Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng đô và thời gian ngâm tẩm poluteylenglycol PEG đến một số tính chất cơ học chủ yếu của gỗ keo lá tràm acacia auriculiformis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN CHÍ QUANG NGHI£N CứU ảNH hưởng nồng độ thời gian ngâm polyetylenglycol (peg) đến số tính chất học CHủ YếU gỗ keo tràm (Acacia auriculiformis) LUN VN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ TÂY- 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN CHÍ QUANG NGHI£N CøU ảNH hưởng nồng độ thời gian ngâm polyetylenglycol (peg) đến số tính chất học CHủ YếU gỗ keo tràm (Acacia auriculiformis) Chuyờn ngnh: K thuật máy, thiết bị công nghệ gỗ, giấy Mã số: 60-52-24 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn khoa học: TS Trần Văn Chứ HÀ TÂY - 2007 LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn xin chân thành cảm ơn TS Trần Văn Chứ, người trực tiếp hướng dẫn suốt trình thực Cảm ơn Khoa Sau Đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp, thầy cô giáo, toàn thể cán Trung tâm thực nghiệm chuyển giao kỹ thuật Công nghiệp rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hạt Phúc kiểm Lâm sản Tiên Phong, Chi cục Kiểm lâm Bắc Ninh đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu Cảm ơn cán kỹ thuật Trung tâm nghiên cứu chuyển giao cơng nghệ cơng nghiệp rừng, Phịng thí nghiệm Trung tâm – khoa Chế biến Lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp hướng dẫn kỹ thuật hỗ trợ trang thiết bị nghiên cứu, thử nghiệm tốt giúp thực luận văn Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè gia đình quan tâm động viên khích lệ tơi q trình thực luận văn Một lần nữa, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tất người giúp đỡ ủng hộ tơi! Hà Tây, Tháng 7-2007 Tác giả Nguyễn Chí Quang MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm ơn Mục lục Chương 1.1 Các ký hiệu viết tắt i Danh mục hình ii Danh mục bảng iiii Đặt vấn đề TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Lịch sử nghiên cứu biến tính gỗ phương pháp ổn định kích thước 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 17 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 Một số đặc điểm chung gỗ 19 2.2 Cơ sở khoa học việc ổn định kích thước gỗ 22 2.3 Một số giải pháp biến tính kích thước ổn định gỗ 28 Chương NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 3.1 Một số tiêu kỹ thuật nguyên liệu 40 3.2 Quy trình tạo tạo gỗ biến tính 46 3.3 Kết nghiên cứu 48 3.4 Đánh giá kết nghiên cứu 74 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 4.1 KẾT LUẬN 80 4.2 KIẾN NGHỊ 81 Tài liệu tham khảo 83 Phụ lục i CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT PEG Polyetylenglycol MOR Độ bền uốn tĩnh ASE hệ số chống trương nở (Antiswelling efficient) MOE Modull đàn hồi uốn