Nghiên cứu khả năng chống chịu thời tiết của gỗ gáo trắng xử lý mDMDHEU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong trình sử dụng gỗ chịu tác động môi trường thay đổi độ ẩm, nhiệt độ, tác động tia tử ngoại, sinh vật,…Gỗ vật liệu hữu cơ, dị hướng, có khả hút, nhả ẩm bị thay đổi kích thước dẫn đến bị cong vênh, nứt nẻ Khi sử dụng gỗ điều kiện tự nhiên trời ngồi tác động tia tử ngoại gỗ cịn chịu tác động mưa, thay đổi nhiệt độ,… nên bề mặt gỗ bị xói mịn, bị khơ đi, bị ẩm lại thường xuyên làm tăng nguy bị sinh vật xâm nhập Các loại gỗ rừng trồng nói chung có độ bền sinh học thấp, dễ bị sinh vật phá hoại nên khơng có biện pháp xử lý hợp lý tuổi thọ sản phẩm thấp Những tác động xấu môi trường đồng thời lên gỗ làm độ nhẵn bề mặt gỗ, màu sắc gỗ thay đổi, cong vênh nứt nẻ, bị sinh vât xâm nhập làm giảm chất lượng gỗ đặc biệt gỗ rừng trồng Điều hạn chế khả sử dụng gỗ rừng trồng làm sản phẩm chất lượng cao mơi trường có thay đổi lớn độ ẩm, nhiệt độ có tác động tia tử ngoại Gỗ Gáo trắng (Tên khoa học Neolamarckia cadamba) lồi mọc nhanh, có trữ lượng tương đối lớn nước ta, thân thẳng, độ tròn lớn, mềm, nhẹ, dễ bị nấm mốc, sinh vật hại gỗ phá hoại Với đặc điểm vậy, hạn chế việc sử dụng gỗ Gáo trắng lĩnh vực sản xuất đồ gỗ nội, ngoại thất Hiện Gáo trắng dùng chủ yếu công nghiệp giấy làm diêm Trong năm gần hóa chất methylate dimethylol dihydroxy ethyleneurea (mDMDHEU) nghiên cứu sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp gỗ để nâng cao tính chất gỗ nhiều nước giới Do ưu điểm hiệu nâng cao chất lượng gỗ, gây ô nhiễm môi trường khả áp dụng vào sản xuất, tơi nghiên cứu sử dụng hóa chất mDMDHEU để biến tính nâng cao độ bền gỗ Gáo trắng để sản xuất đồ gỗ nội ngoại thất Vì tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu gỗ Gáo trắng Gáo trắng gỗ lớn, cao tới 30–35m, thuộc tầng vượt tán rừng Thân thuộc nhóm thân đơn trục tròn thẳ ng, có cành nhánh đâm ngang Vỏ thân màu xám, gỗ giác màu trắng, gỗ lõi màu cam nhạt Lá có phiến hình bầu dục dài 15–30 cm, đầu có mũi nhọn, trịn tà Mặt có lớp lơng mịn Lá kèm sớm rụng, dạng kèm thon nhọn dài 1,5–2 cm Hoa mọc đầu cành nhánh Quả dạng phức kép hình cầu đường kính 2-4,5 cm [2] Hoàng Thúc Đê ̣ (2003) đã nghiên cứu cấu tạo, tính chất gỗ Gáo trắng đề tài đinh ̣ phẩ m gỗ tròn nguyên liêụ sản xuấ t ván dán Kết nghiên cứu cho thấy Gáo trắng có thân trịn (hệ số trịn Kr > 0,7); độ cong nhỏ 2% độ thót nhỏ 2cm/m; khơng có u bướu bạnh vè; mắt mắt nhỏ, mắt chìm Vỏ khơng dày dễ bóc; khơng rỗng ruột; không mục lõi; không nứt đầu (không nứt theo tia gỗ, khơng nứt vịng năm khơng nứt biên) [7] Gỗ có màu trắng phớt hồng, gỗ giác gỗ lõi khơng phân biệt; vịng năm khơng rõ; gỗ sớm gỗ muộn không phân biệt; lỗ mạch xếp phân tán, tụ hợp kép-đơn Số lượng lỗ mạch gỗ 5-10 lỗ/mm2 (ít < 5-10 lỗ/ mm2), đường kính lỗ mạch theo phương tiếp tuyến từ 100-200µm (loại trung bình 100200µm) Tế bào mơ mềm khơng rõ (số lượng ít) Tia gỗ nhỏ (hẹp), khó quan sát, độ rộng tia gỗ từ 50-100µm (loại nhỏ 50-100µm), số lượng tia gỗ ít, nhỏ tia/mm (thưa: 2-4tia/mm) Thớ gỗ thẳng, khơng có ống dẫn nhựa, khơng có chất tích tụ pH= 6,5 Khố i lươ ̣ng thể tích = 0,4 g/cm3 Tỷ lê ̣ co rút (%) theo chiề u ̣c thớ: 0,7; chiề u tiế p tuyế n: 2,8; chiề