CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
******************
MÔN CÔNG NGHỆ TÁI SINH VÀ THU HỒI TÀI NGUYÊN
Đề tài
TÁI CHẾ GỖ
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
NHÓM THỰC HIỆN
Th.S Lê Tấn Thanh Lâm
1. Trình Thị Diệu Hương
2. Nguyễn Thành Nam
3. Nguyễn Văn Mạnh
4. Võ Thị Chúc Ly
5. Trần Văn Niệm
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2012
Nhóm 7
1
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
MỤC LỤC
1. Hiện trạng............................................................................................................................3
2. Mục tiêu..............................................................................................................................4
II. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu...................................................................................4
1.Gỗ.........................................................................................................................................4
Đặc tính của gỗ...................................................................................................................4
2.Gỗ phế liệu...........................................................................................................................5
3.Ván nhân tạo........................................................................................................................5
4.Các hóa chất sử dụng...........................................................................................................7
4.1Chất kết dính......................................................................................................................7
4.3 Chất chống ẩm..............................................................................................................8
5.Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván......................................................................9
5.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu..........................................................................................9
5.2. Khối lượng riêng của ván.............................................................................................9
5.3. Hình dạng và kích thước dăm......................................................................................9
5.4 Độ ẩm thảm dăm.........................................................................................................10
5.5 Ảnh hưởng của chế độ ép............................................................................................10
1.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu.................................................................................12
1.2 Trộn keo và chất chống ẩm.........................................................................................12
1.3 Trải thảm dăm và ép sơ bộ.........................................................................................13
1.4 Ép ván (ép nhiệt).........................................................................................................14
1.5 Khâu xử lý ván............................................................................................................14
2. Thiết bị trong quy trình.....................................................................................................15
2.1 Thiết bị băm dăm........................................................................................................15
2.2 Máy nghiền dăm:........................................................................................................16
2.6 Máy trải thảm..............................................................................................................19
2.8 Máy ép nhiệt nhiều tầng..............................................................................................21
Chà nhám:.........................................................................................................................23
IV. Kết luận và đề nghị...........................................................................................................24
1. Kết luận.............................................................................................................................24
2. Đề nghị..............................................................................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................25
Nhóm 7
2
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
I. Mở đầu
1. Hiện trạng
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ sản phẩm gỗ trên thế giới tăng đáng kể, với mức tăng tối
thiểu 8%/năm. Ngành chế biến gỗ Việt Nam đang phát triển với tốc độ rất nhanh trong
những năm gần đây, vươn lên là một trong 7 mặt hàng đem lại kim ngạch xuất khẩu
hàng gỗ chế biến lớn nhất ở khu vực Đông Nam Á. Hiện cả nước có khoảng 2.000
doanh nghiệp chế biến gỗ với năng lực chế biến 2,2 – 2,5 triệu mét khối gỗ tròng mỗi
năm, trong đó có 450 công ty chuyên sản xuất xuất khẩu (120 công ty chuyên sản xuất
hàng ngoài trời và 330 công ty sản xuất hàng nội thất).
Tuy nhiên, trên thực tế việc khai thác và chế biến ở Việt Nam vẫn chưa đạt hiệu quả
cao. Theo thống kê trong khai thác tỷ lệ lợi dụng gỗ chỉ đạt 30-35% thể tích thân cây,
phần lớn khối gốc, rễ, cành, ngọn, lá, cây sâu bệnh, dập vỡ… được bỏ lại trong rừng.
Trong khâu cưa xẻ, tỷ lệ thành phẩm chỉ đạt trung bình 60% thể tích. Tỷ lệ lợi dụng
chung chỉ đạt (30-35%) x 60% = 18-21%. Như vậy, một lượng rất lớn phế liệu gỗ chưa
được sử dụng hợp lý, gây lãng phí rất lớn về tài nguyên gỗ. Ngoài ra, trong quá trình
khai thác, vận chuyển, lưu bãi, gỗ bị suy giảm chất lượng do nấm mốc và côn trùng
phá hoại.
Đối với các nước công nghiệp phát triển, trình độ dân trí cao, có thái độ ứng xử với
môi trường tự nhiên, việc xử dụng phế liệu gỗ được coi là trách nhiệm và nghĩa vụ của
công dân. Ví dụ trong công nghiệp sản xuất ván dăm, nguyên liệu chủ yếu từ nguồn gỗ
phế liệu với tỷ lệ trên 50%.
Đối với Việt Nam, nguồn gỗ phế liệu hiện nay không được sử dụng đúng, phù hợp với
tiềm năng và giá trị về mặt kinh tế và khía cạnh môi trường. Hiện nay có rất ít các nhà
máy chế biến gỗ với công suất lớn, chưa có khu sản xuất chế biến gỗ tập trung. Trong
khi đó nguồn gỗ phế thải rất lớn, khoảng 40% so với công suất tính theo gỗ tròn.
