Bài 1: Tình hình sử dụng keo dán gỗ
Thời gian: 6 giờ (Lý thuyết 4 giờ; Thực hành 2 giờ )
I. Mục tiêu
- Trình bày đợc tình hình sử dụng keo dán gỗ hiện nay và xu thế trong tơng lai.
- Nhận thức đợc tầm quan trọng của keo dán trong công nghệ sản xuất ván ghép thanh.
- Có ý thức trong việc sử dụng keo dán.
II. Nội dung
1. Tóm tắt lịch sử phát triển keo dán.
Hiện nay ở nớc ta nhu cầu tiêu dùng về gỗ ngày càng tăng, một phần dành cho
xuất khẩu, một phần cung cấp cho ngành công nghiệp trong nớc và tiêu dùng của nhân
dân. Hơn nữa vốn rừng của nớc ta đang ở nớc báo động ngày càng giảm sút trầm trọng.
Vì vậy, đi đôi với việc trồng rừng thì công nghiệp Chế biến gỗ cần phải dợc phát triển
mạnh. Mũi nhọn của việc phát trieent công nghiệp Chế biến gỗ hiện nay là vấn đề tận
dụng gỗ. Muốn tận dụng gỗ một cách triệt để chúng ta phải đề cập những sản phẩm tận
dụng phế liệu nh ván ghép thanh, ván dán, ván sợi, ván dăm. Các sản phẩm này có
nhiều tính u việt có thể thay thế gỗ nguyên ở nhiều lĩnh vực và có thể điều tiết theo ý
muốn, đặc biệt là vấn đề thẩm mỹ rất phù hợp với đại đa số quần chúng. Để có đợc
tính thẩm mỹ này thì ngoài nguyên liệu tận dụng gỗ, nguyên liệu thứ hai là keo dán gỗ
không thể thiếu đợc.
Keo dán hiện nay đợc sử dụng khá rộng rãi và có thể nói có mặt trong nhiều lĩnh
vực của các ngành kinh tế quốc dân: Nh công nghiệp tàu thuyền, máy bay, giao thong
vận tải làm các dụng cụ cách điện, trong sản xuất đồ mộc nh bàn, ghế, tủ
ở nớc ta có nhiều nhà máy, xí nghiệp sản xuất keo dán nh nhà máy gỗ dán Tân
Mai, nhà máy dán Đồng Nai, nhà máy gỗ dán Cầu Đuống và một số nơi khác ở các cơ
sở nhỏ thuộc các tỉnh phía Nam cũng đang sản xuất keo dán gỗ. Hiện nay ở nhiều nơi
đã sản xuất keo dán gỗ chủ yếu làm ván sàn, yêu cầu chủ yếu của các loại keo là chất
lợng tốt, giá thành hạ, nguyên liệu chế tạo keo dễ kiếm, hạn chế nhập ngoại. Tợng lai
gần đây công nghệ ván nhân tạo cũng phát triển mạnh nh ván ghép thanh, ván dán, ván
dăm Thì yêu cầu về keo dán đòi hỏi phải sản xuất với số lợng lớn.
Keo dán nhìn chung đã đợc sử dụng lâu đời, có nhiều tài kiệu trên thế giới
chứng minh loài ngời đã biết sử dụng keo dán cách đây từ 3.000 năm trớc công
nguyên, thông qua việc khai quật những công trình kién trúc cổ. ở nớc ta keo dán gỗ
cũng đợc sử dụng rất sớm. Ngời xa đã sử dụng sơn ta để ghép gỗ, trát thuyền, pha chế
nhựa cây để bẫy chim thú
Trớc đây nguyên liệu để sản xuất keo dán chủ yếu có nguồn gốc tự nhiên và vô
cơ nh: Keo Zelatin, Albumin, nhựa cây, xi măng Song với sự phát triển rất nhanh của
công nghệ hoá học, đầu thế kỷ XXcon ngời đã sản xuất ra các loại keo tổng hợp.
Năm 1907 keo Phenol-Formaldehyde (P-F) đã đợc phát minh ra tại Mỹ
Năm 1932 keo Urea- Formaldehyde (U-F) đã đợc phát minh ra tại Anh.
Năm 1951 keo Melamin- Urea- Formaldehyde (M-U-F)đã đợc phát minh ra tại
Thuỵ Điển.
Ngoài ra ở rất nhiều n]ớc có công nghiệp Chế biến gỗ phát triển đã sản xuất
nhiều loại keo tổng hợp có những tính năng rất đặc biệt nh đàn hồi cao, đóng rắn
nhanh.
Nói tóm lại: Quá trình phát triển của keo dán gỗ có thể chia ra làm 3 giai đoạn .
- Đầu thế kỷ những năm 30: Thời kỳ mới ra đời
- Những năm 30 - 60 : Thời kỳ phát triển.
- Sau những năm 60: Thời kỳ hoàn hiện.
Cùng với sự phát triển của công nghệ keo dán, việc nghiên cứu về dán dính cũng
đợc coi trọng. Khoảng 300 năm về trớc, Niu tơn là ngời đầu tiên mô tả quá trình kết
dính và lực kết dính. Trên cơ sở tạo lập mối dán có liên kết tốt nhất. Các nhà khoa học
trện thế giới đã thực hiện rất nhiều công trình nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố
công nghệ đến chất lợng dán dính.
- Thông số chất kết dính
- Thông số về vật dán.
- Thông số về chế độ dán.
Hiện nay công nghiệp keo dán gỗ đã trở thành một ngành công nghiệp quan
trọng trong quá trình sản xuất vật liệu mới. Công nghệ keo dán là một lĩnh vực khoa
học phát triển trên nền tảng của hoá hữu cơ, hoá keo, hoá cao phân tử, cơ học, sức bền
vật liệu
Keo dán và công nghệ dán đã và đang giữ vai trò quan trọng trong đời sống xã
hội.
2. Vị trí keo dán trong công nghiệp Chế biến gỗ.
Lợng keo dán sản xuất ra đợc dùng nhiều trong các ngành Chế Biến Gỗ, xây
dựng, chế tạo máy, hàng không Trong đó công nghiệp Chế biến gỗ chiếm tỷ trọng sử
dụng lớn nhất theo số liệu thống kê, tỷ trọng đó ở các nớc nh sau: Mỹ 60%, Nhật 70%,
Liên xô (cũ) 70%-80%, Trung Quốc 70%.
Trong công nghiệp Chế biến gỗ, lợng keo dán đợc sử dụng trong 3 lĩnh vực chủ
yếu sau:
- Sản xuất đồ mộc.
- Sản xuất ván nhân tạo.
- Trang sức bề mặt sản phẩm.
Tuỳ thuộc mục đích, yêu cầu của mối dán mà ngời ta sử dụng các loại keo dán
khác nhau: Keo nhiệt dẻo, keo nhiệt rắn căn cứ vào yêu cầu chất lợng sản phẩm,
công nghệ sản xuất để lựa chọn keo, đơn pha chế và chế độ ép thích hợp.
Do công nghệ keo dán gỗ ngày càng phát triển, rất nhiều tính năng mới của keo
đã đợc ứng dụng trong ngành Chế biến gỗ. Ví dụ : Nhiều loại keo không chỉ có khả
năng gắn kết gỗ với gỗ mà còn gắn kết đợc gỗ với các vật liệu khác nh: Sắt, nhựa
3. Tình hình sản xuất và sử dụng keo dán.
Theo số liệu của FAO, năm 1995.
- Tổng sản lợng tiêu thụ keo trên toàn thế giới: Khoảng 5.500.000 tấn/ năm.
Lợng keo này đợc tiêu thụ chủ yếu trong công nghiệp sản xuất ván nhân tạo.
- Tổng sản lợng ván nhân tạo tính đến năm 1995 là: 163.334.000 m
3
.
- Lợng keo sử dụng tơng ứng: 11.435.100 tấn.
Cũng theo số liệu của FAO, đến năm 2000:
- Tổng sản lợng ván nhân tạo trên toàn thế giới là: 202.708.000 m
3
.
- Lợng keo sử dụng tơng ứng: 14.192.600 tấn.
Đối với Việt Nam, chỉ nói riêng trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất ván nhân tạo:
- Năm 1995 tổng sản lợng ván nhân tạo: 53.000 m
3
.
- Lợng keo dán sử dụng tơng ứng: 3700tấn.
Với chơng trình 1 triệu m
3
ván nhân tạo (dự kiến đến năm 2010 của chính phủ-1995)
là:
- Tổng sản lợng ván nhân tạo: 1.000.000 m
3
.
- Lợng keo sử dụng tơng ứng: 70.000 tấn / năm.
Hiện nay ở Việt Nam cha có một nhà máy sản xuất keo dán gỗ. Quá trình sản xuất
keo dán chỉ diễn ra ở các xởng của các nhà máy sản xuất ván nhân tạo với công nghệ
và thiết bị lạc hậu và quy mô nhỏ phục vụ cho chính các nhà máy đó. Do đó nguồn keo
sử dụng chủ yếu đợc nhập khẩu từ các công ty nớc ngoài nh: CASSCO NOBEL,
DYNO,
Công nghiệp Chế biến gỗ ở Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển, việc sử
dụng gỗ nhân tạo đã đợc ngời Việt Nam a chuộng. Nhng lợng keo dán trong nớc vẫn
không đủ cho tiêu dùng, do đó vẫn phải nhập ngoại. Vì vậy khó có thể chủ động đợc
kế hoạch cũng nh ổn định chất lợng và hạ giá thành sản phẩm keo dán hiện nay.
4. Xu hớng sử dụng trong tơng lai.
Với những u điểm nổi bật, keo dán tổng hợp đang giữ một vị trí hàng đầu trong
công nghiệp sản xuất keo dán. Cuối những năm 70 của thế kỷ này, ngời ta đã sử dụng
phơng phap pha trộn, đa tụ, để biến tính các loại keo dán truyền thống, đồng thời
nghiên cứu, sản xuất các loại keo dán mới có nhiều tính năng đặc biệt, tiết kiệm
nguyên vậy liệu. Những năm gần đây ngời ta đã đa ra kỹ thuật đa tụ bằng phơng pháp
ghép mạng lới, mở ra con đờng mới để sản xuất keo dán tổng hợp, nâng cao năng suất
lao động, cải thiện tính năng keo dán, giảm giá thành sản phẩm, phù hợp với quá trình
tự động hoá cao.
