Tiểu luận Xây dựng phương án bảo quản thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho mây tre đan làm hàng thủ công mỹ nghệ xuất MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Nằm bán đảo Đông Dương, Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm Điều tạo môi trường thuận lợi cho loài lâm sản gỗ phát triển mạnh như: Song, Mây, Tre, Nứa, Guột, Tế, Hèo… Các loài lâm sản ngồi gỗ nói chung Mây tre đan nói riêng ngày chiếm vị trí quan trọng đời sống người nay, góp phần cải thiện phát triển điều kiện kinh tế xã hội Các mặt hàng thủ công mỹ nghệ từ Mây tre đan nước ta khách hàng nước ưa chuộng, xuất sang nhiều nước giới như: Mỹ, Nhật nước EU Điều mang lại công ăn việc làm cho nhiều lao động Chính vậy, sản xuất chế biến mặt hàng từ lâm sản ngồi gỗ nói chung từ mây nói riêng Việt Nam ngày quan tâm Thông thường gỗ, lâm sản gỗ (Song, Mây, Tre, Nứa…) khai thác nấm mốc vi sinh vật dễ dàng thâm nhập làm giảm giá trị sử dụng, giá trị thẩm mỹ, hiệu kinh tế Để giải vấn đề trên, có nhiều phương pháp chống nâm mốc xâm nhập vi sinh vật Công nghệ bảo quản mây tre đan khai thác cộng đoạn cần thiết, công đoạn nhằm chống lại phá hoại vi sinh vật, làm tăng hiệu sử dụng giá trị thẩm mỹ sau sản phẩm Do đó, với mong muốn góp phần vào cơng tác nghiên cứu nhằm nâng cao giá trị chất lượng thẩm mỹ hàng mây tre đan xuất khẩu, tiến hành thực đồ án: “Xây dựng phương án bảo quản thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho mây tre đan làm hàng thủ công mỹ nghệ xuất khẩu” CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.1 Trên giới Trong lĩnh vực bảo quản sản phẩm mây tre đan, số nước Trung Quốc, Thái Lan, Philippin áp dụng số loại hình cơng nghệ như: sấy song mây lò sấy hong phơi sau nguyên liệu khai thác, xử lý luộc dầu, sấy diêm sinh, ngâm tẩm chất bảo quản Tuỳ trường hợp cụ thể mà áp dụng công nghệ bảo quản thích hợp với điều kiện sản xuất 1.1.2 Trong nước Ở nước ta từ lâu đời nhân dân biết bảo quản mây tre cách ngâm xuống bùn ao, gác lên gác bếp Nhân dân ta đúc rút nhiều kinh nghiệm qua nhiều đời nhiêu hệ Ta phải coi nguyên tắc bỏ qua mà ông cha ta để lại Mặc dù ngày nay, khoa học chưa chứng minh đầy đủ chế tác dụng việc ngâm gỗ lâm sản gỗ xuống bùn ao Song với tồn lâu đời nó, với tình chất phổ cập nhân dân trước nay, với hàng ngàn vạn sản phẩm làm chứng minh tính hiệu phương pháp Cho đến ngày nay, số sở xí nghiệp sản xuất làng nghề nước ta áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất làm theo kinh nghiệm chủ yếu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu phương án bảo quản nguyên liệu cho song mây làm hàng thủ công mỹ nghệ - Tạo kiến thức vững cho thân quy cách bảo quản nguyên liệu song mây 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu - Nguyên liệu: Song mây - Trong phạm vi giới hạn đồ án nghiên cứu bảo quản song mây nguyên liệu thu hoạch 1.3.2 Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu loại sinh vật hại song mây - Tìm hiểu phương pháp bảo quản cho song mây - Tính tốn thời gian ngâm tẩm thuốc - Tính tốn bể ngâm tẩm - Tính tốn lượng thuốc ngâm tẩm - Vẽ sơ đồ phân xưởng bảo quản 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết nghiên