Yêu cầu đối với nguyên liệu sản xuất ván dăm

Yêu cầu đối với nguyên liệu sản xuất ván dăm

Yêu cầu cơ bản với nguyên liệu sản xuất ván dăm

Từ khi xuất hiện công nghiệp sản xuất ván dăm, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ván dăm là phế liệu gỗ: Phoi bào, mùn cưa, đầu mẩu trong gia công cơ giới gỗ, cưa xẻ, đồ mộc, đầu mẩu, mảnh ván mỏng trong công nghiệp sản xuất gỗ dán, cành ngọn, gỗ kém phẩm chất trong khai thác, sử dụng gỗ rừng tự nhiên, gỗ tỉa thưa của rừng trồng.

Đã có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm từ gỗ Bồ đề, gỗ Bạch đàn, Keo lá tràm, Keo tai tượng, gỗ Cao su sau khai thác nhựa, từ tre, xơ dừa… chất lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu dùng để sản xuất đồ mộc thông dụng, các loại sàn gỗ dùng để trang trí nhà cửa như: sàn gỗ công nghiệp, sàn gỗ tự nhiên, sàn gỗ ngoài trời….

Nhu cầu sản xuất ván dăm ngày càng tăng về chất lượng và khối lượng và khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, ngoài gỗ và phế liệu gỗ người ta bắt đầu sử dụng cả tre, lau sậy, phế liệu của nông nghiệp như: Rơm rạ, bã mía, thân cây đay, vỏ quả bông, xơ dừa, cây thân thảo… để làm ván sàn nhân tạo theo nguyên tắc công nghệ kiểu ván dăm.

Dạng nguyên liệu là phế liệu của các khâu sản xuất được nghiên cứu xác định như sau:

  • Phế liệu của công nghiệp của xẻ tạo thành trong quá trình pha gỗ tròn, xẻ cắt ván gồm có:

Bìa 5-10%

Rìa 10-15%

Đầu mẩu 3-8%

Mùn cưa 8-12%

Mùn cưa ít được sử dụng vào ván dăm: Các phế liệu khác được băm thành dăm.

  • Phế liệu công nghiệp gỗ dán tạo thành trong quá trình bóc gỗ, gia công ván bóc:

Lõi bóc 8-22%

Ván vụn 18-20%

Ván dán vụn 5-6%

Các loại khác 2-4%

  • Phế liệu từ các xí nghiệp đồ mộc tạo thành lúc gia công gỗ xẻ, ván mộc, ván dán thành chi tiết, trong quá trình tạo hình cho chi tiết.

Đầu thừa: 32-40%

Phoi: 14-17%

Mùn cưa, vụn 12-14%

  • Phế liêu từ các xí nghiệp gia công gỗ khác như làm diêm, xây dựng… Đầu mẩu phế liệu cưa xẻ băm thành dăm công nghệ để sản xuất ván dăm theo phương pháp ép thẳng ván dăm phải có bề dài từ 20-60mm ( tốt nhất là 40mm). Phương pháp ép đùn dăm dài từ 5- 40mm ( tốt nhất là 20mm).

Trong dăm công nghệ tỷ lệ vỏ không quá 12%, mục không quá 5%, không được lẫn hợp chất vô cơ, than, đá vôi, dùng cho ván cao cấp tỷ lệ vỏ không được quá 3%. Mùn cưa gỗ lá rộng cứng để pha vào dăm lớp giữa với tỷ lệ 10% đến 20%, mùn cưa từ gỗ thông và lá rộng mềm nhỏ hơn 50%. Phế liệu từ sản xuất gỗ dán, nhất là lõi, để sản xuất dăm chuyên dụng rất tốt, mảnh ván mỏng chỉ băm cho lớp trong, vỏ không quá 12%.

Phoi bào từ máy bào, lạng trong các nhà máy gia công cơ giới có khối lượng rất lớn. Tính chất bền uốn tĩnh của lớp trong ván không kém gì dăm chuyên dụng; tính chất bền kéo vuông góc, hút nước, dãn nở còn cao hơn một ít. Vì vậy, lớp trong của ván 3 lớp, nên dùng dăm phế liệu gỗ thông và gỗ lá rộng cứng ít hơn 30%. Dăm phế liệu băm nghiền thành dăm kích thước nhỏ để làm bề mặt mịn.