Nhóm keo Formaldehyde (UF,MUF,PF, )
Có tính năng tốt, phân tử lợng thấp, tính thấm ớt cao, có các nhóm chức có khả
năng hấp thụ hoá học với các vật liệu có sợi, có cờng độ dán dính cao, chịu đợc các
hoá chất. Đây là một nhóm keo dán đợc sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp Chế
biến gỗ.
Phơng hớng phát triển của keo UF là: Khắc phục và giảm lão hoá cũng nh co rút
thể tích khi đóng rắn. Nghiên cứu và ứng dụng keo UF ít độc hại.
Đối với keo PF: Nghiên cứu giảm tỷ lệ Bazơ, độc hại, giảm thời gian đóng rắn,
giá thành
Keo nhiệt dẻo
Là loại keo khi thu nhiệt sẽ nóng chảy, làm thấm ớt bề mặt vật dán, khi nguội sẽ
đóng rắn lại và gắn kết vật dán với nhau. So với các loaik keo khác, keo nhiệt dẻo đóng
rắn nhanh có cờng đọ dán dính cao, không gây ôi nhiễm mội trờng, có khả năng dán
nhiều loại vật liệu khác nhau, kể cả các vật liệu mà vật liệu mà bề mặt có dầu. Nhợc
điểm của nó là khả năng chịu nhiệt kém, vốn đầu t tơng đối cao.
Keo bột
Keo dan PVAC những năm gần đây đợc dùng nhiều trong công nghiệp Chế biến
gỗ. Keo PVAC có giá thành thấp, khả năng dán dính tốt đối với vật liệu có sợi và vật
liệu nhiều lỗ hổng. Ngoài ra chúng còn đợc dùng để biến tính keo UF nhằm khắc phục
tính dòn và khả năng chịu nớc của loại keo này.
Keo dán phản ứng hoá học
Điển hình là các loại keo EEA. Loại keo này đóng rắn nhanh, có thể đóng rắn
tốt ở nhiệt độ thờng, có thể điều chỉnh tốc độ đóng rắn, sử dụng thuận tiện, vật rắn đa
dạng.
Bài 2: Một số loại keo dán thông dụng
Thời gian: 6 giờ (Lý thuyết 4; Thực hành 2; Kiểm tra 0 )
I. Mục tiêu
- Trình bày đợc các đặc tính của một số loại keo thông dụng.
- Sử dụng đợc các loại keo để dán dính gỗ đạt yêu cầu.
- Có t duy và phân tích khoa học.
II. Nội dung
1. Khái niệm chất kết dính, nhựa và keo.
Quá trình dán dính là sự gắn liền giữa hai vật thể dới tác dụng của một vật chất
thứ 3, trong những điều kiện nhất định - vật chất thứ ba đó là chất keo dính hay keo
dán.
Chất kết dính có nhiều loại nh: nhựa cây, tinh bột, keo động vật, keo casein keo
từ nhựa tổng hợp, keo từ các chất vô cơ.v. v
Vật dán cũng có nhiều loại nh hợp chất vô cơ, hợp chất hữu cơ, kim loại và phi
kim loại. Mỗi một loại vật dán thích hợp với một số keo dán và ngợc lại mỗi một loại
keo dán chỉ thích hợp với một số loại vật dán, vì thế chúng ta không thể sử dụng keo
dán một cách tuỳ tiện.
Nhựa và keo là hai khái niệm khác nhau.
Nhựa (nhựa hoá học) là hợp chất cao phân tử do các thành phần từ những hợp
chất có phân tử lợng thấp hơn tạo thành phân qua các phản ứng hoá học.
Keo dán hoá học là keo dán đợc pha chế từ nhựa hoá học, đợc hoà tan trong các
dung môi kiềm ở nồng độ nhất định và pH nhất định.
2. Phân loại keo dán
Chủng loại keo rất phong phú, thành phần phức tạp, vì thế phải phân loại để nắm
vững nó. Hiện nay, từ các góc độ khác nhau có nhiều phơng pháp phân loại, theo các
phơng pháp thông thờng, keo có thể phân làm các loại sau:
2.1. Phân theo thành phần hoá học
Vô cơ (xi măng, thạch cao )
Keo dán Tự nhiên ( Tinh bột, hệ albumin, tanin, sữa cao su )
Hữu cơ
Kiểu nhựa: Nhiệt rắn, nhiẹt dẻo
Tổng hợp
Kiểu cao su
Kiểu phức tạp
2.2. Phân loại theo phơng pháp sử dụng
- Kiểu đóng rắn ở nhiệt độ thờng
- Kiểu nhiệt rắn
- Kiểu nhiệt dẻo
- Kiểu nhậy cảm ở lực ép
- Kiểu làm ớt lại
2.3. Phân loại theo phạm vi sử dụng
- Keo kết cấu : PE . Epoxy
- Keo phi kết cấu: PVAC, keo cao su
- Keo đặc biệt: Nhậy cảm với ánh sáng, chịu nhiệt độ cao
2.4. Phân loại keo theo tính chịu nớc
- keo chịu nớc cao: PF,MF
- Keo chịu nớc: UF, Keo máu
- Keo không chịu nớc: PVAC, keo da
3. Keo dán gốc Amino - Keo UF, MF.
- Keo UF: Keo UF có cờng độ dán dính cao và tính năng chịu nớc thờng thấp,
sản xuất đơn giản Nhng màng keo dòn, dễ lão hoá, trong keo có Formaldehy tự do,
có hại cho sức khoẻ con ngời và môi trờng.
- Keo UF là loại keo chủ yếu dùng trong công nghiệp vá nhân tạo. Nó có thể
dán gỗ, cũng có thể dùng để ngâm tẩm giấy làm chất liệu trang sức bề mặt ván nhân
tạo.
- Keo UF có thể sản xuất ở dạng lỏng, dạng bột, dạng hạt, trong đó dạng lỏng đ-
ợc sử dụng rộng rãi nhất.
- Keo MF: có cờng độ dán dính cao, tính năng chịu nớc tơng đối cao, tính chịu
nhiệt độ cao, năng lực đóng rắn ở nhiệt độ thấp tơng đối mạnh và cứng dòn, chịu mài
mòn tốt Nhng độ cứng và độ dòn cao nên dễ nứt. Do có những tính chất trên mà có
thể dùng làm keo dán trong ván nhân tạo, nhng giá thành cao, đến nay sử dụng làm
chất dính không thiếu, chủ yếu dùng để sản xuát chất liệu trang sức.
4. Loại keo dán gốc phenolat (PF,RF)
- Trong nội dung này, chúng tôi chỉ giới thiệu loại keo PF.
- Keo PF có cờng độ dán dính và tính chịu nớc cực cao, có độ bền tơng đối cao,
trong môi trờng nhiệt độ và độ ẩm cao, chịu axit và các hoá chất khác có khả năng hoá
hợp với nhiều loại keo. Keo PF có thể dùng để sản xuất các sản phẩm nội ngoại thất,
nhng nhợc điểm chính là tính độc hại lớn, chịu bazơ mạnh, có thời gian đóng rắn dài,
keo PF là mộ trong những loại keo quan trọng trong công nghiệp chế biến gỗ.
- PF có thể sản xuất ở dạng lỏng, bột, sữa, màng, có thể sản xuất thành loại keo
đóng rắn ở nhiệt độ cao, loại đóng rắn ở nhiệt độ trung bình và loại đóng rắn ở nhiệt độ
thấp, có thể sản xuất loại keo ngâm tẩm.
5. Loại keo dán polyvinyl
Trong loại keo này PVAC đợc dùng rộng rãi nhất, để thay thế keo động vật, tên
thông thờng là keo trắng hoặc keo trắng sữa, loại keo này có thể hoà tan trong dung
môi hữu cơ chịu đợc axit, bazơ yếu, nhng bị thuỷ phân khi gặp axit bazơ mạnh. loại
keo này rất thích hợp để dán vật liệu có nhiều lỗ. Nó có những u điểm sau:
- Điều kiện thao tác tốt và an toàn, không độc, không màu, không ăn mòn,
không cháy nổ, có thể dùng nớc để rửa.
- Tốc độ dán dính nhanh ở nhiệt độ thờng.
- Cờng độ dán dính ở trạng thái khô cao, lớp keo đàn hồi, khi gia công dụng cụ
cắt gọt bị mòn ít.
- Sử dụng đơn giản không phải gia nhiệt và thêm chất đóng rắn, thời gian bảo
quản một năm hoặc hơn nữa.
- Không gây nên hiện tợng thỉếu hoặc thấm keo.
- Màng keo sau khi đóng rắn không màu, trong suốt, không làm sấu vật dán.
* Nhợc điểm
- Chịu nớc, chịu ẩm kém.
- Chịu nhiệt kém.
- Khi chịu tải tĩnh lâu, lớp keo bị trợt, xuất hiện xung biến.
- ở nhiệt độ thấp, dung dịch keo sữa bị đông kết, ảnh hởng đến sử dụng.
Vì thế, nó chỉ đợc dùng trong nội thất.
6. Keo nhiệt nóng chảy lỏng.
Keo nhiệt chảy lỏng là một loại keo tính nhiệt dẻo tiến hành bôi tráng ở trạng
thái hoá lỏng, nguội thành trạng thái rắn, hoàn thành dán dính. Nó thờng lấy chất
polyme tính nhiệt dẻo làm chất kết dính, cho thêm các phụ gia khác tạo thành. ở nhiệt
độ thờng là chất rắn, có u điểm đặc biệt là dán dính nhanh.
* Ưu điểm:
- Dán dính nhanh.
- Có thể dán nhiều loại vật liệu, phạm vi sử dụng rộng.
