Nghiên cứu tình hình sấy gỗ ở các đơn vị chế biến gỗ miền trung

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 43 NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH SẤY GỖ Ở CÁC ĐƠN VỊ CHẾ BIẾN GỖ MIỀN TRUNG A RESEARCH ON TIMBER DEHYDRATING CONDITIONS AT TIMBER- PROCESSING ENTERPRISES IN CENTRAL VIETNAM Trần Văn Vang Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Bài bào trình bày các kết quả nghiên cứu về tình hình sấy gỗ tại các đơn vị chế biến gỗ Miền Trung . Sử dụng các phương pháp khảo sát , thu thập thông tin và phương pháp thống kê , chúng tôi đã có được các số liệu đầy đủ và t in cậy về công việc sấy gỗ thực tế . Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy : Kỹ thuật sấy gỗ mà các đơn vị đang áp dụng còn nhiều hạn chế và bất cập , dẫn đến tỉ lệ gỗ bị hư hỏng do sấy tăng cao , chi phí năng lượng và nhân công cũng tăng lên . Trên cơ sở phân tích đánh giá ưu nhược điểm kỹ thuật sấy gỗ hiện tại , chúng tôi đã đưa ra các các giải pháp có tính chất khuyến cáo , để các đơn vị chế biến gỗ tham khảo, vận dụng khi xem xét đánh giá kỹ thuật sấy gỗ của đơn vị mình , nhằm nâng cao hiệu quả trong quá trình sấy gỗ . ABSTRACT This article presents the results of a research on timber drying conditions at the timber- processing enterprises in Central Vietnam. By surveying and collecting information and statistical data, we have sufficient and confident data about the real conditions of timber dehydration. The results of the research show that timber dehydration techniques applied at these enterprises are still limited. This leads to a high increase in the amount of spoilt timber as well as in the cost of energy and labour. Based on the analysis and assessment of the advantages and disadvantages of current timber drying techniques, we suggest some solutions and recommendations which can be of value to any timber-processing factories so that they can apply them to the improvement of effectiveness in timber dehydration techniques. 1. Đặt vấn đề Hiện nay nhu cầu tiêu thụ sản phẩm gỗ trên thế giới tăng đáng kể, với mức tăng tối thiểu 8%/năm. Theo thống kê sơ bộ của Tổng cục Thống kê Liên hiệp quốc (Comtrade Data), nhập khẩu các mặt hàng đồ gỗ của thị trường thế giới đã lên đến gần 250 tỉ đô la Mỹ năm 2007. Trong đó, nước nhập khẩu nhiều nhất là Mỹ, kế đến là Đức, Pháp, Anh và Nhật Bản. Trước tình hình đó, ngành công nghiệp chế biến hàng mộc của thế giới cũng đã thay đổi đáng kể, đặc biệt là ở Trung Quốc và một số nước Châu Á khác như Inđônêxia, Thái Lan, Malaysia, Việt Nam vv... đã phát triển vô cùng nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 44 Ngành chế biến gỗ Việt Nam đang phát triển với tốc độ rất nhanh trong những năm gần đây, vươn lên là một trong 7 mặt hàng đem lại kim ngạch xuất khẩu lớn nhất cho đất nước, đưa Việt Nam trở thành một trong 4 quốc gia xuất khẩu hàng gỗ chế biến lớn nhất ở khu vực Đông Nam Á . Năm 2006, kim ngạch xuất khẩu mặt hàng gỗ của Việt Nam là 1,99 tỉ USD ; năm 2007 là 2,5 tỉ USD ; dự kiến năm 2008 là 2,7 tỉ USD . Như vậy, lượng gỗ cần cho nhu cầu chế biến là rất lớn. Hiện nay, nguyên liệu gỗ được cung cấp từ 2 nguồn chính: Gỗ khai thác trong nước và gỗ nhập. Giá nguyên liệu gỗ ngày càng tăng cao. Trong công nghệ sản xuất các mặt hàng gỗ, thì công đoạn sấy gỗ đóng vai trò quyết định đến chất lượng và giá thành sản phẩm. Trong khi đó, kỹ thuật sấy gỗ ở các cơ sở chế biến gỗ không được chú trọng, các hoạt động về sấy gỗ hoàn toàn theo kinh nghiệm, dẫn đến tỉ lệ hư hỏng gỗ là rất lớn. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả kỹ thuật sấy gỗ, giảm giá thành trong công đoạn sấy gỗ cần phải có những nghiên cứu tổng thể cả về lý thuyết (trao đổi nhiệt và trao đổi chất) và thực tế thì mới có thể đưa ra các giải pháp hữu hiệu cho kỹ thuật sấy gỗ; chỉ khi đó các đơn vị chế biến gỗ của chúng ta mới mạnh dạn đón nhận và áp dụng. Nếu các nhược điểm về sấy gỗ được khắc phục tại các đơn vị chế biến gỗ, thì lợi ích kinh tế mang lại là rất lớn. Để đạt mục đích trên , chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện về tình hình sấy gỗ tại các đơn vị chế biến gỗ Miền Trung. 2. Nội dung nghiên cứu Để có số liệu tin cậy và phản ánh đúng tình hình công nghệ chế biến hàng gỗ xuất khẩu, mà chủ yếu là kỹ thuật sấy gỗ hiện nay , chúng tôi kết hợp các phương pháp sau đây: - Lập phiếu điều tra , rồi gửi đến các đơn vị chế biế n gỗ bằng đường thư tín hoặc đưa trực tiếp. - Thông qua các báo cáo sản xuất hàng tháng , hàng quí , hàng năm của doanh nghiệp cho cơ quan thuế, cơ quan thống kê, vv… - Đến phỏng vấn trực tiếp tại doanh nghiệp. Các đơn vị tiến hành nghiên cứu, khảo sát được chọn một cách ngẫu nhiên ở các tỉnh Miền Trung như : Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, TP Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Khánh Hòa, Gia Lai, KonTum, Đăk Lăk , vv… Từ các số liệu , thông tin có được, chúng tôi đã phân tích tổng hợp và đưa ra các kết quả dưới đây: 2.1. Qui trình chế biến hàng gỗ xuất khẩu Để tạo ra được một sản phẩm hoàn chỉnh từ gỗ tròn, các đơn vị thường đi theo qui trình công nghệ sản xuất sau: TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 45 * Sơ đồ công nghệ giai đoạn 1: * Sơ đồ công nghệ giai đoạn 2: Hình 1. Sơ đồ công nghệ sấy gỗ 2.2. Chi phí sản xuất Giá thành của 1 đơn vị sản phẩm đồ gỗ (P) bao gồm các chi phí sau: - Nguyên liệu : 50% - Năng lượng : 4% - Nhân công : 14% - Vật tư khác : 13% - Khấu hao, lãi vay : 10% - Lợi nhuận trước thuế : 9% Từ cơ cấu giá thành của 1 đơn vị sản phẩm đồ gỗ (P) , chúng ta thấy rằng: nguyên liệu gỗ trong quá trình sấy gỗ chiểm tỉ lệ chủ yếu trong giá thành sản phẩm. Nếu trong quá trình sản xuất, các đơn vị quan tâm đến giảm giá thành sản phẩm thì phải chú trọng đến các khâu nguyên liệu kể trên . 2.3. Gỗ nguyên liệu Trong những năm gần đây, do tốc độ phát triển của ngành chế biến gỗ VN tăng rất nhanh cả về qui mô và cơ cấu mặt hàng mộc, nên nhu cầu về nguyên liệu gỗ là rất lớn. Sau đây là tỉ lệ khai thác trong nước và gỗ nhập khẩu: - Trong nước: 20 ÷ 25 % - Nhập khẩu: 75 ÷ 80 % Do nguyên liệu phục vụ cho sản xuất chủ yếu nhập từ nước ngoài, nên khó chủ động đảm bảo nguồn nguyên liệu trong quá trình sản xuất, bị lệ thuộc và giá thành vận gỗ về đến các cảng của VN là khá cao, sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến giá thành sản phẩm. Gỗ tròn Cưa xẻ Sấy khô Bảo quản Gỗ tròn Cưa xẻ Sấy khô Nguyên liệu Bao bì, nhãn mác Đánh bóng, sơn Gia công, chế biến Sản phẩm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 46 2.4. Tình hình sấy gỗ tại các đơn vị chế biến gỗ 2.4.1. Các mô hình hệ thống sấy gỗ Các kiểu hầm sấy gỗ thông dụng và phổ biến hiện nay: Bảng 1. Kiểu hầm sấy Stt Kiểu hầm sấy Tỉ lệ (%) 1 Hầm sấy có thiết bị gia nhiệt bằng khói đặt bên 9 2 Hầm sấy có thiết bị gia nhiệt bằng khói đặt trên 10 3 Hầm sấy có thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước đặt bên 30 4 Hầm sấy có thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước đặt trên 48 5 Khác 3 Bảng 2. Năng suất hầm sấy Stt Năng suất hầm sấy Tỉ lệ (%) 1 Hầm sấy 15 m 5 3 2 Hầm sấy 20 m 30 3 3 Hầm sấy 25 m 20 3 4 Hầm sấy 30 m 10 3 5 Hầm sấy 40 m 30 3 6 Hầm sấy trên 40 m 5 3 Đây là n hững kiểu hầm sấy sử dụng phương pháp sấy đối lưu, tác nhân sấy (TNS) là không khí nóng, môi chất gia nhiệt là khói hoặc hơi nước. Việc chuyển từ gia nhiệt bằng khói sang gia nhiệt bằng hơi nước là một bước chuyển biển về công nghệ và nhận thức của các doang nghiệp chế biến gỗ ở VN. Cấu tạo và kích thước của tường, trần, cửa của các k iểu hầm sấy ở các đơn v ị chế biến gỗ rất khác nhau. Tường xung quang thường xây bằng gạch có chiều dày từ 120 mm đến 250 mm. Trần thường sản xuất kiểu tấm panel cách nhiệt dày 100 mm hoặc đúc bê tông dày 100 mm hoặc là bằng trần gỗ có rãi trấu hoặc mùn cưa để cách nhiệt. Cửa có cách nhiệt hoặc không có lớp cách nhiệt. Rõ ràng cấu tạo các hầm sấy là rất khác nhau. Đặc biệt trong quá trình thiết kế và xây dựng, người ta chưa chú ý đến cách nhiệt và cách ẩm, đây là 2 yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cũng như tiệu thu năng lượng (NL) trong quá trình sấy gỗ. 2.4.2. Công tác chuẩn bị gỗ sấy Gỗ trước khi đưa vào sấy thường qua cưa xẻ thành phôi, thành các tấm ván; một số loại gỗ có qua xử lý hóa chất (gỗ cao su), qua luộc (gỗ dầu). Gỗ sau khi xẻ, xử lý hóa chất, luộc có thể đưa ngay vào sấy hoặc để khô tự nhiên 1 thời gian mới đưa vào sấy. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 47 Đưa gỗ vào hầm sấy có thể đưa bằng xe nâng, xe goòng hoặc đưa bằng thủ công. Trong các cách thức đưa gỗ xẻ vào hầm sấy thì phương thức đưa bằng xe nâng và bằng thủ công là chủ yếu, nhưng đối với xếp gỗ bằng thủ công thì rất khó kiểm tra. Qua khảo công tác xếp gỗ sấy tại một số đơn vị, chúng tôi nhận thấy người công nhân đã có một số hiểu biết nhất định về kỹ thuật xếp gỗ, tuy nhiên còn bộc lộ nhiều hạn chế: - Chủng loại cũng như kích thước gỗ chưa đồng nhất, đặc biệt là chiều dày các thanh gỗ nhiều khi khá chênh lệch. Điều này gây bất lợi trong quá trình điều chỉnh chế độ sấy và thường kéo dài thời gian sấy không cần thiết. - Độ ẩm của gỗ trước khi sấy chưa được kiểm tra và không đồng đều. Vì vậy, người công nhân vận hành rất khó chọn chế độ sấy bắt đầu từ đâu, đặc biệt là với các hầm sấy tự động. - Khe hở trên tiết diện tác nhân sấy đi qua không đồng đều, có những khoảng trống quá lớn. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến gỗ sấy khô không đều và tiêu tốn NL vô ích khi sấy. 2.4.3. Các thông số kỹ thuật quy trình sấy 1. Các vấn đề chung - Vận hành tự động (9%), bán tự động (12%), bằng thủ công (79%) - Tiết diện thanh kê: 20x20 (50%); 25x25 (50%) - Độ ẩm gỗ trước khi đưa vào sấy: 40 ÷ 65 % - Độ ẩm gỗ sau khi sấy: 9 ÷ 12,5 % 2. Qui trình vận hành sấy gỗ - Qui trình tự lập của đơn vị: 75 % - Theo qui trình trong nước: 15 % - Theo qui trình của nước ngoài: 10 % 3. Trong quá trình sấy gỗ, người công nhân vận hành căn cứ vào - Nhiệt độ tác nhân sấy và thời gian sấy: 60 % - Nhiệt độ khô ướt của tác nhân sấy và thời gian sấy: 25 % - Kết hợp nhiều yếu tố: 15 % 2.4.4. Thời gian sấy và chất lượng gỗ sấy 1. Loại gỗ keo, gỗ tràm: Bảng 3. Thời gian sấy và tỉ lệ phế phẩm của gỗ keo và gỗ bạch đàn Stt Kiểu hầm sấy Thời gian sấy(ngày) Tỷ lệ phế phẩm(%) Chiều dày(mm) Chiều dày(mm) 20 25 30 40 20 25 30 40 1 Hầm sấy gia nhiệt bằng khói 17 20 22 25 4 5 6 8 2 Hầm sấy gia nhiệt hơi nước 16 19 21 23 4 4 5 7 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 48 2. Loại gỗ thông, cao su: Bảng 4. Thời gian sấy và tỉ lệ phế phẩm của gỗ thông và gỗ cao su Stt Kiểu hầm sấy Thời gian sấy(ngày) Tỷ lệ phế phẩm(%) Chiều dày(mm) Chiều dày(mm) 20 25 30 40 20 25 30 40 1 Hầm sấy gia nhiệt bằng khói 11 12 14 17 3 4 5 7 2 Hầm sấy gia nhiệt hơi nước 10 11 13 16 3 4 5 7 3. Loại gỗ chò: Bảng 5. Thời gian sấy và tỉ lệ phế phẩm của gỗ chò Stt Kiểu hầm sấy Thời gian sấy(ngày) Tỷ lệ phế phẩm(%) Chiều dày(mm) Chiều dày(mm) 20 25 30 40 20 25 30 40 1 Hầm sấy gia nhiệt bằng khói 18 21 23 26 6 7 7 9 2 Hầm sấy gia nhiệt hơi nước 17 20 22 24 5 6 7 8 2.4.5. Công nhân vận hành sấy gỗ Đa số công nhân vận hành sấy gỗ chỉ được hướng dẫn tại chổ, người có thâm niên kèm người mới vào, không được đào tạo cơ bản về kỹ thuật sấy gỗ. Người công nhân vận hành sấy gỗ chủ yếu theo kinh nghiệm, chứ không theo một qui trình đã biết nào cả. Ngoài ra, các số liệu trong quá trình sấy gỗ ít khi được ghi chép, lưu giữ và dùng để tham khảo cho công tác sấy gỗ của đơn vị về sau. 3. Kết luận 1. Trong cơ cầu giá thành sản phẩm đồ gỗ thì nguyên liệu gỗ, NL và nhân công chiếm tỉ lệ chủ yếu. Nếu các doanh nghiệp chế biến gỗ muốn hạ giá thành sản phẩm thì phải lưu ý đến các thành phần này. 2. Mô hình các hệ thống sấy gỗ rất đa dạng và chủ yếu là các hầm sấy gỗ sử dụng phương pháp sấy đối lưu. Tuy nhiên, kết cầu hầm sấy chưa hợp lý. Đặc biệt là khả năng cách nhiệt và cách ẩm của vỏ hầm sấy. Điều này không những gây ra tổn thất nhiệt quá lớn trong quá trình sấy gỗ, mà còn phải điều chỉnh chế độ nhiệt ẩm liên tục khi sấy gỗ và như vậy sẽ làm giảm chất lượng gỗ sấy, tiêu hao NL lớn. 3. Kỹ thuật chuẩn bị và xếp gỗ trong hầm sấy còn nhiều bất cập, làm ảnh hưởng chất lượng gỗ sấy (như khó chọn chế độ sấy thích hợp, gỗ khô không đồng đều); kéo dài thời gian sấy dẫn đến giảm hệ số sử dụng hầm sấy, chi phí NL cũng như nhân công cho 1 đơn vị sản phẩm gỗ sấy tăng lên. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010 49 4. Chế độ sấy gỗ ít được chú ý và không thống nhất, mà chỉ sấy theo kinh nghiệm. Trong quá trình sấy gỗ, các thông số kỹ thuật sấy gỗ không được theo dõi, ghi chép, tổng hợp để làm cơ sở cho các lần sấy sau. Đây là một sự lãng phí về số liệu thực tế phục vụ cho kỹ thuật sấy gỗ của đơn vị và cho khoa học. Quá trình sấy gỗ, người vận hành theo dõi và điều khiển chế độ sấy chủ yếu căn cứ vào nhiệt độ TNS, nhìn bằng mắt; khi phun ẩm và thải ẩm thường căn cứ vào thời gian. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm cho thời gian sấy kéo dài và tỉ lệ phế phẩm tăng cao. 5. Người công nhân vận hành cũng như cán bộ trực tiếp phụ trách khâu nguyên liệu chưa được đào tạo cơ bản về kỹ thuật sấy gỗ. Đây là một nhân tố có ý nghĩa quyết định đến chất lượng gỗ sấy và hạ giá thành sản phẩm. 6. Tỉ lệ gỗ hư hỏng trong quá trình sấy khá lớn (khoảng 7 đến 10%). Thời gian sấy thường kéo dài, dẫn đến hệ số sử dụng hầm sấy thấp (n=τn Từ các số liệu thu nhận được khi tiến hành khảo sát tại các đơn vị chế biến gỗ , chúng tôi nhận thấy rằng: Việc tập trung nghiên cứu để nâng cao hiệu quả kỹ thuật thuật sấy gỗ là rất cần thiết và cấp bách hiện nay. /τ), chi phí NL và nhân công cho 1 đơn vị gỗ sấy tăng cao (khoảng 9 đến 15 %). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Xuân Các, Giáo trình sấy gỗ, Nhà xuất bản Nông nghiệp 1976. [2] Hoàng Văn Chước, Kỹ thuật sấy, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật 2004. [3] Phan Hiếu Hiền , Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu , Nhà xuấ t bản Nông nghiệp 2002.