nghiên cứu sự ảnh hưởng của loại thuốc bảo quản và thời gian ủ đến độ

Đợc sự giúp đỡ của cô giáo Th.S Đỗ Thị Ngọc Bích, các thầy cô giáotrong khoa Chế Biến Lâm Sản trờng Đại Học Lâm nghiệp tôi đợc phân côngtiến hành đề tài: Nghiên cứu sự ảnh h “Nghiên cứu

đến khi từ giã cõi trần cũng mang nó theo Cuộc sống không thể thiếu gỗ cũng

nh chất lợng cuộc sống sẽ không đảm bảo nếu thiếu rừng Nhng một thực tế

đã và đang còn tiếp tục xẩy ra là sức sản xuất của rừng tự nhiên không đápứng đợc nhu cầu sử dụng của con ngời nên hiện tợng nghèo rừng, mất rừngxẩy ra ở nhiều nơi

Đã đến lúc xã hội phải đánh giá cho đúng vai trò của gỗ và công nghiệpchế biến gỗ đặc biệt là vai trò của chuyên nghành bảo quản lâm sản, phải tiếtkiệm và hợp lý hoá việc sử dụng nguồn tài nguyên vô cùng quý giá này củarừng Chính vì vậy trong những năm gần đây đảng và chính phủ đã có chủ tr-

ơng phủ xanh đất trống đồi trọc, phát triển hơn nữa nghành chế biến lâm sản

cụ thể là dự án trồng 5 triệu ha rừng và sản xuất một triệu mét khối ván nhântạo vào năm 2010

Gạch đàn trắng là một trong những loài gỗ rừng trồng tiêu biểu có năngsuất cao, thích nghi tốt với điều kiện khí hậu nớc ta nhng nhợc điểm chung với

gỗ rừng trồng là có độ bền tự nhiên kém, rất dễ bị sâu nấm phá hoại Vì vậyviệc nghiên cứu và bảo quản nhằm nâng cao khả năng chống chịu với môi tr-ờng cho gỗ rừng trồng là hết sức quan trọng và cấp thiết, nó mở ra cho gỗ rừngtrồng phạm vi sử dụng rộng rãi và có độ bền tốt hơn

Đợc sự giúp đỡ của cô giáo Th.S Đỗ Thị Ngọc Bích, các thầy cô giáotrong khoa Chế Biến Lâm Sản trờng Đại Học Lâm nghiệp tôi đợc phân côngtiến hành đề tài:

Nghiên cứu sự ảnh h

“Nghiên cứu sự ảnh h ởng của loại thuốc bảo quản và thời gian ủ đến

độ sâu thấm thuốc đối với gỗ bạch đàn trắng bằng phơng pháp băng đa”

tà vẹt, gỗ cột điện Ngời phát minh đầu tiên dùng creozote để tẩm gỗ là John

Bechell năm 1838 Cách đây hơn 300 năm, các sản phẩm hoá công nghiệp đã

đợc ứng dụng trong việc bảo quản gỗ Ngời ta đã sử dụng hỗn hợp các loạimuối nh sodium chloride và sodium sulphat Đến giữa thế kỷ 19 hàng loạtnhững hoá chất dùng cho bảo quản gỗ ra đời Năm 1970 nhà khoa học JohePringle đã đa ra một số thuốc bảo quản dạng muối và hoàn thiện hơn làDocter Macbride đã liệt kê các loại thuốc này vào năm 1810 Đến năm 1882

có 5 công nghệ bảo quản mới ra đời cùng với việc sử dụng những loại thuốcbảo quản nh clorua thuỷ ngân (1805), clorua kẽm (1815), sulphat đồng(1837) Một công nghệ bảo quản gỗ nổi tiếng và có kết quả đầu tiên trong việctrống vi sinh vật hà phá hại gỗ dới biển lrayaning ở anh (1863)

ở thế kỷ thứ 19, Kian đã tẩm gỗ trong dung dịch 1% HgCl2 trong thùngxây bằng gạch, còn Bunet (1838) thì tẩm gỗ trong dung dịch 2% ZnCl2 trongthùng tẩm bằng gỗ, Bryan (1830) đã miêu tả sự thấm thuốc creosote ở một sốloạl gỗ khác nhau Bryan là ngời đầu tiên đợc cấp bằng sáng chế ra phơngpháp tẩm chân không áp lực (1831) Phơng pháp này gọi là phơng pháp tế bào

đầy, nó mang lạl hiệu quả cao của việc ngâm tẩm trong thời gian ngắn

Thời kỳ này các tác giả đã nghiên cứu thực nghiệm những vấn đề về sứcthấm thuốc theo phơng pháp khuyếch tán, đề tài mà chúng tôi đang nghiêncứu tiếp

Nghiên cứu về tính thẩm thấu của 100 loại gỗ, Smith và Lee (1958) sosánh, giữu hai laọi gỗ cây lá rộng và cây lá kim , cây lá rộng với cây lá rộng,

độ thẩm thấu có sự khác nhau

Cũng Smith và Lee (1985), đã chú ý đến sự thay đổi thẩm thấu của loài

gỗ tếch, thấy sự chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của nó đạttới 3000 lần Đối với thông đỏ châu âu, độ thẩm thấu của loài này chênh lệchnhau chỉ có 39 lần[33]

Siau (1984), cũng nghiên cứu tính thẩm thấu trên cây thông mỹ, mọc ởvùng núi, độ thẩm thấu là thấp nhất (chỉ bằng 5,4.10-3darsi), còn cây mọc ởvùng ven biển Thái Bình Dơng, độ thẩm thấu vào loại trung bình (khoảng10-2

darsi) Điều đó nói lên rằng gỗ cây cùng một loài có nguồn gốc xuất xứ khácnhau cũng có độ thẩm thấu khác nhau

Vinden (1984), xác định hệ số khuyếch tán đồng (CuSO4) đối với thông

đỏ Châu Âu ở thí nghiệm này tác giả đã dùng miếng gỗ đã đợc ngâm nớc đếntrạng thái bão hoà (ruột tế bào đã chứa đầy nớc), lúc này hệ số khuyếch tán là8,884 so với 0,599 Tác giả kết luận rằng, quá trình khuyếch tán chủ yếu xẩy

ra ở các mao mạch trong tế bào rỗng Hàm lợng nớc trong gỗ cao thì tốc độkhuyếch tán tăng

Tamblyn (1985), tại australia, tác giả dùng gỗ tẩm cây lá rộng rừng nhiệt

đới với nhiệt độ là 900C, ngâm trong dung dịch 30% NaBO4.5H2O 16 giờ đạt

đợc độ sâu thấm thuốc cần thiết là 25 mm để phòng ngừa sinh vật hại gỗ

1.1.2 ở việt nam

Từ xa sa ông cha ta đã biết bảo quản gỗ một cách độc đáo đó là ngâm gỗxuống bùn ao, các dòng chảy nớc ngọt hoặc hun khói, phủ hắc ín với các sảnphẩm gỗ đã chế biến Các phơng pháp này đã đem lại hiệu quả nhất định chocác công trình xây dựng hay đồ gỗ sử dụng trong gia đình và nó còn ảnh hởng

đến tận bây giờ ở các vùng nông thôn Việt Nam Tuy nhiên các phơng phápbảo quản truyền thống này cũng có một số nhợc điểm nh thời gian sử lý tơng

đối lâu, hiệu quả đối với một số côn trùng, nấm mốc cha triệt để

Ngày nay do tiến bộ của các ngành khoa học kỹ thuật nh là hoá học, sinhhọc đã phát triển nhanh chóng công nghệ bảo quản lâm sản bằng hoá chất cónhững u thế rõ rệt Rút ngắn thời gian bảo quản, nâng cao khả năng chốngchịu môi trờng cho gỗ, đã đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn sản xuất

Một số tài liệu đã nghiên cứu trong lĩnh vực bảo quản lâm sản ở nớc tanh:

Nguyễn Thế Viễn và các cộng tác viên, xác định sức thấm thuốc của một

số loại gỗ xẻ có kích thớc khác nhau dùng trong xây dựng với thuốc donalitULL bằng phơng pháp ngâm thờng, báo cáo khoa học viện lâm nghiệp rừng1996

Nguyễn Xuân Khu - Đàm Bính, lợng thuốc thấm khi thay đổi nồng độ

dung dịch tẩm theo phơng pháp ngâm thờng và việc xác lập phơng trình tơngquan, một số kết quả nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật viện côngnghiệp rừng, nhà xuất bản lâm nghiệp 1985

Nguyễn Xuân Khu, Một số dẫn liệu về sức thấm thuốc của 10 loại gỗ vùngthanh sơn vĩnh phú, báo cáo khoa học 1982-1993, viện công nghiệp rừng.Nguyễn Văn Thống, Kiểm tra tác dụng chống nấm gây mục gỗ của cácloại thuốc celcure, Ascuteto-U và pentacholorphenol, một số kết quả nghiêncứu ứng dụng khoa học kỹ thuật viện công nghiệp rừng, nhà xuất bản nôngnghiệp 1985

Lê Văn Lâm, Thành phần của xén tóc (ceram bycidae, coleoptera) hại gỗ ởbắc thái, đặc điểm sinh học sinh thái một số loài chủ yếu hại gỗ và biện phápphòng trừ, luận án PTS viện khoa học lâm nghiệp 1996

Nguyễn Trí Thanh, Kết quả nghiên cứu một số loại thuốc muối để bảoquản gỗ (1982-1983)

Những năm gần đây việc nghiên cứu bảo quản nói chung và bảo quản cácloại gỗ rừng trồng nói riêng đã đợc giáo viên và sinh viên khoa chế biến lâmsản-Trờng Đại Học Lâm Nghiệp tiến hành nghiên cứu nh:

Đỗ Thị Ngọc Bích (1999), thuốc bảo quản CCA và việc sử dụng các loạithuốc này đối với gỗ nhiệt đới (dịch từ wood preservation of tember in thetropies) [6}

Vũ Hà Phơng (2001), nghiên cứu sự ảnh hởng của độ ẩm đến độ sâu thấmthuốc XM5 của gỗ keo lá tràm (Acacia auriculi formics cumn) bằng phơngpháp ngâm thờng.[3]

Hoàng Tùng Lâm (2001), xác định độ sâu thấm thuốc XM5 của gỗ keotrắng bằng phơng pháp ngâm thờng.[4]

Ngô Minh Khang (2001), xác định hiệu lực một số loại thuốc bảo quản

XM-Hoàng Minh Huấn (2002), xác định ảnh hởng của độ ẩm gỗ bạch đàntrắng đến chiều sâu thấm thuốc XM-5B bằng phơng pháp băng đa.[7]

Đối với gỗ bạch đàn trắng có tác giả Nguyễn Quý Nam [8] nghiên cu về

đặc điểm cấu tạo tính chất cơ lý, định hớng sử dụng chúng Để mở rộng thêm

phạm vi sử dụng của gỗ bạch đàn trắng và nhằm phục vụ đồng bào các vùngnông thôn miền núi trong các công trình công cộng, các đề tài bảo quản gỗlần lợt đợc ra đời đặc biệt với phơng pháp băng đa rất đợc a chuộng

1.2 mục tiêu đề tài.

Mục tiêu đề tài là bảo quản gỗ rừng trồng để phục vụ các vùng nôngthôn và miền núi Đề tài trọng tâm nghiên cứu giải quyết các vấn đề sau đây:1- Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ sâu thấm thuốc với thời gian ủ, của gỗbạch đàn trắng khi dùng phơng pháp băng đa

2- Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ sâu thấm thuốc của các loại thuốc 5B; BB; BB-NaF với thời gian ủ của gỗ bạch đàn trắng bằng phơng pháp băng

XM-đa

1.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt đợc mục tiêu trên tôi tiến hành nghiên cứu những nội dung cụ thể

1.4 Phạm vi nghiên cứu.

Chiều sâu thấm thuốc trong phơng pháp băng đa phụ thuộc vào rất nhiều

yếu tố nh: nguyên liệu, chế độ tẩm, độ ẩm môi trờng, loại thuốc, nồng độdung dịch và một số yếu tố khác

Các yếu tố thuộc về nguyên liệu:

Loại gỗ;

Độ ẩm gỗ;

Tuổi cây

Các yếu tố thuộc về thuốc bảo quản:

Loại gỗ: Bạch đàn trắng (Eucaliptus camaldulensis)

Độ ẩm gỗ: độ ẩm gỗ ngay sau khi chặt hạ

Phơng pháp băng đa

Tuổi cây 8-9 tuổi

Thời gian ủ thay đổi từ 4-8-12 tuần ứng với 9 xeri thí nghiệm

Loại thuốc:

1 Hỗn hợp muối Borax và axit Boric (BB)

3 Hỗn hợp thuốc muối BB và NaF

Điều kiện thuốc nhiệt độ phòng (203)0C

Gỗ là loại nguyên liệu đợc con ngời biết đến từ lâu đời và đợc sử dụng

rộng rãi nhất Chúng đợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực nh: công nghiệp, nôngnghiệp, giao thông vận tải kiến trúc, xây dựng… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và … Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ vàv v

Cấu tạo gỗ

C ấu tạo gỗ là yếu tố quan trọng là cơ sở để giải thích mọi hiện t ợng trong quá trình gia công chế biến, cũng nh trong bảo quản gỗ Có rất nhiều thành

phần cấu tạo gỗ, tuy nhiên xét về mặt bảo quản thì có ba thành phần chủ yếu

và rất quan trọng đó là quản bào, mạch gỗ và tia gỗ Ba thành phần này là con

đờng dẫn dung dịch từ ngoài vào trong gỗ[2,9]

Thành phần hoá học gỗ.

Thành phần hoá học gỗ rất phức tạp, mô gỗ gồm nhiều cấu tử hoá học

phân bố không đều trong các bộ phận của cây Các thành phần này khác nhaugiữa các loài [10] Nó là một thể hỗn hợp rất phức tạp của các chất phân tửPolysacarit gồm có các nhóm cacbonin và nhân ben zen tạo thành [2,10,11].trong gỗ các tính chất chủ yếu gồm có hai nhóm:

Nhóm các chất hữu cơ: Chiếm 99-99.7% thể tích của cây, bao gồm các

chất nh xenlulo, hemixenlulo, linnhin Đây là ba thành phần chính cấu tạo nênvách tế bào Ngoài ra còn có một số chất nh: chất dầu, chất màu, chất chát, tinh bột, đờng,… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và các chất này tồn tại trong ruột tế bào

Nhóm các chất vô cơ: Chiếm 0,3 - 1% khi đốt cháy hoàn toàn các chất

này biến thành tro Các chất vô cơ bao gồm: K, Na, Ca, Mg… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

Để hạn chế sự gây hại của côn trùng, nấm, mốc cần loại bỏ các chất lạ thức ăn của chúng bằng cách ngâm vào trong nớc để các chất đờng bột tan vàotrong nớc Tuy nhiên, biện pháp này khó thực hiện vì vậy mà ngời ta sử dụng các biện pháp bảo quản hoá chất nhằm biến gỗ không phải là thức ăn cho các sinh vật hại gỗ

Tính chất của gỗ.