Khối lượng mùn cưa rất lớn, khoảng 8-12% hiện nay chưa được tận dụng triệt để, phát
thải ra môi trường, ảnh hưởng xấu đến môi trường qua việc bổ sung lượng rác thải. Tại
những khu chế biến gỗ có công suất lớn, khối lượng gỗ phế thải rất lớn, thường phải
vận chuyển đến nơi khác hoặc thuê vận chuyển thải ra bãi rác, làm tăng chi phí, mặt
khác về lâu dài khi các chế tài về xử lý môi trường được hoàn thiện, việc phát thải ra
môi trường còn chịu các khoản thuế môi trường.
Nhóm 7
3
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
Tuy nhiên, đã có một số cơ sở biết tổ chức sản xuất chế biến tổng hợp, tận dụng tối đa
nguyên liệu gỗ để tạo ra sản phẩm. Đã xuất hiện nhiều mô hình chế biến gỗ tổng hợp,
phế liệu gỗ được sử dụng để băm dăm làm nguyên liệu cho sản xuất ván dăm . Hiện
nay đã có nhiều doanh nghiệp biết tận dụng gỗ bìa bắp, đầu mẩu, mùn cưa, phoi bào
để sản xuất ván nhân tạo. Gỗ bìa bắp đầu mẩu được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất
ván ghép thanh dạng Finger Joint hoặc các dạng ván ghép khung rỗng, khung đặc và
một số dạng ván ghép đặc biệt khác. Mùn cưa và phoi bào được tận dụng tối đa, kết
hợp với chất kết dính (keo dán gỗ) để tạo ra các sản phẩm tấm phẳng hoặc định hình
dạng ván dăm.
Tóm lại, khả năng tận dụng gỗ phế liệu hiện nay còn rất hạn chế, hàng năm chúng ta
bỏ phí một khối lượng lớn gỗ phế liệu, trong khi đó nguyên liệu gỗ phục vụ công
nghiệp chế biến bị thiếu hụt, hàng năm phải nhập khẩu 80% phục vụ nhu cầu, đó chính
là nghịch lý rất lớn, câu trả lời thuộc về ngành công nghiệp chế biến gỗ và các ngành
công nghiệp khác có liên quan như công nghệ hoá học, công nghệ nhiệt phân, thuỷ
phân...
2. Mục tiêu
Với đề tài tái chế gỗ nhóm mong muốn sẽ tìm hiểu kĩ hơn về gỗ và quy trình sản xuất
ván dăm từ nguồn gỗ phế liệu
II. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu
1. Gỗ
Gỗ là một dạng tồn tại vật chất có cấu tạo chủ yếu từ các thành phần cơ bản như:
xenluloza (40-50%), hemixenluloza (15-25%), lignin (15-30%) và một số chất khác.
Sơ bộ thống kê hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 ngành dùng gỗ làm nguyên,
vật liệu với trên 22.000 công việc khác nhau và sản xuất ra hơn 20.000 loại sản phẩm.
Đặc tính của gỗ
•
Cách nhiệt, cách điện, ngăn ẩm tốt, nhiệt dãn nở bé.
•
Mềm nên có thể dùng các máy móc, dụng cụ để cưa, xẻ, bào, khoan, tách chẻ với vận
tốc cao.
•
Dễ nối ghép bằng đinh, mộng, keo dán.
Nhóm 7
4
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
•
Có vân thớ đẹp, dễ nhuộm màu, dễ trang sức bề mặt.
•
Dễ phân ly bằng hóa chất dùng sản xuất giấy và tơ nhân tạo.
•
Là nguyên liệu tự nhiên, chỉ cần trồng, chăm sóc và dùng máy móc đơn giản để khai
thác và chế biến là có được
•
Sinh trưởng chậm, đường kính có hạn, có nhiều khuyết tật tự nhiên
•
Dễ mục, dễ bị sinh vật (mối, mọt,...) phá hoại
2. Gỗ phế liệu
Gỗ phế liệu là các dạng nguyên liệu gỗ không đáp ứng yêu cầu của nguyên liệu gỗ xẻ
và các sản phẩm phụ của công nghiệp khai thác và chế biến gỗ theo phương pháp cơ
học. Khối lượng gỗ phế liệu nhiều hay ít tuỳ thuộc vào trình độ kỹ thuật, công nghệ
khai thác và chế biến gỗ.
Gỗ phế liệu bao gồm các dạng sau:
- Phế liệu của công nghiệp xẻ bao gồm: bìa, rìa, mùn cưa, đầu mẩu
- Phế liệu từ quá trình sản xuất đồ mộc bao gồm: phoi bào, mùn cưa, bụi (bột) gỗ.
- Phế liệu của công nghiệp sản xuất gỗ dán, gỗ lạng bao gồm: ván mỏng vụn, ván dán
vụn, lõi bóc, ván rọc rìa...
- Phế liệu của công nghiệp sản xuất diêm, xây dựng.
- Phế liệu khai thác bao gồm: cành nhánh, đầu mẩu, gỗ tròn đường kính nhỏ, gỗ
không hợp quy cách, rễ cây, gốc cây...
- Gỗ khô mục, cây bụi...
- Gỗ và sản phẩm phế thải sau quá trình sử dụng
Đặc tính của gỗ phế liệu
Tuỳ thuộc mục đích sử dụng gỗ phế liệu, mục đích yêu cầu được đặt ra, có thể
xét đặc tính gỗ phế liệu dưới nhiều góc độ khác nhau.
Trước hết, gỗ phế liệu cũng là nguyên liệu gỗ với những đặc tính vốn có. Theo
yêu cầu của việc sử dụng, chế biến, cần xác định được các đặc tính ảnh hưởng lớn đến
quá trình xử lý, chế biến và chất lượng sản phẩm thu được.
Đặc tính chung nổi bật của gỗ phế liệu là sự đa dạng về kích thước và loại gỗ,
ảnh hưởng rất lớn đến việc phân loại theo yêu cầu xử lý, chế biến với mục đích giảm
thiểu các chi phí và giá thành sản phẩm cuối cùng.
3. Ván nhân tạo
Từ nguồn gỗ chúng ta có thể sản xuất thành các sản phẩm ván nhân tạo để sử dụng.
Nhóm 7
5
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
Ván nhân tạo là tên chung chỉ các loại vật liệu dạng tấm cấu tạo từ nguyên liệu thực
vật có xơ sợi được liên kết bằng keo và dán ép dưới áp lực, nhiệt độ thích hợp.
Một số loại ván nhân tạo chính:
−
Ván dán: Sản phẩm dạng tấm phẳng gồm 3 hoặc nhiều lớp ván mỏng dán vuông góc
chiều thớ với nhau. Bề dày của ván thường là 1,5 2 2,5 3 4 5 6 7 8 9 10 13 15 18 24
mm. Khối lượng ván dán thường lớn hơn khối lượng gỗ sản xuất ra từ 18-20% ,
−
thường gỗ dán có khối lượng riêng 0,6-0,8g/cm3
Ván dăm: Loại ván nhân tạo được sản xuất bằng cách ép các dăm gỗ có sự tham gia
các chất kết dính dưới tác dụng áp suất, nhiệt độ nhất định. Ván dăm thường được
sản xuất với kích thước 1,22x2,44m và độ dày từ 12-28 mm, bề mặt có thể trang trí
bằng gỗ lạng hoặc focmica. Do ván dăm có tính ổn định về kích thước, tỷ lệ co rút
theo các chiều nhỏ và có tính cơ lý bảo đảm yêu cầu chịu lực trong quá trình sử dụng
nên ván dăm được sử dụng rộng rãi để đóng đồ mộc và trang trí nội thất , trong xây
dựng và làm bao bì.
− Ván sợi: Loại ván nhân tạo được cấu tạo từ sợi gỗ, được trộn keo và ép ở nhiệt độ
thích hợp. Ván sợi loại trung bình MDF thường được sản xuất với kích thước 1,22 x
2,44 m và có độ dày từ 6-30 mm. Ván MDF có đặc tính cấu tạo đồng dều, lại có tính
chất cơ lý cao vững chắc như gỗ thiên nhiên, mặt ván chắc, tính ổn định kích thước tốt
nên phù hợp với nhiều hình thức gia công bề mặt kể cả chạm khảm, phay, đặc biệt
không phải dán cạnh.. nên MDF được sử dụng nhiều để đóng đồ mộc trang trí nội
thất, trong xây dựng, để đóng tàu thuyền, xe cộ... tốt hơn ván dăm , đặc biệt do cấu tạo
đồng chất nhiều lỗ, nên ván MDF còn được dùng làm vật liệu cách âm cho hộp loa, vỏ
ti vi, nhạc cụ...
Ván dăm thường được sản xuất từ nguồn nguyên liệu là gỗ phế liệu,nên chúng ta sẽ đi
tìm hiểu về quy trình tái chế gỗ phế liệu thành ván dăm .
Nhóm 7
6
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
4. Các hóa chất sử dụng
4.1 Chất kết dính
Chất kết dính trong sản xuất ván dăm có thể là chất kết dính hữu cơ như
Ureformaldehyd (UF), Phenolformaldehyd (PF), Melaminformaldehyd (MF)...hoặc
chất kết dính vô cơ như xi măng, thạch cao...
Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi chỉ tập trung vào loại chất kết dính hữu cơ là keo
Ureformaldehyd (UF) .
Một số yêu cầu đối với keo sử dụng trong sản xuất ván dăm: Các hợp chất hóa học
(thường là các hợp chất hữu cơ cao phân tử ) dùng làm chất kết dính trong sản xuất
ván dăm phải có khả năng kết dính các phần tử dăm lại với nhau dưới điều kiện nhiệt
độ và áp lực nhất định. Các hợp chất này thườ ng là các loại nhựa tổng hợp. Trong sản
x ất đều mong muốn hạ giá thành sản phẩm do đó keo phải đáp ứng yêu cầu kinh tế
sau đây: keo phải rẻ tiền, có thể sản xuất từ những nguyên liệu có sẵn và dễ tìm trong
nước.
