BỘ KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ
LIÊN MINH HTX
VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 07
DỰ ÁN KC 07.DA 05/ 06 - 10 BÁO CÁO TỔNG HỢP

KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ DỰ ÁN SXTN
TÊN DỰ ÁN:
“HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT CÁC
SẢN PHẨM MỸ NGHỆ TỪ GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ MÂY, TRE”
Mã số: KC 07.DA 05/ 06 - 10
Cơ quan chủ trì dự án:
TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
VÀ MÔI TRƯỜNG

Chủ nhiệm dự án: TS. Hoàng Văn Hiện 8747

(ký tên và đóng dấu)
TS. Hoàng Văn Hiện ThS. Nguyễn Văn Thanh
BAN CHỦ NHIỆM
CHƯƠNG TRÌNH KC 07/06-10

VĂN PHÒNG CÁC CHƯƠNG TRÌNH
TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC
PGS.TSKH. Phan Thanh Tịnh

Hà Nội - 2011

(1)
MỤC LỤC

Trang
Lời cảm ơn
Báo cáo thống kê (15)
Ký hiệu và chữ viết tắt (8)
Danh mục hình vẽ, sơ đồ (3)
Danh mục bảng biểu (1)
MỞ ĐẦU 1

nguyên liệu gỗ bằng phương pháp sấy chân không
26
3.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm
mỹ nghệ từ mây tre đan
28
3.4.1 Quy trình xử lý nguyên liệu mây, tre 29
3.4.2 Tạo hình sản phẩm mây, tre 29
3.4.3 Hoàn thiện quy trình phun phủ bề mặt sản phẩm. 32
3.5. Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm
mỹ nghệ từ
tre cây
33
3.5.1 Công nghệ xử lý nguyên liệu tre cây 33
3.5.2 Quy trình công nghệ tạo hình sản phẩm từ cây tre 33
3.5.3 Quy trình công nghệ phun phủ sản phẩm 37
5.5.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ tre
cây
39
3.6 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm
mỹ nghệ từ gỗ
39
3.6.1 Quy trình công nghệ xử lý nguyên liệu gỗ. 39
3.6.2 Quy trình công nghệ tạo hình sản phẩm gỗ 39
3.6.3 Công nghệ phun phủ sản phẩm 42
3.7. Tính toán, thiết k
ế và chế tạo buồng Các bon hoá
44
3.7.1 Yêu cầu và tính năng kỹ thuật của buồng Các bon hoá 44
3.7.2 Lựa chọn, tính toán các thông số thiết kế phần bao che 45
3.7.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống buồng đốt tạo khói cho buồng sấy 47

125
3.12.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 125
3.12.2 Tính toán, thiết kế 127
3.12.3 Kết quả tính toán được các thông số kỹ thuật của máy 133
3.12.4 Bản vẽ thiết kế kỹ thuật 133
3.12.5 Quy trình công nghệ chế tạo và thử nghiệm 133
3.13 Tính toán, thiết kế và chế tạo máy chu
ốt song
134
3.13.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 134

(4)
3.13.2 Tính toán, thiết kế 138
3.13.3 Tính toán kiểm nghiệm các bộ truyền động 139
3.13.4 Kết quả tính toán được các thông số kỹ thuật của máy 144
3.13.5 Công nghệ chế tạo 144
3.14 Tính toán, thiết kế và chế tạo máy mài tinh tre
145
3.14.1 Lựa chọn nguyên lý, kết cấu của thiết bị, cụm chi tiết chính 145
3.14.2 Tính toán, thiết kế 148
3.14.3 Các thông số kỹ thuật của máy 153
3.14.4 Bản vẽ thiết kế kỹ thuật 153
3.14.5 Công nghệ chế t
ạo 154
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ ĐÀO TẠO VÀ CHẾ TẠO MÁY, THIẾT BỊ
CỦA DỰ ÁN SXTN
158
4.1 Kết quả đào tạo
158

ỗ và mây, tre được coi là những chất liệu tốt để sản xuất hàng tiêu
dùng, vật trang trí và đồ mỹ nghệ. Sự tìm tòi và phát triển kỹ thuật chế biến
gỗ và mây, tre thực sự đã trở thành nghề thủ công truyền thống của Việt Nam.
Do yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và lớn về số lượng của thị
trường, người sản xuất phải tìm mọi biện pháp để đ
áp ứng nhu cầu đó bằng
cách ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật để xử lý nguyên liệu, áp dụng
những công nghệ mới trên dây chuyền thiết bị tiên tiến để sản xuất.
Như ta đã biết bản chất vật liệu gỗ, song, mây, tre luôn có nhược điểm
là dễ bị mốc, mọt, mối, mục, ải. Những nhược điểm này xu
ất phát từ đặc điểm
của loại cây thực vật mọc nhanh, trong thân cây thường có hàm lượng tinh bột
và đường khá lớn. Đấy chính là môi trường thuận lợi và là nguồn thức ăn cho
nấm mốc, mối, mọt xâm nhập, phá hoại làm ảnh hưởng tới chất lượng và thời
gian sử dụng của sản phẩm. Để hạn chế những nhược điểm trên, trong quá
trình sản xuất c
ần phải quan tâm đến việc bảo quản và xử lý nguồn nguyên
liệu nhằm nâng cao chất lượng tốt hơn trước khi đưa vào chế biến thành hàng
hóa.
Để giải quyết những vấn đề trên Trung tâm khoa học công nghệ và Môi
trường đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị
phát triển nghề thủ công mỹ nghệ các sản phẩm gỗ, tơ lụa, thêu ren”, nhằm
nghiên cứu xây dựng một số qui trình công nghệ và dây chuyền thiết bị hỗ trợ
cho các làng nghề sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre.

- 2 - Đề tài do TS. Nguyễn Thị Xướng làm chủ nhiệm và đã kết thúc vào năm 2004
với kết quả tốt.

nghề thủ công mỹ nghệ các sản phẩm gỗ, mây tre, tơ lụa, thêu ren” Mã số:
KC.07.12 đã đượ
c Hội đồng khoa học cấp Nhà nước đánh giá và nghiệm thu
ngày 13/07/2004 với kết quả loại khá.
Kết quả đề tài KC.07.12 đã đạt được như sau:
* Công nghệ
Nghiên cứu thành công 3 qui trình công nghệ chống mốc, mọt để xử lý
nguyên liệu và sản phẩm hàng thủ công mỹ nghệ từ mây tre và gỗ đạt hiệu
quả cao, ít độc hại đó là:
1 - Qui trình công nghệ chống mốc cho mây, tre bằng chế phẩm sinh họ
c
KC02
- Chế phẩm sinh học KC - 02 do Trung Tâm Khoa học công nghệ và môi
trường nghiên cứu và sản xuất. Chế phẩm này có khả năng diệt 9 loại nấm
mốc (áp.Niger; Cur.Lunata; Ste.Muricatum; Spo.Pulverulentum;
Mon.Acremonium; Art,Ingold; Pen.Lutenum; Pen.Citrinum; Tri.Lignorum),
diệt được mọt tre Đinoderus Minutus, có khả năng ức chế tổng hợp Enzyme
CMC-AZA ngoại bào và không gây độc hại. Trong dự án SXTN cần được
hoàn thiện thêm về mặt qui trình công nghệ với số lượng lớn hơn.
2 - Qui trình công nghệ chống m
ốc cho mây, tre đan bằng khí ozon:
- Ozon là chất diệt khuẩn và nấm mốc mạnh, nó có khả năng tiêu diệt
được nhiều loại nấm, vi sinh vật khác nhau không phụ thuộc vào giống, chủng
loại vi khuẩn.