u xuyên tâm: 1,2 Hê ̣ số co rút (%) theo chiề u ̣c thớ: 0,02; chiề u tiế p tuyế n: 0,09; chiề u xuyên tâm: 0,04 Tỷ lê ̣ dañ nở (%) theo chiề u ̣c thớ: 0,7; chiề u tiế p tuyế n: 3,6; chiề u xuyên tâm: 1,2 Hê ̣ số dañ nở (%) theo chiề u ̣c thớ: 0,02; chiề u tiế p tuyế n: 0,12; chiề u xuyên tâm: 0,04 [7] Mơ ̣t sớ tính chất ho ̣c chủ yếu của gỗ Gáo trắ ng (w = 12%) xác định: Giới ̣n bề n nén ̣c thớ: 34,33MPa; giới ̣n bề n nén ngang thớ toàn bô ̣ xuyên tâm: 4,10 MPa; giới ̣n bề n nén ngang thớ toàn bô ̣ tiế p tuyế n: 2,53 MPa; giới ̣n bề n nén ngang thớ cu ̣c bô ̣ xuyên tâm: 8,08 MPa; giới ̣n bề n nén ngang thớ cu ̣c bô ̣ tiế p tuyế n: 5,08 MPa; giới ̣n bề n kéo ̣c thớ: 75,06 MPa; giới ̣n bề n kéo ngang thớ xuyên tâm: 2,25 MPa; giới ̣n bề n kéo ngang thớ tiế p tuyế n: 1,74 MPa [7] 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước D D Nicholas A D Williams (1987) nghiên cứu biến tính gỗ Thơng dung dịch DMDHEU 45%, sử dụng muối kim loại axit tartaric làm xúc tác Nicholas Williams nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ xử lý đến ASE Khi xử lý gỗ dung dịch DMDHEU 5% xử lý nhiệt 50oC, 60oC, 70oC, 80oC, 90oC, 100oC giá trị ASE đạt tương ứng 29,04%; 32,88%; 35,36%; 37,78%; 41%; 44,03% Rõ ràng ASE giảm nhiệt độ xử lý giảm Các tác giả cho nhiệt độ xử lý thích hợp 90-100oC Nicholas Williams kết luận xử lý gỗ sau tẩm DMDHEU 120oC cường độ uốn tĩnh giảm nhiều xử lý 100oC [30] Videlov (1989) tiến hành kiểm tra tính chống mục gỗ Pinus sylvestric xử lý dimethylol Gỗ xử lý với lượng hóa chất gỗ 10% không bị Coniophora puteana công Khả cịn chí sau ngâm rửa nước nhiều lần Do đó, ơng kết luận, thành phần dimethylol cố định gỗ không dễ dàng rửa trôi khỏi gỗ H Militz (1993) nghiên cứu xử lý gỗ Fagus silvatica L nhựa dimethylol tan nước để cải thiện tính ổn định kích thước độ bền gỗ, hệ số ASE đạt 35-50% lưu giữ mẫu gỗ môi trường có độ ẩm thay đổi từ 30-100% phụ thuộc vào chất xúc tác chế độ xử lý nhiệt Ông kết luận nhiệt độ xử lý tốt nên lấy 100oC, nhiệt độ thấp hiệu xử lý ổn định kích thước thu khơng cao [28] H.Militz thử khả chống nấm mục gỗ xử lý theo tiêu chuẩn EN 113 Sau 16 tuần thử nghiệm với Coriolus versicolor Gloeophyllum trabeum tổn hao khối lượng mẫu khơng xử lý 30%, cịn mẫu gỗ xử lý DMDHEU nồng độ 20% 20% So sánh kết với hiệu bảo quản nhiều chế phẩm bảo quản khác, hiệu chưa cao Sulaeman Yusuf thử khả chống nấm mục theo tiêu chuẩn JWPA N0.3-1992 (Japan Wood Preserving Association Standart N0.3-1992) với nấm mục nâu Tyromyces palustris nấm mục trắng Coriolus versicolor Gỗ Sugi xử lý DMDHEU thử nghiệm 12 tuần với nấm T palustris nấm C versicolor có độ tổn hao khối lượng tương ứng 10% 5% WPG đạt 10-40% Gỗ Buna xử lý DMDHEU không đạt hiệu chống nấm T palustris, độ tổn hao khối lượng mẫu gỗ 20% WPG 24% [42] Sulaeman Yusuf thử khả chống mối theo tiêu chuẩn JWPA N0.12-1992, thử nghiệm với mối Copototermes formosanus Reticulitermes speratus thời gian tuần 13 tuần tương ứng với loài mối Tổn hao khối lượng đạt 5% với gỗ Buna xử lý dung dịch DMDHEU 15% với gỗ Sugi khơng có seri xử lý cho mẫu gỗ có tổn hao khối lượng 5% [42] Ơng thử khả chống chịu mơi trường gỗ xử lý DMDHEU, sử dụng mẫu gỗ kích thước 50x100x2,5 mm (rộng x dài x dày), sau