Nghiên cứu sản xuất ván dăm sử dụng nguyên liệu gỗ cây hông và keo PMDI

Trong nghiên cứu này, ván dăm được sản xuất từ dăm cây gỗ hông được trồng tại phía Tây nước Đức và dăm gỗ công nghiệp sử dụng keo gốc isocinate. Dăm gỗ hông được trộn theo tỷ lệ 100%, 66%, 33%, 0% cùng với với dăm gỗ công nghiệp nhằm đánh giá khả năng ảnh hưởng dăm gỗ cây hông tới tính chất cơ lý của ván. Ván dăm được sản xuất tại phòng thí nghiệm trường Đại học Goettingen, CHLB Đức với cấp khối lượng thể tích là 350 kg/m3 500 kg/m3 650 kg/m3. Nghiên cứu sẽ sử dụng tiêu chuẩn EN 310, EN 317, EN 319 của Châu Âu áp dụng cho ván nhân tạo để xác định tính chất cơ lý của ván như modul biến dạng, modul đàn hồi, độ bền dán dính của keo, độ hút nước và trương nở.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sản xuất ván dăm sử dụng nguyên liệu gỗ cây hông và keo PMDI Tạp chí KHLN 1/2015 (3737-3746) ©: Viện KHLNVN - VAFS ISSN: 1859 - 0373 Đăng tải tại: www.vafs.gov.vn NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÁN DĂM SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU GỖ CÂY HÔNG VÀ KEO PMDI Phạm Văn Tiến, Nguyễn Hồng Minh, Đặng Đức Việt Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM TẮT Từ khóa: Ván dăm, gỗ hông, Paulownia tomentosa Công nghiệp sản xuất ván dăm đã và đang phát triển không ngừng trong những thập kỷ qua. Sản phẩm ván dăm công nghiệp đang là nguyên liệu thay thế gỗ xẻ trong sản xuất đồ nội thất và xây dựng. Hiện nay, trên thế giới đang có xu hướng mới trong ngành công nghiệp sản xuất ván dăm nhằm sử dụng nguyên liệu từ những nguyên vật liệu nhẹ nhưng vẫn giữ được độ bền và độ thẩm mỹ của ván. Loài cây gỗ hông (Paulownia tomentosa) được biết đến với tốc độ sinh trưởng nhanh và khối lượng thể tích thấp khoảng 350 kg/m3 có thể trở thành nguyên liệu tiềm năng cho công nghiệp sản xuất ván dăm. Trong nghiên cứu này, ván dăm được sản xuất từ dăm cây gỗ hông được trồng tại phía Tây nước Đức và dăm gỗ công nghiệp sử dụng keo gốc isocinate. Dăm gỗ hông được trộn theo tỷ lệ 100%, 66%, 33%, 0% cùng với với dăm gỗ công nghiệp nhằm đánh giá khả năng ảnh hưởng dăm gỗ cây hông tới tính chất cơ lý của ván. Ván dăm được sản xuất tại phòng thí nghiệm trường Đại học Goettingen, CHLB Đức với cấp khối lượng thể tích là 350 kg/m 3 500 kg/m3 650 kg/m3. Nghiên cứu sẽ sử dụng tiêu chuẩn EN 310, EN 317, EN 319 của Châu Âu áp dụng cho ván nhân tạo để xác định tính chất cơ lý của ván như modul biến dạng, modul đàn hồi, độ bền dán dính của keo, độ hút nước và trương nở. Particleboard production from Paulownia tomentosa wood using PMDI adhesives Keyword: Particleboard, Paulownia tomentosa, wood particles Paulownia tomentosa tree is known as an adaptable species that has a very high growth rate compared with other plantation species and low density 350 kg/m3. This species can be potentially raw material for particleboard industry. In this study, particleboard produced from Paulownia wood particles and industrial particles using isocianate-adhesives. Paulownia wood particles were mixed the propotion 100%, 67%, 33%, 0% with industrial wood particles aiming to evaluate the impact of Paulownia wood particels on the properties of particleboard. There were 3 board density levels including 350 kg/m3 500 kg/m3 650 kg/m3. The mechanical and physical properties of particleboard including modulus of rupture (EN 310:1993), modulus of elasticity (EN 310:1993), internal bond strength (EN 319:1993), thickness swelling and water absorption (EN 317: 1993), natural weathering (EN 927-3 2006), artificial weathering (EN 927-6 2002) were evaluated. . 