Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, thời gian xử lý bằng dung dịch ammoniac, tỷ suất nén đến chất lượng gỗ bồ đề (styrax tonkinensis pierre) biến tính theo phương pháp hóa dẻo nén ép

Theo quan điểm của chúng tôi, để phù hợp điều kiện sản xuất hiện tại của Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ biến tính gỗ nên tập chung vào phương pháp nhiệt hoá cơ, trong đó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Tây - 2006

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hướng dẫn khoa học: TS Trần Văn Chứ

Hà Tây – 2006

Nhân dịp hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi xin chân thành cảm ơn TS Trần

Văn Chứ, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cảm ơn Khoa Sau Đại Học - Trường Đại học Lâm nghiệp, cùng các thầy cô

giáo, toàn thể cán bộ Trung tâm thực nghiệm và chuyển giao kỹ thuật Công nghiệp rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Cục chế biến nông lâm sản và nghề muối đã đóng góp ý kiến và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Cảm ơn các cán bộ kỹ thuật của Trung tâm nghiên cứu và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng và Phòng thí nghiệm Trường Đại học Lâm nghiệp; Phòng Tài nguyên thực vật rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã hướng dẫn kỹ thuật và hỗ trợ các trang thiết bị nghiên cứu, thử nghiệm tốt nhất giúp tôi thực hiện

Lời cảm ơn

1.3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU

8

2.1 ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN VẬT LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH

HOÁ DẺO - NÉN ÉP

15

2.1.1.1 Các thành phần cơ bản của vật liệu gỗ là đối tượng nghiên cứu của

NGÂM GỖ

2.3.1 Khả năng thấm hóa chất theo nguyên lý khuyết tán 29 2.3.2 Khả năng thấm hóa chất theo nguyên lý mao dẫn 31

3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH GỖ BỒ ĐỀ THEO

PHƯƠNG PHÁP HOÁ DẺO – NÉN ÉP

33

3.2.1 Nguyên liệu gỗ bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) 34

4.2 TỶ LỆ CO RÚT, DÃN NỞ, TRƯƠNG DÃN CỦA GỖ BỒ ĐỀ BIẾN

TÍNH

47

4.2.5 Tỷ lệ trương dãn tiếp tuyến 53

4.5 KHẢ NĂNG TRANG SỨC BỀ MẶT CỦA GỖ BỒ ĐỀ SAU KHI

ĐƯỢC XỬ LÝ AMONIAC

61

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cùng với tiến bộ của khoa học kỹ thuật, ngành khoa học vật liệu đã phát triển mạnh mẽ và tạo ra nhiều loại vật liệu mới phục vụ cuộc sống của nhân loại, ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực như giao thông, xây dựng, chế tạo máy, điện

tử, viễn thông, y tế…và hiện nay các nhà khoa học đang quan tâm nghiên cứu những công nghệ kỳ diệu khác như công nghệ nano (vật liệu có kích thước 1-100 nm) Trong đó, các loại vật liệu như kim loại, plastic, composite… đã thay thế vật liệu gỗ để sản xuất đồ nội, ngoại thất, kết cấu xây dựng, giao thông… vì có thể được sản suất hàng loạt với mức độ đồng đề cao và giá thành thấp

Tuy nhiên, so với nhiều vật liệu khác, gỗ vẫn là một loại vật liệu có hệ số phẩm chất cao, có khả năng cách nhiệt, cách âm, hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ, vân thớ đẹp, dễ gia công chế biến, trang sức bề mặt… Vì vậy, nhu cầu của xã hội về gỗ và sản phẩm gỗ ngày càng tăng cả về khối lượng và chất lượng Thực tế đã chứng minh, các quốc gia có nền công nghiệp càng phát triển tiêu thụ gỗ càng nhiều Theo

dự thảo “Chiến lược Lâm nghiệp quốc gia” [13], lượng tiêu thụ gỗ xẻ hàng năm/1000 người tại các nước như sau: Ấn độ (7 m3); Trung quốc (12 m3); Malaysia (109 m3); Thái Lan (75 m3); Hàn quốc (126 m3); Brazil (110 m3); Mỹ (420 m3); Đức (216 m3)