xử lý DMDHEU mẫu gỗ dán dính với dạng lớp, tiến hành thử nghiệm mẫu xử lý khơng xử lý hóa chất Ông thử nghiệm phơi mẫu trời (điều kiện tự nhiên) 24 tuần từ tháng 4/1993 đến tháng 10/1993 tủ khí hậu nhân tạo (điều kiện nhân tạo) nhiệt độ 50oC độ ẩm tương đối 50%, phun nước cất 12 phút, thời gian thử nghiệm 720 Mẫu gỗ xử lý DMDHEU với thời gian xử lý nhiệt 24 WPG đạt 24,9% Kết cho thấy ∆E tăng nhanh tuần đầu phơi ngồi trời, sau tăng khơng nhiều, ∆E=15 sau phơi 24 tuần với mẫu xử lý khơng phủ chất phủ, mẫu đối chứng có ∆E=30, với mẫu xử lý có phủ chất phủ ∆E =12-13, cịn mẫu đối chứng có ∆E=24 Khi thử tủ khí hậu sau 720 mẫu xử lý phủ chất phủ có ∆E 10, mẫu đối chứng có ∆E =20 S Yusuf kiểm tra khả chống nấm mục gỗ xử lý trước sau thử nghiệm chống chịu môi trường Với gỗ xử lý phủ không phủ chất phủ khơng qua thử chống chịu mơi trường có tổn hao khối lượng nấm T palustris đạt tương ứng 5,2% 3,0%; với gỗ sau thử nghiệm tủ khí hậu có tổn hao khối lượng tương ứng 8,7% 7,0%; sau phơi trời tổn hao khối lượng nấm đạt tương ứng 7,3% 5,7% [42] Van Acker đồng tác giả (1999) xác định khả chống mục gỗ Thông gỗ Sồi xử lý DMDHEU theo tiêu chuẩn EN 113 EN V807 Độ tổn hao khối lượng gỗ xử lý phụ thuộc vào thông số xử lý Krause đồng tác giả (2004) kết luận gỗ xử lý DMDHEU có khả bảo quản tốt nấm C puteana, độ tổn hao khối lượng 2% mẫu thử nghiệm thời gian tuần Y Xie đồng tác giả (2008) xử lý gỗ Thông (Pinus silvestris L.) methylate DMDHEU với MgCl2.6H2O [41] Mẫu xử lý phân thành seri: phủ không phủ chất phủ, sau thử khả sức chống chịu thời tiết (phơi ngồi trời gỗ với góc nghiêng 450C thời gian từ 5/2003 đến 11/2004) Sau thời gian phơi trời màu sắc bề mặt mẫu gỗ xử lý khơng phủ chất phủ biến đổi mẫu gỗ không xử lý không phủ chất phủ Bề mặt mẫu không xử lý không phủ chất phủ bị xám mạnh, bề mặt mẫu xử lý bị xám mức độ Các vết nứt, độ xù xì, vết gợn sóng bề mặt mẫu xử lý mDMDHEU không phủ chất phủ nhiều so với bề mặt mẫu không xử lý không phủ chất phủ Trong thời gian phơi ngồi trời mẫu gỗ xử lý khơng phủ chất phủ đạt độ ẩm lớn 48%, mẫu xử lý phủ chất phủ có độ ẩm lớn 20% Trong q trình phơi ngồi trời sau khoảng thời gian tháng mẫu gỗ ngâm nước 24 để đánh giá thay đổi tính chất bề mặt gỗ Trước phơi trời độ hút nước mẫu gỗ xử lý mDMDHEU thấp độ hút nước mẫu không xử lý khoảng 25% Kết thu cho thấy xử lý gỗ mDMDHEU làm giảm tốc độ hút nước (dạng lỏng) tế bào tia gỗ bị bít phần Độ hút nước gỗ khơng xử lý tăng dần thời gian phơi trời tăng, độ hút nước gỗ xử lý mDMDHEU không thay đổi Y Xie kết luận q trình xử lý gỗ Thơng mDMDHEU công nghệ làm tăng đáng kể khả chống chịu thời tiết gỗ xử lý, kết xác định tính chất gỗ xử lý khơng xử lý phơi trời 18 tháng thời gian sử dụng trời gỗ xử lý nâng lên rõ rệt [41] 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Nguyễn Thị Bích Ngọc, Lê Văn Lâm đồng tác giả (Viện Khoa học Lâm Nghiệp) xác định độ bền sinh học 17 loài gỗ rừng trồng, bao gồm: Gáo, Bạch đàn trắng, Bạch đàn đỏ, Bạch đàn Urophylla, Cao su, Keo Dậu, Keo Lá tràm, Keo bạc, Keo Lai, Keo lưỡi liềm, Keo Tai tượng, Mỡ, Phi lao, Thông ba lá, Trám trắng, Xà cừ, Tràm cừ Kết thử nghiệm theo Tiêu chuẩn nghành “Quy trình khảo nghiệm hiệu lực thuốc bảo quản lâm sản với mối” cho