tĩnh G Giá trị tiêu chuẩn Kochren Gtt Giá trị cuar chuẩn Kochren tính tốn Ftt Giá trị chuẩn Fisher tính tốn F Giá trị chuẩn Fisher tra bảng G Giá trị tiêu chuẩn Kochren TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Max Trị số cực đại Min Trị số cực tiểu P Áp suất T Nhiệt độ  Thời gian  Độ bền gỗ  Tỷ suất nén ii DANH MỤC CÁC HÌNH TT 1.1 Tên hình Cấu tạo dao cách đặt lực để kiểm tra độ bền bám dính trang sức Trang 17 2.1 Cấu tạo phân tử Cellulose 20 2.2 Các dạng biến đổi cấu trúc gỗ có tác nhân xử lý 24 2.3 Mơ hình cấu tạo xử lý ổn định kích thước gỗ 26 2.4 Mặt cong hình thành dung dịch tiếp xúc với thành mao quản 38 3.1 Mặt cắt ngang 42 3.2 Mặt cắt ngang 42 3.3 Cấu tạo hiển vi mặt cắt ngang 43 3.4 Cấu tạo hiển vi mặt cắt ngang 43 3.5 Cấu tạo hiển vi mặt cắt xuyên tâm 44 3.6 Cấu tạo hiển vi-mặt cắt ngang tiếp tuyến 44 3.7 Sơ đồ cơng nghệ q trình biến tính gỗ dùng PEG 46 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm số chống trương nở Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm tỷ lệ PEG gỗ Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm cường độ dán dính Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ bền kéo dọc thớ Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ bền uốn tĩnh 3.13 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm 49 51 53 56 57 59 iii độ co rút dọc thớ 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ co rút xuyên tâm Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ co rút tiếp tuyến Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ dãn nở dọc thớ Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ dãn nở xuyên tâm Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ dãn nở tiếp tuyến 61 63 65 67 69 3.19 Mặt cắt ngang 71 3.20 Mặt cắt ngang 71 3.21 Mặt cắt ngang 71 3.22 Mặt cắt ngang – hiển vi 72 3.23 Mặt cắt ngang – hiển vi 72 3.24 Mặt cắt xuyên tâm 73 3.25 Mặt cắt tiếp tuyến 73 iv DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 1.1 Mức, bước thay đổi thơng số thí nghiệm 14 1.2 Ma trận quy hoạch thực nghiệm 14 3.1 Hệ số chống trương nở gỗ Keo tràm xử lý PEG 49 3.2 Tỷ lệ PEG gỗ (%) 50 3.3 Khả nứt gỗ 52 3.4 Cường độ dán dính (số bong 53 3.5 Độ bền kéo dọc thớ kd (105N/m2) 55 3.6 Độ bền uốn tĩnh gỗ ut(105N/m2) 56 3.7 Độ co rút dọc thớ gỗ (%) 58 3.8 Độ co rút xuyên tâm gỗ (%) 60 3.9 Độ co rút tiếp tuyến gỗ (%) 62 3.10 Độ dãn nở dọc thớ gỗ (%) 64 3.11 Độ dãn nở xuyên tâm gỗ (%) 66 3.12 Độ dãn nở tiếp tuyến gỗ (%) 68 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày xã hội phát triển, nhu cầu sử dụng gỗ sản phẩm từ gỗ ngày gia tăng số lượng chất lượng Trong đó, gỗ rừng tự nhiên ngày khan Gỗ nhiều loại mọc nhanh rừng trồng dùng vào sản xuất hàng mộc dân dụng, đặc biệt hàng mộc cao cấp mỹ nghệ chất lượng thấp Để nâng cao chất lượng nguyên liệu gỗ mọc nhanh rừng trồng mọc nhanh cần thiết có ý nghĩa chiến lược Hiện giới, có hướng chế biến gỗ khẳng định là nâng cao hiệu sử dụng gỗ nâng cao chất lượng gỗ Từ cuối kỷ 20, công nghệ sản xuất ván nhân tạo, giấy, xẻ đại phát triển mạnh nhằm nâng cao hiệu sử dụng gỗ Việc nghiên cứu theo hướng nâng cao tính cơ, vật lý gỗ quan tâm nhiều quốc gia giới Theo xu hướng này, có phương pháp biến tính gỗ, là nhiệt-cơ; nhiệt-hố-cơ; hố-cơ; hố học xạ-hố học Mục đích phương pháp nhằm nâng cao khối lượng thể tích độ bền gỗ Ở Việt Nam nhu cầu gỗ gia tăng mạnh mẽ, cho tiêu dùng nội địa xuất Năm 2004 kim ngạch xuất sản phẩm gỗ đạt 1,06 tỷ USD, theo Chính phủ xếp sản phẩm gỗ vào nhóm 10 mặt hàng xuất chiến lược Khó khăn Việt Nam vấn đề nguyên liệu gỗ, hàng năm phải nhập 80% nguyên liệu cho nhu cầu, gỗ rừng tự nhiên quý hiếm, chất lượng cao chiếm tỷ lệ lớn Nhưng tương lai gần nhập gỗ khó khăn nhiều nước nhiệt đới cấm xuất gỗ Cuối năm 2004 Malaysia Indonesia thực chủ trương không xuất gỗ rừng tự nhiên Trong đó, với nỗ lực chương trình trồng rừng, có sản lượng lớn gỗ rừng trồng Các loài rừng trồng, bên cạnh ưu 68 3.3.12 Độ dãn nở tiếp tuyến Kết kiểm tra độ dãn nở tiếp tuyến gỗ trình bày bảng 3.12 Bảng 3.12 Độ dãn nở tiếp tuyến gỗ (%) No X1 X2 N (%) τ (ngày) Y1 Y2 Y3 YTB + + 30 11 - + 10 11 4,65 4,67 5,18 4,74 5,05 5,32 4,21 + - 30 5,45 4,34 4,76 4,54 4,85 - - 10 4,34 4,89 4,78 4,67 + 30 5,23 4,23 5,42 4,96 - 10 4,11 4,89 4,86 4,62 + 20 11 3,98 3,23 3,56 3,59 - 20 3,89 3,41 3,62 3,64 0 20 3,31 3,87 3,47 3,55 10 Đối chứng 4,98 Từ kết thu bảng 5.11, sau xử lý thống kê chúng tơi xây dựng phương trình tương quan biểu diễn ảnh hưởng nồng độ thời gian ngâm PEG với độ dãn nở tiếp tuyến: εxt = 8.317 – 0.472N + 0.012N2 – 0.052 + 0.003N (3.11) Từ số liệu bảng 3.12 phương trình tương quan biểu diễn ảnh hưởng nồng độ thời gian ngâm PEG với độ dãn nở tiếp tuyến, từ phương trình tương quan chúng tơi xây dựng đồ thị hình 3.18 Từ kết thí nghiệm trên, chúng tơi có số nhận xét sau: - Độ dãn nở tiếp tuyến gỗ biến tính thấp gỗ đối chứng - Độ dãn nở tiếp tuyến gỗ giảm rõ rệt với độ tăng thời gian xử lý nồng độ PEG Nồng độ hóa chất tăng lên, độ dãn nở tiếp tuyến gỗ tăng 69 tăng nhanh nồng độ hóa chất từ 10% đến 20% có xu tăng khơng nhanh vượt qua nồng độ 20% - Khi thời gian tẩm tăng độ dãn nở tiếp tuyến gỗ giảm Độ dãn nở tiếp tuyến gỗ giảm nhanh thời gian tẩm phạm vi đến ngày tăng không nhanh thời gian tẩm vượt ngày 4.5  = ngày  = ngày Đ ếp tuyến  = 11 ngày 3.5 10 15 20 Nồng độ PEG (%) 25 Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ PEG, thời gian tẩm độ dãn nở tiếp tuyến 30 70 3.3.13 Giải tốn tối ưu Mục đích việc xây dựng giải toán tìm giá trị nồng độ PEG (X1), thời gian tẩm gỗ (X2) tối ưu để đạt tiêu chất lượng gỗ biến tính theo yêu cầu chất lượng nguyên liệu gỗ sản xuất đồ mộc thông dụng xây dựng Để đạt mục tiêu nghiên cứu, chúng tơi chọn tiêu để giải toán tối ưu theo phương pháp trao đổi giá trị phụ: Độ bền uốn tĩnh xuyên tâm (Y1): Y1 ≥ 350.105N/m2 Tỷ lệ PEG gỗ (Y2): Y2 ≥ 25% Tỷ lệ trương giãn xuyên tâm (Y3): Y3 ≤ 5% Các phương trình tương quan tương ứng sau: Y1 = 27.298 + 1.693N - 0.027N2 + 3.765T + 0.037N.T - 0.267T2 (3.12) Y2 = 14.416 + 0.87N – 0.003N2 + 1.695  + 0.022 N - 0.1122 (3.13) Y3 = 1.287 – 0.07N + 0.002N2 – 0.041 + 0.0022 (3.14) Áp dụng phương pháp trao đổi giá trị phụ, tối ưu theo tiêu chuẩn Y3: F(x1, x2, x3, λ1, λ2, ) = - λ1(Y1 – ε1) - λ1(Y2 – ε2) + Y3 (3.15) Trong đó, ε1, ε2 giá trị lớn nhỏ tiêu chất lượng Theo mục tiêu đặt ta có: ε1 = 350, ε2 = 25 Lấy đạo hàm riêng hàm F(x1, x2, x3, λ1, λ2) theo biến x1, x2, x3, λ1, λ2, ta hệ phương trình ẩn số x1, x2, x3, λ1, λ2 Giải hệ phương trình ta có giá trị tối ưu thơng số đầu vào mơ hình Kết sau: nồng độ N = 18.57%; thời gian ngâm τ = 6,78 ngày 3.3.14 Giải phẫu gỗ keo tràm biến tính Sau tìm giá trị tối ưu, tạo mẫu gỗ Keo tràm biến tính nồng độ 18.57%; thời gian ngâm 6.78 ngày Sau tiến hành giải phẩu mẫu gỗ biến tính Kết giải phẩu sau: 3.3.14.1 Quan sát kính lúp 71 Hình 3.19 Mặt cắt ngang Hình 3.20 Mặt cắt ngang Hình 3.21 Mặt cắt ngang 72 3.3.14.2 Quan sát kính hiển vi a) Mặt cắt ngang Hình 3.22 Mặt cắt ngang – hiển vi Hình 5.16 Mặt cắt ngang – hiển vi Hình 3.23 Mặt cắt ngang – hiển vi 73 b) Mặt cắt xuyên tâm Hình 3.24 Mặt cắt xuyên tâm c) Mặt cắt tiếp tuyến Hình 3.25 Mặt cắt tiếp tuyến 74 3.4 Đánh giá kết nghiên cứu Từ kết thí nghiệm, giải thích thay đổi sau: Hiệu chống co rút PEG đạt nhờ phân tử PEG thâm nhập vào vách tế bào gỗ Có hai đường để thực việc thâm nhập Thứ khuếch tán phân tử PEG từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Đây đường gỗ hoàn toàn bão hoà nước cách xử lý tốt dùng phương pháp ngâm Thứ hai dịch chuyển dòng dung dịch PEG vào gỗ, điều xảy gỗ phải chưa bão hoà nước PEG xâm nhập vào vách tế bào trạng thái trương nở, điều kiện độ ẩm tương đối cao PEG vách tế bào trở thành dung dịch nước trì trạng thái trương nở Polyetylenglycol tan nước với phân tử lượng định, áp lực nước thấp, Polyetylenglycol chui thấm vào vách tế bào thay thành phần nước, trạng thái sáp tồn vách tế bào, giữ cho tế bào trạng thái trương nở, trì tính ổn định kích thước gỗ, tính chất gỗ tương tự gỗ tươi chưa bị xử lý Với kết ghi ta thấy chất có khả hồ tan nước khơng phản ứng với thành phần gỗ Các chất xâm nhập vào màng tế bào gỗ làm giảm đáng kể co giãn gỗ Để giảm tối đa co giãn gỗ áp suất gỗ phải giá trị cân dung dịch tạo Môi trường lý tưởng cho mục tiêu chất rắn không giới hạn nước, không bị rửa trôi, không bay không làm giảm áp suất nước, chất chủ yếu muối, đường tốt polyetylenglycol (PEG) Hợp chất đảm bảo khống chế dãn nở tới 100% Hợp