Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng dán dính giữa keo và gỗ trong sản xuất ván ghép thanh

Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng dán dính giữa keo và gỗ trong sản xuất ván ghép thanh

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hóa học hóa ly polymer

quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ván ghép. Nếu độ ẩm

phôi ghép lớn sẽ làm giảm độ nhớt của keo do đó dễ tạo màng keo không liên

tục và kéo dài thời gian đóng rắn của keo. Ngược lại, khi độ ẩm gỗ phôi ghép

nhỏ. Gỗ sẽ hút nước của dung dịch keo làm cho nồng độ của keo tăng lên khó

trải màng keo trên bề mặt vật dán, dẫn đến chất lượng dán dính giảm.

- Ảnh hưởng của chất lượng bề mặt gỗ khi dán: Trong quá trình cưa, bào

cạnh thanh (ghép cạnh thanh tạo ván) có thể lưỡi dao bị cùn do đó bề mặt gỗ

dán bị mấp mơ. Độ mấp mô càng lớn, khi tráng keo màng keo sẽ không đồng

đều, chỗ dày chỗ mỏng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

*



Ảnh hưởng các yếu tố công nghệ :



Chất lượng ván ghép phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố công nghệ như :

lượng keo dán, chất lượng keo và chế độ ép...

- Ảnh hưởng của keo dán : Loại keo sử dụng có ảnh hưởng nhất định đến độ

bám dính. Tuy nhiên keo ghép phải đảm bảo có hai yếu tố cho các sản phẩm

hàng mộc như không làm biến màu gỗ và nhất là keo không độc.

- Ảnh hưởng của nồng độ keo: Nồng độ keo có ảnh hưởng đến chất lượng

mối dán. Nếu nồng độ của keo thấp thì độ ẩm sản phẩm sẽ cao, dẫn đến độ

nhớt của keo giảm đáng kể. Khi nồng độ keo dán cao, dẫn đến độ nhớt keo

dán cao do đó màng keo trải sẽ khó đồng đều trên bề mặt vật dán, vì vậy

chất lượng mối dán sẽ giảm.

- Ảnh hưởng của độ nhớt keo : Độ nhớt keo thể hiện nội lực của keo sinh ra

khi các phân tử chuyển động, nó quyết định khả năng thấm ướt của keo. Khi

độ nhớt keo phù hợp sẽ đảm bảo được màng keo liên tục và đủ mỏng, chất

lượng dán dính sẽ tốt. Độ nhớt của keo thấp chứng tỏ chất lượng.trùng ngưng

thấp, chất lượng dán dính giảm. Độ nhớt của keo cao sẽ sản sinh nội lực của

keo lớn dẫn đến khó trải đều màng keo, màng keo sẽ không liên tục.

- Ảnh hưởng của lượng keo tráng: Lượng keo tráng phải tạo thành màng keo

liên tục và đủ mỏng. Việc tráng keo phụ thuộc rất nhiều vào các thiết bị tráng

keo, loại keo và còn phụ thuộc vào bề mặt gỗ ghép.

- Ảnh hưởng của thông số nhiệt độ ép: Đối với ván ghép thanh nhiệt độ ép

bằng với nhiệt độ mơi trường, do dó thường dùng keo đóng rắn nguội.

- Áp suất ép: Giữ một vai trò quan trọng trong sản xuất ván ghép thanh để

có được sự tiếp xúc tốt giữa màng keo và gỗ, khả năng trải đều của màng keo

thì áp suất ép phải phù hợp. Áp suất ép phụ thuộc vào một số yếu tố như

trạng thái gỗ (độ ẩm, độ nhẵn bề mặt gỗ ép...), trạng thái keo chủ yếu là độ

nhớt. Chọn áp suất ép nằm trong miền 0 < Pép < σentb (71,59 kg/cm2), thường

chọn áp suất ép từ 2 đến 10 kg/cm2.

- Thời gian ép: Là khoảng thời gian cần thiết duy trì ván ghép trong máy sao

cho thu được cường độ dán dính tốt nhất. Ngồi ra thời gian ép còn phụ thuộc

vào thời gian đóng rắn của keo. Hiện nay trong sản xuất ván ghép thanh thời

gian ép phụ thuộc vào điều kiện thực tế của từng xí nghiệp sao cho chất lượng

ván đạt tốt nhất.



Trang 195



Hóa học hóa ly polymer

*



Tóm lại:



Trong sản xuất ván ghép thanh có hai loại liên kết chính là nối đầu tạo thanh

và ghép thanh tạo ván, trong đó nối đầu thanh là tổng hợp của hai loại liên

kết (mộng và keo). Do vậy, chất lượng ván ghép thanh chủ yếu chỉ phụ thuộc

vào liên kết ghép thanh tạo ván.

Thực tế đòi hỏi về độ dán dính ở chỗ làm sao dưới tác dụng của ngoại lực mà

điểm phá hoại ván ghép không xảy ra ở bề mặt tiếp xúc của ván với lớp keo,

mà chí xáy ra ở phần gỗ.