- Có thể tiến hành dán lại. Khi muốn dán không đạt yêu cầu do keo nguội đi
đóng rắn, có thẻ gia nhiệt lại cho keo chảy lỏng để hoàn thành mối dán.
- Không có dung mội, không độc hại, khong cháy, có thể dùng để sản xuất bao
bì thực phẩm.
- Chịu nớc, chịu hoá chất và nấm mốc.
* Nhợc điểm
- Chịu nhiệt kém.
- ổn định nhiệt không cao.
- Phải gia nhiệt cho chảy lỏng mới sử dụng đợc.
- Không phù hợp khi dán dính mặt dán lớn.
- Tính năng sử dụng chịu ảnh hởng của mùa và khí hậu tơng đối lớn.
Do keo có cờng độ dán dính cao với nhiều loại vật liệu, lên nó đợc dùng rất rộng
rãi trong nhiều ngành: Đóng sách, bao gói, xây dựng, điện, dệt, may mặc, đóng giầy, ô
tô, Chế biến gỗ
Trong công nghiệp chế biến gỗ chúng đợc dùng để dán ghép ván lớp mặt, lớp
giữa trong ván dán, dán ghép ván lạng trang sức, dán cạnh và ghép nối ván nhân tạo,
vỏ ti vi, loa đài
Các loại keo nhiệt chảy lỏng thờng gặp: Etylvinyl axetic (EVA), polyure than
(PU ), polyetyl (PE ), polyeste (PES).
7. Tuyển chọn keo dán gỗ
7.1. Chọn theo yêu cầu sản phẩm
Yêu cầu chủ yếu của ván nhân tạo là cờng độ dán dính cao, tihs bền, tnhs chịu
nớc, tính khí hậu và tính độc của snar phẩm những yêu cầu này thay đổi theo môi tr-
ờng và mục tiêu sử dụng.
- Cờng độ dán dính và tính chịu nớc
Cờng độ dán dính: Thờng yêu cầu cao hơn cờng độ của vật liệu bị dán và cờng
độ của keo một chút, nhng do yêu cầu và mục đích sử dụng của sản phẩm dán khác
nhau, lên cờng độ của keo và cờng độ dán dính cũng yêu cầu khác nhau. Thí dụ đối với
sản phẩm nội thất, yêu cầu với tính chịu nớc không quan trọng bằng yêu cầu đối với
sản phẩm dán dính và tính chịu nớc nớc đều vô cùng quan trọng. Vì thế, các sản phẩm
dán ngoại thất yêu cầu chọn keo có cờng độ dán dính và tính chịu nớc đều rất cao. Sản
phẩm nội thất thấp hơn. Các sản phẩm ván dán làm bao bì, cờng độ dán dính chịu nớc
đều không quan trọng nhng giá thành và tính độc thì rất quan trọng.
- Tính bền của mối dán: Tính bền của keo và sản phẩm quyết định tuổi thọ của
sản phẩm.
- Chủng loại keo khác nhau, tính bền của mối dnas rất khác nhau: Ví dụ tính bền
của keo PF hơn rất nhiều so với keo UF và MF.
- Keo UF sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao, độ ẩm cao axit mạnh, lớp keo dễ
lão hoá, không phù hợp làm các sản phẩm dán dính lâu bền.
Keo PF có tính bền tơng đối ở điều kiện hà khắc, ở nhiệt độ cao, độ bền của nó
càng cao thể hiện rõ tính lâu bền và tốt của nó.
Keo MF trong điều kiện thuận lợi, vẫn có tinhd bền tơng đối trong điều kiện
nhiệt đọ cao, độ ẩm cao lặp đi lặp lại, tính bền vững không bằng keo PF.
Dung dich sữa PVAC trong điều kiện nội thất có tính tơng đối.
- Tính độc của sản phẩm dán: chủ yếu là Formandehyt, phenol và các chất độc
hại khác. trong quá trình sử dụng sản phẩm chúng thoát rất mạnh ảnh hởng đến sức
khoẻ cong ngời và gây ô nhiễm môi trờng. Vì thế, tính độc hại của sản phẩm nội thất
rất quan trọng, phải chon keo dán ít độc hại hoặc không độc hại.
7.2. Chọn theo đặc tính sử dụng của keo.
Đặc tính sử dụng của keo thờng chỉ hàm lợng khô, độ nhớt, pH, thời gian sử
dụng, thời gian đóng rắn, tính năng ép sơ bộ, điều kiện đóng rắn
- Hàm lợng khô và độ nhớt của keo: Hàm lợng khô và độ nhớt của keo nhìn từ
góc độ vĩ mô là yêu cầu quan trọng quyết định chất lợng mối dán. Nó quyết định lợng
keo tráng, tính đồng đều của tráng keo, tính chảy và tính thẩm thấu của dung dich keo,
phơng pháp tráng keovaf điều kiện công nghệ dán dính , cuối cùng là quyết định chất
lợng mối dán.
Bình thờng, sản xuất các sản phẩm dán ép nguội hoặc yêu cầu chu kì sản xuất
ngắn, nên chọn keo có hàm lợng khô và độ nhớt tơng đối cao. Đối với các sản phẩm
yêu cầu cờng độ tơng đối thấp hoặc yêu cầu lợng keo thẩm thấu lớn, nên chọn loại keo
có hàm lợng khô và độ nhớt tơng đối thấp. Đối với sản phẩm dán có chiều dầytơng đối
lớn, nên dùng keo có độ nhớt và hàm lợng khô tơng đối cao.
- Thời gian sử dụng của keo : Thời gian sử dụng keo có quan hệ rất chặt chẽ với
thời gian đóng rắn và pH của keo. Trong sản xuất ván nhân tạo, thờng yêu cầu thời
gian đóng rắn của keo ngắn, thời gian sử dụng dài. Đối với keo đóng rắn trong điều
kiện axit, thời gian đóng rắn rút ngắn khi tinh axit tăng lên, thời gian sử dụng cũng bị
rút ngắn, nhng cũng có một số loại keo mà quan hệ giữa đóng rắn và pH không lớn. Vì
thế, chọn thời gian sử dụng keo cần tham khảo điều kiện sản xuất sản phẩm dán, trình
độ tay nghề công nhân, yêu cầu chất lợng sản phẩm, tính có thể điều chỉnh thời gian sử
dụng keo cố gắng chọn loại keo gần với thực tế sản xuất, nếu không, phải tiến hành
điều chỉnh cần thiết thời gian sử dụng.
7.3. Điều kiện và thời gian đóng rắn
Điều kiện và thời gian đóng rắn của keo thay đổi theo chủn loại hoặc phơng pháp
pha chế, và điều kiện công nghệ sản xuất. Vì thế, điều kiện sản xuất sản phẩm dán cần
căn cứ điều kiện đóng rắn và thời gian đóng rắn keo yêu cầu hoặc điều kiện đóng rắn
mà ngời nghiên cứu, sản xuất đa ra.
Điều kiện đóng rắn của keo chủ yếu có nhiệt độ đóng rắn, lực ép, độ ẩm của vật
dán, tính chất của vật liệu dán và kích thớc của vật liệu dán
7.4. Keo dán sử dụng trong qui trình sản xuất ván ghép thanh.
Trong sản xuất ván ghép thanh ngời ta sử dụng rất nhiều loại keo. Tuỳ thuộc vào
từng loại keo mà ngời ta lựa chọn keo phù hợp với mục đích sử dụng sản phẩm. Theo
trạng thái vật lý của keo ngời ta chia keo thành các loại keo nh: Keo bột, keo lỏng, keo
tấm lỏng. Hoặc theo tính chất của keo mà ngời ta chia thanhf keo nhiệt dẻo, keo nhiệt
rắn. Ngoài ra có thể phân các loại keo theo nguồn gốc nh: keo có nguồn gốc tự nhiên,
keo tổng hợp. Trên thực tế sản xuất hiện nay chủ yếu sử dụng keo tổng hợp là keo
nhiệt rắn nh: Keo Ure Formaldehyde (U-F); Phenol Formaldehyde (P-F); Melamin
Formadehyde (M-F); và các loại keo biến tính nh: Ure phenol Formaldehyde (U-P-F);
Ure Melamin Formaldehyde(U- M-F)
Đối với các loại vá ghép thanh thì ngời ta thờng dùng keo U-F, loại keo này có
hàm lợng For maldehyde thấp dễ sản xuất và rẻ tiền. Tuy nhiên khả năng chịu nớc và
chịu nhiệt của keo U-F thấp. Để nâng cao tính năng sử dụng của keo này, ngời ta thờng
dùng keo P-F để biến tính keo U-F vào khoảng 3%. Loại keo biến tính (U-P-F) này có
hàm lợng Formaldehyde thấp, khả năng chịu nhiệt và chịu nớc cao, cờng độ dán dính
lớn, màu sắc phù hợp với các thông số về màu sắc của những loại vật dán khác nhau.
Đối với tất cả các loại ván nhân tạo nói chung và ván ghép thanh nói riêng, ngời
ta yêu cầu loại keo sử dụng không đợc gây độc hại đối với con ngời, hàm lợng
Formaldehy tự do không đợc vợt quá 1,5%. Màu sắc các loại keo khi đóng rắn không
đợc ảnh hởng tới màu sắc của vạt dán. Độ pH của keo không làm thay đổi tính chất
của vật dán. Các thông số kỹ thuật của keo phải đảm bảo thuận lợi cho quá trình sản
xuất và nâng cao chất lợng sản phẩm.
Trên thực tế ngời ta sử dụng keo lỏng với các thông số sau đây:
+ Màu sác trắng, trong (hoặc nâu nhạt giống gỗ).
+ Hàm lợng khô từ 40-60%
+ Độ nhớt theo B24 (ở 25
0
C) là 30
'
' - 60
' '
+ Độ pH từ 5,5-6,5
* lợng keo tráng.
Lợng keo tráng là một hàm số phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
L
k
= f( C
K
, C
BM
, P
ép
, MC
0
)
Trong đó:
L
K
lợng keo tráng tính cho một đơn vị diện tích bôi tráng.
