Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm tẩm hoá chất melamin formaldehyde m f đến chât lượng gỗ hông paulownnia fortunei

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN - - khãa luËn tèt nghiÖp NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN NGÂM TẨM HOÁ CHẤT Melamin Formaldehyde (M - F) ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ HÔNG (Paulownnia fortunei) NGÀNH: CHẾ BIẾN LÂM SẢN MÃ SỐ : 101 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Khóa học Hà Nội, 2011 : KS Phạm Thị Ánh Hồng : Nguyễn Văn Mạnh : 2007 - 2011 TÓM TẮT Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Mạnh Giáo viên Hƣớng dẫn: KS Phạm Thị Ánh Hồng Tên đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất M-F (Melamin Formaldehyde) đến chất lượng gỗ Hông (paulownnia.fortunei)” Mục tiêu nghiên cứu: - Lựa chọn thông số công nghệ quy trình cơng nghệ biến tính phù hợp cho gỗ Hơng (Paulownnia.fortunei) hóa chất Melamin Formaldehyde; - Đánh giá ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất biến tính Melamin Formaldehyde đến số tính chất lý gỗ Hơng 5.Nội dung nghiên cứu + Nghiên cứu số thông số công nghệ quy trình biến tính gỗ; + Thực nghiệm sản xuất gỗ biến tính từ gỗ Hơng nhựa Melamin Formaldehyde thời gian khác nhau; + Kiểm tra đánh giá số tính chất lý biến tính gỗ (xác định chiều sâu thấm hóa chất biến tính, xác định khối lượng hóa chất tích tụ gỗ, xác định độ hút nước độ trương nở, độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi, độ cứng bề mặt, giới hạn nén dọc) Phạm vi nghiên cứu * Các thông số cố định - Loại gỗ (gỗ Hơng) kích thước mẫu thử; - Loại nhựa Melamin Formaldehyde; - Cố định nồng độ ngâm tẩm 15%; - Phương pháp ngâm ngâm tẩm áp lực * Các thông số thay đổi Đề tài sử dụng phương pháp ngâm tẩm áp lực để đưa nhựa Melamin Formaldehyde vào gỗ áp lực 0.7 † Mpa (tẩm áp suất lớn thiết bị) với cấp thời gian tẩm sau: + Thời gian tẩm + Thời gian tẩm + Thời gian tẩm Nhiệt độ tẩm : nhiệt độ thường Phƣơng pháp nghiên cứu * Phương pháp kế thừa * Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm * Phương pháp kiểm tra đánh giá kết thực nghiệm LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khóa luận tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, giáo, phịng ban chức khoa Chế Biến Lâm Sản trường Đại Học Lâm nghiệp, người tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm cho tơi tiến hành thực đề tài suốt thời gian qua Đặc biệt xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới giáo Phạm Thị Ánh Hồng người tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán cơng nhân viên chức phịng bảo quản lâm sản – Viện khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam tạo điều kiện máy thiết bị tận tình hướng dẫn tơi suốt thời gian thực đề tài Qua tơi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè đồng nghiệp, người thân u tơi hết lịng giúp đỡ, động viên tơi hồn thành đợt thực tập làm khóa luận tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hết khả điều kiện thời gian có hạn, hiểu biết kỹ phân tích cịn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp khơng thể tránh thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn gửi lời chào kính trọng nhất! Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực Nguyễn Văn Mạnh MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Tình hình nghiên cứu biến tính gỗ giới 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.6 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.6.1 Phƣơng pháp kế thừa 1.6.2 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 1.7 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.7.1 Ý nghĩa lý luận 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 10 2.1 LÝ THUYẾT VỀ BIẾN TÍNH GỖ 10 2.1.1 Khái niệm biến tính gỗ 10 2.1.2 Các phƣơng pháp biến tính gỗ 11 2.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng gỗ biến tính 13 2.1.3.1 Các yếu tố thuộc loại gỗ 13 2.1.3.2 Các yếu tố thuộc chế độ xử lý 15 2.1.3.3 Các yếu tố thuộc hóa chất biến tính 16 2.2 LÝ THUẾT VỀ NGUYÊN LIỆU GỖ LIÊN QUAN ĐẾN BIẾN TÍNH17 2.2.1 Đặc điểm cấu tạo gỗ 17 2.2.2 Khả thẩm thấu gỗ 22 2.3 HĨA CHẤT BIẾN TÍNH 22 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM 25 3.1 CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU 25 3.1.2 Hóa chất biến tính 27 3.2 THỰC NGHIỆM TẠO GỖ BIẾN TÍNH 27 3.2.1 Chuẩn bị mẫu gỗ 27 3.2.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 29 3.2.3 Quy trình thực nghiệm tạo gỗ biến tính 29 3.2.4 Kiểm tra tính chất gỗ biến tính 30 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 KẾT QUẢ KIỂM TRA TÍNH CHẤT CỦA GỖ TRƢỚC VÀ SAU KHI BIẾN TÍNH 37 4.1.1 Kết kiểm tra chiều sâu thấm hóa chất biến tính 37 4.1.2 Xác định khối lƣợng hóa chất tích tụ gỗ 38 4.1.3 Kiểm tra độ hút nƣớc độ trƣơng nở gỗ 42 4.2 ĐÁNH GIÁ CHUNG 54 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 KẾT LUẬN 56 5.2 KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 CÁC KÝ HIỆU TRONG ĐỀ TÀI Ký hiệu η t m TB γ WPG RB TB DT XT TT WU RS TS MOR MOE P f Lg b Ý nghĩa Nồng độ ngâm tẩm Thời gian ngâm tẩm Khối lượng Giá trị trung bình Khối lượng thể tích Lượng hóa chất tích tụ Trương nở vách tế bào theo chiều xuyên tâm Trương nở vách tế bào theo chiều tiếp tuyến Dọc thớ Xuyên tâm Tiếp tuyến Độ hút nước Độ trương nở kích thước theo chiều xuyên tâm Độ trương nở kích thước theo chiều tiếp tuyến Độ bền uốn tĩnh Modul đàn hồi uốn tĩnh Lực phá hủy mẫu Độ võng mẫu Khoảng cách hai Chiều rộng mẫu Đơn vị % h Kg g/cm3 % % % mm mm mm % % % N/ mm2 N/ mm2 N mm mm mm HB Độ cứng bề mặt N/ mm2 ed Độ bền nén dọc thớ N/ mm2 Pmax Lực phá hủy lớn N Mean Số trung bình mẫu Sd Độ lệch chuẩn S Hệ số biến động % P Hệ số xác % C(95%) Sai số tuyệt đối ước lượng Min Giá trị nhỏ Max Giá trị lớn Se Sai số số trung bình mẫu M-F Hóa chất Melamin Formaldehyde MC Độ ẩm % ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, nghành Chế biến Lâm sản ngày khẳng định vị kinh tế quốc dân Song, thói quen sử dụng gỗ tự nhiên khai thác q mức mà khơng có bổ sung