BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
LẠI HỢP PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP (
ENGIEERING FLOORING) TỪ GỖ MỌC NHANH RỪNG TRỒNG
Chuyên ngành: Chế biến Lâm sản
Mã Số: 2 - 13 - 05
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ KẾT CẤU HỢP LÝ ĐỂ SẢN
XUẤT VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP (ENGINEER FLOORING)
TỪ GỖ BỒ ĐỀ VÀ KEO LÁ TRÀM
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
LUẬN VĂN THẠC S Ĩ KỸ THUẬT
Đề nghị hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm văn Chư ơng
Hà Nội - 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
LẠI HỢP PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ KẾT CẤU HỢP LÝ ĐỂ SẢN
XUẤT VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP (ENGINEER FLOORING)
TỪ GỖ BỒ ĐỀ VÀ KEO LÁ TRÀM
Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị và công nghệ gỗ, giấy
Mã Số: 60.52.24
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
NGƯT. PGS., TS. Phạm Văn Chương
Hà Nội - 2009
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, khi nguồn gỗ tự nhiên ngày càng cạn kiệt và khan hiếm thì
trên thị trường có đến hàng chục hãng sản xuất ván sàn công nghiệp với nhiều
loại vân và màu sắc như gỗ t ự nhiên. Hơn nữa, gạch, đá lát sàn như đã quá
quen thuộc trong hồn thiện nhà. Ván sàn gỗ lại có sắc thái riêng, gỗ còn là
vật liệu thân thiện, ấm áp để ứng dụng cho các cơng trình. Với những tính
năng ưu việt của sàn gỗ tự nhiên, cũng như sự sang trọng và ấm cúng mà sàn
đá hay gạch khơng có được, ván sàn gỗ cơng nghiệp đã trở thành một vật liệu
lát sàn thay thế hoàn hảo cho các loại vật liệu khác.
Thực tế đã chứng minh tính ưu việt và phổ biến của ván sàn công
nghiệp, nhu cầu sử dụng ván sàn ngày càng tăng. Trước nhu cầu sử dụng gỗ
ván sàn rất lớn, nhất là trong các căn hộ hiệ n đại, các khu văn phòng lớn thì
sàn gỗ cơng nghiệp đang được lựa chọn như một giải pháp hữu hiệu cho việc
làm đẹp căn nhà. Ưu điểm lớn nhất của sàn gỗ công nghiệp là giá dễ chấp
nhận, lắp ghép đơn giản , linh hoạt ,…Trong q trình sử dụng v án sàn cơng
nghiệp cũng có những khuyết tật như: Cong vênh, mài mịn, khả năng dán
dính màng keo khi độ ẩm mơi trường thay đổi…, là khuyết tật phổ biến ảnh
hưởng lớn đến chất lượng, q trình lắp gh ép, sản phẩm. Có các giải pháp hạn
chế cong v ênh của ván sàn công nghiệp nh ư: phương pháp giảm nội ứng suất
(xẻ rãnh), phương pháp cách ẩm (sơn phủ), phương pháp xác định kết cấu hợp
lý. Với phương pháp xẻ rãnh có thể triệt tiêu ứng suất, cân bằng lực hạn chế
được cong vênh, nhưng làm giảm t ính chất c ơ học của ván. Với ph ương pháp
sơn phủ chỉ ngăn cách sự h út ẩm của v án ở mặt dưới. Phương pháp xác định
kết cấu hợp lý làm giảm hoặc triệt tiêu nội ứng suất, nhưng khơng làm giảm
tính chất cơ học của ván.
Xuất phát từ những lý do trên để góp phần xây dựng và xác lập cơ sở
lý thuyết, thực tiễn cơng nghệ. Được sự nhất trí của khoa Sau đại học trường
Đại học Lâm nghiệp tôi thực hiện luận văn: “Nghiên cứu xác định tỷ lệ kết
cấu hợp lý để sản xuất ván sàn công nghiệp (Engineer flooring) từ gỗ Bồ
đề và Keo lá tràm”.
2
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm ván sàn công nghiệp (Engineer flooring)
Ván sàn công nghiệp là loại ván sử dụng nguyên liệu nền tảng là gỗ xẻ,
ván bóc, ván lạng, gỗ dán mỏng. Ván được ứng dụng chủ yếu trong cơng trình
xây dựng . Ván sàn cơng nghiệp có cấu tạo dạng lớp, lớp giữa được làm từ gỗ
xẻ ghép lại và hai lớp mặt là hai lớp vật liệu ván mỏng. Công nghệ sản xuất
ván sàn công nghiệp chú trọng vào vật liệu dán phủ bề mặt. Một lớp vật liệu
mỏng ở mặt trên có tác dụng bảo vệ và trang sức cho lớp lõi, một lớ p vật liệu
khác ở phía dưới có tác dụng chống hút ẩm và chống cong vênh. Tổng chiều
dày các lớp mặt không nhỏ hơn 1/3 chiều dày sản phẩm.[1]
1.2. Khái niệm kết cấu
Tỷ lệ kết cấu của sản phẩm được tính bằng tổng chiều d ày các lớp ván
mặt có trong sản phẩm so với chiều dày sản phẩm. Được xác định theo cơng
thức sau:
n
R
Trong đó:
ti
i 1
t sp
100 ,
0
0
R - tỷ lệ kết cấu, (%);
t1 - chiều dày các lớp ván mặt, mm;
n - số lớp ván mỏng trong sản phẩm;
tsp- chiều dày sản phẩm, mm.