Nước tự do

- Khái niệm

Nước tự do là loại nước được giữ lại trong gỗ nhờ các lực cơ học

- Vị trí

Nằm trong ruột tế bào và khe hở giữa các tế bào

- Tính chất

+ Được giữ lại trong gỗ nhờ các lực cơ học

+ Hàm lượng nước tự do trong gỗ nhiều hay ít đều khơng ảnh hưởng đến các tính

chất của gỗ (trừ khả năng thẩm thấu chất lỏng, hiện tượng cháy và khối lượng thể

tích)

- Trong q trình xử lý, nước tự do dễ bị loại ra khỏi gỗ

Nước liên kết

- Khái niệm

Nước liên kết là loại nước được giữ lại trong gỗ nhờ các lực cơ học và các liên kết hóa



- Vị trí

Nằm ở giữa các mixenxenlulo trong vách tế bào

- Tính chất

+ Được giữ lại trong gỗ nhờ các lực cơ học và các liên kết hóa lý

+ Hàm lượng nước liên kết thay đổi sẽ ảnh hưởng đến rất nhiều tính chất cơ lý của gỗ

- Trong quá trình xử lý, nước liên kết khó bị loại ra khỏi gỗ

Trong q trình sấy, nước tự do sẽ bị loại ra khỏi gỗ trước, nước liên kết bị loại ra sau

nhưng trong quá trình hút ẩm thì nước liên kết lại bị hút vào trước rồi mới đến nước tự

do vì lực liên kết giữa các phân tử nước liên kết đối với các mixenxenlulo là rất lớn.

Độ ẩm gỗ

Độ ẩm gỗ là tỷ lệ phần trăm lượng nước có trong gỗ so với khối lượng gỗ.

Khối lượng gỗ có thể được hiểu theo 2 cách: khối lượng gỗ có nước hoặc khối lượng gỗ

khơ kiệt. Tương ứng với khối lượng gỗ có nước là độ ẩm tương đối, tương ứng với khối

lượng gỗ khô kiệt là độ ẩm tuyệt đối

* Độ ẩm tương đối (Wa): là tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng nước chứa trong gỗ so với

khối lượng gỗ có nước

* Độ ẩm tuyệt đối (W0): là tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng nước chứa trong gỗ so với

khối lượng gỗ khơ kiệt

Trong đó: m1 – Khối lượng gỗ có nước, (g)

m0 – Khối lượng gỗ khô kiệt, (g)

Trong thực tế, khi nói về độ ẩm gỗ thì đó là độ ẩm tuyệt đối. Độ ẩm tuyệt đối chính

xác và ổn định hơn vì khối lượng gỗ khơ kiệt là một trị số ổn định.

Độ ẩm bão hòa

- Khái niệm

Độ ẩm bão hòa thớ gỗ là độ ẩm xác định bởi lượng nước liên kết tối đa trong gỗ, nó là

mốc đánh dấu mọi sự thay đổi về tính chất cơ lý của gỗ.

- Xác định độ ẩm bão hòa

Để xác định độ ẩm bão hòa, người ta dựa vào mối quan hệ của độ ẩm với một tính

chất nào đó của gỗ. Thơng thường dựa vào hai tính chất: tỷ lệ co dãn và cường độ

chịu ép dọc của gỗ.



Trang 196



Hóa học hóa ly polymer

+ Gỗ Việt Nam: Wbh = 20 ÷ 38 %, thơng thường lấy Wbh = 30%

+ Độ ẩm bão hòa phụ thuộc lồi cây, phụ thuộc rất ít vào mơi trường.

- Ý nghĩa của độ ẩm bão hòa: là yếu tố quan trọng giải thích cho mọi sự thay đổi tính

chất cơ lý của gỗ.

Độ ẩm thăng bằng

- Khái niệm

Khi đặt gỗ trong một môi trường, gỗ ln có xu thế hút hoặc nhả ẩm cho đến khi đạt

độ ẩm ổn định. Độ ẩm ổn định mà gỗ đạt được trong mơi trường đó gọi là độ ẩm

thăng bằng của gỗ trong mơi trường đó.

- Xác định độ ẩm thăng bằng: dựa vào biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ khơng khí, độ

ẩm tương đốicủa khơng khí và độ ẩm thăng bằng của gỗ

+ Gỗ Việt Nam: Wtb = 6 ÷ 30 %

+ Wtb khơng phụ thuộc lồi cây, phụ thuộc nhiều vào mơi trường (t0, độ ẩm tương

đối của khơng khí φ)

- Trong tính tốn, thường lấy Wtb = 18 % – Miền Bắc

Wtb = 15 % – Miền Nam

Wtb = 12 % – Châu Âu

- Ý nghĩa của Wtb: Là độ ẩm sử dụng gỗ, dùng để tính tốn các chỉ tiêu khi thiết kế

các kết cấu, vì vậy mọi tính chất gỗ khi xác định phải đưa về độ ẩm thăng bằng.