kịp thời làm cho gỗ rừng tự nhiên ngày trở nên khan Do đó, yêu cầu đặt phải tìm nguồn nguyên liệu thay nguồn nguyên liệu từ gỗ rừng tự nhiên ngày khan Chính vậy, việc đẩy mạnh tìm kiếm loại nguyên liệu thay gỗ tự nhiên nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Một hướng công nghệ sử dụng loại gỗ mọc nhanh rừng trồng để thay loại gỗ tự nhiên Tuy nhiên, gỗ mọc nhanh rừng trồng nói chung gỗ Hơng nói riêng lại có nhiều khuyết điểm, như: Khối lượng thể tích thấp, tính chất vật lý thấp,… Chính thế, việc sử dụng gỗ mọc nhanh rừng trồng đưa vào trực tiếp làm nguyên liệu cho ngành chế biến nhiều hạn chế Để khắc phục nhược điểm này, giới người ta sử dụng nhiều biện pháp kỹ thuật khác Một biện pháp sử dụng rộng rãi giới cơng nghệ biến tính gỗ Với mục tiêu nâng cao chất lượng khả sử dụng gỗ, cơng nghệ biến tính gỗ phần giải nhu cầu sử dụng nguyên liệu sản xuất Gỗ Hông loại gỗ rộng mọc nhanh rừng trồng có khối lượng thấp ( γ = 0.26g/cm3), loại gỗ nhẹ, có cấu tạo rỗng xốp, đường kính ruột tế bào lớn, vách tế bào mỏng,… mềm khả chịu lực Cho đến nay, có số cơng trình nghiên cứu bảo quản gỗ Hông, ảnh hưởng lớn đến người mơi trường xung quanh Do đó, việc tìm giải pháp để khắc phục nhược điểm cần thiết có ý nghĩa Vì vậy, với mục đích góp phần vào việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu thay gỗ rừng tự nhiên nâng cao khối lượng thể tích, tăng số tính chất học gỗ mọc nhanh rừng trồng, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm tẩm hóa chất Melamin Formaldehyde (M-F) đến chất lượng gỗ Hông (Paulownnia fortunei)” Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Đứng trước thực trạng rừng tự nhiên Việt Nam bị suy giảm nhiều số lượng chất lượng khai thác mức Diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp, trữ lượng gỗ giảm sút nghiêm trọng số lượng chất lượng Do đó, phải hạn chế khai thác rừng tự nhiên để bảo vệ vốn rừng có Cùng với việc thực giảm dần lượng khai thác hướng tới đóng cửa rừng tự nhiên chuyển hướng đẩy mạnh trồng rừng tăng cường sử dụng nguyên liệu rừng trồng vào sản xuất Trong 15 năm gần đây, ngành Lâm Nghiệp có nhiều chuyển biến tích cực lĩch vực trồng rừng, sử dụng nguyên liệu rừng trồng vào sản xuất Tuy nhiên, hạn chế gỗ rừng trồng mọc nhanh đường kính nhỏ, độ bền học thấp,… Vì phần lớn sử dụng nguồn nguyên liệu vào sản xuất ván nhân tạo như: ván ghép thanh, ván dăm, ván sợi, giấy, bao bì, … Gỗ Hơng loại gỗ rừng trồng có tốc độ sinh trưởng nhanh, nhẹ, mềm, biến dạng thời tiết thay đổi, cách âm, cách nhiệt tốt, dùng làm gỗ dán, lạng, làm giấy, nhạc cụ, đồ mỹ nghệ,… Các phận khác cịn làm thuốc chữa bệnh thức ăn gia súc,… Tuy nhiên, loại gỗ có nhược điểm lớn xốp, có độ rỗng ruột lớn, vách tế bào mỏng, khối lượng thể tích thấp nên khả chịu lực Vì vậy, việc tìm giải pháp hạn chế nhược điểm gỗ mọc nhanh rừng trồng nói chung gỗ Hơng nói riêng cần thiết có ý nghĩa Một giải pháp hữu hiệu biến tính gỗ Hơng hóa chất Melamin Formaldehyde Cho đến nước chưa có cơng trình nghiên cứu biến tính cho