3.7 Lượng keo tráng sử dụng cho sản phẩm gỗ ghép 57 14 Bảng 3.8 Chế độ sấy gỗ dừa xuống độ ẩm 30% 60 3.9 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 61 KLTT gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc 115A 3.10 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 62 KLTT gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.11 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 62 độ ẩm gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc 115A 3.12 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 63 độ ẩm gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.13 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 63 vi trương nở chiều dày gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc- 115A 3.14 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 64 trương nở chiều dày gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.15 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 64 độ bền kéo trượt màng keo gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc- 115A 3.16 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 65 độ bền kéo trượt màng keo gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.17 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 68 độ bền uốn tĩnh gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc115A 3.18 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 68 độ bền uốn tĩnh gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.19 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 71 modul đàn hồi gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo PVAc115A 3.20 Ảnh hưởng độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất ép đến 71 modul đàn hồi gỗ ghép dạng Block, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.21 Tổng hợp so sánh kết số tính chất học chế độ 73 thực nghiệm 3.22 So sánh số tính chất học ván ghép dạng Block gỗ 74 dừa với số loại gỗ thông dụng 3.23 So sánh tỷ trọng giá thành thay đổi loại keo, lượng keo 75 vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT 1.1 Horizontal Glulam Tên hình Trang 1.2 Vertical Glulam 2.1 Giới hạn khuyết tật cho phép 30 2.2 Các khuyết tật không cho phép 31 2.3 Tiêu chuẩn kích thước ghép kết cấu ván 31 2.4 Sơ đồ thể mối tương quan yếu tố ảnh hưởng tới 34 chất lượng Glulam 3.1 Mặt cắt ngang thân dừa vị trí chiều cao ngang ngực 47 3.2 Phân bố khối lượng thể tích theo chiều thân dừa 48 3.3 Mặt cắt ngang thân dừa với vùng phân bố KLTT khác 49 (trái) gỗ dừa xẻ (phải) 3.4 Sơ đồ trình thực nghiệm tạo ván Block từ gỗ dừa 58 3.5 Phương pháp xẻ gỗ dừa làm thực nghiệm 59 3.6 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất 66 đến độ bền kéo trượt màng keo, sử dụng keo PVAc-115A 3.7 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất 66 đến độ bền kéo trượt màng keo, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.8 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất 69 đến độ bền uốn tĩnh, sử dụng keo PVAc-115A 3.9 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất 69 đến độ bền uốn tĩnh, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 3.10 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất 72 đến modul đàn hồi, sử dụng keo PVAc-115A 3.11 Biểu đồ tương quan độ ẩm ghép, lượng keo, áp suất đến modul đàn hồi, sử dụng keo SYNTEKO 1985/1993 73 ... Nghiên cứu công nghệ tạo ván Block từ thân dừa (Cocos nucifera L) làm vật liệu xây dựng Chương TỔNG QUAN 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tổng quan ván ghép khối dạng Block 1.1.1.1 Khái niệm ván. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TẠO VÁN BLOCK TỪ THÂN CÂY DỪA (Cocos Nucifera L) LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chuyên... cấu tạo hoàn toàn khác so với gỗ Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ tạo ván ghép khối cho gỗ dừa quy trình nhằm mục đích nghiên cứu tìm vật liệu sử dụng làm vật liệu thay gỗ ứng dụng xây dựng