Yêu cầu công nghệ đối vớ i keo: Keo phải ít bắt lửa và không phải là chất nổ, phải có
độ độc hại thấp, màu sắc của keo không ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ của sản phẩm...
Độ nhớt của dung dịch keo sử dụng trong sản xuất ván dăm phải nằm trong giới hạn
giữa 14 – 22s để có thể phun keo với áp suất từ 3 – 4 at. Keo phải có được thờ i
gian bảo quản tối thiểu là hai tháng (chất lượng của keo phải được đảm bảo trong thờ i
gian sử dụng). Dung dịch keo sau pha chế hoàn chỉnh phải đóng rắn nhanh ở nhiệt
độ trên 100˚C (trong vòng 30 – 120 giây), điều này có thể thực hiện được khi cho
chất đóng rắn vào dung dịch keo. Qua ép nóng dung dịch keo phải có khả năng kết
dính tốt các phần tử dăm thành ván.
Để đáp ứng những yêu cầu trên, hiện nay trong sản xuất ván dăm người ta thường
dùng các loại keo sau:
Keo Phenol Formaldehyd (PF): keo PF đóng rắn ở nhiệt độ cao, keo có màu vàng sẫm,
chịu nước, chịu nhiệt tốt, tính cơ học tốt bền, mùi hắc. Keo PF dễ điều chế tuy nhiên
giá thành đắt hơn các loại keo khác.
Nhóm 7
7
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
Keo Melamin Formaldehyd (MF): keo MF thường sử dụng để chống ẩm. Loại keo
này khá đắt nên ít được sử dụng trong sản xuất ván dăm.
Keo Ure Formaldehyd (UF): keo UF có màu trắng đục, tan trong nước không cần dung
môi cồn. Keo UF chịu nước trung bình. Để tăng tính bền vững và ổn định, trong nước
sôi 100˚C, trong khi điều chế keo, người ta thường phải pha thêm vào một ít phenol
hoặc melamin. Để tăng tính chống ẩm, người ta cho thêm vào keo chất Resorsin. Keo
UF có giá thành rẻ hơn các loại keo khác nên loại keo này được sử dụng rộng rãi
trong sản xuất ván dăm.
Để tổng hợp 1 tấn keo urê formaldehyd nồng độ 48-55% bình quân cần 32 kg urê, 640
kg formaline và 2 kg xút NaOH rắn. Còn để tổng hợp 1 tấn keo phenol-formaldehyd
nồng độ 35-47% cần 360 kg phenol, 460 kg formaline và 40kg xút rắn.
4.2 Chất đóng rắn
Trong sản xuất ván dăm để tăng khả năng đóng rắn của keo người ta thường cho thêm
muối amoni. Các muối này sẽ tác dụng với gốc Formaldehyd ở dạng tự do hoặc được
giải phóng trong quá trình đóng rắn. Chất đóng rắn sẽ được pha với keo trước khi trộn
với dăm.
NH4Cl + 6HCHO = (CH2)6N4 + 6H2O + 4HCl
4.3 Chất chống ẩm
Để tăng tính chống ẩm cho ván dăm từ đó tăng chất lượng ván người ta thường bổ
sung thêm chất chống ẩm như Parafin dạng lỏng, Colofan, Hắc ín. Để sản phẩm có
màu sắc đẹp nên sử dụng Parafin hoặc Colofan.
Nhóm 7
8
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
5. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván
5.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu
Trong ván dăm thì dăm là thành phần phần cơ bản. Do vậy loại nguyên liệu có ảnh
hưởng rất lớn đến các tính chất cơ lý cũng như các chỉ tiêu khác của ván. Cụ thể ứng
suất của ván sẽ lớn hơn nếu khối lượng riêng của nguyên liệu thấp – nguyên liệu càng
mềm thì ván dăm sản xuất từ nó càng cứng.
5.2. Khối lượng riêng của ván
Khối lượng riêng của ván ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cơ lý của ván dăm. Ván dăm
có khối lượng riêng càng lớn thì cường độ ván càng lớn, độ hút nước giảm. Tùy
thuộc vào nhu cầu sử dụng mà chọn khối lượng riêng phù hợp. Ví dụ như ván để sản
xuất kệ thì có khối lượng riêng lớn hơn ván dùng làm trần hoặc vách ngăn. Ván dăm
tốt nhất khi có khối lượng riêng thấp nhưng vẫn đạt yêu cầu về ứng suất cần thiết.