thấy loại gỗ Keo lai, Thông ba lá, Gáo, Cao su Trám trắng có độ bền với mối nhà Coptotermes formosanus Shiraka kém, mẫu gỗ bị mối phá nặng [15] Độ bền gỗ tác động điều kiện tự nhiên với tác động đồng thời yếu tố sinh vật phi sinh vật được xác định cách đặt mẫu gỗ bãi thử trời theo dõi năm Kết thu cho thấy sau năm để trời mẫu từ 17 loại gỗ nêu bị mối nấm mục đồng thời phá hại Bạch đàn đỏ, Keo tràm, Xà cừ Bạch đàn trắng có độ bền tự nhiên tốt cả, xếp vào loại Các loại gỗ Keo lưỡi liềm, Keo dậu, Keo lai, … có độ bền tự nhiên thuộc loại trung bình Các loại gỗ Keo tai tượng, Cao su, Trám trắng, Gáo có độ bền tự nhiên kém, loại gỗ bị phá hủy hoàn toàn sau 01 năm thử nghiệm Chỉ số độ bền 17 loại gỗ sau 03 năm thử nghiệm trời Kết nghiên cứu Nguyễn Chí Thanh (1985) độ bền tự nhiên gỗ rừng tự nhiên Xoay, Mít nài, Chua Khế, Giổi nhung,… sau 03 năm thử nghiệm bãi cho thấy số độ bền loại gỗ 100 (hầu không bị phá) Lê Văn Lâm nghiên cứu thành phần xén tóc, điều tra 43 giống 55 lồi xén tóc Bắc Thái, nghiên cứu đặc điểm sinh thái, sinh học lồi xén tóc chủ yếu hại gỗ sau chặt hạ: Batocera rubus Linn., Chlorophorus annularis Fabr., Euryphagus lundii Fabr., Stromatium longicorne Newm Ông khẳng định chế phẩm LN3, XM5 tẩm vào gỗ phịng ngừa loại xén tóc [15] Nguyễn Văn Đức nghiên cứu sử dụng hỗn hợp chất NaF, CuSO4.5H2O, C6ClONa, Na2Cr2O7, H3BO3, Na2B4O7, Na2SiF6 với tổ hợp tỷ lệ khác để xử lý ván bóc nhằm nâng cao tính chống chịu sinh vật ván dán ba lớp Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Thị Bích Ngọc nghiên cứu bảo quản gỗ Bạch Đàn trắng (Eucalyptus camadulenisis Dehnh), Hông (Paulownia fortunei Hemse), Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana Lamb) chế phẩm bảo quản XM5, LN5 Kết cho thấy độ bền sinh học gỗ nâng lên chế phẩm làm giảm khả dán dính gỗ keo đáp ứng yêu cầu sản xuất ván ghép làm đồ mộc [15] Vũ Huy Đại đồng tác giả (2008) nghiên cứu xử lý gỗ Keo tràm, Keo Lai hóa chất anhydrit axetic, DMDHEU (riêng rẽ) xác định khả chống nấm biến màu, nấm mục gỗ xử lý không xử lý Các tác giả xác định khả chống loại nấm sau: nấm biến màu Aspergillus niger V Tieghem; nấm gây mục trắng Lentinus variety; nấm gây mục hỗn hợp Pleurotus cultivated Kết cho thấy gỗ xử lý có độ bền với nấm biến màu nấm mục cao nhiều so với gỗ không xử lý [6] Phạm Văn Chương cộng tác viên (2010) nghiên cứu biến tính gỗ Keo Lai, Bạch Đàn, Mỡ sử dụng DMDHEU nồng độ 30-40% làm ván sàn [3] Tạ Thị Phương Hoa (2012) nghiên cứu nâng cao chất lượng gỗ Trám trắng hóa chất DMDHEU Tác giả xây dựng phương trình hồi quy thể mối quan hệ tỷ lệ chất xúc tác MgCl2.6H2O hóa chất DMDHEU, thời gian xử lý nhiệt 120oC độ tăng khối lượng (lượng hóa chất gỗ) sau rửa trơi gỗ Trám trắng biến tính Tác giả nghiên cứu nâng cao số tiêu chất lượng gỗ Trám trắng giải pháp biến tính DMDHEU: độ bền sinh học, độ ổn định kích thước, số tính chất học, khả chống chịu môi trường điều kiện nhân tạo Tác giá xác định gỗ Trám trắng xử lý DMDHEU đạt độ bền với nấm biến màu đến cấp 2, với nấm mục- đạt cấp độ bền có hiệu chống mối tốt Tỷ lệ diện tích biến màu, tổn hao khối lượng nấm, số lượng mẫu bị mối ăn mức độ bị mối phá hoại giảm lượng hóa chất vào gỗ tăng [8] Tạ Thị Phương Hoa (2012) nghiên cứu