Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy nhiệt đến chất lượng gỗ bạch đàn (eucalyptus urophylla s t, blake)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN DIỄN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus urophylla S.T Blake) LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN H Nội – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN DIỄN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus urophylla S.T Blake) Chuyên ng nh: Kỹ thuật Chế biến Lâm sản Mã số: 62 54 03 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Phạm Văn Chƣơng PGS.TS Lê Xuân Phƣơng H Nội - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sĩ sản xuất chế biến mang tên “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ xử lý thủy - nhiệt đến chất lượng gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T Blake)”, mã số 62 54 03 01 Đây cơng trình nghiên cứu riêng Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu Luận án hoàn tồn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác dƣới hình thức Tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng Bảo vệ Luận án Tiến sĩ lời cam đoan Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Văn Diễn ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành luận án, cho phép tơi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Phạm Văn Chƣơng, PGS.TS Lê Xuân Phƣơng tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Bộ Giáo dục Đào tạo, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn giúp đỡ sở pháp lý để hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tập thể cán giáo viên Khoa Chế biến Lâm sản (nay Viện Cơng nghiệp gỗ), Trung tâm Thí nghiệm Phát triển Cơng nghệ, Phịng đào tạo Sau đại học, Thƣ viện, Phòng chức thuộc Trƣờng Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm cơng sức để tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ giấy, xenlulo - Viện Kỹ thuật hóa học Trƣờng Đại học Bách khoa - Hà Nội, Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia vật liệu linh kiện điện t - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Phịng thí nghiệm Viện vệ sinh dịch t Trung Ƣơng tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp tôi, ngƣời công tác tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện, mơi trƣờng làm việc tốt để thực luận án Cuối cùng, xin g i lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp dành cho tơi lời động viên, khích lệ giúp tơi hồn thành luận án này./ Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2016 Nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Diễn iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt vi Danh mục hình vẽ vii Danh mục bảng x MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm biến tính gỗ x lý thủy - nhiệt 1.1.1 Khái niệm biến tính gỗ 1.1.2 Khái niệm x lý thuỷ - nhiệt .4 2.2 Tổng quan nghiên cứu x lý nhiệt thủy - nhiệt 2.2.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc .6 2.2.1.1 Các phƣơng pháp x lý nhiệt 2.2.1.2 Các công trình nghiên cứu x lý nhiệt thủy - nhiệt .11 2.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 16 1.3 Đánh giá ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp biến tính gỗ phân tích đánh giá cơng nghệ x lý nhiệt 20 1.3.1 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp biến tính gỗ 20 1.3.2 Phân tích, đánh giá cơng nghệ x lý nhiệt 22 1.4 Định hƣớng s dụng sản phẩm x lý nhiệt 24 1.5 Nhận xét kết định hƣớng nghiên cứu luận án 25 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .28 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu tổng quát .28 2.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu cụ thể 28 iv 2.2 Phạm vi nghiên cứu 28 2.2.1 Các yếu tố cố định 28 2.2.2 Các yếu tố thay đổi 29 2.3 Mục tiêu luận án 29 2.3.1 Mục tiêu lý thuyết 29 2.3.2 Mục tiêu thực ti n 30 2.4 Nội dung nghiên cứu 30 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.5.1 Phƣơng pháp kế thừa .31 2.5.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 31 2.5.3 Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng s dụng tiêu chuẩn kiểm tra 36 2.6 Ý nghĩa Luận án 46 2.6.1 Ý nghĩa khoa học 46 2.6.2 Ý nghĩa thực ti n .47 2.7 Những đóng góp Luận án 47 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT .48 3.1 Cơ sở khoa học x lý gỗ 48 3.2 Lý thuyết x lý thủy - nhiệt 51 3.3 Cơ chế biến đổi tính chất gỗ x lý thuỷ- nhiệt .53 3.3.1 Quá trình biến đổi gỗ x lý thủy - nhiệt 53 3.3.2 Cơ chế biến đổi khối lƣợng thể tích gỗ 54 3.3.3 Cơ chế biến đổi tính ổn định kích thƣớc gỗ 55 3.3.4 Cơ chế biến đổi tính chất học gỗ 56 3.3.5 Tính thấm ƣớt khả dán dính 60 3.3.6 Màu sắc bề mặt 61 3.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng gỗ x lý thuỷ - nhiệt 61 3.4.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ x lý đến chất lƣợng gỗ x lý thuỷ - nhiệt 62 3.4.2 Ảnh hƣởng thời gian x lý đến chất lƣợng gỗ x lý thuỷ - nhiệt 63 3.4.3 Ảnh hƣởng số yếu tố khác đến chất lƣợng gỗ x lý thuỷ - nhiệt63 3.5 Giới thiệu chung gỗ Bạch đàn 65 3.5.1 Nguồn gốc phân bố .65 v 3.5.2 Đặc điểm, cấu tạo gỗ Bạch đàn 65 3.5.3 Tính chất gỗ Bạch đàn 66 3.5.4 Công dụng gỗ Bạch đàn 67 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 68 4.1 Địa điểm, thông số đầu vào nguyên liệu 68 4.2 Quá trình thực nghiệm x lý thủy nhiệt gỗ Bạch đàn 68 4.2.1 Sơ đồ thực nghiệm công nghệ x lý thủy - nhiệt 68 4.2.2 X lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn 68 4.3 Thiết bị x lý thủy nhiệt dụng cụ thí nghiệm 70 4.4 Quá trình lấy mẫu kiểm tra 71 4.4.1 Phƣơng pháp lấy mẫu thí nghiệm 71 4.4.2 Kiểm tra mẫu thí nghiệm 72 4.5 Phân tích đánh giá kết nghiên cứu 79 4.5.1 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến khối lƣợng thể tích gỗ Bạch đàn 79 4.5.2 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Hệ số chống trƣơng nở ASE gỗ Bạch đàn 82 4.5.3 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến hiệu suất chống hút nƣớc (WRE) gỗ Bạch đàn 85 4.5.4 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ bền uốn tĩnh gỗ Bạch đàn 88 4.5.5 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ bền nén dọc thớ gỗ Bạch đàn 91 4.5.6 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến độ bền nén ngang thớ theo chiều xuyên tâm tiếp tuyến gỗ Bạch đàn 94 4.5.7 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ nhám bề mặt gỗ Bạch đàn 99 4.5.8 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ bền kéo trƣợt màng keo Độ bong tách màng keo gỗ Bạch đàn .102 4.5.9 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến thay đổi màu sắc độ bền màu tự nhiên gỗ Bạch đàn 110 vi 4.5.9.1 Sự thay đổi màu sắc gỗ Bạch đàn trƣớc sau x lý thủy nhiệt .110 4.5.9.2 Biến màu tự nhiên gỗ Bạch đàn sau x lý thủy - nhiệt .113 4.5.10 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến cấu tạo gỗ Bạch đàn 115 4.5.11 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến thành phần hoá học gỗ Bạch đàn 118 4.5.12 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến cấu trúc hóa học gỗ Bạch đàn phân tích FTIR .123 4.5.12.1 Cấu trúc hóa học gỗ phân tích phổ hồng ngoại (FTIR)123 4.5.12.2 Cấu trúc hố học gỗ Bạch đàn phân tích FTIR 126 4.5.13 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến cấu trúc hóa học gỗ Bạch đàn phân tích phổ nhi u xạ tia X (XRD) 129 4.5.13.1 Khái niệm phổ nhi u xạ tia X (XRD) 129 4.5.13.2 Tính tốn độ kết tinh xenlulo .130 4.5.13.3 Kết phân tích cấu trúc hóa học gỗ Bạch đàn phân tích phổ nhi u xạ tia X (XRD) 131 4.6 Vùng phù hợp thông số công nghệ x lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn 133 4.6.1 Xác định vùng phù hợp tính chất học, vật lý công nghệ gỗ Bạch đàn x lý thủy - nhiệt 133 4.6.2 Phân tích đánh giá tiêu nhƣ màu sắc, thành phần hóa học bản, cấu tạo cấu trúc gỗ Bạch đàn đƣợc x lý thủy - nhiệt 139 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 140 5.1 Kết luận 140 5.2 Kiến nghị 142 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Stt 10 11 12 13 Ký hiệu ASE WRE T τ ms mo T1 T2 ac(v) a1(v) Vs Vo K 14 m0 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Diễn giải Hệ số chống trƣơng nở Hiệu suất chống hút nƣớc gỗ Nhiệt độ Thời gian Khối lƣợng mẫu sau ngâm Khối lƣợng mẫu khơ kiệt Hút nƣớc trung bình mẫu đối chứng Hút nƣớc trung bình mẫu x lý Trƣơng nở thể tích trung bình mẫu đối chứng Trƣơng nở thể tích trung bình mẫu x lý Thể tích mẫu sau ngâm Thể tích mẫu sau sấy Khối lƣợng thể tích gỗ khơ kiệt Khối lƣợng gỗ khơ kiệt Thể tích gỗ khơ MOR Độ bền uốn tĩnh COM// Cƣờng độ nén dọc thớ COM R Độ bền nén dọc thớ theo chiều xuyên tâm COM T Độ bền nén dọc thớ theo chiều tiếp tuyến COM// Độ bền nén dọc thớ Rmax Độ nhám bề mặt V0 k -OH TCVN X S SEM FTIR XRD Đơn vị % % C Giờ g g % % % % cm3 cm3 g/cm3 g cm3 MPa MPa MPa MPa MPa µm Độ bền kéo trƣợt màng keo MPa Hydroxyl Tiêu chuẩn Việt Nam Giá trị trung bình mẫu Sai số số trung bình mẫu Kính hiển vi điện t quét Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier phổ nhi u xạ tia X SEM FTIR XRD viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ H nh 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 3.6 3.7 3.8 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 Tên h nh v , thị Biến tính gỗ tác động đến cấu trúc tế bào gỗ Q trình biến tính thủy - nhiệt Thiết bị x lý nhiệt thủy - nhiệt Ứng dụng gỗ x lý thủy - nhiệt dùng nội ngoại thất Sơ đồ tổng quát trình nghiên cứu thực nghiệm Luận án Máy đo độ nhám bề mặt mẫu Vị trí đo màu bề mặt gỗ Bạch đàn Uro 2.4a Máy tính Lenovo Y410; 2.4b Máy Scaner Epson 1670; 2.4c Quét mẫu gỗ Bạch đàn Máy quét SEM S-4800 Các thành phần hóa học cấu tạo nên gỗ Hợp chất cao phân t xenlulo dƣới dạng 3D Sợi hemicellulo vách tế bào gỗ Vị trí lignin vách tế bào gỗ Sự thay đổi liên kết hydro phân t xenlulo trình x lý nhiệt Quá trình nhiệt giải hemixenlulo gỗ Quá trình nhiệt giải xenlulo Cơ chế phản ứng gỗ trình x lý nhiệt Sơ đồ thực nghiệm x lý thuỷ - nhiệt Thiết bị x lý thuỷ nhiệt Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với khối lƣợng thể tích Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với ASE Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với WRE Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với độ bền uốn tĩnh Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với Độ bền nén dọc thớ (COM//) Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với COM R 4.9 4.10 4.11 Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với COM T Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với Độ nhám bề mặt (Rmax) Biểu đồ quan hệ chế độ x lý với Độ bền kéo trƣợt màng keo 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Trang 5 25 32 39 40 42 43 48 49 50 50 56 57 59 60 68 70 80 83 86 89 92 95 97 100 104 139 thị hình 4.32 Từ đó, xây dựng đƣợc biểu đồ biểu di n vùng phù hợp thông số công nghệ phù hợp với biến số luận án 4.6.2 Phân tích đánh giá tiêu màu s c, thành ph n hóa học bản, cấu tạo cấu trúc gỗ Bạch đàn xử lý thủy - nhiệt S dụng phƣơng pháp chuyên gia phân tích đánh giá kết nghiên cứu tiêu nhƣ màu sắc, thành phần hóa học bản, cấu tạo cấu trúc gỗ Bạch đàn x lý thủy – nhiệt, cụ thể nhƣ sau: - Đối với biến đổi màu sắc độ bền màu tự nhiên gỗ Bạch đàn x lý thủy nhiệt: vào kết nghiên cứu biến đổi màu sắc (bảng 4.13) biến màu tự nhiên (bảng 4.14) cho thấy chế độ nhiệt độ thời gian (160-3; 160-5; 180-2; 180-4; 200-3) khơng biến màu tự nhiên (ΔE*≤ 3) - Đối với cấu tạo siêu hiển vi (SEM) chế độ 200-3 có thay đổi hình dạng tế bào, lỗ thơng ngang bị phá hủy (hình 4.18) - Đối với thành phần hóa học bản: nhiệt độ 1200C đến 1800C hàm lƣợng xenlulo không giảm giảm không đáng kể Nhƣng chế độ nhiệt độ 2000C thời gian hàm lƣợng xenlulo giảm rõ rệt ảnh hƣởng mạnh đến tính chất học, vật lý cơng nghệ - Cấu trúc hóa học gỗ Bạch đàn sau x lý thủy - nhiệt có thay đổi thơng qua kiểm tra phổ hồng ngoại FTIR (hình 4.26, hình 4.27 hình 4.28) đặc trƣng cho đỉnh peak nhóm –OH làm tăng tính ổn định kích thƣớc Bên cạnh đó, phân tích phổ nhi u xạ tia X (XRD) chế độ khác làm thay đổi cấu trúc hóa học xenlulo ảnh hƣởng đến độ kết tinh xenlulo gỗ (hình 4.31), theo kết cho thấy độ kết tinh ảnh hƣởng không nhiều Đặc biệt chế độ 160 0C thời gian độ kết tinh ảnh hƣởng thấp Từ kết giải tối ƣu tính chất vật lý, học công nghệ mục 4.6.1, chƣơng luận phân tích kết mục 4.6.2, chƣơng 4, tác giả đề xuất biến số phù hợp thông số công nghệ x lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn phạm vi nghiên cứu luận án nhiệt độ (T = 1600C) thời gian (τ = giờ) 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu Luận án ảnh hƣởng chế độ x lý thuỷ - nhiệt đến chất lƣợng gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T Blake) thông qua thông số chế độ x lý nhiệt độ thời gian, đến số kết luận nhƣ sau: Xác định đƣợc ảnh hƣởng thông số công nghệ (nhiệt độ thời gian) công nghệ x lý thủy - nhiệt đến số tính chất vật lý gỗ Bạch đàn: Khối lƣợng thể tích gỗ Bạch đàn sau x lý thuỷ - nhiệt giảm so với gỗ chƣa x lý; Hệ số chống trƣơng nở (ASE) hiệu suất chống hút nƣớc (WRE) sau x lý thủy - nhiệt tăng Xác định đƣợc ảnh hƣởng thông số công nghệ công nghệ x lý thủy - nhiệt đến số tính chất học gỗ Bạch đàn: Độ bền uốn tĩnh, độ bền nén dọc thớ, độ bền nén ngang thớ theo chiều xuyên tâm nén ngang tiếp tuyến gỗ Bạch đàn x lý thủy - nhiệt giảm so với gỗ chƣa x lý Xác định đƣợc ảnh hƣởng thông số công nghệ công nghệ x lý thủy - nhiệt đến tính chất cơng nghệ gỗ Bạch đàn: Độ nhám bề mặt (Rmax) gỗ Bạch đàn x lý giảm tức nhẵn bề mặt gỗ x lý tăng, độ bền kéo trƣợt gỗ Bạch đàn x lý giảm so gỗ chƣa x lý độ bong tách màng keo gỗ Bạch đàn x lý tăng so gỗ chƣa x lý làm cho chất lƣợng dán dính giảm x lý thủy - nhiệt làm chất lƣợng dán dính giảm Ảnh hƣởng thơng số công nghệ (nhiệt độ thời gian) công nghệ x lý thủy - nhiệt đến thay đổi màu sắc độ bền màu tự nhiên gỗ Bạch đàn: - Màu sắc thay đổi có xu hƣớng tối dần (độ sáng màu L*, số a*,b* độ lệch màu ΔE*) theo tăng nhiệt độ thời gian x lý thủy - nhiệt - Mức độ biến màu tự nhiên (sau 60 ngày) gỗ x lý thủy - nhiệt giảm nhiệt độ thời gian tăng Ở chế 1600C-3 giờ, 1600C-5 giờ, 1800C-2 giờ, 1800C-4 2000C-3 màu sắc gỗ khơng thay đổi hay nói gỗ sau x lý thủy nhiệt không biến màu (ΔE* từ 2,86 xuống 1,65) 141 Ảnh hƣởng thông số công nghệ (nhiệt độ thời gian) công nghệ x lý thủy - nhiệt đến biến đổi cấu tạo (SEM), thành phần hóa học cấu trúc hóa học (XRD, FTIR) gỗ Bạch đàn sau x lý thuỷ - nhiệt * Sự thay đổi cấu tạo thành phần hóa học gỗ Bạch đàn - Cấu tạo hiển vi gỗ Bạch đàn quan sát kính hiển vi điện t quét (FESEM) cho thấy, sau x lý thủy - nhiệt thành phần bị ảnh hƣởng lớn hệ thống lỗ thông ngang vách tế bào hệ thống mạch gỗ - Trong trình x lý thủy - nhiệt chế độ x lý (nhiệt độ thời gian) thay đổi thành phần hóa học gỗ Bạch đàn thay đổi, cụ thể: hemixenlulo phân giải làm giảm hàm lƣợng tuyệt đối xenlulo tổng dẫn đến hàm lƣợng tƣơng đối lignin (ổn định nhiệt lớn) tăng lên Các chất chiết suất bị hòa tan đa tụ tăng nhiệt độ thời gian x lý * Sự thay đổi cấu trúc gỗ Bạch đàn - Qua phƣơng pháp phân tích phổ hồng ngoại (FTIR) tìm đƣợc thay đổi cấu trúc hóa học gỗ Bạch đàn, là: Hàm lƣợng nhóm thân nƣớc (-OH) giảm xuống tăng nhiệt độ thời gian x lý, đồng thời chất chiết xuất bị dịch chuyển bề mặt gỗ làm cho màu sắc gỗ đậm - Kết phân tích nhi u xạ tia X (XRD) cho thấy độ kết tinh xenlulo gỗ sau x lý nhiệt tăng lên, điều gây ảnh hƣởng đến độ dẻo dai gỗ Vùng phù hợp thông số công nghệ (nhiệt độ thời gian) x lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn Căn vào kết nghiên cứu, thơng qua hệ phƣơng trình tính chất vật lý, tính chất học, tính chất cơng nghệ phân tích đánh giá biến đổi cấu tạo, thành phần hóa học cấu trúc hóa học Tác giả đề xuất biến số phù hợp thông số công nghệ x lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn phạm vi nghiên cứu luận án nhiệt độ (T = 1600C) thời gian (τ = giờ) 142 5.2 Kiến nghị Kết luận văn bƣớc đầu cho thấy sau x lý thuỷ - nhiệt số tính chất vật lý theo hai chiều khác (tốt chƣa tốt) Tuy vậy, cần có nhiều cơng trình đƣợc tiếp tục nghiên cứu theo hƣớng sau: - Cần có nhiều nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ x lý thuỷ - nhiệt đến thay đổi (xác định) thành phần hoá học chất gỗ gây phản ứng làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng dán dính độ nhẵn bề mặt nhiều loại gỗ khác - Nghiên cứu đánh giá độ bền sinh học gỗ x lý thuỷ - nhiệt khả kháng nấm (nấm mục, mọt, nấm biến màu,…) vi sinh vật có hại cho độ bền gỗ mọc nhanh rừng trồng - Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ x lý thuỷ - nhiệt chất chiết xuất gỗ làm thay đổi màu sắc gỗ - Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ x lý thuỷ - nhiệt đến đặc tính âm gỗ - Đánh giá khả chống chịu điều kiện mơi trƣờng ngồi trời gỗ đƣợc x lý thuỷ - nhiệt - Nghiên cứu x lý thuỷ - nhiệt loại gỗ khác để rút quy luật chung biến đổi tính chất gỗ x lý thuỷ - nhiệt - Trong trình thực x lý cho gỗ có kích thƣớc nhỏ, nhƣng thực tế thƣờng cần x lý thuỷ - nhiệt với phôi gỗ kích thƣớc lớn Vì để phù hợp với thực ti n sản xuất, cần vào kết nghiên cứu Luận án tiến hành khảo nghiệm để điều chỉnh thông số công nghệ cho phù hợp với kích thƣớc gỗ lớn theo yêu cầu sản xuất thực tế - Để định hƣớng giải pháp gia công phù hợp cho gỗ x lý thuỷ - nhiệt để sản xuất đồ gỗ cần nghiên cứu khả gia công gỗ x lý thuỷ - nhiệt máy thơng dụng DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nguy n Văn Di n, Phạm Văn Chƣơng, ―Ảnh hưởng xử lý thuỷ nhiệt đến tính chất vật lý gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T Blake)‖ Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, số 01-2014, trang 56-64 Nguy n Văn Di n, Phạm Văn Chƣơng, Lê Xuân Phƣơng ―Ảnh hưởng xử lý thủy - nhiệt đến số tính chất học gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T Blake)‖ Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, số 042014, trang 91-100 Nguy n Văn Di n, Lê Xuân Phƣơng ―Ảnh hưởng xử lý thủy - nhiệt đến số tính chất cơng nghệ gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T Blake)‖ Tạp chí Khoa học Công nghệ Lâm nghiệp, số 04-2015, trang 92-100 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nam Nguy n Văn Bỉ (1999), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Trần Văn Chứ, Lý Tuấn Trƣờng (2015), Màu sắc thiết kế nội thất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Chƣơng, Đỗ Vũ Thắng (2012), ―Ảnh hưởng xử lý Mono Ammonium Phosphate (MAP) đến khả chậm cháy số tính chất học gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla)”, Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Vũ Huy Đại, ( 2008), Chun đề nghiên cứu: Quy trình cơng nghệ xử lý ván phủ m t từ gỗ Keo lai DMDHEU (akrofix), Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Đinh Đào (2010), Tài liệu dịch: Ảnh hưởng chế xử lý nhiệt nước gia áp đến tính chất gỗ, ĐH Lâm nghiệp Nam Kinh – Trung Quốc Nguy n Trung Hiếu (2014), ―Nghiên cứu cơng nghệ biến tính nhiệt gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)‖, luận án Tiến sĩ, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng k thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Trịnh Thị Hiền Mai (2009), ―Biến tính ván mỏng cho sản xuất ván dán ngoại thất‖, luận án tiến sĩ, Trƣờng Đại học Georg-August, Goettingen, Đức Lã Đình Mỡi, Lƣu Đàm Cƣ, Trần Minh Hợi, Trần Huy Thái, Ninh Khắc Bản (2002), Tài nguyên thực vật có tinh dầu Việt Nam, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 10 Lê Xuân Phƣơng (2007), ―Ảnh hưởng xử lý nhiệt đến độ bền gỗ Bồ đề‖, luận án tiến sĩ, Trƣờng Đại học TOKYO, Nhật Bản 11 Trần Ngọc Thiệp, Trần Văn Chứ (2004), Cơng nghệ biến tính gỗ (Tài liệu dịch), Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 12 Đào Xuân Thu (2010), “Nghiên cứu nâng cao chất lượng gỗ Mỡ (Manglietia conifera Dandy) rừng trồng phương pháp biến tính hóa học”, luận án tiến sĩ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội 13 Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 14 Hồ Sỹ Tráng (2004), Cơ sở hóa học gỗ xenluloza – Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 15 Dự án FST 2008/039 (2013), ―Tăng cường sản xuất ván mỏng từ gỗ Keo Bạch đàn Việt Nam Australia‖, FST/2008/39 16 Nguy n Quang Trung (2005-2008), “Nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn đỏ (E.urophylla) để sản xuất gỗ xẻ làm đồ mộc”, Thƣ viện Bộ Nông nghiệp PTNT-DT20100652 17 Vũ Mạnh Tƣờng (2011), ―Nghiên cứu đánh giá công nghệ xử lý nhiệt cho gỗ Keo lai rừng trồng Việt Nam”, luận án tiến sĩ, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Đông Bắc, Trung Quốc 18 Nguy n Thanh Tùng (2012), ―Nghiên cứu ảnh hưởng việc xử lý chất chậm cháy MAP (Mono Ammonium Phosphate) đến tính chất học, vật lý công nghệ gỗ Bạch đàn (Eucalytus urophylla) xử lý ổn định kích thước”, luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh 19 Alén R., R Kotilainen, et al (2002), "Thermochemical behavior of Norway spruce ( Picea abies ) at 180–225°C", Wood Science and Technology, 36(2), pp 163-171 20 Andreja Kutnar, Milan Šernek (2008), Reasons for colour changes during thermal and hydrothermal treatment of wood 21 Andreas O Rapp (2001), ―Review on heat treatments of wood”, BFH The Federal Research Centre for Forestry and Forest Products Information and Documentation, D-21027 Hamburg, Germany, pp 1-66 22 Behbood Mohebby’ Ibrahim Sanaei (2005), Influences of the hydro-thermal treatment on physical properties of beech wood (Fagus orientalis), Department of Wood & Paper Sciences, Faculty of Natural Resources & Marine Sciences, Tarbiat Modarress University, P.O Box 46414-356, Noor, Iran 23 Behbood Mohebby1, Kamran Yaghoubi2 and M Roohnia3 (2007) Acoustic Properties of Hydrothermally Modified Mulberry (Morus alba L.) Wood, Wood & Paper Sciences, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, P.O Box 46414-356, Noor, Iran 24 B.F.Tjeerdsma, H.Militz (2005), “Chemical changes in hydrothermal treated wood: FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat treated wood”, Holz als Roh – und Werkstoff 63: 102-111 25 B.F.Tjeerdsma, M.Boonstra, A Pizzi, P Tekely, H Militz (1998), “Characterisation of thermally midified wood: molecular reasons for wood performance improvement”, Holz als Roh – und Werkstoff 56: 149-153 26 Boonstra M., J van Acker, et al (2007), "Optimisation of a two-stage heat treatment process: durability aspects", Wood Science and Technology, 41(1), pp 31-57 27 Bruno Esteves, António Velez Marques, Idalina Domingos and Helena Pereira (2008), ―Heat induced colour changes of pine (Pinus pinaster) and eucalypt (Eucalyptus globulus) wood‖, Department of Wood Engineering, Superior School of Technology of Viseu, Polytechnic Institute of Viseu, Portugal 28 BV P I (2006), "The Plato Technology" 29 Chuong P V (2011), "Influences of the hydro-thermal treatment on physical properties of Acacia auriculiformis wood", 2011 International Symposium on Comprehensive Utilization of Wood Based Resources, Zhejiang A&F University, Lin'an, Zhejiang 30 Chu T.V (2013), ―Improvement of Dimensional Stability of Acacia mangium Wood by Heat Treatment: A Case Study of Vietnam‖, Department of Wood Processing, Forestry University of Vietnam, Xuan Mai Town, Chuong My Distric, Hanoi, Vietnam, Journal of Forest Science, Vol 29(2), pp 109-115 31 Derya Sevim Korkut a, Bilgin Guller (2007), “The effects of heat treatment on physical properties and surface roughness of red-bud maple (Acer trautvetteri Medw) wood”, Bioresource Technology 99 (2008) 2846–2851 32 Derya Sevim Korkut , S leyman Korkut, Ilter Bekar, Mehmet Budakỗ, Tuncer Dilik and Nevzat Çakıcıer (2008), ―The Effects of Heat Treatment on the Physical Properties and Surface Roughness of Turkish Hazel (Corylus colurna L.) Wood”, Int J Mol Sci 2008, 9, 1772-1783 33 Esteves B., I Domingos, et al (2007), "Improvement of technological quality of eucalypt wood by heat treatment in air at 170-200 degrees C", Forest Products Journal, 57(1-2), pp 47-52 34 Esteves B and H Pereira (2009), "Wood modification by heat treatment: A review", Bioresources, 4(1), pp 370-404 35 E Windeisen, C Strobel, G Wegener (2007), “Chemical changes during the production of thermo treated beech wood”, Wood Sci Technol 41: 523-536 36 F.C Beall H.W Eikner (1970), “Thermal Degradation of Wood Component: A Review of the Literature U.S.D.A”, Forest Service Research Paper, FPL 130 37 Fengel D (1966), "On the changes of the wood and its components within the temperature range up to 200ºC - Part 2", Holz Roh-Werkst., 24( ), pp 98109 38 Follrich J., U Müller, et al (2006), "Effects of thermal modification on the adhesion between spruce wood (Picea abies Karst.) and a thermoplastic polymer", European Journal of Wood and Wood Products, 64(5), pp 373-376 39 Francisco Burgos, Aldo Rolleri (2012), “Effect of Hydro- and Hygro-Thermal Treatments on Some Wood Properties of Pinus Radiata and Pseudotsuga Menziesii”, Faculty of Forest Science and Natural Resources, Institute of Forest Products Technology, Austral University of Chile, Valdivia, Chile, 63 (3), pp 211-215 40 Hakkou M., M Petrissans, et al (2005), "Wettability changes and mass loss during heat treatment of wood", Holzforschung, 59(1), pp 35-37 41 Hill C A S (2006), Thermal Modification of Wood, Wood Modification, C A S Hill, Chichester, John Wiley & Sons, tr 99-127 42 Hill, C.A.S (2006), Wood modification, Chemical, thermal and other processes John Wiley & Son 43 Holger Militz and I B Tjeerdsma (2000), "Heat treatment of wood by the PLATO-Process", Seminar for production and development of heat treated wood in Europe, Finland 44 H.Wikberg, S.L Maunu (2004), “Characterisation of thermally modified hard and softwood by 13C CPMAS NMR”, Carbohydrate Polymers 58: 461-466 45 Inga JUODEIKIENĖ (2009), Influence of Thermal Treatment on the Mechanical Properties of Pinewood, Department of Mechanical Wood Technology, Kaunas University of Technology, Studentų 56, LT-51424 Kaunas, Lithuania 46 Ilharco L M, Garcia A R, Lopes da Silva J, et al (1997), “Infrared Approach to the Study of Adsorption on Cellulose: Influence of Cellulose Crystallinity on the Adsorption of Benzophenone”, Langmuir, 13(15): 4126-4132 47 Inoue, M., Ogata, S., Nishikawa, M., Otsuka, Y., Kawai, S and Norimoto, M (1993), Dimensional stability, mechanical-properties, and color changes of a low- molecular-weight melamine-formaldehyde resin impregnated wood, Mokuzai Gakkaishi, 39(2): 181-189 48 I Soerianegara and R.H.M.J Lemmens (1994), Plant Resources of South-East Asia No 5(1) - Timber trees: Major commercial timbers, Bogor Indonesia 49 Kamdem D P., A Pizzi, et al (2000), "Heat-treated timber: potentially toxic byproducts presence and extent of wood cell wall degradation", Holz Als Roh-Und Werkstoff, 58(4), pp 253-257 50 Kocaefe D., J L Shi, et al (2008), "Mechanical properties, dimensional stability, and mold resistance of heat-treated jack pine and aspen", Forest Products Journal, 58(6), pp 88-93 51 Li J (2003), Wood spectroscope (in Chinese), Beijing, Science press 52 M Akgul, E G skaya, S Korkut (2007), ―Crystalline structure of heat treated Scots pine (Pinus sylvetris L.) and Uludag fir (Abies nordmanniana [Stev.] subsp, bornmuelleriana [Mattf.]) wood”, Wood Sci Technol 41: 281-289 53 M Borrega, P P Karenlampi (2008), “Effect of relative humidity on thermal degradation of Norway (picea abies) wood, J Wood Sci 54: 323-328 54 Militz H (2002), "Thermal treatment of wood: European Processes and their background", The 33rd Annual meeting on the International Research Group on Wood Preservation, Cardiff-Wales 55 Militz H (2005), 21st century products from physical or chemical modification of raw materials, Gottingen, Germany 56 M.J Boonstra B Tjeerdsma (2006), “Chemical analysis of heat treated