1
3
2
(1.1)
3
Hình 1.1. Cấu tạo ván sàn cơng nghiệp
1. Lớp ván mặt, 2. Lớp ván lõi, 3. Lớp cân bằng lực
1.3. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.3.1. Tình hình nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của vật liệu composite trên thế
giới
Trên thế giới cũng đã c ó một số cơng trình nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu
của vật liệu composite gỗ nói chung, ván sàn gỗ cơng nghiệp nói riêng.
Nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của ván sàn gỗ công nghiệp
- Carlos Amen-Chen, Ph.D. Student, and Felisa Chan, Post-Doctoral
Fellow, Dept. of Chemical Engineering, Bernard Riedl, Professor, Dept. of
Wood Science, and Christian Roy, Professor, Dept. of Chemical Engineering,
Univ. Laval, Ste-Foy, QC, Canada (2000), đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ
kết cấu đến tính chất vật lý, cơ học của ván OSB sử dụng keo P -F.[27]
- Heiko Thoemen, Christian Ruf, Department of Wood Science,
University of Hamburg, Leuschnerstrasse 91 21031 Hamburg, Germany
(2002), đã nghiên cứu xây dựng mơ hình tỷ lệ kết cấu của ván nhân tạo và
khảo nghiệm cho ván MDF. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ kết cấu ảnh
4
hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm; tổng chiều dày các lớp mặt phải lớn hơn
1/5 chiều dày sản phẩm .[28]
- Tiêu chuẩn JAS - SE - 7 (Japanese Agricultural Standards for
Engineer flooring): Ván sàn công nghiệp dạng composite lớp, chiều dày các
lớp phủ mặt không nhỏ 1/3 chiều dày sản phẩm.[26]
Nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của vật liệu composite gỗ
- Ván dăm Particleboard (PB) là một sản phẩm composite bao gồm các
cellulose các kích cỡ khác nhau được kết hợp cùng với nhựa tổng hợp hoặc
chất kết dính dưới nhiệt độ và áp suất. [11]
Hình 1.2. Ván dăm tiệm biến
Trong quá trình sản xuất, chất phụ gia có thể được kết hợp để cải tiến
tính linh hoạt của sản phẩm cụ thể bao gồm sự ổn định chiều dầy, tăng khả
năng chậm cháy và tính chịu ẩm.
Sản xuất ván dăm là một hướng quan trọng trong sản xuất ván nhân tạo
vì cơng nghệ đơn giản, nguồn ngun liệu dễ kiếm, tỷ lệ lợi dụng cao, giá
thành thấp,... Những nghiên cứu về công nghệ sản xuất ván dăm hiện đang
theo hướng sa u: tỷ lệ kết cấu quyết định chất lượng sản phẩm, kết cấu của ván
dăm tiệm biến thông dụng 1 -4-1, R = 33,3%.
- Công nghệ sản xuất Glulam
5
Gỗ ép Glued (glulam) định nghĩa lại là những loại gỗ để sử dụng trong
xây dựng và thiết kế. Glulam là một thiết kế sản phẩm gỗ, tối ưu hóa các giá
trị cấu trúc của các nguồn gỗ tạo thành. Glulam là sự kết hợp của tấm gỗ có
cùng một loại kích thước. Các thanh gỗ được nối với nhau để tạo độ dài sau
đó đem ghép lại cùng với keo dán để tạo ra những tấm gỗ có cùng kích thước
[32].
Hình 1.3. Sản phẩm Glulam
Glulam được hình thành nhờ sự dán ghép các thanh lại với nhau bằng
chất kết dính trong điều kiện cơng nghệ nhất định nhằm hạn chế một số
khuyết điểm của gỗ vì vậy trong quá trình ghép ván cần phải tuân theo
nguyên tắc xếp ván. Trong glulam ba lớp cách sắp xếp ván tuân theo chiều
dầy ván lớp mặt ≥ 1/6 chiều dầy sản phẩm, R ≥ 33,3%
1.3.2. Tình hình sử dụng ván sàn cơng nghiệp trên thế giới
- Trên thế giới, sàn gỗ công nghiệp đã được đưa vào sử dụng rộng rãi
cách đây khoảng 15 năm, những nước đi đầu trong việc sử dụn g loại vật liệu
này là Đức, Thụy Điển, Ý, Phần Lan, Mỹ, Nhật Bản,… Sàn gỗ cơng nghiệp
có ưu điểm: Chống mối mọt, cong vênh, đảm bảo độ bóng và sự đồng đều về
sản phẩm nên thuận lợi khi thi cơng với số lư ợng lớn. Ngồi ra gỗ cơng
nghiệp cịn có lợi thế độ bóng cao, nhiều màu sắc và vân thớ đẹp.
6
Hình 1.4. Một số hình ảnh sàn sử dụng ván sàn công nghiệp
7
- Các công ty chuyên sản xuất và kinh doanh ván sàn công nghiệp nổi
tiếng trên thế giới như: VOHRINGER, CLASSEN, WITEX, KRONOTEX,
UNIFLOORS (CHLB Đức), PERGO, JANCO (Thụy Điển, Malaysia),
ALSAPAN (Pháp) LASSI (Trung Quốc), GAGO (Hàn Quốc) ,... Về công
nghệ sản xuất, hầu hết các hãng đều áp dụng công nghệ và máy móc của Châu
Âu (Đức, Pháp, Ý, Thụy Sỹ,...) Ván sàn gỗ công nghiệp được làm từ bột gỗ
(chiếm 65-85%) còn lại là chất phụ gia và các lớp làm tăng độ cứng, ổn định
bề mặt, chống thấm, chống xước, chống va đập,... Mặc dù công nghệ là tương
đối giống nhau nhưng sản phẩm của các hãn g vẫn có sự khác biệt về hình
thức và chất lượng. Để có được những sản phẩm chất lượng như vậy đã có rất
nhiều những cơng trình nghiên cứu về các tính chất của sản phẩm như: chất
lượng của bề mặt và mầu sắc, các hãng đều có khá nhiều mầu sắc và vân gỗ
khác nhau khá đa dạng và phong phú, tính ổn định kích thước, khả năng dán
dính giữa các lớp vật liệu, thành phần các chất phụ gia có độ bền c ao và
khơng có hại cho sức khỏe.