xử lý gỗ Trám trắng DMDHEU với nhiệt độ xử lý cố định 120oC, chưa nghiên cứu tính chất gỗ biến tính xử lý nhiệt nhiệt độ khác Tác giả chưa nghiên cứu tính chống chịu thời tiết tính chống chịu mơi trường điều kiện tự nhiên, tiếp xúc đất gỗ Trám trắng biến tính [8] Nguyễn Xuân Khoa và Ta ̣ Thi Phương Hoa (2013) đã nghiên cứu khả ̣ trang sức của gỗ Trám trắ ng biế n tính bằ ng mDMDHEU kế t quả cho thấ y trình xử lý mDMDHEU làm tăng khả bám dính sơn PU, sơn gố c Ankyl, sơn Lasure classic [13] Pha ̣m văn Bách và Ta ̣ Thi ̣ Phương Hoa (2013) nghiên cứu khả dán dính và khả chiụ mài mòn của gỗ Trám trắ ng biế n tính bới mDMDHEU tác giả đã kế t luâ ̣n gỗ Trám trắ ng biế n tính bởi mDMDHEU có khả dán dính cao so với gỗ không biế n tính, có đô ̣ mài mòn cao nghiã là có khả chiụ mài mòn thấ p [1] Ngô Quang Trưởng (2013) nghiên cứu độ bền sinh học gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU cho thấy khả chống chịu nấm mốc, nấm mục mối gỗ Gáo trắng biến tính cải thiện rõ rệt so với gỗ không xử lý [13] Tạ Thị Phương Hoa cộng tác viên (2013) nghiên cứu nâng cao độ bền gỗ Gáo trắng gỗ Trám trắng hóa chất mDMDHEU Tạ Thị Phương Hoa xác định tỷ lệ chất xúc tác MgCl2 phù hợp cho xử lý gỗ Gáo trắng mDMDHEU 3% (tỷ lệ khối lượng chất xúc tác hóa chất mDMDHEU) Kết cho thấy gỗ Gáo trắng gỗ Trám trắng xử lý hóa chất nhiệt độ 80-120oC có độ ổn định kích thước, khả chống chịu sinh vật môi trường cao gỗ không xử lý [11] 10 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: - Nâng cao chất lượng gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU Mục tiêu cụ thể: - Xác định ảnh hưởng nồng độ mDMDHEU đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng - Xác định ảnh hưởng chế độ xử lý nhiệt (nhiệt độ xử lý) đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng 1.4 Đối tượng nghiên cứu - Gỗ Gáo trắng 14-15 tuổi, khai thác Hịa Bình - Cơng nghệ biến tính gỗ Gáo trắng mDMDHEU 1.5 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ mDMDHEU đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ xử lý (curing) đến khả chống chịu thời tiết gỗ 1.6 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết nghiên cứu cách có chọn lọc cơng nghệ xử lý gỗ DMDHEU, mDMDHEU giới Việt nam Phương pháp thực nghiệm: Đề tài bố trí thực nghiệm theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm đơn yếu tố phù hợp với nội dung thực nghiệm Yếu tố đầu vào thay đổi: Nồng độ hóa chất mDMDHEU: 10, 20, 30% Nhiệt độ xử lý: 80, 100, 120oC Yếu tố đầu ra: + đại lượng đặc trưng cho khả chống chịu thời tiết 79 10 G2.6 G2.7 G2.8 10 10 69 75 66 62 77 71 68 79 73 71.6 78 76 80 78 76 75 80 76 76 80 77.5 56 76 76 72 78 76 75 89 76 72 74.6 63 81 78 76 74 76 73 75 11 12 10 10 9.1 7 9 7.5 9 10 10 7.9 12 8 11 11 10 24 23 27 33 17 19 16 25 21 22.2 17 19 19 16 18 16 18 19 17 20 17.9 26 24 23 22 20 21 17 11 25 19.7 31 21 20 20 24 19 24 20 57 52 43 48 60 51 47 55 35 51 60 60 53 51 50 51 30 56 47 49 50.7 62 53 51 55 46 55 57 53 53 47 53.2 57 59 61 56 60 58 57 55 10 8 10 10 11 8.4 9 9 10 8.2 12 12 10 10 11 11 9.6 7 7 20 19 20 19 14 14 20 15 13 17.4 23 19 17 19 18 18 18 16 13 17 17.8 26 29 15 18 20 16 15 16 10 14 17.9 10 11 9 21.1634 26.8093 21.5427 80 G2.9 G2.10 G3.1 G3.2 10 60 77 