Nhưng vật liệu gỗ cũng có một số nhược điểm như mềm xốp; dễ cháy; dễ hút

ẩm gây ra cong vênh, nứt nẻ, biến hình; tính chất cơ học thấp Trong khi đó, đối với một số lĩnh vực, vật liệu gỗ rất quan trọng, ít vật liệu khác có thể thay thế Ví dụ, tay đập, thoi dệt; bạc trục chân vịt tàu thuỷ, các chi tiết truyền động có khả năng chịu mài mòn và tự bôi trơn; nhạc cụ, dụng cụ thể thao, tà vẹt…

Để khắc phục những nhược điểm và lợi dụng những đặc tính quý kể trên, các nhà khoa học đã tìm nhiều giải pháp cải thiện tính chất và nâng cao giá trị sử dụng của vật liệu gỗ Vì vậy, khoa học biến tính gỗ đã ra đời và phát triển rất nhanh với những giải pháp kỹ thuật hiện đại như hoá học cao phân tử, dùng tia γ thậm chí sử dụng năng lượng nguyên tử Cho đến nay, rất nhiều quốc gia có công nghiệp phát

triến như Nga, Mỹ, Pháp, Ba Lan, Ý, Đức, Nhật Bản, Trung quốc… đã quan tâm nghiên cứu và ứng dụng công nghệ biến tính gỗ Các sản phẩm gỗ biến tính được ứng dụng rất phổ biến tại các quốc gia này và trên thị trường nói chung

Công nghệ biến gỗ là một trong những biện pháp hữu hiệu để giải quyết vấn

đề khan hiếm nguyên liệu cũng như tạo ra các loại vật liệu có hệ số phẩm chất và giá trị sử dụng tốt hơn gỗ nguyên Theo xu thế chung của ngành công nghiệp chế biến lâm sản, Việt Nam đang bắt đầu tiếp cận công nghệ biến tính gỗ với những giải pháp đơn giản, phù hợp điều kiện kỹ thuật, thiết bị hiện có

Theo quan điểm của chúng tôi, để phù hợp điều kiện sản xuất hiện tại của Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ biến tính gỗ nên tập chung vào phương pháp nhiệt hoá cơ, trong đó việc sử dụng hoá chất để hoá dẻo gỗ là có hiệu quả nhất

Với giải pháp hoá dẻo gỗ bằng hoá chất, các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến mức độ hoá dẻo gỗ gồm loại gỗ, hoá chất, nồng độ hoá chất, thời gian xử lý, kích thước phôi gỗ, áp lực ngâm tẩm… Trong quá trình nén ép, tỷ suất nén, chiều dày phôi gỗ, nhiệt độ nén ép, phương pháp nén ép (nén kín hay nén hở, phương áp lực nén), tốc độ nén… là các yếu tố quyết định khả năng tăng khối lượng thể tích và ảnh hưởng đến các tính chất cơ học, vật lý của gỗ nén

Trong quá trình công tác và nghiên cứu chúng tôi nhận thấy, cũng như một

số loại cây rừng trồng mọc nhanh khác, Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) là loại cây

có tốc độ sinh trưởng, phát triển nhanh, nhưng có nhược điểm là độ bền tự nhiên kém, dễ bị cong vênh, biến hình, khó bảo quản, chưa đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc cao cấp, mộc xây dựng, trang trí nội thất, mộc giả cổ… Hiện tại, gỗ Bồ đề chủ yếu được sử dụng để sản xuất giấy, diêm, bút chì, ván dán Vì vậy, những cây gỗ Bồ đề có đường kính lớn không được sử dụng hiệu quả sẽ gây lãng phí, trong khi chúng ta đang thiếu nguyên liệu để sản xuất đồ gỗ

Theo đó, yêu cầu thực tế đặt ra đối với các nhà khoa học, nhà sản xuất là phải tìm các biện pháp nâng cao chất lượng, thẩm mỹ của gỗ rừng trồng mọc nhanh nói chung, trong đó có gỗ Bồ đề

Xuất phát từ yêu cầu trên, để góp phần đóng góp những công trình nghiên cứu cơ bản trong công nghệ biến tính gỗ, được sự phân công của Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa sau đại học, chúng tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, thời gian xử lý bằng dung dịch amoniac, tỷ suất nén đến chất lượng gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) biến tính theo phương pháp hoá dẻo – nén ép”

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến gỗ thế giới đang tìm các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ và nâng cao chất lượng gỗ