1.3.3. Tình hình nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của vật liệu composite ở Việt
Nam
Hiện nay các chương trình nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất ván sàn
công nghiệp mới được chú trọng phát triển, trường Đại học Lâm nghiệp đi
đầu trong lĩnh vực nghiên cứu tạo ván sàn cơng nghiệp, đã có một số thành
tựu nhất định trong nghiên cứu, thử nghiệm:
Nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của vật liệu composite gỗ
+ Theo thạc sỹ Phạm Thị Vinh Nga thuộc Viện Vật liệu Xây dựng
“Ván sàn là chủng loại vật liệu hoàn thiện được sử dụng từ lâu trên thế giới
cũng như ở nước ta. Trước đây, ván sàn gỗ truyền thống traditional /solid
wood parquet được làm từ những thanh gỗ liền khối, tuy nhiên hiện nay, vật
liệu ván sàn đã phát triển khá phong phú và đa dạng”.[32]
8
+ Trần Ích Thịnh (1994), Vật liệu composite cơ học và tính tốn kết
cấu. Tác giả đã đưa ra “Khi khối lượng thể tích cố định hoặc thay đổi khơng
đáng kể thì tính chất của vật liệu phụ thuộc vào tỷ lệ kết cấu”.[ 26]
+ Phạm Văn Chương (2001), đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ kết
cấu tới chất lượng Block board làm từ gỗ Keo tai tượng. T ác giả kết luận chất
lượng Block board làm từ gỗ Keo tai tượng đã đáp ứng được các yêu cầu về
chất lượng và đưa ra tỷ lệ kết cấu hợp lý R = 26 – 34%.[6]
+ Nguyễn Thị Thanh Hiền (2007), đã nghiên cứu “Ảnh hưởng của kết
cấu đến tính chất vật liệu composite dạng lớp từ tre và gỗ” tác giả kết luận
như sau: Tỷ lệ kết cấu giữa gỗ và tre có ảnh hưởng lớn đến tính chất vật lý và
cơ học vật liệu composite sản xuất từ luồng và gỗ Bồ đề. Khi tỷ lệ kết cấu R
tăng từ 20 – 60% thì khối lượng thể tích và độ ẩm của vật liệu giảm, độ bền
uốn tĩnh, modul đang hồi và khả năng dán dính của màng keo tăng. Kết quả
nghiên cứu đã xây dựng được các mơ hình tương quan giữa tỷ lệ kết cấu với
các tính chất của vật liệu.[13]
Nghiên cứu về tỷ lệ kết cấu của ván sàn gỗ công nghiệp
+ Nguyễn Văn Đô (2007), đã nghiên cứu “Nghiên cứu tạo ván sàn
(dạng three layer flooring) từ nguyên liệu gỗ rừng trồng” tác giả kết luận ván
sàn dạng three layer flooring được tạo ra từ nguyên liệu gỗ Keo lá tràm và
Trám hồng đã đáp ứng được tiêu chuẩn ván sàn với các th ông số như sau: Độ
ẩm sản phẩm 7,76%, khối lượng thể tích 0,62 g/cm 3, trương nở chiều dày
5,94%, độ bền dán dính (chiều dài vết tách) 29,08 mm, độ võng do uốn theo
chiều dọc thớ ván lõi 7,00 mm, độ võng do uốn theo chiều ngang thớ ván lõi
17,22 mm.[10]
+ Nguyễn Thanh Nghĩa (2008), đã nghiên cứu “Đánh giá khả năng sử
dụng keo PVAc và keo EPI trong sản xuất ván sàn công nghiệp dạng three
layer flooring” tác giả kết luận rằng sản phẩm ván sàn công nghiệp được làm
9
từ keo EPI đáp ứng được tiêu chuẩn ván sàn. Khố i lượng thể tích 0,6 g/cm 3,
độ ẩm sản phẩm 9,27%, độ trương nở chiều dày 2,95%, độ bền dán dính
7,23mm, độ võng do uốn dọc thớ 1,25mm, độ võng do uốn ngang thớ
5,25mm.[18]
+ Nguyễn Hoàng Thanh Phong (2008), đã nghiên cứu “Nghiên cứu,
khảo nghiệm và đánh gi á khả năng tạo ván sàn công nghiệp tre và MDF” tác
giả kết luận sản phẩm tạo ra đáp ứng được yêu cầu của ván sàn theo tiêu
chuẩn JAS-SE-7. Khối lượng thể tích sản phẩm 0,74g/cm 3, độ ẩm sản phẩm
8,43%, trương nở chiều dày sản phẩm 5,98%, khả năng bong tách màng keo
24,99mm, độ võng do uốn 7,13mm. [19]
+ Trần Minh Tới (2008), đã nghiên cứu xác định tỷ lệ kết cấu của ván
sàn công nghiệp tre - gỗ, tác giả đưa ra kết luận : Bước đầu đánh giá được các
thông số chất lượng cũng như thông số công nghệ để tạo ra sản ph ẩm. Kết cấu
sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến độ cong vênh của sản phẩm . Đối với ba kết
cấu mà đề tài đưa ra thì kết cấu R 2 = 23% (tre – gỗ keo lá tràm – giấy cân
bằng lực) đảm bảo được yêu cầu tốt nhất về tiêu chuẩn ván sàn .[23]
+ Lê Văn An (2009), đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ kết cấu đến
chất lượng ván sàn gỗ công nghiệp sản xuất từ gỗ Bồ đề và gỗ Keo lá tràm.
