Đồ án Bảo quản gỗ

Lời nói đầu 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 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 Bảo quản lâm sản bằng phương pháp ngâm thường để bảo quản gỗ 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. Hà Tây ngày 17-4-2005 Sinh viên : Nguyễn Xuân Lập Đề bài Đồ án môn học bảo quản lâm sản Xây dựng phương án bảo quản . Mục tiêu xây dựng dược phương án bảo quản cho đối tượng bảo quản cụ thể bàng hoá chất,kĩ thuật . Căn cứ để xây dựng phương án 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 Thời gian tẩm /mẻ t = (ngày) Gỗ dễ tẩm t1 = 3 ngày Gỗ dễ tẩm trung bình t2 = 5 ngày Gỗ khó tẩm t3 = 7 ngày Tổng số ngày làm việc trong năm T = 250 ngày Thuốc bảo quản sử dụng cca A.Bảng một số ký hiệu trong đồ án Kí hiệu Tên M Tổng khối lượng gỗ cần tẩm trong năm M1 Tổng lượng gỗ dễ tẩm trong năm M2 Tổng lượng gỗ dễ tẩm trung bình trong năm M3 Tổng lượng gỗ khó tẩm trong năm To Số ngày tẩm thực tế trong năm B Dung tích bể ngâm tẩm m0 Khối lượng gỗ tẩm một mẻ A Lượng thuốc thấm cần đạt được sau ngâm tẩm K Khối lượng thuốc khô cần cho ngâm tẩm C Nồng độ dung dịch D Lượng dung dịch cần thiết cho quá trình ngâm tẩm . xây dựng phương án bảo quản gỗ Mục đích sử dụng của sản phẩm Sản phẩm sau bảo quản được sủ dụng làm cột điện cột trụ cầu. Môi trường sử dụng của sản phẩm : Sau bảo quản ,sản phẩm sử dụng ngoài trời thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với mưa nắng,tiếp xúc với đất ẩm Đối tượng phá hoại. Đối tượng sinh vật chủ yếu là nấm mục, sự phá hoại của côn trùng không phổ biến như nấm mốc Thuốc bảo quản sử dụng : Với môI trường sử dụng và tác nhân phá hoại như trên ta chọn loại thuốc bảo quản là thuốc CCa Thuốc bảo quản Thuốc cca Hỗn hợp của ba hợp chất Đồng ,Crôm và Asen Hợp chất chứa đồng gồm: Cu CuCl2 CuSO4 Hợp chất chứa Crôm gồm: Na2Cr2O7 K2Cr2O7 Hợp chất chứa Asen gồm: As2O5 H3AsO4 Thành phần của thuốc có chứa Asen nen thuốc độc với người và môi trường ơ dạng dung dịch thuốc có màu vàng nhạt của Crôm, sau khi tẩm vào gỗ làm cho gỗ có màu xanh của Đồng Thuốc cca được sử dụng cho nhiều mục đích bảo quản khác nhau như bảo quản cho gỗ sử dụng cho các công trình xây dựng ,bảo quan gỗ ngoai trời tiếp xúc với đất,cột điện… Là loại thuốc muối có khả năng hoà tan trong dung môi là nước có tác dụng mạnh với nấm mục và côn trùng, sau khi tẩm vào gỗ cố định tốt trong gỗ do có chứa thành phần Crôm ,không ảnh hưởng đến cường độ cơ học của gỗ .Tuy nhiên sau khi ngâm tẩm thuốc làm biến màu của gỗ , ảnh hưởng đến khả năng trang sức hở của gô dùng trong sản xuất đồ mộc. không có khả năng làm cho gỗ chậm cháy .Thuốc ít được sử dụng với đô mộc thông dụng , loại sản phẩm thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với con người do thuốc chứa thành phần Asen rất độc hại với con người và môi trường Thuốc cca theo tiêu chuẩn của Mỹ Thành phần của thuốc Loại thuốc A% B% C% Thành phần: Crôm(CrO3) 65,5 35,3 47,5 Thành phần: Đồng(CuO) 18,1 19,6 18,5 Thành phần: asen (As2O5) 16,4 45,1 34,0 Tỉ lệ thành phần theo tiêu chuẩn của Anh Thành phần của thuốc Loại thuốc Loại 1(%) Loại 2(%) CuSO4 . 5H2O 32,6 35,0 K2Cr2O7 hoặc Na2Cr2O7 41,0 45,0 As2O5 . 