của thuốc XM-5B, BB, NaF-BB.
0 5 10 15 20 25 30 35 40
4 tuần 8 tuần 12 tuần
Thời gian ủ (tuần)
Đ ộ sâ u tấ m th uố c (m m ) XM-5B BB NaF-BB 6.7 26.7 3 29.41 8.6 29.19 33.7 4 9.6 32.9 35.5
4.4. Nhận xét và thảo luận về kết quả nghiên cứu cứu
4.4.1. Nhận xét và thảo luận về kết quả xác định độ ẩm ban đầu của gỗ thí nghiệm. ban đầu của gỗ thí nghiệm.
Từ kết quả ở bảng 4.1, độ ẩm ban đầu của gỗ Wđ = 101.54 > 100% là cao. Độ ẩm cao rất thuận lợi cho quá trình ngâm tẩm bằng phơng pháp khuyếch tán. Theo luận văn tốt nghiệp của Vũ Hà Phơng (2000), Hoàng Tùng Lâm (2001) và đặc biệt là của Hoàng Minh Huấn (2002) ta thấy ẩm độ gỗ có tác động rất lớn đến khả năng thấm thuốc của gỗ. Điều đó có thể giải thích rằng, ở mức độ ẩm gỗ cao hơn điểm bão hoà thớ gỗ, thuốc thấm vào gỗ chủ yếu theo nguyên lý khuyếch tán. Sự chênh lệch nồng độ giữa môi trờng dung dịch thuốc và nớc trong gỗ càng lớn thì khả năng khuyếch tán càng tăng. Khi đó nớc là trung gian dẫn truyền thuốc bảo quản vào trong gỗ. Các phân tử thuốc dịch chuyển từ môi trờng dung dịch vào gỗ. Một phần các phân tử nớc ở trong gỗ lại dịch chuyển ngợc trở ra môi trờng dung dịch thuốc nhằm trung hoà nồng độ dung dịch. Khi độ ẩm gỗ cao hơn mức bão hà thớ gỗ, tức trong khoang rỗng của tế bào bắt đầu chứa nớc tự do. Nếu ẩm tự do cha đủ lớn để lấp đầy hệ thống mao mạch thì chuyển động của chất lỏng không vợt qua các túi khí kín đợc tạo ra trong mao mạch (hiệu ứng Jamen). Do vậy, lợng thuốc thấm vào trong gỗ không sâu và không nhiều. Nhng khi nớc trong gỗ đủ lớn để lấp đầy các khoảng trống trong tế bào gỗ, thì khả năng thấm thuốc của gỗ tăng lên rất nhiều so với khả năng thấm thuốc khi gỗ ở độ ẩm dới mức độ ẩm bào hoà thớ gỗ. Điều đó một lần nữa làm sáng tỏ lý thuyết khuyếch tán của thuốc bảo quản khi ngâm tẩm gỗ bạch đàn trắng, độ sâu thấm thuốc ở gỗ có độ ẩm > 100%.. T.S Lê Duy Phơng đã nghiên cứu với gỗ keo lai, độ sâu thấm thuốc ở gỗ có độ ẩm 95% bao giờ cũng cao hơn ở gỗ có độ ẩm 80% và 65%. [26]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 độ ẩm 49.42 54.24 67.56 77.25 88.2 Độ ẩm (%) C h iề u s â u t h ấ m t h u ố
Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn Mối quan hệ giữa độ ẩm và độ sâu thấm thuốc [10].
4.4.2 Nhận xét và thảo luận về kết quả xác định độ sâuthấm thuốc của gỗ thí nghiệm sâuthấm thuốc của gỗ thí nghiệm
Độ sâu thấm thuốc của gỗ bạch đàn trắng tăng lên khi thời gian ủ tăng, ở thời gian ủ 4 tuần độ sâu thấm thuốc là thấp nhất và ở thời gian ủ 12 tuần độ sâu thấm thuốc là cao nhất. Hay độ sâu thấm thuốc tỷ lệ thuận với thời gian ủ. Nhng mức độ tăng chiều sâu thấm thuốc không đều nhau, ở giai đoạn đầu tăng nhanh càng kéo dài thời gian ủ ĐSTT tăng càng chậm dần. Điều này có thể giải thích nh sau: Trong vách tế bào, Xenluloza là thành phần cơ bản Trong mạch phân tử xenluloza, mỗi một gốc đờng gluco có ba nhóm OH tự do ở các vị trí 2, 4, 6. Các nhóm OH này có thể tạo ra rất nhiều liên kết hoá học với các ion mang điện tích dơng và có xu hớng đẩy các ion mang điện tích âm. Khi hoá chất bảo quản hoà tan trong dung môi nớc cũng sẽ phân ly thành các ion mang điện tích. Các ion này liên kết với gốc OH của phân tử xenluloza tạo thành hiện tợng ‘nhị điện’. Hiện tợng này sẽ dẫn đến một số phần tử của thuốc cố định vào vách tế bào, làm cho nồng độ ion tham gia khuyếch tán giảm xuống. Dẫn đến độ sâu thấm thuốc của gỗ bạch đàn trắng thời gian ủ 8 tuần tăng nhiều hơn độ sâu thấm thuốc khi ủ 12 tuần. Tốc độ tăng này đến một mức độ nào đó sẽ không tăng nữa.
Cấu tạo gỗ là nguyên nhân làm cho độ sâu thấm thuốc tăng nh vậy vì trong công nghệ bảo quản gỗ cấu tạo gỗ đợc thể hiện ở 03 thành phần đó là tia gỗ, mạch gỗ, mao mạch. Nếu kích thớc và mật độ của các thành phần này mà lớn thì độ sâu thấm thuốc tăng và ngợc lại. Cho nên ở đây bạch đàn trắng có cấu tạo lỗ mạch tơng đối lớn xếp phân tán với số lợng lớn, tia gỗ có kích thớc trung bình. Đây là những yếu tố làm thuốc thấm sâu vào trong gỗ, gỗ giác có mật độ và kích thớc lớn hơn gỗ lõi. Điều này làm cho gỗ giác có độ sâu thấm
thuốc cao hơn gỗ lõi. Ngoài ra độ ẩm ban đầu rất cao, khối lợng của gỗ là trung bình làm thúc đẩy quá trình thấm thuốc vào trong gỗ sâu hơn.
Độ sâu thấm thuốc còn tuỳ thuộc vào từng loại thuốc bảo quản. ở đây thuốc XM 5B có độ sâu thấm thuốc là thấp nhất, sau đó đến BB và ĐSTT lớn nhất là BB - NaF . Sự chênh lệch nhau về độ sâu thấm thuốc nh vậy có thể giải thích nh sau:
Các thành phần có trong thuốc bảo quản, phân tử lợng của các thuốc khác nhau thì độ sâu thấm thuốc khác nhau (Cu=64 trong khi đó B=10.82). khi các loại thuốc này thấm vào trong gỗ thuốc sẽ tạo dạng phức bám vào gỗ. Có thể khi thuốc thấm vào gỗ các phản ứng sẩy ra, phản ứng của thuốc XM-5B với các thành phần trong gỗ tạo phức nhanh hơn thuốc BB, BB- NaF, làm bịt đờng dẫn nên thuốc không thể vào sâu trong gỗ.
Phơng trình tạo phức sẩy ra nh sau:
8CuSO4 + Na2Cr2O7 + 2CrO3 + 9H2O = 2Cu[Cr2(SO4)4]H2O + 2NaOH + 6Cu(OH)2 + 6O2
Mặt khác khi hỗn hợp Boron kết hợp với NaF (thuốc có khả năng hoà tan rất tốt) làm tăng độ hoà tan của hỗn hợp BB-NaF. Tạo thành hỗn hợp thuốc đồng nhất nên các phân tử thuốc dễ dàng thấm sâu vào trong gỗ.
Điều đó chính tỏ rằng thuốc bảo quản có mặt của Boron là rất tốt.
Quá trình khuyếch tán còn chịu ảnh hởng của phản ứng giữa các ion điện tích và vách tế bào. Thuốc bảo quản do những điện tử có hoá trị một cấu thành tác động vào vách tế bào ít hơn so với thuốc bảo quản do những ion có hoá trị cao. Vì vậy thuốc bảo quản có hoá trị cao thì sự khuyếch tán càng giảm. Điều đó cho chúng ta thấy thuốc bảo quản có chứa Cr6+ khả năng khuyếch tán kém hơn thuốc bảo quản có chứa B3+; đây là một trong những nguyên nhân làm cho ĐSTT của mỗi loạl thuốc khác nhau.
Trong vách tế bào Xenluloza là thành phần cơ bản của vách tế bào gỗ. Trong mạch phân tử xenluloza, mỗi một gốc đờng gluco có ba nhóm OH tự do ở các vị trí 2, 4, 6. Các nhóm OH này có thể tạo ra rất nhiều liên kết hoá học với các ion mang điện tích dơng và có xu hớng đẩy các ion mang điện tích âm. Khi hoá chất bảo quản hoà tan trong dung môi nớc cũng sẽ phân ly thành các ion mang điện tích. Các ion này liên kết với gốc OH của phân tử xenluloza tạo thành hiện tợng ‘nhị điện’. Hiện tợng này sẽ dẫn đến một số phần tử của thuốc cố định vào vách tế bào, làm cho nồng độ ion tham gia khuyếch tán giảm xuống. Nên độ sâu thấm thuốc của gỗ bạch đàn trắng thời gian ủ 8 tuần tăng nhiều hơn độ sâu thấm thuốc khi ủ 12 tuần. Tốc độ tăng này đến một mức độ nào đó sẽ không tăng nữa.
Phần 5