KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ BẠCH ĐÀN TRẮNG BRAZIL (Eucalyptus Grandis)

Gỗ Bạch đàn trắng xuất xứ từ Brazil hiện đang được nhập khẩu và sản xuất tại một số nhà máy ở nước ta; Tuy nhiên, các dấu hiệu về đặc điểm cấu tạo và tính chất của loại gỗ này chưa được

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 07 năm 2011

LỜI CẢM TẠ

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp tôi luôn nhận được sự dạy bảo của Thầy Cô, sự quan tâm giúp đỡ và động viên của gia đình và bạn bè Nhân dịp này, xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

- Ban Giám Hiệu và toàn thể Thầy Cô Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý Thầy Cô Khoa Lâm Nghiệp và Bộ môn Chế Biến Lâm Sản đã tận tâm truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt khóa học

- Trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản, Giấy và bột giấy - Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, đặc biệt là chị Hồ Thị Thùy Dung đã giúp chúng tôi trong việc thử ứng suất gỗ

- Xin cảm ơn Công ty TNHH Scancom Việt Nam đã cung cấp gỗ làm thí nghiệm Đồng thời xin cảm ơn anh chị em công nhân của Công ty Trường Tiền đã giúp tôi gia công mẫu

Đặc biệt xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến Cô ThS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

và Thầy TS Phạm Ngọc Nam đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên tôi trong suốt quá trình học cũng như trong thời gian thực hiện đề tài

TP Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 07 năm 2011 Nguyễn Thị Xuyến

TÓM TẮT

1 Tên đề tài: “Khảo sát cấu tạo và tính chất cơ lý hóa của gỗ Bạch đàn trắng Brazil

(Eucalyptus grandis)”

2 Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 21/02/2011 đến ngày 21/05/2011

3 Địa điểm nghiên cứu:

- Phòng thí nghiệm Khoa học gỗ - Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

- Phòng thí nghiệm Chế biến lâm sản, Giấy và bột giấy – Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

- Gỗ Bạch đàn trắng được lấy ở Công ty TNHH Scancom Việt Nam (17 đường số 6, Khu công nghiệp Sóng thần I, Thị trấn Dĩ An, Huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương)

- Mẫu được gia công tại Công ty gỗ Trường Tiền (Trường Đại học Nông

Lâm – Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TP Hồ CHí Minh)

4 Phương pháp nghiên cứu

- Chọn thanh, cắt khúc gia công mẫu, xác định các chỉ tiêu vật lý và cơ học của gỗ theo các TCVN từ 340 – 1970 đến 363 – 1970 và theo tiêu chuẩn ASTM của Trung tâm Nghiên cứu Chế biến lâm sản – Trường đại học Nông Lâm TP HCM

- Nghiên cứu cấu tạo giải phẩu theo Jane (1970) và phân loại đặc điểm cấu tạo gỗ theo C T F T

- Phân tích một số thành phần hóa học gỗ theo các tiêu chuẩn: Tappi standard T3m - 58, Tappi standard T6m – 58, Tappi standard T1, Tappi standard T4m – 59

- Sử dụng phần mềm Excel và phương pháp thống kê để đánh giá các kết quả thu được

- Dựa vào phương pháp mô hình hóa thống kê để xây dựng các hàm toán học

và biểu đồ biểu diễn kết quả nghiên cứu

5 Kết quả thu được:

* Cấu tạo thô đại: Gỗ có giác lõi phân biệt, giác màu nâu xám pha sắc hồng,

có vết thẫm xen kẽ, lõi màu đỏ nhạt, mặt gỗ trung bình, nặng trung bình, gỗ khá thẳng thớ

* Cấu tạo hiển vi: Lỗ mạch hình tròn, oval, phân bố chủ yếu theo hình thức

đơn phân tán Mật độ mạch 13 lỗ/mm2, đường kính lỗ mạch theo chiều tiếp tuyến trung bình là 132 µm, theo chiều xuyên tâm trung bình là 86 µm Chiều dài ống mạch trung bình là 843,70 µm Tấm xuyên mạch đơn Mô mềm ít, mô mềm vây quanh mạch kín, không kín và mô mềm phân tán, trong đó mô mềm vây quanh mạch không kín là chủ yếu Tia dị bào, bề rộng tia 1 hàng tế bào, chiều cao từ 9 –

21 hàng tế bào, mật độ tia gỗ 15 tia/mm Sợi gỗ dạng hình kim khá thẳng, chiều dài sợi trung bình là 751 µm

* Tính chất vật lý: Dcb = 0,60 g/cm3, độ hút ẩm 18,23 % (40 ngày), độ hút nước 100,32 % (40 ngày) Tỷ lệ dãn nở tiếp tuyến 11,15 %, Tỷ lệ dãn nở xuyên tâm 7,93 %, độ ẩm thăng bằng Wtb = 8,22 %, Wbh = 29,52 %

* Tính chất cơ học: Ứng suất nén dọc 403,59 (kG/cm2), ứng suất uốn tĩnh 704,89 (kG/cm2), ứng suất nén ngang toàn bộ tiếp tuyến 51,74 (kG/cm2), ứng suất kéo dọc thớ 846,28 (kG/cm2), ứng suất trượt dọc tiếp tuyến 57,82 (kG/cm2), ứng suất tách 61,58 (kG/cm2)

* Thành phần hóa học: Độ ẩm (%) = 10,70 %, hàm lượng tro (%) = 9,22 %,

hàm lượng chất tan trong Alcol – Benzen (%) = 1,75 %, Hàm lượng chất tan trong nước nóng (%) = 2,08 %, hàm lượng chất tan trong NaOH 1 % (%) = 14,89 %

MỤC LỤC

TRANG

Trang tựa i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Mục lục v

Danh sách các ký hiệu và các chữ viết tắt ix

Danh sách các hình xi

Danh sách các bảng xii

Danh sách các đồ thị xiv

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

Chương 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Giới thiệu về cây Bạch đàn trắng 3

2.2 Tổng quan về cây Bạch đàn 3

2.2.1 Nguồn gốc vùng phân bố tự nhiên 3

2.2.2 Đặc điểm sinh thái 4

2.2.3 Đặc điểm sinh học 4

2.2.4 Giá trị sử dụng 5

2.3 Tình hình tài nguyên rừng 5

2.3.1 Trên thế giới 5

2.3.2 Tại Việt Nam 6

2.4 Tổng quan về tình hình nhập khẩu gỗ Bạch đàn 7

Chương 3: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

3.1 Mục tiêu đề tài 11

3.2 Vật liệu khảo sát 11

3.3 Nội dung nghiên cứu 11

3.4 Phương pháp nghiên cứu 12

3.5 Phương pháp khảo sát đặc điểm cấu tạo 12

3.5.1 Dụng cụ thí nghiệm 12

3.5.2 Khảo sát cấu tạo thô đại 13

3.5.3 Khảo sát cấu tạo hiển vi 13

3.5.4 Tách mô sợi 14

3.6 Phương pháp phân tích thành phần hóa học 15

3.6.1 Thí nghiệm xác định độ ẩm 15

3.6.2 Thí nghiệm xác định hàm lượng tro 16

3.6.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen 17

3.6.4 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng 18

3.6.5 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1% 19

3.7 Phương pháp khảo sát tính chất vật lý 20

3.7.1 Dụng cụ thí nghiệm 20

3.7.2 Xác định độ hút ẩm 21

3.7.3 Xác định độ hút nước 21

3.7.4 Xác định khối lượng thể tích 22

3.7.5 Xác định tỷ lệ dãn nở các chiều 23

3.7.6 Xác định tỷ lệ dãn nở thể tích 24

3.7.7 Xác định hệ số dãn nở 24

3.7.8 Xác định điểm bão hòa thớ gỗ 25

3.8 Phương pháp khảo sát tính chất cơ học 25

3.8.1 Dụng cụ thí nghiệm 26

3.8.2 Ứng suất nén dọc thớ 26

3.8.3 Ứng suất nén ngang thớ 27

3.8.4 Ứng suất trượt dọc thớ 28

3.8.5 Ứng suất trượt ngang thớ 29

3.8.6 Ứng suất uốn tĩnh 30

3.8.7 Ứng suất tách 31

3.8.8 Độ cứng 32

3.8.9 Ứng suất kéo dọc thớ 32

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Đặc điểm cấu tạo của gỗ Bạch đàn trắng 34