cứu song mây ngun liệu cơng nghệ chống mộc - Tìm hiểu qua giáo trình Bảo quản lâm sản tài liệu có liên quan - Tìm hiểu qua thơng tin báo chí, mạng internet… CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Đặc điểm tính chất nguyên liệu Song mây thuộc nhóm Lepidocaryoid họ cau dừa: Arecaceae- Palmaceae, chủ yếu mọc rừng nhiệt đới cận nhiệt đới, nhiều vùng Đông Nam Á 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo Cấu tạo chủ yếu song mây gồm hai phần: thân ngầm thân mặt đất a Thân ngầm Song có thân ngầm phát triển theo chiều ngang mắt mọc lên chồi non thành song con, song thường đơn độc mọc rải rác Mây mọc thành búi, gốc mẹ nẩy sinh mầm non phát triển thành mây b Thân mặt đất - Song mây có cấu tạo tre nứa, có mơ phân sinh nên q trình sinh trưởng làm cho thân dài, khơng có mơ phân sinh thứ cấp nên đường kính non già - Phần tế bào non, trương nước nên thường lớn phần gốc - Thân song mây gồm nhiều đốt (lóng) Chiều dài lóng tăng dần từ gốc đến Ngược lại với tre nứa, song mây có thân đặc, phía khơng có vách ngang, nên thân thường mềm dẻo Trong lóng, đường kính có thay đổi: phần gốc bẹ đường kính nhỏ, phần cuối lóng đường kính lớn Sự chênh lệch tăng dần từ gốc lên Trên mặt cắt ngang thân song mây chia làm phần: biểu bì, phần thịt phần ruột Biểu bì phần cùng, chứa nhiều cutin, lúc non bẹ bao bọc nên có mầu trắng đến trắng ngà Khi già rơi rụng tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, diệp lục phát triển nên có màu xanh Khi mây già chuyển thành màu vàng Phần cật (thịt) nằm sát biểu bì chiếm chiều dày từ 1/3 ÷ 1/4 bán kính thân cây, bao gồm bó mạch nằm sát nhau, kính thước bó mạch nhỏ, mật độ cao, phần cật cứng chắn có tính chất lý cao Đây phần quan trọng việc sử dụng song mây, song mây chẻ Phần ruột nằm phía chiếm phần lớn tiết diện ngang thân Các bó mạch có kích thước tăng dần từ phần cật đến thân Bó mạch lớn gấp ÷ lần, mật độ thấp, nên ruột song mây (nhất mây) nhẹ, xốp, dòn, dễ gẫy Giống tre nứa, tế bào cấu tạo nên song mây hoàn toàn sếp song song với trục dọc thân cây, nơi tiếp giáp hai lóng (đốt) thân tiếp giáp Lóng giới hạn khoảng cách hai gốc tiếp đính thân Vì song mây dễ chẻ (tách) 2.1.2 Tính chất vật lý học a Thành phần hoá học Các chất cấu trúc nên vách tế bào hàm lượng xenlulơ nhiều tre nứa, hàm lượng lignin song mây mềm, dẻo Dưới tác dụng nhiệt, ẩm song mây dễ dàng tạo biến dạng vĩnh cửu nên dễ uốn định hình thành phần chất hồ tan nước lạnh, nước nóng NaoH (%) cao đường, bột ,…nên song mây dễ bị nấm mốc, sâu mọt phá hoại Lớp cutin chứa hàm lượng SiO2 cao song mây già phần gốc nên làm tăng độ cứng rắn cho song mây gây nhiều khó khăn cơng nghệ tẩy rửa bề mặt đem lại vẻ đẹp óng ả cho sản phẩm song mây chế biến b Độ ẩm Song mây tươi chứa hàm lượng nước cao từ 70% ÷ 80% có cịn Độ ẩm tăng dần từ gốc đến Tuổi non cao tuổi già ruột cao cật c Khối lượng thể tích Khối lượng thể tích song mây phụ thuộc vào tuổi, cây, vị trí khác cây, cật ruột Khối lượng song lớn mây Tuổi già tế bào đạt độ thành thục cao hàm lượng lignin tăng lên nên khối lượng thể tích cao tuổi non Phần gốc cao phần vách tế báo day hơn, đồng thời song mây có đường kính tăng dần từ gốc đến nên mật độ bó mạch phần gốc cao Khối lượng thể tích trung bình từ 0.4% ÷ 0.6% Khi độ ẩm giảm thấp 30% song mây co rút lại độ ẩm tăng lên đến bão hồ xẩy q trình dãn nở Đối với song mây đoạn trình co rút chuyển vào trung tâm Đối với song mây chẻ, q trình dồn phía cật dãn nở ngược lại Mặt khác tất tế bào cấu tạo nên song mây hoàn toàn xếp song song với trục dọc thân nên co dãn thớ nhỏ, co dãn xuyên tâm lớn (theo hướng đường kính) lớn co, dãn tiếp tuyến (xảy nan chẻ) d Khả chịu lực Vì đặc điểm cấu tạo mây, vào trình sử dụng ứng lực cần nghiên cứu xác định khả chịu kéo dọc thớ, chịu ép, chịu trướt, chịu uốn, xoắn lực tách Trong ứng lực quan trọng sức chịu kéo dọc thớ, lực tách sức chịu xoắn Khả chịu kéo mây lớn, lớn tre nứa tồn tế bào xếp hồn tồn theo chiều dọc thân cây, nối tiếp liên tục từ gốc đến Vì mây mềm dẻo nên sức chịu xoắn tốt, ứng lực ép dọc ép ngang thớ, chịu trượt dọc uốn tĩnh mây yếu liên kết lignin kém, mô mềm, mạch gỗ, quản bào chiếm thể tích lớn nên dễ biến dạng Các ứng lực phụ thuộc loại song mây: tuổi cây, độ dài vị trí cật, ruột… 2.2 Đặc điểm sinh vật hại Song mây dễ bị ảnh hưởng nấm biến màu công bọ cánh cứng Không nắm cách giải vấn đề dẫn đến mối đe dạo cho hàng mây tre đan nghề thủ công Sự đổi màu song mây nấm biến màu gây cho giảm sản lượng đồ nội thất giảm xuống nhanh hàng sản xuất thủ công giỏ, hịm, khay hàng lạ Vấn đề biến màu phức tạp khó tìm điểm cực song mây chất lượng cao thu hoạch bừa bãi quản lý không thận trọng nguồn tài nguyên đất nước Biến màu tượng xuất vùng có màu xanh, xám, đen chặt lúc tươi bảo quản khơng thích hợp Sự lây lan nấm biến màu bắt đầu sau chặt Sự đổi màu tương tự tìm thấy gỗ giác gỗ rộng có khối lượng thể tích bé Che dấu mốc khơng đẹp mắt mẫu biến màu đồ nội thất song mây đồ thủ công mỹ nghệ, người thợ thủ công áp dụng loại sơn tối màu hoàn thiện Với cách này, nhiên, biến đổi tính chất tự nhiên bề mặt song mây Sợi mây bị phá hoại bọ cánh cứng hay “Bukbok” biểu thị lỗ khoan khối bột bề mặt Sự quấy phá từ có khối bột mịn xuất sau cắt, suốt thời gian lưu giữ kho chí lúc hoàn thiện sản phẩm Sự hư hại làm giảm chất lượng sợi mây giá trị hàng hoá sản phẩm hoàn thiện 2.3 Phương pháp bảo quản cho song mây nguyên liệu thu hoạch 2.3.1 Các phương pháp bảo quản A Phương pháp ngâm tẩm áp lực Đặc điểm củaphương pháp gỗ thẩm thấu điều kiện có áp suất cao thường - 10 kg/cm2 Đồng thời với trình áp suất cao người ta cịn thực q trình hút chân không để tăng khả thẩm thấu thuốc, thuốc thẩm thấu vào gỗ chủ yếu trình áp suất cao * Ưu điểm phương pháp tẩm áp suất cao - Khả thẩm thấu thuốc cao - Thời gian ngâm tẩm ngắn - Năng suất cao * Nhược điểm phương pháp - Thiết bị đồng cao - Vốn đầu tư lớn - Chỉ thích hợp với sở sản suất lớn B Phương pháp tẩm nóng lạnh Thiết bị ngâm tẩm hai bể :1 bể nóng ,1 bể lạnh Gỗ đưa vào bể nóng sau thời gian τ1 với nhiệt độ T1 chuyển sang bể lạnh với thời gian T2 nhiệt độ τ2 Thuốc bảo quản ngấm chủ yếu bể lạnh với nguyên lý tế bào đầy * Ưu điểm phương pháp tẩm nóng lạnh - Khả thẩm thấu thuốc cao - Thời gian tiến hành bảo quản ngắn - Phương pháp đơn giản dễ tiến hành - Vốn đầu tư * Nhược điểm phương pháp tẩm nóng lạnh - Khả gia nhiệt cho bể nóng khó thực - Q trình