Hệ thống cường hóa gỗ tự động ở cấp độ tế bào

  • BTC Cuộc thi
  • 30-10-2020
  • 449 lượt đọc
Cuộc thi sáng tạo Thanh thiếu niên - Nhi đồng

Đề tài đạt giải Nhất tại Cuộc thi sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ XIII, năm 2020.Nhóm tác giả: Ngô Quốc Huy, Nguyễn Tấn TiếnGiáo viên hướng dẫn: Phan Tiến AnhĐơn vị: Trường THPT Chuyên Quốc Học

      Nội dung cơ bản của đề tài

      Hiện nay, một trong số những phương pháp tối ưu nhất để tăng cường chất lượng gỗ chính là phương pháp “Ổn định gỗ” (Stabilizing Wood) và gỗ được cường hóa có tên là “Gỗ ổn định”. Sau khi được cường hoá, gỗ sẽ mang những đặc điểm gần như của chất cường hoá: chống cháy, kháng mối mọt, kháng ẩm, không bị biến dạng do ảnh hưởng của thời tiết, độ bền cơ học rất cao. Mặc dù phương pháp “ổn định gỗ” không những có thể khắc phục hoàn toàn các nhược điểm vốn có của gỗ hiện nay mà còn tăng cường chất lượng của nó lên nhiều lần, vượt xa các nhóm gỗ tốt nhất hiện nay, nhưng nó vẫn chưa được phổ biến rộng rãi và có một thị trường tiêu thụ cực kì nhỏ bé, bởi 4 nhược điểm lớn: Quá phức tạp để thực hiện; năng suất sản xuất thấp; mất rất nhiều thời gian; gỗ thành phẩm có giá cao. Để giải quyết vấn đề trên, nhóm tác giả đã tạo ra hệ thống dây chuyền tự động hóa, hoạt động dựa trên phương pháp ổn định thủ công này: “HỆ THỐNG CƯỜNG HÓA GỖ TỰ ĐỘNG Ở CẤP ĐỘ TẾ BÀO”.

      Tính mới của đề tài

      Đây là phương pháp sử dụng chất cường hoá để lấp đầy và thay thế các khoang trống được tạo ra do sự sắp xếp của các tế bào gỗ. Sau khi được cường hoá, gỗ sẽ mang những đặc điểm gần như của chất cường hoá: chống cháy, kháng mối mọt, kháng ẩm, không bị biến dạng do ảnh hưởng của thời tiết, độ bền cơ học rất cao.

      Thay vì chỉ ngâm gỗ trong chất cường hóa như cách làm thủ công sẽ tốn rất nhiều thời gian, thì hệ thống sử dụng xilanh khí nén nhằm tăng thêm áp lực, rút ngắn thời gian thẩm thấu chất cường hoá từ vài ngày xuống vài giờ.

      Hệ thống được vận hành HOÀN TOÀN TỰ ĐỘNG với độ chính xác cao mà người gia công chỉ cần đưa gỗ vào và lấy gỗ ra. Vì vậy, sẽ không tốn nhiều công sức để giám sát từng công đoạn như cách làm thủ công. + Hiệu quả cường hoá gỗ là cao hơn ở các nhóm gỗ có chất lượng kém (vì có nhiều khoang trống hơn gỗ đắt tiền).

      Ứng dụng thực tiễn:

      Việc tự động hóa sẽ khắc phục các nhược điểm của phương pháp thủ công, cụ thể:

      Rút ngắn thời gian cường hóa: Bằng cách tăng cường thêm áp lực nén, thời gian cường hóa được rút ngắn từ vài ngày xuống vài tiếng.

      Đơn giản hóa quy trình xử lý và giảm thiểu rủi ro: Người gia công chỉ cần đưa gỗ vào => Thiết lập thời gian => Thu sản phẩm.

      Đảm bảo chất lượng sản phẩm luôn đạt yêu cầu.

      Năng suất vượt trội hơn: Việc tự động hóa sẽ giúp sản xuất được nhiều sản phẩm hơn trong cùng một khoảng thời gian so với phương pháp thủ công, từ đó mang lại nhiều giá trị về mặt lâu dài.

      Hiệu quả kinh tế - xã hội

      Một khi đã được áp dụng trên quy mô lớn (quy mô công nghiệp), nó sẽ mang lại rất nhiều những tiềm năng to lớn như:

      Giá thành giảm: Với quy trình đơn giản hơn và năng suất vượt trội hơn, giá thành sản phẩm sau cường hóa chắc chắn sẽ rẻ hơn rất nhiều lần so với hiện nay, từ đó sẽ dễ dàng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi.

      Khắc phục vấn đề khai thác các loại gỗ quý quá mức như hiện nay: Các loại gỗ quý mất đến hàng chục đến hàng trăm năm để phát triển, nhưng bị khai thác hết chỉ trong vài ngày, khiến chúng đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Nhưng nếu gỗ ổn định (tốt hơn cả các loại gỗ quý hiếm) có thể được ứng dụng rộng rãi ở quy mô công nghiệp thì ta sẽ không cần phải khai thác gỗ quý hiếm, vì gỗ ổn định, ban đầu chính là những loại gỗ thông thường nhưng được cường hóa lên.

Hình ảnh mặt trước và sau của hệ thống.




CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM