Luận văn thạc sĩ kĩ thuật: Nâng cao tính ổn định kích thước gô Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) bằng phương pháp axetyl hóa

nghệ biến tính gỗ nói chung và công nghệ axetyl hoá gỗ nối riêng đã phát tuiển mạnh nhưng ở Việt nam vấn để axetyl boá gỗ mới được nghiên cứu rấtVoi mong muốn có những kết luận cơ bản về

|| BO GiÁO Dục VA DAO TẠO BQ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT.

TRUONG ĐẠI HỌC LAM NGHIỆP.

=>

`:

NANG CAO TÍNH ON ĐỊNH KÍCH THƯỚC GO

KEO LA TRAM (4c: iculiformis) BANG

PHUONG PHAP AXETYL HOA

^

9 XS

Hà Tây - 2006

XỜI CẢM ON

Nhân dip hoàn thành X tận văn tôi xin bày tỏ lòng xâu sắc tới người hướng dẫn khoa học,“ MS Phạm Văn Chương, n nang

dân, giúp đỡ về chưy Ên môn \7A phuong pháp luận &

Xin chân thành cảm ora E3an lãnh đạo Trườ lâm aghiep, khoa

Dio tạo Sau đại học, tập thé én bộ khoa Chế bi Ha là các cán

bộ giáo viên bộ mon Khoa là Oc gÕ và phòng thí nghiệm của Hóa đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian,tEw¡ Hiệu, trang thi hiệu Đề tôi hoàn thành.

luận van này ‹S

Xin cảm ơn những người thân trong\gia đình, hing người luôn yêu.

thương động viên và giúp đ€Ý tồi vẻ ing fe tính thần trong học tập

MỤC LỤCLời cảm ơn

“Chương 1 TONG QUAN VẤN ĐỀ NGHI

1.1 Tinh hình nghiên cứu

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài

2.2 Neuyen/ xử lý ốn dịn Rich thước gỗ 25

`

2.3 Xử l ‘ich thước gỗ bằng anhydrit axetic HÀ

.L Đặc điểm chế Ñyd axede 2

29293131

2.4.4, Thời gian

2.4.5 Xúc tác

2.5 Các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định kích thước %

Chương 3 NỘI DUNG VA KẾT QUA NGHIÊN CUU › x

3.2 Đặc điểm cấu tạo và tính chất

3.2.1 Đặc điểm cấu tạo

của nhiệt độ và thời gian axetyl hóa đến

đối lượng thể tích

34 wg của nhiệt độ và thời gian axetyl hóa đến tính

32

3233

35

3535

36

38304l41414Ị

chat cơ học.

3.5 Xác định khả năng dán đính của gỗ Keo lá tram axetyhóa 59

4.1 4.2 Kiến nghị Ử a 63Kết luận 3

“Tài liệu tham khảo R & oa

ụ 68

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIET TAT TRONG LUẬN VAN

'WPG Mức độ axetyl hóa

ASE Hệ số chống dan nở

DANH MỤC CÁC BẰNG:

Bằng 1.1 Các mức và bước thay đổi các thông số thí nị

Bằng 1.2 Ma tran thí nghiệm xác định ảnh hưởng của quite

kích thước và tínhxel lý của xây

Bảng 3.1 Thông xố chủ yếu của cây lấy mẫu 35

Bảng 32 _ Kích thước mẫu xác định tinh ổn định kích bá 36

Bảng 33 Kích thước mẫu xác định tinh ch: 37

Bing 34 Tinh ehit eu chi yeu eta gheo la tm =ÀY 4“ Bảng 3.5 _ Kết quả xác định các chỉ tiêu đặ trưng choNh ổn định 4

thước gỗ v Bảng 36 _ Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gi 44

Mô hình cấu trúc siêu hiển vi của gỗ 7

Cau tạo mixen xenlulö Ais

Phan tir xenlulo ^ to

Hệ thống liên kết hyđrô trong xenlulô if, RY 19

Liên kết hydro giữa các phan tir xenlu(ô () L6) 20

Mô hình ổn định kích thước.

Hình dang và kích thướcmàng keo

So đồ quá trình axety} hóa

lượng thể tích:

Hình 3⁄8 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian axetyl hóa đến độ bên 56 ép đọc Hình 39 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian axet độ et 56 tiến tĩnh ú 7 Hình 3.10 na “ie ki đàn hồi Hình 3.11 Ta độ bên 57 ins As cy

ĐẶT VẤN ĐỀ

“Gỗ là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi rong nhiều nh vực của cuộc sống bởi hàng loạt các ưu điểm như có hệ số phẩm chất gia

công, chế biến, có mầu sắc, văn thé đẹp, dễ trang sức rato

có rất nhiều nhược điểm, một số nhược điểm KhOngethé ` 6

khả năng hút, nhã ẩm dẫn đến bị thay đổi kích th a liệt dị

hướng nên mức độ thay đổi kích thước theo các ch Ífu(c#y nhau, vì thế gỗ dễ bị biến hình, cong vénh, nứt nẻ SN: đây TẾ hược điểm lớn

nhất của gỗ khi sử dụng gỗ là vat liệu Tính co rúi Hạn ỒN 1o gỗ không

sây khó khăn trong quá trình gia công, chế biến, sử đụng rnà còn hạn chế khả

năng sử dung g6 trong môi trường có, 18 lớn Về độ ẩm.

Chính vì thế nghiên cứu tìm ra các giải pháp công nghệ nâng cao tinh

<n định kích thước gỗ là vô cù cần thiết Đây Tà một trong những xu hướng,

chính nâng cao chất lượng gi đang đc quan tâm trên thế giới Có.

o, dãn của gỗ nhưng phương pháp được xem là hữu hiệu nhất là axetyl HO gỗ bing anhydrit axetic Theo kết quả của nhiều công trình nghỉ gỗ axetyl hoá có tính ổn định kích thước cao, khả năng €hốN nin mộc, Ya tử ngoại và độ bền cơ học tăng so với

gỗ không xử lý c

Một số đấc điểm hết xúc luan trọng làm cho công nghệ axetyl hoá gỗ

phát triển là 6 đợc axetyl hoá hầu như không gây ảnh hưởng xấu

đến môi trường và con Ubi, màu sắc íLbị thợ, đói Công ạt ancy hoá ota

CITT

sống đề HỘI Bg gỗ trong quá trình axetyl hoá Mặc dù trên thế giối công

nghệ biến tính gỗ nói chung và công nghệ axetyl hoá gỗ nối riêng đã phát tuiển mạnh nhưng ở Việt nam vấn để axetyl boá gỗ mới được nghiên cứu rất

Voi mong muốn có những kết luận cơ bản về quá yl hoá với

gỗ ở Việt nam, bất đầu từ gỗ rừng trồng trong luận vấẾ út chọn gố Reo lí

tràm, một loại gồ rừng trống dang được xử dụng rộng rãi ở nde ta VỚihiều

ưu điểm về tốc độ sinh trưởng, mau sắc, trữ lug lý aR anny

axeti (N©)

Vi thế được sự đồng ý của khoa Sau đất học, khoa CHE biến lâm sẵn, trường Đại học lâm nghiệp dưới sự hướng dẫn học Bina TS Phạm Văn.