4.1.1 Cấu tạo thô đại 34

4.1.2 Cấu tạo hiển vi 35

4.2 Thành phần hóa học 39

4.2.1 Độ ẩm 39

4.2.2 Hàm lượng tro 40

4.2.3 Hàm lượng chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen 40

4.2.4 Hàm lượng chất tan trong nước nóng 40

4.2.5 Hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1 % 41

4.3 Tính chất vật lý 42

4.3.1 Khối lượng thể tích 42

4.3.2 Độ hút ẩm 43

4.3.3 Độ hút nước 44

4.3.4 Tỷ lệ dãn nỡ 46

4.3.5 Hệ số dãn nỡ 46

4.3.6 Điểm bão hòa thớ gỗ - Độ ẩm thăng bằng 46

4.4 Tính chất cơ học 48

4.4.1 Ứng suất nén dọc 49

4.4.2 Ứng suất nén ngang thớ 50

4.4.3 Ứng suất trượt 52

4.4.4 Ứng suất uốn tĩnh 53

4.4.5 Ứng suất tách 54

4.4.6 Độ cứng 55

4.4.7 Ứng suất kéo dọc thớ 55

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

5.1 Kết luận 59

5.2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 64

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Yt, Yx, Yl Tỷ lệ co rút, dãn nở tiếp tuyến, xuyên tâm, dọc thớ %

σut Ứng suất uốn tĩnh (kG/cm2)

X Giá trị trung bình

Cv Hệ số biến động

R2 Hệ số xác định mức độ tương quan

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

ASTM American Society for Testing and Materials

(Hiệp hội Kiểm nghiệm và vật liệu)

KLTT Khối lượng thể tích

DTTN Diện tích tự nhiên

LT, TN Lý thuyết, thực nghiệm

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 3.1 Dụng cụ và hóa chất lên tiêu bản 15

Hình 3.2 Thí nghiệm chưng cất bột gỗ trong Alcol – Benzen 17

Hình 3.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng 19

Hình 3.4 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1 % 20

Hình 3.5 Mẫu xác định độ hút ẩm 21 Hình 3.6 Mẫu xác định độ hút nước, co dãn các chiều 22

Hình 3.7 Mẫu xác định khối lượng thể tích, co dãn thể tích 22

Hình 3.8 Mẫu thí nghiệm ứng suất nén dọc 27

Hình 3.9 Mẫu thí nghiệm ứng suất nén ngang toàn bộ 28

Hình 3.10 Mẫu thí nghiệm ứng suất trượt dọc 29

Hình 3.11 Mẫu thí nghiệm ứng suất trượt ngang 30

Hình 3.12 Mẫu thí nghiệm ứng suất uốn tĩnh 30

Hình 3.14 Mẫu thí nghiệm độ cứng 32 Hình 3.15 Mẫu thí nghiệm ứng suất kéo dọc thớ 32

Hình 4.1 Cấu tạo thô đại của gỗ Bạch đàn trắng 34

Hình 4.2 Mặt cắt ngang, tiếp tuyến, xuyên tâm của gỗ Bạch đàn trắng 35

Hình 4.3 Lỗ thông ngang và sợi gỗ 36 Hình 4.4 Chất chứa trong mạch gỗ, tế bào tia gỗ 36

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Nguồn cung gỗ Bạch đàn cho Việt Nam trong tháng 4/2009 8

Bảng 4.1 Bảng phân cấp kích thước tế bào mạch gỗ 36

Bảng 4.2 Bảng phân cấp các đặc điểm của mạch gỗ 37

Bảng 4.3 Bảng phân cấp kích thước tế bào sợi gỗ 37

Bảng 4.4 Bảng phân cấp các đặc điểm của tia gỗ 38

Bảng 4.5 So sánh thành phần hóa học của một số loại gỗ 41

Bảng 4.6 Khối lượng thể tích của gỗ Bạch đàn trắng (g/cm3) 42

Bảng 4.7 Bảng phân nhóm gỗ theo KLTT theo TCVN 1072 – 1971 42

Bảng 4.13 Độ ẩm bão hòa thớ gỗ - Độ ẩm thăng bằng của gỗ Bạch đàn trắng 47

Bảng 4.14 So sánh độ ẩm bão hòa của gỗ Bạch đàn trắng với một số loại gỗ 47

Bảng 4.15 Hệ số α điều chỉnh độ ẩm 48 Bảng 4.16 Tính chất cơ lý của gỗ theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1072 – 71) 49

Bảng 4.17 Ứng suất nén dọc thớ của gỗ Bạch đàn trắng 49

Bảng 4.18 So sánh ứng suất nén dọc của gỗ Bạch đàn trắng 50

Bảng 4.19 Ứng suất nén ngang thớ toàn bộ 51

Bảng 4.20 Ứng suất trượt của gỗ Bạch đàn trắng (kG/cm2) 52

Bảng 4.21 Ứng suất uốn tĩnh theo phương tiếp tuyến của gỗ Bạch đàn trắng 54

Bảng 4.22 Phân hạng gỗ theo cường độ 54

Bảng 4.23 Ứng suất tách của gỗ Bạch đàn trắng 55

Bảng 4.24 Độ cứng của gỗ Bạch đàn trắng 55

Bảng 4.25 Ứng suất kéo dọc thớ 56 Bảng 4.26 Một số đặc điểm cấu tạo và tính chất cơ, lý, hóa của gỗ

DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 4.1 Sức hút ẩm của gỗ Bạch đàn trắng 43

Đồ thị 4.2 Sức hút nước của gỗ Bạch đàn trắng 44

Đồ thị 4.3 Mối quan hệ giữa độ hút nước và khối lượng thể tích 45

Đồ thị 4.4 Đường biểu diễn TN và LT sự tương quan giữa Dcb

Đồ thị 4.5 So sánh ứng suất trượt với các loại gỗ 53 

 

Chương 1

MỞ ĐẦ U

Chế biến gỗ hiện đang là một trong những ngành công nghiệp ngày càng phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu gỗ đã và đang dần cạn kiệt do sự khai thác rừng quá mức và nạn chặt phá rừng đã để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng như: thiên tai, lũ lụt, nạn sói mòn, … Do vậy, việc tối ưu hóa sử dụng các loại gỗ cần được quan tâm đúng mức.Từ những hậu quả do sự tàn phá rừng gây ra cũng như tầm quan trọng của rừng trong các lĩnh vực kinh tế, môi trường, an ninh quốc phòng, được sự chỉ đạo mang tính chiến lược của Đảng và Nhà Nước, cùng với các quốc gia trên thế giới, Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Việt Nam đã phát động hưởng ứng Năm quốc tế về rừng 2011 và Thập kỷ quốc tế về phòng chống sa mạc hóa 2011-2020 do Liên hiệp quốc khởi xướng Từ năm 1995 – 2009, diện tích rừng Việt Nam đã tăng liên tục nhờ trồng rừng và phục hồi rừng tự nhiên, bình quân mỗi năm tăng khoảng 282.000 ha Tỷ lệ che phủ rừng của Việt Nam từ 27,2 % trong những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ XX đã lên 39,5 % vào năm 2010, độ che phủ rừng bình quân tăng 0,4 %/năm Cùng với tốc độ khôi phục diện tích rừng, năng suất, chất lượng rừng Việt Nam cũng được cải thiện.[18]

