d. Tỷ lệ tăng thể tích (B) %
5.3.3. Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu bề mặt của mẫu gỗ trước và sau biến tính được thể hiện tại hình 5.8:
a b
c d
Hình 5.8: Hình ảnh SEM của mẫu gốc M1 (a,c) ở độ phĩng đại 2000 lần và mẫu M2 (b,d) ở độ phĩng đại 5000 lần.
Phân tích hình ảnh SEM ta nhận thấy ở cùng một độ phân giải giống nhau thì cĩ sự khác nhau rõ nét ở mẫu M1 (mẫu gỗ Mỡ trước biến tính) và M2 (mẫu gỗ Mỡ sau biến tính), đặc biệt ở độ phĩng đại 2000 lần và 5000 lần. Như vậy mẫu sau khi biến tính cĩ sự thay đổi về bề mặt vật liệu (bề mặt vật liệu sau biến tính đỡ gồ ghề, lồi lõm hơn). Điều đĩ cho thấy các tế bào gỗ đã bị trương một cách đều đặn, là yếu tố làm ổn định kích thước gỗ. Qua quan sát bề mặt gỗ chúng tơi khơng thấy vết nứt, biểu hiện của sự trương nở và đĩ là nhân tố làm giảm ổn định kích thước của gỗ biến tính.
Kết quả nghiên cứu là cơ sở để luận giải về khả năng và cơ chế của hiệu quả ổn định kích thước gỗ bằng biến tính hố học gỗ với PEG như sau:
Vì gỗ hấp thụ hơi nước làm cho mơ gỗ trương lên gây ra biến đổi kích thước. Quá trình trương cĩ xu hướng theo chiều tiếp tuyến nhiều hơn xuyên tâm. Khi độ ẩm đạt tới bão hồ thì sự biến đổi kích thước cũng dừng lạị Trên cơ sở vật lý đĩ, biến tính nhằm ổn định kích thước gỗ được thực hiện dựa trên hai cơ chế sau (theo Callum Ạ S. Hill) [61]:
(1) Lấp đầy các khơng gian rỗng trong mơ gỗ kể cả thành tế bào bằng một tác nhân hố học (cĩ hoặc khơng cĩ liên kết hố học với các cấu tử của gỗ) làm trương thành tế bàọ Kích thước của gỗ sẽ ổn định khi thành tế bào trương tương đương với độ trương ở trạng thái bão hồ nước.
(2) Dùng tác nhân hố học lấp đầy khơng gian rỗng trong mơ gỗ, tạo ra liên kết hố học qua cầu hydroxyl giữa tác nhân với các cấu tử của tế bào (hemicellulose, cellulose, lignin), tạo ra sự hạn chế trương nở của thành tế bào và ngăn chặn nước, hơi ẩm thâm nhập vào gỗ khi tiếp xúc với mơi trường khơng khí, làm cho gỗ trở nên kỵ nước. Đương nhiên, tác nhân được dùng trong trường hợp này phải khơng háo nước và cĩ những nhĩm chức liên kết được với nhĩm hydroxyl của các cấu tử trong mơ gỗ.
Trong hai cơ chế ổn định kích thước gỗ, mức độ thâm nhập của tác nhân biến tính vào thành tế bào gỗ cĩ sự khác nhaụ Khả năng thâm nhập vào thành tế bào phụ thuộc vào tính chất hố học, hố lý nhưng trước hết là kích thước phân tử của của tác nhân biến tính. Trong trường hợp gỗ mỡ biến tính bằng PEG-600, tác nhân biến tính khơng thấm sâu được vào thành thứ cấp của tế bào nhưng đã lấp đầy mao quản, khơng bào, và gian bào và cĩ thể cả thành sơ cấp của tế bào và hiệu quả ổn định kích thước theo cơ chế 2 đã trình bày trên.
Chương 6. THÀNH PHẦN HĨA HỌC, MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ HỌC VÀ TÍNH CHẤT CƠNG NGHỆ CỦA GỖ MỠ BIẾN TÍNH