vận chuyển gỗ từ bể nóng sang bể lạnh gặp nhiều khó khăn 10 - Thiết kế thi công phức tạp C Phương pháp ngâm tẩm thông thường Thiết bị bể ngâm tẩm , có dung tích đủ lớn để có khả ngâm tẩm Gỗ đưa vào ngâm tâm thời gian T sau vớt ngồi tiến hành ủ gỗ Q trình ủ gỗ nhằm cho thuốc bảo quản thẩm thấu sâu vào gỗ ổn định Tuỳ theo mục đích sử dụng người ta tiến hành ngâm tẩm thời gian nhanh hay chậm Tuỳ thuộc vào môi trường sử dụng mà người ta ngâm tẩm dung dịch có nồng độ khác * Ưu điểm phương pháp ngâm tẩm thông thường - Phương pháp đơn giản không tốn - Dễ tiến hành bảo quản - Có thể áp dụng rộng rãi - Chi phí thấp ,hiệu kinh tế cao - Vốn đầu tư * Nhược điểm - Gỗ sau ngâm tâm độ ẩm gỗ lớn phải phơi, sấy trước đem vào sử dụng D Phương pháp hun diêm sinh Phương pháp có từ lâu nước ta sử dụng rộng rãi làng nghề sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ mây tre đan công ty sản xuất Mây tre đan xuất sử dụng phương pháp Trong phương pháp người ta dùng hợp chất lưu huỳnh: lưu huỳnh điôxit (SO2) Phương pháp tiến hành buồng kín xếp nguyên liệu lên kệ, đặt bát chứa sinh nhiều nơi xuống phía tiến hành đốt sinh, phía phủ lớp bạt kín Khi lưu huỳnh len lỏi vào phần sống sợi mây, tạo môi trường độ vi sinh vật, kể nấm mốc 11 * Ưu điểm: Phương pháp đạt hiệu chống mốc tương đối cao, giá thành rẻ, thiết bị, thao tác tiến hành đơn giản, thiết bị xây gạch, kích thước phù hợp quy mơ sản xuất công ty * Nhược điểm: Nhược điểm trước tiên phải nói đến độc hại cho mơi trường cho người có hợp chất lưu huỳnh Khi đốt khí bay làm ảnh hưởng tới môi trường người, gây cho người lao động bị bệnh đường hô hấp, ung thư da, tóc…Cho nên tương lai phương pháp không sử dụng để bảo quản tẩy trắng… Hơn hiệu tẩy trắng phương pháp nguyên liệu mây cát không đạt hiệu cao Vì người ta dùng để tác động phụ cho q trình tẩy trắng hố chất Hydropeoxit (H 2O2), dung dịch NaOH nhằm làm giảm chi phí cho q trình tẩy… E Phương pháp có sử dụng hố chất Có loại thuốc trừ nấm thuốc trừ sâu sử dụng nhằm ngăn chặn công nấm, chúng phâm thành nhóm thuốc bảo quản dạng dầu dạng muối - Thuốc bảo quản dạng muối hố chất hồ tan nước: Pentaclorua Phenolnat natri (NaPCP), thiocyanomethylthio - benzothiole (TCMTB) deltamethrin - Thuốc bảo quản dạng dầu hố chất hồ tan dâu thực vật dầu mỏ như: creosote Thuốc bảo quản đưa lên song mây cách phun, quét nhúng ngâm vào hoá chất đến 10 phút Cũng dùng áp lực để đưa thuốc bảo quản vào song mây phương pháp tế bào đầy, phương phấp tế bào rỗng, phương pháp tẩm áp lực chân không Tuy 12 nhiên phương pháp có chi phia cao thường áp dụng nhà máy có quy mơ sản xuất lớn Đối với song mây chặt hạ sau 24 - 48h, xuất nấm biến màu, ta phải có phương pháp phịng trị bệnh cách phun quét nhúng nước để đạt độ không làm ảnh hưởng xấu đến nguyên liệu F Phương pháp sấy Phơi sấy song mây làm giảm khả xâm nhập nấm, đồng thời khâu chuẩn bị nguyên liệu cho công đoạn chế biến đặc biệt công đoạn trang sức bề mặt Một số kết nghiên cứu sấy song mây lị sấy đốt cho thấy sấy song mây xuống độ ẩm 10% từ độ ẩm ban đầu cao 120% thời gian 96h (1956) Lò sấy nước dùng để sấy song mây Nghiên cứu cho thấy thời gian sấy công đoạn mây cạo bỏ lớp mặt từ độ ẩm 