5.3. Hình dạng và kích thước dăm
Dăm được sản xuất ra có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, ứng với mỗi loại
dăm sẽ tạo ra ván có tính chất cơ lý tương ứng. Các loại ván dăm sản xuất từ dăm công
nghệ sẽ có ứng suất cao hơn so với ván dăm sản xuất từ dăm phế liệu khi chúng được
sản xuất ở cùng một khối lượng thể tích và khối lượng keo. Do dăm công nghệ có
kích thước đồng đều, bề mặt nhẵn, chất lượng dăm tốt, không có khuyết tật. Cả ba
chiều của dăm (chiều dài, chiều rộng và chiều dày) đều ảnh hưởng đến ứng suất uốn
tĩnh của ván. Chiều dài của dăm nhỏ hơn 50 mm thì ứng suất uốn tĩnh của ván tỷ lệ
thuận với chiều dài dăm. Tuy nhiên nếu dăm quá dài (> 50 mm) sẽ gây khó khăn cho
quá trình trộn keo và trải thảm, làm cho bề mặt phân bố dăm không đồng đều, giảm
chất lượng ván. Dăm càng dày và rộng thì ứng suất càng thấp vì khi ép trong dăm sẽ
xuất hiện nội ứng suất chống lại quá trình ép, chiều rộng dăm tối đa trong thực tế
khoảng 12 mm.
Nhóm 7
9
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
5.4 Độ ẩm thảm dăm
Độ ẩm thảm dăm ảnh hưởng đến chất lượng ván và ảnh hưởng đến quá trình công
nghệ trong sản xuất ván dăm. Lượng ẩm trong bánh dăm có từ các nguồn gốc như sau:
nước còn lại trong dăm sau khi chúng được sấy, lượng nước do chất dán dính đưa vào,
lượng nước thêm vào do quá trình phun ẩm. Khi độ ẩm thảm dăm cao làm cho dăm
dẻo hơn, đồng thời giúp cho quá trình truyền nhiệt từ bề mặt đến lõi thuận lợi hơn. Tuy
nhiên độ ẩm của thảm dăm cao sẽ làm cho thời gian ép tăng lên vì độ ẩm cao sẽ làm
chậm lại phản ứng trong lúc đóng rắn keo. Độ ẩm quá cao làm giảm chất lượng ván vì
khi ép sẽ có hiện tượng thoát
ẩm từ lõi ra ngoài. Nếu độ ẩm của thảm dăm quá thấp sẽ làm chậm quá trình truyền
nhiệt từ bề mặt vào lõi bánh dăm. Khi chúng ta ép ở nhiệt cao keo lớp mặt đã đóng rắn
trong khi đó keo lớp giữa chưa kịp đóng rắn điều này dẫn đến sự chênh lệch rất lớn
giữa phần bề mặt và phần lõi của ván dăm.
5.5 Ảnh hưởng của chế độ ép
Chế độ ép gồm 3 yếu tố: áp lực ép (P), thời gian ép (T) và nhiệt độ ép (N).
Ba yếu tố này ảnh hưởng lớn đến năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm. Áp lực
ép trong ép nhiệt tạo nên sự tiếp xúc giữa dăm với dăm và tạo ra sự khác biệt về khối
lượng riêng của ván. Áp lực càng cao thì liên kết trong ván càng chặt chẽ tuy nhiên
nếu áp lực quá cao có thể vượt quá giới hạn bền của nguyên liệu làm rã dăm đồng thời
để đạt được áp lực lớn sẽ làm cho chi phí sản xuất tăng.
Chọn thời gian ép hợp lý nhằm đảm bảo sự đóng rắn tốt nhất của keo cũng như sự
bay hơi của ván mà vẫn có lợi về năng suất và tiết kiệm thời gian sản xuất.
Nhiệt độ ép phụ thuộc vào loại keo sử dụng, chủng loại nguyên liệu và một số thông
số khác.
Nhóm 7
10
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
III. Quy trình công nghệ sản xuất ván dăm
Nguyên liệu
Băm dăm
Nghiền dăm
Sấy dăm
Sàng dăm + phân loại
Dăm lớp mặt
Dăm lớp lõi
Trộn keo
Trải thảm
Ép sơ bộ
Ép nhiệt
ủ ván
(xử lý ván)
Cắt cạnh
Chà nhám
Thành phẩm
Nhóm 7
11
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
1. Thuyết minh quy trình công nghệ :
1.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất là gỗ phế thải:
Gỗ phế thải được mang đi băm trên máy băm công nghiệp để tạo ra dăm có kích thước
đạt yêu cầu sản xuất ván dăm.
Kích thước dăm lớp mặt : 0,1 < φ < 0,2 mm.
Kích thước dăm lớp lõi:
+ chiều dày 0,15 – 0,25 mm,
+ chiều rộng 3 – 5 mm,
+ chiều dài 10 – 16 mm.
Dăm gỗ sau khi được băm đem đi sàng để phân loại dăm và loại bỏ tạp chất. Lớp
sàng đầu tiên sẽ cho dăm đạt tiêu chuẩn, dăm nhỏ và bụi dăm…lọt qua,dăm dài sẽ
được giữ lại, rồi chuyển ra đi băm lại. Lớp sàng thứ 2 sẽ giữ lại dăm đạt tiêu chuẩn,
dăm không đạt và bụi mùn… sẽ được chuyển ra đem đi đốt lò (lò hơi) hoặc bỏ .