Tính đến cuối năm 2009, toàn quốc có gần 13,259 triệu ha rừng (hơn 10,339 triệu ha rừng tự nhiên và hơn 2,919 triệu ha rừng trồng) Độ che phủ rừng tăng mạnh từ

37 % năm 2005 lên 39,1 % năm 2009, dự báo trong năm 2010 đạt 39,5 % Theo đánh giá của Bộ Nông Nghệp và Phát Triển Nông Thôn, đây là kết quả đáng mừng trong công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng của nước ta, bởi thực tế ở nhiều nước trên thế giới độ che phủ rừng đang suy giảm.[16] Mặt khác, xã hội ngày càng phát triển

thì nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng cao Vì vậy, ngành công nghiệp chế biến gỗ trên thế giới nói chung và công nghiệp chế biến gỗ ở nước ta nói riêng chủ yếu sử dụng nguồn nguyên liệu rừng trồng Hiện nay, gỗ Bạch đàn được nhập chủ yếu từ các thịtrường như Urugoay, Brazil, Nam Phi, Australia, Papua New Guinea, … Để có thể sử dụng có hiệu quả cho sản xuất cần phải tiến hành nghiên cứu cấu tạo, tính chất cơ lý hóa gỗ Gỗ Bạch đàn trắng xuất xứ từ Brazil hiện đang được nhập khẩu

và sản xuất tại một số nhà máy ở nước ta; Tuy nhiên, các dấu hiệu về đặc điểm cấu tạo và tính chất của loại gỗ này chưa được hệ thống hóa một cách đầy đủ Vì vậy, xuất phát từ những vấn đề trên, được sự đồng ý của Khoa Lâm Nghệp – Bộ môn Chế Biến Lâm Sản Trường Đại Học Nông Lâm – Thành Phố Hồ Chí Minh và dưới

sự hướng dẫn tận tình của cô ThS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, chúng tôi tiến hành đề

tài “Khảo sát cấu tạo và tính chất cơ lý hóa của gỗ Bạch đàn trắng Brazil (Eucalyptus grandis)”

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về cây Bạch đàn trắng

- Tên Việt Nam: Bạch đàn trắng

- Tên địa phương: Khuynh diệp muỗi

- Tên khoa học: Eucalyptus grandis

- Họ thực vật: Myrtaceae (Sim)

- Chi: Eucalyptus (Bạch đàn)

2.2 Tổng quan về cây Bạch đàn

2.2.1 Nguồn gốc vùng phân bố tự nhiên

- Trên thế giới: Bạch đàn là chi thực vật có hoa Eucalyptus trong họ

Myrtaceae Họ Myrtaceae chứa ít nhất 3.000 loài, phân bố trong 130 - 150 chi Chúng phân bố rộng khắp ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm áp trên thế giới, và nói chung rất phổ biến trong nhiều khu vực đa dạng sinh học của thế giới Các thành viên của chi này có xuất xứ từ Australia Có hơn 700 loài Bạch đàn, hầu hết có bản địa tại Australia, và một số nhỏ được tìm thấy ở New Guinea và Indonesia và một ở vùng viễn bắc Philippines và Đài Loan Các loài Bạch đàn đã được trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới gồm châu Mỹ, châu Âu, châu Phi, vùng Địa Trung Hải, Trung Đông, Trung Quốc, bán đảo Ấn Độ [23]

- Tại Việt Nam: Cây được trồng nhiều năm ở các vùng đồi núi thấp suốt từ Bắc vào Nam Hiện là một cây được phát triển ở Trung Bộ và Nam bộ

2.2.2 Đặc điểm sinh thái

Đối với Bạch đàn nói chung và Bạch đàn trắng E.grandis nói riêng, nhiệt độ

thích hợp nhất từ 18-32oC, lượng mưa bình quân 1.400 - 1.800 mm/năm, độ cao so với mặt biển từ 100 đến 300 m, độ dày tầng đất từ 50 - 100 cm, nâu, vàng phù sa bồi tụ thích hợp nhất, thích hợp vừa là nhóm đất chua phèn, ít thích hợp là cát, vùng bán khô hạn, kém thích hợp là nhóm đất mặn, cát di động, đất phèn, mùn trên núi, xói mòn trơ đá Như vậy ở miền Nam vùng trồng Bạch đàn thích hợp là Tây Ninh (87 %), Bình Phước và Đồng Nai (46 %) Tỉnh có diện tích đất ít thích hợp là Bà Rịa - Vũng Tàu và TP HCM (28 – 37 %) Do vậy, để trồng Bạch đàn có hiệu quả, vấn đề cần quan tâm và chú ý là chọn loài phù hợp với từng loại đất và từng vùng sinh thái.[17]

2.2.4 Giá trị sử dụng

Bạch đàn có rất nhiều công dụng như gỗ nhỏ dùng làm chất đốt, dăm, củi, nguyên liệu giấy Một số cơ sở chế biến gỗ sử dụng gỗ Bạch đàn trong việc trang trí và đóng các đồ gỗ dùng ở ngoài trời rất bền và tốt, một số loài đoạn thân dưới cành thẳng, dài, không bị mối mọt, nên được dùng trong xây dựng, lá một số loài bạch đàn cho hàm lượng tinh dầu cao và tốt, dùng trong ngành dược điều trị cảm, cúm, xoa bóp Trong chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng của Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã đưa cây Bạch đàn là một trong những cây trồng rừng sản xuất, làm vùng cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy giấy.[17]

2.3 Tình hình tài nguyên rừng

2.3.1 Trên thế giới [13]

Cháy rừng là một trong những nguyên nhân khiến diện tích rừng thế giới bị thu hẹp Do nhu cầu dành đất đai cho sản xuất nhiên liệu sinh học ngày một tăng, đặc biệt ở các nước nhiệt đới, nên trong những năm gần đây nhiều khu rừng bị tàn phá khiến diện tích rừng trên thế giới đã thu hẹp đáng kể Phóng viên TTXVN dẫn

số liệu của Viện nghiên cứu kinh tế Ifo ở Munich, Đức công bố ngày 19/1 cho biết

từ năm 1990 đến 2005, diện tích rừng trên trái đất đã giảm 3 %, tức trung bình mỗi ngày mất 20.000 hécta rừng Đây là hiện tượng đáng báo động ở nhiều quốc gia Đặc biệt là ở Brazil và Sudan, rừng đã bị tàn phá vô tội vạ 47 % diện tích rừng thế giới hàng năm bị thu hẹp trước hết là ở hai nước này Ở Brazil và Sudan, người ta phá rừng để trồng cây cọ dừa và đậu tương lấy dầu và các loại cây sản xuất nhiên liệu sinh học Việc khai thác bừa bãi các khu rừng nguyên sinh và rừng nhiệt đới đã gây tổn hại rất lớn cho môi trường khí hậu toàn cầu Riêng việc đốt rừng khai hoang

và cháy rừng hàng năm đã sản sinh ra bầu khí quyển khoảng 650 triệu tấn khí CO2

Nhìn chung, nạn phá rừng đã góp tới 20 % khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính nên việc bảo vệ rừng và trồng rừng là một trong những hành động tác động tích cực tới chiến lược chống biến đổi khí hậu toàn cầu của cộng đồng thế giới hiện nay Hiện Trung Quốc và Rwanda là hai nước được các nhà nghiên cứu đánh giá

cao chương trình tái trồng rừng Những năm gần đây, diện tích trồng rừng của Trung Quốc đã tăng 4 triệu hécta (2,2 %) và nước này đã chiếm 73 % diện tích phát triển rừng toàn cầu Trong khi đó, tại Rwanda, diện tích tái rừng trong các năm từ

