Luận văn Xây dựng phương án bảo quản và thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho gỗ sử dụng làm ván ghép thanh

---—&–--- Luận văn Xây dựng phương án bảo quản và thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho gỗ sử dụng làm ván ghép thanh Mục lục ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ là loại vật liệu có rất nhiều ưu diểm như nhẹ, có hệ số phẩm chất cao,có khả năng chịu lực tốt ,cách điện cách âm tốt….Do dó được con người biết tới và sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp,nông nghiệp,giao thông vận tải, kiến trúc, xâydựng, khai khoáng… Tuy nhiên do các đặc điểm cấu tạo của gỗ làm cho gỗ dễ bị mốc mục,biến màu,dễ cháy, dễ bị côn trùng sâu nấm phá hoại .Để khắc phục các nhược điểm của gỗ cũng như nâng cao hiệu quả sử dụng,tăng tuổi thọ cho gỗ , từ xa xưa con người đã biết ngâm gỗ tre xuống bùn ao đẻ kéo dài tuổi thọ của chúng. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật con người dã tìm ra phương pháp , thiết bị,các loại hoá chất có hiệu quả cao trong việc bảo quản gỗ Để nâng cao khả năng thực hiện và kiến thức thực tế về bảo quản gỗ nói riêng và lâm sản nói chung cho sinh viên, được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo và bộ môn Khoa học gỗ, em thực hiện đồ án: “Xây dựng phương án bảo quản và thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho gỗ sử dụng làm ván ghép thanh” Trong quá trình xây dựng phương án bảo quản mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi thiếu sót em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn. Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. CHƯƠNG I XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN BẢO QUẢN 1. MỤC TIÊU& CƠ SỞ LÝ LUẬN Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng cho bản thân nắm vững kiến thức về bảo quản lâm sản đồng thời giúp cho mỗi chúng ta có khả năng tiếp xúc gần với thực tế hơn Để xây dựng được phương án bảo quản hợp lý thí trước hết ta phảI biết được mục tiêu bảo quản, là bảo quản loại gỗ gì, ván gì với mục đích ra sao. ở đây ta xây dựng phương án cho ván ghép thanh làm mặt bàn. 1.2. Nội dung nghiên cứu. - Tìm hiểu các loại sinh vật hại lâm sản đặc biệt sinh vật hại gỗ được sử dụng làmván ghép thanh. - Tìm hiểu các phương pháp bảo quản hại gỗ. - Tính toán thời gian ngâm tẩm thuốc. - Tính toán bể ngâm tẩm. - Tính toán lượng thuốc ngâm tẩm. - Vẽ được sơ đồ phân xưởng bảo quản. 1.3. Phương pháp nghiên cứu. - Phương pháp kế thừa kết quả của các chuyền đề, khóa luận. - Tìm hiểu qua giáo trình Bảo quản lâm sản và các tài liệu có liên quan. - Tìm hiểu qua các thông tin báo chí, mạng internet… 2.Xây dưng phương án bảo quản Để xây dựng được một phương án bảo quản thích hợp thì trước hết ta phảI tìm hiểu ưu nhược điểm của các phương án bảo quản thông dụng. Mặt khác ta có thể tìm hiểu điều kiên thưc tế và môi trương sử dụng sản phẩm. 2.1.Căn cứ để xây dựng phương án bảo quản. Đây là loại sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường, khả năng tiêu thụ lớ, quá trình sản xuất không quá phức tạp…Môi trường sử dụng gỗ không phảI tiếp xúc với đất, nước, nắng mưa, do thông thoáng nên khả năng bị nấm mục là thấp cho nên khi chọn thuốc ta có thể bỏ qua khả năng chống rửa trôi cửa thuốc. Sinh vật hại lâm sản chủ yếu là côn trùng như mọt, xén tóc, mối cho nên khi chọn thuốc ta cần chú ý đến thuốc có độ đọc cao với những loại côn trùng này. Nếu có khả năng chóng cháy thì càng tốt . 