chất tốt xử lý dạng tươi (và dùng nồng độ 30%) Xử lý phương pháp khống chế nứt cho gỗ Tác dụng PEG việc hạn chế sức co rút gỗ rõ ràng làm giảm nội ứng suất gây tượng cong vênh giai đoạn sấy đầu Do PEG có tính hút ẩm mạnh, 75 nên giữ ẩm cho lớp gỗ bề mặt giảm chênh lệch ẩm bề mặt bên ván Điều giúp loại bỏ tượng nứt mặt Một lượng lớn PEG hút vào giai đoạn sau q trình xử lí giải thích chế tạo chân khơng - áp lực Có khuếch tán phân tử PEG giai đoạn đầu nồng độ PEG dung dịch bao quanh thấp Hiệu chống co rút PEG đạt nhờ phân tử PEG vách thứ sinh tế bào gỗ Vấn đề phân tử PEG có kích thước phân tử khác thẩm thấu vào sâu vách thứ sinh nhà khoa học bàn luận Nhưng có điều chắn trước phân tử PEG thẩm thấu vào vách thứ sinh, phải thâm nhập vào gỗ Có hai đường để thực việc thâm nhập Con đường thứ khuếch tán phân tử PEG từ nơi có nồng độ cao vào nơi có nồng độ thấp Đây đường gỗ hoàn toàn bão hoà nước, cách xử lí tốt dùng phương pháp ngâm Con đường thứ hai dịch chuyển dòng dung dịch PEG vào gỗ Để điều xẩy ra, gỗ phải chưa bão hoà nước Quá trình bị ảnh hưởng việc xử lí chân khơng - áp lực Kết nghiên cứu cho thấy nồng độ nhiệt độ dung dịch PEG cao độ ổn định kích thước gỗ lớn Tuy nhiên, nhiệt độ xử lí yếu tố quan trọng mang lại trị số ASE cao Trị số ASE lớn 75% đạt xử lí nhiệt độ 60oC Ngoài ra, với kết nghiên cứi tơi có số nhận xét sau: Ở ba tỷ lệ 10%, 20% 30% PEG hạn chế co rút dãn nở nứt gỗ Nhưng sản suất, để đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt, cần phải quan tâm đến hiệu lực nứt, co dãn làm tăng khối lượng thể tích mà cịn phải quan tâm đến tính chất học gỗ, phải nâng cao ứng suất kéo dọc, kéo ngang, uốn tĩnh khả trang sức gỗ xử lý PEG, giá thành sản phẩm tiêu khác, đặc biệt mức độ ô nhiễm 76 môi trường Vì vậy, tỷ lệ 30% thuốc dùng để xử lý gỗ hợp lý nguyên liệu dùng cho xử lý dạng tươi Qua kết quan sát ta thấy: Phần gỗ có chất PEG xâm nhập vào ngồi khả hạn chế co rút dãn nở nứt, nâng cao khối lượng thể tích gỗ cịn thấy phần hạn chế mốc, chất PEG có khả bảo quản gỗ tốt Qua kết nghiên cứu cho thấy: hóa chất PEG nhiều ảnh hưởng đến chất lượng màng trang sức Nó làm giảm khả bám dính màng trang sức sơn P-U lên bề mặt gỗ xử lý PEG Song đảm bảo yêu cầu sử dụng trang sức bề mặt Tuy nhiên tỷ lệ PEG không hợp lý ảnh hưởng lớn tới độ bóng, độ bám dính màng phủ vì: Qua thí nghiệm chứng tỏ tỷ lệ 10% PEG thời gian ngâm ngày có độ bóng độ bám dính nhỏ mẫu đối chứng tỷ lệ 30% PEG độ bóng độ bám dính lại cao nên cần tìm tỷ lệ PEG hợp lý để ngâm tẩm cho gỗ mà đảm bảo hiệu trang sức lên bề mặt gỗ xử lý PEG - Mẫu đối chứng % ô bong cao mẫu xử lý PEG mẫu xử lý 10% PEG số ô bong nhiều mẫu xử lý 30% PEG Nguyên nhân Khi trang sức lên bề mặt gỗ tự nhiên độ nhẵn ván ảnh hưởng đến độ bóng độ bám dính ván độ ẩm ván ảnh hưởng lớn đến chất lượng trang sức