2000 đến 2005, mỗi năm đã tăng trung bình 6,9 %

2.3.2 Tại Việt Nam

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NNPTNT) vừa công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2009 Theo đó, tính đến ngày 31/12/2009 Việt Nam có 13.258.843 ha đất có rừng, nhiều hơn 140.070 ha so với năm 2008, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 10.339.305 ha và rừng trồng là 2.919.538 ha Độ che phủ rừng toàn quốc năm 2009 là 39,1 %; tăng 0,4 % so với năm trước Sự thay đổi trên chủ yếu là do diện tích rừng trồng tăng Năm 2009, nước ta trồng mới được 359.409 ha rừng, trong đó có 7.599 ha rừng đặc dụng, 70.826 ha rừng phòng hộ, 267.597 ha rừng sản xuất và 13.387 ha loại rừng khác Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết, tính trên tổng diện tích rừng, đến hết năm 2009, nước ta có 1.992.316 ha rừng đặc dụng, 4.762.136 ha rừng phòng hộ và 6.020.649 ha rừng sản xuất, không

kể 124.333 ha diện tích rừng khác ngoài 3 loại rừng trên Cũng tính đến thời điểm 31/12/2009, diện tích rừng gỗ là 8.235.838 ha, như vậy trong năm 2009 đã có thêm 29.202 ha diện tích rừng này Tuy nhiên, diện tích rừng tre nứa bị thay đổi trong năm 2009 là - 11.809 ha, chỉ còn 621.454 ha; rừng ngập mặn trong năm 2009 cũng

bị thay đổi - 181 ha, còn 60.603 ha Rừng trồng cây đặc sản chiếm 206.730 ha, tức

là trong năm 2009 có tăng được 4.591 ha Theo tính toán sơ bộ của Bộ NNPTNT, đến cuối năm 2010 cả nước sẽ có 13.390.000 ha rừng và còn 2.850.000 ha đất trống quy hoạch cho phát triển lâm nghiệp Và trong Chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 – 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt đặt mục tiêu nâng độ che phủ rừng lên 42 % - 43 % vào năm 2010 và 47 % vào năm 2020 Số liệu diện tích rừng toàn quốc năm 2009 được Bộ NNPTNT công bố tại Quyết định 2140/QĐ-BNN-TCLN.[14]

Bên cạnh đó, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho biết, hoạt động trồng, chăm sóc và thu hoạch rừng năm 2010 có nhiều thuận lợi, một số chính sách phát triển lâm nghiệp được ban hành kịp thời đã khuyến khích người dân và các chủ

dự án mở rộng đầu tư sản xuất Nhờ đó, trong năm 2010, diện tích rừng trồng tập trung trên cả nước tăng mạnh, ước tính đạt 252,5 nghìn ha, tăng 3,9 % so với năm

2009 Một số địa phương có diện tích rừng trồng mới đạt cao là: Hà Giang 15,5 nghìn ha, Tuyên Quang 15,5 nghìn ha, Yên Bái 14 nghìn ha, Thanh Hóa 15,3 nghìn

ha, Nghệ An 14,1 nghìn ha, Quảng Nam 10,5 nghìn ha Sản lượng gỗ khai thác năm

2010 ước tính đạt 4042,6 nghìn m3, tăng 7,3 % so với năm trước Những địa phương có sản lượng gỗ khai thác lớn là: Phú Thọ 243,5 nghìn m3, Bình Định 208 nghìn m3, Yên Bái 200,1 nghìn m3, Quảng Nam 189 nghìn m3, Hòa Bình 139,4 nghìn m3, Quảng Bình 104 nghìn m3, Tuyên Quang 117,6 nghìn m3, Hà Giang 72,9 nghìn m3

Cũng trong năm 2010, diện tích khoanh nuôi tái sinh rừng đạt 1085,3 nghìn

ha, tăng 5,2 % so với năm 2009; diện tích rừng được chăm sóc 507,8 nghìn ha, tăng 4,5 %; số cây lâm nghiệp trồng phân tán đạt 181,5 triệu cây, tăng 0,6 % Công tác bảo vệ rừng và tuyên truyền phòng chống cháy rừng luôn được các địa phương quan tâm và tổ chức triển khai đến các thôn, bản Tuy nhiên, do thời tiết đầu năm khô hạn kéo dài nên hiện tượng cháy rừng vẫn xảy ra tại một số địa phương Tổng diện tích rừng bị cháy và bị chặt phá năm 2010 là 7781 ha, trong đó diện tích rừng bị cháy

6723 ha; diện tích rừng bị chặt phá 1058 ha Các địa phương có diện tích rừng bị cháy nhiều là: Hà Giang 842 ha, Lào Cai 795,5 ha, Yên Bái 740,5 ha, Sơn La 663

ha, Cao Bằng 232,3 ha, Quảng Trị 180 ha, Kom Tum 171 ha, Đồng Tháp 130,4 ha, Nghệ An 115,3 ha.[15]

2.4 Tổng quan về tình hình nhập khẩu gỗ Bạch đàn

Theo số liệu thống kê, kim ngạch nhập khẩu gỗ bạch đàn của Việt Nam trong tháng 4/2009 đạt trên 6,1 triệu USD, tăng 190,5 % so với tháng trước Tính chung, trong 4 tháng đầu năm 2009, lượng gỗ bạch đàn nhập khẩu về Việt Nam đạt 64,4

nghìn m3, trị giá 14,6 triệu USD, giảm 55,7 % về lượng và giảm 33,7 % về trị giá so

với cùng kỳ năm 2008

Giá nhập khẩu gỗ bạch đàn tháng 4 trung bình ở mức 194 USD/m3, thấp hơn

so với mức giá nhập tháng trước 24 % Giá nhập khẩu gỗ bạch đàn tháng 4/2009

thấp hơn hẳn so với tháng 3 do các doanh nghiệp tăng cường nhập khẩu từ thị

trường Papua New Guinea Lượng gỗ bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Papua New

Guinea tháng 4/2009 đạt tới trên 18 nghìn m3 Nhập khẩu gỗ bạch đàn từ thị trường

Braxin cũng tăng gấp đôi so với 2 tháng trước đạt 6.959 m3, kim ngạch đạt 2,23

triệu USD Các thị trường cung cấp gỗ bạch đàn lớn tiếp theo là Urugoay và Nam

Trong cơ cấu các thị trường cung cấp gỗ bạch đàn cho Việt Nam trong tháng

4/2009, thì đứng đầu là thị trường Papua New Guinea với lượng nhập khẩu từ thị

trường này vào Việt Nam trong tháng 4/2009 đạt 18,2 nghìn m3, trị giá 2,6 triệu

USD, tăng 31,9% về lượng, nhưng lại giảm nhẹ về trị giá so với cùng kỳ năm 2008

Đáng chú ý là liên tục trong tháng 2 và tháng 3, Việt Nam không nhập khẩu lô hàng

gỗ bạch đàn nào từ thị trường Papua New Guinea, thì sang tháng 4 lượng gỗ bạch

đàn nhập khẩu từ thị trường này đã bất ngờ tăng mạnh, đạt cao nhất từ trước đến

nay

Trong tháng 4, đơn giá trung bình của mặt hàng gỗ bạch đàn tròn nhập khẩu

từ thị trường Papua New Guinea đã giảm mạnh chỉ đạt 135,73 USD/m3-CIF, đây là mức giá nhập khẩu thấp nhất từ thị trường này kể từ đầu năm 2008 đến nay So với các thị trường khác, thì giá gỗ bạch đàn tròn nhập khẩu từ thị trường Papua New Guinea thấp hơn rất nhiều, chính đều này đã kích thích các nhà nhập khẩu tăng lượng nhập khẩu từ thị trường Papua New Guinea