- 4 - - Đề tài đã xây dựng được qui trình chống mốc, mọt đối với các sản
phẩm mỹ nghệ từ mây tre đan bằng khí ozon.


- 5 - cao. Giá máy do đề tài nghiên cứu chế tạo chỉ bằng 60% giá máy do Trung
Quốc sản xuất có cùng năng suất (đang có bán trên thị trường của ta). Trong
dự án SXTN cần sản xuất thêm 01 máy nhằm hoàn thiện công nghệ chế tạo .
2) Máy cưa vòng lượn:
Loại cưa này dùng trong dây chuyền sản xuất đồ
mộc mỹ nghệ nhằm tạo ra các chi tiết có đường cong nhỏ mà cưa khác không
thể thực hiện được. Đặc điểm của máy cưa vòng này dùng lưỡi có bản nhỏ,
mỏng, răng được cấu tạo hướng theo một chiều và hầu cưa rộng. Trong dự án
SXTN cần sản xuất thêm 02 cái nữa nhằm hoàn thiện thêm công nghệ chế tạo.

3) Máy đánh bóng và làm phẳng bề mặt gỗ:
Máy có tác dụng chà nhẵn,
đánh bóng và làm phẳng bề mặt tấm gỗ lớn với nhiều kích thước khác nhau
bằng băng nhám, dễ dàng trong thao tác. Nhưng loại máy này chỉ đạt được
chất lượng sản phẩm cao khi người công nhân với tay nghề cao và giàu kinh
nghiệm sử dụng máy. Trong thực tế sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ rất
đa dạng và ít khi cần đến kích thước mặt lớn, nên trong dự
án SXTN sẽ không
đưa máy này vào danh sách cần hoàn thiện, mà chỉ mua bổ sung 01 máy của
Trung Quốc loại SR – 60 đánh bóng bằng lô rộng 600 mm, có năng suất cao
hơn, độ nhẵn đồng đều hơn và đánh bóng tốt hơn để xây dựng hoàn chỉnh và
đồng bộ một dây chuyền sản xuất hàng mỹ nghệ từ gỗ.
4) Máy xẻ thanh tre:
Máy xẻ thanh tre, luồng thành các thanh có kích
thước như nhau mà chẻ tay không đạt được yêu cầu, máy dùng cho sản xuất
ván sàn tre, chiếu tre tốt và rất phù hợp, nhưng trong dự án SXTN không sản

bằng phương pháp Các bon hoá.
+ Quy trình công ngh
ệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ song, mây, tre;
+ Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ tre cây;
+ Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ.
* Các loại máy móc cần bổ sung
Trong 6 máy móc thiết bị của đề tài, dự án SXTN chỉ đưa vào hoàn
thiện 3 máy đó là : Máy cưa nhiều lưỡi xẻ phôi gỗ ; Máy cưa vòng lượn ; Máy
bào thanh tre 2 mặt. Ngoài ra cần bổ sung thêm 7 loạ
i máy nữa ( Máy chuốt
song; Máy mài tinh tre; Máy chẻ nan tre ; Máy chẻ mây ; Buồng cácbon hoá;
Máy sấy chân không; Máy khoan, đục lỗ đa năng) và cải tiến buồng phun phủ
bề mặt sản phẩm để xây dựng 3 dây chuyền sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ:
1) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ song, mây, tre.