Nếu độ ẩm ván lớn dẫn đến ván bị co rút, màng trang sức bị rạn nứt Mẫu xử lý PEG mục đích làm ổn định gỗ Khi chất xâm nhập vào màng tế bào gỗ làm đầy tế bào gỗ Vì gỗ trở nên ổn định khơng cịn tượng co rút dãn nở Vì trang sức bề mặt gỗ xử lý PEG trở nên nhẵn bóng khả bám dính cao Tuy nhiên, xử lý 30% PEG độ bám dính tốt 10% PEG nguyên nhân nồng độ PEG thấp q trình vận chuyển PEG có nước sấy mẫu đạt đến độ ẩm yêu cầu hầu bị bay chừa khoảng trống 77 Nồng độ PEG, nhiệt độ, thời gian xử lí có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu xử lí ổn định kích thước gỗ Từ thí nghiệm chúng tơi rút kết luận nhiệt độ xử lí phải cao ln giữ ổn định suốt trình tẩm Mức nhiệt độ thích hợp lựa chọn để xử lí cho bốn loại gỗ 60oC Mặc dù xử lí PEG phương pháp phổ biến, có số hạn chế định chi phí cho hố chất xử lí cao q trình xử lí tốn nhiều thời gian Có lẽ đáng ý gỗ xử lí PEG nhạy cảm với nhiệt độ độ ẩm môi trường cao Các đặc tính bất lợi địi hỏi gỗ xử lí PEG cần lưu giữ sử dụng nơi có điều kiện khí hậu thích hợp Trong q trình thí nghiệm thấy rằng, mẫu cần ngâm dung dịch PEG thời gian dài, nên mẫu gỗ thường bị biến màu Vì vậy, thực tiễn cần phải áp dụng biện pháp thích hợp xử lí màu cho gỗ ngâm dung dịch PEG Chỉ với lượng PEG trung bình gỗ phát huy tốt hiệu ổn định kích thước cho gỗ Thêm nữa, việc xử lí PEG góp phần tích cực việc điều chỉnh tốc độ bay nước từ bề mặt gỗ phơi sấy, nhờ điều làm giảm bớt đáng kể tượng nứt nẻ, cong vênh phơi sấy gỗ PEG làm giảm khả dán dính loại keo lên bề mặt gỗ Kết nghiên cứu cho thấy gỗ tẩm PEG dán dính keo epoxy, với keo UF keo PVAc cho chất lượng mối dán khơng tốt Có phải PEG ln thích hợp dùng để ổn định kích thước gỗ hay khơng? Theo ý kiến chúng tơi, có trường hợp/tình mà PEG khơng thích hợp làm thuốc bảo quản gỗ tươi Tuy nhiên, điều rõ ràng là: đồ vật lưu giữ trời Sự hồ tan PEG nước khiến rị rỉ trời mưa Thậm chí với mái che, tính hút ẩm PEG khiến chúng rò rỉ độ ẩm tương đối khơng khí 80% Một màng sơn phủ bảo vệ đồ vật điều kiện ngồi trời làm chậm ảnh hưởng tính hút ẩm, mà khơng thể ngăn chặn 78 PEG có tác động làm dẻo sơn dầu Tác động khiến không nhạy cảm với phun quét dung dịch PEG lên bề mặt sơn Thậm chí việc xử lí PEG cho bề mặt khơng sơn gây nguy hại cho màng sơn PEG dịch chuyển gỗ chí tới bề mặt sơn phủ Việc xử lí mặt khơng hồn tồn thoả đáng ổn định kích thước gỗ Vì vậy, đồ vật sơn cần dùng hoá chất ổn định kích thước dạng khác Các cơng trình nghiên cứu đưa số liệu nhằm đánh giá khả ổn định kích thước gỗ PEG khơng thấy có kết trái với mong đợi Vì thế, PEG khuyến nghị hóa chất thích hợp để bảo quản ổn định kích thước gỗ Việc lựa chọn khối lượng phân tử PEG cần dựa vào loại gỗ PEG khơng độc với nấm Vì thế, cần xử lí thuốc diệt nấm trước xử lí PEG hoà tan thuốc diệt nấm vào dung dịch PEG dùng hỗn hợp để