loại gỗ này, đặc biệt dung dịch nhựa Melamin Formaldehyde Do đó, hướng nghiên cứu mẻ 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Tình hình nghiên cứu biến tính gỗ giới Vào năm 60 kỷ 20 Canađa Mỹ Caburop Liên Xô cũ dùng tia γ chiếu rọi vào carbuhydro không no vào cầu nối nằm gỗ, tiến hành phản ứng trở thành cao phân tử từ đơn thể làm sản phẩm WPC (Wood – Plastic – Compoistes – Gỗ polime hóa) có tính tốt Sau nhiều quốc gia, nhiều nhà khoa học sử dụng nhiều nguồn lượng khác có lượng nguyên tử vào mục đích Năm 1964 xem 10 thành tựu Khoa học kỹ thuật lớn giới Năm 1965 hội thảo chuyên môn tổ chức NewYork học giả người Mỹ phát biểu đơn thể cho hóa chất kích hoạt sau dùng phương thức gia nhiệt xúc tác để sản xuất WPC Năm 1966 phân nhánh Bouling công ty AMF xây dựng dây chuyền sản xuất WPC gia nhiệt phương pháp gia nhiệt xúc tác giới, đơn thể chui vào gỗ Crotonic (MMA), sản phẩm làm cán vượt Năm 1967 Hiệp hội lượng nguyên tử giới (IAEA) tổ chức hội nghị Bangkok, năm sau lại tổ chức Hensinki WPC đề tài chủ yếu 2lần Đại hội Năm 1968 cơng ty hóa chất ARCO Mỹ dùng tia γ để chiếu dọi sản xuất WPC dạng sản phẩm thương phẩm bán thị trường, chủ yếu làm ván sàn Ván sàn WPC có độ cứng cao, chịu mài mịn chịu phá hoại sinh vật Loại ván giữ độ tươi ngun, đẹp bề ngồi, khơng cần trang sức bề mặt vecni mà có khả chống cháy tốt, thích hợp sử dụng cơng trình cơng cộng có cường độ sử dụng cao như: sảnh sân bay, ga xe điện ngầm, siêu thị lớn, vũ trường khách sạn cao cấp Tuy nhiên giá thành sản xuất tương đối cao, tuổi thọ sử dụng so với gỗ nguyên tăng lên – 10 lần Năm 1976 hội nghị hóa học chiếu xạ quốc tế diễn Mỹ thảo luận công nghệ gia công, phạm vi sử dụng để sản xuất WPC Vào năm 70 nước Mỹ có cơng ty sản xuất WPC hình thức chiếu xạ tia γ hình thành hệ thống công nghiệp sản xuất WPC, chủng loại sản phẩm đến 100 loại Mấy năm gần WPC làm ván sàn diện tích nâng lên nhiều Năm 1982 Học Viện Lâm Nghiệp Đông Bắc dùng Styrene Maleic anhydric làm đơn thể ngâm tẩm gỗ Dương nhỏ mọc nhanh không cho thêm dẫn chất phát, dùng phương pháp gia nhiệt để sản xuất WPC, so với gỗ nguyên độ cứng tăng lên 10 lần, cường độ ép dọc thớ tăng lần Xưởng sản xuất điêu khắc số Thượng Hải dùng đơn thể MMA ngâm tẩm gỗ Đỏ gia nhiệt phương pháp xúc tác sản xuất WPC nâng tính ổn định kích thước chống nứt có hiệu Năm 1984 Học Viện Hoa Cơng – Hoa Đơng Nà phịng nghiên cứu ứng dụng gỗ Thượng Hải dùng Styrene, MMA đơn thể nhựa chưa bão hòa ngâm tẩm loại gỗ rộng khác nhau, dùng phương pháp gia nhiệt dẫn phát xúc tác làm WPC sử dụng sản phẩm điêu khắc thu kết mỹ mãn Cơng nghệ biến tính gỗ (khơng độc hại) xu đòi hỏi nghiên cứu áp dụng Biến tính vật liệu gỗ theo hƣớng sau: - Biến tính theo hướng chống cháy - Biến tính theo hướng chống ẩm - Xử lý ván mỏng để tạo ván LVL có chất lượng tốt - Xử lý dăm gỗ để tạo ván dăm, ván (OSB Oriend Strandboard), MDF HDF Biến tính gỗ có nhiều phương pháp, năm gần nước phát triển như: Mỹ, Nhật, Nga, Phần Lan,… sử dụng phương pháp biến tính như: Nhiệt