- 7 - 2) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ tre cây;
3) Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ từ gỗ;
1.2. Mục tiêu của dự án SXTN
- Hoàn thiện 3 quy trình công nghệ chống mốc, mọt và 3 quy trình công
nghệ sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ từ gỗ, mây, tre.
- Thiết kế chế tạo mới một số thiết bị nhằm hoàn thiện 3 dây chuyền
công nghệ sản xuất sản phẩm m
ỹ nghệ từ gỗ, mây tre nhằm nâng cao năng lực
thiết bị sản xuất, tăng năng suất lao động và nâng cao chất lượng sản phẩm.
1.3. Nội dung của dự án SXTN
1.3.1. Hoàn thiện 3 qui trình công nghệ chống mốc, mọt cho nguyên liệu:
+ Quy trình công nghệ chống mốc, mọt cho nguyên liệu và sản phẩm

ụng chung
như : bể ngâm tẩm ; lò sấy cacbon hóa ; buồng phun phủ.
(2) Dây chuyền thiết bị sản xuất hàng mỹ nghệ từ tre cây với công suất
5.000 cây/năm
Dây chuyền thiết bị bao gồm: Máy cắt ống tre; Máy mài tinh tre ; Máy
chẻ nan tre; Bể ngâm tẩm thuốc bảo quản cho tre cây và buồng cácbon hoá;
máy bào 2 mặt thanh tre; máy khoan đục mộng đa năng; buồng phun phủ bề
mặt sản phẩm.
(3). Dây chuyền thiết bị sản xuấ
t hàng mỹ nghệ từ gỗ với công suất 500
tấn sản phẩm/năm.
Dây chuyền thiết bị thông thường gồm có : Máy sấy chân không, máy
xẻ thanh (máy cưa đĩa xẻ dọc; máy xẻ nhiều phôi; máy cưa vòng); máy bào;
máy cưa vòng lượn; máy khoan đục mộng, phay; máy đánh bóng bề mặt gỗ;
buồng phun phủ bề mặt sản phẩm gỗ.
1.4. Phương pháp nghiên cứu của dự án SXTN
- Phương pháp kế thừa: nh
ững kết quả nghiên cứu của đề tài và các kết quả
khác có liên quan làm cơ sở cho việc hoàn thiện và bổ sung hoàn chỉnh các
qui trình công nghệ và thiết kế chế tạo máy cho các dây chuyền sản xuất.
- Phương pháp thực nghiệm: Thực hiện các thí nghiệm để xác định các
thông số kỹ thuật của các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm trong các
quy trình sản xuất như: ẩm độ
, thời gian thực hiện, nhiệt độ, áp suất …
- Phương pháp chuyên gia: Đánh giá chất lượng máy được thiết kế chế tạo
và các sản phẩm mỹ nghệ được sản xuất trên các thiết bị được chế tạo.

- 9 -
Các chuyên đề của dự án đã giới thiệu đầy đủ 3 nhóm nguyên liệu
chính đó là:
+ Nguyên liệu tre;
+ Nguyên liệu song mây;
+ Nguyên liệu gỗ
Để làm cơ sở cho nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và tính toán thiết
kế, chế tạo thiết bị. Các chuyên đề đã đặc biệt quan tâm tới: Cấu tạo thô đại;
cấu tạo giải phẫu và các tính chất lý, hóa nhằm cung cấp cho người đọc và
nghiên cứu những thông tin cơ bả
n làm cơ sở tìm các giải pháp công nghệ, kỹ
thuật xử lý và gia công cho phù hợp.
Trong báo cáo này chúng tôi không nhắc lại nữa, mà chỉ quan tâm
những công nghệ và thiết bị cần hoàn thiện và thiết kế chế tạo mới.
- 11 - CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN.
3.1. Hoàn thiện quy trình công nghệ chống mốc, mọt cho mây, tre bằng chế
phẩm sinh học KC 02.
Kết quả nghiên cứu đề tài đã xác định được các thông số kỹ thuật cơ
bản của qui trình xử lý nguyên liệu và sản phẩm từ mây tre như sau:
+ Nồng độ dung dịch được khảo sát từ 1-5%, lựa chọn 4% là tối ưu nhất.
+ Thời gian ngâm
được khảo sát từ 30-120 phút với thang nhiệt cách
nhau 30
o