3737 Tạp chí KHLN 2015 Phạm Văn Tiến et al., 2015(1) I. ĐẶT VẤN ĐỀ 2.2. Phương pháp nghiên cứu Ván dăm và các vật liệu gỗ composite đang được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu. Công nghiệp gỗ composite bao gồm các sản phẩm như ván dán, ván dăm, ván sợi, trong đó ván dăm định hướng đang chiếm vị thế quan trọng trong nền kinh tế của các quốc gia. Sản lượng sản xuất ván dăm vẫn tăng trưởng bền vững với tổng sản lượng vào khoảng 35 triệu mét khối năm 2012, theo số liệu của tổ chức nông nghiệp và lương thực (FAO, 2012). Bên cạnh đó, đứng trước nhu cầu mở rộng nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất ván dăm việc nghiên cứu gỗ của những loại cây có tốc độ sinh trưởng nhanh, khối lượng thể tích thấp có thể tái chế, thân thiện với môi trường và những đặc tính ưu việt khác đang được chú ý đến. 2.2.1. Phương pháp khảo nghiệm: xác định, lựa chọn các thông số công nghệ phù hợp cho quy trình sản xuất ván dăm. Tính toán và thiết kế quy trình thí nghiệm Cây hông được biết đến là loài cây có độ tăng trưởng nhanh so với những loài cây lấy gỗ khác. Với điều kiện đất đai khí hậu thích hợp, cây có thể được thu hoạch sau 4 đến 7 năm. Gỗ cây hông thẳng thớ, màu sáng, ít mắt, nhẹ với khối lượng thể tích thấp khoảng 350 kg/m3 (Akyildiz and Kol, 2010). Bên cạnh đó, gỗ hông ít có khuyết tật, độ ổn định gỗ cao, độ dẫn điện và nhiệt thấp, ít bị mối mọt. Với những đặc tính như vậy, gỗ hông sẽ là vật liệu tiềm năng cho ngành sản xuất ván dăm có trọng lượng nhẹ và chất lượng cao (Barton et al., 2007). Các thông số công nghệ như khối lượng thể tích, lượng dăm, lượng keo, độ ẩm, thông số ép đã được tính toán và lựa chọn. Độ ẩm của dăm gỗ được sấy tới 4-5% sau đó được bảo quản trong túi bóng kín. Trước khi ép ván, dăm gỗ phải được đo lại bằng máy đo độ ẩm MC 30 Sartorius AG tại trường đại học Goettingen. Keo pMDI được trộn với nước bằng máy khuấy keo trong 3 phút. Sau đó dung dịch keo được cho vào trong hộp phun của máy phun keo dạng trống quay, dung dịch keo sẽ được phun dưới dạng sương lên trên bề mặt dăm gỗ. Dăm gỗ sau khi trộn keo được đưa vào 1 khuôn gỗ có kích thước (50× 0cm) và được ép nguội bằng máy ép thủy lực để tạo thảm dăm. Thảm dăm sau đó được đưa lên máy ép nhiệt và được ép với nhiệt độ 210oC, lực ép 200 bars, thời gian ép là 240 giây. Bảng 1. Thông số công nghệ sản xuất ván dăm Kích thước ván (mm) 470 × 470 × 16 Kích thước thực tế (mm) Thể tích của 1 tấm ván (cm 470 × 470 × 16 3) 3534 3 Khối lượng thể tích ván (kg/m ) o 350, 500, 650 Nhiệt độ ép ( C) 210 Áp lực ép (bar) 200 Thời gian ép (giây/mm) 15 Tổng thời gian ép (giây) 240 II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Loại keo 2.1. Vật liệu nguyên cứu Trong nghiên cứu này kích thước của ván dăm được sản xuất là: chiều dài × chiều rộng × chiều dày (470×470×16mm) với 3 cấp khối lượng thể tích là 350kg/m3, 500kg/m3, 650kg/m3. Tại mỗi cấp thể tích có 4 loại ván được sản xuất với thành phần bao gồm: 100% dăm gỗ hông, 63% dăm gỗ hông, 33% dăm gỗ hông, 100% dăm gỗ công nghiệp. - Dăm gỗ hông - Dăm gỗ công nghiệp - Keo gốc isocyanate pMDI (Polymeric Diphenylmethane Diphenylmethane) với hàm lượng khô 100%. 3738 pMDI Phạm Văn Tiến et al., 2015(1) Tạp chí KHLN 2015 Bảng 2. Thành phần cấu tạo của ván Kh ...