Để đánh giá chất lƣợng một loài gỗ nào đó thông thƣờng ta dựa vào cơ cấu tạo của gỗ, tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ. Trong đề tài này chỉ thực hiện đánh giá chất lƣợng gỗ thông qua một số tính chất vật lý và một số tính chất cơ học của gỗ.
Tính chất vật lý của gỗ bao gồm: Nƣớc trong gỗ, khối lƣợng thể tích, khả năng co giãn (độ co giãn), sức hút nƣớc tối đa, khả năng hút hơi nƣớc, khả năng hút nƣớc, độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện, khả năng truyền âm, sức xuyên sóng điên từ vv. Trong các tính chất vật lý đó của gỗ thì khối lƣợng thể tích,
độ co giãn và sức hút nƣớc tối đa của gỗ là các đại lƣợng đƣợc xem là quan trọng nhất, vì vậy trong luận văn này chỉ xác định các tính chất đó.
Tính chất cơ học của gỗ bao gồm các tính chất nhƣ: Sức chịu ép dọc thớ, sức chịu ép ngang thớ, sức chịu kéo dọc thớ, sức chịu uốn xung kích, sức chịu uốn tĩnh, sức chịu tách, độ cứng, khả năng bám đính, sức chịu xoắn vv. Trong tính chất này thì sức chịu ép dọc thớ, sức chịu kéo dọc thớ và sức chịu uốn tĩnh là các đại lƣợng chính để đánh giá chất lƣợng gỗ. Do vậy trong luận văn này chúng tôi chỉ tiế hành đánh giá chất lƣợng gỗ thông qua những tính chất đó.
4.2.1. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất vật lý của gỗ
4.2.1.1. Dựa vào sức hút nước tối đa của gỗ
Qua kết quả nghiên cứu và tính toán sức hút nƣớc tối đa của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi ở các lập địa đƣợc thể hiện ở bảng 4.1. Ta có thể so sánh sức hút nƣớc tối đa của gỗ với một một số loại gỗ khác qua bảng bảng 4.8
Bảng 4.8. So sánh độ hút nƣớc tối đa của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loài gỗ khác
Loại gỗ Độ hút nƣớc tối đa (%)
Keo tai tƣợng 9 tuổi
lập địa Chân= 129,98 lập địa Sƣờn = 130,88 lập địa Đỉnh = 142,65 Hông 315,40 Sung de 295,00 Re gừng 160,00 Vạng trứng 145,00 Bồ hòn 107,00
Sức hút nƣớc tối đa của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi là trung bình so với một số loại gỗ khác, nguyên nhân là do cấu tạo của lỗ mạch và sợi gỗ không lớn và cũng không nhỏ quá.
Độ hút ẩm, hút nƣớc là cơ quan, quan trọng cho việc tính toán, bảo quản gỗ và các sản phẩm đƣợc chế biến từ gỗ, đồng thời dự kiến đƣợc những thay đổi tính chất cơ, lý, hóa trong gỗ khi có sự thay đổi của độ ẩm. Do đó trong công nghệ và sử dụng cần lý ý đến tính chất hút ẩm, hút nƣớc mạnh của gỗ keo tai tƣợng, đặc biệt là keo đƣợc trồng ở các lập địa Đỉnh cao hơn lập địa Sƣờn và lập địa Chân.
Độ hút nƣớc và tốc độ hút nƣớc của gỗ ảnh hƣởng trực tiếp tới việc ngâm tẩm thuốc bảo quản vào gỗ, tới quá trình phun, tráng keo. Độ hút gỗ của keo tai tƣợng 9 tuổi ở mức trung bình, nhƣ vậy trong công nghệ giảm bớt đƣợc hiện tƣợng lƣợng keo thấm sâu, nhiều, đảm bảo đƣợc lƣợng keo trên bề mặt dán dính, làm ổn định chất lƣợng mối dán.
Độ hút nƣớc của gỗ Keo tai tƣợng ở mức trung bình, thuận lợi cho quá trình xử lý nhiệt trƣớc khi bóc, loại bỏ các chất chiết suất tan trong nƣớc nóng, đồng thời cũng thuận lợi cho quá trình nấu bột gỗ vì dịch nấu có thể thẩm thấu vào gỗ.
4.2.1.2. Dựa vào khối lượng thể tích của gỗ
Khối lƣợng thể tích của gỗ là một chỉ tiêu lý quan trọng vật, nó quyết định đến hầu hết các tính chất cơ học của gỗ. Đồng thời, nó còn là cơ sở để lựa chọn hợp lý trong quá trình sử dụng, xác lập chế độ công nghệ gia công.