15 31 21 61 56 10 10.1 10 11 10 14 8 23.1 26 19 27 20 20 13 25 20 24 21 58 64 62 52 54 58 47 56 54 53 54 6.7 13 10 12 12 10 8.7 28 15 17 12 16 13 17 16 14 17 21.284 10 73.3 77 80 75 79 73 74 74 73 75 78 75.8 70 36 69 78 75 70 75 71 80 74 69.8 5 8 7 7.2 21.5 16 23 20 26 20 22 25 18 24 19.8 55.4 54 55 51 51 51 53 53 49 53 50 52 9.4 11 8 9 8.3 16.5 18 19 15 14 13 15 16 14 15 13 15.2 21.0076 22.15 22.4317 10 10 75 76 76 76 75 75 74 72 74 75 9 8 6 20 24 22 21 23 24 22 25 21 25 56 63 49 55 56 53 52 46 56 49 6 10 9 GTTB G2 = 20 17 13 16 19 14 16 14 16 12 74.8 75 79 76 7.9 22.7 12 16 23 53.5 54 58 50 7.2 11 10 11 15.7 20 16 18 18.4177 81 10 G3.3 G3.4 G3.5 10 10 10 76 78 78 82 79 75 74 77.2 74 78 72 78 82 78 74 78 76 72 8 7.3 10 7 8 22 20 20 19 18 19 23 19.2 20 24 22 18 20 18 20 22 28 23 53 57 54 54 57 51 53 54.1 60 53 54 53 53 55 50 54 55 53 10 9 8.4 13 12 11 12 10 11 17 18 16 17 16 16 21 17.5 22 22 15 16 21 16 18 18 17 16 76.2 77 75 71 75 70 74 73 63 68 74 72 63 75 73 76 75 72 60 80 78 76 7.4 10 10 10 10 13 13 10 10.2 10 10 15 21.5 19 23 24 22 21 21 21 29 25 24 22.9 10 23 24 25 19 20 34 22 22 21 54 38 53 55 50 55 47 53 55 54 49 50.9 55 49 56 55 53 57 54 55 59 61 10 11 10 9 8 9 9 7 7 18.1 19 19 18 16 16 17 19 16 17 16 17.3 17 15 18 19 20 15 17 18 15 21 23.1886 22.6088 21.8634 82 G3.6 G3.7 G3.8 G3.9 10 10 10 72.8 67 75 75 78 74 77 73 71 78 78 74.6 53 71 76 76 75 77 73 71 73 76 72.1 71 74 75 78 82 78 80 78 76 78 77 72 81 78 74 72 77 8.7 8 10 9 8.3 10 10 7 13 9 8.8 7 7 6 6.6 9 22 14 18 22 19 21 19 17 21 19 19 18.9 14 19 21 23 22 19 20 22 24 23 20.7 21 19 20 22 18 19 18 18 19 18 19.2 19 20 21 21 20 22 55.4 54 53 55 54 55 49 52 51 55 49 52.7 60 56 50 49 52 56 56 53 52 44 52.8 60 58 49 54 53 60 53 54 56 53 55 56 57 60 66 59 56 6.8 11 12 9 12 10 9.3 10 10 12 10 11 7 9.1 8 14 8 10 8.7 6 17.5 26 16 15 16 14 17 20 19 18 10 17.1 24 20 14 21 19 18 19 18 16 17.8 21 17 14 12 15 15 12 10 16 14 14.6 16 17 18 17 17 19 18.0726 21.9966 19.519 22.5737 83 10 G3.10 10 GĐ 1 10 GTTB GĐ 2 10 GTTB GĐ 80 80 78 76 76.8 71 78 75 76 78 78 78 82 80 78 77.4 8 8 7 10 7 10 7.8 22 20 16 20 20.1 19 20 23 20 19 20 21 21 21 24 20.8 58 61 55 57 58.5 52 57 61 56 51 52 56 49 51 44 52.9 11 13 10 8.2 9 10 11 12 10 10 9.7 15 21 20 17 17.7 22 23 24 20 20 20 21 17 21 19 20.7 21.53 35.3125 77 82 80 79 82 58 77 82 81 81 5 21 20 20 22 18 15 16 17 17 17 42 45 50 46 47 47 46 38 39 41 7 4 GTTB G3= 10 11 8 7 77.9 56 74 82 81 79 80 74 83 80 77 76.6 53 5.5 4 7 5 5 18.3 17 17 20 19 19 16 21 19 17 17.3 44.1 48 47 45 43 41 38 49 40 42 44 43.7 47 4.8 4 4 4 3 3.8 8.1 8 7 6.6 18.4578 24.5738 34.617 84 10 GTTB GĐ 4 10 GTTB GĐ 5 10 GTTB GĐ 6 77 84 77 80 78 77 77 75 76 75.4 78 80 83 80 81 78 82 80 79 81 80.2 77 82 78 84 82 77 78 77 75 78 78.8 82 64 83 77 86 76 79 80 7 5 7 6 6 5 4.9 7 11 10 6 17 16 15 16 17 17 18 19 18 16.2 18 17 17 17 15 21 17 15 15 24 17.6 19 18 17 15 18 19 17 21 26 19 18.9 15 26 17 20 18 23 16 19 42 47 44 45 39 36 44 42 43 42.9 47 45 49 41 40 43 43 40 46 46 44 51 42 38 36 42 29 48 47 49 39 42.1 50 47 42 46 46 40 40 48 11 5.2 5 5 4.1 6 3 4.6 5 7 8 7.7 10 7 5 6.9 11 10 10 12 11 10 8.9 7 10 10 12 33.6027 37.7567 38.0638 85 10 75 79 16 12 41 43 6.2 7 6 18.2 22 15 13 23 16 19 19 14 16 20 44.3 