Chỉ tiêu Đơn vị tính Trị số theo SEALPA Mỡ 10 tuổi Thấp Trung bình Cao Độ bền uốn tĩnh MPa 49,1-78,4 78,5- 117,6 > 117,6 BT: 52,29; ĐV: 51,85; BL: 51,88
BT: Bình Trung; ĐV: Đơng Viên; BL: Bằng Lũng
Căn cứ vào TCVN - 1072 - 71 - sửa đổi, giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi được xếp vào nhóm VI, ut < 62,4 MPa. Ngồi ra, ta có thể so sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác qua
bảng 4.20.
Bảng 4.21. So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác
Loại gỗ (w = 18% ) Giới hạn bền uốn tĩnh (MPa)
Mỡ 10 tuổi BT: 52,29; ĐV: 51,85; BL: 51,88 Hông 36,03 Keo trắng 37,9 Bồ đề 50,5 Vạng trứng 62,6 Chị chỉ 83,7
BT: Bình Trung; ĐV: Đơng Viên; BL: Bằng Lũng
Từ kết quả so sánh tại bảng 4.21 ta thấy, độ bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi tuy có cao hơn so với một số gỗ khác nhưng vẫn nằm trong giới hạn là loại gỗ có độ bền uốn tĩnh thấp. Do vậy, Không nên sử dụng gỗ Mỡ 10 tuổi vào các chi tiết chịu lực lớn như dầm, khung nhà, khung cửa cho các cơng trình lớn, cầu, cống…
4.4. Đề xuất hƣớng sử dụng gỗ mỡ 10 tuổi
Căn cứ vào kết quả kế thừa về cấu tạo, kết quả nghiên cưu về tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ Mỡ 10 tuổi, chúng tôi tiến hành đề xuất một số hướng sử dụng cho gỗ Mỡ 10 tuổi vào một số lĩnh vực như: sản xuất đồ mộc, xây dựng, trong sản xuất ván nhân tạo (ván dán, ván dăm, ván ghép thanh), lĩnh vực khác.
4.4.1. Trong xây dựng
Trong xây dựng, gỗ được dùng là những gỗ có cường độ chịu lực cao, ít bị cong vênh như trong xây dựng khung, dầm, nhà cao tầng, cầu, cống,…. Tuy nhiên, trong xây dựng những cơng trình trung bình như nhà cấp 4 thì yêu cầu về nguyên liệu không cao lắm như làm dầm, xà, côt pha, khung cửa, cửa đi, cửa sổ…. Đối với gỗ Mỡ 10 tuổi có khối lượng thể tích thấp (nhỏ hơn 0,5 g/cm3), cường độ chịu lực thấp như: Độ bền ép dọc thớ (23,76-24,61 MPa), độ bền uốn tĩnh dọc (51,85-52,29 MPa). Tuy nhiên, với cường độ chịu lực
này có thể sử dụng được trong các cơng trình trung bình. Nhưng khơng nên dùng trong các cơng trình lớn để làm dầm, khung nhà, khung cửa như nhà có mái đổ bê tơng.
Ngồi ra gỗ Mỡ 10 tuổi có, có độ hút nước tối đa thấp, sự chênh lệch giữa tỷ lệ co dãn tiếp tuyến và xuyên tâm nhỏ nên có thể sử dụng trong các cơng trình làm cửa đi, cửa sổ tốt do khả năng bị cong vênh, nứt nẻ nhỏ so với các loại gỗ rừng trồng khác. Mặt khác màu sắc của gỗ mỡ sáng, đặc biệt màu là lõi có màu vàng nhạt tạo điều kiện thuận lợi trong việc trang sức bề mặt khi làm cửa.
Tuy nhiên, đối với gỗ Mỡ 10 tuổi có đường kính nhỏ hơn 20 cm chỉ sử dụng được trong các cơng trình làm mái nhà, cịn những gỗ có đường kính lớn hơn 20 cm có thể xẻ để làm các chi tiết khác như cửa, khung cửa sổ, cửa đi, cốt pha….