C
K
Chất lợng keo.
C
K
= (T
P
, , H
LK
) Trong đó:
- T
P
Thành phần hoá học của keo.
- Độ nhớt của keo.
- H
LK
Hàm lợng khô của keo.
C
Bm
là chất lợng bề mặt vật dán ( độ nhẵn phẳng, độ bóng)
P
ép
là áp suất ép (áp suất ép tỷ lệ nghich với lợng keo)
MC
0
độ ẩm cuối cùng của các vật dán.
Trong thực tế sản xuất ngời ta thờng lấy lợng keo trang từ 120 - 200 g/m
2
đối với
ván dán. Lợng keo tráng trong sản xuất ván ghép thanh từ 150 - 250 g/m
2
tuỳ thuộc
ván sử dụng khác nhau.
Bài 3: Các yếu tố ảnh hởng đến
cờng độ dán dính
Thời gian: 5 giờ (Lý thuyết 4; thực hành 0; Kiểm tra 1 )
I. Mục tiêu
- Trình bày đợc bản chất dán dính, cácyếu tố ảnh hởng đến cờng độ dán dính
- ứng dụng đợc các kiến thức về dán dính vào sản xuất .
- Có t duy và phân tích khoa học.
II. Nội dung.
1. Bản chất của hiện tợng dán dính.
1.1. Hiện tợng hấp thụ.
Hấp thụ là kết quả tác dụng của ba loại liên kết giữa hai vật rắn khác nhau:
- Liên kết vật lý hay liên kết bằng lực hấp dẫn.
- Liên kết tích điện hay liên kết có cực.
- Liên kết hoá học thông qua các cầu nối hoá học.
1.2. Hiện tợng dính kết.
Hiện tợng dính kết là kết qủa của tổng hợp các lực do sức căng bề mặt khio một
dung dịch tiếp xúc với vật rắn qua các pha tiếp xúc: chất rắn - môi trờng (R - M) chất
lỏng - môi trờng (L - M ), chất rắn - chất lỏng (R - L).
Các lực đợc cân bằng theo công thức sau:
F
L - M
Không khí Chất lỏng
F
R - M
F
R - L
Vật rắn
1.3.Hiện tợng thấm ớt
Đó là hiện tợng chất lỏng chui vào cacss lỗ hổng chất rắn. Khả năng thấm ớt
phụ thuộc và đờng kính, số lợng lỗ hổng, độ sâu của lỗ hổng và độ nhớt của chất lỏng.
Khi chất lỏng chui vào lỗ hổng thì hiện tợng hấp thụ, dính kết cũng xảy ra trong lỗ
hổng. Song qua thực tế cờng độ dán dính không phụ thuộc vào mức độ thấm sâu của
keo vào gỗ mà khả năng dán dính tốt nhất là khi bề mặt dán nhẵn tuyệt đối và màng
keo có độ dày bằng một phân tử.
Quá trình liên kết bằng keo dán là một quá trình hoá lý phức tạp, chụi ảnh hởng
của nhiều yếu tố nh nhiệt độ, độ pH, thời gian. v.v
2. Các điều kiện cần có của keo dán, vật dán và quá trình dán dính
2.1. Độ nhớt của keo
Độ nhớt của dung dịch chất lỏng keo dán là nọi lực của dung dich hình thành do
tổng hợp cá lực sinh ra trong lòng dung dịch, nó biểu hiện qua khả năng thấm ớt của
dung dịch trên bề mặt vật rắn. Nếu nội lực của keo lớn hơn lực hút keo của keo và vật
dán thì keo không có khả năng thấm ớt hoặc dàn đều trên bề mặt dán, nên không thực
hiện đợc mối dán ( h.1a). Nếu nội lực của keo quá nhỏ so với lực hút dẫn đó thì keo sẽ
loang chảy, thông thờng không còn khả năng liên kết với vật dán (h.1b).
2.2 Độ axit - bazơ
Độ axit - bazơ của keo là một trong những đại lợng đặc trng cho tính chất hoá
học của keo dán. Tính chất này có ảnh hởng trực tiếp đến độ bền của mối dán. Nếu độ
pH của keo quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ làm tăng quá trình lão hoá của dung dịch, rất khó
khăn cho quá trình khống chế dán dính khác. Lúc đó bản thân keo sẽ phá huỷ các liên
kết bề mặt vật dán, đặc biệt vật dán là gỗ. Mà thành phần xenlulô dễ bị phá huỷ do pH
của keo quá lớn.
3. Các yếu tố ảnh hởng đến cờng độ dán dính
3.1. Trạng thái bề mặt của vật dán.
Mức độ nhấp nhô bề mặt của vật dán là nguồn gốc tạo ra lực dán dính cơ học
thu đợc nhờ thông qua tác dụng thấm ớt và hấp thụ.
Cấu tạo bề mặt gỗ phụ thuộc vào quá trình chế biến, phơng pháp gia công, phân
bố các thành phần của gỗ rất phức tạp. Mức độ nhấp nhô bề mặt tăng lên, điều này
giống nh vật liệu khác.
Trong một phạm vi nhất định, khi độ nhấp nhô bề mặt tăng lên, diện tích bề mặt
tăng lên, thì cờng độ dán dính giảm xuống.
3.2. Lớp mặt danh giới yếu.
Nguyên nhân tạo lên lớp mặt danh giới làg kết quả tác dụng của vật dán ( gỗ ),
keo, môi trờng hoặc tác dụng của chúng.
Phá huỷ sự kết dính dới tác dụng của ngoại lực, tất nhiên xẩy ra tại lớp mặt danh
giới yếu, là nguyên nhân giảm nghiêm trọng cờng độ dán dính.
Nhng cũng cần chỉ ra rằng, phá huỷ lớp mặt danh giới yếu của vật dán dính,
kkông thể quy cho tác dụng lớp mặt danh giới yếu.
3.3. Nội lực
Nội lực của chi tiết dán dính hoặc tính ứng biến là yếu tố ảnh hởng rất lớn đến c-
ờng độ dán dính và tính bền của mối dán. Vì thế trong quá trình dán dính phải làm
giảm hoặc hoà hoãn ứng lực là vấn đề rất quan trọng.
Nguồn gốc của nội lực:
- Co rút thể tích trong quá trình đóng rắn của keo.
- Hệ số trơng nở nhiệt của keo và bị vật dán không giống nhau, khi nhiệt độ thay
đổi tạo lên nội lực.
- Tính dị hớng của vật liệu, khi độ ẩm thay đổi co rút, dãn nở không giống nhau,
gây lên nội lực.
Khối lợng thể tích của vật dán không giống nhau, co rút, dãn nở thể tích thờng
không giống nhau, ở diện tích dán dính lớn, tạo lên nội ứng lực lớn.
3.4. Độ đan xen
Cờng độ liên kết bên trong của keo, thờng tăng theo mật độ đan xen. Điều này
liên quan đến số lợng điểm đan xen và chiều dài điểm đan xen. Keo sau khi đóng rắn
sẽ cứng và dòn, làm giảm cờng độ liên kết bên trong của keo.
3.5. Cực tính
Cực tính của keo có quan hệ với cờng độ dán dính. Cực tính bề mặt của vật liệu
bị dán càng mạnh, thì cờng độ dán dính càng cao. Nhng không có nghĩa là cực tính của
keo cang mạnh thì cờng độ dán dính của vạt dán có cực tính càng cao. Ban đầu cờng
độ dán dính tăng theo sốlợng các gố có cực tính, nhng sau đó, tăng gốc có cực tính, c-
ờng độ liên kết của keo tăng, keo khó dàn trải, không lợi cho quá trình thấm ớt của vật
dán, cờng độ dán dính giảm.
3.6. Phân tử lợng và phân bố của phân tử lợng.
Phân tử lợng của keo cố ảnh hởng rất lớn đến tính chất của keo và cờng độ dán
dính, phân tử lợng giống nhau, nhng phân bố của phân tử lợng khác nhau, cờng độ dán
dính cũng khác nhau. Phân tử lợng không chỉ ảnh hởng đến cờng độ dán dính mà còn
ảnh hởng đến tốc độ đóng rắn của keo trên bề mặt và tốc độ thẩm thấu bên trong của
vật bị dán, đồng thời cũng ảnh hởng đến lực liên kết bên trong của keo.
3.7. Đóng rắn của keo
Đóng rắn của keo là quá trình tạo lên cờng độ, quá trình này ảnh hởng đến c-
ờng độ dán dính. Thay đổi tính chất vật lý, hoá học của keo trong quá trình đóng rắn
có ảnh hởng rất lớn đến cờng độ và chất lợng mối dán, vì thế nó là một trong những
mặt quan trọng quyết định chất lợng mối dán.
3.8. Chiều dày lớp keo
Thờng cho rằng, để có cờng độ dán dính và độ cứng tốt nhất, chiều dày lớp keo
trong điều kiện lớp keo không tạo lên các khuyết tật, nêm cố gắng mỏng. Đề phòng
hiện tợng thiếu keo, lợng keo dùng không đủ, để hình thành màng keo liên tục. Ngoài
ra cần xem xét do bay hơi, làm nguội làm cho keo co rút, khuếch tán hoặc thẩm thấu
vào các lỗ nhỏ làm cho lợng keo ở mặt danh giới kém đi.
4. Phân huỷ mối dán
Các chi tiết dán dính trong quá trình hình thành và sử dụng do đóng rắn của keo tạo
thành co rút thể tích, hệ số dãn nở nhiệt độ của vật liệu bị dán và keo khong giống
nhau, tác dụng của môi trờng xung quanh tạo nên các chi tiết bên trong của quá
trình dán dính, phân bố của ứng xuất bên trong cũng không đồng đều.
Một chi tiết bị dán có rất nhiều bộ phận tạo thành:
- Vật liệu bị dán.
- Lớp bề mặt của vật liệu bị dán.
- Lớp hỗn hợp ( khu vực quá độ ) giữa vật liệu bị dán và keo.