34 52 27 44 51 37 41 47 45 46 5.5 5 8.3 9 11 7 12 35.227 10 78.1 77 84 78 75 76 79 78 74 82 81 78.4 82 78 78 81 79 75 83 81 82 82 80.1 79 85 82 81 80 78 78 80 78 80 80.1 74 79 78 75 5.9 4 5 6 4.9 6 6 5.5 5 17.7 16 17 18 15 21 15 17 19 16 14 16.8 18 17 16 18 17 16 17 18 18 15 17 16 19 17 19 42.4 47 49 42 53 47 40 40 51 44 42 45.5 51 52 53 31 49 39 48 39 42 46 45 38 38 43 38 4.5 6 4 5 4 4.7 5 3 4 8 10 8 8 7.9 10 10 11 8.2 12 12 37.3102 GTTB GĐ GTTB GĐ 8 10 GTTB GĐ 9 10 GTTB GĐ 10 35.7269 36.2174 86 10 78 81 75 82 78 78 6 6 21 17 23 16 18 18 40 44 41 45 44 39 7 8 7 5.4 5 6 18.4 15 15 17 22 16 15 19 21 17 15 41 53 46 38 46 41 50 43 44 47 42 5.2 5 7.8 8 13 38.2967 10 77.8 72 80 79 75 79 77 79 80 80 80 78.1 34 84 81 75 80 79 80 79 75 79 74.6 5.5 5 6 5.2 17.2 19 19 21 15 19 17 17 21 16 17.1 45 47 28 44 44 43 38 45 45 44 43 42.1 4.6 6 4.9 7.9 11 10 10 11 8.4 34.3935 GTTB GĐ = 35.85 GTTB GĐ 11 GTTB GĐ 13 10 GTTB 33.6457 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, chưa công bố Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2014 Học viên Lê Thành Công ii LỜI CẢM ƠN Thực tế, để tới thành cơng cần tới giúp đỡ người khác Với tôi, để hồn thành luận văn thạc sĩ kỹ thuật có giúp đỡ nhiều người đặc biệt TS Tạ Thị Phương Hoa, người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực tập hoàn thành luận văn thạc sĩ, thầy cô thuộc trung tâm công nghệ công nghiệp rừng, trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế Biến Lâm Sản tạo điều kiện máy móc thiết bị thời gian thực luận văn Do kiến thức hạn chế, thời gian thực chưa dài để sâu sát vào vấn đề nên khó tránh khỏi cịn nhiều thiếu sót, tơi mong nhận góp ý chân thành quý thầy, bạn để luận văn hồn thiện Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 21 tháng 04 năm 2014 Học viên Lê Thành Công iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu gỗ Gáo trắng 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 10 1.4 Đối tượng nghiên cứu 10 1.5 Nội dung nghiên cứu 10 1.6 Phương pháp nghiên cứu 10 1.7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 2.1 Tác động DMDHEU, mDMDHEU đến gỗ 12 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới công nghệ biến tính gỗ DMDHEU, mDMDHEU 13 2.3 Tác động yếu tố môi trường đến gỗ 14 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Bố trí thí nghiệm 16 3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ mDMDHEU đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng 16 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ xử lý đến khả chống chịu thời tiết gỗ 16 3.1.3 Sơ đồ thực nghiệm 17 3.2 Vật liệu phương pháp lấy mẫu thí nghiệm 18 3.3 Thực nghiệm 20 3.3.1 Vật liệu 20 iv 3.3.2 Thiết bị 20 3.3.3.Thực nghiệm tẩm hóa chất 21 3.4 Phương pháp nghiên cứu khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng xử lý hoá chất mDMDHEU 21 3.4.1 Phương pháp nghiên cứu khả chống chịu thời tiết điều kiện tự nhiên gỗ Gáo trắng 21 3.4.2 Phương pháp nghiên cứu khả chống chịu thời tiết điều kiện tiếp xúc đất 24 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Ảnh hưởng nồng độ hóa chất tới khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng 27 4.1.1 Ảnh hưởng nồng độ hóa chất tới khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng điều kiện tự nhiên 27 4.1.2 Ảnh hưởng nồng độ hóa chất đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng điều kiện tiếp xúc đất 37 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý tới khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng 40 4.