2.2. Các phương án bảo quản A. Phương pháp ngâm tẩm áp lực Đặc điểm của phương pháp này là gỗ được thẩm thấu trong điều kiện có áp suất cao thường 8 - 10 kg/cm2. Đồng thời với quá trình áp suất cao người ta còn thực hiện quá trình hút chân không để tăng khả năng thẩm thấu của thuốc, thuốc được thẩm thấu vào trong gỗ chủ yếu là trong quá trình áp suất cao. + Ưu điểm của phương pháp tẩm áp suất cao - Khả năng thẩm thấu của thuốc cao - Thời gian ngâm tẩm ngắn - Năng suất cao + Nhược điểm của phương pháp - Thiết bị đồng bộ cao - Vốn đầu tư lớn - Chỉ thích hợp với những cơ sở sản suất lớn B. Phương pháp tẩm nóng lạnh Thiết bị ngâm tẩm hai bể :1 bể nóng ,1 bể lạnh . Gỗ được đưa vào bể nóng sau một thời gian t1 với nhiệt độ T1 thì được chuyển sang bể lạnh với thời gian T2 và nhiệt độ t2 .Thuốc bảo quản được ngấm chủ yếu trong bể lạnh với nguyên lý tế bào đầy . + Ưu điểm của phương pháp tẩm nóng lạnh - Khả năng thẩm thấu của thuốc cao - Thời gian tiến hành bảo quản ngắn - Phương pháp đơn giản dễ tiến hành - Vốn đầu tư ít + Nhược điểm của phương pháp tẩm nóng lạnh - Khả năng gia nhiệt cho bể nóng là khó thực hiện - Quá trình vận chuyển gỗ từ bể nóng sang bể lạnh gặp nhiều khó khăn - Thiết kế thi công phức tạp C. Phương pháp ngâm tẩm thông thường Thiết bị là một bể ngâm tẩm , có dung tích đủ lớn để có khả năng ngâm tẩm .Gỗ được đưa vào ngâm tâm trong một thời gian T sau đó được vớt ra ngoài và tiến hành ủ gỗ .Quá trình ủ gỗ nhằm cho thuốc bảo quản thẩm thấu sâu vào trong gỗ và ổn định . Tuỳ theo mục đích sử dụng người ta có thể tiến hành ngâm tẩm trong thời gian nhanh hay chậm . Tuỳ thuộc vào môi trường sử dụng mà người ta ngâm tẩm trong dung dịch có nồng độ khác nhau + Ưu điểm của phương pháp ngâm tẩm thông thường - Phương pháp đơn giản không tốn kém - Dễ tiến hành bảo quản - Có thể áp dụng rộng rãi - Chi phí thấp ,hiệu quả kinh tế cao - Vốn đầu tư ít + Nhược điểm - Gỗ sau khi ngâm tâm độ ẩm trong gỗ lớn do đó phải phơi, sấy trước khi đem vào sử dụng. 2.2. Lựa chọn phương pháp bảo quản. Theo qui định chung trong bảo quản sản phẩm mộc mà ở dây là ván ghép thanh cho nên ta bảo quản ở công đoạn sản phẩm đã tương đối hoàn chỉnh tức là đã qua khâu xẻ phá, xẻ thanh… Đối tượng phòng trứ chủ yếu cửa loại này là côn trùng như Mối gỗ khô, Mọt cám nâu và xén tóc gỗ khô. Nên chọn chế phẩm làdạng muối hoà tan trong nước. Đồgn thời với những ưu nhược điểm của các phương án đã nêu ở trên nên tôi lựa chọn phương pháp ngâm tẩm thông thường 2.3.Lựa chọn thuốc bảo quản A. Yêu cầu về thuốc bảo quản. + Có độc với sinh vật hại lâm sản. + Không độc với