Đến cuối thế kỷ 20, ngành công nghiệp chế biến gỗ đã phát triển mạnh với các dây chuyền sản xuất ván nhân tạo, giấy, công nghệ xẻ hiện đại như dùng laser, tia nước áp lực cao nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ

Ngoài ra, việc nghiên cứu theo hướng nâng cao chất lượng gỗ đã và đang được quan tâm ở nhiều quốc gia trên thế giới Theo xu hướng này, hiện có 5 phương pháp biến tính gỗ, đó là nhiệt-cơ; nhiệt-hoá-cơ; hoá-cơ; hoá học và bức xạ-hoá học Mục đích của các phương pháp trên đều nhằm nâng cao khối lượng thể tích và độ bền của gỗ

Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng gỗ của Việt Nam đang tăng nhanh, cả cho tiêu dùng nội địa và xuất khẩu Năm 2005 kim ngạch xuất khẩu sản phẩm gỗ đạt 1,5 tỷ USD, theo đó Chính phủ đã xếp sản phẩm gỗ vào nhóm 10 mặt hàng xuất khẩu chiến lược

Tuy nhiên, hiện nay ngành công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam đang phải đối mặt với thực trạng thiếu nguyên liệu, hàng năm phải nhập khẩu khoảng 70-80% nguyên liệu cho nhu cầu, trong đó gỗ rừng tự nhiên quý hiếm, chất lượng cao chiếm

tỷ lệ rất lớn

Trong khi đó, bằng nỗ lực của các Chương trình trồng rừng, ngành Lâm nghiệp Việt Nam đã cung ứng được một sản lượng lớn gỗ rừng trồng Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm tăng trưởng nhanh, có khả năng tái sinh, nhưng gỗ rừng trồng còn một số nhược điểm như gỗ mềm, khối lượng thể tích nhỏ, độ bền thấp

Trong 5-10 năm tới, nguyên liệu gỗ sẽ càng khan hiếm vì các lý do sau: Một mặt, cùng với sự phát triển nhanh của ngành công nghiệp chế biến gỗ, nhu cầu tiêu dùng nguyên liệu gỗ sẽ tăng Mặt khác, do áp lực của các Tổ chức môi trường quốc

tế, các Hiệp hội người tiêu dùng, buộc các Chính phủ phải xiết chặt quản lý hoạt động khai thác và hạn chế xuất khẩu gỗ

Đến nay, Việt Nam chỉ nhập khẩu 2 loại sản phẩm gỗ biến tính, đó là bạc trục chân vịt tàu biển và tay đập thoi dệt cho ngành dệt Nhưng chúng tôi cho rằng, nhu cầu sử dụng gỗ biến tính ở Việt Nam trong những năm tới là rất lớn, bởi vì nguồn nguyên liệu gỗ rừng tự nhiên, trong đó có các loại gỗ quý phục vụ chế biến sản phẩm mộc truyền thống, mộc xây dựng, mộc cao cấp ngày càng khan hiếm

Vì vậy, việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ biến tính gỗ nâng cao chất lượng và độ bền gỗ rừng trồng là yêu cầu cấp bách đặt ra, góp phần nâng cao chất

lượng gỗ rừng trồng, đáp ứng nhu cầu nguyên liệu liệu gỗ

1.2 LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Vấn đề nghiên cứu trong đề tài này là hai quá trình hoá dẻo và nén ép thuộc lĩnh vực sản xuất gỗ nén

Những năm 1930, các nhà khoa học Nga đã nghiên cứu nén ép gỗ tạo ra thoi dệt và tay đập của máy dệt Sau đó, họ đã sử dụng phương pháp này để tạo ra những chi tiết truyền động có khả năng chịu mài mòn, tự bôi trơn Tuy nhiên, theo phương pháp này, gỗ nén không ổn định hình dạng, luôn có xu thế đàn hồi trở lại

Để khắc phục hiện tượng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu đưa vào gỗ các hoá chất dưới dạng monome hoặc polyme Năm 1936, một số nhà khoa học Nga đã đưa vào gỗ dung dịch Bakelit 5-10%

Cũng khoảng những năm 1930, gỗ nén đã được nghiên cứu và ứng dụng tại một số nước phát triển như: Nga, Đức, Mỹ, Nhật, Trung Quốc…để tăng độ bền tự nhiên của gỗ bằng phương pháp nén ép tăng khối lượng thể tích gỗ sau khi đã hoá dẻo bằng nhiều phương pháp khác nhau

Về mặt ứng dụng, Đức là nước đầu tiên sản xuất ra gỗ nén vào những năm

1930 và bán ra sản phẩm Lignstone làm thoi dệt, tay nắm công cụ, ống sợi…

Đầu năm 1932, tại Nga có hai giải pháp tăng tính chất cơ lý của gỗ bằng phương pháp nén ép Trong đó có phương pháp nén ép kết hợp việc làm nóng gỗ ở

trong môi trường hơi nước bão hoà hoặc gỗ được tẩm trước, gỗ được xử lý trong môi trường độ ẩm cao để hoá mềm Các nhà khoa học của trường Đại học Varonhezơ và các Nhà máy chế tạo máy ở Varonhezơ đã dựa vào phương pháp Khukhrenxki tạo ra phương pháp nén ép gỗ sản xuất các chi tiết máy

Tác giả V.A Bazenova [19] nhận xét, Viện Công nghiệp rừng Leningrat đã tạo ra lý thuyết và ứng dụng gỗ tự nén

Những năm 1950, một số nhà máy ở Thượng Hải, Bắc Kinh, Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu sản xuất các chi tiết gỗ uốn cong Nhà máy đồ mộc Thượng Hải đã xuất khẩu ghế gấp uốn cong với khối lượng lớn

Những năm gần đây, Trường Đại học Lâm nghiệp Nam Kinh – Trung Quốc

đã nghiên cứu uốn gỗ kết hợp hóa mềm bằng dòng điện cao tần, sử dụng kỹ thuật

xử lý bằng hóa chất và định hình uốn cong gỗ

Gỗ nén có nhược điểm là kích thước không ổn định trong môi trường ẩm, dễ hút ẩm đàn hồi trở về trạng thái ban đầu Mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu

về quá trình tạo gỗ nén, nhưng hiện tượng đàn hồi trở lại vẫn chưa được xử lý triệt

để và cần được tiếp tục nghiên cứu theo nhiều cách tiếp cận khác nhau

Theo V G Matveeva [21, tr.24], khi tăng tỷ xuất nén, độ bền của gỗ sẽ tăng lên mà không phụ thuộc vào phương pháp nén, với tỷ suất nén tối đa, độ bền của gỗ tăng nhanh

Các nhà khoa học Mỹ, Trung quốc đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian

ép, độ ẩm gỗ, nhiệt độ, áp lực ép đối với mức độ đàn hồi của gỗ nén Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi nén ép ở nhiệt độ 170-180oC (nhiệt độ thuỷ tinh hoá biến đổi), lignin được hoá dẻo và linh động, giảm nội ứng suất và gỗ nén tương đối ổn định kích thước

Các nước phát triển đã sử dụng nhiều phương pháp từ đơn giản đến phức tạp

để hoá dẻo gỗ trước khi (hoặc đồng thời) nén ép định hình như: hấp luộc; gia nhiệt cao tần; gia nhiệt viba (phổ biến tại Nhật Bản và hiệu quả hoá mềm rất tốt); xử lý bằng chất hoá học như xử lý kiềm, xử lý amoniac, urea

Stamm là người đầu tiên sử dụng amoniac để hoá mềm gỗ vào năm 1955 Phương pháp này có ưu điểm hoá mềm triệt để hầu như tất cả các loại gỗ lá rộng; thời gian ngắn, áp lực nén thấp, ít phế phẩm và tỷ lệ phục hồi nhỏ Các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ hoá mềm gỗ gồm thời gian, nhiệt độ, áp lực ngâm tẩm, biện pháp xử lý sau khi hoá dẻo, và loại gỗ Các tính chất của gỗ thay đổi sau khi được hoá mềm bằng amoniac và sau quá trình nén ép với mức độ khác nhau, nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ có tính hệ thống

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Việc nghiên cứu sử dụng các sản phẩm gỗ biến tính ở Việt Nam đến nay vẫn còn rất hạn chế Những năm 60 của thế kỷ 20, Nhà máy gỗ Cầu Đuống đã sản xuất sản phẩm tay đập và thoi dệt từ ván mỏng dán ép nhiều lớp, có thể tạm coi đây là sản phẩm gỗ biến tính đầu tiên ở Việt Nam, theo phương pháp nhiệt-hoá-cơ

Cuối những năm 1980, Nguyễn Trọng Nhân và các cộng sự ở Viện Công nghiệp rừng (Viện KHLN Việt Nam ngày nay [18] đã nghiên cứu tẩm dung dịch Phenolformaldehyd và nén ép với tỷ suất nén 40-45% để biến tính gỗ mỡ để làm thoi dệt, theo phương pháp nhiệt-hoá-cơ Kết quả đã nâng cao độ bền cơ học, độ cứng gấp 2-3 lần gỗ mỡ nguyên

Các tác giả Nguyễn Xuân Khu [6], [7], Đàm Bính [6], Nguyễn Vũ Lâm [8],

Lê Duy Phương [10] và các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm đối với khả năng thấm của một số loại thuốc bảo quản với các cấp nồng độ, loại gỗ khác nhau Tuy nhiên, lượng thuốc thấm vào gỗ là chỉ tiêu để đánh giá các quá trình bảo quản gỗ, chưa thể hiện mức độ ảnh hưởng đối với các tính chất cơ học, vật lý của gỗ

Vũ Huy Đại [5] và các cộng sự ở Trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu ảnh hưởng của đơn yếu tố tỷ suất nén đến một số tính chất của gỗ biến tính

Chúng tôi cho rằng, số công trình nghiên cứu biến tính gỗ tại Việt Nam còn quá ít vì các nguyên nhân chủ quan và khách quan sau:

Trong suốt thời gian dài từ những năm 1960-1995, nguồn nguyên liệu gỗ tại Việt Nam còn nhiều, chủ yếu là gỗ rừng tự nhiên, gỗ rừng trồng chưa nhiều và cho

đến nay, tâm lý sử dụng gỗ rừng tự nhiên vẫn chưa được thay đổi hoàn toàn đối với đại bộ phận người dân Việt Nam

Cùng với trình độ hạn chế của khoa học kỹ thuật trong nước, nhu cầu tiêu dùng sản phẩm gỗ biến tính chưa nhiều, như đã nói hiện nay Việt Nam chỉ nhập hai loại sản phẩm gỗ biến tính là bạc trục chân vịt tàu biển và tay đập thoi dệt cho ngành dệt

Công nghệ biến tính gỗ là một lĩnh vực bao gồm nhiều môn khoa học kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp như đã nói, trong điều kiện hiện nay của Việt Nam, các nhà khoa học mới chỉ bước đầu nghiên cứu mang tính hệ thống lý thuyết và các công trình nghiên cứu cơ bản Nhưng theo xu thế chung của thế giới, nhu cầu thực

tế của thị trường trong nước, trong tương lai không xa ngành công nghiệp chế biến lâm sản Việt Nam sẽ quan tâm nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này như một đòi hỏi khách quan, thông qua các hoạt động thương mại, du nhập sản phẩm, công nghệ, thiết bị từ các nước có nhiều thành tựu về khoa học biến tính gỗ

Để thực hiện đề tài này, chúng tôi lựa chọn vấn đề nghiên cứu là sự thay đổi nồng độ, thời gian xử lý bằng dung dịch amoniac, tỷ suất nén khi tiến hành biến tính gỗ theo phương pháp hoá dẻo-nén ép

1.3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu

 Mục tiêu cụ thể

- Xác định ảnh hưởng của nồng độ, thời gian xử lý bằng dung dịch amoniac,

tỷ suất nén đến một số tính chất cơ bản của gỗ Bồ đề biến tính

- Xác định được các thông số công nghệ (nồng độ hoá chất, thời gian xử lý,

tỷ suất nén) hợp lý khi biến tính gỗ

1.3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số nồng độ, thời gian xử lý dung dịch amoniac và tỷ suất nén đến chất lượng gỗ Bồ đề biến tính

- Nghiên cứu ảnh hưởng của amoniac đến khả năng trang sức của gỗ Bồ đề sau khi biến tính

1.3.3 Phương pháp nghiên cứu

1.3.3.1 Phương pháp kế thừa

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu cơ bản về đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu của gỗ Bồ đề