Dăm đạt kích thước tiêu chuẩn được đem đi rửa cùng với nước. Để lọc các vật nặng
như đá và bụi dăm còn sót lại ra khỏi dăm, sau đó dăm được bơm cùng nước đi qua
tháp hấp dăm để diệt nấm mốc và các vi sinh vật có trong dăm. Cuối cùng dăm được
hong phơi và sấy trong lò sấy để giảm độ ẩm cho đến khi độ ẩm còn khoảng 5% sử
dụng để sản xuất ván dăm .
1.2 Trộn keo và chất chống ẩm
Mục đích của việc trộn keo giúp cho keo được đồng đều trên bề mặt dăm, nhằm tăng
tính thẩm mỹ cũng như tính cơ học của ván. Nếu trộn keo không đều sẽ dẫn đến tình
trạng sau :
+ Đối với lớp mặt: do kích thước dăm rất nhỏ nên keo dễ bị vón cục khi ép ở nhiệt độ
cao sẽ làm cháy bề mặt ván, những phần không có keo sẽ có hiện tượng bề mặt không
láng mịn, ứng suất uốn tĩnh không ổn định...
Nhóm 7
12
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
+ Đối với lớp lõi: ván hay bị tách lớp, độ trương nở và hút ẩm tăng, ứng suất uốn tĩnh
giảm...
Trong công nghiệp sản xuất ván dăm khâu trộn keo phụ thuộc rất nhiều vào nguyên
lý và thiết bị trộn keo.Hai phương pháp chính thường được sử dụng để trộn keo với
dăm :
+ Tạo màng keo thành màng chảy liên tục tiếp xúc với dăm .
+ Phun keo ở dạng sương mù vào dăm .
Trong hai phương pháp này thì phương pháp phun được sử dụng phổ biến hơn, có thể
trộn keo liên tục hoặc gián đoạn .
Trước khi trộn keo với dăm, keo sẽ được trộn chất đóng rắn NH 4Cl nồng độ 20 % với
tỷ lệ 1% so với khối lượng keo khô kiệt .
Parafin làm chất chống ẩm bôi lên bề mặt tấm kim loại. Để trộn keo với dăm được
đồng đều dùng phương pháp phun hỗn hợp keo với các hóa chất vào dăm trong quá
trình trộn. Khoảng cách giữa vòi phun và dăm từ 20 – 25 mm. Nếu vòi phun cách quá
xa dăm sẽ dẫn đến tình trạng lãng phí keo, nếu khoảng cách này gần quá thì phun keo
sẽ không đều .
1.3 Trải thảm dăm và ép sơ bộ
Khâu trải dăm được thực hiện bằng thủ công hay bằng máy, dăm được rải vào khuôn,
chiều dày của bánh dăm sau khi trải là 18 cm. Đối với ván dăm 3 lớp thì dăm được trải
theo từng lớp yêu cầu của công đoạn này như sau :
+ Dăm phải được trải đồng đều để tạo ra ván có khối lượng thể tích thống nhất, co rút
và dãn nở của các bộ phận trong ván cũng tương đối đồng đều để ván ít bị cong vênh.
Cân bằng kết cấu trong ván dăm là mấu chốt để tránh biến dạng sản phẩm.Do vậy nên
tuân thủ theo nguyên tắc đối xứng trong sản xuất ván dăm .
Sau khi trải dăm xong, tiến hành ép sơ bộ. Ép sơ bộ là công đoạn không thể thiếu
trong sản xuất ván dăm. Mục đích của ép sơ bộ là nén ép những phần tử dăm sát lại
gần nhau để giảm bớt khoảng trống, hốc rỗng trong thảm dăm, đẩy không khí bên
trong những thảm dăm đó thoát ra ngoài, đảm bảo cho giai đoạn ép nhiệt có thể tăng
nhanh khi ép không tải mà không gây ra hiện tượng nổ ván do không khí không kịp
Nhóm 7
13
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
thoát ra ngoài gây nên.Trong sản xuất công nghiệp quá trình vận chuyển trong xưởng
dăm bị dịch chuyển, cạnh ván bị vỡ ra. Những khuyết điểm trên sẽ bị loại bỏ khi ép sơ
bộ, nghĩa là nén cho các dăm sít lại ở nhiệt độ thường, làm cho thảm dăm chắc có
cường độ nhất định, giúp giảm chiều cao khoang ép, rút ngắ n thời gian ép nhiệt. Sau
khi ép sơ bộ chiều dày của bánh dăm còn lại là 8cm. Dỡ khuôn ra và phun ẩm vào bề
mặt ván trước khi ép nóng để khi ép nóng tạo điều kiện thuận lợi cho truyền nhiệt từ
bề mặt vào lõi, đồng thời tạo cho bề mặt ván đạt được độ nhẵn và bóng tốt .
1.4 Ép ván (ép nhiệt)
Ép nhiệt có ảnh hưởng rất lớn đến nhiều tính năng của sản phẩm ván dăm, đặc biệt là
đối với khối lượng thể tích, cường độ uốn tĩnh. Nhiệm vụ chính của ép nhiệt là làm
cho keo đóng rắn, ép ván dăm đến chiều dày theo yêu cầu .
Trước khi ép nhiệt phải gia nhiệt cho bàn ép đạt đến nhiệt độ theo yêu cầu. Vì nếu
nhiệt độ không đạt khi đặt bánh dăm vào phải mất một khoảng thời gian để chờ nhiệt
độ đạt yêu cầu, trong khoảng thời gian này thì bề mặt ván đã đóng rắn trong khi đó hơi
ẩm còn đầy bên trong làm cho ván dễ bị phồng rộp và tách lớp .
Ván ép nhiệt được tiến hành với áp lực P cố định, nhiệt độ và thời gian được thay đổi
cho từng loại ván .
1.5 Khâu xử lý ván
Ván sau khi lấy ra khỏi bàn ép nóng trong ván vẫn còn sự chênh lệch độ ẩm và nhiệt
độ giữa bên trong và bên ngoài ván. Do vậy phải điều hoà ván với mục đích làm cân
bằng độ ẩm, loại bỏ lực phát sinh bên trong gây cong ván .
Trong sản xuất có rất nhiều cách xử lý ván: phương pháp xếp đống và làm nguội cục
bộ là làm cho bề mặt ván dăm nguội đến nhiệt độ 38 – 60 oC, sau đó xếp đống chặt
hoặc có thanh kê, phương pháp cho những tấm ván vào những cánh quạt dạng trống
quay làm cho ván nhanh nguội hơn .
Ván sau khi xử lý mới tiến hành rọc cạnh, chà nhám và cắt mẫu để thử tính chất cơ lý .
Nhóm 7
14
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2. Thiết bị trong quy trình
2.1 Thiết bị băm dăm
Để phù hợp với từng loại nguyên liệu, cũng như yêu cầu của ván mà trong công đoạn
tạo dăm người ta sử dụng các loại thiết bị băm dăm khác nhau về nguyên lý hoạt động
Lắp 4 lưỡi dao cửa nạp đứng để nạp liệu có chiều dài 40- 200cm. Động cơ có công
suất 400kW.Có gắn thiết bị rà kim loại, khi phát hiện có kim loại trong gỗ thì phát tin
hiệu báo động và ngừng động cơ máy băm. Dăm có kích thước 40x20x5mm
Máy có cửa trên dùng để băm gỗ ngắn. Trên thân máy có cấu tạo cửa để tháo lắp và
điều chỉnh dao băm, đồng thời có hệ thống bu lông để điều chỉnh dao tỳ đảm bảo đạt
các kích thước dăm tiêu chuẩn.Sau khi băm được khoảng 50 tấn dăm thì phải ngừng
lại để tháo dao băm ra mài cho sắc
Nhóm 7
15
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.2 Máy nghiền dăm:
- Số lượng búa nghiền : 36 cái
- Công suất làm việc : 1 tấn/h, - Kích thước mùn cưa đầu ra : <=3mm
Khi cho dăm vào thì các đĩa nghiền dăm thành các dạng mịn nhỏ hoặc dạng sợi
Dăm được đập nhỏ và lọt qua sàng phía dưới. Dăm chưa đạt kích thước sẽ tiếp tục
được các búa đập tiếp.
Nhóm 7
16
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.3 Máy sấy dăm:
Dăm sau khi được nghiền thì cho vào thiết bị sấy, Sau khi nguyên liệu ẩm được đưa
vào trong máy từ phía đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong
làm nhiệm vụ đảo đều nguyên liệu. nguyên liệu được đảo đều như vậy sẽ tiếp xúc với
khí nóng đầy đủ và được tách hơi ẩm bay ra. Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy,
nguyên liệu được dich chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ
khô cần thiết. và cuối cùng nguyên liệu được thoát ra ngoài qua bộ van cánh sao
nguyên liệu . có hàm ẩm trên 35-40% cần sấy rút hàm ẩm xuống 8-12% để phù hợp
cho các khâu tiếp, kích thước nguyên liệu dăm là 3 – 5mm.
Nhóm 7
17
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.4 Máy sàng phân loại dăm:
Sàng dăm 2 lớp là một loại máy phục vụ trong dây truyền sản xuất dăm gỗ xuất khẩu,
sàng có nhiệm vụ chọn ra các loại sản phẩm yêu cầu xuất khẩu của khách hàng, còn
những sản phẩm bất hợp cách được loại ra ngoài
2.5 Thiết bị trộn keo
Nhóm 7
18
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.6 Máy trải thảm
bố trí 6 trục hình xoắn nằm ngang tạo thảm và làm láng bề mặt thảm, bề dày thảm ban
đầu được đồng nhất 250mm (ván dày 17mm) ,băng tải vận chuyển thảm ra ép sơ bộ.