softwoods”, Holz als Roh – und Werkstoff 64: 204-211 57 P Rezayati Charani, J Mohammadi Rovshandeh, B Mohebby, O Ramezani (2007), Influence of hydrothermal treatment on the dimensional stability of beech wood, Caspian J Env Sci 2007, Vol No.2 pp 125~131, The University of Guilan, Printed in I.R Iran 58 Phuong L X., S Shida, et al (2006), "Effect of heat treatment on bending strength and decay resistance of Styrax tonkinensis wood", Wood Preserv, 32(1), pp 7-12 59 Phuong L X., S Shida, et al (2007), "Effects of heat treatment on brittleness of Styrax tonkinensis wood", Journal of Wood Science, 53(3), pp 181-186 60 Rapp, A.O, Bestgen, H., Adam, W and Peek, R.D (1999) Electron energy loss spectroscopy (EELS) for quantification of cell-wall penetration of a melamine resin Holzforschung, 53(2): 111-117 61 Rapp A O and M Sailer "Heat treatment of wood in Germany- state of the art," tr 62 Tuong V M and J Li (2010), "Effect of heat treatment on the change in color and dimensional stability of acacia hybrid wood", BioRes., 5(2), pp 12571267 63 Tuong V M, Li J Changes caused by heat treatment in chemical composition and some physical properties of acacia hybrid sapwood [J] Holzforschung, 2011, 65(1): 67-72 64 S S Kelley, T G Rials, W G Glasser (1987), “Relaxation behaviour of the amorphous components of wood”, Journal of Materials Science 22: 617-624 65 Stamm A and L Hansen (1937), "Minimizing wood shrinkage and swelling: Effect of heating in various gases", Journal of industrial and engineering chemistry, 29(7), pp 831-833 66 Sustersic Z., A Mohareb, et al (2010), "Prediction of the decay resistance of heat treated wood on the basis of its elemental composition", Polymer Degradation and Stability, 95(1), pp 94-97 67 S leyman Korkut1, M Hakkı Alma and Y Kenan Elyildirim (2009), ―The effects of heat treatment on physical and technological properties and surface roughness of European Hophornbeam (Ostrya carpinifolia Scop) wood‖, African Journal of Biotechnology Vol (20), pp 5316-5327 68 ThermoWood (2003) ThermoWood Handbook ThemoWood association 69 Tiemann H D (1915), "The effect of different methods of drying on the strength of wood", Lumber World Review, 28(7), pp 19-20 70 V.Biziks, L Belkova, E Kapaca, B Andersons (2010), ―Effect of the hydrothermal modification on the anatomical structure of birch wood‖, Hamburg, Germany, pp 1-27 71 Vladimirs Biziks, Bruno Andersons, Lubova Bel¸kova, Elına Kapacˇa Holger Militz (2013), ―Changes in the microstructure of birch wood after hydrothermal treatment‖, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013, Wood Sci Technol (2013) (47), pp.717–735 72 Vernois M (2000), "Heat treatment of wood in France-state of the art", Seminar for production and development of heat treated wood in Europe, Finland 73 Wang J Y and P A Cooper (2005), "Properties of hot oil treated wood and the possible chemical reactions between wood and soybean oil during heat treatment", The international research group on wood protection, Stockholm Tiếng Trung Quốc 74 曹永建(2008), 蒸汽介质热处理木材性质及其强度损失控制原理, 博士, 博士论文, 中国林业科学研究院 75 孙伟伦and 李坚(2010), "高温热处理落叶松木材尺寸稳定性及结晶度分析表征", 林业科学, 46(12), pp 114-118 76 李贤军, 刘元, et al (2009), "高温热处理木材的FTIR和XRD分析", 北京林业大学学报, 31(1), pp 104-107 77 谢延军, 刘一星, et al (2002), "热处理木材及其在欧洲的发展(英文)", Journal of Forestry Research, 13(03), pp 224-230 PHỤ LỤC ... DIỄN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus urophylla S. T Blake) Chuyên ng nh: Kỹ thuật Chế biến Lâm s? ??n Mã s? ??: 62 54 03 01 LUẬN ÁN TIẾN S? ? S? ??N... kết nghiên cứu 79 4.5.1 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến khối lƣợng thể tích gỗ Bạch đàn 79 4.5.2 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Hệ s? ?? chống trƣơng nở ASE gỗ Bạch. .. tuyến gỗ Bạch đàn 94 4.5.7 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ nhám bề mặt gỗ Bạch đàn 99 4.5.8 Ảnh hƣởng chế độ x lý thủy - nhiệt đến Độ bền kéo trƣợt màng keo Độ bong