Tác giả đã kết luận: T ỷ lệ kết cấu của sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến các chỉ
tiêu chất lượng của ván sàn công nghiệp (dạng three layer flooring ) như: Độ
cong vênh, độ võng do uốn, độ bong tách màng keo . Tỷ lệ kết cấu hợp lý của
sản phẩm: 34 – 40% [1]. Tuy nhiên đề tài v ẫn còn nhiều hạn chế, khoảng các h
hai kết cấu liên tiếp không đều nhau, kết cấu không đối xứng nên ảnh hưởng
nhiều đến kết quả nghiên cứu.
+ Nguyễn Thị Cúc (2009). Nghiên cứu ảnh hưởng của loại keo tới chất
lượng ván sàn công nghiệp (dạng lớp). Tác giả đã kết luận: Loại keo không
ảnh hưởng đáng kể tới khối lượng thể tích, độ ẩm và độ võng do uốn của ván,
10
loại keo khác nhau thì ảnh tới độ cong, trương nở chiều dày và độ bong tách
màng keo của ván sàn. [8]
Qua các nghiên cứu trên chúng tôi thấy tỷ lệ kết cấu có ảnh hưởng đến
một số tiêu chí:
Chất lượng
Kết cấu
sản phẩm
Cơng nghệ
Giá thành
Hình 1.5 Sơ đồ ảnh hưởng của kết cấu
Gỗ rừng trồng có đặc điểm chung là khối lượng thể tích thấp, độ bền cơ
học, độ bền tự nhiên và độ ổn định kích thước gỗ khơng cao, do vậy nghiên
cứu giải pháp công nghệ hạn chế được các nhược điểm trên là hết sức cần
thiết và có ý nghĩa khoa học.
Từ c ác cơng trình nghiên cứu trong v à ngoài nước cho thấy tỷ lệ kết
cấu hợp l ý của ván sàn gỗ công nghiệp có tầm quan trọng đến cơng nghệ và
chất lượng. Từ các kết quả nghiên cứu trên tôi đưa ra kết luận và cũng là mục
tiêu nghiên cứu của đề tài tỷ lệ kết cấu sản phẩm nằm trong khoảng 30 - 40%.
1.3.4. Tình hình sản xuất và sử dụng ván sàn gỗ công nghiệp ở Việt Nam
Một số công ty nhập khẩu dây chuyền đồng bộ để sản xuất:
+ Công ty TNHH Long Thành Hưng Yên là doanh nghiệp hoạt động
trong lĩnh vực sản xuất ván sàn gỗ công nghiệp .
+ Tập đồn H ồ Phát
+ Cơng ty ván sàn Yên Sơn
11
+ Công ty TNHH sàn gỗ PERGO Việt Nam
+ Công ty America Standard
+ Công ty Bắc Á
+ The bamboo factory
+ Công ty cổ phần phát triển Wedo
+ Công ty Viets...,
Mặc dù mới được đưa vào thị trường Việt Nam khoảng 5 - 7 năm đến
nay ván sàn gỗ công nghệp đã trở nên khá phổ biến tại các đô thị lớn như Hà
Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Với những tính năng ưu việt mà sàn gỗ tự
nhiên khơng có được và sự sang trọng và ấm cúng mà sàn đá hay gạch khơng
có được, ván sàn gỗ cơng nghiệp đã tr ở thành một vật liệu lát sàn thay thế
hoàn hảo cho các loại vật liệu khác. Theo thống kê sơ bộ, có đến 80% các căn
hộ chung cư cao cấp mới xây sử dụng sàn gỗ công nghiệp và có đến 50% các
cơng trình nhà dân dụng mới xây lựa chọn ván sàn gỗ công nghiệp do có giá
thành hợp lý, giá trị sử dụng cao. Bên cạnh đó, cũng đã có rất nhiều cơng
trình nhà dân dụng đang ở và chung cư cũ nâng cấp từ sàn gạch men lên sàn
gỗ công nghiệp do giá trị sử dụng cao, giá thành hợp lý và quá trình sửa chữa
nâng cấp đơn giản và thu ận tiện.
Hình 1.6. Sàn gỗ làm cho ngô i nhà ấm cúng và sang trọng hơn
12
Ván sàn gỗ cơng nghiệp có nhiều tính năng ưu việt mới như khơng bị
co ngót cong vênh, chịu được độ ẩm cao và thích hợp với điều kiện khí hậu
của Việt Nam, mẫu mã, mầu sắc đa dạng và phong phú, bề mặt được xử lý
nên có độ bền mầu, khả năng chịu va đập và khả năng chống xước rất cao.
Đặc biệt với kết cấu mộng kép không phải dùng keo, với kết cấu mộng khóa
đặc biệt làm cho liên kết giữa các tấm kín khít và ln bền vững với thời gian.