Khối lượng thể tích của gỗ

Khái niệm: khối lượng thể tích của gỗ là tỉ số giữa khối lượng gỗ trên một đơn vị thể

tích gỗ.

G = mV (g/cm3)

Co rút và dãn nở của gỗ

Hiện tượng tăng, giảm kích thước gỗ khi lượng ẩm liên kết tăng hoặc giảm gọi là hiện

tượng co rút và dãn nở của gỗ

a. Tại sao gỗ co dãn?

- Thành phần hóa học của gỗ: xenlulo, hemi, lignin đều chứa nhóm -OH nên chúng

đều có khả năng hút hoặc nhả ẩm. Xenlulo bị trương nở làm cho khoảng cách giữa

các mixen bị rộng ra.

- Cấu trúc vách tế bào: Giữa các mixen luôn tồn tại 1 khoảng cách nhất định 10 – 100

Ao. Khoảng cách này có thể thay đổi phụ thuộc vào số lượng lien kết hidro giữa các

mixen, số lượng lien kết H lại phụ thuộc lượng nước liên kết trong gỗ khiến cho gỗ có

khả năng co rút và dãn nở

Bản chất của hiện tượng co rút, dãn nở của gỗ là sự thay đổi khoảng cách giữa các

mixen trong vách tế bào hay là sự thay đổi số lượng liên kết H giữa các mixen trong

vách tế bào

- Khi gỗ khô, khô kiệt đặt trong mơi trường nào đó, nó sẽ hút ẩm. Nước liên kết được

hút vào nằm giữa các mixen, khi khoảng cách giữa các mixen này lớn nhất thì nước

tự do được hút vào

- Khi gỗ tươi ướt nhả ẩm, nước tự do thoát ra trước, hết nước tự do thì nước liên kết

mới thốt ra ngồi. Kích thước và khối lượng gỗ nhỏ nhất khi gỗ ở trạng thái khô kiệt

b. Gỗ co, dãn không đều theo 3 chiều?

- Co dãn dọc thớ bé hơn rất nhiều so với co dãn ngang thớ. Trong thân cây hầu hết

các tế bào xếp dọc thân cây, trong 1 tế bào hầu hết các mixen song song trục dọc tế

bào nên các mixen song song trục dọc thân cây tức là khoảng cách giữa các mixen

tồn tại chủ yếu theo chiều ngang thớ. Sự tồn tại khoảng cách giữa các mixen theo

chiều ngang thớ lớn hơn rất nhiều theo chiều dọc thớ nên co dãn ngang > >… co dãn

dọc thớ.

- Co dãn theo chiều xuyên tâm nhỏ hơn co dãn theo chiều tiếp tuyến do tia gỗ nằm

theo chiều ngang thân cây, trong tia các tế bào xếp dọc tia nên trong 1 tia hầu hết

các mixen song song trục dọc tia. Khoảng cách giữa các mixen tồn tại chủ yếu theo

chiều ngang tia, sự thay đổi khoảng cách giữa các mixen theo chiều ngang tia lớn

hơn chiều xuyên tâm nên co dãn tiếp tuyến lớn hơn co dãn xuyên tâm. Sự chênh lệch

tính chất theo 2 chiều xuyên tâm và tiếp tuyến do tia gỗ gây ra, tia càng lớn thì sự

chênh lệch này càng nhiều. Nó là 1 trong những nguyên nhân làm gỗ cong vênh, nứt

nẻ

Gỗ co, giãn theo các chiều là không đều nhau:



Trang 197



Hóa học hóa ly polymer

- Chiều dọc thớ < 1%

- Chiều xuyên tâm 2 – 7%

- Chiều tiếp tuyến 4 – 14%

Tính chất cơ học của gỗ

Trong q trình gia cơng chế biến và sử dụng, gỗ luôn luôn chịu tác động của ngoại

lực. Khả năng chống lại tác động của ngoại lực gọi là tính chất cơ học của gỗ. Tính

chất cơ học của gỗ được đặc trưng bởi cường độ cơ học và biến dạng

Một số tính chất cơ học của gỗ

Ép dọc thớ:

Do đại bộ phận các mixen xếp theo chiều dọc thân cây nên khả năng chịu lực theo

chiều dọc các mixen là rất lớn, khả năng chịu lực theo chiều dọc thớ là rất cao. Các

mixen tạo thành khung sườn, lignin bám quanh khung sườn đó làm ổn định vị trí của

các mixen tạo cho gỗ khả năng chịu lực

Lực ép dọc thớ là một trong những chỉ tiêu cơ học quan trọng để đánh giá chất lượng

gỗ khi sử dụng gỗ làm vật liệu. Nó là lực tương đối ổn định, dễ xác định và thường

được dùng để xác định hệ số phẩm chất của gỗ cùng với lực uốn tĩnh

Ép ngang thớ:

- Ép ngang toàn bộ: lực tác dụng lên tồn bộ diện tích mẫu gỗ

- Ép ngang cục bộ: lực tác dụng lên 1 vị trí trong mẫu gỗ, quy ước chiều dài đặt lực là

18 (mm)

GLR: ỨSuấten = (9 -18 )% Ứsuated

GLK: ỨSuấten = (15 – 35 )% Ứsuated

Nếu 2 mẫu gỗ của gỗ lá kim và gỗ lá rộng có cùng kích thước, độ ẩm thì gỗ lá kim có

ed lớn hơn so với gỗ lá rộng vì gỗ lá kim thẳng thớ hơn, tia gỗ ít hơn.

