Ngày đăng: 01/09/2023 / Lượt xem: 48
Xem với cỡ chữ

Ứng dụng khoa học công nghệ nâng cao chất lượng bề mặt nguyên liệu gỗ rừng trồng để sản xuất đồ mộc, ván sàn chất lượng cao tại tỉnh Hà Giang

Gỗ là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống bởi hàng loạt các ưu điểm như: Vân thớ đẹp, dễ gia công, chế biến, dễ trang sức,… Bên cạnh những ưu thế thì gỗ rừng trồng cũng có một số hạn chế như: Khuyết tật, gỗ mềm nhẹ, tỷ trọng thấp, tính chất cơ - vật lý thấp, đặc biệt là chất lượng bề mặt, vân thớ xấu. Đây là nhược điểm lớn nhất của gỗ rừng trồng khi sử dụng để sản xuất đồ mộc.


Trong nội thất và mỹ nghệ, gỗ luôn là vật liệu được lựa chọn hàng đầu bởi sự sang trọng và ấm cúng. Trước đây, người Việt thường ưu tiên sử dụng đồ gỗ tự nhiên (ván xẻ từ gỗ rừng tự nhiên), bởi các sản phẩm này sẵn có và chắc chắn. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều gỗ tự nhiên trong cuộc sống đã khiến nạn chặt phá rừng xảy ra ngày càng nghiêm trọng, hủy hoại môi trường thiên nhiên, gây biến đổi khí hậu. Hiện nay, sử dụng đồ mộc nội thất với chất liệu gỗ công nghiệp không còn quá xa lạ và là xu hướng mới được nhiều người tiêu dùng lựa chọn. Với những đặc tính không thua kém nhiều so với các loài gỗ tự nhiên, những sản phẩm đồ gỗ công nghiệp luôn đáp ứng tính thẩm mỹ cao, phong cách hiện đại, mẫu mã, màu sắc, chủng loại đa dạng, giá thành rẻ hơn nên ngày càng chiếm được nhiều niềm tin của người tiêu dùng và dần thay thế được gỗ rừng tự nhiên trong nhiều loại sản phẩm mộc. Dù là gỗ công nghiệp hay gỗ tự nhiên, khi sử dụng làm vật liệu sản xuất các sản phẩm đồ mộc đều phải đáp ứng một số yêu cầu cơ bản về độ bền cơ học, độ ổn định kích thước, độ chắc chắn trong các mối liên kết lắp ráp và đặc biệt tính thẩm mỹ.

Chính vì vậy, việc tìm kiếm các giải pháp công nghệ trang trí bề mặt gỗ rừng trồng nhằm nâng cao chất lượng sử dụng gỗ, là quá trình sử dụng tấm trang sức để dán phủ lên bề mặt nguyên liệu gỗ rừng trồng (loại vật liệu có chất lượng bề mặt kém) để tạo ra các loại vật liệu ván công nghiệp như: Ván dăm, ván sợi, ván dán, ván ghép thanh do Công ty cổ phần phát triển Xín Mần triển khai thực hiện.

Dự án được thực hiện với mục tiêu, nghiên cứu tiếp nhận được quy trình công nghệ xử lý trang sức bề mặt gỗ Keo làm nguyên liệu để sản xuất đồ mộc, ván sàn chất lượng cao tại Hà Giang. Hoàn thiện được quy trình công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ keo bằng ván lạng và laminate tại Hà Giang. Xây dựng được mô hình sản xuất ván ghép thanh gỗ Keo được trang sức bề mặt bằng ván lạng và laminate với quy mô khoảng 1.000m3/năm; tiếp nhận và làm chủ được các quy trình công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate.

Phương pháp thực hiện:

Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ keo bằng ván lạng:

Tiến hành các công thức thí nghiệm ép phủ mặt: Ván lạng được lạng với chiều dày 0,4mm từ gỗ Sồi đỏ và được sấy đến độ ẩm ≤ 8%; ván nền: là ván ghép thanh (loại C) được cắt cùng kích thước 12x400x400mm; keo MUF có hàm lượng melamine chiếm 15%; chất đóng rắn được sử dụng là NH4Cl 20%  sao cho pH của keo sau khi pha đạt trong khoảng 5,5 – 6; lượng keo tráng: 100g/m2; chế độ ép: Lựa chọn 06 chế độ ép.