- Lớp mặt gianh giới giữa vật liệu bị dán và keo.
- Keo.
Do cấu tạo và tính chất của vật liệu bị dán khác nhau từ đố cho thấy, bất kỳ bộ
phận nào của chi tiết bị dán cũng không phải là một chỉnh thể đồng đều, tính chất lực
học của chúng rất khác nhau, khi chịu tác dụng của ngoại lực, ứng xuất sẽ phân bố lên
mỗi phần của chi tiét bị dán dính. Nh vậy sự phá huỷ của bất kỳ bộ phận nào của chi
tiết bị dán đều đa đến phá huỷ toàn bộ chi tiết dán dính.
Tác dụng chung của ứng xuất bên ngoài và bên trong làm cho các chi tiết bị dán
dính khi chịu tải trọng phân bố ứng suất rất phức tạp, đồng thời do tồn tại của các
khuyết tật bên trong của chi tiết bị dán, tạo lên ứng suất cục bộ tập trung. Khi ứng suất
cục bộ tập trung lớn hơn cờng độ cục bộ, khuyết tật sẽ mở rộng thành nứt, là do mối
dán bị phá huỷ.
Chi tiết bị dán thờng có 4 dạng phá huỷ.
- Phá huỷ của vật bị dán
- Phá huỷ của liên kết bên trong keo
- Phá huỷ của lớp mặt danh giới
- Phá huỷ hỗn hợp.
Các dạng phá huỷ mối dán.
Khi phát sinh vật bị dán dính, phá huỷ thờng phát sinh ở nơi gần với phần dán
dính, vì ở đó ứng xuất tập trung lớn nhất. Nhng cần chú ý, cờng độ phá huỷ lúc đó
không hoàn toàn giống với cờng độ của bản thân vật bị dán.
Khi phát sinh phá huye lớp keo, cờng độ phá huỷ do cờng độ liên kết bên trong
của keo quyết định.
Trong thực tế không tồn tại hiện tợng toàn bộ mặt danh giới dán dính bị phá
huỷ. Phá huỷ mặt danh giới dán dính chúng ta thờng chỉ: Trên thực tế làm bề mặt vật
dán họăc keo dán.
Phá huỷ hỗn hợp xảy ra trong trờng hợp cờng độ của các bộ phận của chi tiét bị
dán dính xấp xỉ nhau. Cũng là một loại trạng thái quá độ giữa phá huỷ của liên kết bên
trong keo và phá huỷ danh giới lớp mặt.
Phần II: Sấy gỗ
Bài 1: Chế độ sấy và thời gian sấy gỗ
1. Chế độ sấy gỗ
1.1 Các khái niệm chung :
Chế độ sấy là tập hợp biểu đồ biến đổi các thông số của môi trờng sấy nhằm
bảo đảm đợc chất lợng và thời gian sấy cần thiết. Chế độ sấy đợc thể hiện bằng biểu đồ
nhiệt độ T, độ ẩm tơng đối (hoặc T) và trạng thái của nguyên liệu sấy. vận tốc gió
trên bề mặt gỗ cũng là thông số quan trọng của chế độ sấy song cũng là thông số quan
trọng của chế độ sấy song cũng là địa lợng không đổi đối với từng lò sấy cụ thể.
Các thông số trạsng thái của môi trờng sấy vận tốc tuần hoàn của môi trờng sấy
trên bề mặt gỗ sấy cùng với độ cứng của chế độ sấy là những đặc tính chủ yếu của một
chế độ sấy .
- Nhiệt độ T có ảnh hởng đến các tinh chất (cơ lý, nhiệt) của gỗ và do vậy - ảnh
hởng đến các quá trình vận chuyển xẩy ra trong gỗ sấy. ở nhiệt độ cao cờng độ các
quá trình vận chuyển lớn hơn (khi động lực vật chuyển giống nhau );
- Độ ẩm của môi trờng sấy (trong thực tế thờng đợc biểu thị qua T) có ảnh h-
ởng đến tốc độ bay hơi nớc từ gỗ vào môi trờng sấy. Đại lợng này đặc trng cho ảnh h-
ởng của môi trờng sáy đến quá trình bề mặt ;
- Vận tốc tuần hoàn của môi trờng sấy v có ảnh hởng đến qua trình bề mặt, tuy
nhiên khi độ ẩm gỗ càng giảm thì ảnh hởng này càng giảm . nhng quan trọng hơn là v
ảnh hởng đến sự đồng đều đến w - do vậy có ảnh hởng đến thời gian sấy và chất lợng
gỗ sấy .
- Độ ứng của chế độ sấy là một khái niệm tổng hợp đặc trng cho mức độ trơng
ứng của chế độ sấy đối với nguyên liệu sấy.
Đối với một môi trờng sấy cới các thông số T và cụ thể và một nguyên liệu
sấy có độ ẩm wt cụ thể thì độ cứng của chế độ sấy đợc đặc trơng bằng độ sấy và chiều
dày ván . Dốc sấy là đại lợng đo bằng tỷ số giữa độ ẩm tức thời của gỗ và độ ẩm thăng
bằng của môi trờng sấy.
wcb
wt
Ds =
rõ ràng là với dốc sấy càng lớn thì chế độ sấy càng cứng, thời gian sấy càng giảm và
chất lợng sấy cũng càng giảm.
1.2 Nguyên tắc xây dựng và đánh giá chế độ sấy
Sấy gỗ là một công đoạn sản xuất do vậy yêu cầu đặt ra đối với nó cũng bao
gồm các yếu tố kinh tế và kỹ thuật chủ yếu là năng suất, chất lợng và hiệu quả . Trên
cơ sở các yêu cầu đó, một chế độ sấy phải bảo đảm sao cho :
- Gỗ sấy khô đạt yêu cầu chất lợng đặt ra;
- Thời gian sấy ngắn nhất- do vậy năng suất sấy cao nhất;
- Chi phí sấy (năng lợng nhân công và chi phí khác) là nhỏ nhất.
Nguyên tắc xây dựng, lựa chọn chế độ sấy là dựa vào phân tích ảnh hởng của
các thông số của môi trờng sấy vào các quá trình xẩy ra trong gỗ. ở đây cần chú ý các
điểm sau:
1. Trong sấy gỗ, quá trình vậ chuyển ẩm đóng vai trò hết sức quan trọng ( đối
với ván dày là vai trò quyết định) do vậy mọi chế độ sấy phải thúc đẩy quá trình vận
chuyển ẩm từ trong ra ngoài bề mặt gỗ. Cần phải chú ý là ở nhiệt độ cao gỗ dẫn ẩm tốt
hơn (T tăng dẫn đến a
,
tăng). Xuất phát từ nguyên tắc này ngời ta coi trọng giai đoanj
làm nóng gỗ ở nhiệt độ môi trờng () cao. Đối với nhiều loại gỗ ở Việt Nam việc tăng
độ ẩm môi trờng làm nóng gỗ và ở giai đoạn sấy đều có ý nghĩ hết sức quan trọng còn
do sự phụ thuộc đáng kể của hệ số quán tính nhiệt (a) vào độ ẩm W.
2. Đặc tính quá trình sấy gỗ phụ thuộc đáng kể vào môi trờng vào độ ẩm của nó.
Độ ẩm ban đầu của gỗ càng thấp, nhiệt độ môi trờng sấy càng có thể nâng cao, độ ẩm
môi trờng càng có thể giàm xuống và do vậy thời gian sấy có thể rút ngắn đợc đáng kể.
Cũng từ nguyên tắc này ta thấy là nên tận dụng hong phơi gỗ trớc khi sấy.
3. Ván càng mỏng càng dễ khô hơn nêm có thể tăng nhiệt độ và giảm độ ẩm môi
trờng sấy. Ván càng dày và độ ẩm ban đầu càng lớn thì cần thay đổi T và nhiều bậc
hơn. Tuy nhiên khi thay đổi bậc nhiệt độ cần chú ý đến hiệu ứng ngợc của gradT đối
với quá trình vận chuyền ẩm.
Biều đồ thay đổi trị số các thông số môi trờng sấy có thể đợc xác định theo 3 ph-
ơng pháp khác nhau:
1. Lập lịch trình thay đổi T và (T) cho cả quá trình sấy theo thời gian sấy.
Đâlà phơng pháp đơn giản, dễ sử dụng song kém linh hoạt và cho chất lợng sấy thấp:
nó có thể áp dụng cho những loại gỗ và thiết bị sấy đã đợc nghiên cứu kỹ.
2. Thay đổi T, (1) theo đoọ ẩm tức thời của gỗ sấy. Đây là phơng pháp đang
đợc áp dụng rộng rãi nhất hiện nay do nó linh hoạt, dễ điều chỉnh. Tuy nhiên nó đòi
hỏi phải thợng xuyên kiểm tra độ ẩm của gỗ trong lò sấy.
3. Thay đổi T, (T) theo đặc tính phát triển của nội ứng suất trong gỗ sấy.
Đây là phơng pháp có khả năng cho chất lợng sấy cao nhất. Tuy nhiên cha có phơng
pháp xá định nội ứng suất xuất hiện trong gỗ sấy một cách nhanh chóng và thuận tiện
thì phơng pháp này chỉ là một ý tởng.
1.3. Các loại chế độ sấy và cách lựa chọn
1.3.1. Các loại chế độ sấy
Trong công nghệ sấy gỗ, nhất là sấy ván xẻ việc lựa chọn chế độ sấy hợp lý có ý
nghĩa hết sức quan trọng. Việc lựa chọn chế độ sấy hợp lý là điều kiện cần trớc hết để
đạt đợc chất lợng sây cao và quá trình sấy hiệu quả cao.
Các chế độ sấy gỗ có thể phân loại theo nhiệt độ sấy, theo mức độ ảnh hởng của
quá trình sấy đến chất lợng gỗ hoặc theo nguyên tắc điều hành quá trình sấy.
- Phân loại theo nhiệt độ sấy: chế độ sấy nhiệt độ cao ( T>100
0
C ) ché độ sấy
nhiệt độ thấp. Đối với các loại ván xẻ ở Việt nam nói chung chỉ nên sấy ở nhiệt độ sấy
thấp.
