2.1. Cơ sở khoa học
2.1.3. Những vấn đề về thuốc bảo quản và nguyên liệu
2.1.3.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thấm thuốc của gỗ - Cây Thông
- Tuổi gỗ thông là 10 tuổi
- Một số tính chất và đặc điểm của gỗ Thông:
+ Ngoại hình: Cây Thông có vỏ màu nâu đỏ. Gốc có màu sẫm hơn, khi già bong thành từng mảng. Cành non màu vàng nhạt hoặc hung, không có long.
+ Cấu tạo gỗ Thông: Gỗ Thông có lõi màu nâu vàng, gỗ giác và gỗ lõi phân biệt, thớ thô, không có lỗ mạch, quản bào chiếm 90% thể tích gỗ, chiều dài quản bào. 3.29 0.59mm, tế bào mô mềm xếp dọc thân cây, tia gỗ sắp xếp theo
chiều ngang thân cây chiếm 5-6% thể tích gỗ, số lượng ống dẫn nhựa dọc là 1.06 ống/mm2.
+ Các tính chất cơ, vật lý của gỗ Thông:
- Sức co dãn của gỗ: Là sự thay đổi về kích thước của gỗ khi độ ẩm của gỗ thay đổi trong khoảng từ 0% đến độ ẩm bão hòa thớ gỗ và ngược lại độ ẩm bão hòa thớ gỗ xuống 0%.
- Khối lượng thể tích của gỗ: 0.45g/cm3. - Giới hạn bền khi nén ngang thớ:
+ Nén ngang thớ toàn bộ theo chiều tiếp tuyến: 22 (Kg/cm2) + Nén ngang thớ toàn bộ theo chiều xuyên tâm: 22 (Kg/cm2)
+ Nén ngang thớ cục bộ theo chiều tiếp tuyến: 38 (Kg/cm2) + Nén ngang thớ cục bộ theo chiều xuyên tâm: 40 (Kg/cm2)
- Độ cưỡng tính:
+ Độ cưỡng tính theo mặt cắt ngang: 500 (Kg/cm2) + Độ cưỡng tính theo mặt cắt xuyên tâm: 400 (Kg/cm2) + Độ cưỡng tính theo mặt cắt tiếp tuyến: 450 (Kg/cm2) - Giới hạn bề khi uốn tĩnh:
+ Giới hạn bền theo chiều xuyên tâm: 420 (Kg/cm2) + Giới hạn bền theo chiều tiếp tuyến: 450 (Kg/cm2) + Loại gỗ :
Sức thấm của các lại gỗ khác nhau. Ngay trên cùng một cây gỗ ở gỗ giác và gỗ lõi cũng khác nhau. Do cấu tạo gỗ rất phức tập, con đường dẫn dung dịch thuốc bảo quản chủ yếu là hệ thống mạch gỗ, quản bào và lỗ thông ngang. Nếu kích thước của hệ thống này lớn thì sức thấm thuốc tăng. Do vậy, khối lượng thể tích là yếu tố cần quan tâm.
Yếu tố trong cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến sức thấm thuốc và thể bít. Thể bít là một loại chất chiết suất từ nguyên sinh cấu tạo nên, nó có vai trò như nút ngăn cản chất lỏng đi vào ống mạch.
+ Phương pháp ngâm :
Pha dung dịch về các nồng độ 15%, 25%, 35%. Rồi ngâm các nồng độ lên gỗ, sử dụng dụ cụ để ngâm gỗ cho đủ lượng dung dịch bao phủ hết gỗ rồi đem phơi để gỗ về độ ẩm < 20.
+ Loại thuốc, lượng thuốc, nồng độ thuốc:
Loại thuốc khác nhau thì lượng thuốc thấm và thời gian thấm thuốc là khác nhau. Trong cùng một loại thuốc khi thay đổi nồng độ dung dịch, lượng thuốc bảo quản sễ ảnh hưởng tới khả năng thấm thuốc. Có một vài trường hợp khi ngâm gỗ có độ ẩm cao với dung dịch thuốc nồng độ cao lúc này làm thay đổi quá trình thấm của thuốc vào gỗ. Từ thấm theo nguyên lý mao dẫn sang thấm theo nguyên lý khuếch tán.
+ Độ ẩm gỗ :
Với phương pháp ngâm thường thì độ ẩm trên điểm bão hòa thớ gỗ đôi khi không xác định được lượng thuốc thấm bằng phương pháp cân trong lượng. Do đó trong quá trình ngâm tẩm dung dịch ta cần chú ý tới độ ẩm của gỗ.
2.1.3.2. Chế phẩm bảo quản
+ Yêu cầu của chế phẩm bảo quản :
- Độc hại cao với sinh vật hại lâm sản nói chung.
- Không độc hại với con người và gia súc.
- Khả năng ổn định của thuốc lâu dài trong lâm sản khi sử dụng trong các môi trường khác nhau.
- Dễ thấm, thấm sâu vào lâm sản.
- Không làm ảnh hưởng đến tính chất của gỗ và giảm tối đa khả năng bén cháy của gỗ, không làm ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gỗ.
- Không ảnh hưởng đến màng keo dán và quá trình trang sức bề mặt.
- Không ăn mòn kim loại.
- Không gây ô nhiễm môi trường.
- Giá thành rẻ, thông dụng, dễ sử dụng.
+ Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản với nấm:
Mỗi loài nấm có một ngưỡng độ ẩm thích hợp cho quá trình phát triển, ngoài ra còn các điều kiện khác như oxy, nhiệt độ, ánh sáng và độ pH. Để phòng chống nấm gây hại lâm sản, người ta thường áp dụng các biện pháp kỹ thuật làm thay đổi điều kiện sống của nấm hoặc làm độc hóa nguồn thức ăn của nấm bằng các loại
thuốc bảo quản lâm sản. Chế phẩm bảo quản có hiệu lực đối với nấm khi được tẩm vào gỗ, trước hết nó đã tạo ra một môi trường khác hẳn với gỗ không tẩm chế phẩm, nó tước bỏ những điều kiện thuận lợi cho việc nảy mầm của các bào tử nấm, hơn thế nữa chế phẩm bảo quản còn phá hoại ngay các bào tử nấm, các hoạt chất của chế phẩm bảo quản thấm vào các bào tử phản ứng với các thành phần chủ yếu của bào tử làm cho bào tử không nảy mầm được. Kết quả tổng hợp các tác động nói trên của chế phẩm bảo quản là làm cho nấm bị biến dạng về hình thái hoặc bị tiêu diệt ngay trên gỗ tẩm chế phẩm bảo quản.
+ Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản với mối:
Chế phẩm bảo quản dùng để phòng trừ mối có thể xử lý diệt trực tiếp mối hoặc bằng lớp hóa chất độc ngăn không cho mối tiếp cận với nguồn thức ăn. Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản đối với mối là chế phẩm có thể làm tê liệt hệ thần kinh do chúng tiếp xúc trực tiếp với chế phẩm hoặc khi mối ăn phải gỗ đã tẩm chế phẩm. Chế phẩm có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn và các men tiêu hóa trong ruột mối làm cho thức ăn không tiêu hóa được.
+ Cơ chế thấm chế phẩm bảo quản :
Quá trình thấm chế phẩm bảo quản vào trong gỗ là do một hoặc nhiều quá trình tác động vào đó là các quá trình mao dẫn, tác động khuếch tán hoặc do tác động áp lực từ bên ngoài. Các tác động này, tùy từng trường hợp cụ thể nó có thể độc lập hoặc cùng lúc xảy ra.
+ Thấm do mao dẫn:
Theo tài liệu: lâm sản và bảo quản lâm sản, tập 2 của trường đại học Lâm Nghiệp xuất bản 1992, thì quá trình mao dẫn được miêu tả như sau:
Khi ngâm gỗ vào trong môi trường là dung dịch bảo quản dung dịch thấm được vào trong gỗ là nhờ áp lực mao dẫn. Hiện tượng này xảy ra khi gỗ có độ ẩm dưới điểm bão hòa thớ gỗ. Khi một vật rắn nhúng vào một dịch thể theo quy luật vật lý nơi tiếp giáp giữa dịch thể, chất rắn và không khí sẽ tạo ra bề mặt cong do sức căng bề mặt ngoài của chất lỏng và mức độ dính ướt của vật rắn nơi tiếp giáp giữa vật rắn và dịch thể tạo ra một góc và do đó xuất hiện hai loại áp lực mao quản thuận, nghịch khác nhau. Khi áp lực mao quản thuận sự thấm chế phẩm sẽ kém và ngược lại khi áp lực mao quản nghịch thì sự thấm thuốc sẽ tốt hơn.
Trên thực tế, do tế bào gỗ có cấu tạo không đồng nhất, đẳng hướng và một số loại gỗ còn có dầu nhựa cản trở sự thấm chế phẩm và việc xác định các thông số sẽ gặp khó khăn (Lê Xuân Tình và cs,1993) [14].
+ Thấm do khuếch tán:
Quá trình khuếch tán là quá trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau. Trong dung dịch quá trình khuếch tán làm cho dung dịch đồng nhất về khối lượng riêng và áp suất. Do vậy, các phần tử ion thuốc bảo quản hòa tan trong nước sẽ chuyển động với một động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến vào, áp suất đó do các phần tử gây lên. Áp suất này gọi là áp suất thẩm thấu. Trong ngâm tẩm gỗ vách tế bào gỗ có thể coi là màng bán thấm. Vận tốc chuyển động của các phân tử hoặc ion phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển dịch tăng lên. Bằng các phép đo chính xác, người ta đo được tốc độ chuyển động tỷ lệ với T (T là nhiệt độ). Áp suất thấm thấu phụ thuộc vào T, nếu T tăng thì áp suất tăng.
Đối với gỗ có độ ẩm cao, khi tẩm thuốc bảo quản, nước ở trong gỗ có xu hướng dịch chuyển ra dung dịch tẩm và các phân tử hoặc ion chất bảo quản sẽ dịch chuyển vào gỗ (Lê Xuân Tình và cs,1993) [14].
+ Thấm do áp lực bên ngoài từ:
Quá trình thấm này là do có áp lực được tạo ra từ bên ngoài tác động lên bề mặt dung dịch thuốc hoặc bề mặt gỗ. Áp lực này có thể được tạo ra bằng những hình thức sau:
Dùng thiết bị tạo áp suất nén áp lực lên bề mặt dung dịch chế phẩm. Trong thực tế người ta có thể kết hợp với rút chân không cho gỗ để tăng thêm độ chênh lệch áp suất.
Tạo ra chênh lệch cột áp giữa dung dịch thuốc và bề mặt gỗ bằng cách nâng độ cao của bình đựng chế phẩm lên so với bề mặt gỗ một độ cao nhất định.
Làm cho áp suất trong gỗ thấp hơn so vơi dung dịch thuốc ở bên ngoài bằng cách đun nóng gỗ lên cho nước và không khí trong gỗ thoát ra ngoài sau đó làm lạnh đột ngột trong dung dịch thuốc.
Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sản, cần chọn loại thuốc bảo quản và dung môi có khối lượng riêng nhỏ để cho quá trình thuốc thấm vào gỗ được thuận lợi (Lê Xuân Tình và cs,1993) [14].