Sau khi tạo được thảm, thảm sẽ được cân trọng lượng thông qua một hệ thống cân đặt
phía dưới băng tải, và được đo độ ẩm thông qua một mắt điện tử được
bố trí phía trên bề mặt thảm.
Nhóm 7
19
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.7 Máy ép sơ bộ
Ép sơ bộ là 1 hệ thống băng tải nén, lực căng băng tải 33,3 bar, công suất 91kw, ép
thảm sợi còn 1/4 bề dày so với ban đầu, sau khi ép xong thảm sợi đàn hồi lại một ít
Thảm sợi được 2 cưa cắt dọc 2 bên bề rộng .Hai bên băng tải có bố trí 4 mắt điện tử
cảm biến làm nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ băng tải, và điều chỉnh động cơ băng tải giàn
góp
Nhóm 7
20
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
Giàn góp
2.8 Máy ép nhiệt nhiều tầng
áp suất hơi 147,9 kgf/cm2, nhiệt độ dao động trong khoảng 162 – 165 OC.
Tùy theo ván mỏng hay dày mà thời gian ép sẽ khác nhau, ván mỏng nhất là ván 6 mm
thì thời gian ép khoảng 3 phút cho 1 mẻ, đối với ván 25 mm thì thời gian ép cho 1 mẻ
là 10 phút. Còn với ván 15 mm thì khoảng 5,5 phút/mẻ, ván 17 – 18 khoảng 6,5
phút/mẻ. Độ ẩm của ván trước khi ép khoảng 10 – 11%, ván sau khi ép nóng có độ ẩm
khoảng 6 – 7%.
Nhóm 7
21
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.9 Hệ thống diều hòa ván
Hệ thống làm nguội là hệ thống xoáy gồm 40 tấm kẹp ván, thời gian điều hòa ván phụ
thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm không khí, tốc độ tuần hoàn của không khí và b ề dày của
ván.
Với ván dày 15 mm thì thời gian để chạy hết 1 vòng của hệ thống xoáy là 39 phút.Ván
dày 17 – 18 mm thì thời gian để chạy hết 1 vòng của hệ thống xoáy là 43 phút. Thời
gian này còn tùy thuộc vào điều kiện của môi trường mà có thể tăng nhiều hơn hoặc
giảm ít hơn.
Nhóm 7
22
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
2.10
Hệ thống cắt cạnh
Cưa cắt ngang làm nhiệm vụ cắt rìa dọc theo chiều dài ván theo quy cách (chiều rộng
1830 mm). Sau đó hệ thống con lăn tiếp tục vận chuyển ván sang để cắt rìa theo chiều
rộng. Tại đây có bố trí 3 cưa cắt ngang và hệ thống giữ chặt ván, 2 cưa 2 bên làm
nhiệm vụ rọc rìa dọc theo chiều rộng, cưa cắt ngang ở giữa làm nhiệm vụ cắt đôi chiều
dài ván thành 2 tấm theo quy cách (1830 – 2440 mm).
Chà nhám:
Băng rộng 1900 mm
+ Tốc độ mài của máy chà nhám thô là 2200 mm/s, của máy chà nhám tinh là 1480
mm/s
+ Tốc độ của băng chuyền chà nhám 22 m/s
+ Giấy nhám của máy chà nhám thô loại 50 hạt mài/cm2
+ Giấy nhám của máy chà nhám tinh loại 150 hạt mài/cm2
Nhóm 7
23
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
IV. Kết luận và đề nghị
1. Kết luận
Qua đề tài về tái chế gỗ nhóm đã hiểu thêm về cách sử dụng nguồn gỗ phế liệu một
cách có hiệu quả, giúp tiết kiệm nguồn nguyên liệu và tài nguyên rừng.
2. Đề nghị
Nhóm xin đề nghị thầy có thể giảng thêm về phần hóa chất sử dụng trong quy trình,
hoạt động của máy trộn keo.
Nhóm 7
24
CÔNG NGHỆ TS VÀ TH TÀI NGUYÊN
Tái chế gỗ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Công nghệ sản xuất ván dăm – Trần Ngọc Thiệp – trường đại học Lâm Nghiệp
– tập 2 – 1993
• KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM
TỪ TRẤU, RƠM RẠ VÀ CÀNH NGỌN, BÌA BẮP GỖ CAO SU – KS
Nguyễn Hồng Nhật- 2008
• LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC - NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ
NGHIỆM VÁN DĂM BA LỚP PHỐI TRỘN TỪ THÂN CÂY SẮN VÀ
THÂN CÂY NGÔ – 2012
• KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÁN MDF TẠI CÔNG TY TNHH
MTV MDF VINAFOR GIA LAI –KS NGUYỄN NGỌC NHI – 2011
• NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM TỪ CÂY TRÀM NƯỚC
(Melaleuca leucadendron L) –KS TĂNG NGỌC QUÍ – 6/2012
• KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ VÁN DĂM
- TỪ PHẾ LIỆU NÔNG – LÂM NGHIỆP – KS Nguyễn Trung Hậu – 7/2008
Nhóm 7
25