Phương pháp kiểm tra mẫu: Xác định độ bền bề mặt theo TCVN 11906:2017;  xác định mô đun đàn hồi khi uốn và độ bền uốn; xác định độ chịu mài mòn của lớp ván phủ mặt; xác định độ phát thải formaldehyde

Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ keo bằng laminate: Các công thức thí nghiệm áp suất ép (P), thời gian ép, nhiệt độ ép, với mỗi công thức thí nghiệm, 5 tấm ván 400mm x 400mm được tạo ra để thử tính chất. Với phương pháp kiểm tra mẫu (xác định độ bề bề mặt, xác định mô đun đàn hồi khi uốn, xác định độ phát thải formaldehyde.

Phương pháp xây dựng mô hình: Căn cứ vào Quy trình công nghệ sơ bộ sản xuất vật liệu ván ghép thanh gỗ keo được trang sức bề mặt bằng ván lạng và laminate; Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, trên cơ sở các công thức tính toán lý thuyết lựa chon, xây dựng, sắp xếp, bố trí dây chuyền công nghệ; các bản vẽ thiết kế mô hình được thực hiện theo các quy định và tiêu chuẩn hiện hành,...

Sau thời gian triển khai thực hiện, dự án đã hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ keo bằng laminate.

Kết quả nghiên cứu hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng

Ảnh hưởng của chế độ ép đến chất lượng độ bền bề mặt

Độ bền liên kết bề mặt là một trong những chỉ số quan trọng nhất để đánh giá chất lượng liên kết của tấm phủ ván lạng/veneer. Kết quả thu được cho thấy: Ở áp lực ép khác nhau, mức độ bền bề mặt có sự khác nhau rõ rệt hay nói cách khác tác động của yếu tố áp lực có ý nghĩa/ hiệu quả nhất đối với cường độ liên kết bề mặt, tiếp theo là yếu tố thời gian ép và yếu tố nhiệt độ ép.

Ảnh hưởng của chế độ ép đến mô đun đàn hồi khi uốn và độ bền uốn

Kết quả cho thấy, lớp ván phủ mặt không chỉ đóng vai trò làm đẹp, thỏa mãn tính thẩm mỹ của sản phẩm mà trong điều kiện chế độ ép được đảm bảo, lớp phủ mặt có hiệu quả cải thiện cả độ bền và độ ổn định kích thước của sản phẩm.

Xác định mức độ phát thải Formaldehyde

Ván ghép thanh phủ mặt bằng ván lạng gỗ Sồi đỏ có chiều dày 0,4mm được ép phủ cả 2 mặt thu được hàm lượng formaldehyde tự do là 2,71mg/L, đạt E2 theo tiêu chuẩn GB 18580-2001.

Kết quả nghiên cứu hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ keo bằng laminate

Ảnh hưởng của áp suất ép đến độ bền bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo phủ mặt bằng laminate

Kết quả cho thấy độ bền bề mặt thay đổi theo thời gian và áp suất ép. Sự ảnh hưởng của thông số áp suất và thời gian ép đến chất lượng dán dính của tấm laminate với ván nền ván ghép thanh từ gỗ keo đều là mối quan hệ bậc hai, độ bền bề mặt lớn nhất đều đạt được ở thời gian ép 8 phút.

Ảnh hưởng của áp lực ép đến độ bền uốn tĩnh ván ghép thanh gỗ Keo phủ mặt bằng laminate

Độ bền uốn tĩnh (MOR) của ván phủ mặt bằng laminate có giá trị cao hơn so với ván nền (ván ghép thanh bằng Keo) từ 65,21 MPa (ván nền) và 70,95 MPa (ván phủ tấm laminate) tăng 8% so với ván không phủ mặt (Tamami Kawasaki). Điều này cho thấy với áp suất ép 0,7 MPa, nhiệt độ 115oC và thời gian ép 8 phút không làm phá hủy cấu trúc vật liệu nền là ván ghép thanh từ gỗ Keo khi phủ mặt bằng laminate.

Xác định mức độ phát thải formaldehyde sản phẩm ván ghép thanh gỗ Keo phủ mặt bằng laminate

Kết quả cho thấy có hàm lượng formaldehyde dư là 0.17 mg/l,. Và các kết quả hàm lượng formaldehyde nằm trong khoảng < 0.5 mg/l, sản phẩm ván ghép thanh phủ mặt bằng laminate đạt E0

Kết quả xây dựng dựng mô hình sản xuất ván ghép thanh gỗ Keo được trang sức bề mặt bằng ván lạng và  laminate quy mô khoảng 1.000m3/ năm

Kết quả xây dựng 02 quy trình công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate

Dựa trên kết quả hoàn thiện công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo làm đồ nội thất và ván sàn, hoàn thiện và xây dựng quy trình công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate.