2H2O 26,4 20,0 2.1 .Phương án bảo quản Đối với thuốc cca có thể sử dụng nhiều phương pháp bảo quản để tẩm vào gỗ nhưng khi tẩm không gia nhiệt cho thuốc quá 50oC Nồng độ sử dụng tối đa là 4%,thông thường nông độ từ 1- 2%sử dụng với dộ pH từ 1,9-2,6 2.1.1 Phương pháp ngâm tẩm áp lực Đặc điểm củaphương 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 Thơig 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 .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 2.1.3. 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 3 . Lựa chọn phương án bảo quản Từ căn cứ trên cơ sở phân tích và đánh giá điều kiện thực tế và trình độ phát triển ở đây ta lựa chọn phương án bảo quản la phương pháp ngâm tẩm thông thương vì : -- Vốn đầu tư ít -- Trình độ sản xuât hạn chế -- Có khả năng khắc phục hạn chế thời gian ngâm tẩm dài bằng cách tăng dung tích của bể để rút ngắn thời gian tẩm 4 . Xác định một số thông số chỉ tiêu kĩ thuật quan trọng cho phương án bảo quản 4.1.Thông số đầu vào: M(m3) t(ngày) T0 M1 M2 M3 t1 t2 t3 250 800 500 300 3 5 7 Trong đó: M: tổng số gỗ cần tẩm trong năm (m3) M1: tổng số gỗ thuộc nhóm gỗ dễ tẩm cần tẩm trong một năm (m3) M2: tổng số gỗ thuộc nhóm tẩm trung bình cần tẩm trong một năm (m3) M3: tổng số gỗ thuộc nhóm gỗ khó tẩm cần tẩm trong một năm(m3) t: thời gian tẩm một mẻ. t1, t2, t3 tương ứng với M1, M2, M3 4.2. Tính toán 4.2.1. Tổng lượng gỗ theo nhiệm vụ cần tẩm trong một năm: M = M1 + M2 + M3 = 800 + 500 + 300 = 1600 (m3/năm) 4.2.2.Thời gian cần thiết (theo tính toán) để tẩm số gỗ cần tẩm: Lấy sơ bộ lượng gỗ tẩm trong một mẻ E0 = 1 (m3/mẻ) T1 = M1.t1 = 800.3 = 2400 (ngày) T2 = M2.t2 = 500.5 = 2500 (ngày) T3 = M3.t3 = 300.7 = 2100 (ngày) Tổng thời gian để tẩm khối lượng gỗ M trong năm là: T = T1 + T2 + T3 = 2400 + 2500 + 2100 = 7000 (ngày) 4.2.3 Tính toán xác định lượng gỗ tẩm trong một mẻ tẩm (m0) tương ứng với thời gian ngâm tẩm T0 trong năm: - T0 là thời gian ngâm tẩm thực tế T0 = 250 (ngày) - Chênh lệch thời gian tính toán và thời gian thực tế: ΔT = T/T0 = 7000/250= 28( lần ) Nếu mỗi mẻ tẩm chỉ tẩm được 1m3 gỗ, mà thời gian tẩm trong năm là 250 ngày /năm như vậy để tẩm hết 1600 m3 gỗ phải mất 28 năm điều này vô lý. Do đó chỉ có thể tăng lượng gỗ tẩm tong 1 mẻ lên ít nhất là 28 lần thì mới có thể giảmT xuống bằng T0 T0.m0 = T.E0 => m0 = (T.E0)/T0 =7000.1/250 = 28( m3/mẻ ) 4.2.4 Tính toán số mẻ cần tẩm cho từng nhóm gỗ Gọi S1, S2, S3 là số mẻ phải tẩm cho từng nhóm gỗ (cùng chế độ tẩm) S = M/m0 S1 = M1/m0 = 800/28 = 28.57 ( mẻ ) S2 = M2/ m0 = 500/28 = 17.86 ( mẻ ) S3 = M3/m0 = 300/28 = 10.71 ( mẻ ) 4.2.5 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 = 28,57 * 3 = 85,71 (ngày) T02 = S2 * t2 = 17,86 * 5 = 89,3 (ngày) T03 = S3 * t3 = 10,71 * 7 = 74,97 (ngày) 4.2.6 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 *28 / 7 = 40( m3 ) lấy B = 40 ( 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 = 1600 * 4 *1,1 = 7040(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 = 7040.100/4 = 176000 (lít) 5. Xây dựng phương án bảo quản 5.1 Thuốc và phương pháp dùng bảo quản: - Sử dụng thuốc : CCA Nồng độ thuốc là 4% Yêu cầu chất lượng - Phương pháp bảo quản : sử dụng phương pháp ngâm thường 5.2 Quy trình bảo quản - Gỗ sau khi khai thác phải được bóc vỏ (bóc hết vỏ lụa), loại bỏ các chất bẩn - Xếp gỗ vào bể ngâm, đóng chốt ghìm hay đè vật nặng lên để chống nổi - Xả thuốc vào bể ngâm sao cho mực thuốc cao hơn lớp gỗ trên cùng từ 10 – 15 mm - Thời gian ngâm : Thời gian ngâm một mẻ của từng loại gỗ