- Phân loại theo mức độ ảnh hởng đến chất lợng gỗ sấy: chế độ sấy mềm, chế độ
sấy thông thờng và chế độ sấy cứng; ở chế độ sấy mềm, độ bền và màu sắc gỗ hoàn
toàn đợc giữ nguyên, nội ứng suất tồn tại trong gỗ không đáng kể; ở chế độ sấy thông
thờng gõ có thể biến màu nhng không đáng kể, độ bền của gỗ đợc bảo toàn; ở chế độ
sấy cứng gỗ bị biến màu, độ bền của gỗ giảm 15 - 20%.
- Phân loại theo nguyên tắc điều hành quá trình sấy: chế độ sấy hai cấp, ba cấp
hoặc nhiều cấp. Phổ biến hiện nay là chế độ sấy ba cấp, trong quá trình sấy, môi trờng
sấy đợc thay đổi theo ba cấp độ ẩm của gỗ: W> 30%; T
1
, 1, W=20 - 30%: T
2
,
2
và
W<20% ; T
3
,
3
. Chế độ sấy nhiều cấp đợc áp dụng ngày càng rộng rãi ( thí dụ trong
các lò sấy tách ẩm). Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật do độ ẩm của gỗ trong lò
sấy, chế đô sấy nhiều cấp sẽ đợc áp dụng ngày càng rộng rãi hơn.
Các chế độ sấy nhiệt độ thấp ba cấp điển hình đợc ghi ở bảng I-1.
1.3.2. Chọn chế độ sấy:
Dữ kiện để chọn chế độ sấy là : loại gỗ, độ dài ván, yêu cầu chất lợng và độ ẩm
ban đầu của gỗ.
Trong thực tế sản xuất hiện nay việc lựa chọn chế độ sấy rất phức tạp do gỗ Việt
Nam đa dạng về chủng loại và độ ẩm ban đầu cũng nh chiều dày ván đa vào một mẻ
sấy nói chung là không đồng nhất.
Bảng I-1. Các chế độ sấy nhiệt độ thấp
N
0
Độ ẩm
W%
Nhiệt
độ T
k
A B C
T
T
T
1
> 30
20-30
<20
63
67
83
3
6
23
0.86
0.75
0.34
5
9
25
0.78
0.64
0.30
7
11
27
0.70
0.58
0.28
2
> 30
20-30
<20
57
61
77
2
5
21
0.90
0.78
0.36
4
7
23
0.81
0.70
0.32
6
10
25
0.72
0.59
0.29
3
> 30
20-30
<20
52
55
70
2
5
20
0.90
0.76
0.35
4
7
22
0.80
0.68
0.31
6
9
24
0.71
0.66
0.27
4
> 30
20-30
<20
47
50
62
2
5
18
0.90
0.75
0.36
3
6
19
0.84
0.70
0.33
4
7
20
0.79
0.66
0.31
5
> 30
20-30
<20
42
45
57
2
4
17
0.89
0.79
0.36
3
5
18
0.83
0.74
0.34
4
6
19
0.77
0.69
0.31
Loại gỗ: Trong công nghệ sấy, khối lợng riêng () và đặc tính cấu tạo của gỗ ảnh hởng
rất lớn đến quá trình sấy. Do đó việc phân loại gỗ theo đặc tính công nghệ sấy chủ yếu
đợc dựa vào khối lợng rieng và có tính đến đặc tính cấu tạo của gỗ. Theo nguyên tắc
đó có thê phân các loại gỗ theo 4 nhóm công nghệ sấy:
Nhóm 1: Các loại gỗ cứng, nặng ( gỗ nhóm II,III).
Nhóm 2: Các loại gỗ trung bình (nhóm IV, V).
Nhóm 3: Các loại gỗ nhẹ, mềm (Nhóm VI,VIII).
Nhóm 4: Loại đặc biệt - những loại gỗ khó sấy do đặc tính cấu tạo. Có thể xếp
vào nhóm này các loại gỗ sau: giổi, chò nâu, sâng, gội, vên vên)
Độ dầy: gỗ càng dày càng khó sấy và đòi hỏi chế độ sấy với T và T nhỏ. Để
chọn chế độ sấy ngời ta phân cấp chiều dày ván theo cấp khác nhau. ở đâu ta áp dụng
phơng pháp phân cấp theo 5 cấp chiều dày: 22mm, 22 < S 30mm; 30 < S <
40mm; 40 < S 50mm và 50 >S.
Yêu cầu chất lợng: yêu cầu chất lợng có thể xác định đợc dựa vào mục đích sử
dụng gỗ sau khi sấy. Hiện nay yêu cầu chất lợng có thể xác định theo yêu cầu của
khách hàng (thí dụ đối với hàng mộc xuất khẩu). Trong sản xuất hàng mộc, độ chính
xác gia công các chi tiết phụ thuộc đáng kể vào chất lợng gỗ sấy; chính vì lý do đó mà
việc phân cấp chất lợng gỗ sấy có thể xuất phát từ cấp chính xác gia công chi tiết hàng
mộc:
Cấp chính xác gia công chi tiết: 1 2 3 0
Cấp chất lợng sấy I II III IV
Độ ẩm ban đầu của gỗ (W
đ
): Độ ẩm W
đ
càng cao thì càng sử dụng chế độ sấy
với T và T càng thấp. Nếu W
đ
<W
bh
có thể sử dụng ngay cấp thứ 2 của từng chế độ
sấy.
Trên cơ sở các dữ kiện vừa phân tích ở trên ta tiến hành lựa chọn chế độ sấy cho
từng mẻ sấy (Bảng II-2).
Bảng II- 2: Lựa chọn chế độ sấy cho từng loại gỗ.
Nhóm
gỗ
Hạng
chất
Chiều dài ván mm
< 20 20 < S < 30 30 < S <40 40 < S < 50 > 50
1
I
II
B
1
C
1
B
2
C
2
B
3
C
3
A
4
B
4
A
5
B
5
2
I
II
A
1
B
1
B
1
C
1
B
2
C
2
B
4
C
3
A
5
B
5
3
I
II
A
1
B
1
A
2
B
1
B
1
C
1
A
3
B
3
A
4
B
4
4
I
II A
1
A
2
A
3
A
4
A
5
Bài 2: Lò sấy và thiết bị lò sấy
1.Phân loại lò sấy gỗ.
Cho đến ngày nay, ngành công nghề sấy gỗ đã trả qua một quá trình phát triển
lâu dài và đa dạng. Hiện nay, trong thực tế sản xuất có nhiều loại lò sấy đang đợc sử
dụng; có nhiều phơng pháp sấy đang đợc nghiên cứu. Trớc thực tế đó, việc phân loại lò
sấy có một ý nghĩa lý luận và thực tiễn quan trọng.
Các lò sấy gỗ hiện hành có thể phân loại theo các đặc tính sau đây:
theo phơng
1.1 Phân loại lò sấy theo pháp phơng sấy:
Theo đặc tính này các lò sấy có thể phân ra các loại : lò sấy đối lu, lò sấy trong
chất lỏng, lò sấy ly tâm, lò sấy tiếp xúc, lò sấy cao tần và lò sấy chân không.
Trong các lò sấy đối lu quá trình trao đổi nhiệt và ẩm giữa gỗ và môi trờng sấy
đợc thực hiện theo nguyên lý trao đổi đối lu. Môi trờng sấy ở đây là chất khí ( không
khí ẩm, hơi đốt, hơi nớc ) đây là loại lò sấy phổ biến nhất hiện nay. Chính vì lý do
đó, ở đây ta chỉ tập chung nghiên cứu loại lò sấy đối lu; còn các loại lò sấy khác sẽ đợc
xem xét đến ở phần riêng ( các phơng pháp sấy đặc biệt ) .
1.2 Phân loại lò sấy đối lu :
Các lò sấy đối lu có thể phân loại theo các đặc tính: theo kết cấu, theo môi tr-
ờng sấy sử dụng, theo nguồn nhiệt, theo nguyên lý hoạt động và theo đặc tính( tuần
hoàn ) của trờng sấy .
1.2.1 Phân loại theo kết cấu lò sấy:
Buồng sấy, lò sấy con lăn, lò sấy băng chuyền, lò sấy trống quay, lò sấy khi
động học
Trong các buồng sấy nguyên liệu sấy thờng đợc sếp trên các xe goòng. Trong
quá trình sấy thờng đứng cố định hoặc dịch chuyển theo chu kỳ lớn.Hiện nay buồng
sấy là loại lò sấy duy nhất đợc dùng để sấy gỗ xẻ. Chính vì vậy trong các tài liệu kỹ
thuật sấy gỗ xẻ, khi nói đến lò sấy là ngời ta chủ yếu nói đến buồng sấy gỗ. Lò sấy con
lăn và băng chuyền dùng để sấy ván bóc, lò sấy tróng quay, lò ấy khi động học chr yếu
dùng để sấy dăm gỗ. Các loại lò sấy này đợc đề cập đén trong môn học công nghệ ván
nhân tạo
1.2.2 Phân loại theo môi trờng sấy:
Môi trờng sấy trong lò sấy gỗ có thể là không khí ẩm, hơi đốt (khói lò), hơi nớc
quá nhiệt
1.2.4 Phân loại theo nguyên lý hoạt động :
Lò sấy kiểu chu kỳ và lò sấy kiểu liên tục. Lò sấy kiểu chu kỳ là kiểu lò sấy gỗ
phổ biến nhất hiện nay. Trong lò sấy này ngời ta sấy gỗ theo từng mẻ (gỗ đợc đa và
một lần sấy khô xong đợc đa ra).Trong các lò sấy kiểu liên tục (hầm sấy), gỗ đợc đa và
ở đầu ớt và lấy ra ở đầu khô gỗ vào lò ngay trong quá trình sấy. Khác với lò sấy chu
kỳ, trong lò sấy liên tục môi trờng sấy thay đổi dọc theo chiều dài lò, xong tại mỗi
điểm thì môi trờng sấy là không đổi trong suốt quá trình sấy.