Gỗ càng thẳng thớ, tia gỗ càng ít và nhỏ thì ực ép dọc càng lớn và ngược lại.

Lực uốn tĩnh

Dầm (xà) trong các kết cấu gỗ thường do lực uốn làm biến dạng. Sức chịu uốn là chỉ

tiêu quan trọng thứ 2 sau lực ép dọc để đánh giá chất lượng cơ học của gỗ

Một số ứng lực phức tạp đối với gỗ:

- Sức chịu uốn tĩnh

- Sức chịu uốn va đập

- Uốn dọc

- Sức chịu xoắn

Một số ứng lực mang tính chất cơng nghệ :

- Độ cứng

- Sức chịu tách và lực bám đinh



Thành phần hóa học của vách tế bào

Vách tế bào gồm 3 thành phần chính: Xenlulo, Hemixenlulo, Lignin. Ngồi ra còn 1 số

khống chất chiếm tỉ lệ khơng cao Xenlulo có công thức:[C6H7O2(OH)3]n ; n = 5000

– 14.000

Nhiều phân tử xenlulo tạo nên chuỗi xenlulo, nhiều chuỗi tạo nên mixixenlulo, nhiều

mixen tạo thành bó mixen. Nhiều bó kết hợp với hemixenlulo và lignin để tạo nên

vách tế bào.

– Kích thước của mixen: L = 400 -600Ao Φ = 50 200 Ao

Giữa các mixen luôn tồn tại khoảng cách 10 – 100Ao.

Cấu trúc vách tế bào

Gồm 3 phần: màng giữa, vách sơ sinh, vách thứ sinh



Trang 198



Hóa học hóa ly polymer



a. Màng giữa: phần nằm giữa các tế bào nằm cạnh nhau. Thành phần chủ yếu là chất

pectin, thành phần chủ yếu của chất pectin là axit tetragalacturonic. Màng này rất

mỏng, có thể bị phân hóa bởi các vi sinh vật

b. Vách sơ sinh: được hình thành cùng với sự hình thành của tế bào. Lớp này mỏng,

các mixen sắp xếp không có trật tự. Chiều dày của vách t = 0.1 – 0.5 µm, nó khơng

quyết định đến tính chất gỗ

c. Vách thứ sinh: được hình thành cùng với sự lớn lên của tế bào. Căn cứ vào trật tự

sắp xếp của các mixen mà chia vách thứ sinh thành 3 lớp:

+ Lớp ngồi: mỏng, các mixen xếp vng góc hoặc nghiêng 1 góc 70 – 900 so với

trục dọc tế bào.

+ Lớp giữa: dày, các mixen xếp song song hoặc nghiêng 1 góc 300 so với trục dọc tế

bào

+ Lớp trong: mỏng, các mixen xếp vng góc hoặc nghiêng 1 góc 70 – 900 so với

trục dọc tế bào

Như vậy, số lượng các mixen ở lớp giữa vách thứ sinh là lớn nhất, ở đây các mixen

xếp song song với trục dọc tế bào. Vì vậy, có thể nói trong 1 tế bào hầu hết các

mixen xếp song song với trục dọc tế bào

– Ý nghĩa của việc nghiên cứu cấu trúc vách tế bào

Cấu trúc vách tế bào đặc biệt là sự sắp xếp các mixen ở lớp giữa của vách thứ sinh có

ảnh hưởng đến mọi tính chất của gỗ và là cơ sở khoa học chủ yếu để giải thích mối

quan hệ giữa cấu tạo – tính chất, giải thích các hiện tượng phát sinh trong quá trình

gia cơng chế biến và sử dụng

Đặc trưng trên vách tế bào

– Lỗ thông ngang: là phần trống tạo thành trong quá trình hình thành vách thứ sinh

+ Phân loại:

Khi 2 tế bào nằm cạnh nhau sẽ tạo nên đôi lỗ thơng ngang. Có 3 loại

+ Đơi lỗ thơng ngang đơn

+ Đơi lỗ thơng ngang có vành

+ Đơi lỗ thơng ngang nửa có vành

+ Ý nghĩa: khi cây còn sống, lỗ thông ngang là đường trao đổi dịch thể giữa các tế

bào nằm cạnh nhau. Sau khi chặt hạ, lỗ thơng ngang là đường thốt và hút nước theo

chiều ngang cây, là đường thấm thuốc bảo quản khi ngâm tẩm hóa chất. Số lượng,

kích thước lỗ thơng ngang có ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát nước và khả năng

thẩm thấu dịch thể

– Vách tế bào dày theo đường xoắn ốc

Vách tế bào dày thêm là do nguyên sinh chất khơng ngừng sinh ra những mixen đắp

lên phía trong của vách tế bào

Tổ chức tế bào trong cây

– Tổ chức tế bào có chức năng dẫn truyền

– Tổ chức tế bào có chức năng trao đổi

– Tổ chức tế bào có chức năng cơ học



Trang 199



Hóa học hóa ly polymer

Ván dán là sản phẩm dạng tấm phẳng được tạo thành bằng cách dán ép nhiều lớp

ván mỏng theo chiều vuông góc thớ gỗ với nhau, nhờ chất kết dính trong những điều

kiện áp suất, nhiệt độ, thời gian ép nhất định.



Ván dán được sản xuất theo các công đoạn sau:

(1) Xử lý ngun liệu gỗ tròn: Bóc vỏ, làm sạch, cắt khúc, xử lý nhiệt ẩm (hấp luộc

gỗ).

(2) Sản xuất ván mỏng theo phương pháp bóc hoặc lạng.

3) Cắt ván mỏng theo kích thước phù hợp kích thước sản phẩm.

(4) Sấy ván mỏng đạt độ ẩm phù hợp yêu cầu công nghệ, thông thường khoảng 712%.

(5) Phân loại ván mỏng theo chất lượng và mục đích sử dụng.

(6) Vá, ghép nối các tấm ván mỏng bị mục, rách, hụt kích thước.

(7) Tráng keo: phổ biến dùng keo Urea-Formaldehyde và Phenol- Formaldehyde.

(8) Xếp các tấm ván mỏng đã được tráng keo thành các chồng ván mỏng phù hợp kết

cấu sản phẩm.

(9) Ép sơ bộ với mục đích tăng chất lượng sản phẩm và tăng năng suất máy ép chính

(máy ép nhiệt).

(10) Dán ép ván theo các phương pháp: Khơ-lạnh (còn gọi là ép nguội); khô-nhiệt;

nhiệt-ẩm.

(11) Xử lý nhiệt ẩm với mục đích cân bằng nhiệt ẩm của vánvới mơi trường.

(12) Xử lý kích thước, bề mặt ván (rọc rìa, đánh nhẵn bề mặt).

(13) Đóng gói, nhập kho.

Thơng thường ván dán là sản phẩm dạng tấm phẳng gồm 3 hoặc nhiều lớp ván mỏng

dán vng 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 thể tích ván dán thường lớn hơn khối lượng gỗ nguyên liệu từ 18-20%,

thường ván dán có khối lượng riêng 0,6-0,8 g/cm .

Ván dán được chia theo mục đích sử dụng như sau:

Ván dán dùng trong nhà ký hiệu INT (interior)

Ván dán chịu ẩm ký hiệu MR (moisture-resistant)

Ván dán dùng trong xây dựng thường là WB (Weather Boiling), ván dán chịu nhiệt, ẩm

môi trường ký hiệu WBP ( weather boiling proof).

Ván dán thường được sử dụng rộng rãi để đóng đồ mộc, bao bì, dùng trong xây dựng,

làm toa xe, đóng tàu thuyền…

Ngồi ra còn có loại ván dán đặc biệt nhiều lớp để làm thoi dệt, ván cốt pha, làm đồ

mộc cao cấp (được phủ bằng ván lạng hoặc focmica).

Trung bình, để sản xuất 1 m3 ván dán cần khoảng 2,4-2,7 m3 gỗ tròn, 100 kg keo

Urea-Formaldehyde hàm lượng khô 50%.

Gỗ sản xuất ván dán cần đáp ứng một số u cầu nhất định về đường kính gỗ tròn

(Liên Bang Nga quy định đối với gỗ lá rộng >16 cm, gỗ lá kim >18cm), chủng loại gỗ



Trang 200



Hóa học hóa ly polymer

để đảm bảo chất lượng ván. Ở Châu Âu thường sử dụng gỗ Bạch Dương, gỗ Thông…

ở Việt Nam thường dùng các loại gỗ Trám, Xoan, Vạng, Ràng ràng, Dầu, Vên vên, lát…



Gỗ qua sấy sẽ được cải thiện về nhiều mặt, tính chất gỗ sẽ tốt hơn,chất lượng gia

công được đảm bảo, chất lượng sản phẩm tốt hơn, tuổi thọ sản phẩm đồ gỗ kéo dài

và hiệu quả sữ dụng được cải thiện…

Gỗ không qua sấy = không thể sản xuất các sản phẩm đồ gỗ xuất khẩu được

Sấy gỗ bằng các phương pháp sấy khác nhau,với các thiết bị sấy tương ứng và với

công nghệ sấy hợp lý, phù hợp cho từng loại gỗ sấy…,nhằm đạt chất lượng sấy cao

nhất ,trong thời gian sấy ngắn nhất , đạt hiệu quả sấy tốt nhất…

Các phương pháp sấy gỗ

+Hong phơi tự nhiên .

+Sấy hơi quá nhiệt (sấy nhiệt độ >1OOoC).

+Sấy ngưng tụ ẩm .

+Sấy cao tần & vi tần .

+Sấy quy chuẩn (sấy truyền thống = sấy gián tiếp trong mơi trường khơng khí ẩm) .

+Sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời.

Hong phơi tự nhiên

Hong phơi = phương phap sấy cổ truyền .

- Vị trí của phương pháp hong phơi:

Predrying- tiền sấy(sấy trước), đặc biệt đối với các loại gỗ q ướt(gỗ tươi),các loại gỗ

khó sấy (khơ chậm,dễ nẩy sinh khuyết tật sấy,sấy nhiệt độ thấp..).

-Ưu nhược điểm của phương pháp hong phơi.

Q trình hong phơi có thể đưa độ ẩm của gỗ tươi về độ ẩm xấp xỉ bằng độ ẩm bão

hòa thớ gỗ (25-30%) nhằm tiết kiệm năng lượng cho q trình sấy.

Q trình thốt ẩm chậm, khó đưa gỗ về độ ẩm sử dụng sản xuất đồ mộc.

Sấy hơi quá nhiệt

Sấy hơi quá nhiệt là phương pháp đế gỗ trong môi trường hơi nước lớn hơn 1000C

(cao hơn điểm sôi của nước, thường sấy ở 1100C), làm cho nước trong gỗ hầu như

được chuyển hóa thành hơi nước tạo chênh lệch áp suất lớn giữa tế bào gỗ và mơi

trường bên ngồi (2atm) dẫn đến hơi nước dịch chuyển ra ngồi.



Sấy ngưng tụ ẩm



Khơng khí nóng và ẩm sau khi đi qua đống gỗ trong lò sấy, phần lớn được hút qua

dàn lạnh. Hơi nước trong khơng khí sẽ ngưng tụ lại thành nước và được đưa ra ngồi.

Khơng khí lạnh chứa hàm lượng ẩm thấp này được làm nóng trở lại sẽ rất khơ (độ ẩm



Trang 201



Hóa học hóa ly polymer

thấp) sẽ đi qua đống gỗ làm cho gỗ khô. Sau khi đi qua đống gỗ làm cho nước trong

đống gỗ thoát ra làm khơng khí trở nên ẩm và q trình sấy lặp lại.

Áp dụng cho gỗ cứng và dày sấy ở nhiệt độ thấp.

Dễ tự động hóa.

Độ ẩm cuối cùng khơng đòi hỏi thấp quá

Năng suất sấy thấp



Sấy cao tần



Sấy cao tần là sấy trong từ trường của dòng điện xoay chiều có tần số cao

Nguyên lý

Qua chuyển động của các phân tử mang điện dưới ảnh hưởng của từ trường dòng

điện xoay chiều có tần số cao, hình thành ma sát và chuyển hóa thành nhiệt làm hóa

hơi nước trong gỗ và khô.

Sấy cao tần:

Thời gian sấy ngắn.

Dễ cơ giới và tự động hóa

Chất lượng gỗ sấy đảm bảo

Sấy phù hợp cho các loại gỗ có hình thù và kích thước đa dạng và phức tạp.

Tổn thất nhiệt ít.



Sấy chân khơng

Ngun lý của phương pháp sấy chân không là sự phụ thuộc điểm sôi của nước vào

áp suất. Nếu làm giảm áp suất trong thiết bị chân không xuống đến áp suất mà ở đó

nước trong gỗ bắt đầu sơi và bốc hơi, sẽ tạo sự chênh lệch áp suất trong gỗ và mơi

trường làm cho dòng ẩm dịch chuyển từ trong ra bề mặt gỗ.



Trang 202



Hóa học hóa ly polymer



Là chất kết dính, tạo mơi trường phân tán, đóng vai trò truyền ứng suất sang độn khi

có ngoại lực tác dụng lên vật liệu.

Có thể tạo thành từ một chất hoặc hỗn hợp nhiều chất được trộn lẫn một cách đồng

nhất tạo thể liên tục.

Trong thực tế, người ta có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo làm

polymer nền:

•Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS, ABS, PVC…độn được trộn với nhựa, gia công trên máy ép

phun ở trạng thái nóng chảy.

•Nhựa nhiệt rắn: PU, PP, UF, Epoxy, Polyester khơng no, gia công dưới áp suất và

nhiệt độ cao, riêng với epoxy và polyester khơng no có thể tiến hành ở điều kiện

thường, gia công bằng tay (hand lay- up method). Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn cho vật

liệu có cơ tính cao hơn nhựa nhiệt dẻo.

•Một số loại nhựa nhiệt rắn thông thường:

Polyester



Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này

thường là loại không no, đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng

hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thơng thường người ta gọi polyester

khơng no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester.

Polyester có nhiều loại, đi từ các acid, glycol và monomer khác nhau, mỗi loại có

những tính chất khác nhau. Chúng có thể rất khác nhau trong các loại nhựa UPE khác

nhau, phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố :

+ Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng)

+ Phương pháp tổng hợp



Trang 203



Hóa học hóa ly polymer

+ Trọng lượng phân tử

+ Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến)

+ Hệ chất độn

Bằng cách thay đổi các yếu tố trên, người ta sẽ tạo ra nhiều loại nhựa UPE có các tính

chất đặc biệt khác nhau tùy thuộc vào u cầu sử dụng.

Có hai loại polyester chính thường sử dụng trong cơng nghệ composite. Nhựa

orthophthalic cho tính kinh tế cao, được sử dụng rộng rãi. Còn nhựa isophthalic lại có

khả năng kháng nước tuyệt vời nên được xem là vật liệu quan trọng trong công

nghiệp, đặc biệt là hàng hải.

Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha lỗng trong styrene. Lượng

styrene có thể lên đến 50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho q trình gia

cơng. Ngồi ra, styrene còn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết ngang giữa các phân

tử mà khơng có sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester còn có khả năng ép khn

mà khơng cần áp suất.

Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự đóng rắn của nó sau một thời

gian. Thơng thường, người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong quá trình

tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng này.

Nhà sản xuất có thể cung cấp nhựa ở dạng tự nhiên hay có dùng một số phụ gia.

Nhựa có thể được sản xuất để chỉ cần cho xúc tác vào là sử dụng được. Như đã đề

cập ở trên, cần phải có thời gian để polyester tự đóng rắn. Tốc độ trùng hợp quá

chậm cho mục đích sử dụng, vì vậy cần dùng chất xúc tác và chất xúc tiến để đạt độ

trùng hợp của nhựa trong một khoảng thời gian nào đó.

Khi đã đóng rắn, polyester rất cứng và có khả năng kháng hố chất. Q trình đóng

rắn hay tạo kết ngang được gọi là q trình Polymer hóa. Đây là phản ứng hố học

chỉ có một chiều. Cấu trúc không gian này cho phép nhựa chịu tải được mà khơng bị

giòn.

Cần phải chuẩn bị hỗn hợp nhựa trước khi sử dụng. Nhựa và các phụ gia khác phải

được phân tán đều trước khi cho xúc tác vào. Phải khuấy đều và cẩn thận để loại bỏ

bọt khí trong nhựa ảnh hưởng q trình gia cơng. Điều này rất quan trọng do bọt khí

còn trong nhựa sẽ ảnh hưởng tính chất cơ lý, làm cấu trúc sản phẩm bị yếu. Cần phải

chú ý rằng việc dùng xúc tác và xúc tiến với hàm lượng vừa đủ sẽ cho vật liệu những

tính chất tốt nhất. Nếu quá nhiều xúc tác sẽ làm q trình gel hố xảy ra nhanh hơn,

ngược lại, nếu ít xúc tác q trình đóng rắn sẽ bị chậm lại.

Vinylester

Vinylester có cấu trúc tương tự như polyester, nhưng điểm khác biệt chủ yếu của nó

với polyester là vị trí phản ứng, thường là ở cuối mạch phân tử do vinyl ester chỉ có

kết đơi C=C ở hai đầu mạch mà thơi. Tồn bộ chiều dài mạch phân tử đều sẵn chịu

tải, nghĩa là vinylester dai và đàn hồi hơn polyester. Vinylester có ít nhóm ester hơn

polyester, nhóm ester rất dễ bị thủy phân, tức là vinylester kháng nước tốt hơn các

polyester khác, do vậy nó thường được ứng dụng làm ống dẫn và bồn chứa hố chất.

Khi so sánh với polyester thì số nhóm ester trong vinyl ester ít hơn, nghĩa là vinyl

ester ít bị ảnh hưởng bởi phản ứng thủy phân. Thường dùing vật liệu này như là lớp

phủ bên ngoài cho sản phẩm ngập trong nước, như là vỏ ngoài của tàu, thuyền. Cấu

trúc đóng rắn của vinyl ester có khuynh hướng dai hơn polyester, mặc dù để đạt tính

chất này, nhựa cần nhiệt độ cao sau đóng rắn.

Epoxy

Epoxy là đại diện cho một số nhựa có tính năng tốt nhất hiện nay. Nói chung, epoxy

có tính năng cơ lý, kháng mơi trường hơn hẳn các nhựa khác, là loại nhựa được sử

dụng nhiều nhất trong các chi tiết máy bay. Với tính chất kết dính và khả năng kháng

nước tuyệt vời của mình, epoxy rất lý tưởng để sử dụng trong ngành đóng tàu, là lớp

lót chính cho tàu chất lượng cao hoặc là lớp phủ bên ngoài vỏ tàu hay thay cho

polyester dễ bị thủy phân bởi nước và gelcoat.

Nhựa epoxy được tạo thành từ những mạch phân tử dài, có cấu trúc tương tự

vinylester, với nhóm epoxy phản ứng ở vị trí cuối mạch. Nhựa epoxy khơng có nhóm

ester, do đó khả năng kháng nước của epoxy rất tốt. Ngồi ra, do có hai vòng thơm ở

vị trí trung tâm nên nhựa epoxy chịu ứng suất cơ và nhiệt nó tốt hơn mạch thẳng, do

vậy, epoxy rất cứng, dai và kháng nhiệt tốt.

Nhựa epoxy, ta dùng chất đóng rắn để tạo mạng khơng gian ba chiều. Chất đóng rắn



Trang 204



Hóa học hóa ly polymer

ưa sử dụng là amine, được cho vào epoxy, lúc này giữa chúng sẽ xảy ra phản ứng hố

học. Thường nhóm epoxy sẽ phản ứng kết khối với nhóm amine, tạo ra cấu trúc phân

tử ba chiều phức tạp. Amine kết hợp với epoxy theo một tỉ lệ nhất định, đây là yếu tố

quan trọng vì việc trộn đúng tỉ lệ đảm bảo cho phản ứng xảy ra hồn tồn. Nếu tỉ lệ

trộn khơng đúng thì nhựa chưa phản ứng hoặc chất đóng rắn còn dư trong hỗn hợp sẽ

ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm sau đóng rắn.

Để đảm bảo tỉ lệ phối trộn chính xác, nhà sản xuất thường cơng thức hố các thành

phần và đưa ra một tỉ lệ trộn đơn giản bằng cách đo khối lượng hay thể tích của

chúng.

Cả nhựa epoxy lỏng và tác nhân đóng rắn đều có độ nhớt thấp thuận lợi q trình gia

cơng. Epoxy đóng rắn dễ dàng và nhanh chóng ở nhiệt độ phòng từ 5-150oC, tuỳ

cách lựa chọn chất đóng rắn. Một trong những ưu điểm nổi bật của epoxy là co ngót

thấp trong khi đóng rắn. Lực kết dính, tính chất cơ lý của epoxy được tăng cường bởi

tính cách điện và khả năng kháng hố chất.

Ứng dụng của epoxy rất đa dạng, nó được dùng làm: keo dán, hỗn hợp xử lý bề mặt,

hỗn hợp đổ, sealant, bột trét, sơn.

2 – Chất độn( cốt)



Đóng vai trò là chất chịu ứng suất tập trung vì độn thường có tính chất cơ lý cao hơn

nhựa. Người ta đánh giá độn dựa trên các đặc điểm sau:

•Tính gia cường cơ học.

•Tính kháng hố chất, mơi trường, nhiệt độ.

•Phân tán vào nhựa tốt.

•Truyền nhiệt, giải nhiệt tốt.

•Thuận lợi cho q trình gia cơng.

•Giá thành hạ, nhẹ.

Tuỳ thuộc vào từng yêu cầu cho từng loại sản phẩm mà người ta có thể chọn loại vật

liệu độn cho thích hợp. Có hai dạng độn:

•Độn dạng sợi: sợi có tính năng cơ lý hoá cao hơn độn dạng hạt, tuy nhiên, sợi có giá

thành cao hơn, thường dùng để chế tạo các loại vật liệu cao cấp như: sợi thủy tinh,

sợi carbon, sợi Bo, sợi cacbua silic, sợi amide…

•Độn dạng hạt: thường được sử dụng là : silica, CaCO3, vẩy mica, vẩy kim loại, độn

khoáng, cao lanh, đất sét, bột talc, hay graphite, carbon… khả năng gia cường cơ tính

của chất độn dạng hạt dược sử dụng với mục đích sau:

- Giảm giá thành

- Tăng thể tích cần thiết đối với độn trơ, tăng độ bền cơ lý, hoá, nhiệt, điện, khả năng

chậm cháy đối với độn tăng cường.

- Dễ đúc khn, giảm sự tạo bọt khí trong nhựa có độ nhớt cao.

- Cải thiện tính chất bề mặt vật liệu, chống co rút khi đóng rắn, che khuất sợi trong

cấu tạo tăng cường sợi, giảm toả nhiệt khi đóng rắn.

Cốt sợi cũng có thể là sợi tự nhiên (sợi đay, sợi gai, sợi lanh, xơ dừa, xơ tre, bơng…),

có thể là sợi nhân tạo (sợi thuỷ tinh, sợi vải, sợi poliamit…). Tuỳ theo yêu cầu sử dụng

mà người ta chế tạo sợi thành nhiều dạng khác nhau : sợi ngắn, sợi dài, sợi rối, tấm

sợi….



Trang 205



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng dán dính giữa keo và gỗ trong sản xuất ván ghép thanh

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×