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về khoa học biến tính

gỗ theo phương pháp nhiệt-hoá-cơ

1.3.3.2 Phương pháp thực nghiệm

a) Lập thí nghiệm đa yếu tố theo lý thuyết quy hoạch thực nghiệm bậc hai với ma

trận thực nghiệm, mức và bước thay đổi các thông số như bảng (1.1) và bảng (1.2)

Bảng 1.1 Mức, bước thay đổi các thông số

Bảng 1.2 Ma trận quy hoạch thực nghiệm

X2 : Thời gian ngâm gỗ τ (ngày);

X3 : Các cấp nồng độ dung dịch Amonihydroxyt (NH4OH);

Số lượng mẫu n được xác định theo công thức sau:

n = k(2m + 2m + 1) (1.1) Trong đó: k: số lần lặp, k = 3;

m: số biến (yếu tố thay đổi), m = 3

Theo đó, số lượng mẫu n = 15

b) Sau khi cắt mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng gỗ Bồ đề biến tính theo tiêu

chuẩn phù hợp, tiến hành xử lý số liệu thực nghiệm bằng lý thuyết thống kê toán học để nghiên cứu ảnh hưởng chéo của các thông số đầu vào đến chất lượng và tìm

ra các thông số tối ưu với sự trợ giúp của Computer

 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố

Để so sánh phương sai do sự thay đổi thông số gây nên và phương sai do nhiễu gây nên, chúng tôi dùng chuẩn Fisher F để đánh giá Nếu giá trị tính toán của chuẩn F lớn hơn giá trị lý thuyết của chuẩn F (tra bảng) thì các giá trị trung bình có

sự khác biệt đáng kể, các thông số đầu vào (X1,X2,X3 ) thực sự ảnh hưởng đến thông

số ra (giá trị/hàm mục tiêu Y) và trội hơn so với sự ảnh hưởng ngẫu nhiên

Giá trị thống kê chuẩn của F được tính sẵn theo mức ý nghĩa  = 0,05, bậc tự

do 1, 2 được tra tại phụ lục tài liệu [8]

Nếu giá trị tính toán F < Fb thì thông số đầu vào ảnh hưởng không đáng kể; nếu F > Fb thì các thông số đầu vào ảnh hưởng đáng kể đến thông số ra

2 i ij j

i K

1 i K 1 i ij i

K 1 i

Trong đó, k: yếu tố ảnh hưởng;

các hệ số: b0, bi, bij, bii được tính sẵn bằng phần mềm vi tính OTP

 Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kohren

S

tt

u u N







max 2 2 1

S2 max : Phương sai lớn nhất trong N thí nghiệm; S 2 : phương sai của thí nghiệm thứ

u với số lần lặp lại mu; Gtt: Chuẩn Kohren tính toán theo thực nghiệm

Giá trị thống kê chuẩn Kohren (G) được tính sắn theo mức ý nghĩa , bậc tự

do  và k theo bảng tra [9]

Nếu Gtt < Gb thì giả thiết H0 không mâu thuẫn với số liệu thí nghiệm Phương sai của các thí nghiệm được coi là đồng nhất, cho phép coi cường độ nhiễu

là ổn định khi thay đổi các thông số trong thí nghiệm

 Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy

Các hệ số hồi quy b0, bi, bii, bij của phương trình (1.6) sẽ được kiểm tra mức ý nghĩa theo tiêu chuẩn Student (đã được computer tính sẵn) Nếu có bất kỳ hệ số bi nào đó không thoả mãn các điều kiện thì phương trình hồi quy có thể không tính đến hệ số này

 Dùng tiêu chuẩn Fisher để kiểm tra tính tương thích của mô hình hồi quy

S

tt e

Trong đó, S2 e : Phương sai do nhiễu tạo nên, là giá trị trung bình của các

bình phương độ lệnh nhiễu của các điểm thí nghiệm S2

S2 : Phương sai tuyển chọn

 Chuyển phương trình hồi quy về dạng thực

Để mô phỏng sự ảnh hưởng của các thông số nghiên cứu đến các chỉ tiêu quan tâm (hàm mục tiêu), phương trình hồi quy(1.6) cần được chuyển về dạng thực,

với xi = (Xi - Xi 0)/ei ta có:  