tẩm cho gỗ Các thuốc diệt nấm thích hợp pentachlorphenate, hỗn hợp Bo, Flo Các tính chất hố học PEG chống cháy liên quan đến dung môi hữu Trước tiên dùng cacbonat natri làm tác nhân tăng pH giúp tăng cao khả hoà tan pentachlorphenate dung dịch PEG Chúng ta biết PEG hồ tan nước loại rượu Nước thường dùng tẩm cho gỗ có kích thước lớn, nước rẻ nhiều so với loại rượu Với mẫu gỗ có kích thước nhỏ, việc dùng rượu thường thuận tiện Điều giúp giảm đáng kể thời gian tẩm, sản phẩm có màu sáng hơn, nhẹ hơn, sức chống chịu nấm mốc tốt PEG mang lại hiệu ổn định kích thước gỗ tối đa, PEG thích hợp dùng để xử lí sản phẩm gỗ có u cầu cao độ ổn định kích thước, gỗ làm báng súng, gỗ làm nhạc cụ, gỗ làm sàn, Gỗ tẩm PEG dễ gia cơng cắt gọt, khó cong vênh nứt nẻ nên gỗ xử lí ổn định kích thước PEG thích hợp làm sản phẩm điêu khắc, tiện 79 Gỗ tẩm PEG làm giảm cường độ bám dính keo, chất phủ Vì thế, dùng gỗ tẩm PEG làm ván ghép cần loại bỏ lớp PEG bề mặt ghép dung mơi thích hợp, tạo mối dán tốt Từ đó, chúng tơi đề xuất quy trình cơng nghệ biến tính gỗ PEG phù hợp cho điều kiện Việt Nam sau: Gỗ tròn PEG-1000 Xẻ phôi Pha dung dịch (nồng độ 50%) Ván xẻ Kiểm tra nồng độ (Nhiệt độ 21oC, khối lượng riêng 1,083) Xử lí ẩm (60 - 80%) Ngâm tẩm (Nhiệt độ 50oC Thời gian ngày) Xử lí cuối (Nhiệt độ sấy 80oC) Hình 3.27 Quy trình cơng nghệ biến tính gỗ Keo tràm PEG phù hợp cho điều kiện Việt Nam 80 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN + Hiện gỗ rừng trồng nguồn ngun liệu đóng vai trị ngày quan trọng ngành chế biến gỗ Tuy nhiên hạn chế tính chất lý nên thường sử dụng làm chi tiết đồ mộc phụ sản phẩm mộc chất lượng thấp việc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc chất lượng cao bị hạn chế, nguyên nhân gỗ hay bị cong vênh, nứt nẻ tỷ lệ co rút lớn Do vậy, nâng cao tính ổn định kích thước, hạn chế khuyết tật q trình gia cơng, chế biến sử dụng gỗ Keo nói riêng loại gỗ rừng trồng nói chung có ý nghĩa khoa học thực tiễn quan trọng Có nhiều giải pháp để nâng cao tính ổn định kích thước gỗ, có giải pháp hồn thiện sở lý thuyết cịn số giải pháp phải đầu tư nghiên cứu để hồn thiện thêm Đây điều có ý nghĩa giai đoạn phát triển ngành chế biến gỗ Đặc biệt yêu cầu cho sản xuất sản phẩm mộc chất lượng cao + Gỗ qua xử lý PEG - 1000 hệ số chống trương nở - ASE (antiswelling efficient) tăng lên đáng kể Điều có nghĩa làm tăng đáng kể khả chống co rút, giãn nở gỗ xử lý Chỉ với nội dung PEG trung bình gỗ phát huy tốt hiệu ổn định kích thước cho gỗ xử lý Thêm nữa, việc xử lý PEG góp phần tích cực việc điều chỉnh tốc độ bay nước phơi sấy, nhờ làm giảm đáng kể tượng nứt nẻ, cong vênh phơi sấy khô Ngay sấy cưỡng chế độ cao, nhiệt độ cao gỗ bị nứt nẻ, tỷ lệ co rút- giãn nở nhỏ Bên cạnh có tăng lên khối lượng thể tích số tính chất vật lý khác thay đổi theo chiều hướng