Kế đến là thị trường Brazil, trong tháng 4/2009 lượng gỗ Bạch đàn của Việt Nam nhập từ Brazil đạt gần 7 nghìn m3, trị giá 2,2 triệu USD, tăng 105,9 % về lượng và tăng 114,4 % về trị giá so với tháng trước Tính chung, trong 4 tháng đầu năm 2009, lượng gỗ Bạch đàn của Việt Nam nhập khẩu từ thị trường Brazil đạt 21,1 nghìn m3, trị giá 6,7 triệu USD, giảm 49,3 % về lượng và giảm 51,4 % về trị giá so với cùng kỳ năm ngoái Gỗ Bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Brazil là loại gỗ xẻ Giá gỗ Bạch đàn nhập khẩu trung bình từ thị trường Brazil trong tháng 4/2009 đạt 319,59 USD/m3 – FOB, tăng 12,45 USD/m3 so với tháng trước và tăng 32,82 USD/m3 so với tháng 4/2008 Tính chung, giá gỗ Bạch đàn xẻ nhập khẩu từ thị trường Brazil trong 4 tháng đầu năm 2009 đạt 317,06 USD/m3 – FBO, tăng 12,81 USD/m3 so với giá nhập khẩu trung bình từ thị trường này trong năm 2008

Lượng gỗ bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Urugoay trong tháng 4/2009 đạt 3,4 nghìn m2, trị giá 619 nghìn USD, tăng 41,7 % về lượng và tăng 39,7 % trị giá so với tháng trước Tính chung, trong 4 tháng đầu năm 2009, lượng gỗ Bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Urugoay đạt 12 nghìn m3, trị giá 2,4 triệu USD, giảm 72,2 % về lượng và giảm 68,8 % về trị giá so với cùng kỳ năm 2008 Giá gỗ bạch đàn tròn nhập khẩu từ thị trường Urugoay trong tháng 4 đạt 163,01USD/m3 – CIF, tăng 2,11 USD/m3 so với giá nhập khẩu trung bình của tháng 3 Như vậy, liên tục trong 2 tháng gần đây giá gỗ Bạch đàn tròn nhập khẩu từ thị trường Urugoay tăng Giá nhập khẩu trung bình của mặt hàng gỗ Bạch đàn xẻ nhập khẩu từ thị trường Urugoay trong tháng 4 đạt 330,71 USD/m3 – FOB, giảm 19 USD/m3 so với giá nhập khẩu của tháng trước

Lượng gỗ Bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Nam Phi trong tháng 4 đạt gần 2,8 nghìn m3, trị giá 537 nghìn USD, tăng 126,2 % về lượng và tăng 104,2 % về trị giá so với tháng trước Tính chung, trong 4 tháng đầu năm 2009, lượng gỗ Bạch đàn của Việt Nam nhập khẩu từ thị trường Nam Phi đạt 7,56 nghìn m3, trị giá 1,5 triệu USD, giảm 44,7 % về lượng và giảm 40,6 % về trị giá so với cùng kỳ năm 2008 88

% lượng gỗ bạch đàn nhập khẩu từ thị trường Nam Phi là gỗ tròn Giá nhập khẩu gỗ Bạch đàn tròn từ thị trường Nam Phi trong tháng 4 đạt 173,05 USD/m3 – CIF, giảm 2,52 USD/m3 so với tháng trước Như vậy, giá gỗ Bạch đàn tròn nhập khẩu từ thị trường Nam Phi liên tục giảm từ đầu năm 2009 đến nay [19]

Nhập khẩu gỗ bạch đàn 9 tháng năm 2009 từ thị trường Ôxtrâylia giảm 27,3

% so với cùng kỳ năm trước, đạt 805 nghìn USD Giá nhập khẩu gỗ bạch đàn trung bình từ thị trường cùng kỳ năm trước Tính theo lượng, nhập khẩu gỗ bạch đàn từ thị trường Ôxtrâylia 9 tháng năm 2009 tăng 5,4 % so với cùng kỳ năm trước, đạt 1.352 m3 gỗ [21]

Gỗ bạch đàn tròn tháng 04/2010 có giá tăng 9,2 % so với tháng 03/2010 và tăng 6,3 % so với tháng 04/2009 (gỗ bạch đàn tròn nhập từ Nam Phi có giá 165-180 USD/m3, nhập từ Uruguay có giá 155-185 USD/m3) [22]

3.2 Vật liệu khảo sát

Vật liệu khảo sát là các mẫu gỗ bạch đàn trắng lấy từ Công ty TNHH Scancom ở dạng gỗ xẻ Gỗ được nhập từ Brazil được vận chuyển về ở dạng gỗ xẻ, với độ ẩm 40 % Các mẫu dùng để khảo sát đặc điểm cấu tạo , tính chất cơ lý hóa được lấy từ các thanh gỗ chưa qua xử lý, không bị khuyết tật, không bị nứt, không

bị mối mọt sau đó được gia công theo TCVN và theo tiêu chuẩn ASTM của trung tâm nghiên cứu Chế biến lâm sản – Trường Đại học Nông Lâm TP HCM tại công

ty gỗ Trường Tiền Bột gỗ dùng để khảo sát tính chất hóa học được lấy trong quá trình cưa xẻ

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài xác định những nội dùng nghiên cứu sau:

1 Khảo sát đặc điểm cấu tạo thô đại và hiển vi của gỗ Bạch đàn trắng

2 Khảo sát tính chất hóa học của gỗ Bạch đàn trắng: Hàm lượng tro, hàm lượng chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen, hàm lượng chất tan trong nước nóng, hàm lượng chất tan trong NaOH 1 %

3 Khảo sát tính chất vật lý của gỗ Bạch đàn trắng: Độ hút ẩm, độ hút nước, khối lượng thể tích, độ dãn nở, điểm bão hòa thớ gỗ, hệ số dãn nở.4 Khảo sát tính chất cơ học của gỗ Bạch đàn trắng: Ứng suất nén, ứng suất trượt, ứng suất uốn tĩnh,

độ cứng, ứng suất tách, ứng suất kéo dọc thớ

3.4 Phương pháp nghiên cứu

- Về cấu tạo: Quan sát bằng mắt thường, kính lúp và kính hiển vi Mẫu quan sát cấu tạo hiển vi được cắt trên máy cắt vi phẩu A.O Sliding microtom với độ dày phẩu thức là 18 – 22 µm, tiến hành khử nước, nhuộm màu và cố định trên lam bằng keo Balsel (Canada) Quan sát kính hiển vi có độ phóng đại X 40, X 100 lần Các mẫu thử tính chất cơ lý hóa được gia công theo TCVN, tiêu chuẩn ASTM

- Về khối lượng thể tích: Dùng phương pháp cân đo (dùng thước pame để đo kích thước mẫu và dùng cân điện tử để xác định khối lượng mẫu)

- Về độ ẩm: Dùng tủ sấy thí nghiệm để sấy mẫu đến khối lượng khô

- Về tính chất cơ học: Máy thử tính chất cơ học

- Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý trên máy tính bằng phần mềm Microsoft Excel Áp dụng phương pháp phân tích hồi qui để mô hình hóa đường hồi quy thực nghiệm theo dạng của hàm toán học biểu diễn kết quả nghiên cứu

3.5 Phương pháp khảo sát đặc điểm cấu tạo

3.5.1 Dụng cụ thí nghiệm

- Máy cắt vi phẩu A O Sliding microtome

- Kính lúp có độ phóng đại X 10

- Kính lúp có độ phóng đại X (40 – 100)

- Một số hóa chất: Safranin, cồn tuyệt đối, xylem, oxy già, A axetic, nước cất

- Lame, đĩa pectri, cọ, băng keo, dao lam, kéo, giấy thấm

3.5.2 Khảo sát cấu tạo thô đại

Mẫu gỗ dùng cho khảo sát thô đại chưa qua xử lý được gia công với kích thước 20 x 50 x 100 (mm) (100 mm theo chiều dọc thớ gỗ) được quan sát dưới kính lúp có độ phóng đại X 10 Dùng dao thật bén cắt một nhát ở vị trí khảo sát, tạo ra bề mặt thật phẳng, không bị xơ xướt, dùng kính lúp quan sát trên các mặt cắt có thể quan sát các hình thức phân bố lỗ mạch, tia gỗ, chiều thớ gỗ, vòng sinh trưởng Bằng các giác quan có thể nhận biết màu sắc, mùi vị, độ nặng nhẹ, …

