Ảnh hưởng của thông số công nghệ đến tính chất cơ học, vật lý của sản phẩm tre ép khối

MOE 
Trong đó: 
 γ – khối lượng thể tích, g/cm3; 
 m – khối lượng mẫu thử, g; 
 V – thể tích mẫu thử, cm3. 
 Trong đó: 
 - Xác định độ ẩm của nguyên liệu trước khi 
 ∆P – khoảng cách tăng lực (∆P = 1/4 P), 
ép nguội 
 N/{kgf} ; 
 Nguyên liệu sau khi tẩm keo và sấy được 
 L – chiều dài mẫu L = 20t + 50 mm; 
xác định độ ẩm. Cân lấy m1 khối lượng mẫu 
ban đầu sau đó đem sấy khô kiệt xác định lại W – chiều rộng mẫu, mm; 
khối lượng m0. Nhiệt độ sấy cuối cùng là 103 ± ƒ – độ võng trung bình, mm. 
 o
2 C, sấy cho đến khi khối lượng mẫu không - Xác định độ trương nở chiều dày 
thay đổi (chênh lệch khối lượng của hai lần cân 
 Mẫu thí nghiệm có kích thước 50 × 50 mm. 
liên tiếp nhỏ hơn 0.01 g), cân nhanh để xác 
định khối lượng mẫu khô kiệt. Xác định chiều dày ban đầu của mẫu ở điều 
 o
 Độ ẩm mẫu xác định theo công thức: kiện nhiệt độ 20 C, độ ẩm không khí 65%. Sau 
 đó mẫu được ngâm trong nước lạnh 30 phút và 
 đo lại kích thước chiều dày. Độ trương nở 
Trong đó: chiều dày được tính theo công thức sau: 
 MC – độ ẩm ban đầu của mẫu, %; 
 m1 – khối lượng ban đầu của mẫu, g; 
 m0 – khối lượng mẫu khô kiệt, g. Trong đó:
 TS – độ trương nở chiều dày ván, %; 
 - Kiểm tra độ uốn tĩnh (MOR) và module 
 h1 – chiều dày mẫu ván trước khi 
đàn hồi uốn tĩnh (MOE) 
 ngâm nước, mm; 
 Số lượng mẫu thử cho mỗi tính chất là 9. h2 – chiều dày mẫu ván sau khi ngâm 
Kích thước mẫu: dài x rộng x dày là 350 x 50 x nước, mm. 
15 mm. Mẫu đặt vào vị trí trên hai gối đỡ của IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
máy thử tính chất cơ lý MTS và kiểm tra độ 
 - Ảnh hưởng của lượng keo tráng 
bền uốn và mô đun đàn hồi uốn tĩnh. 
 Mẫu thí nghiệm được tạo theo quy trình 
 Công thức xác định MOR 
 công nghệ với thông số thay đổi là lượng keo 
 3.P.Lg tráng. Thí nghiệm lặp 3 lần, mỗi lần lặp lấy 3 
 MOR 2 , MPa 
 2.w.t mẫu thí nghiệm cho thử một tính chất. Kết quả 
Trong đó: xác định độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn 
 P – lực phá huỷ mẫu, N; tĩnh, độ trương nở chiều dày được trình bày ở 
 Lg – chiều dài gối đỡ, mm; bảng 01. 
82 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 
 C«ng nghiÖp rõng 
 Bảng 01. Ảnh hưởng của lượng keo tráng đến tính chất cơ học của sản phẩm 
 Lượng keo tráng (%) MOR (MPa) MOE (x103 MPa) TS (%) 
 8 62,8 4,3 29,0 
 9 75,5 5,4 18,0 
 10 92,3 7,1 8,7 
 11 97,7 7,6 8,2 
 12 101,2 8,0 7,6 
 Từ kết quả ở bảng 01 cho thấy với lượng tăng lên khi lượng keo tráng tăng lên; nhưng 
keo tráng khác nhau đã có ảnh hưởng đến chất khi lượng keo tráng lớn hơn 10%, mức độ ảnh 
lượng ván tre ép khối. Khi lượng keo tráng hưởng của chúng đến MOE, MOR, TS giảm 
tăng từ 8–12% thì MOR, MOE đều tăng lên và dần. Khi lượng keo tráng là 10%, so sánh với 
đạt giá trị lớn nhất ở 12%. Ở giá trị lượng keo tiêu chuẩn ván dán cốp pha, ván sàn cho kết quả 
tráng 12% MOR đạt giá trị 101,2 MPa, MOE giá trị MOR và MOE lớn hơn yêu cầu, điều đó 
đạt giá trị 8,0x103 MPa. Ngược lại với MOR, cho thấy sản phẩm đáp ứng tốt cho sản xuất đồ 
MOE, khi lượng keo tráng tăng lên thì độ mộc và nội thất như cánh cửa khuôn cửa vách 
trương nở chiều dày của sản phẩm lại giảm đi, ngăn. Với đồ ngoại thất, do yêu cầu chất lượng 
giảm từ 29,0–7,6%. Điều này được giải thích sản phẩm cao hơn, vì vậy nên chọn lượng keo 
như sau: Lượng keo tráng có ảnh hưởng trực tráng 11–12%. Nhưng khi lượng keo tráng quá 
tiếp đến tạo độ liên tục, đồng đều của màng lớn sẽ ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. 
keo, ảnh hưởng đến tiếp xúc nguyên liệu với - Ảnh hưởng của độ ẩm phôi sau tẩm keo và sấy 
nguyên liệu. Khi lượng keo tráng tăng lên, độ Mẫu thí nghiệm được tạo theo quy trình 
liên tục, đồng đều màng keo tăng, làm tăng sự công nghệ với sự thay đổi là độ ẩm phôi khi đã 
liên kết của nguyên liệu với nhau. Hơn nữa khi tẩm keo và sấy. Thí nghiệm lặp 3 lần, mỗi lần 
lượng keo tráng tăng, diện tích phủ keo lớn lặp lấy 3 mẫu thí nghiệm cho thử một tính chất. 
ngăn cản sự hút nước từ ngoài vào nguyên liệu, Kết quả xác định độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn 
từ đó làm cho MOR, MOE tăng, TS giảm. hồi uốn tĩnh, độ trương nở chiều dày được 
 Cũng từ bảng 01 cho thấy, MOR, MOE trình bày ở bảng 02. 
 Bảng 02. Ảnh hưởng của độ ẩm phôi đến tính chất cơ học vật lý của sản phẩm 
 MOR(MPa) Độ ẩm sau nhúng MOE(x103 MPa) TS(%) 
 keo, sấy(%) 
 80,1 4 5,8 21,0 
 95,7 8 7,3 18,5 
 99,2 12 8,0 11,8 
 93,1 16 7,2 9,0 
 85,6 20 6,5 8,2 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 83
 C«ng nghiÖp rõng 
 Từ số liệu bảng 02 cho thấy, khi độ ẩm của ván. Tính chất cơ học của ván sẽ giảm tối 
phôi ép tăng từ 4–12% giá trị MOR, MOE tăng đa đến độ ẩm bão hòa thớ gỗ. 
lên, nhưng khi độ ẩm nguyên liệu tăng từ 12% Đối với sự trương nở chiều dày của ván khi 
đến 20% trị số MOR, MOE có xu hướng độ ẩm tăng từ 4–12%, độ trương nở chiều dày 
hướng giảm xuống. Nguyên nhân do độ ẩm giảm đi nhanh chóng từ 21,0 đến 11,8%, nhưng 
phôi sau khi nhúng keo đã trực tiếp làm ảnh khi độ ẩm tăng lên từ 12–20% độ trương nở 
hưởng đến tính chất cơ học của nguyên liệu tre, chiều dày vẫn giảm đi nhưng độ giảm ít hơn so 
đồng thời trong quá trình đóng rắn keo chúng với ban đầu. Nguyên nhân là do khi độ ẩm tăng 
đóng vai trò là yếu tố trung gian dẫn truyền cao, khả năng truyền nhiệt từ ngoài vào trong 
nhiệt từ ngoài vào lớp keo trong cùng nhằm ván cũng tăng, phía trong sản phẩm nhận được 
thực hiện qúa trình đóng rắn của màng keo. nhiệt nhanh và lớn, vì vậy dưới tác động của 
Khi độ ẩm nguyên liệu thấp làm cho nguyên nhiệt độ keo đóng rắn càng triệt để, khả năng 
liệu tre bị giòn, do đó trị số MOR, MOE của chịu nước của sản phẩm càng tốt. Từ phân tích 
ván thấp. Khi lượng ẩm nguyên liệu tăng làm trên cho thấy độ ẩm phôi ép hợp lý nhất là 12%. 
tăng khả năng truyền nhiệt từ bề mặt vào trong - Ảnh hưởng của khối lượng thể tích 
do nguyên lý ẩm mang nhiệt, từ đó tạo điều sản phẩm 
kiện đóng rắn keo trong sản phẩm tốt hơn, làm Mẫu thí nghiệm được tạo theo quy trình 
tăng tính chất MOR, MOE của ván. Nhưng nếu công nghệ với sự thay đổi là khối lượng thể 
lượng ẩm nguyên liệu quá lớn (12–20%), trong tích. Thí nghiệm lặp 3 lần, mỗi lần lặp lấy 3 
quá trình ép sẽ xảy ra hiện tượng tế bào mẫu thí nghiệm cho thử một tính chất. Kết quả 
cellulose hút nước, lượng nước thấm trong xác định độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn 
vách tế bào lớn làm cho liên kết giữa chúng tĩnh, độ trương nở chiều dày được trình bày ở 
lỏng lẻo, từ đó làm giảm tính chất MOR, MOE bảng 03. 
 Bảng 03. Ảnh hưởng của khối lượng thể tích đến tính chất cơ học vật lý của sản phẩm 
 Khối lượng thể tích (g/cm3) MOR (MPa) MOE (x103 MPa) TS (%) 
 0,8 71,1 5,1 11,2 
 0,9 82,0 6,1 9,3 
 1,0 90,8 6,8 8,8 
 1,1 97,2 7,5 8,1 
 1,2 101,8 7,9 7,6 
 Từ bảng 03 cho thấy khi khối lượng thể phẩm tăng lên, đồng thời khả năng tiếp xúc 
tích của ván tăng lên, trị số MOR, MOE đều giữa chúng cũng tăng, do đó MOR, MOE của 
tăng nhưng trị số TS giảm xuống, điều đó có ván tăng lên. Độ tăng này rõ rệt khi khối lượng 
nghĩa khả năng chịu nước của ván cũng tăng thể tích sản phẩm tăng từ 0,8 –1,0 g/cm3 sau đó 
lên. Xảy ra hiện tượng này là do khi khối mức độ tăng giảm đi. Khi khối lượng thể tích 
lượng thể tích tăng lên nhưng lượng keo không của ván tăng lên, TS giảm xuống, điều này có 
đổi, làm cho mật độ nguyên liệu tre trong sản thể được lý giải do sự đan xen liên kết nguyên 
84 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 
 C«ng nghiÖp rõng 
liệu trong sản phẩm chặt khít, khoảng rỗng tăng không nhiều, gây lãng phí nguyên liệu. 
trong sản phẩm giảm dẫn đến cơ hội cho nước - Ảnh hưởng của nhiệt độ đóng rắn keo 
thấm vào bên trong giảm, làm giảm sự trương Mẫu thí nghiệm được tạo theo quy trình 
nở chiều dày sản phẩm. Cũng từ kết quả nghiên công nghệ với sự thay đổi là nhiệt độ đóng rắn 
cứu chỉ ra khi khối lượng thể tích tăng từ 1,1 màng keo. Thí nghiệm lặp 3 lần, mỗi lần lặp 
g/cm3 độ tăng MOR, MOE có xu hướng chậm lấy 3 mẫu thí nghiệm cho thử một tính chất. 
lại. Từ kết quả đó cho thấy khối lượng thể tích Kết quả xác định độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn 
hợp lý của sản phẩm là 0,9 – 1,0 g/cm3, nếu hồi uốn tĩnh, độ trương nở chiều dày được 
khối lượng thể tích tăng cao tính chất cơ học trình bày ở bảng 04. 
 Bảng 04. Ảnh hưởng của nhiệt độ đóng rắn keo đến tính chất cơ vật lý của sản phẩm 
 Nhiệt độ đóng rắn keo (oC) MOR (MPa) MOE (x103 MPa) TS (%) 
 115 68,0 4,7 29,0 
 125 81,1 6,0 14,5 
 135 91,8 6,7 8,6 
 145 89,7 6,6 9,3 
 155 78,5 5,6 9,7 
 Kết quả bảng 04 cho thấy khi nhiệt độ số MOR, MOE tăng, TS giảm. Nhưng nếu 
đóng rắn keo từ 115 đến 135oC, trị số MOR, nhiệt độ đóng rắn keo tăng quá cao lại duy trì 
MOE tăng lên, trị số TS giảm xuống. Trong đó trong thời gian dài, làm cho màng keo bị 
nhiệt độ tăng từ 115 đến 125oC trị số MOR, cacbon hoá, vì vậy khi nhiệt độ đóng rắn của 
 o
MOE tăng nhanh chóng, MOR tăng 68,0–81,1 keo tăng cao từ 135 – 155 C làm cho một số 
 3 3 thành phần trong tre có hiện tượng phân hủy 
MPa, MOE tăng 4,7 x10 –6,0x10 MPa, TS 
 do nhiệt, màng keo có hiện tượng bị giòn do 
giảm nhanh chóng từ 29,0–14,5%. Ngược lại 
 lão hóa, làm cho trị số MOR, MOE có xu 
khi nhiệt độ đóng rắn keo tăng từ 135–155oC, 
 hướng giảm xuống, TS có xu hướng tăng lên. 
MOR, MOE có xu hướng giảm; TS có xu 
 Từ kết quả nghiên cứu trên cho thấy nhiệt độ 
hướng tăng lên. 
 hợp lý để đóng rắn keo nên chọn ở nhiệt độ 
 Nguyên nhân do nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc 
 135oC. 
độ đóng rắn của màng keo. Khi nhiệt độ đóng 
 - Ảnh hưởng của thời gian đóng rắn keo 
rắn thấp, màng keo lâu đóng rắn hoặc không 
 Mẫu thí nghiệm được tạo theo quy trình 
đủ điều kiện đóng rắn nên độ bền dán dính 
 công nghệ với sự thay đổi là thời gian đóng rắn 
thấp, khi nhiệt độ đóng rắn tăng làm tăng tốc 
 màng keo. Thí nghiệm lặp 3 lần, mỗi lần lặp 
độ đóng rắn màng keo, keo đóng rắn càng triệt 
 lấy 3 mẫu thí nghiệm cho thử 1 tính chất. Kết 
để. Vì vậy khi nhiệt độ đóng rắn keo tăng lên 
 quả xác định độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi 
(115 – 135oC), keo đóng rắn càng tốt, do đó 
 uốn tĩnh, độ trương nở chiều dày được trình 
chất lượng sản phẩm cũng tăng lên, kết quả tri 
 bày ở bảng 05. 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 85
 C«ng nghiÖp rõng 
 Bảng 05. Ảnh hưởng của thời gian đóng rắn keo đến tính chất cơ vật lý của sản phẩm 
 Thời gian đóng rắn keo (giờ) MOR (MPa) MOE (x103 MPa) TS (%) 
 12 77,1 5,5 26,0 
 14 90,6 6,6 8,5 
 16 93,5 7,2 9,2 
 18 85,7 6,5 10,1 
 20 75,9 5,4 10,5 
 Kết quả bảng 05 chỉ ra khi thời gian đóng những thông số công nghệ như lượng keo tráng, 
rắn keo tăng từ 12–16 giờ trị số MOR, MOE độ ẩm phôi sau khi nhúng keo, khối lượng thể 
có xu hướng tăng lên, TS có xu hướng giảm tích của ván, nhiệt độ, thời gian đóng rắn có 
xuống, nhưng khi thời gian tiếp tục tăng từ 16– ảnh hưởng rõ ràng đến tính chất cơ vật lý của 
20 giờ trị số MOR, MOE có xu hướng giảm và sản phẩm. 
trị số TS có xu hướng tăng. Điều này được giải - Trị số các thông số công nghệ hợp lý cho 
thích: Thời gian đóng rắn là thời gian để cho sản xuất sản phẩm ghép khối tre bằng phương 
phản ứng đóng rắn keo được xảy ra triệt để. pháp cán dập nguyên liệu với keo PF là: Lượng 
Khi thời gian tăng tạo điều kiện keo đóng rắn keo tráng 10%, độ ẩm phôi nguyên liệu sau khi 
tốt trong sản phẩm, từ đó MOR, MOE tăng, TS nhúng keo là 12%, khối lượng thể tích 0,9–1,0 
giảm. Nhưng nếu thời gian đóng rắn kéo dài, g/cm3, nhiệt độ đóng rắn keo là 135oC, thời 
lại xảy ra trong điều kiện nhiệt độ cao làm cho gian gia nhiệt là 15 giờ. Với thông số trên, sản 
màng keo bị lão hóa, kết quả tính chất của sản phẩm hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu sản 
phẩm giảm đi. Thời gian đóng rắn hợp lý nhất xuất đồ mộc, và xây dựng nội ngoại thất. 
là 14–16 giờ. 
 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
V. KẾT LUẬN 
 1. Khoa Chế biến lâm sản trường đại học Lâm 
 Tre ép khối là loại sản phẩm mới hiện nay nghiệp, Nghiên cứu tính chất cơ học của Luồng và định 
đang cần sự nghiên cứu thỏa đáng của các nhà hướng sử dụng , đề tài hợp tác nghiên cứu với trường đại 
khoa học trong nước. Chất lượng sản phẩm học Dresden – Cộng hòa liên bang Đức, 2011. 
phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố công nghệ. 2. Xiao Chun Zhang et al, The effect of hot pressing 
Công trình này đã nghiên cứu được ảnh hưởng pressure and board density on the mechanical properties 
của lượng keo tráng, độ ẩm phôi và keo trước and microstructure of bamboo wood composite LVL, The 
khi ép, khối lượng thể tích sản phẩm, nhiệt độ proceedings of 2011 international symposium on 
và thời gian đóng rắn keo đến chất lượng sản comprehensive utilization of wood based resources, vol 
phẩm tre ép khối từ nguyên liệu đã được cán 2, 2011. 
dập với keo PF. 3. Chen Yuhe et al, The technology of Bamboo based 
Qua quá trình nghiên cứu đi đến kết luận sau: panel, Journal of Bamboo research, Vol (21),5, 2002. 
 - Trong sản xuất sản phẩm tre ép khối 4. Yu Qian, Han Jian, Processing technology for 
86 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 
 C«ng nghiÖp rõng 
bamboo mat reinforced bamboo particle composite 7. Nguyễn Thị Thanh Hiền, Phạm Văn Chương, 
board, Based panel board of China. Vol (4), 16, 2009. Nghiên cứu tạo vật liệu composite từ Tre gỗ, luận án 
 5. Nguyễn Trung Hiếu, Phạm Văn Chương, Xác định thạc sĩ , 2007. 
trị số áp suất để sản xuất ván coppha từ nguyên liệu cây 8. Nguyễn Trọng Kiên, Phạm Văn Chương, Nghiên 
Luồng, luận văn thạc sĩ, 2006. cứu tạo vật liệu composite từ Tre - Gỗ dùng trong xây 
 6. Hoàng Thị Thanh Hương, Nghiên cứu sản xuất ván dựng và đồ mộc, đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở , 
ghép thanh từ Tre - Gỗ, luận án tiến sĩ kỹ thuật, 2003. 2008. 
 INFLUENCE OF TECHNOLOGY PARAMETERS TO MECHANICAL AND PHYSICAL 
 PROPERTIES OF BAMBOO BLOCK BOARD 
 Pham Van Chuong, Nguyen Trong Kien 
 SUMMARY 
 Bamboo was fast growing trees having many good characteristics of mechanical and physical properties, it was 
 suitable for furniture and building materials. However, the biggest disadvantage of this material was small diameter, 
 so it was used limited in product having strict requirements about size. Bamboo block board, one kind of products 
 having big thickness, was interested of scientists in the world. These products were made by high pressure and 
 adhesive. The product qualities depended on many factors as technology, material etc. all. This paper forcuced on 
 research influence of amount of spread glue, moisture of material impregnated glue, density, curing temperature 
 and time of glue to product qualities. Research results showed that amount of spread glue of 10%, moisture of 
 material impregnated glue of 12%, density from 0.9 to 1.0 g/cm3, curing temperature of glue of 135oC and curing 
 time of 15 hours were optimized value, product quality fully suit requirements for using furniture and building 
 materials. 
 Keys words: Amount of spread glue, Bamboo block board, curing temperature, curing time, Density. 
 Người phản biện: PGS.TS. Trần Văn Chứ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 87