Luận án Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ tạo vật liệu Composite gỗ nhựa Polypropylene

iêu chuẩn Student và kiểm tra sự tồn tại 
của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 1). Chúng tôi đã tìm được mối 
62 
quan hệ rất chặt giữa tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ với khối lượng thể 
tíchthông qua phương trình tương quan và đồ thị sau: 
Y1 = 1,0257 – 0,0391.X1 – 0,0059.X2 + 0,0053.X1.X2– 0,0057.X22(4.1) 
Hình 4.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới khối lượng 
thểtích 
Qua nghiên cứu chúng tôi đã xác định được khi tỷ lệ nhựa tăng thì khối 
lượng thể tích giảm và ngược lại. Sở dĩ có hiện tượng như trên do khối lượng 
thể tích của nhựa PP là 0,9g/cm3; còn bột gỗ cao su do có lỗ mạch khá lớn, 
đường kính trung bình từ 385-396μm khi ta nghiền về kích thước ≤ 0,45mm 
thì khoảng trống của ruột tế bào bị phá vỡ nên khi ép với áp suất phun từ 7,5-
9,0MPa các khoảng trống trong tế bào hầu như bị ép lại, lúc này khối lượng 
của bột gỗ có thể gần bằng với khối lượng riêng của vách tế bào (1,54g/cm3). 
Việc tìm được quy luật và mô hình hóa ảnh hưởng củalệ nhựa 
PP/MAPP/bột gỗ tới khối lượng thể tích có ý nghĩa là xác định nhanh được 
khối lượng thể tích theo các chế độ phối trộn khác nhau của các nguyên 
63 
liệu đầu vào đã sử dụng trong phạm vi chế độ gia công thực nghiệm đã 
khảo sát; như khối lượng thể tích lớn nhất là 1,089g/cm3 khi tỷ lệ thành 
phần là nhựa PP 35,9%/MAPP 1,7%/bột gỗ 62,4% tính theo khối lượng. 
4.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới độ hút nước 
Thông qua kết quả thí nghiệm tiến hành phân tích phương saikiểm tra 
sự tồn tại của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra sự tồn tại 
của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 2). Chúng tôi tìm được mối quan 
hệ rất chặt giữa tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ với độ hút nước thông qua 
phương trình tương quan và đồ thị sau: 
Y2 = 0,5313 – 0,1970.X1 – 0,0147.X2 + 0,0179.X22 (4.2) 
Hình4.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗtới độ hút nước 
Qua nghiên cứu chúng tôi đã xác định được khi tỷ lệ nhựa tăng thì độ 
hút nước giảm nguyên nhân là do nhựa không hút nước và ngược lại khi tỷ lệ 
nhựa giảm thì độ hút nước tăng do bột gỗ hút nước và nhựa bao bọc bột gỗ 
bên trong không tốt. Còn hưởng của tỷ lệ MAPP tới độ hút nước thì khi tỷ lệ 
64 
MAPP từ 0 đến khoảng 4,5% thì độ hút nước có xu hướng giảm mạnh và sau 
đó có xu hướng không giảm; Có hiện tượng như vậy là do MAPP liên kết với 
nhóm hydroxyl có trong thành phần của bột gỗ bằng liên kết este và liên kết 
vật lý. Trong vật liệu composite gỗ nhựa độ hút nước phụ thuộc vào độ hấp 
thụ nước của bột gỗ vì nhóm hydroxyl có trong thành phần bột gỗ có thể tạo 
liên kết với nước thông qua liên kết hydro. Nếu nhóm hydroxyl này giảm thì 
làm giảm mức độ hút nước của bột gỗ, khi đưa chất trợ tương hợp MAPP vào 
đã tạo ra phản ứng hydro với nhóm hydroxyl của bột gỗ và làm giảm đi nhóm 
ưa nước này, vì vậy khi đưa chất trợ tương hợp MAPP làm giảm mức độ hút 
nước của vật liệu. 
Việc tìm được quy luật và mô hình hóa ảnh hưởng của lệ nhựa 
PP/MAPP/bột gỗ tới độ hút nước có ý nghĩa là xác định nhanh được độ hút 
nước khi tỷ lệ thành phần này thay đổi. Thông qua việc mô hình hóa mối 
quan hệ này đã xác định được độ hút nước nhỏ nhất sau 24 giờ ngâm trong 
nước là 0,25% khi tỷ lệ thành phần là nhựa PP 64,1%/ MAPP 4,8%/ bột gỗ 
31,1% tính theo khối lượng. 
4.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới độ bền kéo 
Thông qua kết quả thí nghiệm tiến hành phân tích phương sai, kiểm tra 
sự tồn tại của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra sự tồn tại 
của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 3). Chúng tôi đã tìm được mối 
quan hệ rất chặt giữa tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ với độ bền kéo thông qua 
phương trình tương quan và đồ thị sau: 
Y3= 30,2048+ 0,7000.X1 +1,2816.X2 – 2,3006.X12 – 1,4716.X22(4.3) 
65 
Hình 4.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/bột gỗ/MAPP tới độ bền kéo 
Việc tìm được quy luật và mô hình hóa ảnh hưởng của lệ nhựa 
PP/MAPP/bột gỗ tới độ bền kéo có ý nghĩa là xác định nhanh được độ bền kéo 
khi tỷ lệ thành phần này thay đổi. Thông qua việc mô hình hóa mối quan hệ 
này đã xác định được độ bền kéo lớn nhất là 30,54MPa khi tỷ lệ thành phần là 
nhựa PP 51,5%/ MAPP 4,9%/ bột gỗ 43,6% tính theo khối lượng. 
4.1.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới độ bền uốn 
Thông qua kết quả thí nghiệm tiến hành phân tích phương sai, kiểm tra 
sự tồn tại của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra sự tồn tại 
của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 4). Chúng tôi đã tìm được mối 
quan hệ rất chặt giữa tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ với độ bền uốn thông qua 
phương trình tương quan và đồ thị sau: 
Y4 = 71,5981 +11,9156.X1 +3,0450.X2 – 1,6375.X1.X2+3,0464.X12 -
2,3207.X22 (4.4) 
66 
Hình 4.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/bột gỗ/MAPP tới độ bền uốn 
Việc tìm được quy luật và mô hình hóa ảnh hưởng của lệ nhựa 
PP/MAPP/Bột gỗ tới độ bền uốn có ý nghĩa là xác định nhanh được độ bền uốn 
theo các chế độ phối trộn khác nhau của các nguyên liệu đầu vào mà nghiên 
cứu đã sử dụng trong phạm vi chế độ gia công thực nghiệm đã khảo sát. Thông 
qua việc mô hình hóa quan hệ này đã xác định được độ bền uốn nhất là 
86,16MPa khi tỷ lệ thành phần là nhựa PP 60,8%/ MAPP 4,3%/ bột gỗ 34,9% 
tính theo khối lượng. 
4.1.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới độ bền va đập 
Thông qua kết quả thí nghiệm tiến hành phân tích phương sai, kiểm tra 
sự tồn tại của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra sự tồn tại 
của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 5). Chúng tôi đã tìm được mối 
quan hệ rất chặt giữa tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ với độ bền va đập thông 
qua phương trình tương quan và đồ thị sau: 
Y5 = 8,3039+ 1,5034.X1 +0,8944.X2 – 0,7995.X1.X2-0,9699.X22 (4.5) 
67 
Hình 4.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗtới độ bền va đập 
Việc tìm được quy luật và mô hình hóa ảnh hưởng của lệ nhựa 
PP/MAPP/bột gỗ tới độ bền va đập có ý nghĩa là xác định nhanh được độ bền 
va đập khi các tỷ lệ thành phần này thay đổi. Thông qua việc mô hình hóa này 
đã xác định được độ bền vađập lớn nhất là 10,44KJ/m2 khi tỷ lệ thành phần là 
nhựa PP 64,1%/ MAPP 3,8%/ bột gỗ 32,1% tính theo khối lượng. 
Nhận xét ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa/bột gỗ/MAPP tới độ bền WPC 
Qua hình 4.6, 4.7, 4.8 ta thấy khi tỷ lệ nhựa PP, MAPP quá ít hoặc ít thì 
độ bền đều không cao, sở dĩ có hiện tượng như vậy là do: 
- Khi tỷ lệ nhựa nềnPP quá ít thì tỷ lệ cốt nhiều, khi đó pha cốt nhiều 
hơn pha nền do vậy nhựa nền không bao bọc được hết phần cốt, do đó liên kết 
giữa pha nền và cốt không liên tục trong vật liệu WPC; mà độ bền của vật liệu 
bền phụ thuộc vào liên kết giữa nền-cốt,trong khi đó liên kết giữa hai pha này 
không liên tục, chính vì vậy độ bền giảm. Ngược lại khi nhựa nền PP quá 
nhiều thì cốt bột gỗ ít, trong trường hợp này pha nền bao bọc được hết cốt, 
68 
nhưng nhựa nềnkhuếch tán vào bột gỗ tạo thành liên kết đinh nhựanhưng ít; 
mặt khác độ bền sợi gỗ lớn hơn nhựa PP mà lượng đưa sợi gỗ đưa vào ít, 
chính vì vậy mới dẫn tới hiện tượng này. 
- Khi đưa chất MAPP vào vật liệu với mục đích là để nhóm chức MA 
liên kết este với nhóm OH của bột gỗ và liên kết tĩnh điện giữa Hydro-Hydro; 
nhưng khi đưa MAPP quá ít hoặc quá nhiều thì độ bền của vật liệu đều không 
cao. Vì khi MAPP quá ít thì nhóm chức MA ít, sẽ tạo được ít liên kết este của 
MAPP-gỗ, sau đó khuếch tán vào nhựa nền PP hình thành cácmóc xoắn 
nhưng số lượng ít; chính vì vậy độ bền của vật liệu không cao. Ngược lại 
MAPP quá nhiều lớp trung gian dày, các mạch phân tử MAPP lớn khó tiếp 
xúc với bề mặt gỗ, nên không phản ứng được với nhóm OH, khi đưa một 
lượng lớn MAPP sẽ làm cản trợ sự kết tinh của polyme, mặt khác nhóm chức 
của MAPP có thể phản ứng với nước trong gỗ tạo thành axit phá hủy bột gỗ; 
chính vì vậy làm giảm độ bền của vật liệu. 
4.1.7. Xác định tỷ lệphối trộn hợp lý và kiểm tra bề mặt phá hủy 
 Luận án đã sử dụng 4 loại nguyên liệu dùng để nghiên cứu, thông qua 
quá trình nghiên cứu đã xác định được mối quan hệ giữa tỷ lệ nhựa 
PP/MAPP/bột gỗ tới khối lượng thể tích, độ hút nước, độ bền kéo, độ bền 
uốn, độ bền va đập.Để xác định được tỷ lệ thành phần hợp lý chúng tôi đã lập 
bài toán quy hoạch với hàm mục tiêu là tổng số tiền muacác nguyên liệu tạo 
hạt gỗ nhựa nhỏ nhất, với các ràng buộc là các yêu cầu về kỹ thuật như khối 
lượng thể tích ≥ γi, độ hút nước ≤ Wi, độ bền kéo ≥ kiσ , độ bền uốn ≥ uiσ , độ 
bền va đập ≥ ai. 
Do giá thành vật tư có thể thay đổi do đó giả sử các vật tưsử dụng có 
đơn giá như sau:giá nhựa PP là P1đồng/1kg, giá bột gỗ là P2 đồng/1kg, giá trợ 
tương hợp MAPPlà P3 đồng/1kg, giá phụ gia bôi trơn là P4 đồng/1kg.Lập mô 
hình bài toán: gọi X1 là số lượng nhựa và X2 là số lượng MAPP sử dụng để 
69 
sản xuất 100kg hạt gỗ nhựa; Ta có mô hình bài toán tổng quát là: 
[ ]
41,1),(41,1)3(
.9699,0..7995,0.8944,0.5034,13039,8
.3207,2.0464,3..6375,1.0450,3.9156,115981,71
.4716,1.3006,2.2816,1.7000,02048,30
.0179,0.0147,0.1970,05313,0
.0057,0..0053,0.0059,0.0391,00257,1
)2(
).24().1050(100.).24.().1050.()1(
21
2
22121
2
2
2
12121
2
2
2
121
2
221
2
22121
41132211
≤≤−
⎪⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎪
⎨
⎧
≥−−++
≥−+−++
≥−−++
≤+−−
≥−+−−
→++−+−++++=
XX
aXXXXX
XXXXXX
XXXX
WXXX
XXXXX
MinPXXPXPXPZ
i
ui
ki
i
i
σ
σ
γ
Ứng dụng bài toán vào xác định tỷ lệ thành phần hợp lý: với giá thành 
thực tế mà chúng tôi đã xác định được như sau: nhựa PP là 40.000đồng/1kg, 
bột gỗ là 7.000đồng/1kg, trợ tương hợp MAPP là 120.000đồng/1kg, phụ gia 
bôi trơn là 60.000đồng/1kg. Mục đích phải xác định làtổng số tiền mua các 
nguyên liệu tạo hạt gỗ nhựa thấp nhất mà đảm bảo các điều kiện đó là: khối 
lượng thể tích ≥ 1,022g/cm3; độ hút nước ≤ 0,54%; độ bền kéo ≥ 27,50MPa; 
độ bền uốn ≥ 72,00MPa; độ bền va đập ≥ 8KJ/m2. 
Giải bài toán quy hoạch với các yêu cầu như trên đã tìm tổng số tiền 
nhỏ nhất nguyên liệu cho 100kg hạt gỗ nhựa mà vẫn đảm bảo các yêu cầu là 
2.875.200đồng với tỷ lệ thành phần là nhựa PP 50,3kg/MAPP 4,0kg/bột gỗ 
45,7kg và phụ gia bôi trơn 1kg. 
Kiểm tra sự phù hợp của tỷ lệ tìm được thông qua bài toán quy hoạch 
và thực tế: thông qua bài toán quy hoạch đã xác định được tỷ lệ hợp lý đó là 
nhựa PP 50%/MAPP 4%/bột gỗ 46%. Để chứng minh cho điều này chúng tôi 
đã pha trộn bốn mẫu tỷ lệ khác nhau, sau đó ép đùn tạo hạt và ép mẫu thử 
theo chế độ gia công như trên. Kiểm tra bề mặt phá hủy trên hệ thống kính 
hiển vi điện tử SEM JSM 7401F của Nhật Bản tại Viện công nghệ hóa học TP. 
Hồ Chí Minh, số 01 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh, cho kết quả 
như các hình sau: 
70 
Hình 4.9: Ảnh SEM vật liệu WPC với tỷ lệ nhựa PP 50%/bột gỗ 50% 
Hình 4.10: Ảnh SEM vật liệu WPC với tỷ lệ nhựa PP 50%/bột gỗ 
48,8%/MAPP 1,2% 
Hình4.11: Ảnh SEM vật liệu WPC với tỷ lệ nhựa PP 50%/bột gỗ 
46%/MAPP 4% 
71 
Hình 4.12: Ảnh SEM vật liệu WPC với tỷ lệ nhựa PP 50%/bột gỗ 
43,2%/MAPP 6,8% 
Qua bề mặt phá hủy mẫu thấy mẫu pha trộn có tỷ lệ nhựa PP 50%/MAPP 
4%/bột gỗ 46%trên bề mặt phá hủy mịn, đồng đều thể hiện sự khuếch tán đều 
hơn giữa các thành phần, bề mặt không thấy nứt giữa các pha,liên kết giữa các 
pha tốt hơn so các mẫu khác.Điều này chứng tỏ thông qua bài toán quy hoạch 
đã lập có thể xác định được tỷ lệ hợp lý giữa các thành phần đã nghiên cứu 
theo hàm mục tiêu là tổng số tiền mua nguyên liệu tạo hạt gỗ nhựa nhỏ 
nhấtvới các ràng buộc kỹ thuật được đặt trước đảm bảo độ chính xác. Tuy 
nhiên mô hình bài toán này chỉ áp dụng được với nguyên liệu mà đề tài đã sử 
dụng trong phạm vi thực nghiệm mà đề tài đã khảo nghiệm. 
4.1.8. Kết luận ảnh hưởng của tỷ lệ nhựa PP/MAPP/bột gỗ tới tính chất 
của WPC 
Tỷ lệ thành phần có ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất của vật liệu 
composite gỗ nhựa, khi tỷ lệ thành phần thay đổi thì tính chất của vật liệu 
thay đổi theo và theo quy luật dạng hàm bậc hai. 
Đã tiến hành thí nghiệm và đã xác định được giá trị các tính chất của 
vật liệu. Thông qua các kết quả đó đã xác định được mô hình tươngquan giữa 
nhựa PP/MAPP/bột gỗ với khối lượng thể tích, độ hút nước, độ bền kéo, độ 
bền uốn, độ bền va đập. Các mô hình tương quan này áp dụng được đối với 
72 
các nguyên liệu và điều kiện gia công mà đề tài đã thực nghiệm. Còn các 
trường hợp đối với nguyên liệu khác, phương pháp ép khác, chế độ khảo 
nghiệm khác có tính chất tham khảo. 
Đã tiến hành so sánh kết quả tìm tỷ lệnhựa PP/MAPP/bột gỗ tới tính 
chất của vật liệu bằng mô hình lý thuyết vớikết quả thực nghiệm. Kết quả so 
sánh cho thấy sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm nằm trong phạm vi cho 
phép. Như vậy mô hình khảo sát lý thuyết là hoàn toàn tin cậy và áp dụng 
được vào với các nguyên liệu mà đề tài đã sử dụng. Còn các trường hợp đối 
với nguyên liệu khác, phương pháp ép khác, chế độ khảo nghiệm khác có tính 
chất tham khảo. 
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng đơn yếu tố của chế độ ép tới tính chất của vật 
liệu composite gỗ nhựa 
4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép 
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép căn cứ vào kết quả của các 
nghiên cứu ở trên đã xác định được tỷ lệ trộn hợp lý nhất theo trọng lượng là 
nhựa PP50%/bột gỗ 46%/MAPP 4% và phụ gia bôi trơn là 1/100 trọng lượng 
so với thành phần chính. Sau đó cân đúng tỷ lệ rồi tạo hạt tại địa điểm và chế 
độ gia công giống như phần tạo hạt ở phần trên và dùng làm nguyên liệu 
nghiên cứu hưởng của các vùng nhiệt độ tới tính chất của vật liệu 
4.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép vùng 1 (T1) 
* Thực nghiệm 
Chế gia công mẫu: nhiệt độ ép vùng 1 thay đổi từ 170 – 190oC,nhiệt độ 
các vùng (T2=185; T3=175; T4=165)oC, tốc độ phun (60, 55, 50, 45)%; áp suất 
phun (9,0; 8,5; 8,0; 7,5)MPa; thời gian ép 23(s) và được gia công trên máy ép 
W-120B. 
73 
Xác định các tính chất của vật liệu: mẫu sau khi ép để nguội ít nhất 24 
giờ và xác định tính chất tại Trung tâm nghiên cứu chế biến lâm sản, giấy và 
bột giấy, Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh và đạt được kết quả 
tổng hợp như bảng 4.4. 
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ vùng 1 tới tính chất của vật liệu WPC 
Thí 
nghiệm 
Ma trận 
thí 
nghiệm 
T1(oC) 
Khối lượng 
thể tích 
Y1 (g/cm3) 
Độ hút 
nước 
Y2 (%) 
Độ bền 
kéo 
Y3(MPa)
Độ bền 
uốn 
Y4(MPa) 
Độ bền va 
đập 
Y5(KJ/m2)
No 1 170 1.028 0.491 31.08 66.53 8.61 
No 2 175 1.032 0.483 31.57 70.52 9.12 
No 3 180 1.031 0.492 31.65 71.03 9.41 
No 4 185 1.029 0.479 31.16 69.12 9.25 
No 5 190 1.031 0.487 29.55 65.91 8.40 
* Kết quả nghiên cứu 
Ảnh hưởng tới khối lượng thể tích: kết quả ở bảng thực nghiệm cho 
thấy với nhiệt độ ép từ 170oC đến 190oC ảnh hưởng của nhiệt độ tới khối 
lượng thể tích thay đổi không đáng kể. Tiến hành phân tích phương sai, hồi 
quygiữa các đại lượng (phụ lục 6)cho thấy chưa có sự ảnh hưởng mang tính 
quy luật của nhiệt độ tới khối lượng thể tích. 
Ảnh hưởng tới độ hút nước: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 170oC đến 190oC thì mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ hút 
nước thay đổi không đáng kể. Tiến hành phân tích phương sai, hồi quy giữa 
các đại lượng (phụ lục 7) cho thấy chưa có sự ảnh hưởng mang tính quy luật 
của nhiệt độ tới độ hút nước. 
74 
Ảnh hưởng tới độ bền kéo: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy vớinhiệt 
độ ép từ 170oC đến 190oC độ bền kéo có sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành phân tích 
phương sai, hồi quy ta tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và độ bền 
kéo(phụ lục 8) ở dạng thực là: σk = -397,3903 + 4,8369.T1 – 0,0136.T12; qua 
liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 1 thích hợp là T1=178oCthì độ 
bền kéo lớn nhất. 
Ảnh hưởng tới độ bền uốn: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 170oC đến 190oC độ bền uốn có sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành 
phân tích phương sai, hồi quy tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và 
độ bền uốn (phụ lục 9) ở dạng thực là: σu = -1476,5226 + 17,2478.T1 – 
0,0481.T12; qua liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 1 thích hợp là 
T1=179oC thì độ bền uốn lớn nhất. 
Ảnh hưởng tới độ bền va đập: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 170oC đến 190oC độ bền va đập có sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành 
phân tích phương sai, hồi quy tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và độ 
bền va đập (phụ lục 10) ở dạng thực là: σvđ =-284,582 + 3,272.T1 – 0,0091.T12; 
qua liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 1 thích hợp làT1 = 180oC thì 
độ bền va đập lớn nhất. 
75 
Hình 4.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ vùng 1 tới độ bền của WPC 
 Nhận xét:qua đồ thị hình 4.13 ta thấy khi nhiệt độ ép tăng từ 170 – 
180oC thì độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền va đập lớn đều tăng là vì khi nhiệt 
76 
độ nhiệt độ tăng thì tương ứng độ nhớt của nhựa giảm dần, làm tăng khả năng 
thấm ướt lên bề mặt bột gỗ và hình thành nhiều liên kết đinh gỗ-nhựa, do vậy 
độ kết dính giữa nhựa nền-cốt tốt làm cho độ bền tăng. Ngược lại khi nhiệt độ 
lớn hơn 180oC thì độ bền có xu hướng giảm là vì khi nhiệt độ cao đã phá hủy 
một số thành phần của bột gỗ như lignin, hemicellulose, đồng thời có thể 
thúc đẩy sự phân hủy oxy hóa đối với nhựa, vì vậy mà dẫn tới hiện tượng này; 
nhiệt độ ép vùng 1 thích hợp nhất là trong phạm vi 180oC. 
4.2.1.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ ép vùng 2 (T2) 
* Thực nghiệm 
Chế gia công mẫu: nhiệt độ ép vùng 2 thay đổi từ 165– 185oC, nhiệt độ 
các vùng (T1=180; T3=175; T4=165)oC, tốc độ phun (60, 55, 50, 45)%; áp suất 
phun (9,0; 8,5; 8,0; 7,5)MPa; thời gian ép 23(s) và được gia công trên máy ép 
W-120B. 
Xác định các tính chất của vật liệu: mẫu sau khi ép để nguội ít nhất 24 
giờ và xác định tính chất tại Trung tâm nghiên cứu chế biến lâm sản, giấy và 
bột giấy, Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh và đạt được kết quả 
tổng hợp như bảng 4.5: 
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ vùng 2 tới tính chất của vật liệu WPC 
Thí 
nghiệm 
Ma trận 
thí nghiệm 
T2(oC) 
Khối lượng 
thể tích 
Y1 (g/cm3) 
Độ hút 
nước 
Y2 (%) 
Độ bền 
kéo 
Y3(MPa)
Độ bền 
uốn 
Y4(MPa) 
Độ bền 
va đập 
Y5(KJ/m2)
No 1 165 1.034 0.505 28.04 67.25 8.38 
No 2 170 1.027 0.499 29.98 70.33 9.09 
No 3 175 1.031 0.502 31.98 71.42 9.44 
No 4 180 1.032 0.503 31.15 71.04 9.23 
No 5 185 1.031 0.500 29.65 70.07 9.07 
77 
* Kết quả nghiên cứu 
Ảnh hưởng tới khối lượng thể tích: kết quả ở bảng thực nghiệm cho 
thấy với nhiệt độ ép từ 165oC đến 185oC ảnh hưởng của nhiệt độ tới khối 
lượng thể tích thay đổi không đáng kể. Tiến hành phân tích phương sai, hồi 
quygiữa các đại lượng (phụ lục 11) cho thấy chưa có sự ảnh hưởng mang tính 
quy luật của nhiệt độ tới khối lượng thể tích. 
Ảnh hưởng tới độ hút nước: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 165oC đến 185oC thì mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ hút 
nước thay đổi không đáng kể. Tiến hành phân tích phương sai, hồi quy giữa 
các đại lượng (phụ lục 12) cho thấy chưa có sự ảnh hưởng mang tính quy luật 
của nhiệt độ tới độ hút nước. 
Ảnh hưởng tới độ bền kéo: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 165oC đến 185oC độ bền kéocó sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành 
phân tích phương sai, hồi quy tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và 
độ bền kéo (phụ lục 13) ở dạng thực là: σk =-833,4429 + 9,7978.T2 – 
0,0277.T22; qua liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 2thích hợp là T2 
= 177oCthì độ bền kéo lớn nhất. 
Ảnh hưởng tới độ bền uốn: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 165oC đến 185oC độ bền uốncó sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành 
phân tích phương sai, hồi quy tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và 
độ bền uốn(phụ lục 14) ở dạng thực là: σu =-788,2109 + 9,6970.T2 – 
0,0273.T22; qua liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 2thích hợp là 
T2=177oC thì độ bền uốn lớn nhất. 
Ảnh hưởng tới độ bền va đập: kết quả ở bảng thực nghiệm cho thấy với 
nhiệt độ ép từ 165oC đến 185oC độ bền va đập có sự thay đổi rõ rệt. Tiến hành 
phân tích phương sai, hồi quy tìm được mối quan hệ rất chặt giữa nhiệt độ và 
độ bền va đập (phụ lục 15) ở dạng thực là: σvđ =-197,721 + 2,336.T2 – 
0,0066.T22; qua liên hệ này đã xác định được nhiệt độ ép vùng 2thích hợp là 
T2=177oC thì độ bền va đập lớn nhất. 
7