Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu của thành phần biên thân cây dừa (cocos nucifera l) và định hướng sử dụng trong công nghệ bóc

Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp ptnn Trường đại học lâm nghiệp Lê văn Tung Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu phần biên thân dừa (Cocos nucifera L) định hướng sử dụng công nghệ bóc Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà Tây 2006 Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp ptnn Trường đại học lâm nghiệp Lê văn Tung Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu phần biên thân dừa (Cocos nucifera L) định hướng sử dụng công nghệ bóc Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy Mà số: 60 - 52 - 24 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Hữu Nguyên TS Hoàng Việt Hà Tây 2006 Đặt vấn đề Cùng với phát triển kinh tế, nhu cầu sử dụng gỗ người không ngừng phát triển Bên cạnh đó, lượng gỗ khai thác năm qua không ngừng tăng Việt Nam sau năm thống đất nước đến rừng bị tàn phá kiƯt q chiÕn tranh, sù qu¶n lý bảo vệ ti nguyên rừng lỏng lẻo, khai thác rừng không qui hoạch nên ti nguyên rừng tự nhiên giảm sút nghiêm trọng Theo dự báo phát triển dân số Tổng cục thống kê nước ta, 10 năm tới (đến năm 2010), dân số nước ta 84 triệu người Như với người sử dụng bình quân 0,05 m3 gỗ/năm (mức bình quân thấp nhiều Quốc gia), nhu cầu sử dụng gỗ đòi hỏi triệu m3 gỗ/năm Do đó, việc cung cấp gỗ từ rừng tự nhiên rừng trồng nước ta chưa đáp ứng 23 Để giải vấn đề trên, nhà khoa học đà sâu vào nghiên cứu công nghệ chế biến loại gỗ tìm vật liệu thay gỗ nhằm tăng chất lượng sử dụng hiệu gỗ, tăng lợi ích kinh tế làm giảm áp lực rừng Nhiều công trình nghiên cứu đà mang lại hiệu kinh tế xà hội cao như: công nghệ sản xuất ván dăm, ván dán, ván ghép thanh, công nghệ biến tính gỗ Việt Nam năm vừa qua đà có nhiều dự án đầu tư vào dây chuyền sản xuất ván dăm, ván ghép thanh, ván MDF Chính tình trạng khan nguyên liệu ngày gia tăng Do đó, việc tìm kiếm nguyên liệu gỗ họ tre, trúc, bụi, hay thứ liệu nông nghiệp bà mía, rơm rạ, vỏ lạc, vỏ trấu, mầm như: cọ, dừa, cau, nốtlà cần thiết cấp bách Đây loại thứ liệu rẻ tiền, có giá thành nguyên liệu thấp dễ kiếm Với loại nguyên liệu trữ lượng họ mầm tương đối lớn, đặc biệt dừa Theo tài liệu Hiệp hội dừa Châu 35 tổ chức FAO (2004) trữ lượng dừa Việt Nam có diện tích khoảng 153000 Đồng thời theo TS Hoàng Xuân Niên 23 dừa trưởng thành có đường kính trung bình 25-35 cm có chiều cao trung bình từ 25-30 m, với mật độ 120-150 cây/ha trữ lượng thân dừa ước tính vào khoảng 31940000 m3 Đây tiềm to lớn rừng dừa Việt Nam Với khối lượng với chu kỳ sau 25-30 năm người dân chặt bỏ dừa lÃo thay non trung bình năm có khoảng 1000000-1500000 m /năm Đây khối lượng thân dừa lớn sử dụng công nghệ chế biến nhằm đáp ứng phần nguồn nguyên liệu cho sản xuất Nhưng vào số liệu Hiệp hội dừa Châu nhận thấy trữ lượng rừng dừa nước ta ngày giảm Nguyên nhân chủ yếu việc sử dụng thân dừa nói riêng dừa nói chung chưa hiệu quả, người dân đà phá bỏ chuyển đổi sang trồng khác Việc tìm kiếm giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu kinh tế dừa (đặc biệt vùng có dừa như: Bến Tre, Cần Thơ, Cà Mau) vấn đề mang tính cấp thiết Để có sở khoa học cho việc định hướng sử dụng gỗ dừa đạt hiệu kinh tế cao trước hết cần có nghiên cứu cấu tạo, tính chất cơ, lý, hoá loại Đồng thời giải pháp công nghệ khả thi nâng cao hiệu kinh tế dừa động lực phát triển mở rông qui mô, gây trồng lại dừa nhằm cung cấp nguyên liệu cho ngành Chế biến Từ yêu cầu thực tiễn luận điểm khoa học trên, thực đề tài nghiên cứu: Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu phần biên thân dừa định hướng sử dụng công nghệ bóc. Chương Tổng quan 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện sinh trưởng - Phân bố - Đặc tính sinh thái Dừa ta (Cocos nucifera L) mầm, trồng từ quả, thích hợp vïng ®Êt cã ®é cao d­íi 300 m so víi mặt nước biển, lượng mưa năm, tối thiểu 1500 mm, đất cát mặn, độ phèn từ trung bình trở lên Phân bố tự nhiên dừa vùng đất cát ven biển tỉnh đồng sông Cửu Long (Bến Tre, Bình Dương, Cà Mau) tỉnh duyên hải Trung (Bình Định, Quảng NgÃi, Quảng Nam, Thanh Hoá ) dừa trång ë mét sè tØnh ë B¾c bé nh­ng víi trữ lượng nhỏ Toàn rừng dừa Việt Nam chia làm hai nhóm dừa là: Nhóm giống dõa cao Nhãm gièng dõa lïn (dïng lÊy dÇu, chÕ biến sản phẩm khác) ( dùng nước uống) - Dừa ta ( xanh, vàng) - Dừa xiêm ( xanh, đỏ) - Dừa dâu (xanh, vàng) - Dừa Tam quan - Dừa lửa - Dừa ẻo (nâu, xanh) - Dừa gÊy - Dõa døa - Dõa bung - Dõa nóm - Dừa đặc ruột - Trong dừa ta chiếm tỷ lệ khoảng 70% trữ lượng, dừa dâu khoảng 15%, 15% lại giống dừa khác Với dừa ta hình thái dừa có dáng thẳng đứng, hình trụ tròn, độ thon tương đối nhỏ Thân dừa có đường kính trung bình 25-35 cm, chiều dài thân 25-30 m Các tàu có chiều dài 2,5-3,5 m, mọc quanh thân, trung bình năm 6-7 Lá kép dạng lông chim dài 0,5-1,0 m, rộng 3-4 cm Hoa đơn tính, không cuống Hoa 25-35 hoa/1 buồng Hoa đực 7000-9000 hoa/1 buồng Hoa màu vàng pha lục nhạt, đường kính 1-2 cm Quả dừa thành thục từ đến 12 tháng, có đường kính 10-25 cm Cây dừa 4-6 tuổi bắt đầu có trái liên tục 30-40 năm 25-30 năm suất bắt đầu giảm Vì người dân thường chặt bỏ dừa để trồng 1.1.2 Một số thông tin sản phẩm dừa Các trung tâm dừa vùng duyên hải nhiệt đới Châu á, Tây bán cầu, Châu Phi với tổng diƯn tÝch che phđ kho¶ng 10 triƯu S¶n phÈm dừa cơm dừa Theo Hiệp hội dừa giới, năm 1995 sản lượng cơm dừa 3100000 tấn, Châu 2565000 tấn, Tây bán cầu 135000 tấn, Châu Phi 120000 Ngoài cơm dừa, xơ dừa đà sử dụng hiệu cho giá trị kinh tế cao, loại thứ liệu khác nhìn chung có giá trị thấp Việc nghiên cứu sử dụng thân dừa, dừa, buồng dừa thực chưa hiệu quả, sống người trồng dừa khó khăn Việt Nam, dừa trồng rộng rÃi ë nhiỊu tØnh, tỉng diƯn tÝch che phđ 142504 Tập trung vùng duyên hải miền Trung tây Nam Sản lượng thân dừa bình quân 1200000-1300000 tấn/năm Như vậy, dừa có tiềm lớn biết khai thác sử dụng