Với mục đích mở rộng lĩnh vực sử dụng gỗ Bạch đàn nâu, đề tài cấp Bộ năm 2002 tiến hành nghiên cứu ở mức độ thí nghiệm nhằm xác định một số tính chất ván dăm từ nguyên liệu gỗ Bạch đàn
Trang 1Nghiên cứu xác định một số tính chất ván dăm
Gỗ Bạch đàn nâu (Eucalyptus urophylla)
Nguyễn Trọng Nhân
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Bạch đàn nâu (E urophylla) đã được trồng rộng rãi ở nhiều nơi, như ở một số vùng
của Inđônêxia, Braxin và Nam Trung Quốc
ở Việt Nam, Bạch đàn nâu được trồng nhiều ở Phú Thọ, mục đích chủ yếu để làm
nguyên liệu giấy Để làm nguyên liệu giấy, Bạch đàn nâu được khai thác ở cấp 8 tuổi
Với mục đích mở rộng lĩnh vực sử dụng gỗ Bạch đàn nâu, đề tài cấp Bộ năm 2002
tiến hành nghiên cứu ở mức độ thí nghiệm nhằm xác định một số tính chất ván dăm từ
nguyên liệu gỗ Bạch đàn nâu
1 Quá trình thực nghiệm
Trang 21.1.Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu gỗ Bạch đàn nâu phục vụ nghiên cứu được lấy tại Phù Ninh tỉnh Phú Thọ với 2 cấp tuổi là 6 và 8 tuổi Đặc điểm của gỗ nguyên liệu được ghi trong Bảng 1
Bảng 1 Đặc điểm gỗ E urophylla làm ván dăm
Trang 36 Độ pH của gỗ 5.8-6 5.8-6
Gỗ tròn nguyên liệu được băm thành dăm, khi băm, độ ẩm gỗ nguyên liệu không thấp hơn 60% Sau khi băm, dăm được sàng kỹ lấy dăm lớp trong với kích thước chiều dày 0.1-0.3mm, chiều rộng 2.5-3mm, chiều dài 10-15mm
Dăm không đúng kích thước được đưa vào máy nghiền để tạo dăm mặt kích thước trung bình chiều dày 0.1-0.3mm, chiều rộng 0.5mm, chiều dài 1.5-2mm Trước khi phun trộn keo, dăm thí nghiệm được sấy khô, độ ẩm lớp mặt từ 34%, lớp lõi từ 12%
1.2 Tạo ván thí nghiệm
Sử dụng keo urea-formadehyde làm chất kết dính để tạo ván dăm thí nghiệm Keo có hàm lượng khô 48-50%, thời gian chảy qua nhớt kế BZ-4 hết 25-30s, độ pH của keo 7-7.5 Lượng chất xúc tác NH4CL chiếm 1% so với keo
Ván thí nghiệm có kích thước 5cm x 50cm x 1,5cm, có 3 lớp, tỷ lệ dăm giữa các lớp
là 20/60/20(%) lượng keo lớp ngoài 12%, lượng keo lớp trong 8% so với lượng dăm khô Dự kiến chiều dày ván thí nghiệm s=15-16mm, khối lượng thể tích ván
Trang 40.70g/cm3, ván không sử dụng chất chống ẩm ép ván ở nhiệt độ 140-145 0C, thời gian kéo dài t=15 phút Số liệu ván dăm thí nghiệm được ghi ở bảng 2
Bảng 2 Số liệu ván dăm thí nghiệm
Tỷ lệ keo (%)
Ký hiệu
ván
Cấp tuổi cây
Khối lượng TT ván thí nghiệm
(g/cm 3 )
Loại ván dăm
thí nghiệm
Lớp ngoài
Lớp trong
Tỷ lệ dăm giữa các lớp
(%)
1.3.Xác định tính chất ván dăm thí nghiệm
Trang 5Sau khi ép, ván thí nghiệm được giữ 1 tuần ở trong phòng với nhiệt độ 350C, độ ẩm không khí 80%
Mỗi tấm ván thí nghiệm cắt lấy 5 mẫu để thử độ bền uốn tĩnh, các tính chất khác mỗi loại 5 mẫu được lấy từ phần không bị phá huỷ sau khi thử xác định độ bền uốn tĩnh
Một số tính chất ván dăm thí nghiệm được xác định dựa theo tiêu chuẩn OCT 10632-70 của Liên Xô cũ Số liệu trung bình một số tính chất chính của ván thí nghiệm bao gồm độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc và độ dãn nở dầy khi ngâm trong nước 24 giờ được ghi ở bảng 3
Bảng 3 Một số tính chất ván dăm thí nghiệm
Ký hiệu
ván
Cấp tuổi cây
Khối lượng
thể tích ván (g/cm 3 )
Độ bền
uốn tĩnh
(MPa)
Độ bền kéo
vuông góc
(MPa)
Tỷ lệ trương nở
chiều dày khi
ngâm nước 24 giờ
(%)
Trang 6BĐu6-70 6 0.70 18.89 0.36 16.78
2 Kết quả và thảo luận
2.1 Độ bền uốn tĩnh
Độ bền uốn tĩnh ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc vào khối lượng thể tích và tuổi cây được diễn tả ở sơ đồ 1
Theo sơ đồ này, độ bền uốn tĩnh của ván tăng dần theo khối lượng thể tích, đồng thời tăng dần theo cấp tuổi
Bạch đàn nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.7g/cm3,độ bền uốn tĩnh thấp nhất đạt 18.89MPa Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm3, độ bền uốn tĩnh cao nhất đạt 19.92MPa
Trang 7Bạch đàn nâu 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm3,độ bền uốn tĩnh thấp nhất đạt 20.78MPa Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm3, độ bền uốn tĩnh cao nhất đạt 21.22MPa
Sơ đồ 1 Tương quan giữa độ bền uốn tĩnh và khối lượng thể tích
theo cấp tuổi cây
2.2 Độ bền kéo vuông góc
Độ bền kéo vuông góc của ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc tuổi cây và khối lượng thể tích ván được diễn tả ở sơ đồ 2 Theo sơ đồ này, độ bền kéo vuông góc của ván tăng theo khối lượng thể tích ván, đồng thời cũng tăng theo cấp tuổi cây
1 7
1 8
1 9
2 0
2 1
2 2
C Ê p t u æ i c © y
0 7 0
0 7 5
Trang 8Bạch đàn nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm3,độ bền kéo vuông góc thấp nhất đạt 0.36MPa Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm3, độ bền kéo vuông góc cao nhất đạt 0.39MPa
Bạch đàn nâu 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm3,độ bền kéo vuông góc thấp nhất đạt 0.40MPa Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm3, độ bền kéo vuông góc cao nhất đạt 0.43MPa
Sơ đồ 2 Tương quan giữa độ bền kéo vuông góc và khối lượng
thể tích theo cấp tuổi cây
0 3 2
0 3 4
0 3 6
0 3 8
0 4
0 4 2
0 4 4
C Ê p t u æ i c © y
0 7 0
0 7 5
Trang 9Tỷ lệ trương nở chiều dày của ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc tuổi cây và khối
lượng thể tích ván được diễn tả ở sơ đồ 3 Theo sơ đồ này, độ dãn nở dầy của ván tăng
mạnh khi khối lượng thể tích của ván lớn, nhưng giảm khi tuổi cây tăng Bạch đàn nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm3, độ dãn nở dày cao nhất đạt 17.23% Keo lai 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.75g/cm3, độ dãn nở dầy cao nhất đạt 16.65%
Sơ đồ 3 Tương quan giữa tỷ lệ trương nở chiều dầy và khối lượng
thể tích theo cấp tuổi cây
1 5
1 5 5
1 6
1 6 5
1 7
1 7 5
C Ê p t u æ i c © y
0 7 5
Trang 10Trong tiêu chuẩn ngành 04TCN2-1999, ván dăm loại 1A, có chiều dày lớn hơn 13cm, nhỏ hơn 20cm, khối lượng thể tích từ 0.50 đến 0.85g/cm3 có độ bền uốn tĩnh lớn hơn hoặc bằng 15MPa, độ bền kéo vuông góc bề mặt ván lớn hơn hoặc bằng 0.35MPa
Các loại ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 6, 8 năm tuổi trở lên, với khối lượng thể tích 0.7g/cm3 và 0.75g/cm3 đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn ván dăm loại 1A theo tiêu chuẩn ngành 04TCN2-1999
3 Kết luận
Kết quả nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn nâu 6, 8 tuổi làm ván dăm của đề tài cấp bộ năm 2002 đã xác định, độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc, tỷ lệ trương nở chiều dày của ván phụ thuộc vào khối lượng thể tích của ván và vào tuổi cây
Độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc tăng theo khối lượng thể tích ván và tăng theo cấp tuổi cây Tỷ lệ trương nở chiều dầy tăng theo khối lượng thể tích ván và giảm khi cấp tuổi cây tăng
Ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 6 tuổi, loại ván 3 lớp, chất kết dính urea-formadehyde, keo lớp ngoài 12%, keo lớp trong 8%, với khối lượng thể tích 0.70g/cm3, 0.75g/cm3 đạt độ bền uốn tĩnh tuần tự 18.89MPa, 19.92MPa, độ bền kéo vuông góc tuần tự đạt 0.36MPa, 0.39MPa Tương tự, ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 8 tuổi với khối lượng thể tích 0.70g/cm3, 0.75g/cm3 đạt độ bền uốn tĩnh tuần tự 20.78MPa, 21.22MPa, độ bền
Trang 11kéo vuông góc tuần tự đạt 4.08MPa, 4.37MPa Các loại ván này đáp ứng yêu cầu loại ván 1A trong tiêu chuẩn cấp ngành 04TCN2-1999
Tài liệu tham khảo
1 Nguyễn Hoàng Nghĩa-Chọn giống Bạch đàn Eucalyptus theo sinh trưởng và kháng bệnh ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội-2000
2 G.M.F Vasman-sản xuất ván dăm nhà xuất bản Công nghiệp rừng,
Matxcova-1987
3 Tiêu chuẩn ngành 04TCN2-1999, ván dăm (định nghĩa, phạm vi ứng dụng, phân loại, phương pháp xác định một số tính chất chủ yếu, nhãn mác, đóng gói)
Summary
6,8-year-old E urophylla was used as raw material of particleboard Three-layered
particleboards of target board-density of 0.70, 0.75g/cm3 were produced with urea formaldehyde resin Bending strength (MOR), internal bond (IB) and thickness swelling (TS) satisfied the required properties of Type 1A of 04TCN2-1999 The
readings of MOR, IB and TS of three-layered particleboards of 6-year-old E
Trang 12urophylla with target board-density of 0.70g/cm3 were 18.89MPa, 0.36MPa, và
16.78% respectively, with target board-density of 0.75g/cm3 were 19.82MPa,
0.39MPa, và 17.23% respectively The readings of MOR, IB and TS of three-layered
particleboards of 8-year-old with target board-density of 0.70g/cm3 were 20.78MPa,
0.40MPa, và 15.45% respectively, with target board-density of 0.75g/cm3 were
21.22MPa, 0.43MPa, và 16.65 respectively Consequently 6 and 8-year-old E
urophylla may be a potential sourse of raw material for particleboards