Theo Pháp quy phân hạng gỗ tròn của hiệp hội sản xuất và kinh doanh gỗ Đông Nam Á (SEALPA), gỗ Keo tai tƣợng thuộc nhóm gỗ có khối lƣợng thể tích thấp (nhỏ hơn 0,05 g/cm³). Do đó, gỗ Keo tai tƣợng có chế độ bền cơ học thấp, đây là kết quả đúng với tất cả các loài cây mọc nhanh.
Keo tai tƣợng là loài gỗ có cấu tạo tƣơng đối đồng đều theo phƣơng chiều cao, phƣơng bán kính. Gỗ giác và gỗ lõi phân biệt song không có sự chênh lệch lớn về tính chất giữa gỗ giác và gỗ lõi nhƣ các loại gỗ: Lim, Nghiến vv.
4.2.1.3. Dựa vào khả năng giãn nở của gỗ
Qua kết quả nghiên cứu và tính toán khả năng giãn nở của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi tại bảng 4.3. Ta có thể so sánh khả năng giãn nở của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi với một số loại khác qua bảng 4.9.
Bảng 4.9. So sánh khả năng giãn nở tiếp tuyến của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loài gỗ khác
Loại gỗ Tỷ lệ giãn nở của gỗ (%)
Keo tai tƣợng 9 tuổi
lập địa Chân =6,64 lập địa Sƣờn = 6,62 lập địa Đỉnh = 6,61 Hông 5.98 Vạng trứng 6.24 Giẻ đỏ 9.80 Ràng ràng mít 8.77 Chò chỉ 13.41
Tỷ lệ co giãn của các loại gỗ Việt Nam nằm trong giới hạn + Theo chiều dọc thớ: < 1%
+ Theo chiều xuyên tâm: 2 - 7% + Theo chiều tiếp tuyến: 4 - 14%
Ta thấy tỷ lệ giãn nở của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi nằm trong giới hạn co giãn của gỗ Việt Nam và thuộc loại tƣơng đối cao, tính chất này thuận lợi cho quá trình gia công chế biến, thích hợp cho sử dụng gỗ Keo tai tƣợng vào những chi tiết có yêu cầu về độ biến dạng nhỏ, thuận lợi cho các chi tiết và kết cấu dạng lắp ghép.
Qua kết quả tỷ lệ co giãn của gỗ theo tiếp tuyến là thấp, từ đó cho ta thấy tỷ lệ chênh lệch giữa co rút tiếp tuyến và xuyên tâm của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi là sẽ nhỏ hơn 2. Thông thƣờng với những loại gỗ có tỷ lệ chênh lệch giữa co rút và xuyên tâm nhỏ, sẽ có ảnh tốt tới quá trình sấy gỗ nhƣ gỗ ít bị cong vênh, nứt nẻ vv. Do vậy, gỗ Keo tai tƣợng là một loại gỗ thuận lợi trong công nghệ sản xuất ván ghép thanh, loại gỗ có cấu tạo đồng nhất, dễ sấy, dễ gia công, biến dạng mặt cắt của thanh ghép nhỏ, ít bị nứt nẻ khi sấy (trong sản xuất ván ghép thanh).
4.2.2. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất cơ học của gỗ
4.2.2.1. Dựa vào sức chịu ép dọc thớ của gỗ
Lực nén dọc thớ rất ít biến động và dễ xác định nên thƣờng dùng để nghiên cứu quan hệ giữa các nhân tố ảnh hƣởng đến cƣờng độ gỗ. Do tính
chất quan trọng của nó, trong thực tế lực nén dọc thớ đƣợc xem là chỉ tiểu chủ yếu để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ.
Từ kết quả xác định giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi ở bảng 4.5. Theo tiêu chuẩn trong Pháp quy phân hạng gỗ tròn của Hiệp hội sản xuất và kinh doanh gỗ Đông Nam Á (SEALPA), giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi đƣợc xếp vào loại trung bình.
Bảng 4.10. Tiêu chuẩn so sánh độ bền nén dọc thớ gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi
Chỉ tiêu Đơn vị tính Trị số theo SEALPA Keo tai tƣợng Thấp Trung bình Cao Nén dọc thớ MPa 24,4-34.3 34,4-54,9 >55,0 lập địa Chân=40,11 lập địa Sƣờn=40,54 lập địa Đỉnh=41,77
Căn cứ vào TCVN - 1072-71- sủa đổi [5] giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng đƣợc xếp vào nhóm IV, бnd < 36.5 - 43.9 MPa. Ngoài ra, ta có thể so sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loại gỗ khác qua bảng 4.11.
Bảng 4.11. So sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loại gỗ khác Loại gỗ (w=18%) Giới hạn bền nén dọc thớ (MPa) Keotai tƣợng 9 tuổi lập địa Chân=40,11
lập địa Sƣờn=40,54 lập địa Đỉnh=41,77 Trám trắng 27,10 Vạng trứng 29,90 Giổi 37,30 Chò chỉ 47,50 Lim xanh 66,10
Qua bảng 4.11 ta thấy, giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi tƣơng đƣơng với các loại gỗ thông dụng khác. Do đó, gỗ Keo tai
tƣợng 9 tuổi phù hợp sử dụng vào những chi tiết có yêu cầu chịu lực, đồng thời phải áp dụng
4.2.2.2. Dựa vào sức chịu kéo dọc thớ của gỗ
Hầu hết các loại gỗ đều có sức chịu dọc thớ rất lớn so với các chỉ tiêu cơ học khác vì hầu hết các tế bào và các sợi gỗ đều xếp dọc theo thân cây, các sợi gỗ thƣờng rất dài và có khả năng chịu lực kéo khá tốt. Gỗ có sợi kéo càng dài thì khả năng chịu kéo dọc thớ càng cao và ngƣợc lại.
Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 4.5 về sức chịu kéo dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi ta thấy, sức chịu kéo dọc thớ của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi ở các lập địa mà đề tài nghiên cứu 56,10; 59,74 và 62,86 MPa. Kết quả này só với một số loại gỗ khác ta thấy gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi là loại gỗ có sức chịu kéo dọc thớ trung bình. Chính vì lý do này nên khi sử dụng ta có thể dùng gỗ vào các vị trí kéo trung bình.
4.2.2.3. Dựa vào độ bền uốn tĩnh
Giới hạn bền khi uốn tĩnh là chỉ tiêu cơ học quan trọng thứ hai, sau giới hạn bền khi nén dọc, vì dầm (xà) trong kết cấu gỗ thƣờng do lực uốn biến dạng.
Từ kết quả xác đinh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi ở Bảng 4.6. Theo tiêu chuẩn trong Pháp quy phân hạng gỗ tròn của Hiệp hội sản xuất và kinh doanh gỗ Đông Nam Á (SEALPA), giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi đƣợc xếp vào loại thấp.
Bảng 4.12. Tiêu chuẩn so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi Chỉ tiêu Đơn vị tính Trị số theo SEALPA Keo tai tƣợng Thấp Trung bình Cao Độ bền uốn tĩnh MPa 49.1- 78.4 78.5-117.6 >117.6 lập địa Chân=31,94 lập địa Sƣờn=39,34 lập địa Đỉnh=43,67 Căn cứ vào TCVN - 1072-71- sủa đổi, giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi đƣợc xếp vào nhóm IV, бut < 62.4 MPa. Ngoài ra, ta có thể so sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loại gỗ khác qua bảng 4.13.
Bảng 4.13. So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi và một số loại gỗ khác Loại gỗ (w=18%) Giới hạn bền uốn tĩnh (MPa) Keo tai tƣợng 9 tuổi
lập địa Chân=31,94 lập địa Sƣờn= 39,34 lập địa Đỉnh=43,67 Hông 36,03 Keo trắng 37,90 Bồ đề 50,50 vạng trứng 62,60 Chò chỉ 83,70
Từ kết quả so sánh tại bảng 4.13 ta thấy, độ bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi tuy có cao hơn so với một số gỗ khác nhƣng vẫn nằm trong giới hạn là loại gỗ có độ bền uốn tĩnh thấp. Do vậy, không nên sử dụng gỗ Keo tai tƣợng 9 vào các chi tiết chịu lực lớn nhƣ dầm, cầu, cống vv.
Chƣơng 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
Từ các kết quả nghên cứu, phân tích và đánh giá về gỗ, cây Keo tai tƣợng 9 tuổi đƣợc trồng tại huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang chúng tôi đƣa ra một số kết luận trong phạm vi nghiên cứu của đề tài nhƣ sau:
- Lập địa rừng trồng gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi mà đề tài nghiên cứu có ảnh hƣởng đến chất lƣợng cây gỗ rất rõ ràng và đáng kể, cụ thể nhƣ sau:
+ Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu về khả năng hút nƣớc ở các lập địa là tăng dần, tuy nhiên ở lập địa Chân và lập địa Sƣờn thì sức hút nƣớc còn thấp nhƣng với lập đia Đỉnh thì sức hút nƣớc là khá cao.
+ Ảnh hƣởng của chỉ tiêu khối lƣợng thể tích của gỗ cũng rất rõ theo chiều giảm xuống, ở lập địa Sƣờn thì giảm chậm hơn so với lập địa Chân, nhƣng lập địa Đỉnh giảm mạnh hơn so với lập địa Sƣờn và lập địa Đỉnh, thông qua biểu đồ so sánh.
+ Ảnh hƣởng của chi tiêu tỷ lệ giãn nở của gỗ cũng rất rõ theo chiều giảm xuống, nhƣng sự giảm xuống ở các lập địa là gần nhƣ tƣơng đối đồng đều + Ảnh hƣởng ở chỉ tiêu về ép dọc thớ của gỗ theo chiều tăng dần, ở lập địa Chân và lập địa Sƣờn thì độ bền tăng chậm hơn, nhƣng với lập địa Đỉnh thì độ bền lại tăng mạnh hơn so với lập địa Chân và lập địa Sƣờn.
+ Ảnh hƣởng ở chỉ tiêu về kéo dọc thớ của các lập địa là rất rõ ràng và theo chiều tăng dần, qua biểu đồ so sánh thì độ bền kéo dọc thớ gỗ là tƣơng đối đồng đều ở các lập địa.
+ Ảnh hƣởng ở chỉ tiêu về uốn tĩnh của các lập địa là rất rõ ràng và theo chiều tăng dần, qua các biểu đồ so sánh thì độ bền uốn tĩnh thớ gỗ là tƣơng đối đồng đều với khoảng cách thấp ở các lập địa.
- Về chất lƣợng của gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi đƣợc trồng ở các lập địa khác nhau thì có chất lƣợng là khác nhau. Sự chênh lệch tƣơng đối lớn ở tất
cả các chỉ tiêu về khả năng hút nƣớc, khối lƣợng thể tích, tỷ lệ giãn nở, về độ bền ép (nén), kéo và uốn tĩnh dọc thớ gỗ.
- Ở các lập địa Chân, lập địa Sƣờn, lập địa Đỉnh sẽ cho gỗ có ảnh hƣởng về khả năng tráng keo trong ván sản xuất, trang sức bề mặt, ngâm tẩm thuốc bảo quản.
5.2. Kiến nghị
Do thời gian và kinh phí có hạn nên đề tài chƣa thực hiện đƣợc hết các chỉ tiêu về chất lƣợng gỗ. Do vậy còn có một số tồn tại và đề nghị cần đƣợc nghiên cứu tiếp cho hoàn chỉnh.
Có thể nghiên cứu thêm về Mật độ, điều kiện chăm sóc, phân bón, kỹ thuật trồng đến chất lƣợng gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi.
Cần có hƣớng nghiên cứu với nhiều cấp lập địa để có thể biết đƣợc mối tƣơng quan của lập địa đến chất lƣợng gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi.
Cần đi sâu nghiên cứu thêm về các thành phần hóa học, các chất chiết suất và ảnh hƣởng của nó đến công nghệ và sử dụng gỗ Keo tai tƣợng 9 tuổi.
Cần có thời gian nghiên cứu trƣớc mới đánh giá đƣợc rõ sự ảnh hƣởng của lập địa trồng tới chất lƣợng gỗ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Thủ Tƣớng Chính phủ, Quyết định số 18/ 2007/QĐ-TTg ngày 05/02/2007 V/v phê duyệt chiến lược phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 - 2020. Hà Nội
2. Thủ Tƣớng Chính phủ, Chỉ thị số 19/ 1999/CT-TTg ngày 16/07/1999
V/v thực hiện các biện pháp đẩy mạnh tiêu thụ gỗ rừng trồng. Hà Nội
3. Thủ Tƣớng Chính phủ, Chỉ thị số 19/ 2004/CT-TTg ngày 01/06/2004
Về một số giải pháp phát triển ngành chế biến gỗ và xuất khẩu sản phẩm gỗ.
4. Vụ khoa học công nghệ và chất lƣợng sản phẩm (2000), Tên cây rừng Việt Nam. Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn, NXB Nông nghiệp. Hà Nội. 5. Tiêu chuẩn Việt Nam (1998), tiêu chuẩn nhà nước về gỗ và sản phẩm từ gỗ (bổ sung và sửa đổi).
6. Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyện (2000), Thực vật rừng Việt Nam, Nhà xuất Bản Nông nghiệp Hà Nội.
7. Phạm Văn Chƣơng, Nguyễn Hữu Quang (2004), Công nghệ sản xuất ván nhân tạo, tập 1, nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
8. Phạm Văn Chƣơng (2003), Nghiên cứu sản xuất ván ghép thanh bằng phương pháp nối ngón từ gỗ Keo tai tượng, Trƣờng ĐH Lâm Nghiệp Việt Nam. Hà Nội.
9. Vũ Cao Đàm (2000), Phương pháp nghiên cứu khoa học, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
10. Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu, Đặng Văn Minh (2003), Đất đồi núi Việt Nam, nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
11. Ngô Quang Đê, Nguyễn Hữu Vinh (1997), Trồng rừng, nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
12. Hoàng Thúc Đệ (1993), Nghiên cứ cấu tạo và một số tính chất chủ yếu của gỗ keo tai tượng. Trƣờng ĐH Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội.
13. Phạm Xuân Hoàn, Hoàng Kim Ngũ (2003), Lâm học, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
14. Phạm Thị Huyên (2000), So sánh sự sinh trưởng của Keo lai với