3.5.3 Khảo sát cấu tạo hiển vi

Để khảo sát cấu tạo hiển vi cần phải có các tiêu bản rất mỏng không có bọt khí (độ dày 18 – 22 μm) được cắt theo ba chiều tiếp tuyến, xuyên tâm, mặt cắt ngang và được quan sát dưới kính hiển vi có độ phóng đại X 40, X 100 Để có được tiêu bản mỏng, ta phải tiến hành gia công mẫu với kích thước 10 x 10 x 15 (mm) (15 mm theo chiều dọc thớ gỗ) và thực hiện như sau:

Mẫu gỗ được làm mềm bằng cách nấu gỗ trên nồi cách thủy Cách này có ưu điểm là không làm hỏng thể bít nhưng thời gian làm mềm gỗ lâu hơn so với các phương pháp khác Do đó có thể tăng nhanh quá trình làm mềm gỗ, ta thay định kỳ nước nóng bằng nước lạnh khoảng 2 giờ/lần và tiếp tục đun nhằm loại bỏ không khí

ra khỏi gỗ và làm mềm gỗ Sau khi làm mềm, mẫu được kẹp trên máy cắt vi phẩu A.O Sliding Microtom Mỗi lát cắt có độ dày 18 – 22 (μm) Dùng cây cọ vẽ đưa phẩu thức vào đĩa pectri có chứa nước cất Để các phẩu thức mỏng không bị phá vỡ các tế bào gỗ thì dao cắt phải luôn sắc bén và gỗ phải luôn ở trạng thái nóng Các phẩu thức được bảo quản trong nước cất , chỉ chọn những phẩu thức mỏng có cấu tạo hoàn hảo, không bị nứt Phẩu thức được khử nước bằng cách lần lượt ngâm qua

5 đĩa pectri có chứa dung dịch nước và cồn với tỷ lệ cồn/nước : 1/10, 3/10, 5/10, 7/10 và sau cùng là cồn tuyệt đối Các dung dịch này có tác dụng loại nước liên kết

trong phẩu thức ra một cách từ từ, tránh sự co rút đột ngột có thể làm tế bào bị co rút Thời gian khử nước qua mỗi tỷ lệ cồn/nước khoảng 15 phút Sauk hi khử nước, các phẩu thức được đem ngâm trong thuốc nhuộm được dùng là safranin đỏ Thuốc nhuộm được pha chế bằng cách trộn lẫn safranin bão hòa trong cồn và dung dịch bão hòa aniline trong cồn với tỷ lệ bằng nhau Dung dịch này cần được giữ ổn định một thời gian trước khi dùng Muốn có tiêu bản sáng đẹp cần phải giữ phẩu thức trong dung dịch thuốc nhuộm khoảng 15 phút Sau khi nhuộm màu có thể rửa lại bằng dung dịch cồn tuyệt đối để loại bỏ màu thừa Sau cùng phẩu thức được hơ nóng và làm sáng bằng xylem Sử dụng lame có kích thước với chiều dài : rộng : dày là 75 : 15 : 1,2 (mm) Mỗi lame được định vị 3 phẩu thức tương ứng với mặt cắt ngang được định hướng sao cho tia gỗ vuông góc với cạnh dài của lame Các mặt tiếp tuyến và xuyên tâm được bố trí sao cho chiều dọc thớ vuông góc với chiều dọc thớ vuông góc với cạnh dài của lame

Để tránh hiện tượng tạo bọt khí ta nên đậy kính xuống từ từ Để đo đếm mật

độ lỗ mạch, tia gỗ dùng giấy bóng kính khoét sẵn lỗ vuông cạnh 1mm được đặt trên kính hiển vi tại vị trí quan sát (với kính hiển vi có độ phóng đại là X 100) và thước Rắcvi để đo đếm cho mỗi chỉ tiêu với số lần lặp lại là 10, sau đó lấy giá trị trung bình

3.5.4 Tách mô sợi

Để phân ly các tế bào gỗ cần tìm cách phân hủy tấm chung (màng giữa) liên kết giữa các tế bào, nhằm khảo sát đặc điểm hình thái của từng tế bào sợi gỗ Mẫu được xử lý với thuốc thử oxy hóa, vật liệu sau khi tách mô được quan sát dưới kính hiển vi và kết quả quan sát sẽ bổ sung cho kết quả khảo sát cấu tạo hiển vi trên ba mặt cắt

Cách tiến hành như sau: mẫu dùng để tách mô sợi có dạng que diêm với chiều dài 5 – 15 mm Sau đó được làm mềm trong ống nghiệm với hỗn hợp dung dịch Acid axetic và oxy già theo tỷ lệ 1:1, rồi đun cách thủy đến khi chúng chuyển sang màu trắng là bắt đầu phân ly tế bào thì kết thúc quá trình nấu, tránh gây phân

hủy cả vách tế bào Trong quá trình nấu có thể dùng que thủy tinh khuấy nhẹ nhàng nhằm giúp quá trình phân ly dễ dàng hơn Vật liệu sau khi tách mô phải được rửa lại bằng nước cất, rửa cho đến khi thử thấy giấy pH không đổi màu Huyền phù của tế bào gỗ được bảo quản trong dung dịch Formalin loãng, nồng độ 4 – 6 % Cách lên tiêu bản các tế bào mô sợi cũng giống như cách lên tiêu bản các phẩu thức được nêu

ở phần trên Tương tự, để đo đếm chiều dài, đường kính xơ sợi dùng kính hiển vi có

- Tiêu chuẩn: Tappi Standard T3m

- Nguyên tắc: Tùy theo điều kiện lúc lấy mẫu và lưu trữ mà độ ẩm thay đổi đối với từng mẫu Xác định độ ẩm để biết được độ khô tuyệt đối của mẫu

- Dụng cụ và hóa chất:

+ Tủ sấy; + Cân phân tích + Bình hút ẩm; + Tủ sấy

- Tiến hành thí nghiệm: Cân chính xác đến 0,01 (g) P = 3 g mẫu khô gió

trong cốc sứ đã được sấy tuyệt đối đến khối lượng không đổi Sấy cốc có chứa bột

gỗ ở nhiệt độ 1050C trong 3 giờ Sau khi sấy để nguội trong bình hút ẩm, cân xác

định khối lượng Lập lại quá trình này đến khi cân được khối lượng không đổi P1

- Công thức tính độ ẩm:

Trong đó: P: Khối lượng mẫu khô gió (g)

P1: Khối lượng mẫu khô kiệt (g)

3.6.2 Thí nghiệm xác định hàm lượng tro

- Tiêu chuẩn: Tappi Standard T15m – 58

- Nguyên tắc: Loại tất cả các hợp chất hữu cơ ra khỏi nguyên liệu thực vật

Hàm lượng tro được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

- Dụng cụ và hóa chất:

- Tiến hành thí nghiệm: Lấy phần P1 (sau khi xác định độ ẩm) đốt trong 3 giờ

ở nhiệt độ 5000C Sau khi kết thúc thí nghiệm để nguội trong bình hút ẩm và cân

xác định P2

- Công thức tính hàm lượng tro:

3.6.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung môi hữu cơ Alcol – Benzen

- Tiêu chuẩn: Tappi standard T6m – 58

- Nguyên tắc: Dùng dung môi hữu cơ Alcol – Benzen để hòa tan, chất nhựa, chất sáp, terpen, … ra khỏi nguyên liệu thực vật Hàm lượng chất tan được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