Gỗ có rất nhiều các tính chất, song trong công nghệ bảo quản gỗ thì cóhai tính chất rất đợc coi trọng

Tính chất hút nớc của gỗ: Là năng lực hút lấy nớc vào trong gỗ khi

ngâm nó trong nớc Độ hút nớc, thời gian hút nớc phụ thuộc vào nhiều yếu tố:Khối lợng thể tích, vị trí, chiều thớ, kích thớc, nhiệt độ nớc, độ ẩm ban đầu… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ vàTrong đó yếu tố ảnh hởng nhiều nhất là khối lợng thể tích, Khối lợng thể tíchcàng lớn thì khả năng hút nớc càng chậm Gỗ lõi hút nớc chậm hơn gỗ giác,mặt cắt xuyên tâm mặt cắt tiếp tuyến hút nơc rất chậm Diện tích mặt cắtngang càng lớn thì tốc độ hút nớc càng nhanh, nhiệt độ cao gỗ hút nớc nhanhnhng không nhiều [2,9]

 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng đến sức hút của gỗ là vấn đề có ýnghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất dới điều kiện áp xuấtthờng

Tính chất thấu nớc của gỗ: Tính chất hút nớc hay của gỗ là sức thẩm

thấu của nớc và các dịch thể khác nhau vào gỗ nhờ áp lực bên ngoài Ngời ta

thờng dùng tính chất này trong ngâm tẩm, quét sơn, nhuộm màu tráng keo,mức độ thấm sâu của nớc và các dịch thể tuỳ theo áp lực mạnh hay yếu Thờigian dài hay ngắn, nhiệt độ cao hay thấp Tính chất của dịch thể, loại gỗ, gỗgiác hay gỗ lõi Tia gỗ càng dày càng lớn thì chiều xuyên tâm thấu nớc mạnhhơn chiều tiếp tuyến [2,9].

 Lợi dụng tính chất này của gỗ mà ngời ta tiến hành bảo quản gỗ bằngphơng pháp tẩm áp lực làm cho thuốc bảo quản thấm sâu vào trong gỗ nhằmhạn chế và tiêu diệt sự xâm nhập của các loài sinh vật hại gỗ

2.1.2 Cơ sở lý luận về gỗ bạch đàn trắng.

Theo W.Fblalel bạch đàn là một chi thực vật lớn Trên thế giới có

khoảng 500 loài và 138 thứ đợc trồng trên 90 nớc với vùng phân bố rộng, phân

bố tập trung ở Asutralia, Malayxia Bạch đàn đợc trồng ở nơi có khí hậu phổbiến ở nơi có khí hậu nhiệt đới [30] Đây là loại cây phù hợp với điều kiệnnóng ẩm, ma nhiều nhng lại có khả năng chịu hạn , chịu rét kém có khả năngtăng trởng nhanh

Theo thống kê năm 90 trên thế giới có hơn bốn triệu ha rừng trồng bạch

đàn với sản lợng khai thác hàng năm khoảng 60 triệu m3gỗ [12][28][30] Gỗbạch đàn đã đợc nhiều nớc trên thế giới sử dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau

ở các nớc Austrralia, Braxin, và Nam Phi, bạch đàn là nguyên liệu chonghành công nghiệp sản xuất bột giấy, sợi viseo ở nhiều nớc sử dụng bạch

đàn trong xây dựng [31]

2.1.2.1 Đặc điểm sinh thái của gỗ bạch đàn trắng.

Gỗ bạch đàn trắng (Eucaliptus camaldulensis Denh) thuộc họ sim, là

loài cây bản địa ở Australia Ngày nay nó đợc trồng phổ biến ở các nới có khí hậu nhiệt đới [12],[31] Nó du nhập vào việt nam từ những năm 70, đây là loàicây thích nghi với điều kiện nóng ẩm, ma nhiều không có khả năng chịu hạn, chịu rét có tốc độ tăng trởng nhanh Chiều cao tăng trởng hàng năm là 2,5 m,

đờng kính tăng trởng hàng năm là 2-3 cm, sản lợng tăng trởng trung bình hàngnăm là 18-20, m3/năm Bạch đàn sống trong điều kiện nhiệt độ từ lạnh đến nóng:

Nhiệt độ tháng nóng nhất (27 - 40)0C;

Nhiệt độ tháng lạnh nhất từ (3 - 5)0C;

Lợng ma bình quân từ (250 - 600) mm

Rất phù hợp với điều kiện khí hậu nớc ta

Bạch đàn trắng dễ sinh trởng trong điều kiện đất đai nghèo kiệt, nên đợc coi là cây gỗ rừng trồng mọc nhanh, chống xói mòn, phủ xanh đất trống đồi núi trọc

Bạch đàn trắng là loại cây gỗ lớn, thân thẳng, tán tha phân cành cao Có

vỏ nhẵn màu tro sau bong ra thành từng mảng, lớp vỏ mới lộ ra có màu xám xanh hoặc ánh bạc Cành non màu tím hồng mảnh và hơi rủ

2.1.2.2 Đặc điểm cấu tạo của gỗ bạch đàn trắng.

Bạch đàn trắng là loại cây có gỗ giác lõi phân biệt Gỗ lõi có màu nâu hồng, gỗ giác có màu trắng xám, ở phần gỗ giác có chứa nhiều chất bột

Bạch đàn trắng là loài cây mọc nhanh có vòng năm rộng (0.9 -1.6) cm, trong mỗi vòng năm phần gỗ sớm gỗ muộn ít phân biệt Thớ gỗ tơng đối mịn,

nghiêng và chéo thớ, lỗ mạch trung bình xếp phân tán tụ hợp đơn với số lợng lớn Tế bào mô mềm xếp dọc nối tiếp nhau thành từng dây dọc theo thân cây Hình thức phân bố theo mặt cắt ngang vây quanh mạch hình tròn, không

có cấu tạo lớp không có ống dẫn nhựa chứa nhiều tinh dầu

Đây là loài cây tỉa cành tự nhiên ở gốc và thân tỷ lệ mắt ít nhng có nhiềumắt chìm, ở ngọn có nhiều mắt có kích thớc lớn [12,30]

Chiều xuyên tâm Yx=4.62%, Kx = 0.154

Chiều tiếp tuyến Yt = 10.51%, Kt = 0.350

Tỷ lệ giãn nở và hệ số giãn nở chiều dài:

Bạch đàn là loại có tỷ lệ nớc trong thân tơng đối lớn so với các thân gỗ

khác Vì vậy tỷ lệ nớc đợc hút lớn, với 30 ngày tỷ lệ hút là 76.48% và mộtngày tỷ lệ hút là 45.60 %

2.1.2.4 Tính chất hoá học

Xenlulo 46.8%, lignin 29.4%, pentozan 19.9%, tro 0.3%, các chất hoàtan trong nớc nóng 4.6%, các chất hoà tan rong kiềm (1%)13.5%, hàm lợngchát béo 1.7%

Gỗ không chứa silic, không mùi, không vị;

Gỗ có chứa tinh dầu, thành phần chủ yếu của nó là cucalyptol, mùi giốngbạc hà,vị thơm mát Dầu này không tan trong nớc, nhng tan trong cồn, ête,axetic băng (tinh khiết), cloroform và các loại dầu khác

2.1.2.5 ứng dụng của gỗ Bạch Đàn trắng [8]

Từ các tính chất trên gỗ bạch đàn trắng đợc sử dụng vào các mục

đích sau:

Với các kết quả về ứng suất ép dọc, kéo dọc, uốn tĩnh trên thì gỗ bạch

đàn trắng đợc xếp vào nhóm 2 trong bảng phân loại 6 nhóm gỗ Phù hợp khi

sử dụng trong xây dựng, giao thông vận tải, làm giàn giáo cột nhà

Với hệ số co rút lớn nh vậy là nguyên nhân dẫn đến gỗ bạch đàn trắng bị cong vênh, biến dạng trong quá trình sấy, hong phơi Cho nên chúng ít đợc dùng trong đồ mộc cao cấp mà chỉ nên sử dụng chúng trong đồ mộc thông dụng

Với sức chịu tách thấp là nguyên nhân làm cho gỗ bạch đàn dễ bị nứt nẻ vì thế nên sử dụng gỗ bạch đàn ở dạng gỗ tròn Trong các công trình xây dựng

nh cầu cống trụ mỏ, cột kèo nhà, và đặc biệt dùng sản suất bột giấy

Không nên sử dụng gỗ bạch đàn trắng trong các sản phẩm gỗ xẻ, ván ghép thanh gỗ bóc, làm ván lạng

2.2 Cơ sở lý luận về sinh vật hại lâm sản.

Đất nớc ta nằm trong khu vực chịu ảnh hởng của nhiệt đới gió mùa Đây

là điều kiện rất thuận lợi cho các loài sinh vật phá hoại sinh trởng và phát triểntrong đó có các loại sinh vật hại lâm sản tiêu biểu nh: nấm, côn trùng, hà biển[2,12]

2.2.1 Nấm hại lâm sản

Trong hệ thực vật nấm là loại thực vật bậc thấp Có trên 80 nghìn loàinấm khác nhau

ở nớc ta theo điều tra sơ bộ của Nguyễn văn Thống (1982) phát hiện ra

55 loài nấm thuộc 21 chi 11 họ, 7 bộ của 3 lớp

Đơn vị cơ bản của nấm là sợi nấm, sợi nấm có thể là đơn bào hay đa bào,nấm sinh sản bằng bào tử, quá trình sinh dỡng của nấm rất đa dạng Nấm sâmnhập vào gỗ bằng hai phơng thức sau:

- Sợi nấm từ gỗ đang bị mục lây lan sang gỗ lành.

- Bào tử sợi trên mặt gỗ, mặt vật thể khác nẩy mầm phát triển thành

sợi, sợi này sâm nhập vào gỗ

Nấm hại lâm sản có nhiều loại, tuy nhiên trong quá trình bảo quản gỗ ta chủ yếu xét đến hai nhóm:

Nấm mốc: Nấm mốc là loại nấm hút chất dinh dỡng trong ruột tế bào

gỗ Đặc biệt là tế bào gỗ giác, nó không có khả năng tiết ra các chất men để

phá hủy thành phần cấu tạo nên vách tế bào, vì thế tính chất cơ học của gỗ ít

bị thay đổi nên tuổi thọ của gỗ giảm không đáng kể

Nấm mục: Chúng có khả năng tiết ra các chất men phá hủy thành phần

cấu tạo nên vách tế bào làm thay đổi mạnh tính chất cơ học của gỗ và làm

giảm đáng kể tuổi thọ của gỗ

2.2.2 Côn trùng hại lâm sản.

Một trong những nguyên nhân làm cho gỗ bị phá hỏng Đó là sự phá hoạicủa các loài côn trùng [14] Trong quá trình hoạt động sống, ngoài việc pháhoại trực tiếp chúng còn tạo ra hệ thống lỗ rỗng trong gỗ từ đó nấm và vikhuẩn dễ dàng xâm nhập vào gỗ Nhiều trờng hợp côn trùng còn mang vàotrong gỗ các loại nấm, sinh vật khác làm cho chúng sinh trởng và phát triểntrong gỗ

Côn trùng hại gỗ và lâm sản rất đa dạng, nhiều chủng loại [2] Tuy nhiêncho dù là loại nào thì chúng vẫn chung một đặc điểm cấu tạo, có thể chia làm

ba phần: Đầu, ngực, bụng Chúng hô hấp bằng hệ thống khí quản, sinh sảntheo lỡng tính Đại đa số côn trùng hại gỗ có biến thoái hoàn toàn tức là phảitrải qua 4 giai đoạn:

Trứng  sâu  nhộng  sâu trởng thành.

 Côn trùng phá hoại lâm sản rất phong phú nhng chủ yếu chia làm baloại: mối, mọt, xén tóc, các loài này đợc cho là côn trùng phá hoại gỗ và lâmsản mạnh nhất Mặt khác xét về yếu tố độ ẩm thì côn trùng hại lâm sản đợcchia làm hai loại chủ yếu đó là côn trùng hại gỗ tơi, ớt và côn trùng hại gỗkhô Vậy ở độ ẩm nào dù cao hay thấp gỗ (Lâm sản) cũng bị côn trùng sâmnhập phá hoại Để hạn chế điều đó, trớc khi sử dụng gỗ phải dùng dung dịchthuốc bảo quản bằng hoá chất Kết quả bảo quản càng cao khi ngời thựcnghiệm sử lý kịp thời, đúng loại thuốc và phơng pháp bảo quản

Có loại phá gỗ mãnh liệt nhng có loại chỉ sống dựa vào gỗ.Trong nhân dân để trừ con hà hại gỗ thờng đốt đuôi, dùng sơn, hắc ín… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và để quét ra lớp ngoài vỏ tàu thuyền Để phòng trống hà biện pháp phổ biến nhất là tẩm cho gỗtàu thuyền các loại thuốc bảo quản thích hợp có đủ loại thuốc thấm và độ sâu thấm thuốc cần thiết Các loại thuốc có thành phần gốc đồng có hiệu quả với

hà hơn cả

2.3 Cơ sở lý thuyết về thuốc bảo quản

2.3.1 Thuốc bảo quản

Thuốc bảo quản là những chế phẩm có nguồn gốc từ hoá học, sinh học cótác động trực tiếp hoặc gián tiếp vào lâm sản nhằm tiêu diệt, ngăn ngừa, sựphá hoại của các tác nhân sinh vật gây hại lâm sản nh: nấm, côn trùng, hàbiển… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và hoặc các tác nhân vô sinh nh lửa, nớc… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và chúng có khả năng khuyếchtán và ổn định trong gỗ và lâm sản [15]

Hiện nay thuốc bảo quản lâm sản có nhiều tên nhiều loại khác nhau nhngcác chất cơ bản tạo nên chúng thì không nhiều Muốn đạt đợc hiệu quả cao thìthuốc bảo quản cần có một số yêu cầu sau:[10]

Phải có độ độc cao đối với sinh vật hại lâm sản, nhng không gây hạicho ngời và gia súc

ít gây ô nhiễm môi trờng

Dễ thấm vào gỗ và lâm sản, dễ sử dụng

Có tính ổn định trong gỗ và lâm sản

Không làm giảm tính chất cơ lý của lâm sản

Không ăn mòn kim loại

Rẻ tiền, phải có sẵn trong thị trờng đặc biệt là thị trờng trong nớc

Dễ kiểm tra bằng chất chỉ thị màu hoặc có màu đặc trng dễ áp dụng

Không làm tăng tính chất cháy của vật liệu tẩm

Không ảnh hởng đến màu sắc và trang sức bề mặt của bề mặt tẩm Trong thực tế không có loại thuốc bảo quản lâm sản nào (Kể cả thuốc đã

đợc tiêu chuẩn hoá) có thể đáp ứng đợc yêu cầu trên Tuy nhiên vẫn có nhiềuchế phẩm hoá học, sinh học đợc dùng làm thuốc bảo quản là vì các chế phẩm

ấy đã đạt đợc một số yêu cầu quan trọng và phù hợp với môi trờng sử dụngcủa lâm sản

Muốn sử dụng thuốc sao cho có hiệu quả phải căn cứ vào nhiều yếu tố.Ngoài tính năng sử dụng chính của mỗi loại thuốc phải biết sử dụng chúng saocho phù hợp với từng đối tợng phá hoại của môi trờng

Để tiện lợi quá trình sử dụng ngời ta phân loại thuốc bảo quản Có thểphân loại thuốc bảo quản lâm sản theo hai nhóm chính:

Nhóm thuốc dạng dầu và hoà tan trong dầu: Gọi là thuốc dầu

Nhóm thuốc hoà tan trong nớc: Gọi là thuốc muối

2.3.1.1 Các thuốc dạng dầu và hoà tan trong dầu.

Thuốc dầu creosote đợc dùng để tẩm gỗ tà vẹt, gỗ làm cầu cống, cột

điện… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và gỗ dùng ngoài trời nói chung phần gỗ tiếp xúc với đất ở những côngtrình có mái che

Ưu điểm của thuốc dầu: Độc với sinh vật hại gỗ và lâm sản, không ăn

mòn kim loại, không bị rửa trôi

Nhợc điểm của thuốc dầu: Gỗ sau khi tẩm thuốc dầu Có mùi hôi, dễ bắt

cháy, phạm vi sử dụng hẹp, chỉ tẩm đợc gỗ khô… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

2.3.1.2 Các chế phẩm hoà tan trong n ớc

Là thuốc có nguồn gốc từ vô cơ, khi sử dụng chúng thờng là dạng dungdịch hoà tan trong nớc Chúng có thể tẩm đợc gỗ có độ ẩm thấp, gỗ khô, gỗ t-

ơi, khả năng thấm thuốc lớn Thuốc dễ bị rửa trôi, tuỳ vào mục đích sử dụngcủa lâm sản, môi trờng sử dụng và đối tợng gây hại mà ta có thể lựa chọnthuốc sao cho phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả bảo quản [2]

Các chế phẩm dạng này thờng là hỗn hợp của hai hay nhiều hợp chất là muốicủa các kim loại nh: kẽm đồng, crom, asenic… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và Sau khi ngâm tẩm các hoáchất này có thể phản ứng với nhau tạo thành một hợp chất bền vững ổn định,

có hiêụ lực chống sinh vật hại gỗ tốt hơn nh: LN2, LN3, XM5, CCA, BB, BB NaF… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

-Ưu điểm của thuốc bảo quản hoà tan trong nớc:

Có tác dụng đối với sinh vật hại gỗ và lâm sản, giá thành rẻ dễ sử dụng.Khi tẩm thuốc màng thuốc đều liên tục, thấm sâu Có thể pha chế với cùngmột loại thuốc khác để tăng khả năng bảo quản trong công nghệ ván nhân tạo

Đặc biệt là dễ sử dụng trong công nghệ sản suất ván nhân tạo

Nhợc điểm:

Do là dạng thuốc hoà tan trong nớc thờng dễ bị rửa trôi Dễ bị các loạihoá chất khác tác dụng làm mất hiệu lực với sinh vật hại gỗ và lâm sản Cótính ăn mòn kim loại, ít nhiều ảnh hởng đến môi trờng Để khắc phục nhợc

điểm, ngời ta thờng phản ứng tạo phức thuốc bảo quản với một số hỗn hợpkhác để biến tính thuốc, không làm giảm hiệu lực với thuốc và chống rửa trôi

 Xuất phát tử u nhợc điểm nói trên, trong thực tế cần căn cứ vào mục

đích sử dụng gỗ mà dùng thuốc cho phù hợp Với những đặc điểm và cấu tạocủa gỗ bạch đàn trắng dùng trong đề tài và gỗ sau khi tẩm dùng cho đồ mộccột kèo… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và Trên cơ sở nh vậy dùng trong đề tài tôi dùng hỗn hợp thuốc boron,XM5, NaF-BB Sau đây là một vài tính chất của các loại thuốc:

Hỗn hợp thuốc Boron.

Thuốc bảo quản boron là hỗn hợp các thành phần hoá học axit boric (H

3BO3) với muối borax (Na2 B4 O7 10H2O) loại thuốc này đợc chế tạo đầutiên ở Anh (Newzealand) vào năm 1950 Đặc điểm chính của Boron có độc

đối với côn trùng và nấm phá hại gỗ đặc biệt là chống mọt có hiệu quả Boron

đợc phân vào nhóm không cố định trong gỗ (Dễ bị rửa trôi) sự thành công củaboron là ở chỗ[6,18]

Có thể xử lý ngâm tẩm gỗ xẻ, gỗ dùng trong công trình xây dựng và gỗtàu thuyền

Có thế áp dụng phơng pháp sử lý theo nhiều cách khác nhau, phun,nhúng, quét, ngâm, áp lực Đặc biệt hiệu quả đối với phơng pháp xử lý kếthợp nhúng nhiều lần và dự trữ khuyết tán

Các phơng pháp áp dụng đơn giản

ít độc đối với ngời và gia súc

Giá cả thấp đợc nhiều ngời chấp nhận

Đặc biệt có khả năng phòng cháy chứa cháy cho gỗ

Năm 1960 Boron đợc truyền bá rộng rãi cho đến tận ngày nay [8] Muối borax và axit boric là những chất vô cơ dễ tìm, dễ hoà tan trong nớc Khi sử dụng rất thuận lợi, việc đa hỗn hợp thuốc bảo quản lên bề mặt gỗ, dung dịch

có độ PH (PH=7,2) Một số tính chất vật lý của chúng nh sau:

Tính chất vật lý hoá học của muối borax [14,16]:

Muối borax có công thức: Na2B4 O7 10H2 O

Có phân tử lợng bằng 381.37

ở điều kiện bình thờng tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, là tinh thể ít tan trong nớc lạnh dễ tan trong nớc sôi, không tan trong rợu

Độ tan trong nớc của muối borax phụ thuộc vào nhiệt độ nớc nh sau:

Nhiệt độ hoà tan (0

Độ hoà tan của axit boric trong nớc tan phụ thuộc vào nhiệt độ của dung môi

Axit Boric có độ PH rất thấp = 4.0;

Muối Borax có độ PH rất cao = 9.3;

Axit boric và Muối borax nếu pha riêng từng chất thì khó tan trong nớctuy nhiên khi hoà trộn hai chất đó thì khả năng hoà tan trong nớc sẽ tốt hơnkhoảng ba lần [19]

Thuốc XM

Đây là loại thuốc có nguồn gốc từ liên xô, là loại hỗn hợp của đỗngsunfat và bicrommatnatri Hỗn hợp này đã đợc tiêu chuẩn hoá (GOXT 13327-73) gồm có hai loại XM-5A và XM-5B với các thành phần là [2]:

trong gỗ vẫn có tinhs độc với sâu nấm nhng không hoà tan trong nớc, do đótrống đợc rửa trôi Nguyễn Văn Thống[33] đã diễn giải phơng trình tạo phứcsau khi gỗ thấm vào gỗ trong các nghiên cứu ở Hungari và Việt Nam nh sau: 8CuSO4 + Na2Cr2O7 + 2CrO3 + 9H2O= (2.1)

2Cu[Cr2(SO4)4]H2O + 2NaOH + 6Cu(OH)2 + 6O2

Hỗn hợp này đợc sử dụng rộng rãi vì nó ít độc với ngời và gia súc so với cácloại thuốc bảo quản khác Dung dịch thuốc thờng pha ở nồng độ 3-15 % Cótác dụng chống nấm, côn trùng và hà biển, có khả năng hạn chế sự rửa trôikhỏi gỗ dùng cho các công trình dới nớc mái che và không có mái che, gỗdùng trong các công trình dới nớc, kể cả nớc biển, gỗ làm tàu thuyền, gỗ dán.Thuốc XM-5A có màu xám nên gỗ sau khi tẩm thờng có màu vàng xanh, ít ănmòn kim loại và không ảnh hởng đến keo dán gỗ[2]

Thuốc XM-5B đợc phòng bảo quản lâm sản Việt Nam-Viện Khoa HọcLâm Nghiệp Việt Nam đăng ký pha chế và sử dụng tại nớc cộng hoà xã hộichủ nghĩa Việt Nam năm 1998

Một số tính chất hoá học của thuốc:

Mối quan hệ giữa đồng và xenlulo (Copper-Cellulocs of finity) mối quan

hệ này tạo thành liên kết offinity Đồng trong thuốc bảo quản khi thấm vào gỗ

sẽ kết hợp với xenlulo, hemixenlulo, linnhin tạo thành hỗn hợp Canplexiny Theo kết quả nghiên cứu của Eadie và Wallace cho thấy khi dungdịch thuốc bảo quản có nồng độ lớn hơn 5% thì đồng đợc cố định trức tiếp vớigỗ

Theo (2.1) sự hoàn vòng của Cr 6 (Hexavalent-Crom nium reduetion)trong thuốc bảo quản có chứa crom thờng sau Cr 6 sau khi vào trong gỗ dớitác dụng của đờng nó chuyển từ Cr 6 về Cr 3 tạo thành hỗn hợp không hoàtan trong nớc có rửa trôi Việc Cr chuyển từ Cr  6 về Cr 3 có liên quan đếnchỉ số PH Trong quá trình thực hiện phải ứng chuyển Cr 6 về Cr 3 thì độ PHcủa môi trờng giảm Nếu tăng giá trị PH lên thì năng lực chuyển hoá tăng, kéodài thời gian thì lợng Cr 6 chuyển thành Cr 3 càng tăng

Dung dịchNaF có tính ăn mòn kim loại, khi nồng độ tăng thì tính ăn mònkim loại cũng tăng Khi tẩm gỗ có đóng đinh, bu lông nẹp sắt, ngời ta thờngpha vào dung dịch NaF khoảng 2% Dinitrophenolatnatri hoặc cácbonat amom.Trị số pH ở nồng độ 2-4 % thờng khoảng 7.2-7.4 dung dịch rất ổn địnhtrong không khí.

Dễ bị rửa trôi khỏi gỗ, tuy tốc độ rửa trôi có kém hơn clorua kẽm nhnglại nhanh hơn triolit Tác dụng hạn chế hoặc phòng chống ở chỗ chất khó tan

mà vẫn có độ độc cao

NaF là thành phần chính của nhiều loại hỗn hợp Trong các thuốc hỗnhợp có chứa Bicromatnatri hoặc Bicromat kali với sự hỗ trợ của gỗ NaF sẽ cótác dụng đối với các thành phần này để tạo thành phức chất theo phơng trìnhsau:

12NaF+Cr2O7Na2+4H2O = 2Na3F6Cr+8NaOH+3O

NaF là một loại thuốc bảo quản đợc dùng rất sớm và khá phổ biến ởnhiều thuốc hỗn hợp tan trong nớc có sự tham gia của NaF và chiếm tỷ lệquan trọng trong các thuốc ấy Đặc biệt NaF là thành phần của nhiều hỗn hợpthuốc cao

Nếu dùng NaF thuần tuý thì chỉ có thể tẩm cho các vật liệu dùng dới máiche Nhng cần lu ý rằng khi vật liệu tẩm NaF tiếp xúc với vôi, thạch cao sẽgiảm hiệu lực trống nấm

Trong đề tài này tôi dùng hỗn hợp thuốc NaF-BB ở dạng cao với tỷ lệ:

2.3.2 Cơ chế tác dụng của thuốc

Do có nhiều đối tợng sinh vật hại gỗ, có nhiều loại thuốc khác nhau, nêntác dụng của mỗi loại cũng khác nhau Thuốc có thể đợc sử lý trực tiếp lên cơthể sinh vật (Nh phơng pháp lây nhiễm đối với mối) hoặc tẩm sâu vào trong gỗ

và lâm sản nhằm tiêu diệt chúng với cơ chế nh sau [2]:

Đối với nấm

Gỗ sau khi tẩm bằng thuốc bảo quản thì nó sẽ tạo ra một môi trờng kháchẳn so với gỗ khi không tẩm Làm mất đi điều kiện thuận lợi cho sự nảy mầmbào tử hoặc phá huỷ các bào tử của nấm Các chất thấm vào bào tử nấm sẽphản ứng với các chất có trong bào tử làm cho bào tử không nảy mầm đợc vìtrong thành phần cấu tạo của bào tử có nhiều nhóm có hoạt tính hoá học nh:hydroxin, photphatamin, cacbonin, sunfnyrin amidzl… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và Mặt khác hoá chất khi

đã xâm nhập đợc vào trong nấm thì chúng có khả năng tạo thành liên kết nh:liên kết hydro, liên kết ion, liên kết bán phân cực… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

Với các amin, protein và các chất khác có trong quá trình trao đổi chấtcủa nấm Khi kết hợp với các thành phần, các chất hoá học làm tê liệt sự trao

đổi chất của tế bào nấm Tuỳ từng loại hoá chất mà một số men của tế bào bị

ức chế làm rối loạn các thành phần dinh dỡng nh: hút nớc, hút gluco quá nhiềulàm ngng kết hoặc làm biến tính protit

Đối với côn trùng, hà biển:

Thuốc làm tê liệt hệ thần kinh của côn trùng, hà biển khi chúng tiếp xúcvới thuốc hoặc ăn phải gỗ có tẩm thuốc Vì thức ăn trong ruột côn trùng hàbiển các hoá chất của thuốc sẽ tiêu diệt các vi khuẩn có tác dụng giúp côntrùng tiêu hoá thức ăn hoặc phá huỷ các men tiêu hoá

2.3.3 Cơ chế thấm thuốc bảo quản

Gỗ bao gồm có các bó mạch, sợi và quản bào phân bố rải rác trên nềncác tế bào nhu mô tạo thành loại vật liệu xốp gồm nhiều mao mạch Cácthanhg phần tế bào này của gỗ giữ vai trò truyền dẫn nhựa nguyên và làmchức năng cơ giới trong cây Với đặc điểm cấu tạo đó, khi gỗ đợc ngâm trongdung dịch thuốc bảo quản, thuốc sẽ thấm vào gỗ Quá trình thấm này do mộthoặc nhiều động lực tác động, đó là động lực mao dẫn, động lực khuyếch tán,

động lực tác động từ bên ngoài Các động lực này, tuỳ từng trờng hợp cụ thể,nócó thể độc lập hoặc cùng lúc xẩy ra

2.3.3.1 Thuốc thấm vào gỗ nhờ áp lực bên ngoài:

Để đạt đợc độ sâu thấm thuốc theo yêu cầu, nếu tẩm gỗ theo nguyên lýmao dẫn hoặc khuyếch tán thì thời gian sử lý sẽ kéo dài Trong nhiều trờnghợp gỗ khó thấm sẽ không đạt đợc yêu cầu về chất lợng bảo quản Để khắcphục nhợc điểm này các phơng pháp tẩm nh: đun nóng ngâm lạnh, chânkhông áp lực… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và Dựa trên nguyên lý sự chênh lệch áp suất giữa môi trờng dungdịch thuốc bên trong và bên ngoài gỗ để dung dịch thuốc dễ thấm sâu vào bêntrong gỗ Độ chênh lệch áp suất đợc tạo ra theo một số cách sau:

Dùng thiết bị nén khí tạo áp lực lên dung dịch thuốc Kết hợp với quátrình nén thuốc có thể rút trân không cho gỗ để tăng độ chênh lệch áp

Bình chứa dung dịch thuốc đặt ở độ cao cần thiết để tạo áp lực cho bềmặt gỗ

Làm nóng gỗ bằng các phơng pháp khác nhau để không khí và hơi

n-ớc thoát ra, tạo ra trong gỗ có áp suất thấp hơn dung dịch thuốc bênngoài khi bị làm lạnh đột ngột

Nguyên lý: Dựa vào đặc tính dẫn dung dịch vào gỗ (1994) của Dassi đã

nghiên cứu về sự chuyển động của chất lỏng với chất khí Nghiên cứu trongmôi trờng sốp khi dung dịch và chất khí đi qua có hai kết luận: Lu lợng lọc

của chất lỏng và chất khí gọi là Q sau một thời gian gọi là   thì tỷ lệ vớigradient (độ dốc) áp suất.

Q (2-3)Trong đó:

K: Hệ số lọc, đặc trng cho các tính chất lọc của môi trờng sốp, ứng dụng

đối với chất khí và chất lỏng;

S

 : Diện tích thiết diện ngang của mẫu thử;

: Khối lợng riêng của chất lỏng;

Lu lợng (Q) cũng tỷ lệ nghịch với khối lợng riêng của chất lỏng

Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sản, cần trọn loại thuốcbảo quản và dung môi có khối lợng riêng nhỏ để cho quá trình thuốc thấm vào

gỗ đợc thuận lợi hơn

Quá trình thấm thuốc dới tác động từ bên ngoài là một quá trình cỡngbức để đạt đợc độ sâu thấm thuốc theo yêu cầu Trong đó các phơng pháp tẩmdựa trên nghuyên lý này là: Phơng pháp chân không áp lực, phơng pháp nónglạnh, Phơng pháp thay thế nhựa… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

2.3.3.2 Thuốc bảo quản thấm vào gỗ nhờ áp lực mao dẫn

Khi gỗ ngâm vào trong môi trờng là dung dịch thuốc, dung dịch thuốcthấm đợc vào trong gỗ là nhờ áp lực mao dẫn Độ dẫn mao dẫn có thể xẩy ratrong trờng hợp độ ẩm gỗ cao hơn điểm bão hoà thớ gỗ Song độ ẩm gỗ nhỏhơn điểm bão hoà thớ gỗ càng nhiều thì độ dẫn mao mạch càng lớn Độ dẫnmao mạch phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của hệ thống phát triển của cácphần tử dẫn ở trong gỗ, kích thớc và vị trí của chúng trên thân cây Nếu kíchthớc của các phần tử thuốc bảo quản lớn hơn kích thớc các phần tử dẫn thìtrong trờng hợp này các phần tử thuốc sẽ không thể đi qua đợc hệ thống dẫn

áp lực mao dẫn đợc biểu thị bằng công thức:

r

P 2   cosP 

 (2-1)Trong đó:

g r

(CT Jurin) (2-2)Trong đó:

: Trọng lợng riêng của chất lỏng

g: Gia tốc trọng trờng

Khi một vật thể rắn nhúng vào một dịch thể theo quy luật vật lý nơi tiếpxúc giữa dịch thể, chất rắn và không khí sẽ tạo ra bề mặt cong do sức congmặt ngoài của chất lỏng và mức độ dính ớt của vật rắn tạo ra một góc  Nếu

 > 900 thì độ dính ớt (măt cong lồi) và do đó xuất hiện hai loại mao quảnthuận, nghịch khác nhau Khi áp lực mao quản thuận (0 <  <  /2) sự thấmthuốc sẽ tốt hơn và ngợc lại

Sự hình thành mặt cong (lồi, lõm) tạo ra góc  khi dung dịch tiếp xúcvới thành mao quản

Công thức (2-1) cho thấy, áp lực mao dẫn tỷ lệ thuận với góc làm ớt.Theo (2-2) chiều cao cột chất lỏng (h) tỷ lệ nghịch với góc làm ớt và khốilợng riêng của chất lỏng Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sảncần trọn loại thuốc bảo quản và dung môi có khối lợng riêng nhỏ, đồng thờikhi ngâm nhúng cần đảm bảo tất cả các bề mặt gỗ phải đợc làm ớt hoàn toànkhi đó:

 = 0 , cos =1 và áp lực mao dẫn

g r

Chiều cao cột chất lỏng

g r

, quá trình thấm thuốc vào gỗ đợc thuận lợi Trong thực tế do tế bào gỗ có cấu tạo phức tạp một số loại gỗ còn có cácchất dầu nhựa, cản trở việc thấm và việc xác định các thông số trên sẽ gặpnhiều khó khăn Do vậy công thức trên chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết, khó cóthể áp dụng đợc trong thực tế

2.3.3.3 Thuốc bảo quản vào gỗ nhờ quá trình khuyếch tán

Bản chất của quá trình khuyếch tán là quá trình truyền dẫn làm cho dungdịch đồng nhất về khối lợng riêng và áp suất Dung dịch thuốc bảo quảnkhuyếch tán vào gỗ là quá trình phân tử hoặc ion của thuốc bảo quản tự do vận

động từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp Khi gỗ có độ ẩm và

đợc ngâm trong dung dich thuốc muối pha trong nớc (hoặc ủ trong thuốccao),các màng tế bào đợc coi là màng bán thấm, tạo ra sự thấm một chiều củacác phân tử thuốc từ ngoài vào Đồng thời với quá trình thấm của thuốc vào

gỗ thì có một số phần tử nớc chuyển động ngợc trở ra dung dịch thuốc Tốc độchuyển động của hai chiều ngợc nhau nàyphụ thuộc vào độ ẩm gỗ, nồng độdung dịch, loại gỗ… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

các phần tử hoặc ion chất hoà tan trong nớc sẽ có chuyển động với một

động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến nào đó là D, và áp suất p docác phân tử gây nên là:

T K n n

P 0 D  0  3

2

 (N/m3) (2-4)Trong đó:

A

N : Hằng số Avogadro;

T: Nhiệt độ tuyệt đối;

áp suất P còn gọi là áp suất thẩm thấu Vận tốc chuyển động của các chấthoà tan phụ thuộc vào độ ẩm gỗ, nồng độ và nhiệt độ dung dịch Khi nhiệt độcàng cao thì vận tốc chuyển dịch tăng lên Bằng các phép đo chính xác, ngời

ta đo đợc tốc độ chuyển động tỷ lệ với T

Tẩm khuyếch tán đối với gỗ có độ ẩm cao, dựa vào sự khuyếch tán củaphân tử hoặc ion chất tẩm bao bọc xung quanh gỗ Phơng trình khuyếch tán cóthể đợc biểu diễn theo công thức:

2 2 2

2 2

2

z

C Dz y

C Dy x

C Dx t

C: nồng độ chất khuyếch tán

X, y , z: các toạ độ không gian

Z y

Các số liệu thực nghiệm của A Stamm đã chỉ ra rằng độ khuyếch tán thuốcbảo quản trong gỗ lá kim tơi là:

Dx=0.045Do; Dz=0.65Do; Dy=DoTrong đó:

D0 là hệ số khuyếch tán của chất trong dung dịch tự do Sự giảm độ lớncủa D so với D0chứng tỏ rằng trong gỗ chất khuyếch tán không nhữngcần đi qua dung dịch mà còn đi qua các hệ thống lỗ thông ngang ở trênvách tế bào

Qua công thức (2-4) cho thấy áp suất P do các phân tử gây nên tỷ lệ

thuận với số phân tử chất hoà tan và nhiệt độ ngâm tẩm

Công thức (2-5) cho thấy, khả năng thấm thuốc của gỗ theo một phơng(x) tỷ lệ thuận với thời gian ngâm tẩm và nồng độ thuốc Vì vậy trong thực tếbảo quản lâm sản muốn khả năng thấm thuốc vào trong gỗ tăng cần tăng nồng

độ thuốc và nhiệt độ ngâm tẩm cho phù hợp với điều kiện ngâm tẩm cụ thể

2.4 Cơ sở lý thuyết về phơng pháp bảo quản.

2.4.1Những yêu cầu cần thiết trong bảo quản [2].

Yêu cầu về độ thấm sâu của thuốc:

Độ thấm sâu của thuốc tuỳ thuộc vào phơng án tẩm, và tuỳ thuộc vàotính chất của thuốc, các yếu tố công nghệ tẩm, loại nguyên liệu, độ ẩm củanguyên liệu gỗ và yêu cầu ngời sử dụng

Tiêu chuẩn về độ thấm sâu của thuốc phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng và

loại gỗ Những loại gỗ tạp khối lợng thể tích thấp nh gỗ cao su, gỗ trám… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ vàCòn những loại gỗ giác lõi phân biệt khối lợng riêng lớn hơn 500 kg/m3 thì bắtbuộc phần gỗ giác phải đợc thấm hoàn toàn Nếu phần gỗ giác tẩm theo phơngpháp nhúng hoặc ngâm, phun, quét màng thuốc bao bọc gỗ một lớp mỏng Dovậy sau khi bào thuốc sẽ bị mất đi và sinh vật tiếp tục phá hoại gỗ khô Gỗ đãqua xử lý nh vậy sẽ sẩy ra bình thờng nh những loại gỗ không tẩm

Yêu cầu về tác dụng độc của thuốc và liều l ợng thuốc

 Sử dụng thuốc có hiệu lực đối với đối tợng sinh vật phá hoại: Ví dụ nh nếuyêu cầu chống nấm mốc đơn thuần thì chỉ nên sử dụng thuốc chống nấm mốc,hoặc chỉ yêu cầu có độ độc cao đối với mọt thì chỉ nên tẩm thuốc có độ độccao đối với mọt… Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và

 Phải tẩm đủ liều lợng thuốc thấm theo yêu cầu độ thấm sâu, các quy địnhnày cụ thể ở các quy trình

 Thuốc phải phù hợp với yêu cầu ngời sử dụng Trong đó đặc biệt chú ý đếnkhả năng rửa trôi của thuốc Nếu là môi trờng dễ bị rửa trôi phải tăng thầnhphần chống rửa trôi trong hỗn hợp thuốc để thuốc có tác dụng ổn định lâutrong gỗ

 Trong quá trình bảo quản thờng xuyên phải kiểm tra nồng độ thuốc, chất ợng thuốc, chất lợng ngâm tẩm

l-2.4.2 Phơng pháp bảo quản [1,2]

Phơng pháp bảo quản là các tác dộng đa thuốc bảo quản vào gỗ, nhằmlàm cho gỗ có khả năng chống lại các yếu tố ngoại cảnh, phá hoại gỗ (làmtăng tuổi thọ cho gỗ) Đã từ lâu trong lĩnh vực bảo quản gỗ đã hình thành nênnhiều phơng pháp và việc áp dụng nó cũng rất đa dạng, thông thờng ngời taphân loại các phơng pháp bảo quản nh sau:

Phơng pháp bảo quản kỹ thuật: chỉ dùng để bảo quản tạm thời

Phơng pháp bảo quản hoá chất

Phơng pháp thay thế nhựa

Phơng pháp này có u điểm đơn giản, không cần trang thiết bị phức tạpphù hợp cho việc bảo quản với số lợng lớn không tập trung ở các vùng nôngthôn miền núi Tuy nhiên phơng pháp này không cơ giới đợc, cho năng suấtthấp hiệu quả bảo quản không cao, chỉ đợc áp dụng với cây gỗ còn tơi, thuốcsau khi tẩm khó thu hồi

Phơng pháp nóng lạnh:

Gỗ đợc đun nóng trong dung dịch thuốc bảo quản, sau đó chuyển gỗ

nóng vừa ngâm vào trong dung dịch thuốc ở nhiệt độ bình thờng hoặc ngâmtrong thuốc bảo quản có nhiệt độ cao và để nguội dần

Phơng pháp này có u điểm là cho kết quả bảo quản cao, độ sâu thấm

thuốc và lợng thuốc thấm lớn, có thể bảo quản đợc một số loại gỗ khó tẩm.Nhợc điểm là thời gian tẩm dài, chi phí cao, thiết bị phức tạp, quy trình thaotác khó khăn và rất lãng phí thuốc

Phơng pháp ngâm thờng:

Đây là phơng pháp dùng thuốc muối để ngâm, gỗ khi ngâm trong hoáchất xảy ra diễn biến rất phức tạp thông thờng có hai nguyên lý: thuốc chuyển

động vào gỗ nhờ nguyên lý áp lực mao quản, nhờ áp lực bên ngoài

Phơng pháp này cho hiệu quả bảo quản tốt, không cần trang thiết bị phức

tạp, đơn giản, dễ thực hiện, có thể tẩm tập tung với số lợng lớn Tuy niên

ph-ơng pháp này có nhợc điểm là thời gian tẩm kéo dài, đối với một số loại gỗkhó thấm thuốc bảo quản nếu ngâm thờng thì khó đáp ứng đợc yêu cầu bảoquản Nếu tẩm với số lợng ít và không liên tục thì sẽ gây lãng phí thuốc saukhi ngâm

Phơng pháp tẩm áp lực chân không:

Phơng pháp này đạt đợc một lợng thuốc thấm và độ sâu thấm thuốc lớnhơn so với bất kỳ phơng pháp tẩm nào khác Trong thời gian ngắn, mà nó còn

đạt đợc năng suất tẩm cao, thích hợp đối với các cơ sở có số lợng gỗ tẩm lớn

Dễ công nghiệp hoá cơ sở ngâm tẩm, mặc dù nó đòi hỏi các trang thiết bịphức tạp và hiện đại hơn

Phơng pháp khuyếch tán:

Phơng pháp khuyếch tán thờng đợc dùng bảo quản gỗ tơi sau khi chặt hạ

ở những nớc phát triển nh: Australia, Newzeaiand, Nhật phơng pháp này rấthiệu quả với cả những loại gỗ khó thấm thuốc của các phơng pháp khác Ph-

ơng pháp khuyếch tán với nguyên lý cơ bản là khi gỗ có độ ẩm cao đợc ngâmtrong dung dịch thuốc có nồng độ cao, hoặc quét cao xung quanh, do chênglệch nồng độ giữa các phân tử hoặc ion của các thuốc bảo quản từ dung dịchhoặc từ cao chuyển động theo các tia mạch có chứa nớc để vào sâu trong gỗ.Tất nhiên sự chuyển động này chậm hơn nhiều so với khi chuyển động ở mộtdung dịch tự do, vì thuốc phải phắc phục nhiều trở ngại Khi đi qua màng tếbào tốc độ khuyếch tán phụ thuộc thuận với độ ẩm và nồng độ dung dịch: ẩm

độ gỗ ít nhất phải trên 40-50% nồng độ dung dịch phải cao hơn gấp hai ba lần

so với nồng độ thuốc ấy khi tẩm bằng phơng pháp khác

Đặc điểm của phơng pháp khuyếch tán yêu cầu gỗ tuơi hoặc gỗ có độ

ẩm cao Đây là một trong nhữnh nhân tố quyết định độ thấm sâu của thuốc.Ngoài ra yêu cầu về thuốc phải là thuốc muối có nồng độ cao

Phơng pháp bảo quản khuyếch tán dùng thuốc dạng cao (phơng pháp băng đa)gồm hai giai đoạn chủ yếu:

Giai đoạn một:

Là giai đoạn tẩm thuốc bảo quản vào gỗ

 Gỗ tròn trớc khi sử lý bóc vỏ từng đoạn trên khúc gỗ, mỗi đoạn bóc vỏ từ20-30 cm, cần bóc sạch vỏ lụa

 Hỗn hợp thuốc chuẩn bị trớc khi pha chế và nấu lên ở nhiệt độ 70-800C cóchất kết dính tạo thuốc thành dạng đặc sệt Sau đó đổ thuốc lên miếng nilon

để nguội rồi quét thuốc lên bề mặt gỗ

Giai đoạn hai:

Sau khi tẩm thuốc, gỗ đợc ủ kín một thời gian để tạo điều kiện cho thuốctiếp tục khuyếch tán vào gỗ và cố định trong gỗ Độ ẩm của gỗ, nhiệt độ vàthời gian ủ là các yếu tố quan trọng ảnh hởng đến quá trình khuyếch tán củathuốc Sự khuyếch tán này là bất thuận nghịch, nó diễn ra cho tới khi nồng độ

đợc san bằng hoàn toàn

T rong cả hai giai đoạn có thể nói áp suất thẩm thấu là nguyên nhân gây ra

sự khuyếch tán, điều này rất tiện lợi cho việc thiết lập các biểu thức định

l-ợngvề khuyếch tán Cụ thể ta xét hai trờng hợp: khuyếch tán ổn định vớigradien nồng độ không đổi và khuyếch tán không ổn định với građien nồng đôthay đổi

Năm 1855, Fick đã tìm ra định luật thứ nhất (Fick 1) về khuyếch tán:

Sdt dx

dC D

dm 

Trong đó:

dm: lợng chất khuyếch tán qua diện tích S sau khoảng thời gian dt;