BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TẠ THỊ LAN

N H N C U X Y ỰNG CHẾ ĐỘ SẤY Ỗ XOAN ĐÀO
Py u

Ar

r u

N PH

N PH P V S N

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Đồng Nai, 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TẠ THỊ LAN

đ a , đây à cô

kết quả nêu trong luậ vă

à tru

trì h

hiê cứu của riêng tôi.Các số liệu,

thực và chưa từ

được ai công bố trong

bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả luậ vă

Tạ Thị Lan


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và thực hiệ đề tài cao học, tôi đã hậ được sự
iúp đỡ nhiệt tình của quý thầy, cô Trườ

Đại học Lâm Nghiệp và các đơ

vị hỗ trợ. Tôi xin chân thành biết ơ sâu sắc và cả


xuất Thươ

ã h đạ cô
ại Sài Gò

ty và đồng nghiệp Công ty Cổ phần Phát triển Sản
Sa ac

đã tạ điều kiện thuận lợi cho tôi tham dự

khóa học này và hỗ trợ nguyên vật liệu thí nghiệm thực hiệ đề tài.
Nhữ

ười thươ

yêu tr

đại ia đì h tôi và ạn bè vì sự chia sẻ,

động viên, khích lệ và sự iúp đỡ nhiệt tình trong quá trình tôi thực hiện luận
vă

ày.
Trân trọng!
Đồng Nai, ngày 10 tháng 10 ă

Tạ Thị Lan

2016


1.2.1. Khái quát về sấy gỗ ....................................................................... 11
1.2.2.

ột số phươ

1.2.2.1. H

pháp sấy ỗ thô

ụ

....................................... 12

phơi ............................................................................... 12

1.2.2.2. Sấy quy chuẩn (sấy gian tiếp tr

i trường không khi; sấy

truyền thống) ........................................................................................ 13
1.2.2.3. Sấy hơi ước quá nhiệt ........................................................... 13
1.2.2.4. Sấy chân không ....................................................................... 14
1.2.2.5. Sấy
1.2.2.6. Sấy bằ

ư

tụ ẩm bằng thiết bị lạnh ........................................ 14
ă


1.2.3.3. Cơ sở lý thuyết về sấy vi sóng ................................................ 23
1.2.3.4. Một số yếu tố ả h hưở

đến chất ượng gỗ sấy bằ

phươ

pháp vi sóng ......................................................................................... 24
1.3. Nguyên liệu .......................................................................................... 30
1.3.1. Sơ ược X a đà .......................................................................... 30
1.3.2. Đặc điểm cấu tạo và tính chất cơ ý của gỗ X a đà [6] ............. 31
1.4. Nhận xét chung ..................................................................................... 34
Chươ

2: Mục tiêu, đối tượng, phạm vi, nội u

và phươ

pháp

hiê

cứu ................................................................................................................... 36
2.1. Mục tiêu – mục đích

vi và đối tượng nghiên cứu......................................................... 36

2.2. Phạ
2.3. Ý


pháp

hiê cứu thă

ò ................................................. 40

2.4.5. Giới hạn các yếu tố nghiên cứu ..................................................... 40
2.4.6. Phươ

pháp

hiê cứu thực nghiệm .......................................... 41


v

2.4.7. Phươ

pháp xử lý số liệu thực nghiệm ........................................ 45

2.4.8. Phươ

pháp kiểm tra – đá h iá ỗ x a đà sau khi sấy vi sóng

................................................................................................................. 47
2.4.8.1. Phươ

pháp th

õi quá trì h iảm ẩm của gỗ sấy vi sóng 47

3.2. Kết quả các thí nghiệ

thă

iê qua đến công nghệ sấy. ............ 66
ò và xác định khoảng biến thiên các

thông số đầu vào. ......................................................................................... 67
3.3. Xây dự

phươ

trì h tươ

quan. .................................................... 69

3.3.1. Xử lý số liệu và xác đị h phươ

trì h tươ

3.3.2. Kiểm tra các hệ số hồi quy và tí h tươ
3.3.3. Chuyể phươ

trì h tươ

qua

qua ...................... 69

thích của phươ

. ...................................................................... 86
về quá trình sấy thử nghiệm trên thiết bị MD-

C1 ............................................................................................................. 88
3.7. Nhận xét chung ..................................................................................... 88
Chươ

4: Kết luận và kiến nghị .................................................................... 90

4.1. Kết luận ................................................................................................ 90
4.2. Kiến nghị .............................................................................................. 91
Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 92
Phụ lục ............................................................................................................. 95


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu bảng
Bảng 2.1

Tên bảng
Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố
đầu vào

Trang
44

Bảng 2.2

Mức và khoảng biến thiên của các yếu tố
đầu và th

phươ

Kết quả thí nghiệ
ụ

á

ậc I

sấy ỗ X a đà ứ

vi s

Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 25 mm
Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 32 mm
Các thông số tối ưu của gỗ X a đà sấy vi
sóng với chiều dày gỗ 39 mm
ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi
s