Nguyên liệu là củi, gỗ tạp

Trong quá trình khai thác gỗ có khoảng 60% là gỗ thành phẩm, còn 40% là gỗ cành ngọn; loại này được dùng để làm chất đốt hoặc còn lại ở rừng khá nhiều. Nếu hàng năm khai thác 1 triệu m3 gỗ thì có 40 vạn m3 phế liệu loại này. Ngày nay, các xí nghiệp khai thác đã gia công thành dăm để sản xuất ván nhân tạo. Loại gỗ củi để sản xuất ván dăm phải bảo đảm yêu cầu kỹ thuật:

Đường kính nguyên liệu phải từ 4cm trở lên. Phải phân loại nguyên liệu theo từng loại gỗ, nếu lẫn thì phải theo từng tỷ lệ. Loại củi và phế liệu cưa xẻ không quá 12-14%; nguyên liệu phải được bóc sạch vỏ, không để tồn vỏ quá 3% bề mặt nguyên liệu. Củi phải cắt khúc dài hơn 1m và dài gấp 2, 3, 4… lần so với đường kính. Củi có thể cong và có mắt cứng, có nứt. Còn mục trong và xanh phải nhỏ hơn 0,5 đường kính. Gỗ tỉa thưa không bóc vỏ, nhưng phải tỉa cành; đường kính đầu nhỏ của gỗ thông tỉa thưa phải 2-6cm, gỗ lá rộng 2-8cm cách từng bước lũy tiến là 0,5cm. Gỗ tỉa thưa biến dạng lớn và đàn hồi ít, khối lượng thể tích nhỏ hơn gỗ già và không có mục. Vì vậy, lúc băm dăm ít bụi và dăm đạt kích thước. Kinh nghiệm cho thấy dăm từ gỗ tỉa thưa có tính chất cơ học và bề mặt tốt hơn gỗ củi.

Loại gỗ để làm nguyên liệu sản xuất ván dăm

Để sản xuất ván dăm có thể sủ dụng các loại gỗ và hỗn hợp các loại gỗ. Đó là trong các ưu việt của ván dăm so với các loại ván khác, vì nó không kén chọn nguyên liệu. Điều quan trong là phải nghiên cứu xem từng loại gỗ ảnh hưởng đến từng tính chất của ván dăm như thế nào, nghiên cứu chế độ công nghệ tối ưu đối với từng loại gỗ để sản xuất loại ván đạt yêu cầu sử dụng đặt ra.

Cấu tạo, tính chất cơ, lý, hóa của loại gỗ và nhất là khối lượng thể tích của gỗ ảnh hưởng đến tính chất và chế độ công nghệ sản xuất ván. Một số tác giả cho rằng: Loại gỗ có khối lượng thể tích thấp cho độ bền cơ học ván cao hơn so với loại gỗ có khối lượng thể tích cao khi ván có cùng khối lượng thể tích; còn độ hút nước và tỷ lệ dãn nở ít bị ảnh hưởng. Độ pH gỗ liên quan trực tiếp đến môi trường và chất lượng đóng rắn của keo trong quá trình tạo liên kết trong ván. Gỗ có nhiều chất dầu, độ pH nhỏ hoặc lớn quá đều có ảnh hưởng xấu tới chất lượng quá trình đóng rắn của màng keo làm giảm cường độ liên kết các phần tử dăm; pH nên = 4-6.

Có tác giả cho rằng: Đặc điểm, cấu tạo của nguyên liệu gỗ liên quan đến bề mặt và tính chất cơ học của dăm công nghệ, do đó ảnh hưởng đến chất lượng ván sàn, liên quan đến mức độ thấm keo, ảnh hưởng đến lượng keo sử dụng và độ bền dán dính giữa các phần tử dăm trong ván. Loại gỗ có thớ mịn, thẳng và ít thẩm thấu dễ đạt chất lượng ván cao hơn loại ván dăm từ loại gỗ xoắn thớ, thớ thô và độ thẩm thấu cao. Theo Olevi Luikkonen, hiện tượng dãn nở của ván phụ thuộc vào mức độ thẩm thấu nhập của nước, ẩm từ môi trường bên ngoài vào trong ván, phần tử dăm tạo phần nội ứng suất do hiện tượng nở gây nên lớn hơn độ bền liên kết giữa các phần tử dăm trong ván, làm cho kết cấu bị phá vỡ.

Dăm có độ mềm dẻo cao thì trong quá trình ép ván sẽ tạo được độ đan xen cơ học chặt chẽ, tạo nhiều đinh keo góp phần nâng cao độ bền cơ học của ván. Từ kết quả nghiên cứu thí nghiệm và sản xuất nhiều nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng: Ván dăm có độ bền càng cao lúc sản xuất từ loại gỗ có khối lượng thể tích càng nhỏ và độ bền càng lớn. Họ giải thích rằng, gỗ có khối lượng thể tích càng nhỏ thì lúc ép ván các phần tử sẽ tiếp xúc với nhau chặt hơn nên bề mặt được dán nhiều hơn, từ đó ván có độ bền cao hơn. Vì thế, người ta có xu hướng sản xuất ván dăm từ gỗ lá kim và gỗ lá rộng mềm để có ván dăm bền hơn. Qua kết quả thí nghiệm so sánh tính chất ván dăm từ các loại gỗ Thông, Mỡ, Lát, Lim, chúng tôi đi đến kết luận bổ sung thêm như sau về ảnh hưởng của loại gỗ đến tính chất của ván dăm:

  • Tính chất cơ học của ván dăm phụ thuộc vào loại gỗ, hay nói chính xác hơn phụ thuộc vào khối lượng thể tích của loại gỗ, hay hỗn hợp của loại gỗ, tính theo bình quân gia quyền.
  • Nếu khối lượng thể tích của ván dăm nhỏ hơn hoặc bằng khối lượng thể tích của loại gỗ hay hỗn hợp dăm gỗ thì càng nhẹ, càng bền ván dăm càng bền.
  • Nếu khối lượng thể tích của ván dăm lớn hơn khối lượng thể tích của loại gỗ thì khối lượng thể tích của gỗ ít ảnh hưởng đến tính chất cơ học của ván dăm.