- Tiến hành thí nghiệm: Cân chính xác đến 0,01 (g) P = 10 g mẫu khô gió (cân cùng lúc cân 3 g xác định độ ẩm) Gói bột gỗ vào giấy goosh đã được sấy khô tuyệt đối đến khối lượng không đổi, cột chặt tránh bột gỗ thất thoát ra ngoài Bố trí

bộ Soxhlet như hình 3.2 (dung môi là hỗn hợp 110 ml cồn tuyệt đối và 240 ml Benzen, gói bột gỗ được đặt trong khoang trích ly) Sau khi chưng cất, lấy gói bột

ra, để ráo rồi sấy đến khối lượng không đổi P1

Hình 3.2: Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong Alcol – Benzen

- Nguyên lý hoạt động của bộ Soxhlet: Trong quá trình chiết xuất dung môi bay hơi theo ống thông lên ống sinh hàn, gặp lạnh ngưng tụ chảy về khoang trích ly Khi ngưng tụ đầy khoang trích ly, dung môi lại chảy trở về bình cầu qua ống thông Thời gian đun cách thủy phụ thuộc vào từng loại gỗ, tối thiểu là 3 giờ, đun đến khi nào thấy màu dung môi trong khoang trích ly không đổi thì kết thúc

- Công thức tính hàm lượng chất tan trong Alcol – Benzen:

Chất tan trong Alcol – Benzen (%) = (PKTĐ – P1)×100 / PKTĐ (3.3) Trong đó: PKTĐ: Khối lượng khô tuyệt đối của 10 g bột gỗ

P1: Khối lượng mẫu khô kiệt 3.6.4 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng

- Tiêu chuẩn: Tappi Standard T1

- Nguyên tắc: Sau khi đã loại các chất tan trong Alcol – Benzen ra khỏi nguyên liệu thực vật, tinh bột, chất màu, … trong nguyên liệu Hàm lượng chất tan được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

- Dụng cụ và hóa chất:

- Tiến hành thí nghiệm: Lấy phần P1 thí nghiệm trên cho vào Erlen 500 ml, them vào 400 ml nước cất Đậy Erlen bằng nút có ống thông Đun cách thủy trong 2 giờ, sau đó đem lọc bằng phểu goosh có giấy lọc đã được sấy khô kiệt Rửa mẫu bằng 500 ml nước cất (đun nóng), cho nước qua lọc đến khi trong hẳn Sau khi để ráo nước, ta sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C ± 2 trong 3 giờ để nguội trong bình hút ẩm Cân và sấy lại đến trọng lượng không đổi P2

Hình 3.3: Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng

- Công thức tính hàm lượng chất tan trong nước nóng:

Chất tan trong nước nóng (%) = (P1 – P2)×100 / PKTĐ (3.4) Trong đó: P1: Khối lượng mẫu khô kiệt (g)

P2: Khối lượng khô kiệt của P1 (g)

PKTĐ: Khối lượng khô tuyệt đối của 10g bột gỗ (g)

3.6.5 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1%

- Tiêu chuẩn: Tappi Standard T4m – 59

- Nguyên tắc: Sau khi dùng dung môi hữu cơ Alcol – Benzen, dung môi trung tính (nước nóng) để loại các chất dầu nhựa, chất màu, chất béo, … ra khỏi nguyên liệu, ta dùng NaOH 1 % để hòa tan Protein Hàm lượng chất tan cũng được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

- Dụng cụ và hóa chất:

- Tiến hành thí nghiệm: Cân chính xác đến 0,01 (g) P = 1,5 g mẫu A, cho vào Erlen 500 ml, thêm 100 ml dung dịch NaOH 1 %, khuấy đều và đậy kín Đun cách

thủy trong 6 giờ, cách 10, 15, 30 phút khuấy 1 lần Lọc bằng phểu goosh có giấy lọc

đã được sấy khô kiệt, rửa với nước nóng đến khi trong hẳn rồi tiếp tục rửa với 10 ml

CH3COOH 10 %, sau đó rửa lại bằng nước nóng để loại hết acid Sau khi để ráo nước, ta sấy mẫu ở nhiệt độ 95 – 105 0C trong 3 giờ ( 30 phút tăng 100C), rồi để nguội trong bình hút ẩm Cân và sấy lại đến khối lượng không đổi P1

Hình 3.4: Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1 %

- Công thức tính hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1 %:

Chất tan trong dd NaOH 1 % = (P – P1)×100 / PKTĐ (3.5) 3.7 Phương pháp khảo sát tính chất vật lý

Tính chất vật lý của gỗ bao gồm các vấn đề: Độ ẩm, độ hút ẩm, độ hút nước,

độ co rút và dãn nở các chiều, độ co rút và dãn nở thể tích, khối lượng thể tích, … Đây là những tính chất có thể xác định được trong điều kiện không làm thay đổi các thành phần hóa học của gỗ hoặc không phá hoại tính hoàn chỉnh của mẫu gỗ

3.7.1 Dụng cụ thí nghiệm

- Tủ sấy có nhiệt độ sấy 100±50C

- Cân điện tử với độ chính xác 0,01 (g)

- Thước kẹp có độ chính xác 0,02 mm

- Bình hút ẩm

3.7.2 Xác định độ hút ẩm

Thí nghiệm xác định độ hút ẩm của gỗ được thực hiện theo TCVN 359 –

1970 Mẫu gỗ có kích thước 30×30×10 mm (10 mm theo chiều dọc thớ) Các mẫu được sấy đến khô kiệt với nhiệt độ tăng dần từ 400C đến 900C (mỗi 6 giờ tăng lên

50C) và cân khối lượng chính xác đến 0,01 g ta được giá trị m0 Sau khi cân, cho mẫu vào bình hút ẩm có độ ẩm tương đối 80% ( để có độ ẩm tương đối 80 %, bình hút ẩm đựng dung dịch Na2CO3.10H2O bão hòa và giữ ở nhiệt độ t = 32±20C) Sau từng thời gian nhất định: 24 giờ cân lần thứ nhất, về sau vào ngày thứ 2, 4, 6, 8, 13,

20, 30 sẽ tiến hành cân, ta được giá trị ma Thời gian theo dõi tối thiểu là 30 ngày Nếu giữa hai lần theo dõi độ ẩm chênh lệch nhau không

quá 2 % thì có thể kết thúc thí nghiệm

Độ hút ẩm được tính theo công thức:

Wa = (ma – m0)×100 / m0 (3.6) Trong đó: Wa: Độ hút ẩm (%)

m0: Khối lượng gỗ khô kiệt (g)

ma: Khối lượng gỗ hút ẩm sau mỗi lần cân (g)

3.7.3 Xác định độ hút nước

Độ hút nước là năng lực lấy nước vào gỗ khi ngâm nó trong nước Gỗ hút nước nhanh hay chậm, ít hay nhiều phụ thuộc vào nhiều nhân tố Trong đó nhân tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích

Thí nghiệm về khả năng hút nước của gỗ được thực hiện theo TCVN 360 –

1970 Mẫu gỗ có kích thước là 30×30×10 mm (10 mm theo chiều dọc thớ) Mẫu sau khi được sấy đến khô kiệt được lấy ra cân khối lượng với độ chính xác 0,01 g,

ta được giá trị m0 Cân xong cho vào chậu nước để mẫu hút nước tự do Sau từng thời gian nhất định: 2 giờ cân lần thứ nhất, ngày thứ nhất, 2, 4, 7, 12, 20, 30 sẽ tiến hành cân, ta được giá trị ma Thời gian theo dõi tối thiểu là 30 ngày đêm Về sau cứ

Hình 3.5: Mẫu xác

định độ hút ẩm

10 ngày cân lại các mẫu gỗ cho đến khi thấy khối lượng không đổi thì kết thúc thí nghiệm

Độ hút nước được tính theo công thức:

Wn% = (ma – m0)×100 / m0 (3.7)