Trên thực tế hiện nay số lượng người lựa chọn ván sàn gỗ công nghiệp
làm vật liệu làm sàn ngày càng tăng. Hơn thế nữa, do nguồn gỗ tự nhiên ngày
càng khan hiếm nên đây thực sự là một sự thay thế hoàn hảo và là một cuộc
cách mạng trong lĩnh vực vật liệu làm sàn. Các đối với các nước Châu Âu,
Bắc Mỹ, loại vật liệu này đã phổ biến từ khá lâu. Đối với khu vực Châu Á,
đặc biệt là Hàn Quốc và Nhật Bản, do có thói quen sử dụng đồ nội thất thấp
và sinh hoạt ngay trên sàn nên sàn gỗ công nghiệp đã trở nên rất phổ biế n từ
nhiều năm trước đây. Đối với khu vực Đông Nam Á trong đó có Việt Nam,
ban đầu người tiêu dùng cịn e ngại do khu vực này có khí hậu khắc nghiệt: độ
ẩm cao, sự chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa lớn. Nhưng thực tế đã chứng
minh sàn gỗ công nghiệp hồn tồn thích nghi với mơi trường này, do đó sàn
gỗ cơng nghiệp đã chiếm được lịng tin của khách hàng và ngày càng trở nên
phổ biến hơn.
So sánh một số ván sàn công nghiệp với sàn gạch và sàn gỗ tự nhiên:
+ So sánh sàn gỗ công nghiệp với gạch men [40]
Tiêu chí
Giá thành
Sàn gỗ cơng nghiệp
Khoảng 280.000 -580.000/m2 tuỳ Khoảng 60 .000 -200.000/m2 tuỳ
loại
Độ bền
Gạch men
loại
Sàn gỗ công nghiệp thường được Sàn gạch men thường khơng có
13
bảo hành 10 năm về độ bền bề
thời gian bảo hành cụ thể. Nói
mặt và màu sắc. Trong điều kiện chung do được làm bằng chất
sử dụng bình thường, sàn gỗ
liệu cứng nên có độ bền rất lâu.
cơng nghiệp có thể sử dụng được Nhưng cũng có hạn chế là khi bị
tới 30 năm
vật cứng rơi xuống có thể gây
nứt vỡ sàn, và việc sửa ch ữa
thay thế là rất khó khăn
Màu sắc
Có nhiều mầu sắc và vân gỗ khác Có nhiều mầu sắc, vân màu, hoa
nhau rất tự nhiên và sang trọ ng,
văn khác nhau, nhưng màu sắc
rất đa dạng để bạn lựa chọn
và hoa văn không thật
Độ sang trọng Sàn gỗ mang độ sang trọng đến
Bình thường
cho căn phòng, tạo cho cuộc sống
gần gũi với thiên nhiên. Sàn gỗ
công nghiệp hiện đang được coi
là khuynh hướng của cuộc sống
thời hiện đại
Chống nồm
Có khả năng chống nồm. Trong
Khơng có. Trong thời tiết nồm,
những ngày nồm, mặt sàn gạch
mặt sàn gạch thường có hiện
men có thể rất ẩm ư ớt nhưng mặt tượng đổ mồ hơi gây khó chịu
Sức khoẻ
sàn gỗ v ẫn khô ráo
trong sinh hoạt hàng ngày
Sàn gỗ công nghiệp: mùa hè tạo
Sàn gạch men rất lạnh về mùa
cảm giác mát mẻ, mùa đơng lại
đơng, vì vậy để bảo đảm sức
ấm, rất có lợi cho sức khoẻ. Cả
khoẻ mọi người thường phải trải
bốn mùa bạn đều có thể đi chân
thêm thảm hoặc đi dép trong
đất trong phòng
nhà
14
Lau chùi, bảo Việc lau chùi bảo dưỡng rất dễ
dưỡng
dàng, khe hở tại các mối ghép
Việc lau chùi bảo dưỡng dễ
dàng, nhưng do khe hở giữa hai
hầu như được triệt tiêu hoàn toàn viên gạch là khá lớn nên tại nơi
nên mặt sàn luôn mới, không bị
đây thường bị bám bẩn, biến
bám bẩn
màu và khó có thể lau chùi được
Thi công lắp
Việc thi công sàn gỗ rất tiện lợi,
Phức tạp trong thi công do phải
đặt
nhanh, không phức tạp do không dùng đến ximăng, vữa, nước.
yêu cầu kỹ thuật cao. Có thể sử
Thời gian thi công kéo dài, yêu
dụng được ngay sau khi lắp đặt
cầu kỹ thuật cao. Không sử
xong
dụng được ngay sau khi lát xong
Tính cơ động Có tính cơ động cao, dễ dàng sửa Khơng có, việc sửa chữa thay
chữa, thay thế từng phần hoặc
đổi là rất phức tạp. Dùng sàn
thay đổi khi có nhu cầu
gạch có tính lâu dài, không thay
đổi
Kết luận
Giá thành cao hơn một chút
Giá thành rẻ hơn một chút
chung
nhưng đẹp hơn, sang t rọng hơn
nhưng có rất nhiều hạn chế
và cũng tiện dụng hơn
+ So sánh sàn gỗ công nghiệp với sàn gỗ tự nhiên [40]
Sàn gỗ cơng nghiệp
Tiêu chí
Giá thành
Khoảng 280.000 -580.000/m2 tuỳ Khoảng 400.000 -950.000/m2
loloại
Độ bền
Sàn gỗ tự nhiên
tuỳ loại
Sàn gỗ c ông nghiệp thường được Thường khơng có thời hạn bảo
bảo hành, về độ bền bề mặt và
hành rõ ràng. Độ bền phụ thuộc
15
màu sắc. Trong điều kiện sử
vào chất liệu gỗ
dụng bình thường, sàn gỗ cơng
nghiệp có thể sử dụng được tới
30 năm
Màu sắc
Có nhiều mầu sắc và vân gỗ khác Mỗi loại gỗ chỉ có một loại vân
nhau rất tự nhiên và sang trọ ng,
mầu, sự lựa chọn chỉ giới hạn
rất đa dạng để bạn lựa chọn
trong một số loại gỗ nhất định
Độ sang trọng Sàn gỗ sẽ là m cho căn phịng trở Cũng như sàn gỗ cơng nghiệp,
nên sang trọ ng hơn rất nhiều.
