Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến chất lượng gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake)

Theo Quyết định số: 62/2006/QĐ-BNN, ngày 16 tháng 8 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT về việc phê duyệt chiến lược phát triển giống cây lâm nghiệp giai đoạn 2006-2020 đã nêu rõ cây gỗ Bạch đàn là một loại cây ưu tiên rừng trồng. Cây Bạch đàn sử dụng rộng rãi trên thị trường gỗ Việt Nam, bởi cây có ưu điểm khả năng tăng trưởng nhanh, gỗ có màu sắc đẹp, tính chất cơ học, vật lý khá cao . Tuy nhiên, nhược điểm của gỗ Bạch đàn có nội ứng suất ngầm nên khi sử dụng gỗ dễ bị cong vênh, nứt, tách, Do vậy, gỗ Bạch đàn chủ yếu cung cấp làm nhiên liệu đốt, bột giấy, sản xuất ván mỏng và ván dán, ván dăm, ván sợi cứng, ván sợi - bông. Vì thế, cần phải có biện pháp kỹ thuật đặc biệt là công nghệ chế biến gỗ để sử dụng phù hợp và hiệu quả loại gỗ này.

pdf26 trang | Chia sẻ: lecuong1825 | Lượt xem: 1610 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến chất lượng gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN DIỄN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) Chuyên ngành: Kỹ thuật Chế biến Lâm sản Mã số: 62 54 03 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KỸ THUẬT CHẾ BIẾN LÂM SẢN Hà Nội, 2015 2 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội. Người hướng dẫn: 1. GS.TS. Phạm Văn Chƣơng 2. PGS.TS. Lê Xuân Phƣơng Phản biện 1: ................................................................... ....................................................................................... Phản biện 2: ................................................................... ....................................................................................... Phản biện 3: ................................................................... ....................................................................................... Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại: .............................................................................................. ........................................................................................................... Vào hồi giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Trường Đại học Lâm nghiệp, thư viện Quốc gia. 1 MỞ ĐẦU Theo Quyết định số: 62/2006/QĐ-BNN, ngày 16 tháng 8 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT về việc phê duyệt chiến lược phát triển giống cây lâm nghiệp giai đoạn 2006-2020 đã nêu rõ cây gỗ Bạch đàn là một loại cây ưu tiên rừng trồng. Cây Bạch đàn sử dụng rộng rãi trên thị trường gỗ Việt Nam, bởi cây có ưu điểm khả năng tăng trưởng nhanh, gỗ có màu sắc đẹp, tính chất cơ học, vật lý khá cao .... Tuy nhiên, nhược điểm của gỗ Bạch đàn có nội ứng suất ngầm nên khi sử dụng gỗ dễ bị cong vênh, nứt, tách, Do vậy, gỗ Bạch đàn chủ yếu cung cấp làm nhiên liệu đốt, bột giấy, sản xuất ván mỏng và ván dán, ván dăm, ván sợi cứng, ván sợi - bông. Vì thế, cần phải có biện pháp kỹ thuật đặc biệt là công nghệ chế biến gỗ để sử dụng phù hợp và hiệu quả loại gỗ này. Xử lý nhiệt cho gỗ nói chung và xử lý thủy nhiệt nói riêng là một hướng mới để khắc phục một hay nhiều nhược điểm của gỗ bằng cách thay đổi tính chất của gỗ. Mục đích của xử lý nhiệt cho gỗ là giảm khả năng hút ẩm của gỗ, cải thiện tính ổn định kích thước, tăng khả năng chống sự phá hoại của sinh vật và vi sinh vật hại gỗ, tăng khả năng chống chịu môi trường .... mà không gây độc hại. Theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu ngoài nước gỗ được xử lý thuỷ nhiệt có tính ổn định kích thước cao, khả năng chống mối mọt và độ bền màu tự nhiên tăng so với gỗ không xử lý. Đặc điểm hết sức quan trọng của phương pháp này là không dùng hoá chất do đó rất thân thiện với môi trường và con người. Trên thế giới phương pháp biến tính nói chung và phương pháp xử lý thuỷ - nhiệt nói riêng đã phát triển mạnh nhưng ở Việt Nam vấn đề thuỷ - nhiệt gỗ vẫn chưa được nghiên cứu. Vì thế để nâng cao chất lượng và sử dụng hợp lý gỗ nhưng không gây ô nhiễm môi trường, nguyên liệu mục tiêu của hướng nghiên cứu lựa chọn một loại gỗ rừng trồng đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta với nhiều ưu điểm về tốc độ sinh trưởng, màu sắc, trữ lượng... để xử lý bằng phương pháp thuỷ - nhiệt. Cho đến nay, các công trình nghiên cứu về phương pháp xử lý nhiệt và thủy - nhiệt cho gỗ vẫn thường sử dụng trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, kết hợp với phương pháp thực nghiệm để cho kết quả. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu đó chỉ phù hợp với điều kiện cụ thể, để ứng dụng phương pháp này tại Việt Nam thi cần có nghiên cứu phù hợp với điều kiện hiện tại trong nước, cần có tính hệ thống và cơ sở khoa học nhằm ứng dụng các kết quả nghiên cứu của phương pháp xử lý thủy - nhiệt này. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến chất lượng gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake)”, nhằm có được những căn cứ khoa học xác đáng, thúc đẩy phát triển công nghệ biến tính gỗ nói chung và xử lý thủy - nhiệt nói riêng cho ngành Công nghệ gỗ, mở rộng phạm vi và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu và đa dạng hóa loại hình sản phẩm. 2 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái niệm về biến tính gỗ và xử lý thủy - nhiệt 1.1.1. Khái niệm biến tính gỗ [41],[42] Callum Hill (2006) trong cuốn “Wood modification: chemical, thermal and other processes” đã định nghĩa: “biến tính gỗ liên quan đến quá trình tác động của tác nhân hoá học, sinh học hoặc vật lý đến vật liệu gỗ, tạo ra sự cải thiện các tính chất của gỗ trong quá trình sử dụng. Bản thân gỗ xử lý nhiệt ít gây độc và không tạo ra các chất độc trong qua trình sử dụng; hơn thế nữa, các sản phẩm tái chế từ gỗ xử lý nhiệt và phế thải của gỗ xử lý nhiệt cũng không gây độc hại với con người và môi trường”. 1.1.2. Khái niệm xử lý thuỷ - nhiệt [21],[28],[36],[41],[42],[43] Xử lý thủy - nhiệt là quá trình làm thay đổi một số tính chất vật lý, cơ học, sinh học và tính chất công nghệ của gỗ dưới tác dụng của nhiệt độ cao khi xử lý gỗ ở trong môi trường nước hoặc hơi nước, sau đó được gia nhiệt bằng phương pháp sấy. Xử lý thuỷ - nhiệt là quá trình xử lý 2 giai đoạn: 1. Xử lý thủy - nhiệt : 120 °C - 200 °C Làm khô sơ bộ Hong phơi tự nhiên 2. Đa tụ : 120 °C - 200 °C 1.2. Tổng quan nghiên cứu về xử lý nhiệt và thủy – nhiệt 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước a) Các công trình nghiên cứu về ổn định kích thức Stamm A. and L. Hansen (1937) đã thành công khi cho thực hiện phản ứng giữa nhóm hydroxyl với anydric axetic và pyridin ở dạng khí [65].Theo Hiroshi Jinno (1993), kết quả sự tăng nhiệt độ sấy gỗ làm giảm tính hút nước của các polychaccarit [11]. Militz H (2002), xử lý nhiệt cho gỗ nhằm nâng cao ổn định kích thước [54]. Behbood Mohebby và Ibrahim Sanaei (2005), nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý thuỷ - nhiệt đến tính chất vật lý của gỗ Sồi (Fagus orientalis) [22]. P.Rezayati Charani và cộng sự (2007) “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thuỷ nhiệt đến sự ổn định kích thước của gỗ sồi” [57]. b) Các công trình nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ Inga JUODEIKIENĖ (2009), đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của xử lý thủy - nhiệt đến cường độ nén và uốn tĩnh của gỗ Thông [51]. c) Các công trình nghiên cứu về thay đổi màu sắc gỗ Andreja KUTNAR , Milan ŠERNEK (2008), nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thuỷ - nhiệt làm thay đổi màu sắc gỗ [20]. Bruno Esteves, António Velez Marques, Idalina Domingos and Helena Pereira (2008), “Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thay đổi màu sắc của gỗ Thông (Pinus pinaster) và gỗ Bạch đàn (Eucalyptus globulus)” [27]. d) Các công trình nghiên cứu về tỉ lệ tổn hao khối lượng gỗ Esteves và các cộng tác [34] đã nghiên cứu xử lý nhiệt cho gỗ Thông trong môi trường không khí thu được kết quả tốc độ giảm khối lượng của gỗ. Alén và 3 đồng nghiệp [19] đã chỉ ra, khi tỉ lệ giảm khối lượng trong phạm vi 1,5% (điều kiện xử lý 180oC, 4h) đến 12,5%. e) Các công trình nghiên cứu về tính chất công nghệ của gỗ l nhiệt Derya Sevim Korkut , Bilgin Guller (2007), đã nghiên cứu “Ảnh hưởng của xử lý nhiệt trên tính chất vật lý và độ nhám bề mặt gỗ Phong đỏ (Acer trautvetteri Medw)” [31],[32],[67]. Follrich [38] đã tiến hành nghiên cứu xử lý nhiệt gỗ Picea abies Karst và phát hiện, góc tiếp xúc của giọt dung dịch và bề mặt gỗ tăng từ 50o lên 90o, Gu Lianbai và cộng sự [77] đã tiến hành nghiên cứu tính năng dán dính của gỗ Birch, Thông rụng lá và Pinus sylvestris var. mongolica Litv. f) Các công trình nghiên cứu về thay đổi cấu trúc, thành phần hóa học gỗ V.Biziks, L. Belkova, E. Kapaca, B. Andersons (2010), “Ảnh hưởng của l thủy nhiệt đến cấu trúc gỗ Bạch Dương” [70]. Vladimirs Biziks, Bruno Andersons, Lubova Bel¸kova, Elına Kapacˇa và Holger Militz (2013), “Sự thay đổi của cấu trúc hiển vi của gỗ Bạch Dương sau khi lý thủy - nhiệt” [71]. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam Trong những năm gần đây, công nghệ biến tính gỗ theo các xu hướng khác nhau như nâng cao khối lượng thể tích, tính chất cơ vật lý, ổn định kích thước gỗ đã được nhiều nhà khoa học, nhà sản xuất quan tâm nghiên cứu. Đặc biệt các công trình nghiên cứu của trường Đại học Lâm nghiệp và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam: Lê Xuân Phương (2007), “Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến độ bền của gỗ Bồ đề” [17]. Vũ Huy Đại (2008): đã nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ xử lý gỗ nhằm làm tăng độ bền tự nhiên của gỗ bằng Dimethylol dihydroxy ethylene urea/DMDHEU với chất xúc là MgCl2 ở nhiệt độ 130 0 C cho gỗ Keo lai, Keo lá tràm, Keo tai tượng [5]. Vũ Mạnh Tường (2011), “Nghiên cứu và đánh giá công nghệ xử lý nhiệt cho gỗ Keo lai rừng trồng Việt Nam” [23]. Phạm Văn Chương (2011), “Ảnh hưởng của công nghệ xử lý thủy nhiệt đến tính chất vật lý của gỗ Keo lá tràm” [36]. Trần Văn Chứ (2013) “ Nâng cao sự ổn định kích thước của gỗ Keo tai tượng bằng phương pháp xử lý nhiệt” [37]. Nguyễn Quang Trung (2005-2008), “Nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn đỏ (E.urophylla) để sản xuất gỗ xẻ làm đồ mộc” [16]. Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu tổng quát: Công nghệ xử lý thủy - nhiệt gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) bằng thiết bị (Sumpot ) của Trung tâm Thí nghiệm và Phát triển công nghệ - Viện Công nghiệp gỗ - Trường Đại học Lâm nghiệp. 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu cụ thể: Thông qua hai biến số công nghệ là nhiệt độ và thời gian xử lý được bố trí theo quy hoạch thực nghiệm, trong luận án cụ thể các đối tượng nghiên cứu sau: 4 - Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý thủy - nhiệt đến tính chất cơ học, vật lý và tính chất công nghệ. - Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp xử lý thủy – nhiệt đến sự thay đổi màu sắc và biến màu tự nhiên của gỗ Bạch đàn trước và sau khi xử lý. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến cấu tạo (SEM), thành phần hóa học cơ bản của gỗ Bạch đàn. - Nghiên cứu ảnh hường của xử lý thủy – nhiệt đến cấu trúc hóa học (XRD, FTIR) của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thuỷ - nhiệt. - Nghiên cứu, đề xuất thông số công nghệ (nhiệt độ và thời gian) phù hợp của xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn trong điều kiện, biến số của luận án. 2.2. Phạm vi nghiên cứu 2.2.1. Các yếu tố cố định - Nguyên vật liệu nghiên cứu: + Gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), tuổi từ 10 - 15 năm. + Gỗ xẻ có kích thước mẫu xử lý thủy - nhiệt: 25 x (40 đến 100) x 600, mm. + Độ ẩm của gỗ trước khi xử lý: MC 25 đến 30 %. + Độ ẩm của gỗ sau khi xử lý (sấy hoặc hong phơi tự nhiên): MC 12% - Phương pháp xử lý: Xử lý thủy - nhiệt 2.2.2. Các yếu tố thay đổi - Nhiệt độ (T): 120; 140; 160; 180 và 200 (oC). - Thời gian ( ): 1; 2; 3; 4 và 5 (giờ). 2.3. Mục tiêu của Luận án 2.3.1. Mục tiêu lý thuyết - Bước đầu đóng góp cơ sở khoa học và thực tiễn về công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) nhằm cải thiện một số tính chất và nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ. - Xác định được mối quan hệ giữa chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và thời gian) đến chất lượng của gỗ nói chung và gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) nói riêng, thông qua việc xác định tính chất cơ học, vật lý và tính chất công nghệ, sự thay đổi về cấu tạo, cấu trúc hóa học và thành phần hóa học cơ bản của gỗ. 2.3.2. Mục tiêu thực tiễn - Xác định được sự ảnh hưởng của thông số chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và thời gian) đến chất lượng gỗ Bạch đàn. - Đề xuất được thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và thời gian) hợp lý cho gỗ Bạch đàn trong điều kiện công nghệ tại Việt Nam. 2.4. Nội dung nghiên cứu -. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến tính ổn định kích thước, tính chất cơ học, vật lý gỗ Bạch đàn. - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt của gỗ Bạch đàn đến tính chất công nghệ (kéo trượt màng keo, khả năng bong tách màng keo và độ nhám bề mặt). - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến sự thay đổi màu sắc và độ bền màu tự nhiên của gỗ Bạch đàn. 5 - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến sự biến đổi về cấu tạo (SEM), thành phần hóa học cơ bản và cấu trúc hóa học (XRD, FTIR) của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thuỷ - nhiệt. - Phân tích, đánh giá kết quả và đề xuất thông số công nghệ phù hợp của xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn. 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp đánh giá chất lượng và sử dụng tiêu chuẩn kiểm tra 2.6. Ý nghĩa của Luận án 2.6.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của Luận án là cơ sở khoa học, là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo trong việc xác định thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn nhằm nâng cao tính ổn định kích thước, độ bền màu tự nhiên, cải thiện độ nhẵn bề mặt và giảm độ khả năng hút nhả ẩm và độ ẩm thăng bằng của loại gỗ này. Xác định được sự thay đổi cấu tạo, cấu trúc và thành phần hóa học của gỗ Bạch đàn thông qua chụp SEM, xác định thành phần hóa học cơ bản và phân tích cấu trúc hóa học của gỗ sau khi xử lý nhiệt Luận án đã giải thích được sự biến đổi về tính chất của gỗ khi xử lý ở các chế độ khác nhau trên cơ sở kết quả phân tích quang phổ đối với mẫu gỗ trước và sau khi xử lý. Kết quả nghiên cứu của Luận án đã góp phần bổ sung về cơ chế biến đổi cấu trúc hóa học cũng như tính chất gỗ trong quá trình xử lý thủy - nhiệt. 2.6.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả luận án là cơ sở kỹ thuật cho việc xác lập, lựa chọn và xây dựng quy trình công nghệ xử lý thủy - nhiệt để nâng cao tính ổn định kích thước của gỗ Bạch đàn. Sản phẩm gỗ xử lý thủy - nhiệt, tăng khả năng tính ổn định kích thước đáp ứng được yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất đồ nội ngoại thất với chất lượng cao hơn so với gỗ chưa xử lý mà không sử dụng bất cứ loại hóa chất nào trong quá trình xử lý. Áp dụng công nghệ xử lý thủy - nhiệt độ để xử lý gỗ rừng trồng nói chung và gỗ Bạch đàn nói riêng có thể giải quyết được phần nào về vấn đề chất lượng nguyên liệu gỗ rừng trồng sử dụng trong sản xuất đồ mộc nội địa cũng như xuất khẩu mà hoàn toàn có thể đáp ứng được mục tiêu bảo vệ môi trường, giảm chu kỳ khải thác và các quy định về sử dụng hợp lý, hiệu quả tài nguyên gỗ rừng trồng mọc nhanh. 2.7. Những đóng góp mới của Luận án * Về công nghệ xử lý: Luận án là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu một cách hệ thống về ảnh hưởng của công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn thông qua mô hình quy hoạch thực nghiệm, luận án đã đề xuất được thông số công nghệ xử lý hợp lý cho gỗ Bạch đàn với quy mô phòng thí nghiệm. * Về cơ sở lý luận của công nghệ: Luận án đã áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại để nghiên cứu sự thay đổi về cấu tạo, cấu trúc và thành phần hóa học 6 cơ bản của gỗ Bạch đàn nhằm giải thích hiện tượng biến đổi tính chất của gỗ do quá trình xử lý thủy - nhiệt. Chƣơng 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1. Cơ sở khoa học của xử lý gỗ Gỗ là vật liệu tự nhiên có tính dị hướng cao, được cấu tạo bởi các tế bào xếp dọc thân cây (chiếm tới 90-95%) thể tích và tế bào xếp ngang thân cây (chiếm 5-10%). Các tế bào gỗ có dạng hình ống bao gồm vách và ruột. Gỗ được tổ thành từ các nguyên tố cơ bản như: C, H, O, N, ngoài ra gỗ còn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khoáng chất. Các hợp chất hóa học cấu tạo nên vách tế bào gỗ có thể được phân làm hai nhóm: Thành phần chủ yếu và thành phần thứ yếu. Thành phần chủ yếu bao gồm xenlulo, hemixenlulo và lignin; các thành phần thứ yếu bao gồm nhựa cây, tannin, tinh dầu, sắc tố, khoáng chất, pectin, protein, hợp chất vô cơ, [14]. 3.2. Lý thuyết về xử lý thủy - nhiệt Xử lý thủy nhiệt là quá trình làm thay đổi một số chất có trong gỗ dưới tác dụng của nhiệt độ cao ở trong môi trường nước, sau đó được gia nhiệt bằng phương pháp sấy. Khi gỗ ở trong nước rồi tiến hành gia nhiệt đến nhiệt độ cao làm cho các chất chiết xuất và một số các cấu tử tạo nên vách tế bào bị phân huỷ làm thay đổi một số tính chất ban đầu của gỗ. Cấu trúc hóa học của gỗ bị thay đổi do xử lý nhiệt. Có thể cho rằng các nhóm -OH của các polyme vách tế bào được tách ra hoặc liên kết ngang trong quá trình xử lý thủy nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt cho gỗ đã làm cho cấu trúc và thành phần hóa học của gỗ bị thay đổi làm ảnh hưởng đến một số tính chất vật lý, cơ học, sinh học và công nghệ của gỗ. Gỗ hấp thụ ẩm ít hơn và trở nên không thấm nước. Sự suy thoái của các polyme trên vách tế bào, đặc biệt là hemixenlulo từ những chuỗi dài chuỗi thành những chuỗi ngắn hơn, khả năng chịu uốn kém [22],[23]. 3.3. Cơ chế biến đổi tính chất gỗ trong xử lý thuỷ- nhiệt [20],[21],[22], [24],[34] Quá trình xử lý thuỷ nhiệt làm thay đổi thành phần cấu trúc hoá học trong gỗ, nhiệt độ cao và thời gian xử lý dài thì sự thay đổi cấu trúc hoá học của gỗ càng lớn. Nhiệt độ xử lý khoảng 40-900C bắt đầu xuất hiện những thay đổi hoá học chủ yếu là các chất chiết xuất. Nhiệt độ trên 900C những thay đổi xảy ra trong tất cả các thành phần gỗ đặc biệt là hemixenlulo. Ở nhiệt độ 150-2500C những thay đổi lớn xảy ra trong các thành phần gỗ. Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Nguyên liệu gỗ Để tiến hành thực nghiệm tôi đã lựa chọn cây gỗ Bạch đàn Uro tại xã Ba Trại, huyện Ba Vì - thành phố Hà Nội, cụ thể như sau: - Gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), tuổi từ 10 - 15 năm. - Gỗ xẻ có kích thước: 25 x (40 đến 100) x 600, mm. 7 - Số lượng gỗ: 50 thanh/chế độ (0.05 ÷ 0,075m3/chế độ).; Nước trong khoang chứa: 40 ÷ 45 lít. - Độ ẩm của gỗ trước khi xử lý MC 25 đến 30 %. 4.2. Sử dụng thiết bị và dụng cụ thí nghiệm - Thiết bị xử lý thuỷ nhiệt: Sử dụng thiết bị xử lý thủy nhiệt là máy Sumpot tại Trung tâm thí nghiệm và Phát triển công nghệ - Viện Công nghiệp gỗ - Trường Đại học Lâm nghiệp. Hình 4.1. Thiết bị xử lý thuỷ nhiệt 4.3. Phân tích và đánh giá kết quả nghiên cứu 4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến khối lượng thể tích gỗ Bạch đàn Kết quả kiểm tra khối lượng thể tích các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ biểu 01 đến phụ biểu 10 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.3. Bảng 4.3. Khối lƣợng thể tích của gỗ Bạch đàn (g/cm3) STT Dạng thực Số lần lặp 1 3 5 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Thời gian (giờ) KLTT (g/cm3) Nhiệt độ (oC) Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến khối lƣợng thể tích gỗ Bạch đàn 0,6-0,65 0,55-0,6 0,5-0,55 0,45-0,5 0,4-0,45 Hình 4.4. Biểu đồ quan hệ giữa chế độ xử lý với khối lƣợng thể tích (T; 0 C) (τ; giờ) Y1 Y2 Y3 1 140 2 0,584 0,573 0,583 2 180 2 0,509 0,512 0,503 3 140 4 0,579 0,576 0,571 4 180 4 0,505 0,497 0,500 5 120 3 0,623 0,624 0,630 6 200 3 0,481 0,494 0,479 7 160 1 0,542 0,536 0,538 8 160 5 0,512 0,512 0,513 9 160 3 0,509 0,528 0,519 + Phương trình dạng mã: Y= 0,529 - 0,036T + 0,007T 2 - 0,006τ - 0,002Tτ - 0,0005τ2 (4.1a). 8 + Phương trình dạng thực: Y= 1,208 - 0,0068T + 0,0000165T 2 + 0,011τ - 0,000085Tτ - 0,0005τ2 (4.1b). Nhận xét: Qua quá trình thực nghiệm ta thấy khối lượng thể tích của gỗ Bạch đàn đã xử lý thuỷ - nhiệt so với gỗ Bạch đàn chưa xử lý giảm dần từ 0,632 g/cm 3 đến 0,485 g/cm3 (giảm 23,30% so với mẫu đối chứng) khi nhiệt độ tăng và thời gia tăng. 4.3.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến Hệ số chống trương nở ASE gỗ Bạch đàn Kết quả kiểm tra hệ số chống trương nở các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ biểu 11 đến phụ biểu 20 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông nghiệp ta được kế
Luận văn liên quan