cơ, hóa cơ, nhiệt hóa, xạ - hóa học Biến tính gỗ theo hai xu hương chủ yếu: Nén chặt khơng nén chặt Một số loại hình biến tính: Ngâm tẩm gỗ ép lớp, gỗ nén, gỗ tăng tỷ trọng, polyme hóa Độ hút nước, độ trương nở gỗ biến tính chế độ (=15%, =1h) lớn nhiều so với gỗ biến tính chế độ (=15%, =3h), WU, TB, RB gỗ chế độ (=15%, =3h) chế độ (=15%, =5h) chênh lệch không đáng kể Nguyên nhân số lượng phân tử MF tích tụ gỗ tăng theo thời gian ngâm tẩm Trong giai đoạn 1h đến 3h, số lượng phân tử MF di chuyển vào nhanh, tăng từ 3h đến 5h tốc độ di chuyển phân tử MF lại chậm, lúc lượng hóa chất thấm vào gỗ gần tối đa Do đó, độ hút nước, độ trương nở gỗ chế độ giảm không đáng kể so với chế độ 4.1.4 Kiểm tra độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn gỗ * Kích thước mẫu: DT-XT-TT = 100*5*10 mm Dung lượng mẫu: 7/1chế độ Kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn gỗ trình bày phụ biểu 06 phần phụ lục, sau xử lý số liệu thống kê ta thu kết bảng 4.8: 49 Bảng 4.8: Kết xử lý thống kê độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn tĩnh Median 44.62 67.77 79.79 82.06 Mean 3771.64 4962.78 7925.86 8650.60 Min 43.40 62.37 73.40 70.44 Min 3078.66 4025.01 4479.80 5751.67 Max 46.52 72.01 83.12 96.52 Max 4816.59 6022.80 14939.42 11504.17 Se 0.38 1.29 1.28 3.06 Se 273.17 263.83 1261.17 758.54 Sd 1.02 3.42 3.38 8.09 Sd 722.74 698.02 3336.73 2006.90 P 0.86 1.91 1.60 3.73 P 7.24 5.32 15.91 8.77 V 2.28 5.05 4.24 9.86 V 19.16 14.07 42.10 23.20 C C (95%) 0.94 3.16 3.13 7.49 (95%) 668.42 645.56 3085.96 1856.07 Xử lý thống kê độ bền uốn tĩnh xử lý thống kê modul đàn hồi uốn tĩnh Biểu đồ biểu thị độ bền uốn tĩnh 90.00 Độ bền uốn tĩnh (N/mm) 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 Đc 1h 3h Thời gian ngâm tẩm (h) 50 5h Biểu đồ biểu thị Modul đàn hồi uốn tĩnh 10000.00 Modul đàn hồi ( N/mm ) 9000.00 8000.00 7000.00 6000.00 5000.00 4000.00 3000.00 2000.00 1000.00 0.00 ĐC 1h 3h 5h Thời gian ngâm tẩm hóa chất (h) Hình 4.9: Độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn tĩnh gỗ * Nhận xét: Qua kết bảng 4.8 biểu đồ biểu thị (hình 4.9), ta thấy: Cường độ uốn tĩnh (MOR) modul đàn hồi uốn (MOE) mẫu gỗ biến tính lớn nhiều so với gỗ chưa xử lý (mẫu đối chứng) Nguyên nhân: Do q trình biến tính gỗ dung dịch nhựa melamine formaldehyde (=15%) cấp thời gian khác nhau, monome phân tử MF có khả thấm sâu vào vách tế bào ruột tế bào Trong trình “curing” (sấy 120°C, 24giờ), tượng polymer hóa xảy ra, phân tử MF tạo mạch không gian 3D vách tế bào làm cho gỗ biến tính có độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn tĩnh cao so với mẫu gỗ đối chứng Khi tăng thời gian ngâm tẩm cấp thời gian (15%) lên (15%), độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi uốn tĩnh mẫu gỗ biến tính cải thiện đáng kể so với mẫu đối chứng, trị số MOE, MOR mẫu gỗ biến tính ngâm tẩm chênh lệch không đáng kể Sở dĩ số lượng phân tử MF tích tụ gỗ tăng theo thời gian ngâm tẩm Trong giai đoạn 1h đến 3h, số lượng phân tử MF di chuyển vào nhanh, tăng từ 3h đến 5h tốc độ di chuyển phân tử MF lại chậm, lúc lượng hóa 51 chất thấm vào gỗ gần tối đa Do đó, lượng hóa chất MF tích tụ polymer hóa (trong giai đoạn “curing”) gỗ biến tính ngâm tẩm lớn nhiều so với gỗ biến tính ngâm 1h, WPG gỗ ngâm chênh lệch không đáng kể 4.1.5 Kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ * Kích thước mẫu: DT-XT-TT = 50*50*50 mm Dung lượng mẫu: 7/1 chế độ Kết kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ trình bày phụ biểu 07 phần phụ lục, sau xử lý số liệu thống kê ta thu kết bảng 4.9: Bảng 4.9: Kết xử lý thống kê độ cứng bề mặt gỗ Mean Min Max Se Sd P V C (95%) 89.37 78.77 99.97 10.60 14.99 11.86 16.78 134.70 115.39 100.44 130.33 14.94 21.13 12.95 18.32 189.88 144.89 139.15 150.63 5.74 8.12 3.96 5.60 72.92 153.42 144.66 162.19 8.76 12.40 5.71 8.08 111.37 Biểu đồ biểu thị độ cứng tĩnh bề mặt gỗ 250.00 Độ cứng tĩnh (N/mm ) 200.00 150.00 DT TT XT 100.00 50.00 0.00 ĐC 1h 3h Hình 4.10: Độ cứng bề mặt gỗ 52 5h * Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ (hình 4.10) ta thấy: Độ cứng bề mặt (độ cứng tĩnh) mẫu gỗ biến tính lớn so với mẫu gỗ đối chứng Nguyên nhân khuyếch tán polymer hóa monomer M-F vách tế bào làm cho độ cứng bề mặt gỗ biến tính lớn so với mẫu chưa xử lý Độ cứng tĩnh gỗ biến tính ngâm tẩm cao nhiều so với gỗ biến tính ngâm giờ, độ cứng tĩnh gỗ biến tính ngâm tẩm lại tăng không đáng kể so với gỗ biến tính ngâm Điều giải thích sau: Trong giai đoạn 1h đến 3h, số lượng phân tử MF di chuyển vào nhanh, cịn tăng từ 3h đến 5h tốc độ di chuyển phân tử MF lại chậm, lúc lượng hóa chất thấm vào gỗ gần tối đa Do đó, lượng hóa chất MF tích tụ polymer hóa (trong giai đoạn “curing”) gỗ biến tính ngâm tẩm lớn nhiều so với gỗ biến tính ngâm 1h, cịn WPG gỗ ngâm chênh lệch khơng đáng kể Vì vậy, độ cứng tĩnh gỗ ngâm lớn nhiều so với gỗ ngâm độ cứng gỗ ngâm tăng không đáng kể 4.1.6 Kiểm tra độ bền nén dọc thớ gỗ * Kích thước mẫu: DT-XT-TT = 30*10*10 Dung lượng mẫu: 7/1 chế độ Kết kiểm tra độ bền nén dọc thớ gỗ trình bày phụ biểu 08 phần phụ lục, sau xử lý số liệu thống kê ta thu kết bảng 4.10: Bảng 4.10: Kết xử lý thống kê độ bền nén dọc thớ gỗ Mean Min Max Se Sd P V C (95%) 26.81 22.53 30.32 1.01 2.66 3.75 9.92 2.46 35.72 31.04 41.18 1.56 4.14 4.38 11.58 3.83 53 43.27 40.47 47.79 1.05 2.77 2.42 6.41 2.56 44.57 42.59 46.00 0.46 1.21 1.02 2.71 1.12 50.00 Biểu đồ biểu thị độ bền nén dọc 45.00 Độ bền nén dọc thớ (N/mm ) 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 Đc 1h 3h 5h Thời gian ngâm tẩm (h) Hình 4.11: Độ bền nén dọc thớ gỗ * Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ (hình 4.11) ta thấy rằng: Độ bền nén dọc thớ mẫu gỗ biến tính tăng lên so với mẫu gỗ đối chứng Chính polyme hóa MF cấu trúc gỗ tạo nên thay đổi Độ bền nén dọc thớ gỗ biến tính tỷ lệ thuận với thời gian ngâm tẩm hóa chất vào gỗ Độ bền nén dọc gỗ biến tính ngâm tẩm cao nhiều so với gỗ biến tính ngâm giờ, độ bền nén dọc gỗ biến tính ngâm tẩm chênh lệch không đáng kể Nguyên nhân lượng hóa chất MF tích tụ polymer hóa gỗ biến tính ngâm tẩm lớn nhiều so với gỗ biến tính ngâm 1h, WPG gỗ ngâm chênh lệch không đáng kể 4.2 ĐÁNH GIÁ CHUNG Qua q trình phân tích, đánh giá kết nghiên cứu, ta thấy: Gỗ Hơng sau biến tính với dung dịch nhựa MF phương pháp ngâm tẩm áp lực giờ, tính chất cải thiện rõ rệt so với mẫu gỗ đối chứng, cụ thể là: Lượng hóa chất tích tụ gỗ (WPG) đạt từ (-7.06 ÷ 61.32) %, độ trương nở vách tế bào theo tiếp tuyến (TB) đạt từ (- 2.14 ÷ 4.26) % theo chiều xuyên tâm (RB) đạt từ (-1.79 ÷ 3.72) % Điều chứng tỏ, phân tử 54 MF có khả di chuyển vào tích tụ khoảng trống giữ tế bào, ruột vách tế bào nên tính ổn định gỗ tăng lên, làm cho độ hút nước, độ trương nở gỗ giảm Độ bền uốn tĩnh (MOR), modul đàn hồi uốn tĩnh (MOE), độ bền nén dọc thớ (ed), độ cứng tĩnh bề mặt (HB) theo chiều gỗ tăng lên so với mẫu đối chứng Khi ngâm tẩm gỗ nồng độ MF 15% 3h đem lại hiệu tốt nhiều so với gỗ ngâm tẩm 1h, tính chất gỗ sau ngâm tẩm 5h 3h lại khơng chênh lệch đáng kể Do đó, biến tính gỗ Hơng với dung dịch nhựa MF nồng độ 15% 3h hợp lý 55 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu tiến hành làm thực nghiệm, em hoàn thành mục tiêu nội dung nghiên cứu, cụ thể đạt kết sau: Đề tài tiến hành thực nghiệm tạo gỗ biến tính dung dịch nhựa MF 15% cấp thời gian 1h, 3h, 5h Đã tiến hành kiểm tra so sánh chất lượng gỗ sau biến tính so với mẫu gỗ đối chứng Kết nghiên cứu cho thấy thời gian ngâm tẩm có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gỗ sau biến tính Thời gian ngâm tẩm lâu chất lượng gỗ sau biến tính tăng Tuy nhiên, chất lượng gỗ ngâm tẩm 5h 3h chênh lệch không đáng kể Cụ thể: - Chiều sâu thấm hóa chất biến tính; Lượng hóa chất tích tụ gỗ tăng lên rõ rệt thời gian ngâm tẩm tăng - Tính ổn định kích thước gỗ sau biến tính tăng lên đáng kể thể qua độ hút nước khả trương nở gỗ biến tính giảm so với gỗ đối chứng - Gỗ Hông sau xử lý hóa chất M – F có tính chất học, như: độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi, độ cứng tĩnh, độ bền nén dọc thớ có chiều hướng tăng lên nhiều so với mẫu chưa qua xử lý hóa chất Điều chứng tỏ đưa hóa chất M – F vào gỗ Hơng làm tăng tính chất lý… - Các tính chất gỗ Hơng sau tẩm 3h cao nhiều so với gỗ tẩm 1h, tính chất gỗ tẩm 5h 3h lại chênh lệch khơng đáng kể Do đó, biến tính gỗ Hơng MF 15% 3h hợp lý Như vậy, cơng nghệ biến tính gỗ Hơng hóa chất Melamin Formaldehyde (M-F) hồn tồn áp dụng điều kiện sản xuất thực tiễn Việt Nam 56 5.2 KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu cho thấy số tính chất lý gỗ biến tính cải thiện rõ rệt so với gỗ đối chứng Tuy nhiên, đề tài cần có nghiên cứu tiếp theo: - Đánh giá độ bền sinh học (khả chống mối mọt, nấm mục, biến màu,…) gỗ biến tính MF - Đánh giá khả chống chịu mơi trường - Ngồi ra, cần phải nghiên cứu ảnh hưởng nhựa Melamin Formaldehyde (M-F) tới tiêu chất lượng khác như: Chỉ tiêu công nghệ, tiêu giá thành sản phẩm,…ảnh hưởng M-F sau thải hóa chất ngồi mơi trường phương pháp xử lý 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Quốc An (2010), Bài giảng cơng nghệ biến tính gỗ (biên soạn cho học viên cao học), Trường ĐHLN, Hà Nội; Trần Ngọc Thiệp (2004), Giáo trình cơng nghệ biến tính gỗ (tài liệu dịch, nguyên Tiếng Trung); Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội; Trịnh Hiền Mai (2010), Nghiên cứu biến tính ván mỏng nhựa melamine formandehyde dùng cho sản xuất ván dán, (đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường) Trường ĐHLN, Hà Nội.; Trịnh Hiền Mai (2002), Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu gỗ Hông (paulowni.fortunei) định hướng sử dụng công nghệ chế biến lâm sản, (đề tài thạc sỹ), Trường ĐHLN, Hà Nội; Bùi Thị Tuyết Nhung (2004), Nghiên cứu số giải pháp nâng cao khối lượng thể tích gỗ tiến hành nâng cao khối lượng thể tích gỗ nhựa Novolac (đề tài tốt nghiệp), trường Đại học Lâm nghiệp; Nguyễn Thị Yên (2005), Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ thời gian ngâm tẩm Amoniac (NH3) đến số tiêu chất lượng gỗ biến tính (đề tài tốt nghiệp), trường Đại học Lâm nghiệp; Nguyễn Trung Kiên (2005), Nghiên cứu cấu tạo nhựa Novolac cấu tạo gỗ biến tính cường độ hóa (đề tài tốt nghiệp), trường Đại học Lâm nghiệp; Lê Quang Vinh (2006), Tìm hiểu số giải pháp ổn định kích thước tiến hành ổn định kích thước gỗ PEG (đề tài tốt nghiệp), trường Đại học Lâm nghiệp; 10 Nguyễn Bảo Ngọc (2008), Nghiên cứu số giải pháp biến tính gỗ tiến hành biến tính gỗ Bồ Đề phương pháp ổn định kích thước (đề tài tốt nghiệp), trường Đại học Lâm nghiệp 11 Tài liệu mạng http://www.google.com.vn PHỤ BIỂU MỘT SỐ HÌNH ẢNH MẪU TRƢỚC KHI NGÂM VÀ SAU KHI NGÂM TẨM HÓA CHẤT M-F (Melamin Formaldehyde) * Mẫu đối chứng (50*50*50) kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ theo chiều dọc thớ cấp thời gian ngâm 1giờ, 3giờ 5giờ * Mẫu đối chứng (50*50*50) kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ theo xuyên tâm cấp thời gian ngâm 1giờ, 3giờ 5giờ * Mẫu đối chứng (50*50*50) kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ theo tiếp tuyến cấp thời gian ngâm 1giờ, 3giờ 5giờ * Mẫu (5*10*100) kiểm tra độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi sau tẩm hóa M-F (Melamin Formaldehyde) * Mẫu đối chứng (5*10*100) kiểm tra độ bền uốn tĩnh modul đàn hồi Mẫu (50*50*50) sau tẩm hóa chất, kiểm tra độ cứng bề mặt gỗ theo chiều dọc thớ cấp thời gian ngâm 1giờ, 3giờ 5giờ ... ng? ?m t? ?m Thời gian ng? ?m t? ?m có ảnh hưởng đến lượng hóa chất th? ?m thấu vào gỗ phản ứng xảy gỗ hóa chất Nếu thời gian ng? ?m t? ?m q ngắn khơng đủ cho lượng hóa chất th? ?m thấu vào gỗ chất lượng gỗ biến... H2O micro fibril MF micro fibril Gỗ khô Ng? ?m t? ?m micro fibril micro fibril H2O MF MF MF MF H2O micro fibril micro fibril Tích tụ Sấy Hình 2.5: Q trình tích tụ phân tử MF vào vách tế bào gỗ 24...T? ?M TẮT Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn M? ??nh Giáo viên Hƣớng dẫn: KS Ph? ?m Thị Ánh Hồng Tên đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ng? ?m t? ?m hóa chất M- F (Melamin Formaldehyde) đến chất lượng gỗ Hông