“Chương luận văn thạc sĩ kỹ thuật" Nang do tính Gn định kích thước gỗ Keo

ẳ trầm (Acacia auriculiformis) bing ipaueb hoá" được tiến hành.

Hy vong ring diy vẽ là ew, fi hg khảo ho các nghiên cứu

tiếp theo nhằm thiết lập chế độ gong nghệ axet

và các loại gỗ nói chung để có shé sin xuất cẩŠ Săn phẩm có chất lượng cao sit

đụng trong môi uường có sự biến dg lớn xẻ do ẩm từ gỗ, đặc biệ là gỗ rừngtrồng

6 Keo lá tram nói riêng,

“Chương 1 TONG QUAN VẤN ĐỂ NGHIÊN CUU

.1.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1.1, Tình hình nghiên cứu ngoài nước AR

G6 là vat liệu xốp, rổng, mao dẫn, di hướng có khả nang erao đối ẩm với

môi trường xung quanh dẫn tới sự thay đổi kích túưỐc, hình dạn; SỀ tác tinh

chất cơ lý của gỗ làm ảnh hudng đến chất lượng (của tấm, Day

là nhược điểm chính của gỗ Vì thế một trong ñhững xu hướng.chủ yếu trong

việc nang cao chất lượng gỗ đã và đang được ‘i khoa học trên thế giới quan tâm là âm các giải pháp nang cao tít định igh titecủa gỗ.

Với mục đích sử dụng gỗ và vai 6 mot cick hiệu qua ở các nude

phát triển trên thế giới như Mỹ, Nga, Nhật, EU png Khong năm qua đã tiến

hành nghiên cứu và áp dụng vào sản xuất các bigs phan nâng cao tính ổn định

kích thước của gỗ theo một số xu hướng sau.(ae `

*

+ Kim ham cơ học các sợi

gh dae Sip xếp vuông góc với nhau, kim

dạng của sđj0p riêng rẽ, Thế nhưng sự kim

này hầu như không là inh hút ẩm của gỗ và khả năng trương của sợi

26 vì bản chất hoá khonEĐithay đối.

+ Tạo lop phủ trong và lớp phủ ngoài gỗ

Lớp phủấioài phổ biển hon, chúng được tạo nên từ các loại sơn, chất

mu và nhu ểng HOP các {O3 ván trang tí với mục

“Trong ván dan cị

hãm một cách cơ học bi

ích cách ly gỗ với môi

uanh, hạn ©hế sự thay đổi độ ẩm của gỗ Lớp phủ trong được tạo

9*(Ềvác dung dich chứa sip và nhựa tự nhiên Các lớp phủ trong fi ‘hing không liên tue Dưới tác

Ấ) ic lớp phủ trong và ngoài không.

+ Lắp đầy các mao mạch gỗ bằng các chất tro với nước

Các chất có tính ky nước có thể ding là parafin, sáp, bitum, cao su, Các

chất này không tham gia phản ứng hóa học với gỗ và không thấm vào hệ thống vi mao quản của gỗ Hiệu quả ổn định không cao c} i lầm chậm

lại quá tinh hút ẩm chứ không làm giảm tính hút ẩm cử gỗ x

"Ngoài các chất vừa nêu trên có thé sử dung cá Toại nhựa tổn: hap khác

như urea- formaldehyde, phenol- formaldehyde, |, súrÕ; Các loại

nhựa cho hiệu quả én định kích thước cao hơn đồng (OAR ng một 6 tính

chất gỗ- cường độ cơ học, độ bên sinh học cứng dụng rộng rãi trong

sản xuất vào những năm 1960 Tuy nhiên/hiện caf xu hờ Ng này ít được sir

ấn sức khòế'£Õn người.

Qué trình thay thế nước bởi ce chat Ôn dinfNCs thể 1- hoặc 2- giai

đoạn Quá trình một giai đoạn là quá trình thay dệnhức trong các mao dẫn gỗ.

bởi các loại nhựa tổng hợp Người ta tim vào,đỗ các loại nhựa tan trong nước

hoặc tan trong rượu Trong quá trilthsdy tiếp Ñó dung môi bay đi, còn nhựa sẽ

ii phóng Đũa vách tế bào Sau đó khi xử lý nhiệt nhựa sẽ chuyển về trang thái không hơồ tan.

còn lại trong các mao dẫn

8 được xử lý bằng phương

pháp này có độ dẫn ing 1/3 Rose 1/2 so với gỗ không xử lý Thế

nhưng phương phái stung do khả năng thẩm thấu của nhựa vào

số kém Quá trình 2 giai đoạn shay thế nước trong gỗ phúc tạp hơn Ví dụ, khỉ

ấp đẩy mao số bởi spl Ge hốt nước rong chúng được thay thế bởi éte của cilengli it độôi của hợp chất này cao hơn của nước nên khi

làm nóng gỗ nước bay,ñơi: còn hợp chất trung gian choán chỗ của nó trong

"ý thề nước như vậy không kèm theo hiện tượng co rút Sau đó

sb chiy ở nhiệt độ cao hơn, Cùng với sự bay hơi của ete hiếm chỗ của nó trong mao dẫn Sip không thé thay thế phi thay thế khoảng 80%, Gỗ được xử lý bằng phương

pháp này chi dan nở bằng 20% so với gỗ không được xử lý Quá trình 2 giai

đoạn đất tiền và ít được sử dụng cho các mẫu gỗ kích thước lớn [30].

C6 thể tẩm mônôme vào gỗ với sự chuyển biến thành polime trong vách

tế bào gỗ ở Liên x0 cũ A.S Freidin và V L Karpov và cộng sự đã tiến hành các thí nghiệm loại này Gỗ được tẩm stirol va sau đó đi

nhờ đó stirol chuyển thành dạng nhựa ky nước, polisti

"hình dạng và kích thước gỗ [30].

Kenaga và Fennesi ổn định kích thước gỗ i sists là chiếu

tia y Khi đó quan sát thấy polistirol đọng lại trong vácÌ (lu mù lên và làm.

din các đoạn vô định hình của phân tử xenlulỗ' gms khi chiếu tia

mức độ sắp xếp trật tự của các phân tử Xentulo giảm, xB, vì các mẫu thu

được lượng bức xạ nhiều hơn thì din nahi hơn [3017

G Goto và S Kadita (Nhật Bản) ổn định ¬ gỗ bằng cách tẩm

ào a6 nhựa phenol - formaltehyde, iếp đó trùng Bum nhựa trong Bb.

Được chú ý đặc biệt là

dung dich chứa rượu furiuril

trong vách tế bào gỗ, nhựa sẽ

Bản quyền cho

1 phíp cel “Goldstein, ông tắm

Khi x lý nhiệt Hiếp đó nhựa sẽ được tổng hợp

"hoc cứ trúc wich

nh swag) bởi hợp chất diy fural, trong trường

hợp riêng là rượu fufurif, fu đnG dẫn xuất chứa clo của chúng đã được.

đăng ký tại Đức bởi K túc Ốngcho rằng các hợp chất day fural có tham

gia phản ứng Hod học với liềnin, bảo vệ gb khỏi tác động của ẩm B S.

Trudinov, AA là (Latvia) cũng đã nghiên cứu ổn định kích thước gd

bàng rượu furfuril [30], ra

nhất của gỗ = hêmixenlulô làm giảm số lượng nhóm OH có trong gỗ dẫn đến.tính hút ẩm của gỗ nói chung giảm Theo F Kolmal và A Sneider tính hút ẩm

của gỗ giảm di khi nhiệt độ làm nóng gỗ 70°C và lớn hơn Hiệu quả ổn địnhlớn nhất khi làm nóng gỗ ở 180°C và cao hơn trong 24 giờ

được xử lý nhiệt có thể giảm 2 lần Thế nhưng phương ph:

với mẫu gỗ mỏng; với gỗ có chiều

nhiệt độ cao trong thời gian đài làm giảm cường độ cơ học của bỏ, TroHý công,

nghệ chế biến gỗ xử lý nhiệt được áp dung cho s

nước Hiện nay xu hướng này cũng đang được phát tr saith đâu Âu, đặc

biệt là ở Phan Lan, Pháp

~ Axelyl hoá (acetylation) >

ih hist ẩm của gỗ

Axetyl hoá là quá trình gỗ chịu tác động của nhydrit axctic, khi đó.

phán lớn các nhóm hydroxyl OH củ nh phần tạo nên vách tế bào (xenlulô, hemixentul, lignin) được thay thế bởi nhóm axetyl có tính ky nước (hyetrophobic} CH,COO- {10}, [7i, (18, (211, 23}.

Anhydrit axetic đã được Su dụng để biỂN tính bằng phương pháp hoá

học (chemical modification)vdi mug dictngng cao tính ổn định kích thước

sÕ, tính truyền dẫn âm thanh, cơ ROE, khả năng chống nấm mốc và tác

động của tỉa tử ngoại từ năm 1920 [18], [22], [23].

Stamm, Sebor Suni (1964) đã thành công khi cho thực

hiện phản ứng giữa nhị ,drôXÿÏ Với anydrit axetie và pyridin ở dạng khí.

hư một chất hy trương nở vách tế bào và là chất xúc túc

cho phản ứng fo sống din ni có thể dat đến 80% với độ axeiyÌ

hoá khoảng 23⁄6 Taikoy/ C50) và Goldstein (1961) đã tiến hành quá trình

axetyl hog eds 1 Nhung dich lỏng cho gỗ xẻ từ gỗ Van sam có kích.

cho thấy độ dan dai của gỗ Bạch dương sau khi được xử lý ở nhiệt độ 170°C

trong 6 giờ và axetyl hoá trong 6 giờ giảm 3,3 lần so với gỗ khong xử lý [29]

A Kalins, M V Grinberg, D V Okonov (Latvia) đã

hoá gỗ Bach dương và gỗ Thông bing anhydrit axetic

trường điện cao tần Cúc ác giả đã khẳng dinh thời gian axetyT hoá sứt gần S

~ lần so với lầm nồng trong trường nhiệt độ để ti ing ni UO axetyl

hoá [31] @

K P Svalbe, I O Odolina, viện ‘ages? Lata, đã xử lý gỗ

“Thông bằng hơi anhydrit axetic Các ông đã kiểm tra ïnức độ rửa trời của gỗ

axetyl hoá trong thời gian 2 tháng và khẳng định gỗ axetyl hoá hầu như không

bị rửa trôi Kết quả nghiên cứu của có ing khẳng định rằng gỗ axetyl

hoá có tỷ lệ dan nở theo chiều tiếp tuyến giảm 5 ee theo chiều xuyên tâmgiảm 3 lần, hầu hết các tinh chất cơ học tăng Kei '%, cường độ uốn tĩnh vàkéo giảm không đáng kể, gỗ ki bị thay đổÏ màu xắc và không có mùi [34],

Năm 1981, Nhật Ban ng4[ong việc tiến hành axetyl hoá gỗ.

ở quy mô công nghiệp Ngắnl nghiỆp:Nhật Bản đã sản xuất vật liệu gỗ

axetyl hoá cổ tên th ú là Daikết Šó tính ổn định kích thước cao Các

‘sin phẩm gỗ axetyl hgá dh ung trong môi trường có sự biến động lớn về

độ ẩm như làm tường, buổng tim, cửa hoặc vấn sàn [26].

Waldemar Homan, Vigi)Cong nghệ gỗ Hà Lan đã tiến hành dự án

“Modified We úpable arid Durable”, một trong các giải pháp chính là biến tính gỗ bằng anhydrivaketic nhằm tạo ra các sản phẩm gỗ có tính én định

kích thước i ly chống nấm mốc và chống tia tử ngoại [17]

thước ASE của gỗ Linh sam đạt 75% khi xử lý trong anhydit axetie sau 8 h

được đun nóng [22]

Giáo sư Mili (1999) đã tiến hành nghiên cứu cô) iến Ko gỗ

bằng phương pháp axetyl hoá không dùng chất xúc táế hoá học mà 3

nhiệt độ để làm tăng tốc độ phản ứng thay the ¬

CH;COO Ông đưa ra kế hoạch nghiên cứu ak 10 Jose mô khác.

nhau: phòng thí nghiệm, ở phòng thí nghiệm ở quy À „ thử nghiệm sản

xuất, mức độ phát triển công nghệ và thực hi 1g công (itp BI

Tai Thụy Điển đã tiến hành nghiê cônš'Công nghệ axetyl

hoá sợi gỗ để sản xuất ván sợi có tính cống ẩm đàcmấm mốc Năng suất khoảng 4000 tấn sợi gỗ được axetyl hi năm) ›Đây là kết quả nghiênsứu của nhiều viện nghiên cứu, uường Đại học “hiên cứu vẻ biến tính gỗ

Chalmers University ở Goteborg, Sweden và USN} Phòng thí nghiệm Lâm sản

ở Madison, Wisconsin (Rowell và cộng Ñ 1986) hợp tác với British

Petroleum ở Hull, UK [27] ~

Cong ty Akzo Nobel đã (AG 2 tri8IPEUR cho 65 doanh nghiệp va các

cy! hoá vế đà hành công Trong một năm sin

nhóm

‘eo quan nghiên cứu về

xuất khoảng 50.000 A be

Eichi Obatay vì Grit Viện Công nghệ gỗ của trường Đại học

tổng hợp Akita, Nhat Bản để Giga hành axetyl hoá gỗ Văn sam và đánh giá

6 bằng phương pháp thir độ trương nở của gỗ axetyl

Go khúc nhau: nước, benzene và toluene, etylene

hoá trong các dung moi

glycol v qi nghiên cứu cho thấy gỗ Van sam được axetyÍ hoá

có ức cao [25]

ign công nghệ gỗ và xây dựng châu Âu, tại Hội thảo

vé nâng cao tính cạnh tranh va ác sản phẩm gỗ trong

nghệ axetyl hoá gỗ và furfurol hoá Thụy Điển và Hà Lan là hai nước đi đầu

trong công nghệ axetyl hoá gỗ [6]

GS Andrei Morozovs, viện Hoá gỗ, trường Đại hi

nghiên cứu tính ổn định kích thước của gỗ Thông đi

axetic kết hợp với dầu thực vật Ông đã đưa ra được.

trình thẩm thấu anhydrit axctic vào trong gỗ Kết

.được thời gian xử lý và hệ số chống dan nở đạt 85%

Holger Milizl, Behbood Mohebby, hag (2003), trường Đại

học tổng hợp Gottingen, Đức đã nghiên c 18 nin kích thước và khả năng chống nấm mốc của gỗ Thông và\gỗ Bạch đương (Fagus sylvatica)

được xử lý bằng anhydrit axetc ở nhí 130°C Kết quả cho thấy gỗ có tính ổn định kích thước cao và khả năng chống nếm,mục trắng và nâu rất tốt

1221 ry (@

Kết quả nghiên cứu củấ»T.K Dhani ran, Viện nghiên cứu Lam

nghiệp, Peechi Kerala, cho thấy gỗ Gxo sungau khi xử lý bằng anhydrit axetic

đã nâng cao được tính én định ÔN thuổể {hệ số ASE đạt 85%) và cường độ

ở họ€ của gỗ hồu nhớ áoz thay ach@hcác sin thẩm gỗ có thể sử dung &

môi trường luôn có vẻ độ ẩm [15].

Kết quả nghiên eifijéia, DrEher và cộng sự (1964) về axeyÌ hoá gỗ

‘Thong, Sôi đỏ, Êtho thấy tíh bn định kích thước gỗ được nâng cao, khối

lộ paging thé, độ cứng tĩnh được nâng lên Nhưng cường độ uốn tinh, môdufđấn hồi uốn tĩnh và cường độ kéo đọc thé giảm so

g TỒY nhiên, mức độ giảm không đáng kế

uá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ

ps Creemers, Bert Katenbroek và Waldemar Homan,

ở ngoài trời Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng mang sơn rất tốt thể hiện

‘qua khả năng đán dính và mau sắc bể mat gỗ ít bị thay đổi [

Hiện nay công ty Titan Wood đã xử lý khoảng 2:

sin xuất nhiều sản phẩm gỗ axetyl hoá có chất lượng e:

ing nám để

cửa số Ấy phú

mặt, vấn sàn, vin dn, ván lạng, sin phẩm gỗ ngoài ời, đồ gỗ làm tà thuyền, làm vách ngăn nhà {18] ay

Holger Miliơl, GS Andris Morozovs, Waldaiva® J( oman, viên

nghiên cứu gỗ SHR, Ha Lan đã phan tích mt độc hại cffấ 26 được axetyl

hoá bằng phương pháp đốt và đi đến kết {war iB axctyl hoá than

thiện với môi trường, các chi tiêu về chi ;, CO,,'GO, hydrocarbons, NO,

đều đạt yêu cầu, thậm chí còn thấp hi với ‘gigi hạn cho phép [17].

Goldstein và cong sự (1961) đã tiến hành axety! hoá gỗ không cần chất

xúc tác Ông sử dụng hỗn hợp anhydrit axetic Oyler không cần bất kỳ chất

xúc tác nào ở nhiệt độ 100 - Ì trong đi Rien áp suất chân không Andi

Jorissen, Ferry Bongers, BeryKattenfrock xà Waldemar Homan đã nghiên cứu

ảnh hưởng của quá trình xử WÖBấUydrif2axetc đến tính chất cơ lý của gỗ

“Thông Kết quả nghiên eứu cho thấy ciðng độ ép dọc, độ cứng tinh, khối lượng thể tích tăng, khả lần dínhcủa gỗ đã xử lý tăng Tuy nhiên cường.

độ uốn tĩnh, modun i uốn tĩnh giảm nhưng không đáng kể (giảm

3%-10%) [22 ] Dy

Tóm kích thước gỗ bằng phương pháp axetyl hoá được

nghiên cứu từ lâu và tron§.Bững năm gắn day được ứng dụng rộng rãi ở quy

mô công hiện ÚC sin XỒát gỗ biến tính (acetylated wood) thương mại ở một

(Netherlands) chủ trì đã dé cập đến vấn để nang cao ổn định kích thước gỗ sử

dung anhydrit axetic và khẳng định xu hướng này cẩn phi

‘va hoàn thiện trong tương lai

lược nghiên cứu

6 Thụy Điển, Nhật Bản đã có các nhà máy xử lý ety! hoá kết hợp với công nghệ vi sóng với mục dich làm nóng “inhyrịt axetie đang

được sản xuất với số lượng lớn các sản phẩm gỗ có chất lượng cao *``

“Tại Nga nghiên cứu nâng cao tính ổn di ước gỀ sử dụng

anhydrit axetic đã đựợc nghiên cứu từ những năm 1 "nhạy Vấn tiếp tục

hoàn thiện công nghệ và triển khai vào sản xu: -c

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ay

Trong những năm gin đây, công nghề biến tinh gỗ theo các xu hướng

khác nhau như nâng cao khối lượng tt sh chất cỡ vật lý, ổn định kích thước gỗ đã được nhiều nhà khoa học, nhà sin xh quan tâm nghiên cứu Một số công trình nghiên cứu véién định kích tước: của gỗ đã được thực hiện

tại trường Đại học Lâm nghiệp Rrận Van Chữa nghiên cứu ảnh hưởng cửa.

PEG đến chất lượng gỗ biếnđính thể› xu:hướng ổn định kích thước [2] Vũ

Huy Đại, Nguyễn Minh Hùng đã ÑÑftiên GFL ảnh hường của quá tình xử lý vi

xóng đến tính ổn định

nén đến tính ổn định

ước của BO) Trim trắng, ảnh hưởng của tỷ suất

ci g6 biến tính từ gỗ Keo tai tượng [4] Ta

it tình axetyl hoá kết hợp với xử lý nhiệt

lạ, kết quả cho thay hệ số chống din nở của gỗ dat 65% với

% và gỗ có tính ổn định kích thước tương đối tốt [5].

guy Trần Khánh đã nghiên cứu ảnh hướng của thời xef( Bến tinh ồn định kích thước của gỗ Keo lá trim |6]

yyén Anh Tuấn đã nghiên cứu quá trình axetyl hoá gỗ

xử lý trước là dung dich NaOH, axít axetic và sau đó

(cúc Kết quả thu được gỗ Bạch đàn có hệ số chống dãn

“Tạ Thị Phương Hoa,

Nhìn chung, vấn dé axetyl hoá gỗ ở nước ta mới bất đầu được nghiên cứu các kết quả cho thấy tính ổn định kích thước của gỗ a

Mặc dù các kết quả trên mới chỉ mang tính thử nghiệt

đã đặt nên ting ban đầu cho các nghiên cứu tiếp theo Ax

1.2 Mục tiêu nghiên cứu ^ `

- Xác lập ảnh hưởng của nhiệt độ và thời giạñ xử lý anya axeúe đến

tính chất cơ học chủ yếu của gỗ 5) fey

~ Xác định kha năng bám dính mang ko %

1 3, Đối tượng nghiên cứu ~

+ Gỗ Keo lá tram 8 tuổi, vùng s lái XH Mai, Hà tây

+ Công nghệ ổn a6 bÄấg bceyl hoi.

4 Nội dung nghiên cứ l6)

‘© Xác định tính chất eB'ly chữ yếu của gỗ Keo lá tram chưa xử lý

® Nghiên cấu ảnh hưởng Sáu nhiệt độ và thời gian xử lý anhydrit axetic

đến tí Ñ KÍdŸhước của gO: hệ số chống din nở ASE, he số

chống hút nước RWẦ) hệ số chống hút ẩm MEE, mức độ axetyl hoá.

hường của nhiệt độ và thời gian xử lý đến một số tính

yếu của gỗ Keo lá tram: độ bén ép doc, độ bên éphồi uốn tỉnh, độ bền uốn tĩnh, độ cứng tĩnh, độ bên

+ XÁC dint độ bên kéo trượt màng keo của gỗ Keo lá trim đã xử lý vàkhông xử lý

1.5 Phương pháp nghiên cứu.

© Phương pháp kế thừa: Tìm hiểu, kế thừa các tài liệu yà các công trình

nghiên cứu ở trong và ngoài nước có liên quan đến vất tên pe

«+ Phương pháp thực nghiệm: NS

+ Mẫu ht nghiện: Quy cách mau xá dịnh nhát vật lý: khổi Tượng

thể tích, độ hút nước; tính chất cơ học theo TCVN lý gỗ lam khảo

các tài liệu ISO (cụ thể sẽ được trình bày ở phần thực ngữhếtổ), >

+ Xử lý gỗ bằng phương pháp axcty! hoá

-“Trong phạm vì luận văn lựa chọn giải pháp xử LÊBõ trong anhydrit axee được làm nồng 7

Quá trình thực nghiệm được tiế ø An phấp ngâm thường

trong nổi inox

Quá tình biến tính gỗ được tiến bài Ne cách ngâm gỗ tong

anhydrit axetic được làm nồng/đến nhiệt độ,Êhác nhau trong thời gian khác

nhau nên chúng tôi lựa chọt lương din bế trí thực nghiệm đa yếu tố, bố trí

theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy, Mai

+ Bổ tí thí nghệ ay

ế thf nghiệm căn cứ vào mối quan hệ thể biện

raxà yếu tố đầu vào là quan hệ tuyến tính hay

này sẽ giúp ho việc lựa chọn phương pháp bố trí thực liều các thí nghiệm không cần thiết.

tua phân tích lý thaget về sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến

của đra, luận văn đã lựa chọn phương án thiết kế thí

Hiểu thiết kế thí nghiệm này vé cơ bản giống kiểu thiết

| Đa thức xấp xỉ bậc hai có J biến

Ye ay Saat Net Deak Ke ay

chứa c},, tham xố cần ước lượng yyy Ayahmà điều tiết nó cần ít nhấtCia điểm thí nghiệm (chú ý rằng mô hình (4.1) đưa ra a

tính tổng quát nếu đặt X,X,= Z„

Yea tax, tay, tax? tax?

Uu điểm của phương pháp này, là có thé th

yếu tố đầu vào và đầu ra là ở bậc nhất hoặc sp l

thiết kế 2! không đáp ứng về số điểm thí nghĩ

X =+ J ứng với mức cao; X = -1 mức 5

«+ Yếu tố đầu vào,

‘T- nhiệt độ xử lý 3 cấp: cấp cao, biữa, thap Teng ứng với 110°C,

~ Mức độ axety! hoá WPG.AWeigh percent gain):

~ Hệ số chốn Mãn nở ASE YAntiswelling efficiency);

- Hệ hút nướệ-RÂNA (Resistant water absorption);

_

ˆ chốn) an (Moisture absorption efficiency).

+) Tin lý chí yếu: Khối lượng thé tích, độ bền ép dọc, độ bền

ép ngang, độ bên uốn Ait, mô dun đàn hồi uốn tĩnh, độ bến trượt dọc, độ cứng lữ Ns

gian xử lý lấy ở 3 mức: cao, giữa, thấp Các mức và

bay ở bắng I.1 Lựa chọn giá tri thay đổi dựa trên kết

Bing ma trận thực nghiệm được,

Bang 1 2 Ma trận thí nghiém xác định ảnh hưởng của quá trình xử lýnlpdrt øacie đến nn định ih hue và nhi cư của số

[ Ký” Tố đầu vào l đầu ra

| hiệu | Nhiệt [Thồi gian| Tính ốn đình kích thee, “Tính chit coy

| seri | độ a | axctyl

| Tis, | xetyt |hoá,t,h| Độ l só]ề số| 'y Jou [oul o,| E | H

| hóa, kexet|chống khøng|cbóna!

Mỗi seri mẫu thí nghiệm gồm 6 mẫu được cắt theo kích thước xác định

tuỳ theo từng tính chất theo TCVN vẻ thử cơ lý gỗ được ký hiệu

xyZ-Ở day: x- cấp nhiệt độ xử lý( x=l, 2, 3 tương ứng,

130°C); y- cấp thời gian ngâm trong anhydrit axetic (y=

8h, 10h, 12h) ; - số thứ tự của mẫu trong seri thí ni

+ Phương pháp sử dụng tiéu chuẩn ~š

Xác định các tính chất vật lý, cơ học của miu xHY #4, đối Šhứng theo các tiêu chuẩn của Việt Nam về thử cơ lý gỗ OẾĐêu chuẩn Ếế thể và phương,

pháp xác định được trình bày cụ thể ở chương 3 ay

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiến odd

Kết quả nghiên cứu của luận xu Hing mới trong việc sử

dung và nâng cao chất lượng gỗ Keo lá trầm và các loại gỗ khác theo xu hướng biến tinh gỗ bằng phươnỂÏpháp hoá học (Đồng thời là cơ sử khoa học

để xây dựng quy trình, tinh toát chọn ae" thông số công nghệ khi biến tính gỗ bằng phương pháp a) Ta

9

Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN

241 ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CUA GỖ LIEN QUAN Ð TÍNH CO RÚT VA DAN NO

Gỗ là vật liệu tự nhiên có tính đị hướng cao, được c các lế bào

xếp dọc than cây (chiếm tới 90 - 95%) thể tích và tế báo ang th cây

(chiếm đến 5 - 10%) Cúc tế bào gỗ có dạng hình ống/Bao gồm váchÝvà ruột.

Vách tế bùo được cấu tạo bởi ba thành @bÄŸ chữ yer xenlulô,

hemixenlulô, lignin tất cả các thành phần này đều là eRe Polime) chúng hop thành mạng lưới dan xen trong vách tế bào đó xenlffO (50 - 55%) là

W%)aà hemixenlulô

(15-25%), còn gọi là các chất nên (matrix) Cáẻ phân tử xenlulö [C,H;O;(OH),],

với n = 5000 - 14000 có cấu tạo mach, kết xới nhau tại các vị trí 1,4

nhờ cầu nối Oxy hình thành lên chuối xenlulô Nhiều chuối xenlulô liên kết

với nhau nhờ cẩu nối hydro tậo nên mixenxSflô Khoảng 40-50 mixen

xenlulô sắp xếp thành một khối

thành phần chính tạo nên vách tế bào, lignin (2

ích thước Frat cất ngang 3x5 nm được gọi

là bó mixen xenlulo Từng HÓ mixef xenlulô được bao bọc xung quanh bởi

một lớp hemixenlulô kết hợp v M lượ§ nhỏ lignin, và ngoài cùng bao bọc.

bởi một lớp lignin tạo, khối vấNgÌchấc có kích (hước mat cất ngang.

khoảng 5-10 nm Cáckhối vững chắc đầy sắp xếp tao nên vách tế bào [14]

Mơ hình cấu tạo siêu hiển vi của gd lá rộng do Hoffmann và

Paramesweran xây dựng năm 1982 được thể hiện ở hình 2.1

glucozit 1, 4, cĩ cong 11 WeEC,H,0.(OH),,, = $000 - 14000 Tri số

vào nguốn sốt xenlulơ, phương pháp xử lý Độ tring hợp ính chất của xenlulo Chuỗi xenlulữ chứa từ 200 - 3000 phan tử xenluld, Cấu tạo Pn từ xenlulơ được mơ tả ở hình 2.3, Trong mỗi

mắt xích của ÿl xến lo cĩ ba nhĩm hydroxyl (- OH) ở các vị trí 2, 3, 6

bác nhất và hai nhĩm bac hai) nên cĩ thể xem xenluld

Ja mộtrượi 6a.€Rứẽ, bọ: cao.

tình là và 4 phan tử xenlulơ sắp xếp cĩ trật tự, cĩ cấu trúc bên vũngnên dung mơi và hố chất khổ xâm nhập

Hinh 3.3 Phan tử xentul

Do đài vùng kết tinh thường từ 30 - 60 ing võ định hình là vùng.

mà các phân tử xenlulô sắp xếp không trật tự, cấu lônlệo nên dung môi

của xenlulô, khả năng phản ứng của hydroxyl đóng vai trò

quan trong.

Hệ thing len ket hydro trong xenlalô [I1]

ae

thiểPnhiên tồn tai các liên kết hydro nội phân tử và các

c phân tử Các liên kết hydrô nội phân tử được tạo ra:

qxylở C; của một mắt xích và O thuộc nhóm hydroxy! ở

ð kẻ; giữa H của nhóm hydroxyl ở C, một đơn vị mắt xích.

và O nằm ig của đơn vị mắt xích liên kể Liên kết hyđrô giữa các

phân tử tạo ra giữa hydro của hydroxyl ở C, của đơn vị mmất xích trong một

đoạn mạch và O của nhóm hydroxyl ở C, trong đoạn mạch khác

“Trong phân tử xenlulô có các liên kết

C-kết hóa tị Khác chứng ất bên vững và có lực lien ft

€- C- bằng 62,77 Keal/mol), trong khi đó của liên ke

còn lực Van der Vaals ~ 2 ~ 3 Keal/mol ig phân từ“Xênlulô chứa rất nhiều nhóm hydroxyl nên giữa các phân tử tồn tại it nhithliên kết hydro, vì

thế lực liên kết giữa các phân tử rất lớn và lớn hơn rất nhiều lực hóa học liên

tha sác phản tử xenlulô có thể

kết các mắt xích trong phân tứ Liên kí

biểu diễn như 2.5 [32].

Liên Kéthydro giữa các phan tử xenlulô

AS

Tằ,vào nghĩa là phân tử nước vào giữa các phân tửliên kết hydro qua các phân tử nước, theo sơ đổ ở hình

khoảng cách giữa chúng càng lớn nói cách khác sợi xenluld trương nở, Điều

này giúp ta giải thích tính co rút và dan nở của gỗ.

Hinh 26 Liên kết hydro gitta các

trường né trong nước

Xenlulô là chất cao phân tử có cực, như vậy đung moi gây trương hay

hoà tan xenlulo cũng phải là Ging môi có các, Thực chất quá tình trương

các phân tử xenlulô tang lên, dn đến it kết của chúng điên kết Văn der

0 để BP xe dich và trở nén lồng lêo hơn, đồng

vỡ Seiko điều kiện thuận lợi cho các tác động

tử xenlulô trong gỗ {10}

c Nó không tan trong nước va các dung môi hữu

|, axeton ), trong dung dịch kiểm, nước, axit vô cơ

mg dung dich phức đồng ~ amôniắc Cu(NH,),(OH),,

dung dich ), 83%, H,SO, 72% và trong một số dung môi đặc biệtkhác

Hemixentulo

ing như xenlulô, hemmixenlulô là các polysacarit, cất

bào, nhưng so với xenlulô thì hemixenlulô kém ổn định

phân giải ở nhiệt độ cao Hemixenlulô gồm có pentosar

(C¿H,;O,)„, n = 50 - 200,

‘Ham lượng pentosan và hexosan trong các l có) MS ở gỗ lá

rộng lượng pentosan nhiều chiếm từ 19 - 23% còn oy 4», ở gỗ lá

kim tỷ lệ pentosan và hexosan xếp xj nhau Age 10 ZIÖ% Nói chung

hemixenlulo dé bị thuỷ phân dưới tác dung của axi ay

Lignin om

La hợp chất cao phân tử có đặc, Lighin)'CÓ cấu tạo phân tử rất

phức tạp, với nhiều kiểu liên kết dime Hon ñữa các đơn vị mất xích

Phenylpropan lại có nhiều loại nhóm chức như fitoxyl COCH,), hydroxyl

(-OH) Do đồ lignin có thể thanygia hàng BỆNH ứng hoá học như phản ứng.

thế, phản ứng cộng, phản hg ôxy hoá, phản ứng trùng ngưng, tring hợp,

tạo nên vách tế

Lignin cũng có tính chất hoà 8W trong những dung môi thích hợp

như dung dịch kiểm xích tron phan tử lgnin liên kết với nhau bằng

những liên kết ete và liên, ~ Clué ra cấu trúc mạng phức tạp.

Liên kết C - vững ối với xử lý hoá học và là yếu tố cơ bản

ngăn cin xự tạo fñành các dda Phân tử lignin trong những xử lý hydro hoá,

phân giải Lignin tham gia liên kết hydro với xenlulô và hernixenlulô Với năng lượnÈ tiên kết khá lớn Do có nhiều nhóm chức trong

Rein cận tốt với polysaccarit, lực tương tác giữa lignin

Jn tế bào trở nên rất lớn Bên cạnh liên kết hydro, giữa

fia vách tế bào còn có tương tác Van der Vaals Loại

ing góp phần cản trở quá trình hoà tan lignin dưới tác

“Tinh hút ẩm của gỗ được xác định bởi thành phần hoá học của nó cũng, như cấu trúc vách tế bào Trên quan điểm của hoá keo, nhí chất hút ẩm của

26 được xác định bởi sự có mặt trong nó số lượng lớn a xi Giữa

các chất tạo nên vách các mao dẫn và các phân tử nước: chúng soi lực

tác động giữa các phân từ Van Der Vaals với lực liên kết 8 KEaimgly eon có

các liên kết hydro giữa các nhóm hydroxy! trên 4 mo và nước, năng lượng của chúng khoảng 15 - 18Keal/mol Vì VAGUE tí hút ẩm được

xác định bởi bản chất hoá học gỗ: khi gỗ sheer <i phan từ không, chỉ xy ra hấp phụ vat lý mà cả hoá học [30] ay

“Tính chất hấp phụ của một chất hat Đầm bất kỳ phụ thuộc nhiều vào cấu

tạo của nó, nghĩa là vào số lượng Ì tảng hoc các mao dẫn,

thước và hình dang của chúng Diện tích bé mat tfong của chất hút bám có ý

nghĩa rấ lớn, không ít trường hợp nó đại giá trị là

chỉ là ru6t Šác tế bào như ta thường biểu mà còn

tao din trong vách tế bào, Người ta phan thành

độ rồng hở - ở dạn; dân nói với nhau và độ ring kín - ở dạng các lỗ.

không nối với nk số Sead rỗng hở vì mac dù có cấu trúc tế bào nhưng.

vách tế bào lệ với haw nhờ hệ thống vi mao dẫn, chúng đảm bảo sự liên hệ giữa các tế bị rieđ biệt IB0I.

ich dfiuée lỗ thông ngang hoặc các mao dẫn của gỗ có thể

a

+) Các mao dẫn cĩ đường kính từ 0,2m đến 0,5mm Các mao din

thuộc nhĩm này chiếm thể tích lớn nhất trong gỗ, vì ruột của hầu hết các tế

bào thuộc nhĩm này;

+) Các vi mao dẫn đường kính nhỏ hơn 0,2m Mae dù tỷ xẩm

dẫn nhĩm này khơng lớn nhưng chính chúng đồng i tr quan trong trong.

vige tạo thành bể mặt trong của g6.

R ả Cc^ š

C6 vai trị đặc biệt quan trọng trong quá trình Hai của bỗ là các vi

mao dẫn cĩ đường kính bằng hoặc lớn hơn di sh phân TẾ nước.

Bằng chứng vé sự cĩ mặt của các vị mao dW tronkÈõ là dải quan sát

được khi phĩng dai nhiều lin các lớp riêng Vẽ của váểh-tế bào, cũng như qua thí nghiệm của Uorgrop, ơng đã nghic 26 được Xứ lý clorid vàng dui

kính hiển vi điện tử Ong đã kết luận rằng giữa các mixen xenlulơ của gỗ tồn

tại các vi mao din (các khộẩt cách) cĩ chiết rộng 70 - 100 A° Trong

khoảng cách đĩ cĩ thể cĩ 20 - un tử nt J0)

Sự thay đổi lượng mi rong tách tế bào chính là sự thay đổi số lượng phân tử nước giữa các xenluÏ8 eting chính là sự thay đổi số lượng.

liên kết hydro giữa cá in đến Rhoủng cách giữa các mixen thay đổi,

bể dày vách tế bào t kíclihtĩc gỗ thay đổi, nĩi cách khác gỗ bị co.

rút hoặc dain nở Se

“Tom Iai tơn tạ cég adm hydroxyl trong các thành phần tạo nên

vách tế bào, ih vố Sổ các liên kết hydro giữa vách mao dẫn và nước

TA nguyên nhân làm Cho ẤN co nữ hoặc dani chỉ co rất hoặc dân nữ khi lượn trong gỗ giảm hoặc tăng.

lý hố học, các tắc nhân xử lý xâm nhập vào tế bào gỗ,

ic với các cấu tử gỗ ở dạng này hay dang khác làm cho

tác nhân

liền kết ngang (cầu nối hydro) giữa các cấu tử, đặc biệt vàchủ yếu là liên kết hyđrơ giữa các phân tử xenluiơ

chủ yếu

Khi có tác động của tác nhân xử lý vào các cấu tử gO, giữa các cấu tử có

sự thay đổi như sự thay thế một số nhóm chức, khoảng cách giữa các cấu tử

chứềYnhóm hydroxy!

OH) Nhóm chức này đóng vai trò quan tọng trong việc tương tác giữa gỗ

và nước, Gỗ co, din khi lượng nước tl cấc Aj thao dẫn trong vách tế

bào giảm hoặc tăng, mà căn nguyên của nó là những ion tự do OH trong Khu vực phi kết tinh của xenlulô hấp;phụ thành phi hước trong không khí đồng thời hình thành vô số liên kết với ph nước Khi lượng nước thấm.

tung lên số lượng liên kết hydro hìnÌ thành trong các mao dẫn tang lên, làm

độ rộng các mao dẫn tăng fen, BỀNẤy WRITE bào táng lên, 26 dẫn nở Ngoài

óc thànhph khác cũng hút nước Hemixenlulo

"hút nước rất mạnh, ti ưối cùng là xenluiô,

“Tính hút ẩm va vự ý đồid©h thước gỗ có thể được hạn chế bằng một

số phương pháp vỗ ưu điểm lỗ vẨh giữ được thành phần các chất cấu trúc nên

vách tế bào Bi tạo các mối liên kết ngang hoặc bịt kin các vi mao dẫn

trên vách tế bào đều có \M€Tâm giảm khả năng hút ẩm và tầng tính ổn định kích thướ c clĐYhoá học có thé tạo mối liên kết với các nhóm

hydrit, epoxy, andehit, Như vậy để nâng cao khả năng

ổn cha cl fim khả Gt nước của xenlulô,

ra hemixen Iulô, lignin,

vi mao din bằng các chất trợ với nước

Gỗ hút, nha ẩm dẫn đến bi dan nở, co rút, mặt khác mức độ co dan của

gỗ theo các chiều khác nhau không giống nhau, làm cho gỗ,đễ bị cong venh,

biến dang, nứt né gây khó khan trong quá trình gia công, chế: sử dụng

3

đó tụng

các phương pháp xử lý vật lý, hoá học hay hoá lý để lý gỗ nhÄtnÄng cao

tính ổn định kích thước của nó là khâu quan tr ge ine cao chất

lượng và sử dung hợp lý gỗ Nguyên the xử lý én dịn ĐM(ft cứu thước của gố

1B duy trì những tính chất ưu việt vốn có của tam ‘aim tính hút ẩm

và nhủ ẩm cña gỗ, nghĩa là làm cho gỗ ổn định kích thước thé phân thành

2 phương thức xử lý: —

‘Day là nhược điểm lớn của gỗ khi sử dung gỗ là vật

+ Xử lý chỉ nằm gọn trong khu vực ph của XỀnlulô trong vách tế bào;

+ Không x lý wich tế bào màchỉ điện dy, căn hoá chất vào trong

khoang tế bào ¿ SS

Theo Militz, Becker, Homan (1997) c

lý ổn định kích thước gỗ nhir Lote

thể biểu điễn một số mô hình xử.

nước thấm vào các vi mao dẫn trên vách tế bào các liên kết hydro giữa vách

mao dẫn và nước được hình thành Khi gỗ được xử lý bằng anhydiit axetc các

nhóm axetyl (CH;COO-) sé thay thế các nhóm hydroxyl phường

trình phản ứng sau: A

Wood-OH + CH,CO-0-CO-CH, + Wood-Q- CC

Nhiều nhà khoa học như Misato Nori

Homan, (Hà Lan); Miliz (Đức), Rowell RM Monoovs (Nga) đã

cho rằng bản chất của quá trình axetyl hoi ao tính ổn định kích thước của gỗ là dùng anhydit axetic để like dong nhónf{CH,COO-) ky nước thay thế nhóm (-OH) thân nước trong cỗ, nhóm (CH,CÕO-) có thể tích lớn

hơn thế vào các nhóm (-OH) làm nói fong các mao diin trong vách tế bào làm

cho thể tích và khối lượng gỗ tăng lên Nói cách khác do có sự xâm nhập của

nhóm (CH,COO-) làm sản sinifhigu ứng tang thể ích (Bulking Effect), khối

lượng gỗ tăng lên nhưng vì piưÈ"độ tăng cữa khối lượng lớn hơn nên khối

lượng thể tích g6 tăng lên Ý lắm chổ ổn định kích thước là số lượng

nhóm thân nước (OH) giảm di, nhóm (CH,COO-) ky nước được thay thế vào

tăng thể tích và chiếm, ất đinh rong các mao dẫn (10), 29)

i {ugh axetyl hoá phụ thuộc vào số lượng các

L{(CH,COO-) Rõ ràng rằng xố lượng các nhóm.

(OH) được 1 g nhiều thị TÍnh hút và nhả ẩm của gỗ càng giảm.

Nhu vay, hig

nhóm (-OH) dugesthay th

Khi dùng ơn thuần ánÿdrịL axetic làm tác nhân axetyl hoá, tốc độ phản

tiến hank nhiệt độ cao.

va đưa phản ứng di theo chiều hướng có lợi

cần di Xúc tác cho quá trình axetyl hoá bằng anhydiit axetic

là anit» PUCIO,, H,SO,, H,PO,; pyridin; clorua kẽm, axetat naời,

“Tuy nhiên khi sử dung các chat xúc tác gây 6 nhiễm môi trường và làm

cho tính chất cơ học của gỗ giảm xuống Vì thế, hiện nay

xuất ở nhiều nước trên thế giới người ta sử dung tác nhân I lộ để tăng

Q

hiệu suất phản ứng A

Cong nghệ axetyl hoá gỗ ở Thụy Điển đã dùng vi sói đề Jầh nóng

anhydritaxetie tong quá tình xử lý Trong điêu Kept hi») nước ta

chưa có, luận văn đã lựa chọn giải pháp làm nóng axeti¢ bằng cách

làm nóng đến nhiệt độ 110 - 130°C để tăng hiệ suất phản tng

24 CÁC YẾU TỐ ANH HƯỚNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THẤM THAU CHẤT LONG

VÀ QUÁ TRÌNH XỦ LÝ mar

Khả năng thẩm thấu dich thé vào/gö:eó'ý nghĩa đặc biệt quan trong khi

tim chất hóa học vào gỗ Nó phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố: cấu tạo gỗ,

đặc inh của dịch thé, phương pháp đưa địch thể xà ong 26,

—

+

š bào Xếp độ,và xếp ngang thân cây Các loài

Ấ sắp XẾp giữa các tế bào trong cây khác

nhau, Khả năng thẩm ú chất củ tô phụ thuộc vào khối lượng thé tích,

hình dang và kích thứớc ếùa hệ thống mao dẫn trong gỗ Sự dịch chuyển của

nước và dịch thể trong gi

2.4.1 Cấu tạo gỗ.

Gỗ được cấu tạo từ cá

cây khác nhau, tổ thành tế bào

thể ấƯợc thực hiện qua 4 con đường: ruột tế bio,

khoảng trống giữa các tế bào; tàng {6 thông ngang, vi mao dẫn trong vách tế

- ~~

bào, >,

số lá kim để bào (hực hiện chức năng dẫn truyền và chiếm tỷ

tế bào dài và hẹp ở hai đầu, nằm dọc than cây, Đường

b động: ở phần gỗ sớm từ 3,10 đến 5,10 m, còn ở

10 đến 2,5x10%m (331.

lưu thông với nhau nhờ lỗ thông ngang có vành, màng

các lỗ thông ngang có các lỗ nhỏ, dường kính các lỗ này khoảng 2,107- 6,I0”

mm Các lỗ thông ngang có vành chủ yếu trên vách quản bào ở phan hai đầu hẹplại nên lưu thông với nhau chủ yếu là các lỗ kể cận hướng dọc thân cây, do đó

khả năng thẩm thấu theo chiểu dọc thé lớn hơn chiều mị

khả năng thấm thấu của các phần này giảm dánÉ kể so với phẩ bố giác Đóng

vai trò nhất định ở đây là ong gỗ lõi và gỗ thành ÑÑúc ning lỗ thông ngang,

có vành thường nằm lệch và ruột lỗ bị bịt Kin, bởi nút lỗthòng ngang [33].

Trong gỗ lá rộng thành phần th ức năng ân truyền chủ yếu là

mạch gỗ Chúng là các ống đài được tạo nên từ các tế bào ngắn, các tế bào

mach gỗ lưu thông với nhau nhờ màng ngán viet bào trên và dưới, trên đó.

có lỗ xuyên mạch đơn hoặc tang Duin; h mạch gỗ từ 3,105- 10% m,bên cạnh các mạch gỗ là các tế bào:

đơn hiding cây hình thành gỗ lõi mạch gỗ &

phát triển mạnh của tế bào mô mềm - thé bí tông cũng như gỗ lá kim theo chiều dọc thé lớn

HOW vd lõi kém hon gỗ giác Sự thấm và thoát

do ở phần gỗ lõi tong ruột

18 chức Tế bào xếp ngang thân cây làm nhiệm vụ dẫn truyền.

khác nhau Hình dạng, kích thước của tế bào gỗ; mật độ, hình dạng lỗ thông ngàng ảnh hưởng lớn đến khả năng thẩm thấu hoá chất vào trong gỗ.

2.4.2 Độ ẩm gỗ

Độ ẩm gỗ đặc trưng cho lượng nước có trong gỗ Tfonb:bảo quả an

số à yế tổ ảnh ung rõ rật đến hiệu quả bảo quản, Đối vi các ne pháp

thay thế nhựa, thẩm thấu khuếch tán, tẩm cây đút fat Yar u tẩm

phải có độ ẩm cao Còn với các phương pháp phun, ni yep lực chân

không thì độ ẩm càng cao càng không có lợi

Khi ngâm gỗ có độ ẩm nhỏ hơn điểm bão hoà thé io dụng địch thì

dung dịch sẽ thấm vào gỗ theo nguyên lý luao dẫn Cường độ độ dẫn mao mạch không những phụ thuộc vào dui của đệ jhống dẫn truyền chất

lỏng trong gỗ mà nó còn phụ thuộc vào độ ẩm của gỗ Độ dẫn mao mạch có thể xảy ra trong trường hợp độ ẩm gỗ cao hơn điển bão hoà thớ gỗ, song khi

độ ẩm nhỏ hơn điểm bão hoà

mạch càng lớn Nước trong,

m

8 càng affeu th cường độ độ dẫn mao

haiđạng đó là nước liên kết và nước tự

do Nước liên kết lại chia ra Tar loại "Rt phần nhỏ tạo ra các màng hấp.

thụ trên bể mật các mix: còn lÑtnầm vào giữa các mixen Sự hiện hữu.

trong gỗ các nhóm hýhöxyINÄ nguyéh nhân vẻ sự liên hệ của các phân tứ

xenlulo với các phan tử ốc, Khf Bước liên kết bão hoà trong vách tế bào,

nước tự do xuất lấp, nó sẽ ay tớ cho quá trình thẩm thấu mao din Bởi

tưa đhÌề dể lấp đẩy các mao mạch, sẽ xuất hiện các

túi khí gây cần trở Chất lông chuyển dong trong mao mạch Do đó

khi ngâm; xuất VB gỗ theo nguyên lý mao dẫn để hóa chất thẩm tốt

15 không vượt quá 30%

ö lớn hơn độ ẩm bão hòa thé gỗ, sw dịch chuyển các