150-119% đến 4,6-14,7% từ 1,5 - 10 ngày (Laxamana1974) 2.3.2 Lựa chọn phương pháp bảo quản Với đặc điểm nguyên liệu dễ bị nấm mốc vi sinh vật phá hại, nên ta cần phải lựa chọn phương án phù hợp để đạt kết cao Mà khâu bảo quản nguyên liệu khâu quan trong, khâu bảo quản nguyên liệu song mây dễ bị nấm mốc phá hại Từ lý nên tơi định lựa chọn quy trình cơng nghệ cho bảo quản nguyên liệu song mây chặt hạ là: Luộc dầu => hun diêm sinh => hong phơi 13 CHƯƠNG III TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ Các thơng số đầu vào Tổng lượng gỗ cần tẩm năm Tổng lượng gỗ dễ tẩm năm Tổng lượng gỗ dễ tẩm trung bình năm Tổng lượng gỗ khó tẩm năm Gỗ dễ tẩm Gỗ dễ tẩm trung bình Gỗ khó tẩm Tổng số ngày làm việc năm Thuốc bảo quản sử dụng M M1 M2 M3 t1 t2 t3 To = = = = = = = = 1600m3 800 m3 500 m3 300 m3 10 ngày 280 ngày 4.1 Tinh toán tổng lượng gỗ theo nhiệm vụ cần tẩm năm M = M1 + M2 + M3 = 800 + 500 + 300 = 1600 (m3/năm) 4.2 Thòi gian cân thiết (theo tính tốn) để tẩm số gỗ cần tẩm Lấy sơ lượng gỗ tẩm mẻ E0 = 1m3/mẻ T1 = M1 t1 = 800 =4800 (ngày) T2 = M2 t2 = 500 = 4000 (ngày) T3 = M3 t3= 300 10 =3000 (ngày) Tổng thời gian để tẩm khối lượng gỗ M năm là: T = T1 + T2 + T3 = 4800 + 4000 + 3000 = 118000 (ngày) 4.3 Tính tốn xác định lượng gỗ tẩm mẻ tẩm (M 0) tương ứng với thời gian tẩm (T0) năm - T0 = 280 ngày T 11800 - Chênh lệch thời gian tính tốn thực tế là: ∆T = T = 280 = 42,14 (lần) o 14 Nếu mẻ tẩm tẩm 1m3 gỗ, mà thời gian tẩm năm 280 (ngày/1 năm) để tẩm hết 11800 m gỗ phải 42,14 năm điều vô lý Do tăng lượng gỗ tẩm mẻ lên 42,14 (lần) giảm T xuống T0 T.Eo T0 M0 = T E0 => M0 = T = 42,14 (m3/mẻ) o 4.4 Tính tốn số mẻ cần tẩm cho nhóm gỗ Gọi S1, S2,S3 số mẻ cần tẩm cho nhóm gố (cùng chế độ tẩm) S = M/M0 S1 = M1/M0 = 800/42,14 = 19 (mẻ) S2 = M2/M0 = 500/42,14 = 12 (mẻ) S3 = M3/M0 = 300/ 42,14 = (mẻ) 4.5 Tính tốn thời gian cần thiết cho nhóm gỗ năm Gọi T01, T02, T03 thời gian ngâm cho nhóm gỗ năm tương ứng T01 = S1 t1 = 19 = 114 (ngày) T02 = S2 t2 = 12 = 96 (ngày) T03 = S3 t3 = 10 = 70 (ngày) 4.6 Tính dung tích bể ngâm: B (m3) Trong ngâm thường dung tích bể ngâm dung tích chứa song mây thường lấy theo tỷ lệ : B/ m0 = 10 /7 B= 10.M o 10.42,14 = = 60,24 ( m3 ) 7 lấy B = 60 ( m3 ) 4.2.7 Tính tốn thuốc bảo quản a) Tính lượng thuốc khơ: 15 A: lượng thấm cần phải đạt sau tẩm (kg/m3) A = kg/m3 M: tổng lượng gỗ cần tẩm năm (m3) K: lượng thuốc khô cần để tẩm cho gỗ M K = M *A * 1,1 = 2500 * *1,1 = 10560(kg thuốc khô ) Với : 1,1 hệ số dự trữ rơi vãi q 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) 16 ... vào công tác nghiên cứu nhằm nâng cao giá trị chất lượng thẩm mỹ hàng mây tre đan xuất khẩu, tiến hành thực đồ án: ? ?Xây dựng phương án bảo quản thiết kế phân xưởng ngâm tẩm cho mây tre đan làm hàng. .. sản xuất làng nghề nước ta áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất làm theo kinh nghiệm chủ yếu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu phương án bảo quản nguyên liệu cho song mây làm hàng thủ công. .. Tính tốn bể ngâm tẩm - Tính tốn lượng thuốc ngâm tẩm - Vẽ sơ đồ phân xưởng bảo quản 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết nghiên cứu song mây nguyên liệu công nghệ chống