700W ch qui cách ày 25
ết quả sấy gỗ X a đà tại công suất vi

s



79
81


viii

sấy qui cách 25 x 75 x 500 (mm)
Bảng 3.11

Bảng 3.12

Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ
sấy qui cách 32 x 75 x 500 (mm)
Bảng ghi nhậ độ ẩm của các mẫu sau 5 mẻ
sấy qui cách 39 x 75 x 500 (mm)
Các thô

Bảng 3.13

ch từ

83

85

số của qui trì h sấy ỗ X a đà
qui cách chiều ày trê

ò vi s

iểu đồ iả

ẩ

của qui cách ày 25

75

Biểu đồ 3.2

iểu đồ iả

ẩ

của qui cách ày 32

76

Biểu đồ 3.3

iểu đồ iả

ẩ

của qui cách ày 39 mm

77


x

Hình 1.12

của Hu t

ụ

vi s

SVCH-

L S của N a
Thiết ị sấy ỗ vi s

Hình 1.7

hiệ

của Lars Ha ss

Thiết ị sấy ỗ ứ

Hình 1.4

Hình 1.6

Trang

ô ph
trườ


Shivhare
Mô hình máy sấy chân không vi sóng của
McLoughlin và prasad
So sá h quá trì h truyề

19

20
21

trường

của 2 phươ

8

19

của a độ

ô ph
s

ạ

7

hiệt và th át ẩ

pháp truyề thố


Hình 1.16

iê độ sóng t0 giảm xuố
gỗ th

khi

thấu qua

hướng Z trong không gian

V ct r điệ trườ

th

hướng song song

và vuông góc thớ gỗ

29

31

Hình 1.17

Mẫu gỗ X a đà

33


Hình 2.5

Mẫu thử ứng suất nén ngang thớ cục bộ

49

Hình 2.6

Sơ đồ chịu lực và kích thước mẫu thử độ
bền uốn

52

Hình 2.7

Mẫu thử ứng suất uố tĩ h

52

Hình 2.8

Mẫu thử độ cứ

54

Hình 2.9

Mẫu thí nghiệm lực á

Hình 2.10


Mô hình sấy gỗ bằng vi sóng MD - C1

60

Hình 2.16

Câ điệ tử

61


xii

Hình 2.17

ộ thiết ị đ

hiệt và đ tốc độ i

Hình 2.18

áy đ ẩm Wagner model MMI 1100

62
63

Hình 2.19

Thước kẹp

Hình 3.2

những hiệ

tượng bất thường trong quá

68

trình sấy
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5

Hình 3.6

Hình 3.7
Hình 3.8

Sơ đồ quy trình sấy gỗ X a đà

ò vi s

thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu và sắp gỗ vào buồng sấy
Đầu cảm biến nhiệt được đặt vào lỗ khoan
trên mẫu
Hình ảnh mẫu thử ứng suất nén ngang thớ
cục bộ của gỗ X a đà
Hình ảnh mẫu thử lực á



pháp

à cò

à

ĩ h vực
tă

chất

pháp sấy vi sóng là

ới được nghiên cứu trong vài thập niên gầ đây. Đây à

pháp sấy tiết kiệm thời ia và ă
ười sử dụng. Như

nghiên cứu tại Việt Na

ượng, thân thiện với

ôi trường

hiện tại số ượng các nghiên cứu và đối tượng
chưa được phong phú, nguồn tài liệu và thiết bị liên

qua chưa hiều.
ỗ X a đà

và hệ số c rút thể tích tru
thậ khi sấy tr

ì h, c thể h

ò sấy cô

ọt tốt hơ rất hiều và

phơi ơi râ

hiệp. Gỗ Xoa đà

sấy. Sự xuất hiệ của thể ít tr

ã hòa thớ ỗ thấp

à

át và rất cẩ

ại gỗ tươ

ạch ỗ X a đà phầ

à c ả h hưở

đế quá trì h hút và th át ẩ . Tia ỗ ở cây X a đà khô
tru



ứt tét,… điều ày ả h hưở
a h thu cũ

về xuất khẩu với

ty chỉ c 2 ò sấy ằ

đã âu ê khâu sấy ỗ X a đà cò

ă , …và chất ượ

khẩu và

hiệ

pháp truyề thố , thời ia sấy rất ài và tỷ ệ khuyết tật

tiêu thụ ỗ X a đà tươ
điệ

ớ ,

ì h, với trị số ày ch thấy ỗ X a đà khô chậ .
Việc sấy ỗ X a đà ở Việt Na

ằ

đối khó


tôi thực hiệ đề tài: N

o n đào (Pygeum Arboreum Endl

p v s n . Việc nghiên cứu này sẽ rất c ý

thực tiễ , đặc biệt à đối với công ty - Sadaco.

n
n p

u
n

hĩa về mặt khoa học và


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tình hình nghiên c u về s y g b ng vi sóng trên thế giới và ở Việt
Nam.
1.1.1. Trên thế giới
Và đầu nhữ

ă

1960, kỹ thuật gia nhiệt và sấy gỗ bằ



+ Giảm thời gian sấy so với sấy truyề thố
+ Tiết kiệ

ă

25 – 50%

ượng ít nhất 30%

+ Giảm sự thoái biến chất ượng gỗ
+ Không ả h hưởng gì tới tính thấm hút theo chiều dọc thớ gỗ
+ Giảm chi phí sản xuất
+ Giả

hà

ượng hợp chất VOC (CO2 và NOx) gây ả h hưởng môi

trường
+ Giảm khuyết tật do nhiệt sản sinh từ bên trong nên có thể giảm bớt
nội lực, biến dạng và nứt nẻ.
Th

A. O y

và P.

r


Theo R. Seyfarth và cộng sự 2003 đã thực hiện 3 thí nghiệm sấy gỗ
bằ

vi s

tr

hư sau: Thí

điều kiện chân không với các điều kiệ

a đầu thay đổi

hiệm 1: sấy ba mẫu (300 x 100 x 25 mm) của 3 loại gỗ (gỗ giẻ

ai đã xử lý trước sấy, gỗ giẻ ai đã qua hấp và gỗ sồi tươi tr

3

ức thời

gian là 2, 4 và 6 phút, Thí nghiệm 2: sấy gỗ giẻ và gỗ sồi qui cách 1500 x 200
x 25 trong 10 phút; thí nghiệm 3: sấy và kiểm tra khả ă
sấy đạt độ ẩ

ưới 5% cho ba mẫu gỗ thông, vân sam và sồi tươi. Thô

ba thí nghiệm tác giả đã đưa ra
s



2005, Hu t và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu khả ă

iá trị sử dụng cho nhóm gỗ giá trị thấp bằng việc uốn thẳng và hạn chế

các khuyết tật sau sấy. Các thanh gỗ thô

ài 1,2

được thí nghiệm trong

ôi trường vi sóng kiểm tra nghiêm ngặt nhiệt độ và thời gian xử lý ảnh
hưở

đế độ cong vênh của gỗ [3].


5

Hì h 1.1. Trì h tự

ẫu tr

thí

hiệ

của Hu t

Theo nhóm tác giả Du, Wang và Cai (2005)đã tiến hành nghiên cứu

giảm ẩm của sấy vi sóng và sấy đối ưu hiệt độ cao (2000C) và nhận thấy sấy
vi s

ha h hơ [2].

iểu 1.1. iểu đồ s sá h tốc độ iả

ẩ

hai phươ

pháp


6

So với sấy không khí nóng thì sấy bằng vi sóng sẽ tiết kiệ
ă

ượ

vì chú

tươ

tác trực tiếp với các phân tử ước trong gỗ để tạo

ra nhiệt. Ngoài ra giảm thiểu khả ă

tác độ

chậ , iai đ ạn này ngắ
+

khi đ sấy truyền thống gồm: Quá trình

hư

à sự tă
ha h ch

ha h hiệt độ và ước thoát
sẽ đạt đế điểm sôi của ước.

ay hơi: Hầu hết ước bên trong gỗ sôi và bốc hơi, hiệt

độ đạt đỉnh tại tâm mẫu gỗ.
+

iai đ ạn sinh nhiệt: Lượ

ẩ

ay hơi đều và nhiệt độ bề mặt tă

lên nhanh chóng.
Theo Siqu Wa
hơ s với máy sấy ă
ôi trường và tiết kiệ

2005 , ă


ụ

ượ

vi s
à

thật sự

khô ỗ nhanh

thường với chất ượng bảo quản. Kỹ thuật

này có thể được sử dụng với nhữ
hiệ

ă

vi s

quá ca . Tác iả tiế hà h
ô cô

hiệp và tiế hà h

đến tính chất của gỗ hư độ bền uố , độ cứng và sự thay


7


Theo Nuchtida Promtong, Thanate Ratanawilai và Chayut Nuntadusit
(2012),có thể kết hợp vi sóng (200W - 2,45GHz) với dòng không khí nóng
700C đối ưu trê