1.2.5 Phân loại theo đặc điểm tuần hoàn của môi trờng sấy :
Trong các lò sấy tuần hoàn tự nhiên môi trờng sấy chuyển động chủ yếu do
chênh lệch nhiệt độ, độ cao, trong các lò sấy tuần hoàn cỡng bức, môi trờng sấy có
chuyển động định hớng nhờ hệ thống quạt khuấy gió. Trong các lò sấy tuần hoàn một
lần toàn bộ môi trờng sấy đợc sử dụng trở lại ( có tái tuần hoàn ).
2.Nguyên lý tuần hoàn của môi trờng sấy
Quá trình tuần hoàn của môi trờng lò sấy có thể phân tích đợc trên cơ sở sơ đồ
nguyên lý của lò sấy và trích biểu đồ Id biểu diễn quá trình sấy.
2.1 Khi môi trờng sấy là không khí ẩm :
Đây là trờng hợp phổ biến nhất. ở Việt Nam hiện nay trong các lò sấy hơi nớc,
lò sấy hơi đốt gián tiếp, lò sấy điện trở đều đợc sắp xếp vào nhóm này. Sơ đồ nguyên lý
và trích biểu đồ Id biểu diễn quá trình sấy lý thuyết trong các lò sấy thuộc nhóm này đ-
ợc thể hiện trên hình V-1 và V-2.
Trong nhiều trờng hợp (thí dụ nh trong các lò dung tích lớn), nhằm đạt đợc sự
phân bố nhiệt độ môi trờng sấy hợp lý, ngời ta áp dụng phơng án sấy có gia nhiệt trung
gian. Sơ đồ nguyên lý và biểu đồ Id của các lò sấy này đợc thể hiện ở hình V-3.
2.2 Khi môi trờng sấy là hơi đốt (Khói lò).
Trong các lò sấy hơi đốt trực tiếp, môi trờng sấy là hỗn hợp của khói lò với
không khí ẩm. Các lò sấy hơi đốt, nếu khói lò đợc sử lý thích hợp, có thể có hiệu suất
nhiệt cao, nhất là trong các trờng hợp đ]ợc phép sấy ở nhiệt độ cao,(thí dụ trong các lò
sấy ván mỏng). Sơ đồ nguyên lý và trích biểu đồ Id của các quá trình sấy trong
=1,0
1
0
2
o
2
Đống gỗ
1
H. V-1.Môi trờng sấy tuần hoàn một lần ( không tái tuần hoàn )
H.V-2. Môi trờng sấy tuần hoàn nhiều lần (có tái tuần hoàn )
Thiết bị tản nhiệt
o
Thiết bị tản nhiệt
2
Đống gỗ
1
0
,
=1,0
1
2
2
,
Đống gỗ
Thiết bị tản nhiệt
Đống gỗ
Thiết bị tản nhiệt 1
2
1
,
0
,
0
2
,
=1,0
1
1
,
2
,
2
H.V-3. Môi trờng sấy có đốt nóng trung gian
Hình V-1 V-3. Sơ đồ nguyên lý và trích biểu đồ Id
của lò sấy cấp nhiệt có môi trờng sấy là không khí ẩm
Các lò sấy này đợc thể hiện trên hình V-4.
Hình V-4 Sơ đồ nguyên lý và trích biểu đồ Id
của lò sấy cấp nhiệt có môi trờng sấy là hơi nớc
2.3 . Nhiệt làm bay hơi nớc trong quá trình sấy:
Sự biến đổi (lý thuyết ) của môi trờng sấy trong một quá trình sấy cơ bản đợc
thể trên biểu đồ Id nh hình V-5.
Từ hình V-5 ta thấy: Trong quá trình sấy, thờng xuyên từ lò sấy có một lợng
không khí ở trạng thái 2 (I2, d2) thải ra ngoài và đồng thời một lợng không khí tơng đ-
ơng có trạng thái 0 (Io,do ) đợc đa và lò. Nh vậy, để làm bay hơi 1kg ẩm từ gỗ ta cần
trao đổi một lợng không khí bằng g
1kg
:
g
1kg
=
02
1000
dd
(5-1)
Trên cơ sở điều kiện cân bằng
Lò đốt
0
1
2
2
2
M
Đống gỗ
1
2
K
M
=1,0
0
I = 0
=1,0
2(I
2
d
2
)
1(I
1
d
1
)
0(I
0
d
0
)
nhiệt và công thức (5-1 ) ta có thể
xác định đợc nhiệt lợng cần cho
khí để làm bay hơi 1kg ẩm (lý thuyết )
Hình V-5: Tính toán nhiệt làm
I
2
- I
o
bay hơi
nớc trong lò sấy
q
1kg
= (I
2
- Io )g1kg = 1000 (5-2)
d
2
- d
o
Công thức (5-2 )là công thức cơ sở để tính toán nhiệt cho các lò sấy cấp nhiệt. Ta
nhận thấy nhiệt lợng tiêu hao để làm bay hơi 1kg ẩm phụ thuộc vào tơng quan giữa các
trong các trạng thái không khí lấy vào (Io, do ) và thải ra (I
2
- d
2
).
Trong các quá trình sấy thực tế, quá trình bay hơi không phải là đoạn nhiệt do vậy
I
1
I
2
và
quá trình sấy không biểu thị bằng đờng I= const.
Nguyên nhân : Trong quá trình sấy thực tế, giữa môi trờng sấy và nguyên liệu sấy
có sự trao đổi nhiệt: Nếu gọi nhiệt lợng trao đổi là
q
ta có:
I
2
= I
1
+
q
( 5 - 3 )
Thành phần của
q
có thể là : Nhiệt lợng làm thay đổi nhiệt độ của nguyên liệu sấy,
nhiệt lợng chứa trong ẩm bay hơi từ gỗ vào môi trờng sấy và các loại thất thoát
nhiệt .Do trong từng giai đoạn sấy nói chung nhiệt độ của gỗ là không đổi và phần
nhiệt thất thoát đã tính đến trớc cho nên có thể xem
q
là nhiệt lợng chứa trong ẩm
bay hơi tứ gỗ vào môi trờng. Do vậy công thức ( 5 -2 ) có dạng:
I
2
- Io
q
1
kg =1000 - C
n. .
T
g
(5. 2b )
d
2
- d
o=
ở đây : C
n
- Nhiệt dung riêng của nớc
T
g
- Nhiệt độ của gỗ trong lò sấy.
3. Các yêu cầu đối với cấu trúc lò sấy
Cũng nh các thiết bị công nghệ khác, cấu trúc của lò sấy gỗ phải bảo đảm cho
nó hoạt động đợc theo đúng nguyên lý và chế độ công nghệ đã lựa chọn. Hiện nay
phần lớn các lò sấy gỗ hoạt động theo sơ đồ nguyên lý ở hình V-2. Trên cơ sở sơ đồ
nguyên lý đó, ngời ta đã thiết kế nhiều kiểu lò sấy có sơ đồ cấu trúc rất khác nhau: sơ
đồ đợc dẫn ở hình V- 6 là một thí dụ
Quá trình sấy chỉ đợc thực hiện khi không khí đi qua đống gỗ ( 1 -2 ) song để
đảm bảo cho quá trình đó diễn ra theo đúng chế độ đã chọn trong lò sấy cần phải có
các thiết bị sau:
- Vỏ lò sấy có chức năng ngăn cách không gian trong lò sấy với môi trờng xung
quanh . Vỏ lò phải đảm bảo kín, khít, cách ấm. Cách nhiệt để đảm bảo cho quá trình
trao đổi với bên ngoài diễn ra theo đúng chế độ. Ngoài ra vỏ lò phải đảm bảo các yêu
cầu đối với một bộ phận kiến trúc trong phân xởng .
- Thiết bị gia nhiệt có chức năng cho môi trờng sấy.
- Thiết bị khuấy gió: Là động lực tạo ra sự tuần hoàn của môi trờng sấy trong lò.
Sự tuần hoàn này phải đảm bảo sao cho các thông số của môi trờng sấy ở các vị trí
khác nhau trong lò đúng theo yêu cầu của chế độ sấy.
- Thiết bị kiểm tra, điều khiển
Ngoài ra các yêu cầu đối với từng bộ phận thiết bị riêng biệt còn có những yêu
cầu, chỉ có thể đạt đợc bằng các biện pháp tổng thể với sợ phối hợp của các bộ phận
thiết bị khác nhau nh : Sự hợp lý về khí động học, các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật
Trong từng điều kiện cụ thể cần phải cân nhắc xem xét từng giải pháp để có đợc một
cấu trúc lò sấy phù hợp.
4. Thiết bị lò sấy
4.1. Vỏ lò sấy:
Vỏ lò sấy có chức năng chính là ngăn cách không gian trong lò sấy vớ môi trờng
xung quanh. Ngoài ra vỏ lò sấy phải có kết cấu bến vững hợp lý, bảo đảm cách ẩm,
cách nhiệt tốt và phải đáp ứng đợc các yêu cầu riêng biệt khác trong từng trờng hợp cụ
thể .
4.1.1 Kết cấu vỏ lò sấy:
Có 2 loại vỏ lò: Loại xây cố định và loại lắp ghép. Vỏ lò xây cố định thờng đợc
xây từ các loại vật liệu xây dựng thông thờng : gạch đỏ loại tốt (gạch A) xi măng, cát,
sỏi ở các lò sấy này tờng lò thờng xây gạch ( dày 1- 1,5 viên gạch ) mặt trong trát
vữa xi măng mác cao (>15 mm), láng bóng bắng nớc xi măng . Để tăng cờng khả
năng cách ẩm của tờng trong một số trờng hợp mặt trong tờng có thể đợc quét liệu
cách ẩm. Trần lò sấy thờng là bằng bê tông cốt thép có lớp cách nhiệt ẩm và cách nhiệt
( bằng xi than, bông thuỷ tinh ).