Đối với gỗ Mỡ 10 tuổi có chất lượng dưới trung bình nên khơng dùng vào các cơng trình ngoài trời như hàng rào, cột điện, cầu, bàn ghế ngoài trời…. khi chưa được tiến hành xử lý bảo quản trước khi sử dụng.
4.4.2. Trong sản xuất đồ mộc thông dụng
Trong công nghệ sản xuất độ mộc cao cấp, trạm khảm thường yêu cầu những loại gỗ có màu sắc, vân thớ đẹp. Độ bền tự nhiên cao, gỗ không bị nứt nẻ, cong vênh khi độ ẩm biến đổi. Gỗ có độ dẻo, dễ gia cơng như: Trắc, Mun, Gụ, Cẩm Lai, Lát, Pơ Mu, Sưa, Dáng Hương…. [25]
Trong công nghệ sản xuất đồ mộc thông dụng như bàn ghế, tủ, ốp tường, trần nhà…. chỉ cần những loại gỗ có độ màu sáng, độ bền cơ học thấp, độ biến dạng, cong vênh, nứt nẻ thấp. Với gỗ mỡ có độ bền cơ học thấp (chủ yếu là độ bền nén dọc thớ và độ bền uốn tĩnh), thớ thẳng, độ cong vênh nứt nẻ nhỏ. Do đó, gỗ mỡ là một loại gỗ phù hợp cho việc sản xuất những đồ mộc thông dụng trong cuộc sống với chất lượng trung bình (thường đối với gỗ có đường kính lớn hơn 20 cm)
Ngoài ra, nếu được xử lý như chống co dãn, nhuộm màu, chống sâu nấm và mối mọt, biến tính làm tăng tính chất cơ học của gỗ thì loại gỗ này có
thể sử dụng rộng rãi hơn và chất lượng cao hơn như sản xuất ván ghép thanh, thậm trí có thể sản xuất cả đồ gỗ xuất khẩu.
4.4.3. Trong sản xuất ván nhân tạo
ở Việt Nam, loại hình chế biến hố cơ (ván nhân tạo) đang ngày càng được phát triển và coi trọng vì đó là biện pháp sử dụng nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng hiệu quả nhất để gia công, sản xuất hàng mộc gia dụng và mộc xây dựng.
Sản phẩm của ván nhân tạo phong phú về chủng loại, đa dạng về kích thước và khối lượng thể tích. Trong khn khổ của đề tài này chúng tôi đề cập tới việc định hướng sử dụng gỗ cây Mỡ 10 tuổi vào công nghệ sản xuất ván dăm, ván ghép thanh và ván dán.
4.4.3.1. Trong công nghệ sản xuất ván dăm
Ván dăm là một loại ván được chế tạo từ dăm gỗ, có sự tham gia của chất kết dính, trong điều kiện về nhiệt độ, thời gian và áp suất ép nhất định.
Hiện nay, phương pháp ép phẳng đang chiếm ưu thế và loại ván dăm đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường là ván dăm thông dụng, 3 lớp.
Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi xin được đề cập kỹ hơn đối với loại hình ván dăm thơng dụng, 3 lớp khi sử dụng gỗ Mỡ 10 tuổi làm nguyên liệu.
Nguyên liệu gỗ dùng cho sản xuất ván dăm rất đa dạng về kích thước nhưng thơng thường khơng sử dụng cây có thân lớn mà chỉ dùng những cây gỗ thân nhỡ hoặc củi có đường kính khơng q 25 cm, trong sản xuất ván dăm thường sử dụng gỗ có khối lượng thể tích là 0,4-0,65 g/cm3
Gỗ Mỡ 10 tuổi có đường kính từ 10,19 - 24,20cm và khối lượng thể tích phù hợp trong cơng nghệ sản xuất ván dăm. Tuy nhiên, đối với những gỗ có đường kính lớn hơn 20 ta có thể sử dụng vào trong mục đích sản xuất đồ mộc hoặc ván ghép thành sẽ mang tính giá trị lợi dụng gỗ cao hơn.
Gỗ Mỡ có thân cây tương đối thẳng, vỏ mỏng có thể bóc vỏ bằng thủ cơng rất thuận lợi khi gỗ đang cịn tươi. Vì vậy, khi thu gom nguyên liệu nên
phân loại ln những cây cịn tươi để bóc vỏ ngay, cịn những cây khó bóc vỏ thì nên sử dụng để băm dăm lõi.
Gỗ Mỡ 10 tuổi có cường độ thấp, vì vậy thuận lợi trong q trình băm dăm, do cường độ gỗ thấp nên để tránh hiện tượng vỡ dăm trong quá trình băm cần băm ở độ ẩm 5060% để đảm bảo chất lượng dăm, tỷ suất dăm cơng nghệ.
Trong gỗ khơng có ống dẫn nhựa, nên khâu sấy dăm sẽ khơng có muội bám trên thành thiết bị sấy làm ảnh hưởng tới q trình sấy và vệ sinh cơng nghiệp; khi ép ván cũng hạn chế được các khuyết tật trong quá trình ép (nhất là hiện tượng nổ ván) do khơng có túi chứa tinh dầu hoặc tinh dầu làm cản trở q trình thốt ẩm của dăm.
Gỗ Mỡ 10 tuổi có mật độ mạch gỗ rất ít nên lượng tế bào nhu mơ vây quanh mạch không nhiều, số tế bào nhu mô phân tán và tụ hợp rất ít nên trong cơng nghệ sản xuất ván nhân tạo chúng ta có thể bỏ qua khả năng thẩm thấm keo của tế bào nhu mơ - có thể làm giảm hàm lượng keo trên bề mặt vật dán trong quá trình tráng keo.
Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất cần phải lựa chọn chính xác phương án công nghệ phù hợp với các đặc điểm như: độ cứng, khối lượng thể tích, độ PH, khả năng hút ẩm của gỗ, khả năng đàn hồi, giới hạn bền khi uốn tĩnh.
4.4.3.2. Trong công nghệ sản xuất ván ghép thanh
Ván ghép thanh là một loại sản phẩm ván nhân tạo xuất hiện từ rất sớm, nhưng nó chỉ được phát triển mạnh từ sau năm 1970. Vùng có khối lượng lớn nhất là Châu Âu, tiếp đó là Châu Mỹ. ở Châu á, Nhật Bản là nước sản xuất ván ghép thanh nhiều nhất sau đó đến Nam Triều Tiên, Indonesia.
Ván ghép thanh có rất nhiều dạng với nhiều tên gọi khác nhau. Nếu định nghĩa theo tiêu chuẩn BS 6100-1984, ván ghép thanh phân chia thành một số loại chủ yếu sau:
- Ván ghép thanh lõi đặc không phủ bề mặt (Laminated Board và Finger joint sawntimber);
- Ván ghép thanh khung rỗng (Veneer Spaced Lumber);
- Ván ghép thanh lõi đặc có phủ bề mặt (Core Plywood/ Block Board/ Laminboard) [7], [30]
Gỗ Mỡ có cấu tạo tương đối đồng đều (theo phương bán kính và theo chiều cao thân cây); thớ gỗ thẳng và mịn, tia gỗ nhỏ. Chỉ tiêu về cấu tạo gỗ cho thấy: Mỡ đáp ứng được yêu cầu của nguyên liệu để sản xuất ván ghép thanh.
Tỷ lệ co dãn theo hai phương tiếp tuyến/ xuyên tâm nhỏ; điều này khẳng định sản phẩm ít cong, vênh, biến dạng. Đây là một đặc điểm rất thuận lợi khi sử dụng loại gỗ này để sản xuất ván ghép thanh.
Khả năng hút ẩm của gỗ lớn, đây là loài gỗ dễ sấy, dễ ngâm tẩm, bảo quản và thực hiện các giải pháp biến tính. Đặc điểm này là cơ sở khoa học để xem xét, xây dựng chế độ sấy hợp lý.
So với tiêu chuẩn gỗ để sản xuất ván ghép thanh (OCT 20850-84: Wooden laminated structures and general specifications) [38], gỗ Mỡ có độ bền cơ học thấp, Phù hợp với công nghệ sản xuất ván ghép thành.
Từ đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý, cơ học cho thấy: Mỡ là 2 loại gỗ dễ gia công, lực cắt gọt nhỏ, công nghệ sấy đơn giản, chất lượng bề mặt cao khi gia công trên các máy phay ngón, máy đánh nhẵn thơng dụng.
Thớ gỗ thẳng, mịn, độ nghiêng thớ nhỏ - đây là một đặc tính cơng nghệ thuận lợi khi tạo ngón ghép; lượng chất kết dính sử dụng ít; khả năng tiếp xúc của thanh ghép tốt khi ép ván.
Gỗ sáng màu, thuận lợi cho quá trình trang sức sản phẩm (đặc biệt khi sử dụng các loại vật liệu, hóa chất trang sức hở như: Poly urethane, Melamine…).
4.4.3.3. Trong công nghệ sản xuất ván dán
ở Việt Nam công nghệ sản xuất ván dán chưa được phát triển đúng mức. Mặc dù hiện nay ở nước ta gỗ rừng tự nhiên có đường kính lớn ngày càng giảm; song nhiều loại gỗ mọc nhanh rừng trồng có nhiều tính năng phù
hợp với yêu cầu nguyên liệu để sản xuất ván dán - đó là một tiềm năng cho phát triển ngành sản xuất này [7]
Ván dán là sản phẩm thu được bằng cách dán các lớp ván mỏng lại với nhau nhờ chất kết dính trong điều kiện nhất định. Ván mỏng được tạo ra bằng phương pháp bóc hoặc lạng. Chiều dày của ván mỏng từ 1-10 mm [7].
Qua khảo nghiệm và thực tế sản xuất cho thấy rằng chỉ có một số lồi cây gỗ có tính chất cơ - lý phù hợp với q trình bóc và lạng. Thường những lồi cây này có cơng cắt bé, độ dẻo dai cao, đồng thời về mặt hình học gỗ phải tương đối tròn đều và thẳng. ở Việt Nam, chủ yếu sử dụng các loại gỗ có khối lượng riêng = 0.4-0.6g/cm3
và mềm. Ván dán chất lượng cao (độ bền cơ học), yêu cầu gỗ có khối lượng thể tích: 0.70-0.75 g/cm3
. Đường kính gỗ là một trong những yếu tố quan trọng, nó khơng chỉ ảnh hưởng đến tỷ suất ván mỏng, mà nó cịn ảnh hưởng đến năng suất lao động (trước hết ở cơng đoạn bóc ván mỏng). Theo ISO 2427 - 1974 (E), yêu cầu đường kính gỗ lớn hơn 18 cm [7].
Đối với gỗ Mỡ 10 tuổi có cấu tạo (gỗ thẳng thớ, mịn, sáng màu, ít mắt, trịn đều), tính chất vật lý (khối lượng thể tích từ 0,4-0,54g/cm3, tỷ lệ co dãn nhỏ,… ), tính chất cơ học (cường độ gỗ thấp, công cắt nhỏ…) Qua yêu cầu về nguyên liệu của công nghệ sản xuất ván dán ta thấy: gỗ Mỡ hồn tồn có thể đáp ứng được với công nghệ sản xuất ván dán. Tuy nhiên, đối với gỗ mỡ 10 tuổi chỉ một phần có thể sử dụng được trong cơng nghệ sản xuất ván dán do có một số cây có đường kính nhỏ hơn yêu cầu là 18 cm.
4.4.4. Trong một số lĩnh vực khác
4.4.4.1. Trong sản xuất bột giấy
Qua kết quả về cấu tạo, tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ Mỡ 10 tuổi. Ta có một số nhận xét sau gỗ Mỡ 10 tuổi mềm, nhẹ là ưu điểm thuận lợi khi băm nghiền dăm và phân ly sợi bằng hoá chất. Gỗ có màu sáng, thuận tiện cho việc tảy màu của bột giấy. Gỗ ít khuyết tật như: mắt, u bướu ... phù hợp với yêu cầu của nguyên liệu sản xuất bột giấy. Khả năng hút nước của gỗ Hông lớn nên dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ, thuận lợi cho quá trình nấu
bột. Sợi gỗ Mỡ 10 tuổi có chiều dài từ trung bình đến tương đối dài, vách tế bào sợi mỏng, đường kính sợi trung bình nên có thể sử dụng được trong cơng nghệ sản xuất bột giấy.
Tuy nhiên, để khẳng định một cách chính xác hơn nữa ta cần phải dựa trên thành phần hoá học của gỗ Mỡ như: Hàm lượng xenluloza, hàm lượng lignin, hàm lượng pentozan và tro, hàm lượng các chất tan trong cồn – benzen, kích thước của sợi xenluloza. Bởi vì những yếu tố này nó liên quan đến chất lượng và tỷ suất bột.
4.4.4.2. Trong sản xuất bút chì
Yêu cầu gỗ làm bút chì phải thẳng thớ, chất lượng gỗ đồng đều, mịn, ít co dãn, khơng cong vênh nứt nẻ. Khơng dùng gỗ có khả năng chịu lực cao, khơng hoặc ít dùng gỗ có hàm lượng nhựa cao. Gỗ dễ nhuộm màu, khả năng dán dính tốt. Gỗ dễ gia công cắt gọt [16]
So sánh với tiêu chuẩn gỗ làm bút chì tốt nhất chúng tơi thấy gỗ Mỡ đáp ứng tốt hầu hết những yêu cầu trên nhưng gỗ còn nhược điểm hơi mềm, do đó gỗ Mỡ 10 tuổi làm được bút chì nhưng khơng phải loại bút chì cao cấp.
Chƣơng 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu, phân tích và đánh giá về gỗ cây Mỡ 10 tuổi
được trồng tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn, chúng tôi đưa ra một số kết luận sau:
- Với những điều kiện sinh trưởng (đất đai, thời tiết, mật độ, khí hậu, …) khác nhau sẽ cho kết quả về đường kính và chiều cao của cây gỗ mỡ 10 tuổi là khác nhau.
- Đường kính và chiều cao cây gỗ Mỡ 10 tuổi có ảnh hưởng đến chất lượng cây gỗ như tính chất vật lý (độ ẩm tuyệt đối, độ hút nước, khối lượng thể tích, khả năng co dãn) và tính chất cơ học (độ bền ép dọc, độ bền kéo dọc, độ bền uốn tĩnh). Nhưng sự ảnh hưởng đó khơng nhiều lắm và không theo một quy luật cụ thể, có những tính chất khơng có sự ảnh hưởng của chiều cao hoặc cả hai như: khả năng dãn nở của gỗ.
- Chất lượng gỗ Mỡ 10 tuổi được trồng tại Bình Trung cho kết quả tốt nhất, nhưng đường kính trung bình lại nhỏ nhất. Điều đó phù hợp với quy luật, cây gỗ cùng độ tuổi phát triển nhanh hơn sẽ cho chất lượng gỗ thấp hơn. Tuy nhiên, sự chênh lệch đó là khơng đáng kể. Hay nói các khác, điều kiện sinh trưởng của cây có ảnh hưởng rất nhỏ tới chất lượng gỗ.
- Đối với gỗ Mỡ 10 tuổi, nếu có đường kính lớn hơn 20 cm thì dùng vào trong đồ mộc nội thất thông dụng, làm cửa và sản xuất ván ghép thanh là hợp lý nhất. Cịn đối với những gỗ có đường kính nhỏ hơn 20 cm thì nên dùng