con người và môi trường. + Dễ thấm vào gỗ và lâm sản. + Có tính ổn định trong gỗ. + Không làm giảm các tính chất cơ học của gỗ. B. Loại thuốc bảo quản chống lại côn trùng hại gỗ. - Có rất nhiều loại thuốc bảo quản, nhưng trên thị trường hiện nay hay dùng thuốc có chứa thành phần là Cu trong đồ án này tôi lựa chọn thuốc XM5. Đây llà loại chế phẩm của Liên Xô cũ, loại này la hỗn hợp của Sunphat đồng và somatnatri. Hỗn hợp với tỷ lệ thành phần như sau: CuSo4.5H2O : 50% Na2Cr2O7 : 50% Nồng độ dung dịch thường pha là 3%-10% ở đây ta chọn nồng độ là 5%. Với nồng độ này có tác dụng chống nấm, hà biển và nhất là côn trùng. Với loại sản phẩm là ván ghép thanh dùng để làm mặt bàn- là sản phẩm không trực tiếp tiếp xúc với đất,nước nên độ ẩm thương thấp cho nên lượng thuốc thấm cần thiết là 5-8kg/m3. Ta có thể chọn lượng thuốc thâm cần thiết là 6kg/m3 -Cơ chế tác dụng: Đối với các sinh vật hại gỗ, thuốc làm tê liệt hệ thống thần kinh hoặc làm ngộ độc khi Côn trùng ăn phải thuốc hoặc ăn phải gỗ có thuốc nhưng không tiêu hóa được, các hóa chất trong thuốc sẽ tiêu diệt các vi khuẩn giúp côn trùng tiêu hóa thức ăn hoặc hủy các loại men tiêu hóa của chúng. Sinh vật sẽ không phát triển được hoặc bị chết đói 2.4.Lựa chọn Gỗ Do yêu cầu thực tế cũng như yêu câu đề bài đã cho tôI lựa chon gỗ để bảo quản là 3 loại gỗ là: gỗ Keo tai tượng, gỗ thông và gỗ Mỡ CHƯƠNG II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 2.1. Trên thế giới. Hàng năm, trên thế giới số lượng lâm sản bị phá hoại là rất lớn: ở Phần Lan có năm bị 2triệu m3 gỗ mục, ở Liên Xô có 21 triệu m3 gỗ mục, ở Mỹ có 43 triệu m3 bị mục nát do các sinh vật phá hoại… Chi phí cho việc bảo quản lâm sản cho các nước này là rất lớn. Việc bảo quản lâm sản là một vấn đề cấp thiết và cấp bách hiện nay. 2.2. Ở Việt Nam. Với điều kiện khí hậu nhịêt đới gió mùa rất thuận lợi cho các sinh vật hại gỗ và lâm sản phát triển. Trong các sinh vật hại gỗ và lâm sản ngoài gỗ như: Mọi, mối, nấm, mốc, xén tóc, hà … 2.3. Tác hại của Hà biển hại gỗ. Ở vùng biển nước ta Hà hại gỗ hoạt động quanh năm, hầu hết các loại gỗ đều bị Hà xâm hại, từ xa xưa theo kinh nghiêm của các ngư dân thì họ đã dùng nhiều phương pháp để giệt Hà như: Hun khói, dùng các loại gỗ độc với Hà…, nhưng đó chỉ là biện pháp tạm thời không đem lại hiệu quả cao. Để có thể ngăn chặn sự phá hoại của Hà biển một cách lâu dài thì chúng ta cần phải tìm ra những loại hóa chất bảo quản để có thể ngăn chặn một cách có hiệu quả đối với Hà biển. Có rất nhiều loại Hà biển như: Hà bún, Hà bọ, Hà xoan… nhưng loại phá hoại gỗ mãnh liệt nhất là Hà bún.Khi bám vào gỗ, Hà khoét lỗ chui sâu vào và ăn gỗ, đuôi Hà thò ra ngoài để trao đổi ô xi với môi trường .Trong đồ án này tôi chỉ đi nghiên cứu chủ yếu về Hà bún hại gỗ.Đây là loại đầu tròn, có 2 mảnh cong nhô lên bằng chất vôi cứng bao bọc, mặt nhám để khoét gỗ, giữa 2 mảnh vôi cong là miệng tròn và phẳng. Hà đẻ 3-4 lứa trong năm, mỗi lứa khoảng 50 vạn đến 1 triệu trứng vì vậy chúng sinh sản rất nhanh kèm theo mức độ phá hoại lớn.Một số cây cầu o Việt nam bị Hà phá hoại như: cầu tàu Cửa Hội làm bằng gỗ Phi lao từ 1954-1957 bị Hà phá hoại hoàn toàn, phà ở ven biển một năm bị phá hoại đến 80%,luồng làm bè chỉ 9-12 tháng là bị Hà làm hỏng v.v .