hợp lý, thực trở thành nguồn tài nguyên có giá trị nhiều mặt Dưới thông tin chung dừa khu vực Nam (bảng 1.1) Bảng 1.1 Thông tin dừa Việt Nam Chỉ tiêu Đơn vị Kết Cây/ha 120-150 Năng suất trái/cây/năm 40-50 Năng suất trái/ha/năm 5600-7500 Giá dừa Việt Nam VNĐ 1500 Giá xơ dừa loại USD 165-185 Giá tÊn than tõ g¸o dõa USD 210 Gi¸ bột xơ dừa USD 130 Giá thân dừa VNĐ 300000-500000 153000 Số lượng Diện tích dừa (2004) 1.1.3 Cấu tạo tính chất vật lý gỗ dừa Thân dừa có cấu tạo hình trụ không cành nhánh, chiều cao tới 30m Đường kính trung bình 25-35cm Gỗ dừa có cấu tạo gồm bó mạch phân bố, rải rác, xen kẽ tế bào mô mềm, bó mạch tạo thành từ ống mạch có tác dụng dẫn truyền nhựa, tế bào sợi gỗ tế bào vách dày có tác dụng chịu lực Ngoài có tế bào liên kết khác Mật độ bó mạch thay đổi dần từ vào trong: lớp dày đặc, lớp mềm cấu tạo chủ yếu tế bào mô mềm Gỗ dừa tế bào tia gỗ (điều hạn chế dẫn truyền nhựa theo phương xuyên tâm) Theo Hiệp hội dừa châu á, người ta phân vùng mặt cắt ngang thân dừa chia thành ba phần khác biệt: Lớp (vùng 1): rộng 1-1,5 cm, phần mặt thân bao gồm chuỗi sợi gỗ màu nâu sẫm Lớp tương ứng với lớp vỏ loài gỗ thông thường Lớp (vùng 2): rộng 5-7 cm, cấu tạo chủ yếu mạch gỗ Lớp (vùng 3-phần tâm): bao gồm chủ yếu mô mềm Phần nối kết phần (hay gọi vỏ cây) với phần phía kề phần có sợi việc bóc vỏ khó khăn Các tế bào gỗ dừa tiếp tục tăng lên chiều dày suốt đời sống Lu men gỗ phần lớn biến khỏi sợi gỗ Do đó, khối lượng thể tích giảm từ gốc tới Đối với non, phần khối lượng thể tích gỗ lớp khoảng 300 kg/m lớp khoảng 90 kg/m 32 , 33 Trong khối lượng thể tích gỗ trưởng thành cao nhiều, vào khoảng 900 kg/m gỗ lớp khoảng 250 kg/m gỗ lớp Những số khác tuỳ thuộc vào giống cây, đặc điểm sinh thái, vị trí địa lý Gỗ dừa sau chặt hạ có độ ẩm gần bÃo hoà toàn thân Nói chung, gỗ dừa khó sấy để dạng gỗ tròn, trừ bóc vỏ Gỗ sau xẻ có chiều dày khoảng 25 cm, dễ sấy Tuy nhiên với ván có chiều dày lớn trình sấy chậm Khối lượng riêng dừa phân bố tuỳ thuộc vào vị trí cây, vùng sinh thái, độ tuổi Nhưng đường tròn đồng tâm có trị số tương đối đồng chia mặt cắt ngang thành vùng khối lượng riêng (bảng 1.2) Trị số cao già Theo chiều dọc thân khối lượng riêng giảm dần, phần cao h¬n 0,2 g/cm Tuú theo vïng khèi lượng riêng mà sử dụng mục đích khác Trên hình 1.1 vùng (từ vào) vùng có khối lượng riêng cao, vùng 2-trung bình cao, vïng 3-trung b×nh thÊp, vïng 4-vïng thÊp Cịng tõ mà phương pháp gia công chế biến khác Cây dừa có dáng thẳng đứng, độ thon nhỏ từ gốc đến ngọn, tính chất học giảm, độ ẩm tăng, độ ẩm gốc 50-60 % khoảng 35 % Chiều dài thân kinh tế trung bình 2,5 m Hình 1.1 mặt cắt ngang dừa 23 Bảng 1.2 Khối lượng riêng gỗ dừa vùng đoạn thân kinh tế Vùng Khối lượng riªng g/cm3 I II III IV 0,50-0,56 0,46-0,50 0,36-0,45 0,25-0,35 Hình 1.1 Phân vùng khối lượng thể ình 1.1 Phân vùng khối lượng thể tích thâ nh 1.1 Phân vùng khối lượng thể tích thâ h 1.1 Phân vùng khối lượng thể tích thân 1.1 Phân vùng khối lượng thể tích thân câ Phân vùng khối lượng thể tích thân câ Phân vùng khối lượng thể tích thân Hình 1.1 Phân vùng khối lượng thể tích Phân vùng khối lượng thể tích thân thân dừa Phân vùng khối lượng thể tích thân Còn theo Hiệp hội dừa Châu họ đà so sánh khối lượng thể tích dừa với số loại gỗ thông dụng phân vïng khèi l­ỵng thĨ tÝch dõa nh­ sau 32 : Bảng 1.3 So sánh số tính chất vật lý gỗ dừa với số loại gỗ thông dụng Châu Gỗ dừa Tính chất Vùng Vïng C©y Apitong C©y White C©y (Dipterocarp Lauan Tangguile us (Pentacme (Shorea grandiflorut ) concorta ) polysperma) Vïng §é Èm, % 87 182 356 83 85 88 KLTT kg/m 697 473 286 691 441 466 Hình 1.2 Phân vùng khối lượng thể tích thân dừa theo Hiệp hội dừa Châu Trong đó: + Vïng 1: vïng gi¸p vá; + Vïng 2: vïng giáp vùng vùng lõi; + Vùng 3: vùng lõi 1.1.4 Độ bền tự nhiên gỗ dừa Gỗ dừa loại gỗ mà khả tự nhiên chống lại phá hoại côn trùng nấm hại gỗ thấp (nếu để gỗ trời với điều kiện tự nhiên) Gỗ có khèi l­ỵng thĨ tÝch thÊp, sư dơng tiÕp xóc víi đất, bị phá hoại sinh vật phá gỗ vòng 3-18 tháng, gỗ có khối lượng thể tích cao bị phá huỷ 2-3 năm Ngoài nấm mục phá huỷ nhanh loại gỗ có khối lượng thể tích cao Mối công, xâm nhập phá hoại nhanh vật liệu gỗ sử dụng trời, tiếp xúc với đất Đối với gỗ dừa sử dụng dạng cột môi trường nước biển, giữ nguyên vỏ sử dụng năm Gỗ xẻ tươi hai mặt cắt đầu khúc gỗ tròn sau chặt hạ dễ bị công nấm mốc biến màu Việc bảo quản phòng chống nấm mốc biến màu điều kiện môi trường khí hậu nhiệt đới khó khăn Trong trường hợp gỗ sau chặt hạ mà sấy sau xẻ cần phải bảo quản chống mốc Ngoài ra, gỗ tươi dễ bị công phá hoại loại côn trùng hại gỗ tươi thuộc cánh cứng xén tóc, mọt Tuy nhiên, phá hoại không nghiêm trọng, dừng lại gỗ khô Song phá hoại để lại số lỗ nhỏ có màu đen gỗ, làm giảm giá trị thương phẩm gỗ Có thể sử dụng phương pháp sấy, hong phơi ngâm tẩm gỗ dung dịch thuốc bảo quản thích hợp để bảo quản phòng chống côn trùng hại gỗ tươi Đối với gỗ khô dễ dàng bị loại côn trùng hại gỗ khô (như mối gỗ khô công phá hoại), nhiên chúng phá hoại phần gỗ có khối lượng thể tích thấp, có chứa chất thích hợp làm thức ăn cho mối Đối với gỗ trưởng thành có khối lượng thể tích cao có khả phòng chống mối đất thực tế cho thấy người đà sử dụng gỗ làm vật liệu xây dùng rÊt tèt nhiỊu thËp kû Víi nh÷ng tr­êng hợp sử dụng gỗ trời tiếp xúc với ®Êt cho mơc ®Ých sư ... nghiệp Lê văn Tung Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu phần biên thân dừa (Cocos nucifera L) định hướng sử dụng công nghệ bóc Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy MÃ... điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu phần biên thân dừa định hướng sử dụng công nghệ bóc. Chương Tổng quan 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện sinh trưởng - Phân bố - Đặc tính sinh thái Dừa. .. tập trung vào giới hạn sau: - Nghiên cứu tính chất phần biên (vùng 1, 2, 3) thân gỗ dừa Bến Tre với độ tuổi 25 - Đánh giá khả sử dụng phần biên (vùng 1, 2, 3) thân dừa cho công nghệ bóc 1.2.3