có lợi cho người sử dụng; tính chất học (độ bền nén dọc thớ, độ bền uỗn tính) gỗ 81 + Cùng với đề tài nghiên cứu chứng minh nhiều loại gỗ khác hiệu xử lý ổn định gỗ nhựa Polyetylenglycol (PEG), đặc biệt hiệu tốt xử lý gỗ tươi ướt + Nồng độ PEG thời gian xử lý có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu xử lý ổn định kích thước gỗ Nồng độ thời gian ngâm tẩm tăng lên tính ổn định gỗ xử lý tăng + Trong thực tiễn tiến hành thí nghiệm thấy rằng: gỗ tươi ngâm dung dịch nước PEG có tượng dung dịch nước PEG nhuộm màu (màu cánh dán) Nguyên nhân chất tan gỗ tươi tan dung dịch nước PEG mà làm cho nhuộm màu Nếu nhiều lần dùng để ngâm tẩm gỗ bề mặt gỗ bị nhuộm màu sắc Do cần lưu ý tiến hành xử lý Tóm lại: + Cơng nghệ biến tính ổn định kích thước gỗ phương pháp ngâm thường với nhựa PEG hồn tồn áp dụng điều kiện sản xuất thực tiễn Việt Nam + Gỗ tẩm PEG dễ gia cơng cắt gọt, khó cong vênh nứt nẻ nên gỗ xử lý ổn định kích thước PEG thích hợp làm sản phẩm điêu khắc, tiện … + Để xác định thống số hợp lý (nồng độ PEG thời gian ngâm hợp lý nhất) đề tài vào tiêu chuẩn gỗ dùng đồ mộc Trong phạm vi nghiên cứu đề tài giá trị hợp lý nồng độ 30% thời gian ngâm tẩm 11 ngày hợp lý 4.2 KIẾN NGHỊ + Để nâng cao khả sử dụng, khắc phục nhược điểm gỗ keo nói riêng gỗ mọc nhanh rừng trồng nói chung cần phải tiếp tục nghiên cứu giải pháp ổn định kích thước gỗ khác với số hố chất khác để tìm thơng số hợp lý áp dụng vào sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm mà giá thành sử dụng lại không cao 82 + Gỗ qua xử lý nhựa PEG có khả ổn định kích thước tốt tác dụng làm tăng tính chất học gỗ khơng thật lớn cần áp dụng điều kiện thực tiễn cho phù hợp + Các nhà khoa học chứng minh PEG khơng có tính độc người gia súc Tuy nhiên cần tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, thời gian ngâm tẩm PEG số thông số khác để đánh giá tác động đến yếu tố công nghệ, giá thành sản phẩm + Cần nghiên cứu giải pháp để đưa PEG vào gỗ nhằm đạt hiệu chống co rút, giãn nở, chống nứt cao mà giá thành hạ + Cần nghiên cứu công nghệ để tổng hợp PEG nước PEG nhập nước ngồi có giá thành tương đối cao phải qua nhiều khâu trung gian, chủ yếu loại hố chất thí nghiệm ... "NGHIÊN CứU ảNH hưởng nồng độ thời gian ngâm polyetylenglycol (peg) đến số tính chất học CHủ YếU gỗ keo tràm (Acacia auriculiformis) " 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử nghiên cứu. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN CHÍ QUANG NGHI£N CứU ảNH hưởng nồng độ thời gian ngâm polyetylenglycol (peg) đến số tính chất học CHủ YếU gỗ keo tràm (Acacia. .. Thị Yên ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, thời gian tẩm amoniac (NH3) đến số tiêu chất lượng gỗ biến tính? ?? 1.1.3 Nhận xét định hướng nghiên cứu Qua điều tra công trình nghiên cứu nhà khoa học giới