Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm tẩm đến một số tính chất cơ vật lý của gỗ keo lai và mỡ biến tính bằng hạt nano sio2

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, suốt thời gian qua nhận quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp cho phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn TS Trịnh Hiền Mai dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tơi suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tơi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu tồn cán giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm nghiệp, đặc biệt chân thành cảm ơn Khoa Chế biến Lâm sản, Trung tâm thực nghiệm khoa Chế biến Lâm sản, Trường Đại học Lâm nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè thường xuyên quan tâm, động viên, tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian vừa qua Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2012 Sinh viên Đỗ Thị Huyền MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 10 1.5 Vật liệu nghiên cứu 10 1.6 Phương pháp nghiên cứu 10 1.7 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 11 1.8 Ý nghĩa vấn đề nghiên cứu 11 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Cơ sở lý thuyết biến tính gỗ 13 2.2 Đặc tính hạt Nano SiO2 15 2.3 Phương pháp đưa hạt Nano vào gỗ 16 2.4 Biến tính gỗ hạt Nano theo phương pháp ngâm tẩm 17 2.5 Phân tán hạt Nano trước đưa vào gỗ 19 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ biến tính 21 2.7 Yêu cầu cường độ ván sàn công nghiệp 25 Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26 3.1 Nguyên liệu thiết bị dùng nghiên cứu thực nghiệm 26 3.1.1 Nguyên liệu gỗ 26 3.1.2 Hóa chất biến tính 27 3.1.3 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 27 3.2 Các bước tiến hành thực nghiệm biến tính sở 28 3.3 Kiểm tra tính chất sở qua biến tính 30 3.3.1 Độ cứng tĩnh 31 3.3.2 Độ cứng va đập 31 3.3.3 Độ mài mòn 32 3.3.4 Độ bền uốn tĩnh (MOR) modul đàn hồi uốn (MOE) 33 3.3.5 Độ hút nước khả trương nở 34 3.4 Phương pháp xử lý số liệu 35 3.4.1 Trung bình mẫu 35 3.4.2 Sai quân phương 35 3.4.3 Sai số trung bình cộng 36 3.4.4 Hệ số biến động 36 3.5 Kết thực nghiệm 37 3.5.1 Tính chất học 37 3.5.2 Tính chất vật lý 47 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 4.1 Kết luận 62 4.2 Kiến nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC……………………………………………………………………… DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký Tên gọi Đơn vị hiệu ĐC Đối chứng WU Độ hút nước gỗ % TS Tỷ lệ trương nở theo chiều tiếp tuyến % RS Tỷ lệ trương nở theo chiều xuyên tâm % WRE Khả chống hút nước % ASE Khả chống trương nở % MOR Độ bền uốn tĩnh Mpa MOE Modul đàn hồi uốn Mpa HB Độ cứng tĩnh Mpa H Độ cứng va đập gmm/mm2 Độ mài mòn % X Trị số trung bình mẫu S Sai quân phương M Sai số trung bình cộng S% Hệ số biến động S Sai qn bình phương P% Hệ số xác Năng lượng tự bề mặt hạt Nano tụ hợp Năng lượng tự bề mặt hạt Nano phân tán Tổng diện tích bề mặt hạt Nano tụ hợp Tổng diện tích bề mặt hạt Nano phân tán Năng lượng bề mặt diện tích đơn vị DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Yêu cầu cường độ ván sàn công nghiệp 25 Bảng 3.1 Tiêu chuẩn, kích thước số lượng mẫu thử .31 Bảng 3.2 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 37 Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 38 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng va đập gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 40 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng va đập gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 40 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng mài mòn gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 42 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng mài mòn gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 43 Bảng 3.8 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ bền uốn modul đàn hồi uốn gỗ Keo lai theo phương dọc thớ 44 Bảng 3.9 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ bền uốn modul đàn hồi uốn gỗ Mỡ theo phương dọc thớ 46 Bảng 3.10 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ hút nước gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 47 Bảng 3.11 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống hút nước gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 48 Bảng 3.12 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ hút nước 49 gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 49 Bảng 3.13 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống hút nước gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 50 Bảng 3.14 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 53 Bảng 3.15 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 54 Bảng 3.16 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 54 Bảng 3.17 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 55 Bảng 3.18 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm 56 Bảng 3.19 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm 57 Bảng 3.20 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm 58 Bảng 3.21 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý kính hiển vi đầu dị qt Hình 2.1: Cấu trúc gỗ từ thô đại đến hiển vi siêu hiển vi 13 Hình 2.2 Hạt nano SiO2 tế bào tia gỗ mặt cắt tiếp tuyến 15 Hình 2.3 Hạt Nano SiO2 đưa vào bên gỗ 18 Hình 2.4 Thiết bị phân tán hạt Nano sóng siêu âm cao tần 20 Hình 3.1 Quy trình thí nghiệm biến tính sở 29 Hình 3.2 Sơ đồ đặt mẫu thử độ bền uốn 33 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 38 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 39 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng va đập gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 40 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ cứng va đập gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 41 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng mài mòn gỗ Keo lai mặt cắt tiếp tuyến 42 Hình 3.8 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất 43 khối lượng mài mòn gỗ Mỡ mặt cắt tiếp tuyến 43 Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ bền uốn 45 modul đàn hồi uốn gỗ Keo lai theo phương dọc thớ 45 Hình 3.10 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến độ bền uốn 46 modul đàn hồi uốn gỗ Mỡ theo phương dọc thớ 46 Hình 3.11 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ hút nước 48 gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 48 Hình 3.12 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ 49 chống hút nước gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 49 Hình 3.13 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ hút nước 50 gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 50 Hình 3.14 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống hút nước gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 51 Hình 3.15 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 53 Hình 3.16 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước 54 Hình 3.17 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 55 Hình 3.18 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 56 Hình 3.19 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm 57 Hình 3.20 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm 58 Hình 3.21 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm 59 Hình 3.22 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm 59 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam quốc gia nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm, thích hợp cho phát triển lồi có Keo lai gỗ Mỡ Và đặc biệt, với tình hình khan nguồn nguyên liệu gỗ rừng tự nhiên nguyên liệu gỗ rừng trồng nguồn nguyên liệu có khả thay tốt Nguyên liệu gỗ rừng trồng có khả sinh trưởng, phát triển tốt, chu kì chặt hạ ngắn so với gỗ rừng tự nhiên, có khả đáp ứng nhu cầu sử dụng gỗ cho thị trường Tuy nhiên, gỗ rừng trồng sản phẩm từ gỗ mọc nhanh rừng trồng có nhược điểm: độ bền tự nhiên kém, tính chất lí gỗ rừng tự nhiên Gỗ mọc nhanh rừng trồng chất lượng thấp, phần lớn không đảm bảo yêu cầu công nghệ sản xuất đồ gỗ chất lượng cao đặc biệt sản xuất ván sàn Để sử dụng cho sản xuất ván sàn cần cải thiện tính chất lí gỗ rừng trồng như: khả chịu ẩm, chịu mài mòn, chống va đập, khả chống chịu với thay đổi môi trường, hạn chế co rút, giãn nở v.v Chính vậy, để kéo dài thời gian sử dụng, nâng cao giá trị sử dụng, nâng cao chất lượng nguyên liệu gỗ rừng trồng cần thiết Cơng nghệ biến tính gỗ coi giải pháp tiên tiến, vừa khắc phục nhược điểm gỗ, vừa hướng phát triển nguồn nguyên liệu Mục đích biến tính gỗ giảm khả hút ẩm gỗ, cải thiện tính ổn định kích thước, làm tăng độ bền tự nhiên gỗ - tức tăng khả chống lại phá hoại vi sinh vật, tăng khả chống chịu môi trường,… Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, công nghệ biến tính gỗ năm gần có bước phát triển lớn Một phương pháp biến tính gỗ ứng dụng vật liệu Nano, đưa hạt Nano vô vào bên gỗ, tùy vào đặc tính loại hạt Nano sử dụng để biến tính mà tính chất gỗ cải thiện theo mục đích xác định Mặt khác, nghiên cứu biến tính gỗ hóa chất, với ảnh hưởng nồng độ hóa chất, áp suất ngâm tẩm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến chất lượng gỗ biến tính nghiên cứu cần quan tâm Từ luận điểm khoa học yêu cầu thực tiễn nêu trên, đươc đồng ý Khoa Chế Biến Lâm Sản, trường Đại học Lâm nghiệp tiến hành thực luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến số tính chất vật lí gỗ Keo Lai Mỡ biến tính hạt Nano SiO2” Với mong muốn bước đầu nghiên cứu ứng dụng vật liệu Nano vào ngành công nghiệp chế biến gỗ, nhằm nâng cao chất lượng gỗ sản phẩm từ gỗ rừng trồng, góp phần nâng cao giá trị sử dụng chúng Tỷ lệ trương nở chiều tiếp tuyến (%) 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Thời gian ngâm nước DC 2h 5h 8h Hình 3.17 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến độ trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước Bảng 3.17 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước (%) Thời gian ngâm nước/ 1h 2h 4h 24h 72h 1tuần 2tuần 2h 21.47 17.98 16.62 9.13 7.60 4.53 3.49 5h 38.30 32.69 32.07 26.74 20.82 18.10 17.12 8h 40.21 34.13 34.43 28.52 21.07 18.26 17.87 thời gian ngâm tẩm 55 Tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến (%) 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Thời gian ngâm nước 2h 5h 8h Hình 3.18 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều tiếp tuyến gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước 3.5.2.2.2 Tỷ lệ trương nở theo chiều xuyên tâm Bảng 3.18 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm (%) Thời gian ngâm nước/ thời gian ngâm tẩm 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Đối chứng 1.24 2.13 2.69 3.68 4.26 4.56 4.69 S 0.10 0.23 0.34 0.36 0.41 0.44 0.43 2h 1.09 1.88 2.40 3.40 3.95 4.29 4.49 S 0.17 0.26 0.33 0.29 0.32 0.35 0.37 5h 0.80 1.38 1.79 2.83 3.43 3.87 4.07 S 0.10 0.22 0.17 0.29 0.34 0.37 0.31 8h 0.79 1.34 1.80 2.58 3.32 3.87 4.02 S 0.09 0.12 0.21 0.31 0.39 0.36 0.36 56 5.0 Tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm (%) 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Thời gian ngâm nước DC 2h 5h 8h Hình 3.19 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm Bảng 3.19 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm (%) Thời gian ngâm nước/ 1h 2h 4h 2h 12.63 11.74 10.51 7.50 5h 35.47 35.31 33.47 8h 36.11 36.92 33.09 thời gian ngâm tẩm 57 24h 72h tuần tuần 7.21 6.00 4.22 22.93 19.41 15.06 13.19 29.85 22.20 15.13 14.26 Tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm (%) 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Thời gian ngâm nước 2h 5h 8h Hình 3.20 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Keo lai theo thời gian ngâm Bảng 3.20 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm (%) Thời gian ngâm nước/ 1h 2h 4h tuần tuần Đối chứng 1.85 2.35 3.05 3.65 3.88 4.02 4.15 S 0.12 0.15 0.19 0.15 0.13 0.14 0.14 2h 1.46 1.94 2.60 3.33 3.68 3.84 4.02 S 0.18 0.18 0.23 0.30 0.26 0.24 0.23 5h 1.20 1.65 2.19 2.90 3.22 3.39 3.53 S 0.09 0.05 0.17 0.19 0.23 0.24 0.25 8h 1.15 1.59 2.08 2.78 3.16 3.35 3.50 S 0.10 0.14 0.19 0.20 0.20 0.20 0.25 thời gian ngâm tẩm 58 24h 72h 4.5 Tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm (%) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1h 2h 4h 24h tuần 72h tuần Thời gian ngâm nước DC 2h 5h 8h Hình 3.21 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm Bảng 3.21 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm (%) Thời gian ngâm nước/ thời gian ngâm tẩm 2h 5h 8h 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần 21.20 35.22 37.63 17.77 29.80 32.54 14.56 28.13 31.73 8.61 20.40 23.86 5.04 17.03 18.50 4.44 15.50 16.53 3.28 15.02 15.81 Tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm (%) 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 1h 2h 4h 24h 72h tuần tuần Thời gian ngâm nước 2h 5h 8h Hình 3.22 Ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất đến tỷ lệ chống trương nở chiều xuyên tâm gỗ Mỡ theo thời gian ngâm 59 Khi ngâm mẫu gỗ khơ kiệt vào nước, gỗ nhanh chóng hút nước trương nở, tỷ lệ trương nở tăng nhanh sau 1h, 2h, 4h 24h, sau chậm dần, điều cho mẫu gỗ đối chứng biến tính (Hình 3.15; 3.17; 3.19 3.21) Khi ngâm, nước chưa kịp lấp kín hết khoảng trống vách tế bào (micro voids); thời gian ngâm nước kéo dài, phân tử nước lấp dần đầy khe hở vách tế bào, vách tế bào trương nở dần tới mức tối đa (sau tuần ngâm nước) Để đánh giá khả chống trương nở mẫu gỗ biến tính so với mẫu gỗ đối chứng theo phương tiếp tuyến xuyên tâm, ta dùng đại lượng tỷ lệ chống trương nở Rõ ràng, tỷ lệ chống trương nở gỗ biến tính giảm dần theo thời gian ngâm nước (Hình 3.16; 3.18; 3.20 3.22) Ở thời gian đầu trình ngâm nước (1h), với gỗ biến tính, tỷ lệ chống trương nở cao nhất, nước thẩm thấu vào gỗ gặp trở ngại rào cản gây lớp màng nano bao phủ lên khoảng trống tế bào, ruột tế bào, ống dẫn nhựa, lỗ thông ngang, sau nước vượt qua rào cản này, tỷ lệ chống trương nở giảm xuống đáng kể Ở thời gian ngâm nước kéo dài (2 tuần), gỗ trương nở gần tới giới hạn tối đa, tỷ lệ chống trương nở giảm xuống xấp xỉ 3-4% Điều giải thích do: lớp màng nano bao phủ lên khoảng trống vách tế bào (micro voids) thực ngăn cản nước thấm sâu vào mixel xenllulo So với mẫu gỗ đối chứng tương ứng, mẫu gỗ Keo lai Mỡ biến tính có tỷ lệ trương nở theo phương tiếp tuyến xuyên tâm giảm rõ rệt Khi thời gian ngâm tẩm hóa chất tăng từ 2h, 5h đến 8h tỷ lệ trương nở giảm, tỷ lệ chống trương nở hai loại gỗ tăng; nhiên, thời gian ngâm tẩm tăng từ 5h đến 8h tỷ lệ chống trương nở tăng khơng nhiều Điều giải thích: thời gian ngâm tẩm 5h đủ để hạt Nano di chuyển khuếch tán vào cấu trúc gỗ, tạo lớp màng Nano mỏng bao phủ bề mặt rỗng xốp cấu trúc gỗ, kéo dài thời gian ngâm tẩm đến 8h không đem lại hiệu rõ rệt cải thiện tỷ lệ chống trương nở hai loại gỗ; 60 thời gian ngâm tẩm hóa chất 5h vừa đảm bảo tỷ lệ chống trương nở, vừa đảm bảo hiệu kinh tế Do cấu tạo gỗ Mỡ nhẹ, xốp gỗ Keo lai (KLTT 0.41 g/cm3 0.46 g/cm3)[3] nên tỷ lệ trương nở gỗ Mỡ đối chứng biến tính thấp gỗ Keo lai đối chứng biến tính Do đặc điểm cấu tạo gỗ, tỷ lệ trương nở chiều tiếp tuyến lớn chiều xuyên tâm, chênh lêch nhiều hay phụ thuộc vào lượng tia gỗ 61 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu tiến hành làm thực nghiệm trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Chế biến Lâm sản tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp đạt kết định Đề tài tiến hành thực nghiệm tạo gỗ biến tính hạt Nano SiO2 phương pháp ngâm tẩm áp lực với chế độ xử lý cấp thời gian khác 2h, 5h 8h với mức nồng độ 2g/l; áp suất 5bar loại gỗ Keo lai gỗ Mỡ Gỗ Keo lai Mỡ biến tính với dung dịch Nano SiO2 cấp thời gian ngâm tẩm từ 2-5-8 h đem lại hiệu cải thiện tính chất vật lý gỗ rõ rệt so với gỗ đối chứng Kết nghiên cứu cho thấy thời gian ngâm tẩm có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gỗ sau biến tính, cụ thể là: - Độ cứng tĩnh mặt cắt tiếp tuyến gỗ Keo lai Mỡ tăng lên thời gian ngâm tẩm tăng lên từ 2-5-8 h, không khác nhiều hai cấp thời gian ngâm tẩm 5h 8h gỗ Mỡ - Độ cứng va đập mặt cắt tiếp tuyến gỗ Keo lai Mỡ tăng lên thời gian ngâm tẩm tăng lên từ 2-5-8 h - Tỷ lệ tổn hao khối lượng mài mòn mặt cắt tiếp tuyến gỗ Keo lai Mỡ giảm thời gian ngâm tẩm tăng lên từ 2-5-8 h, không khác nhiều hai cấp thời gian ngâm tẩm 5h 8h gỗ Keo lai - Độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi uốn tĩnh theo phương dọc thớ gỗ Keo lai Mỡ tăng lên thời gian ngâm tẩm tăng lên từ 2-5-8 h, không khác nhiều hai cấp thời gian ngâm tẩm 5h 8h hai loại gỗ 62 - Tỷ lệ chống hút nước, chống trương nở theo phương tiếp tuyến xuyên tâm gỗ Keo lai Mỡ tăng lên thời gian ngâm tẩm tăng lên từ 2-5-8 h, không khác nhiều hai cấp thời gian ngâm tẩm 5h 8h hai loại gỗ - Như thời gian ngâm tẩm áp lực dung dịch SiO2 5h phù hợp để biến tính gỗ Keo lai Mỡ điều kiện chuyên đề, mà đảm bảo hiệu kinh tế Tuy nhiên, so sánh với tiêu chuẩn EN 13329 yêu cầu tính chất học gỗ dùng để sản xuất ván sàn, có gỗ Keo lai biến tính đủ điều kiện để gia công sở cho sản xuất ván sàn 4.2 Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu để tìm thơng số tối ưu cho: - Áp suất ngâm tẩm - Nồng độ hóa chất ngâm tẩm - Nghiên cứu đồng thời ảnh hưởng yếu tố nồng độ, áp suất, thời gian ngâm tẩm đến chất lượng gỗ sau q trình biến tính Từ xác định chế độ xử lý tối ưu cho q trình biến tính hạt SiO2 - Cần nghiên cứu phương pháp khác để đưa hạt Nano vào gỗ Trên kết đạt thời gian nghiên cứu thực nghiệm trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Chế biến Lâm sản Do điều kiện thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm thực tế thân nhiều hạn chế chun đề khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong góp ý thầy để báo cáo hồn thiện 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Ngọc Phước, (2010), Nghiên cứu giải pháp tăng cường độ cường độ cứng bề mặt cho ván sàn công nghiệp sản xuất từ gỗ rừng trồng, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm nghiệp Đặng Hồi Bắc (2011), Cơng nghệ Nano số ứng dụng, Hội nghị khoa học lầ thứ 3, Hà Nội Phạm Văn Chương cộng (2005), Báo cáo tổng kết Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp “Nghiên cứu thay đổi tính chất vật lý, học, hố học gỗ Sa Mộc gỗ Mỡ theo tuổi làm sở cho việc sử dụng hai loại gỗ công nghiệp sản xuất ván ghép thanh”, Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn Trần Văn Chứ cộng (2005), Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp “Nghiên cứu công nghệ thiết bị biến tính gỗ có khối lượng riêng thấp thành nguyên liệu chất lượng cao”, Bộ Nông nghiệp phát triển Nơng thơn Bài giảng biến tính gỗ, TS Trịnh Hiền Mai Cao Quốc An (2011), Trường Đại học Lâm nghiệp, đề tài NCKH cấp bộ“Nghiên cứu ứng dụng vật liệu Nano để nâng cao chất lượng ván lạng” Đào Xuân Thu (2011), Nâng cao chất lượng gỗ Mỡ (Manglietia conifera Dandy) rừng trồng phương pháp biến tính hóa học, Luận án tiến sĩ kỹ thuật Hoàng Thị Thúy Nga, (2011), Nghiên cứu số yếu tố cơng nghệ biến tính ván lạng gỗ Xoan đào(Prunus arborea Kalkm) hạt Nano TiO2 La Vũ Thùy Linh (2010), Công nghệ Nano – cách mạng khoa học kỹ thuật lỷ 21, Tạp chí Khoa học ứng dụng, Số 12/ 2010, Tr 47-49 10 Đặng Hồi Bắc (2011), cơng nghệ Nano số ứng dụng, Hội nghị khoa học lần thứ 3, Hà Nội Tiếng Anh 11 H Turgut Sahin, George I Mantanis (2011), Nano – Based surface treatmeffects on sweelling, water sorption and hardness of wood 12 Callum Hill (2006), “Wood modification: chemical, thermal and other processes” 13 H.Miyafuji, S.Saka (1996), Wood-inorganic composites prepared by the sol-gel processV Fire-resisting properties of the SiO2-P2O5-B2O3 woodnorganic composites Mokuzai gakkaishi 14 H.Miyafuji Saka.S (1997), Fire-resting properties in several TiO2 wood-inorganic composites and their topochemistry Wood science and technology 15 L.Jian-zhang, T Furuno and Katoh S (2001), Preparation and properties of acetylated and propionylated wood silicate composites.Holzforchung 16 S.Saka, M.Sasaki, M.Tanahashi (1992), Wood-inorganic composites prepared by the sol-gel process I Wood-inorganic compositeswith porous structure Mokuzai gakkaishi 17 Barry A Richarson, Wood preservasion, the second edition 18 Xiaolin Cai (2011), Effect of vacuum time, formulation, and nanoparticles on properties of surface-densified wood products, Wood and fiber Science, 43, 19 Yaolin Zhang, S Y Zhang, Ying Hei Chui (2006), Impact of melt impregnation on the color of wood–plastic composites Journal of Applied Polymer Science, Volume 102, Issue 3, pages 2149–2157, November 2006 21 H Yamaguchi (1994), Preparation and physical properties of wood fixed with silicic acid compounds.Mokuzai gakkaishi 22 Rashmi and Maji (2006), Effect of chemical modification with styren and glycidyl methacrylate on the properties of pine wood, Indian J Eng Mater Sci, Vol 13, p 149-154 PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình thực nghiệm Thí nghiệm kiểm tra độ hút nước, trương nở Thí nghiệm kiểm tra độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn Thí nghiệm kiểm tra độ mài mịn Thí nghiệm kiểm tra độ cứng tĩnh Thí nghiệm kiểm tra độ cứng va đập ... giới có số nghiên cứu biến tính gỗ hạt Nano ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất biến tính, nhiên chưa có nghiên cứu cụ thể ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hạt Nano SiO2 đến chất lượng gỗ biến tính. .. sau biến tính hạt Nano SiO2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến số tính chất vật lí gỗ Keo lai gỗ Mỡ sở cố định thông số q trình biến tính sau: + Hóa chất: Hạt Nano. .. khác, nghiên cứu biến tính gỗ hóa chất, với ảnh hưởng nồng độ hóa chất, áp suất ngâm tẩm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm đến chất lượng gỗ biến tính nghiên cứu cần quan tâm Nghiên cứu giúp