BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYN THỊ THUẬN
CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH KEO UF (UREA
FORMALDEHYDE) BẰNG PVA (POLYVINYL ALCOHOL)
DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT VÁN DÁN
Chuyên ngành:
Kỹ thuật Chế biến lâm sản
Mã số:
9 54 90 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI, 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYN THỊ THUẬN
CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH KEO UF (UREA
FORMALDEHYDE) BẰNG PVA (POLYVINYL ALCOHOL)
DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT VÁN DÁN
Chuyên ngành:
Kỹ thuật Chế biến lâm sản
Mã số:
9 54 90 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hướng dẫn khoa học:
GS.TS. TRẦN VĂN CHỨ
PGS.TS. VŨ MẠNH TƯỜNG
HÀ NỘI, 2021
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ mang tên “Công nghệ biến tính keo UF
(urea formaldehyde) bằng PVA (polyvinyl alcohol) dùng để sản xuất ván dán” là
công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu
trong Luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công
trình nào khác dưới mọi hình thức.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng Bảo vệ Luận án tiến sĩ về lời cam
đoan của mình.
Hà Nội, tháng 4 năm 2021
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thị Thuận
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................. i
MỤC LỤC .......................................................................................................................... ii
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................... xi
ĐẶT VẤN ĐỀ .....................................................................................................................1
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................3
1.1. Vai trò của keo UF trong ngành công nghiệp chế biến gỗ .....................................3
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ..............................................................................3
1.2.1. Nghiên cứu cấu trúc phân tử keo UF .....................................................................3
1.2.2. Biến tính keo urea-formaldehyde thân thiện với môi trường ..............................5
1.2.3. Nghiên cứu khả năng ép sơ bộ ván dùng keo UF cho hàm lượng Formaldehyde
tự do thấp ........................................................................................................................... 12
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................................ 14
1.4. Yêu cầu của keo dùng trong sản xuất ván dán ...................................................... 15
1.5. Nhận xét đánh giá và định hướng nghiên cứu ....................................................... 16
Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 18
2.1. Mục tiêu...................................................................................................................... 18
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................................. 18
2.1.2. Mục tiêu cụ thể....................................................................................................... 18
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................... 18
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................................ 18
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 18
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 21
2.3.1. Nghiên cứu quy hoạch đơn yếu tố ....................................................................... 21
2.3.2. Nghiên cứu quy hoạch đa yếu tố ......................................................................... 21
2.3.3. Xây dựng quy trình tổng hợp keo UF biến tính bằng PVA.............................. 21
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................... 21
2.4.1. Phương pháp lý thuyết .......................................................................................... 21
2.4.2. Phương pháp thực nghiệm .................................................................................... 22
iii
2.5. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................... 39
2.6. Ý nghĩa của luận án .................................................................................................. 39
2.6.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................... 39
2.6.2. Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................................... 40
Chương 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................ 41
3.1. Khái quát keo Urea Formaldehyde (UF)................................................................ 41
3.2. Cơ chế hình thành keo UF ....................................................................................... 42
3.2.1. Các bước phản ứng ................................................................................................ 42
3.3. Một số nhân tố ảnh hưởng đến phản ứng trùng ngưng và tính chất keo ............ 46
3.3.1. Tỉ lệ mol .................................................................................................................. 46
3.3.2. Độ pH môi trường phản ứng ................................................................................ 49
3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian phản ứng ................................................. 50
3.3.4. Ảnh hưởng của nguyên liệu.................................................................................. 51
3.4. Hợp chất PVA và sự ảnh hưởng đến tính chất keo UF biến tính........................ 55
3.5. Sự phát thải formaldehyde đối với ván nhân tạo .................................................. 58
3.5.1. Các phương pháp xác định hàm lượng formaldehyde phát thải ...................... 58
3.5.2. Tiêu chuẩn quy định hàm lượng formaldehyde phát thải ................................. 62
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................... 65
4.1. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần nguyên liệu đến tính chất keo UF (thực
nghiệm quy hoạch đơn yếu tố)........................................................................................ 65
4.1.1. Ảnh hưởng đến hàm lượng khô ........................................................................... 65
4.1.2. Ảnh hưởng đến thời gian đóng rắn ...................................................................... 69
4.1.3. Ảnh hưởng đến độ tan trong nước ....................................................................... 71
4.1.4. Ảnh hưởng đến hàm lượng formaldehyde tự do ................................................ 73
4.2. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần nguyên liệu đến một số tính chất cơ
học của ván dán (thực nghiệm quy hoạch đơn yếu tố) ................................................ 75
4.2.1. Ảnh hưởng của keo UF với lượng dùng PVA khác nhau ................................. 76
4.2.2. Ảnh hưởng của keo UF với tỉ lệ mol F và U1 khác nhau ................................. 78
4.3. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần nguyên liệu đến một số tính chất keo
UF (thực nghiệm quy hoạch đa yếu tố) ......................................................................... 81
4.3.1. Ảnh hưởng đến hàm lượng khô ........................................................................... 81
4.3.2. Ảnh hưởng đến thời gian đóng rắn ...................................................................... 86