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý tới khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng điều kiện tự nhiên 40 4.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý tới khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng điều kiện cắm đất 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Nguyên nghĩa THKL Tổn hao khối lượng mẫu TLBM Tỷ lệ biến màu TLKBM Tỷ lệ không biến màu WPG Độ tăng khối lượng vi DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Cơng thức cấu tạo DMDHEU mDMDHEU 12 2.2 Phản ứng xảy gỗ mDMDHEU, DMDHEU 13 2.3 Tác động yếu tố môi trường đến gỗ môi trường sử 15 dụng 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gỗ 15 3.1 Khái quát sơ đồ thực nghiệm luận văn 17 3.2 Sơ đồ thực nghiệm tạo mẫu gỗ 18 3.3 Sơ đồ cắt tạo mẫu từ khúc gỗ tròn theo tiêu chuẩn 20 ГОСТ 16483.21-72* 3.4 Mẫu gỗ bãi thử tự nhiên cắm mẫu 25 4.1 Tỷ lệ tổn hao khối lượng mẫu gỗ Gáo trắng thử nghiệm 28 phơi trời 4.2 WPG tỷ lệ tổn hao khối lượng mẫu gỗ Gáo trắng 28 thử nghiệm phơi trời 4.3 Độ lệch màu gỗ Gáo trắng thử nghiệm phơi trời 29 4.4 Tỷ lệ diện tích biến màu gỗ Gáo trắng thử nghiệm 31 phơi ngồi trời 4.5 Một số hình ảnh thực nghiệm 36 4.6 Biểu đồ số độ bền gỗ Gáo trắng sau thử nghiệm 37 cắm đất 12 tháng 4.7 Một số hình ảnh thực nghiệm 39 4.8 Biểu đồ độ lệch màu mẫu xử lý không xử lý 41 4.9 Biểu đồ tỷ lệ diện tích bề mặt biến màu gỗ khơng xử lý 42 gỗ xử lý 4.10 Biểu đồ độ ẩm gỗ không xử lý gỗ xử lý 43 4.11 Một số hình ảnh thực nghiệm 44 4.12 Biểu đồ thể độ bền gỗ Gáo trắng sau thử nghiệm 45 cắm đất tháng 4.13 Một số hình ảnh thực nghiệm 47 vii DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 3.1 Cấp số độ bền mẫu gỗ 26 4.1 Kết xác định WPG, tổn hao khối lượng, độ lệch màu 27 tỷ lệ diện tích biến màu gỗ Gáo trắng sau phơi trời tháng 4.2 Kết xác định WPG, tổn hao khối lượng, độ lệch màu 27 tỷ lệ diện tích biến màu gỗ Gáo trắng sau phơi trời 12 tháng 4.3 Kết xác định số lượng mẫu phơi tự nhiên có vết nứt 33 (kích thước mẫu (350 x100 x20mm) 4.4 Kết xác định số độ bền gỗ Gáo trắng sau thử 37 nghiệm cắm đất 12 tháng 4.5 Kết xác định tổn hao khối lượng, độ lệch màu, tỷ lệ 40 diện tích biến màu độ ẩm gỗ Gáo trắng sau phơi trời tháng 4.6 Kết xác định số độ bền gỗ Gáo trắng sau thử nghiệm cắm đất tháng 45 ... hưởng thời gian xử lý nhiệt đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU - Nghiên cứu khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU thời gian dài (1 năm, năm ) - Nghiên cứu khả. .. dung nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ mDMDHEU đến khả chống chịu thời tiết gỗ Gáo trắng - Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ xử lý (curing) đến khả chống chịu thời tiết gỗ 1.6 Phương pháp nghiên. .. nhiên gỗ Gáo trắng xử lý tăng Khả chống chịu môi trường điều kiện tiếp xúc đất gỗ Gáo trắng không xử lý thấp nhiều gỗ Gáo trắng xử lý mDMDHEU Cùng với tăng nhiệt độ khả chống chịu thời tiết điều