Sản xuất thử nghiệm sản phẩm trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate

Công nghệ sản xuất sản phẩm trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate đã hiệu chỉnh được sử dụng để tạo ra 10m3 sản phẩm trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và 10m3 sản phẩm ván sàn từ ván ghép thanh gỗ Keo bằng laminate ở quy mô sản xuất trên mô hình đã xây dựng.

Kết quả của quá trình sản xuất thử nghiệm cho thấy khối lượng sản phẩm và tỷ lệ sử dụng nguyên liệu tương đối phù hợp với tính toán khi xây dựng mô hình. Chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất thử nghiệm đạt với mục tiêu đề ra .

Đánh giá tính chất cơ, vật lý của sản phẩm

Độ bền bề mặt: Độ bền bề mặt của 02 sản phẩm ván ghép thanh gỗ keo được phủ mặt bằng ván lạng và laminate từ quá trình sản xuất thử tương đương với ván ghép thanh gỗ keo được phủ mặt bằng ván lạng và laminate khi nghiên cứu hoàn thiện công nghệ. Độ bền bề mặt khi phủ ván lạng là 1,41 MPa và phủ laminate là 1,50 MPa, điều này cho thấy khi sử dụng keo MUF với cùng áp suất ép, nhiệt độ và thời gian ép khi ép trên qua mô sản xuất các thông số công nghệ hoàn toàn tương đồng và không có sự khác biệt với quy mô thí nghiệm..

Độ bền uốn tĩnh (MOR) và Mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE) của 02 sản phẩm ván ghép thanh gỗ keo phủ mặt ván lạng và laminate từ quá trình sản xuất thử tương đương với sản phẩm khi nghiên cứu hoàn thiện công nghệ. MOR của sản phẩm phủ mặt ván lạng (68,2 MPa) thấp hơn so với MOR khi phủ bằng laminate (71,0 MPa) điều này do cấu tạo khác nhau của ván lạng và laminate. Đối với ván lạng sử dụng gỗ tự nhiên từ gỗ Sồi còn laminate có cấu tạo 5 lớp chính vì vậy MOR của sản phẩm khi phủ laminate cao hơn.

Độ chịu mài mòn: Kết quả kiểm tra cho thấy độ chịu mài mòn của sản phẩm ván ghép thanh gỗ keo phủ mặt laminate là 1300 vòng. Vì lamianate là vật liệu có bề mặt chịu trầy xước tốt, chịu nước tuyệt đối và  chống cháy. Căn cứ theo TCVN 11352:2016 sản phẩm từ ván ghép thanh gỗ keo phủ mặt laminate đạt tiêu chuẩn làm ván sàn

Ngoài ra, dự án đào tạo các khóa tập huấn, toàn bộ 03 kỹ thuật viên và 20 người lao động đã hiểu rõ ý nghĩa của từng công đoạn của quy trình công nghệ và đã thao tác thành thục các công việc được giao.

Như vậy, sau thời gian triển khai thực hiện dự án đã hoàn thiện được quy trình công nghệ trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate. Đưa ra quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate cả quy mô thí nghiệm và quy mô sản xuất, lựa chọn được thông số công nghệ ép sản phẩm trang sức bề mặt ván ghép thanh gỗ Keo bằng ván lạng và laminate; xây dựng được 01 mô hình quy mô 1000 m3/năm sản xuất ván ghép thanh gỗ Keo được trang sức bề mặt bằng ván lạng và laminate tại Nhà máy của Công ty CPPT Xín Mần. Là cơ sở để mở rộng sản xuất sản phẩm đại trà, góp phần phát triển mang lại lợi ích kinh tế - xã hội đem lại lợi ích cho người dân./.

Nguồn tin: Bản tin KH&CN

Lịch công tác sokhcnhagiang mail dacsanhagiang sti.vista.gov thuvienkhoahochg video photo

THỐNG KÊ TRUY CẬP

Đang online: 4

Hôm nay: 63

Tháng này: 6232

Tổng lượt truy cập: 152884