Ở vùng biển Quảng Ninh –Hải Phòng nước ta Hà biển hoạt động rất mạnh , phá hoại rất nhiều tàu thuyền. Các cơ quan khoa học (Viện nghiên cứu Lâm nghiệp,Viện kĩ thuật giao thông-Bưu điện (1958-1961)… đều thừa nhận mức độ nguy hại của Hà đối với gỗ. CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ Các thông số đầu vào Tổng lượng gỗ cần tẩm trong năm M = 1600 m3 Tổng lượng gỗ dễ tẩm trong năm M 1 = 800 m3 Tổng lượng gỗ dễ tẩm trung bình trong năm M 2 = 500 m3 Tổng lượng gỗ khó tẩm trong năm M 3 = 300 m3 Gỗ dễ tẩm t1 = 8 ngày Gỗ dễ tẩm trung bình t2 = 10 ngày Gỗ khó tẩm t3 = 12 ngày Tổng số ngày làm việc trong năm To = 290 ngày Thuốc bảo quản sử dụng XM5 4.1. Tinh toán tổng lượng gỗ theo nhiệm vụ cần tẩm trong 1 năm. M = M1 + M2 + M3 = 800 + 500+300 = 1600 m3/năm 4.2. Thòi gian cân thiết (theo tính toán) để tẩm số gỗ cần tẩm trên. Lấy sơ bộ lượng gỗ tẩm trong một mẻ là E0 = 1m3/mẻ. T1 = M1 . t1 = 800 . 8 =6400 T2 = M2 . t2 = 500 . 10 = 5000 (ngày) T3 = M3 . t3= 300 . 12 = 3600 (ngày) Tổng thời gian để tẩm khối lượng gỗ M trong năm là: T = T1 + T2 + T3 = 6400+ 5000 + 3600 = 15000 (ngày) 4.3. Tính toán xác định lượng gỗ tẩm trong một mẻ tẩm (M0) tương ứng với thời gian tẩm (T0) trong năm. - T0 = 290 ngày - Chênh lệch thời gian tính toán và thực tế là: DT = T/T0 = 15000/290 = 51.8 (lần) Nếu mỗi mẻ tẩm chỉ tẩm được 1m3 gỗ, mà thời gian tẩm trong năm là 290 ngày/năm như vậy để tẩm hết 15000 m3 gỗ phải mất 51.8 năm điều này là vô lý. Do đó chỉ có thể tăng lượng gỗ tẩm trong một mẻ lên ít nhất là 51,8 lần thì mới có thể giảm T xuống bằng T0. T0 . M0 = T . E0 => M0 = (T . E0 )/T0 = 51,8 (m3/mẻ) 4.4. Tính toán số mẻ cần tẩm cho từng nhóm gỗ. Gọi S1, S2,S3 là số mẻ cần tẩm cho từng nhóm gố (cùng chế độ tẩm). S = M/M0 S1 = M1/M0 = 800/51,8 = 24,37 (mẻ) S2 = M2/M0 = 500/51,8 = 19,5 (mẻ) S3 = M3/M0 =300/ 51,8 = 17,06 (mẻ) 4.5. Tính toán thời gian cần thiết cho từng nhóm gỗ trong cả năm. Gọi T01, T02, T03 là thời gian ngâm cho từng nhóm gỗ trong cả năm tương ứng T01 = S1 . t1 = 24,37 . 3 = 73,11 (ngày) T02 = S2 . t2 = 19,50 . 5 = 97,50 (ngày) T03 = S3 . t3 = 17,06 . 7 = 119,42 (ngày) 4.6 Tính dung tích bể ngâm: B (m3) Trong ngâm thường dung tích bể ngâm và dung tích chứa gỗ thường lấy theo tỷ lệ : B/ m0 = 10 /7 B = 10.M0/7 = 10 . 41,03 / 7 = 58,6( m3 ) lấy B = 59 ( m3 ) 4.2.7 Tính toán thuốc bảo quản a) Tính lượng thuốc khô: A: lượng thốc thấm cần phải đạt sau khi tẩm (kg/m3) A = 4 kg/m3 M: tổng lượng gỗ cần tẩm trong năm (m3) K: lượng thuốc khô cần để tẩm cho gỗ M K = M *A * 1,1 = 2500 * 4 *1,1 = 10560(kg thuốc khô ) Với : 1,1 là hệ số dự trữ do rơi vãi trong quá trình xử dụng b) Tính lượng dung dịch thuốc càn thiết để tẩm M(m3) C: nồng độ dung dịch yêu cầu : C = 4% D: lượng dung dịch cần thiết (lít) D = K.C = 10560.100/4 = 264000 (lít)