Vỏ lò sấy lắp ghép (tờng, trần )thờng đợc tạo thành từ các tấm pa nen cách
nhiệt . Các tấm pa nen này thờng có chiều dày 70 - 100mm và có 3 lớp: Hai lớp trong
và ngoài bằng kim loại (nhôm là tốt nhất) dày 1.0 - 2.0 mm đợc ốp lên khung sờn
bằng thép hình ; ở giữa là lớp cách nhiệt ( bông thuỷ tinh ).
So với vỏ lò xây, vỏ lò lắp ghép có khả năng cho chất lợng sấy cao hơn do nó có
khả năng cách nhiệt và cách ẩm tốt hơn ; vỏ lò lắp ghép cũng có u điểm là có thể tháo
dời vận chuyển đến nơi khác rồi lắp đặt lại. Tuy nhiên so với lò xây vỏ lò lắp ghép th-
ờng đắt hơn.
Nền, móng lò sấy ngoài yêu cầu về độ bền vững cần phải đáp ứng yêu cầu cách
ẩm, nhất là ở các vùng có mực nớc ngầm cao. Thông thờng nền sấy đợc đổ bê tông và
láng xi măng mác cao.
Cửa lò là bộ phận xung yếu nhất của vỏ lò. Ngoài các yêu cầu về cách ẩm và
cách nhiệt, cửa lò sấy còn phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Có kích thớc, hình dạng ổn định.
- Nhẹ, đóng mở dễ dàng,
- Kín khít khi đóng
Cửa có ba bộ phận chính; cánh cửa, cơ cấu đóng mở cửa và cơ cấu ép cửa cánh
cửa có khung sờn bằng thép hình, hai lớp ốp ngoài và trong bằng kim loại, nhôm tôn
;lớp giữa là bông thuỷ tinh cách nhiệt, các loại cửa khung gỗ nói chung không đáp ứng
đợc yêu cầu kỹ thuật.
Cửa có thể đợc đóng cửa bằng cánh quay quanh bản lề thẳng đứng hoặc nằm
ngang,hoặc chuyển dịch tịnh tiến nhờ xe treo hoặc tời kéo, đối với những lò sấy nhỏ,
dung tích dới 5m /mẻ, ngời ta thờng dùng cửa bản lề đứng 1cánh (rộng 1,8-2,0m) đối
với những lò sấy dung tích lớn, kích thớc cửa lớn nên dùng cửa nâng kéo
Để tạo độ kín cần thiết, trên cửa phải có cơ cấu ép cửa. Các cơ cấu ép cửa nói
chung đợc thiết kế theo 3 nguyên tắc, ép bằng trục vít, ép bằng tay quay cam và ép
bằng tự trọng cửa; nguyên tắc ép bằng tự trọng cửa chỉ áp dụng đợc cho các loại cửa
bản lề nằm ngang. Một số chi tiết kết cấu đợc trích dẫn ở hình V-8.
4.2. Thiết bị gia nhiệt
Có chức năng cấp nhiệt cho lò sấy. Thông thờng thiết bị gia nhiệt của một lò
sấy đối lu có hai bộ phạn chính: thiết bị cấp nhiệt (nguồn nhiệt) và thiết bị tản nhiệt
(trao đổi nhiệt). Vật chất tải nhiệt từ nguồn nhiệt vào lò sấy để cấp cho môi trờng sấy
( thông qua thiét bị tản nhiệt) gọi là chất tản nhiệt.
4.2.1. Thiết bị gia nhiệt của lò sấy hơi đốt.
Lò sấy hơi đốt có hai loại: Lò sấy hơi đốt trực tiếp và lò sấy hơi đốt gián tiếp. ở
lò sấy hơi đốt trực tiếp hơi đốt thu đợc từ lò đốt đợc lọc sạch và đa thẳng vào lò sấy.
Nh vậy hơi đốt vừa là chất tản nhiệt vừa là thành phần của môi trờng sấy. Thiết bị gia
nhiệt ở những lò sấy này chỉ bao gồm lò đốt, bộ phận lọc khói ( không có thiết bị tản
nhiệt). ở lò sấy hơi đốt gián tiếp thiết bị gia nhiệt bao gồm lò đốt và thiết bị tản nhiệt.
Lò đốt: lò đốt cấp hơi đốt cho những lò sấy hơi đốt gián tiếp thờng có kích thớc,
công suất lớn và khả năng cấp hơi cho cụm nhiều lò sấy. lò đốt này có u điểm là tiết
kiệm nhiên liệu và phù hợp với quy mô lớn. ở Việt Nam hiện nay phổ biến lò sấy hơi
đốt gián tiếp dung tích nhỏ.
Thiết bị tản nhiệt hơi đốt: Là những đờng ống (ống, máng) hơi đốt từ lò đốt ra
ống khói. Các đờng dẫn này thờng bằng gạch hoặc kim loại
Hình V- 6: Thiết bị tản nhiệt hơi đốt
a. ống xây gạch; b. Máng nghiêng kim loại; c,d. ống kim loại;
4.2.2. Thiết bị gia nhiệt của lò sấy hơi nớc
Hệ thống thiết bị gia nhiệt của lò sấy hơi nớc bao gồm: Nồi hơi, thiết bị tản nhiệt
van tách nớc nồi hơi.
- Nồi hơi: là thiết bị cấp hơi nớc đợc sử dụng rộng rãi trong ngành. Trong chế
biến gỗ nồi hơi đợc dùng để cấp nhiệt cho máy ép, thiết bị hấp sấy gỗ Nồi hơi và
thiết bị nồi hơi là thiết bị áp lực cho nên việc sản xuất lắp đặt sửa chữa cũng nh vận
hành đều phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các quy định của nhà nớc về an toàn của
hiết bị áp lực.
- Thiết bị tản nhiệt: có chức năng cấp nhiệt của hơi nớc cho môi trờng sấy
(calorifer hơi - khí ). Calorifer hiện có 3 loại: ống gang có cánh tản nhiệt, ống thép
trơn, dàn tản nhiệt.
- Van tách nớc: (van gạt nớc). Khi hơi nớc ngng tụ có một nhiệt lợng lớn đợc toả
ra. Do vậy, khi làm việc phải làm sao để cho quá trình ngng hơi xẩy ra ngay trong thiết
bị tản nhiệt. Van tách nớc đợc lắp ngay sau thiết bị tản nhiệt có chức năng giữ hơi nớc
lại trong thiết bị tản nhiệt trong khi vẫn cho nớc ngng tơh do thoát ra hệ thống tản
nhiệt. Van tách nớc có nhiều loại. Trong các hệ thống sấy gỗ ngời ta sử dụng van thuỷ
tĩnh (van phao) và van nhiệt động. Van tách nớc đợc chọn theo ba thông số chủ yếu: đ-
ờng kính danh nghĩa, công suất thoát nớc, áp suất làm việc.
4.3. Thiết bị khuấy gió.
a. Chức năng của thiết bị khuấy gió
Diễn biến quá trình sấy phụ thuộc vào hai nhóm quá trình: quá trình vận chuyển
trong gỗ và quá trình trao đổi trên bề mặt giữa gỗ và môi trờng sấy. Cờng độ của quá
trình trao đổi phụ thuộc đáng kể vào vận tốc môi trờng sấy trên bề mặt gỗ: Khi vận tốc
môi trờng sấy tăng các hệ số trao đổi nhiệt và trao đổi ẩm đều tăng, tuy nhiên quá trình
sấy gỗ vận tốc môi trờng sấy có ý nghĩa trớc hết là nó ảnh hởng đến mức độ khô đồng
đều của gỗ trong lò sấy. Phân tích quá trình sấy đợc biểu diễn trên hình V-7
T
K
a
T
K
b
T
K
c
d
AB
(a)
W
1
3
2
4
W4
t
2
t
3
t
4
t
5
t
6
6
II
I
(b)
Hình V- 7: Quá trình khô của gỗ rong lò sấy
I. Đờng W = f (t) tại điểm đầu gió; (A)
II. Đờng W = f (t) tại điểm cuối gió; (B)
Điều này không thể tránh khỏi là gỗ ở điểm A sẽ khô nhanh hơn gỗ ở điểm B
( do T
A
> T
B
và
A
<
B
) và tại mọi thời điểm trong quá trình sấy đều tồn tại sự chênh
lệch độ ẩm W giữa W
A
và W
B
: W = W
A
- W
B
> 0
điều này ta thấy rõ trên hình V-7 b khi vận tốc môi trờng sấy càng lớn, W càng nhỏ
và do vậy thời gian sấy giảm, chất lợng sấy tăng. Theo kết quả của nhiều nghiên cứu
khác nhau khoảng hợp lý của vận tốc môi trờng sấy trong đống gỗ là v = 2 - 3 m/s.
Thiết bị khuấy gió có chức năng tạo ra đó trong môi trờng sấy trong suốt quá trình
sấy. Để thực hiện đợc điều đó và để bảo đảm đợc chế độ sấy đã định, môi trờng sấy
phải thực hiện liên tục các vòng tuần hoàn trong lò sấy. Khi chuyển động do sợ thay
đổi vận tốc đột ngột cũng nh do ma sát giữa thành ống, kênh dẫn áp suất tĩnh của dòng
khí bị tổn hao. Để khắc phục tổn hao cột áp này tức là duy trì sự tuần hoàn của môi tr-
ờng sấy trong lò sấy ngời ta dùng quạt gió. Ngoài quạt gió là thiết bị chính, hệ thống
thiét bị khuấy gió bao gồm cả các màn hớng gió, kênh dẫn
5. CáC KIểU Lò SấY
5.1.Các kiểu lò sấy hơi nớc:
Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng nhiều lò sấy hơi nớc kiểu chu kỳ. Các lò
sây này sử dụng hơi nỡc bão hoà áp suất từ 0,5 đến 5,0 KG/cm
2
thiết bị tản nhiệt đợc
sử dụng hầu hết là dàn tản nhiệt. có các kiểu lò sấy dùng thép tản nhiệt, các kiểu lò sấy
hơi nớc đợc dẫn ở hình V- 7
a