Ta thấy ván dăm có pha 1/3 gỗ Lắt vào dăm phế liệu gia công mộc gỗ Thông có độ bền cao hơn ván từ dăm chuyên dụng gỗ Thông, vì bề mặt dăm tiếp xúc ít nên tỷ lệ keo trên bề mặt dăm lớn hơn, hệ số dãn nở thấp hơn, dăm nén xuống ít hơn nên độ biến dạng đàn hồi nhỏ. Hệ số dãn nở của ván dăm từ gỗ Lim rất nhỏ, gấp 2 lần so với ván dăm từ ván dăm chuyên dụng gỗ Thông. Đại lượng biến dạng dư của ván sau tác động của ẩm, nhất là ẩm nhiệt của ván từ gỗ mềm lớn hơn ván từ gỗ cứng rất nhiều ( gấp 6 lần). Từ kết quả nghiên cứu tính chất của ván từ gỗ mềm của Liên bang Nga và ván từ gỗ cứng của Việt Nam, tác giả đi đến kết luận:

Khi khối lượng thể tích của ván bằng hoặc lớn hơn khối lượng thể tích của gỗ nguyên thì độ bền cơ học từ gỗ mềm và gỗ cứng khác nhau không đáng kể, nhưng độ hút ẩm và nhất là hệ số dãn nở của ván từ gỗ cứng nhỏ hơn rất nhiều. Vì vậy, ta có thể dùng phế liệu gia công cơ giới các loại gỗ Hông, Bồ đề, Sa mộc… để sản xuất ván dăm có khối lượng thể tích lớn hơn khối lượng thể tích của gỗ thì vẫn được ván dăm có phẩm chất tốt.

Ván dăm sản xuất có khối lượng thể tích càng lớn thì càng ít hút nước và ít bị trương nở khi hút nước hoặc hút ẩm, do đó, sức bền của ván càng ổn định hơn dưới tác động của nước và ẩm. Qua nghiên cứu công nghệ sản xuất ván dăm có khả năng chống sự phá hoại của nấm, mối, mọt chúng tôi thấy rằng, ván dăm sản xuất từ loại gỗ có sức bền chống nấm, mối, mọt cao thì có khả năng chống côn trùng và mục cao.

Để nâng cao kháng tính của ván đối với nấm, mối, mọt cũng có thể dán mặt ván dăm thường bằng ván lạng, ván bóc từ gỗ bền, hoặc cấu tạo lớp ngoài của ván dăm bằng dăm từ gỗ không bị nấm, mối, mọt phá hại. Trên thế giới cũng như ở nước ta ngày càng dùng nhiều gỗ lá rộng từ rừng trồng mọc nhanh làm nguyên liệu chủ yếu cho các nhà máy ván dăm có quy mô lớn công suất 20.000-50.000m3 sản phẩm/năm.

Trung Quốc, Nhật Bản, Tiệp Khắc (cũ)…đã có nghiên cứu sử dụng tre làm ván dăm, đặc biệt là tre có thể sản xuất ván về với bề dày từ 3 đến 6mm có cường độ, sức bền cao tính chống ẩm tốt, ít dãn nở lúc bị tác động của nước và ẩm. Ván bã mía, ván xơ dừa và các phế liệu nông nghiệp, cũng như các vật liệu khác có tính chất cơ lý và công nghệ sản xuất đặc thù, cần quan tâm nghiên cứu công nghệ và thiết bị để phát triển mạnh.

Tỷ lệ vỏ trong gỗ ảnh hưởng lớn đến chất lượng ván, nhất là độ bền cơ học, màu sắc vỏ không phù hợp với màu bề mặt ván, do đó,  vỏ chỉ nên dùng lớp trong của ván và tỷ lệ không quá 10% khối lượng dăm. Vỏ có thể dùng trong ván dăm từ vỏ là ván xốp không chịu lực. Độ ẩm của nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất và tính chất của ván. Nếu độ ẩm nguyên liệu thấp dưới 10% thì sản xuất dăm bị vụn nhiều, tỷ lệ thành khí thấp. Nếu độ ẩm quá cao (trên 60%) thì cường độ gỗ thấp, kéo dài thời gian sấy dăm, giá thành cao. Độ ẩm của nguyên liệu trong cùng một đợt không quá chênh lệch nhau, vì dăm sau khi sấy xong có độ ẩm không đồng đều, ảnh hưởng đến tính chất của ván. Qua nghiên cứu và thực tế sản xuất, đã quy định độ ẩm nguyên liệu để sản xuất dăm tốt nhất là 40-60%.

Bài viết liên quan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *