Nghiên cứu ứng dụng, xây dựng công nghệ sấy gỗ bạch đàn bằng phương pháp sấy chân không
Ngành chế biến lâm sản nước ta đã có những bước phát triển mạnh và ngày càng đáp ứng được nhu cầu trong nước. nếu năm 2000 cả nước chỉ có 1.200 doanh nghiệp chế biến gỗ thì đến năm 2013 đã tăng đến hơn 3000. Năm 2003, giá trị kim ngạch xuất khẩu sản phẩm gỗ của Việt Nam chỉ 560 triệu USD thì đến năm 2013 đã đặt 5,7 tỷ USD, tăng hơn 10 lần và đã vươn lên chiếm vị trí thứ 7 trong những mặt hàng xuất khẩu chủ chốt của Việt Nam.
a/ Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu ứng dụng, xây dựng công nghệ sấy gỗ bạch đàn bằng phương pháp sấy chân không
b/ Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Công ty TNHH Đồng Gia Phú
c/ Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ: TS. Phạm Ngọc Nam
- và những người tham gia chính:
1. ThS. Nguyễn Thị Ánh Nguyệt
2. ThS. Đặng Minh Hải
3. ThS. Đinh Sơn Hoàn
4. ThS. Nguyễn Thế Cường
5. KS. Nguyễn Ngọc Thiệp
d/ Mục tiêu của nhiệm vụ:
đ/ Kết quả thực hiện tóm tắt:
I. Đặt vấn đề
Ngành chế biến lâm sản nước ta đã có những bước phát triển mạnh và ngày càng đáp ứng được nhu cầu trong nước. nếu năm 2000 cả nước chỉ có 1.200 doanh nghiệp chế biến gỗ thì đến năm 2013 đã tăng đến hơn 3000. Năm 2003, giá trị kim ngạch xuất khẩu sản phẩm gỗ của Việt Nam chỉ 560 triệu USD thì đến năm 2013 đã đặt 5,7 tỷ USD, tăng hơn 10 lần và đã vươn lên chiếm vị trí thứ 7 trong những mặt hàng xuất khẩu chủ chốt của Việt Nam.
Tuy nhiên, ngành chế biến lâm sản và đồ gỗ của nước ta vẫn còn nhiều tồn tại và đó chính là tác nhân gây ách tắc cho sự phát triển. Theo đó, sức cạnh tranh của các doanh nghiệp cũng ngày càng gay gắt hơn, tất cả các doanh nghiệp cần phải tổ chức lại sản xuất đổi mới công nghệ, thiết bị để giảm giá thành sản xuất, tăng chất lượng sản phẩm, tăng sức cạnh tranh trên thị trường thế giới.
II. Kết quả thực hiện
Tổng quan
Hiện nay ở các nước có nền công nghiệp phát triển đều có ngành công nghiệp chế biến gỗ tiên tiến, trong đó khâu sấy gỗ gần như được hoàn thiện về mặt thiết bị và công nghệ. Công nghệ đã hoàn thiện đến mức mà những chỉ tiêu kỹ thuật và công nghệ trở thành tiêu chuẩn hóa quốc gia (chế độ sấy, tiêu chuẩn về thiết bị và tiêu chuẩn kiểm phẩm…). Đối với các nước có nền công nghiệp đang phát triển, tùy thuộc vào vào điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội mà công nghệ và thiết bị sấy gỗ được ứng dụng một cách đa dạng, phù hợp với từng vùng. Tuy nhiên, về phương pháp chung, sấy gỗ bao gồm phương pháp hong phơi và phương pháp sấy kỹ thuật.
Hiện nay, gỗ và các sản phẩm gỗ đã trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của tỉnh Bình Dương. Để cải thiện tính chất cơ lý và chất lượng gỗ thì việc nghiên cứu sấy gỗ sao cho hợp lý. Ngoài ra, công đoạn sấy thường tốn nhiều năng lượng và ảnh hưởng nhiều tới tiến độ sản xuất trong các doanh nghiệp chế biến gỗ. Do đó, để ngành gỗ Bình Dương tăng trưởng bền vững, bên cạnh những giải pháp lâu dài là “trồng rừng” đang được các doanh nghiệp xúc tiến, các doanh nghiệp cần thực hiện giải pháp cấp tốc để tự “cứu” mình. Trước hết cần có sự chủ động cải tiến công nghệ. Các doanh nghiệp cũng cần tập trung phát triển sản phẩm có ưu thế cạnh tranh cao như đồ gỗ nội thất, ngoài trời, mộc mỹ nghệ và sản phẩm mây, tre… Đặc biệt là triển khai xây dựng hệ thống phân phối sản phẩm, lĩnh vực quyết định lợi nhuận của doanh nghiệp đối với cả thị trường ngoài nước và sự “trở về” của thị trường nội địa.
Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nhóm tác giả đã tiến hành nghiên cứu khảo sát đặc điểm cấu tạo giải phẩu có ảnh hưởng đến quá trình sấy chân không của hai loại gỗ bạch đàn; các chỉ tiêu tính chất vật lý, cơ học, hóa học ; thực nghiệm ngưỡng nhiệt độ hình thành móp méo của hai loại gỗ bạch đàn; thực nghiệm thời gian xả ẩm theo phương pháp sấy chân không; xây dựng và thực nghiệm quy trình sấy cho hai loại gỗ bạch đàn ở quy mô công nghiệp 7m3/mẻ cho hai loại gỗ bạch đàn với hai loại quy cách bề dày 25cm, 40cm.
Qua quá trình nghiên cứu, phân tích và thử nghiệm, tính toán công nghệ cho thấy, hai loại gỗ bạch đàn đỏ và bạch đàn trắng có hình thức phân bố lỗ mạch phân tán như nhiều loại gỗ lá rộng ở nước ta. Mật độ và đường kính trung bình của lỗ mạch gỗ bạch đàn đỏ tương ứng là 19 lỗ/mm2 và 100,4µm, bạch đàn trắng tương ứng là 13 lỗ/mm2 và 109 µm. Hầu hết các lỗ mạch của gỗ bạch đàn đỏ đều có hiện tượng thể bít hóa nhiều hơn so với gỗ bạch đàn trắng.
Khác với gỗ bạch đàn đỏ, gỗ bạch đàn trắng có vách các tế bào gỗ mỏng hơn, cấu trúc ruột các tế bào sợi gỗ thông thoáng hơn. Tia gỗ hẹp chủ yếu là bề rộng một tế bào và có nhiều chất chứa. Tuy nhiên tia gỗ bạch đàn trắng có tính đồng nhất về bề rộng tia (1 tế bào), gỗ bạch đàn đỏ bề rộng biến động 1-3 tế bào; mật độ tia của gỗ bạch đàn đỏ 22 tia/mm2 nhiều hơn bạch đàn trắng 15 tia/mm2.
Nhóm tác giả đã tiến hành phân tích những ưu nhược điểm của các phương pháp sấy trên, tác giả nhận thấy phương pháp sấy chân không phù hợp với điều kiện phát triển công nghiệp ở nước ta hiện nay. Do đó, tác giả đẫ lựa chọn phương pháp sấy chân không để xây dựng quy trình sấy gỗ bạch đàn đỏ (Eucalyptus camaldulensis) và bạch đàn trắng (Eucalyptus grandis) nhập khẩu phục vụ cho sản xuất hàng mộc xuất khẩu.
Gỗ bạch đàn nhập khẩu hiện đang chiếm một khối lượng lớn trong sản xuất hàng mộc xuất khẩu nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ về đặc tính nguyên liệu và công nghệ sấy. Đứng trước những yêu cầu bức xúc của việc sản xuất hàng mộc xuất khẩu thì sấy gỗ là khâu quan trọng nhất, có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm, do đó đòi hỏi phải có sự chỉ đạo về kỹ thuật và công nghệ sấy nhằm rút ngắn thời gian sấy và nâng cao chất lượng gỗ sau khi sấy.
Hầu hết các quy trình sấy gỗ cho 02 loại gỗ bạch đàn này thường được đúc kết từ kinh nghiệm, dẫn đến tỷ lệ khuyết tật của gỗ sau khi sấy khá cao từ 30 - 40% và thời gian sấy dài, có khi hơn 60 ngày cho một mẻ sấy, rất khó khăn cho các doanh nghiệp sản xuất.
Như vậy, theo lý thuyết hình thức phân bố lỗ mạch dạng phân tán sẽ giúp cho khả năng thoát ẩm ở hai loại gỗ nghiên cứu đồng đều vì mạch gỗ là con đường thoát nước chủ yếu của gỗ là rộng. Tuy nhiên, mật độ và đường kính lỗ mạch chỉ ở cấp trung bình, nên quá trình thoát dẫn ẩm qua mạng lưới các tế bào mạch sẽ không mạnh.
Ngoài ra, hiện tượng thể bít hóa trong tế bào mạch là yếu tố cản trở quá trình thoát dẫn ẩm, đặc điểm khác biệt của gỗ bạch đàn đỏ và bạch đàn trắng như mức độ thể bít hóa của bạch đàn đỏ cao hơn, cấu trúc gỗ ít thông thoáng hơn sẽ làm quá trình thoát dẫn ẩm trong gỗ bạch đàn đỏ sẽ khó khăn hơn gỗ bạch đàn trắng. hai loại gỗ này đều có tua gỗ thuộc cấp chiều rộng hẹp, chiều cao thấp, tia chứa nhiều chất chứa làm hạn chế thoát dẫn ẩm theo chiều xuyên tâm ở hai loại gỗ trên.
Do đó, tia gỗ thuộc cấp chiều rộng hẹp, chiều cao tia thấp, có nhiều chất chứa trong tia gỗ, đây là những hạn chế khả năng thoát dẫn ẩm theo chiều xuyên tâm ở loại gỗ này. Ngoài ra, gỗ bạch đàn đỏ có tia gỗ không có tính đồng nhất về bề rộng tia (1-3 tế bào) có thể sẽ làm cho quá trình thoát ẩm theo chiều xuyên tâm không đồng đều trên vùng diện tích thoát ẩm, làm dễ sinh ứng suất dẫn đến hiện tượng răn mặt gỗ…
III. Kết luận
Đây là quá trình nghiên cứu mới, có ý nghĩa đặc biệt trong quá trình xác định các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy chân không; xây dựng quy trình công nghệ sấy chân không cho hai loại gỗ bạch đàn nhập khẩu và xây dựng chế độ sấy tối ưu trong các quá trình công nghệ sấy gỗ bạch đàn đỏ và bạch đàn trắng nhập khẩu.
e/ Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:
- Thời gian bắt đầu: 09/2011
- Thời gian kết thúc: 9/2014
g/ Kinh phí thực hiện: 1.530.000.000 đồng.
Thanh Nhàn