sàn gỗ tự nhiên cũng mang đến
Đặc biệt với sự đa dạng về màu
vẻ đẹp và sự sang trọng cho căn
sắc và vân gỗ, việc phối màu sàn phòng. Nhưng do hạn chế và
phù hợp với nội thất trong phòng nguồn nguyên liệu gỗ tự nhiên
Khả năng bị
sẽ càng cho că n phòng trở nên
nên sự đồng nhất về chất liệu và
sang trọng hơn
màu sắc còn hạn chế
Hạn chế được khả năng bị mối
Có khả năng bị mối mọt, co ng
mối mọt, cong mọt, cong vênh, co ngót theo thời vênh, co ngót theo thời tiết
vênh, co ngót tiết
theo thời tiết
Chống nồm
Có khả năng chống nồm.Trong
Có khả năng chống nồm
những ngày nồm, mặt sàn gạch
men có thể rất ẩm ư ớt nhưng mặt
sàn gỗ vẫn khô ráo
Sức khoẻ
Mùa hè thì mát, mùa đơng lại ấm, Mùa hè thì mát, mùa đơng lại
rất có lợi cho sức khoẻ. Cả b ốn
ấm, rất có lợi cho sức khoẻ. Cả
mùa bạn đều có thể đi chân đất
bốn mùa bạn đều có thể đi chân
16
trong phòng
Lau chùi, bảo Việc lau chùi bảo dưỡng rất dễ
dưỡng
dàng, khe hở tại các mối ghép
đất trong phòng
Việc lau chùi bảo dưỡng khó
khăn hơn sàn gỗ cơng nghiệp do
hầu như được triệ t tiêu hồn tồn vẫn cịn khe hở giữa các mối
nên mặt sàn luôn mới, không bị
ghép
bám bẩn
Tính cơ động Có tính cơ động cao, dễ dàng sửa Tính cơ động khơng cao, việc
chữa, thay thế từng ph ần hoặc
sửa chữa, thay thế khó khăn do
thay đổi khi có nhu cầu
sàn gỗ tự nhiên thư ờng có màu
sắc không đồng nhất
Kết luận
Đẹp, sang trọng, tiện dụng, hơn
Đẹp, sang trọng, tiện dụng,
chung
thế nữa không bị mối mọt , cong
nhưng vẫn có thể bị bị mối mọt,
vênh mà giá thành lại rẻ hơn
cong vênh, co ngót và giá thành
nhiều
rất cao
Tất cả những thơng tin trên, chúng ta có thể tự lựa chọn cho mình một giải
pháp phù hợp, kinh tế nhất, tiện dụng và sang trọng nhất. Sàn gỗ công nghiệp
chắc chắn sẽ là sự lựa chọn hợp l ý mà mọi người nên nghĩ đến đầu tiên và
đây cũng là xu hướng chung của các đô thị hiện đại. S àn gỗ cơng nghiệp đã
thể hiện tính ưu việt hơn hẳn các vật liệu truyền thống như sàn gỗ tự nhiên và
gạch men, mà giá thành lại hợp lý, chỉ đắt hơn gạch men một chú t và rẻ hơn
gỗ tự nhiên. Chính vì vậy sàn gỗ cơng nghiệp đã dần và đang trở thành sự lựa
chọn tối ưu nhất cho vật liệu làm sàn. Vẻ đẹp tự nhiên và sang trọng với chi
phí hợp lý càng làm cho sàn gỗ công nghiệp ngày càng được ưa chuộng hơn.
Hiện nay với nền công nghiệp chế biến gỗ của Việt Nam đang trên đà phát
17
triển, hội nhập nên vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết, chất lượng ván sàn
gỗ công nghiệp là nhân tố hàng đầu trong vấn đề này .
1.4. Những ưu điểm và tồn tại trong sản xuất ván sàn công nghiệp từ Bồ
đề và Keo lá tràm
- Về nguyên liệu
+ Ván lớp mặt :
Bồ đề có gỗ giác và lõi khơng phân biệt, màu trắng hồng, thớ thẳng
mịn. Vịng năm khơng rõ, gỗ sớm gỗ muộn rất ít hoặc khơng phân biệt được .
Tia gỗ bé khó thấy bằng mắt thường , tỷ lệ mắt gỗ nhỏ trên đơn vị chiều dài
thân cây. Gỗ có vân thớ thẳng, khá mềm và nhẹ, ít bị nứt và khơng bị cong
vênh, thuận lợi cho q trình bóc và lạng. Tuy nhiên gỗ khá mềm rất dễ bị xây
xước không thuận lợi trong q trình tinh chế , dễ bị mài mịn do ma sát trong
quá trình sử dụng.
+ Ván lớp lõi:
Mặc dù mới đựơc đưa vào trồng ở nước ta hơn 30 năm nhưng gỗ Keo
lá tràm là một loài cây mọc nhanh, tăng trưởng đường kính trung bình 2,2 -3,0
cm trên năm. Đây cũng là nguồn nguyên liệu được trồng rất phổ biến ở Việt
Nam, sử dụng nguồn nguyên liệu này cho việc sản xuất ván sàn công nghiệp.
Do nguồn gỗ tự nhiên ngày càng khan hiếm nên nhiều các công ty, nhà máy
đang sản xuất từ nguồn nguyên liệu quý hiếm như: Bách xanh, Lim, Pơ mu,
Cẩm lai, Giáng hương, Gõ đỏ, Xoan đào, …, nên các công ty chuyển hướng
sang nguồn nguyên liệu này.
- Về công nghệ
Hiện nay công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp ở Việt Nam đang
trên bước đường phát triển và hoàn thiện, một số công ty ở Hà Nội, Hưng
Yên, Bắc Ninh, Tuyên Quang, Hồ Bình, Ninh Bình, Thanh Hố, Lạng S ơn...,
đã và đang đi vào sản xuất với quy mô vừa và nhỏ, tuy nhiên do mới tiếp cận
18
với loại hình sản phẩm mới trong vài năm trở lại đây nên các cơng ty này cịn
gặp nhiều khó khăn về mặt công nghệ như:
+ Chất lượng khâu xẻ tạo phơi chủ yếu vẫn mang tính thủ cơng nên
năng suất chưa cao, chất lượng không ổn định .
+ Khâu sấy cịn mất nhiều cơng đoạn do quy cách sản phẩm chưa đồng
đều dẫn đến thời gian sấy dài, ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.
+ Chế độ ép chưa được nghiên cứu cụ thể cho từng loại gỗ.
Về thiết bị
Trong dây chuyền công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp, thiết bị
đóng vai trị quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Hiện nay ở Việt
Nam máy, thiết bị dùng cho sản xuất ván sàn công nghiệp chủ yếu được nhập
khẩu từ nước ngoài như: Đài Loan, Trun g Quốc, Nhật Bản, Italia, Đức …, các
thiết bị, máy móc này tương đối hiện đại, độ chính xác cao. Tuy nhiên do
trình độ chung của cơng nhân sản xuất trực tiếp còn thấp nên việc tiếp cận với
dây chuyền mới cịn hạn chế. Ngồi ra, do máy móc và thiết bị được nh ập
khẩu từ nước ngoài nên khi sửa chữa, bảo dưỡng cần chi tiết để thay thế gặp
rất nhiều khó khăn.
- Về sản phẩm
Trên thị trường Việt Nam sản phẩm ván sàn công nghiệp đang chiếm
ưu thế so với các loại vật liệu lát sàn khác, vì ván sàn gỗ cơng nghiệp có m àu
sắc đẹp, giá thành rẻ, dễ lắp đặt, phù hợp với cuộc sống hiện đại. Song bên
cạnh đó vẫn cịn tồn tại một số nhược điểm như:
+ Kết cấu sản phẩm không đối xứng, độ ẩm của các lớp vật liệu không
đồng nhất nên dẫn đến hiện tượng cong vênh.
+ Màng keo dễ bị p há huỷ khi độ ẩm cao hoặc lực va đập mạnh.
Để khắc phục những tồn tại trong sản xuất ván sàn cơng nghiệp đã có
những nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu thực nghiệm nhưng vẫn còn nhiều
19
nội dung cần tiếp tục nghiên cứu. Vấn đề nghiên cứu của luận văn nhằm xác
lập tỷ lệ kết cấu hợp lý để nâng cao chất lượng sản phẩm.
Kết luận chung
Từ các cơng trình nghiên cứu trong và ngồi nước về tỷ lệ kết cấu của
vật liệu composite gỗ nói chung, của ván sàn gỗ cơng nghiệp nói riêng, cùng
như phân tích đánh giá về ưu - nhược điểm khi sử dụng ván sàn gỗ công
nghiệp. Chúng tôi rút ra một nhận xét như sau:
- Ván sàn gỗ công nghiệp được sản xuất chủ yếu từ các loại gỗ mọc
nhanh, có kích thước nhỏ hoặc kết hợp với MDF (Medium density Fibre
board).
- Ván sàn công nghiệp linh động trong quá trình lắp đặt và sử dụng,
màu sắc phong phú, giá cả phù hợp với người tiêu dùng (có tính thơng dụng).
- Tuy nhiên việc tạo ra sản phẩm ván sàn cơng nghiệp có chất lượng tốt
hạn chế được các tồn tại như: mức độ cong vênh, khả năng chịu mài mòn ,
khả năng chống mối mọt,… Chúng ta cần tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện
cơng nghệ và thiết bị.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành giải quyết về vấn đề cong
vênh của ván sàn, thông qua giải pháp xác định tỷ lệ kết cấu hợp lý khi sản
xuất ván sàn gỗ công nghiệp từ gỗ Bồ đề và Keo lá tràm.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc, tỷ lệ kết cấu của vật liệu coposite
gỗ dạng lớp đến chất lượng sản phẩm làm cơ sở khoa học cho việc xác định tỷ
lệ kết cấu hợp lý cho một loại hình sản phẩm dạng lớp cụ thể .
20
- Mục tiêu cụ thể
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ kết cấu theo chiều dày tới chất lượng
ván sàn gỗ công nghiệp dạng (Engineer flooring) được sản xuất từ gỗ Bồ đề
và Keo lá tràm.
1.6. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
1.6.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất ván sàn công nghiệp là:
+ Gỗ Keo lá tràm Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
+ Ván bóc từ gỗ Bồ đề Styrax tonkinensis Pierre.
+ Lớp cân bằng lực (ván bóc hoặc ván lạng).
1.6.2. Sản phẩm
- Chiều dài x chiều rộng x chi ều dầy = l x w x t = 800x100x15, mm.
- Các thông số cơ bản đáp ứng tiêu chuẩn JAS -SE-7.
1.6.3. Chất kết dính
Chất kết dính sử dụng là dòng keo EPI (Emulsion Polymer Isocyanate)
1980/1993.
1.6.4. Điều kiện thực hiện
Sản phẩm được thực nghiệm và kiểm tra tính chất bằng các máy móc,
thiết bị sẵn có tại Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm và Chuyển giao công
nghệ Công nghiệp rừng và Trung tâm thí nghiệm Khoa chế biến lâm sản
trường Đại học Lâm nghiệp, Công ty Đông Thành và một số doanh nghiệp
chuyên sản xuất ván khu vực lân cận.
1.7. Nội dung nghiên cứu
Căn cứ vào mục tiêu và phạ m vi nghiên cứu của luận văn tôi tiến hành
nghiên cứu các nội dung sau:
- Tổng quan của vấn đề nghiên cứu, tìm hiểu về lịch sử và quá trình
phát triển, đưa ra hướng của luận văn.
- Cơ sở lý thuyết.
21
- Thực nghiệm tạo sản phẩm.
- Kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm và xử lý số liệu.
- Kết luận.
1.8. Phương pháp nghiên cứu
1.8.1. Phương pháp nghiên cứu trong luận văn
- Phương pháp lý thuyết : Sử dụng để thực hiện nội dung;
thuyết,
(2)
điều tra nguyên liệu,
(3)
điều tra máy móc thiết bị,
(1)
Cơ sở lý
(4)
điều tra về ch ất
kết dính.
- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng để thực hiện nội dung;
(1)
Thực
nghiệm tạo sản phẩm, (2)phân tích đánh giá kết quả nghiên cứu.
1.8.2. Tiêu chuẩn kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm
Áp dụng tiêu chuẩn JAS -SE-7 của Nhật Bản để kiểm tra các tính chất
và chất lượng sản phẩm.
a) Kiểm tra các chỉ tiêu ngoại quan của sản phẩm
- Kiểm tra bề mặt sản phẩm: Mục, mọt, mốc, phồng rộp, vết hằn.
- Kiểm tra độ cong vênh.
- Kích thước mẫu thử: mẫu được cắt theo kích thước của ván sàn 800 x
100 x t, mm, trong đó t là chiều dày sản phẩm (15mm), số lượng mẫu thử 10
mẫu trên một mức thí nghiệm.
- Phương pháp kiểm tra: Đặt ván lên mặt phẳ ng chuẩn, mặt lồi của ván
đặt xuống phía dưới; dùng thước 1000mm đặt vào vị trí cong theo đường chéo
hai góc, dùng thước lá xác định khe hở tại phần cong.
Công thức xác định:
W
H
100 , 0 0
L
Trong đó: W - độ cong vênh của ván, %;
H – khe hở lớn nhất giữa ván và thước, mm;
(1.2)
22
L – chiều dài của thước, mm.
b) Khối lượng thể tích của sản phẩm
- Kích thước mẫu thử: 100 x 100 x t, mm trong đó t là chiều dày sản
phẩm (15mm), số lượng mẫu thử 10 mẫu trên một mức th í nghiệm.
- Phương pháp xác định: Sử dụng phương pháp cân đo, với chiều dày
sản phẩm được đo ở các điểm khoanh trịn như hình 1.5
Hình 1.7. Sơ đồ vị trí kiểm tra kích thước khối lượng thể tích
- Dụng cụ kiểm tra: + Thước kẹp có độ chính xác 0,05mm .
+ Thước banme có độ chính xác 0,01mm.
+ Cân điện tử có độ chính xác 0,01g.
- Cơng thức xác định:
Trong đó:
m
, g/cm3
V
(1.3)
- khối lượng thể tích, g/cm 3;
m - khối lượng mẫu thử, g;
V – thể tích mẫu thử, cm3.
c) Độ ẩm của sản phẩm
- Kích thước mẫu thử: 50 x 50 x t, mm trong đó t là chiều dày sản phẩm
(15mm), số lượng mẫu thử 10 mẫu trên một mức thí nghiệm.
23
Hình 1.8. Mẫu kiểm tra độ ẩm của sản phẩm
- Phương pháp xác định: sau kh i lấy mẫu tiến hành cân để xác định
khối lượng ban đầu rồi đặt vào tủ sấy và tăng dần nhiệt độ lên. Nhiệt độ cuối
cùng là 103±20c cho đến khi khối lượng mẫu không thay đổi (chênh lệch khối
lượng của hai lần cân liên tiếp nhỏ hơn 0,01g), cân nhanh để xác đị nh khối
lượng mẫu khô kiệt.
+ Dụng cụ xác định:
▪ Cân điện tử độ chính xác 0,01g;
▪ Tủ sấy đối lưu.
- Cơng thức xác định:
MC
Trong đó:
m1 m0
x100,%
m0
(1.4)
MC – độ ẩm của mẫu thử, %;
m1 – khối lượng ban đầu của mẫu, g;
m0 – khối lượng mẫu khô kiệt, g.
d) Độ võng do uốn
- Kích thước mẫu thử 750 x 100 x t, mm trong đó t là chiều dày sản
phẩm (15mm), số lượng mẫu thử 10 mẫu trên một mức thí nghiệm.
Hình 1.9. Mẫu kiểm tra độ võng do uốn của vật liệu