ỗ Cao su có chiều rộng 2,5; 5; 7,5; 10 cm; dài 116 cm; dày

2,5 cm. Trong tất cả quy cách, thời gian sấy đã iảm từ 168 giờ xuống còn 8 15 giờ, tiết kiệm 91% thời ia . Độ ẩ

a đầu 73 - 79% và độ ẩm cuối cùng

15%. Gỗ không bị biến màu so với gỗ tươi. Tính chất vật lí và tính chất cơ
học được đảm bảo [9].
Điều đá
nhiệt Vi a, hư
thà h ă

chú ý à

ấy ă

ầ đây

ới phát triể phươ

pháp ia

tốc độ phát triển rất nhanh, ở Mỹ và Nhật Bả , Úc đã hì h

ực sản xuất với qui mô công nghiệp h a, đ

n
Nă

n n

n

ut

t

m

2004, Vũ Huy Đại và Nguyễ

Nghiệp Việt Na

đã

i h Hù

, Trườ

Đại học Lâm

hiê cứu các ả h hưởng của công nghệ xử lý vi sóng

đến tính chất cơ ý chủ yếu của gỗ tràm trắng. Kết luận thông qua các chỉ tiêu
về tính chất vật ý và cơ học của gỗ được xác định, sau khi gỗ được xử lý
bằng vi sóng cho thấy tính ổ định về kích thước của gỗ được cải thiện,

vi s

ố các thô

hiệp Việt Na
phươ

pháp vi

số tối ưu của iế tí h

à thời gian: 22 phút, công suất: 800 W, quy cách mẫu: 60 x 60 x

, độ ẩm gỗ trước khi biế tí h: > 30%, độ ẩm gỗ sau khi biến tính:

12%, thời gian ổ định mẫu: 30 phút. Sả phẩ

đã cải thiệ được hiều tí h

chất cơ ý.
Nă

2014, Đặng Thế Chiêu, Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí

Minh nghiên cứu công nghệ sấy gỗ cao su bằ

phươ g pháp vi sóng, kết quả

tác giả công bố các thông số tối ưu ch sấy cao su bằng vi sóng là 700W cho
các quy cách chiều dày: 39 mm, thời gian sấy là 20,8 phút, tỷ lệ khuyết tật là

vi s

Hì h 1.3. Thiết ị sấy ỗ ứ
Cô

suất kh ả

suất
Điệ

50 kW, 915
Tổ

ỗi thá
ă

ụ

vi s

6 m3 ẻ, kích thước uồ

1.8 (m), thời ia sấy khô ỗ xẻ
Cô

SVCH - LES (Nga)

ỗ thô

từ 160 đế 200


ượng phụ thuộc vào chế độ sấy.

- Thiết ị sấy ỗ vi s
Là thiết ị sấy ỗ ứ

ạ
ụ

iê tục T T Tru
vi s

ạ

Quốc

iê tục, cô

suất vi s

18 – 120 KW, nhiệt độ sấy thiết ập từ 40 đế 1200C. Chiều ca
600 m ; chiều rộ

ă

tải sấy kh ả

tải c thể điều khiể từ 0,1 đế 3

phút.


ột sản phẩm do công ty TNHH

ư – Thành phố Hồ Chí Minh chế tạ .

thiết kế với công suất 100kW, có thể sấy 4m3 gỗ tươi

savi a 20 được

ày, sấy được các loại

gỗ trò c đường kính 20cm. Gỗ sau khi sấy trong 4 giờ, độ ẩm chỉ còn 8%10%, chất ượ

đạt 90% (trong khi sấy bằng công nghệ nhiệt phải mất tới 15

ngày).
Nhận xét:
Thực tế trên thế giới, đã c rất nhiều công trình nghiên cứu về sấy hoặc
sấy kết hợp biến tính gỗ theo nhiều hướ
vi s

trê

khác hau. Đá

chú ý xử lý bằ

ỗ được thực hiện tại Úc, Nhật, Mỹ,… Điều này mang lại một cơ



à phươ

ượng, sản phẩm của quá trình biến tí h đạt các tiêu chuẩn về thân

thiện với

ôi trườ

và

ười sử dụng.

Quá trình xử lý bằ
của gỗ từ đ
đ

pháp sấy có lợi điểm về tiết kiệm thời gian

â

vi s

tác động làm cải thiện một số tính chất

ca hiệu quả sử dụng gỗ, nâng cao chất ượng sản phẩm

ại hiệu quả kinh tế.

1.2. C sở lý thuyết về s y g và ng dụng vi sóng trong s y g .
1.2.1. Khái quát về sấy gỗ

thường gỗ được à

khô tr

ôi trường

không khí nóng hoặc hơi đốt gọi à

ôi trường sấy. Tốc độ khô của gỗ phụ

thuộc và điều kiện trạng thái của

ôi trường sấy (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ

gió).
ột số khái iệ

chu

về sấy ỗ:

Chế độ sấy: Chế độ sấy là những chỉ số công nghệ sấy phù hợp cho
từng loại gỗ sấy và từng loại quy cách bề dày gỗ sấy, làm nền tảng cho việc