Đường kính vòng vô khuẩn (D – d) mm TT Chủng VSV
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5
Đối
chứng
1 Asp. niger 2,0 2,0 2,2 1,9 2,1 0
2 Art. Ingold 5,8 5,9 6,2 5,8 6,0 -
3 Cur. lunata 3,0 3,1 3,0 3,1 3,2 -
4 Mon. acremonium 5,6 5,5 5,7 5,6 5,8 -
5 Pen. Citrinum 3,5 3,4 3,5 3,7 3,5 -
6 Pen. Lutenum 4,3 4,3 4,7 4,0 4,8 -
7 Spo. pulverulentum 4,5 4,5 4,6 4,4 4,4 -
8 Ste. muricatum 3,5 3,6 3,6 3,5 3,4 -
9 Tri. lignorum 3,4 3,4 3,5 3,4 3,4 -

Bảng 3.1.2. Đối với nồng độ 2%:
Đường kính vòng vô khuẩn (D – d) mm
TT Chủng VSV
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5
Đối
chứng
1 Asp. niger 5,1 5,3 4,9 5,1 5,0 0
2 Art. Ingold 8,8 8,9 8,8 8,5 8,6 -
3 Cur. lunata 5,9 6,3 6,3 6,0 6,1 -
4 Mon. acremonium 8,7 8,5 8,5 8,8 8,6 -
5 Pen. Citrinum 6,2 6,0 6,1 5,9 6,2 -
6 Pen. Lutenum 7,0 7,1 7,0 7,3 7,2 -
7 Spo. pulverulentum 7,1 7,2 7,3 7,3 6,9 -
8 Ste. muricatum 6,1 6,1 6,5 6,2 6,2 -
9 Tri. lignorum 5,9 6,3 6,0 6,0 6,1 -

7 Spo. pulverulentum 13,5 13,5 13,0 13,8 13,9 -
8 Ste. muricatum 14,8 14,2 14,5 14,7 14,3 -
9 Tri. lignorum 14,4 14,1 14,2 14,5 14,4 -

Bảng 3.1.5. Đối với nồng độ 5%:
Đường kính vòng vô khuẩn (D – d) mm
TT Chủng VSV
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5
Đối
chứng

- 14 - 1 Asp. niger 14,1 15,0 14,7 12,5 13,9 0
2 Art. Ingold 16,2 16,5 15,4 16,2 12,4 -
3 Cur. lunata 13,4 15,7 14,9 15,6 12,5 -
4 Mon. acremonium 14,1 17,2 13,3 13,2 13,0 -
5 Pen. Citrinum 14,3 13,8 14,7 15,0 13,2 -
6 Pen. Lutenum 14,3 14,2 14,6 14,7 14,2 -
7 Spo. pulverulentum 13,5 14,6 12,5 12,7 14,7 -
8 Ste. muricatum 14,3 14,2 15,3 12,2 15,1 -
9 Tri. lignorum 15,4 14,5 10,3 14,2 13,4 -

Nhận xét kết quả thử nghiệm
Qua các kết quả thử nghiệm lại ở các bảng trên cho ta thấy ở nồng độ
4% thì hoạt tính diệt khuẩn của KC02 là cao nhất.
Kết luận:
Nồng độ tối ưu của chế phẩm KC02 là 4%
3.1.2 Kết quả lựa chọn thời gian ngâm tẩm phù hợp

Lần 3 74,5 2,6
Lần 4 74,2 2,4
Lần 5 74,5 2,6
TB 74,3 2,5

Bảng 3.1.8. Kết quả thử nghiệm ở thời gian 90 phút:
TT Lượng dung dịch thấm
(% so với trọng lượng trước khi ngâm tẩm)
Độ thấm sâu của thuốc
(mm)
Lần 1 76,3 3,3
Lần 2 76,5 3,3
Lần 3 76,5 3,5
Lần 4 76,4 3,5
Lần 5 75,8 3,2
TB 76,3 3,4

Bảng 3.1.9. Kết quả thử nghiệm ở thời gian 120 phút:
TT Lượng dung dịch thấm
(% so với trọng lượng trước khi ngâm tẩm)
Độ thấm sâu của thuốc
(mm)

- 16 - Lần 1 77,2 3,9
Lần 2 77,0 3,8
Lần 3 77,2 4,0
Lần 4 77,1 3,9


- 17 - T
MM
: tỷ lệ (%) diện tích mục mềm
Định mức cho điểm:
Các chỉ tiêu đạt từ 0% - 30%: 3 điểm
Các chỉ tiêu đạt từ 30% - 60%: 2 điểm
Các chỉ tiêu > 60%: 1 điểm
Bảng 3.1.11. Ở nồng độ chế phẩm 2%:
Điểm đánh giá hiệu lực thuốc
TT Chủng VSV
T
BM
T
MM
T
HH

∑
Trung
bình
Kết
luận
1 Asp. niger 2 3 2 7 2,3 TB
2 Art. Ingold 3 3 2 8 2,6 Xấu
3 Cur. lunata 2 2 2 6 2 TB
4 Mon. acremonium 2 2 3 7 2,3 TB

6 Pen. Lutenum 2 1 1 4 1,3 Tốt
7 Spo. pulverulentum 1 2 2 5 1,6 TB
8 Ste. muricatum 2 2 2 6 2 TB
9 Tri. lignorum 2 1 2 5 1,6 TB

Bảng 3.1.13. Ở nồng độ chế phẩm 4%:
Điểm đánh giá hiệu lực thuốc
TT Chủng VSV
T
BM
T
MM
T
HH

∑
Trung
bình
Kết
luận
1 Asp. niger 1 1 1 3 1 Tốt
2 Art. Ingold 1 1 1 3 1 Tốt
3 Cur. lunata 1 1 1 3 1 Tốt
4 Mon. acremonium 1 1 1 3 1 Tốt
5 Pen. Citrinum 1 1 1 3 1 Tốt
6 Pen. Lutenum 1 1 1 3 1 Tốt
7 Spo. pulverulentum 1 1 1 3 1 Tốt
8 Ste. muricatum 1 1 1 3 1 Tốt
9 Tri. lignorum 1 1 1 3 1 Tốt


hiện đề tài là hợp lý và có thể đưa vào sản xuất đại trà được.
3.2. Hoàn thiện quy trình công nghệ chống mốc, mọt cho nguyên liệu tre
cây bằng phương pháp các bon hóa.
3.2.1. Bảo quản tre nứa
Theo kinh nghiệm dân gian Việt Nam và một số nước Châu Á. Các
dụng cụ làm bằng tre được gác lên trên mái bếp để ám khói sử dụng sẽ tốt
hơn. Khói mang theo nhi
ệt năng làm cho tre khô nhanh hơn, đồng thời lớp
khói bám trên bề mặt tre tạo thành lớp bồ hóng có thành phần hóa học tương
tự như dầu nhựa khi nhiệt phân gỗ có khả năng chống được mốc, nấm và mọt
tre. Nhưng phương pháp dân gian này khó sử dụng trong sản xuất công
nghiệp vì thời gian sử lý quá lâu và cũng chỉ bảo quản được một số đồ dùng
gia dụng nhỏ.
Để khắc ph
ục tình trạng trên cần xây buồng (lò) cácbon hóa. Buồng
này cùng một lúc có thể thực hiện được hai chức năng vừa cacbon hóa và vừa
sấy cho tre khô tới ẩm độ cần thiết với nhiệt độ khoảng 50-80
o
C.
3.2.2. Đối tượng, chất liệu và công cụ thực hiện cacbon hóa:
1) Đối tượng các bon hóa.
Phương pháp này chủ yếu xử lý cho tre cây dùng trong xây dựng và các
mặt hàng mây tre đan. Đối với tre cây chúng tôi tập trung vào các loại tre