Trong đó: Wn: Độ hút nước (%)

m0: Khối lượng gỗ khô kiệt (g)

ma: Khối lượng gỗ hút nước (g)

3.7.4 Xác định khối lượng thể tích

Khối lượng thể tích là một chỉ tiêu rất quan trọng nhằm đánh giá khối lượng vật chất gỗ trong một đơn vị thể tích vì thế nó có quan hệ mật thiết với nhiều tính chất cơ lý khác nhau của gỗ, ảnh hưởng đến một phần giá trị và công nghệ

Khối lượng thể tích không những tùy thuộc vào loài cây mà trong cùng một loài với điều kiện sinh trưởng khác nhau (đất đai, độ ẩm, khí hậu, ánh sáng, …) sẽ

có khối lượng thể tích khác nhau Ngoài ra, trong một cây gỗ, khối lượng thể tích giữa phần gốc và ngọn cũng khác nhau Gỗ tăng trưởng nhanh thì mềm và nhẹ Gỗ

có khối lượng thể tích khác nhau thì sức co dãn cũng sẽ khác nhau

Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của gỗ được thực hiện theo TCVN

362 – 1970 Mẫu gỗ có kích thước 20×20×30 mm (30 mm theo chiều dọc thớ) Dùng thước kẹp đo kích thước 3 chiều để tính thể tích gỗ, sau đó cân khối lượng mẫu

Khối lượng thể tích cơ bản:

Dcb = m0 / Vt (g/cm3) (3.8) Khối lượng thể tích khô trong không khí:

Khối lượng thể tích khô kiệt:

Trong đó: m0, mkk: Khối lượng gỗ khô kiệt, khô trong không khí (g)

Vt, Vkk, V0: Thể tích gỗ tươi, khô trong không khí, khô kiệt (cm3) Khối lượng thể tích cơ bản là chỉ tiêu ổn định nhất và cả hai yếu tố để tính là

những trị số không thay đổi và phản ánh đúng khái niệm của khối lượng thể tích là

lượng thực chất gỗ (m0) trên một đơn vị thể tích (Vmax) Do vậy nó thường được

dùng để so sánh các loại gỗ với nhau

Tiến hành đo các kích thước theo các chiều của mẫu và cân khối lượng của

mẫu ở 3 trạng thái tươi, khô trong không khí, khô kiệt Gỗ tươi là gỗ mới chặt hạ

Gỗ khô trong không khí là gỗ hong phơi tự nhiên trong không khí, mỗi ngày cân

một lần ở cùng điều kiện nhiệt độ t = 320C và cùng độ ẩm φ = 50 %, cho đến khi

cân ba lần liên tiếp mà khối lượng không thay đổi hoặc sai số nhỏ hơn 0,05 g Gỗ

khô kiệt là gỗ được sấy trong tủ sấy đến khô kiệt (3 lần cân liên tiếp mà khối lượng

không đổi hoặc chênh lệch không quá 0,02 g) Mẫu phải được bao bọc kỹ không

cho tiếp xúc với không khí, phải cân đo ngay lập tức tránh để gỗ hút ẩm trở lại sẽ

ảnh hưởng đến độ chính xác trong quá trình khảo sát

3.7.5 Xác định tỷ lệ dãn nở các chiều

Khi độ ẩm thay đổi, thể tích gỗ cũng thay đổi, gây nên hiện tượng dãn nở

Sức co dãn của gỗ được biểu thị bằng tỷ lệ % giữa lượng dãn nở so với kích thước

ban đầu gọi là tỷ lệ dãn nở

Thí nghiệm để xác định tỷ lệ dãn nở các chiều được thực hiện theo TCVN

340 – 1970 Mẫu gỗ khô kiệt có kích thước 30×30×10 mm (10 mm theo chiều dọc

thớ) Đo kích thước 3 chiều với độ chính xác 0,02 mm, ta được giá trị l1, a1, b1 Sau

đó gỗ được đem đi hút nước đến bão hòa (kích thước giữa hai lần đo liên tiếp không

thay đổi) và đo lại kích thước ba chiều, ta được giá trị l2, a2, b2

Tỷ lệ dãn nở các chiều được tính theo công thức:

+ Chiều dọc thớ: Yl = (l2 – l1) ×100 / l1 (3.11)

Trong đó: l, a, b: Kích thước chiều dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến

Yl, Yx, Yt: Tỷ lệ dãn nở tối đa theo ba chiều

3.7.6 Xác định tỷ lệ dãn nở thể tích

Tỷ lệ dãn nở theo thể tích được xác định theo TCVN 340 – 1970 với mẫu gỗ

dùng để thí nghiệm có kích thước 20×20×30 mm (30 mm theo chiều dọc thớ)

Dùng mẫu gỗ đã sấy đến khô kiệt, đo kích thước ba chiều với độ chính xác

0,02 mm, để xác định thể tích V1 Sau đó ngâm mẫu vào nước đến bão hòa và đo lại

Tỷ lệ dãn nở cho biết sức dãn nở tối đa của một loại gỗ Để so sánh khả năng

dãn nở của các loại gỗ với nhau người ta dùng hệ số dãn nở, nhằm xác định mức độ

mà gỗ sẽ dãn nở khi thay đổi 1% độ ẩm trong khoảng dưới điểm bão hòa thớ gỗ

Xét H: 0% < H < Wbh

Hệ số dãn nở thể tích được tính theo công thức:

K v = (VH – V0)×100 / (V0 × H) (3.15) Trong đó: V0: Thể tích gỗ khô kiệt (cm3)

VH: Thể tích gỗ ở độ ẩm thí nghiệm (cm3) H: Độ ẩm thí nghiệm

Tương tự hệ số dãn nở theo các chiều được tính theo công thức:

Kl = (lH – l0)×100 / (l0 × H) (3.16)

Kx = (aH – a0)×100 / (a0 × H) (3.17)

Kt = (bH – b0×100 / (b0 × H) (3.18) Trong đó: l0, a0, b0: Kích thước gỗ khô kiệt (cm3)

lH, aH, bH: Kích thước gỗ ở độ ẩm thí nghiệm (cm3) H: Độ ẩm thí nghiệm

3.7.8 Xác định điểm bão hòa thớ gỗ

Nếu đặt gỗ tươi, gỗ ướt trong môi trường nào đó (môi trường không khí hay

môi trường sấy…) có nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí, nước trong gỗ sẽ

thoát ra ngoài Khi nước tự do thoát hết, nước thấm còn bão hòa trong vách tế bào

Điểm đó gọi là điểm bão hòa thớ gỗ và độ ẩm của gỗ lúc này gọi là độ ẩm bão hòa

thớ gỗ Ngược lại, nếu đặt gỗ khô kiệt hoặc gỗ khô trong môi trường nào đó (môi

trường nhân tạo) với nhiệt độ và độ ẩm không khí nhất định của môi trường, gỗ sẽ

hút hơi nước Khi nước thấm bão hòa trong vách tế bào và nước tự do bắt đầu xuất

hiện thì điểm đó gọi là điểm bão hòa thớ gỗ và độ ẩm lúc này gọi là độ ẩm bão hòa

thớ gỗ Nói cách khác, điểm bão hòa thớ gỗ là ranh giới giữa nước thấm và nước tự

do Độ ẩm bão hòa thớ gỗ được xác định bởi lượng nước thấm tối đa trong gỗ

Độ ẩm bão hòa thớ gỗ được xác định theo công thức:

Trong đó: YVdn: Tỷ lệ dãn nở thể tích (%)

KV: Hệ số dãn nở thể tích (%)

3.8 Phương pháp khảo sát tính chất cơ học

Trong việc đánh giá chất lượng vật liệu thì cường độ cơ học là một trong

những tiêu chuẩn quan trọng nhất Nghiên cứu tính chất cơ học của gỗ không những

cung cấp cho người sử dụng những số liệu cần thiết làm cơ sở cho việc tính toán