n i i n i j

j i ij i

i

0 a X a XXa

Trong đó: xi : Giá trị mã

Xi : Giá trị thực của yếu tố thứ i

 Giải bài toán tối ưu theo phương pháp trao đổi giá trị phụ

Haimes [1, tr.67] là người đề xướng phương pháp trao đổi giá trị phụ để giải bài toán tối ưu đa mục tiêu Theo Haimes, bài toán tối ưu đa mục tiêu được chuyển

về bài toán một mục tiêu như sau: Y1 min

Với điều kiện: Yj(xi) < εj ; j ≠ 1 ; i = 1, 2,…, m

Hàm mục tiêu được biểu diễn theo phiếm hàm Lagrăngiơ dạng tổng:

m

F(x, λ) = Y1(x) + ∑ λji[Yj (x) - εj]; j ≠ 1

j ≠ 1

Trong đó: λji : nhân tử Lagrăngiơ, có ý nghĩa như hàm trao đổi

λji = ∂F/∂Yj , với x Є X và εj > 0 Tại điểm tối ưu: Y1(x*, λ*) = F (x*, λ*) và ∂F/∂xi = 0 và ∂F/∂ λji = 0

Từ đó giải hệ (n + m) phương trình:

∂F/∂xi = 0; i = 1, 2, …, n

Yj - εj = 0; j = 1, 2, …, m đối với các ẩn xi và λji sẽ tìm được các giá trị x1 , x2 ,…, xn xác định cực trị của hàm mục tiêu F Căn cứ giá trị của λji*, chọn các giá trị εj để tìm lời giải phù hợp

1.3.4 Phạm vi nghiên cứu

Với nội dung nghiên của của một Bản luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, chúng tôi

xác định phạm vi nghiên cứu sau:

1.3.4.1 Các yếu tố cố định

- Nguyên liệu: Trong đề tài này, chúng tôi chọn loại gỗ Bồ đề (Styrax

tonkinensis Pierre) 7 tuổi được khai thác tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ

- Hoá chất: dung dịch amonihydroxyt (NH4OH) có nồng độ 25%, nguồn gốc tại công ty cổ phần hoá chất Việt Nam, địa chỉ: Số 18/44 đường Đức Giang, Long Biên, Hà Nội

- Phương pháp ngâm thường, ép kín, nhiệt độ ép không thay đổi T = 150oC

1.3.4.2 Các yếu tố thay đổi

Trong đề tài này, chúng tôi lựa chọn các yếu tố thay đổi sau:

- Các cấp nồng độ dung dịch Amonihydroxyt (NH4OH):

N (%) : 11; 13; 15; 17; 19

- Các cấp tỷ suất nén ε (%) : 35; 40; 45; 50; 55

- Thời gian ngâm gỗ τ (ngày): 2; 4; 6; 8; 10

1.3.4.3 Các đại lượng cần xác định đối với gỗ Bồ đề biến tính

Để đánh giá chất lượng gỗ Bồ đề biến tính, chúng tôi cắt mẫu kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng và tiêu chuẩn tương ứng sau:

Chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn kiểm tra

- Tỷ lệ co rút, dãn nở TCVN 360-70 và TCVN 361-70 sửa đổi

- Giới hạn bền nén dọc thớ TCVN 362-70 sửa đổi

- Khả năng trang sức bề mặt ΓOCT 15140-78

Hình 1 Máy ép nhiệt và khuôn nén gỗ

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN VẬT LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH HOÁ DẺO - NÉN ÉP

2.1.1 Đặc điểm nguyên liệu gỗ

2.1.1.1 Các thành phần cơ bản của vật liệu gỗ là đối tượng nghiên cứu của khoa học biến tính gỗ

1) Cellulose là thành phần cơ bản nhất của vách tế bào gỗ, cấu tạo từ 3 nguyên tố: Các bon: 44,4%; Hydro: 6,2%; Oxi: 49,4% Nhiều phân tử cellulose hợp thành chuỗi cellulose, nhiều chuỗi cellulose hợp thành mixen cellulose, nhiều mixen hợp thành bó mixen, nhiều bó mixen kết hợp với lignin tạo thành cấu trúc vách tế bào [11]

Hợp chất hữu cơ cao phân tử cellulose có công thức (C6H10O5)n Các phân tử

cellulose được liên kết với nhau bằng liên kết mắt xích D-glycozit (đồng thời cũng

là liên kết axetal) [12, tr 132] Chuỗi cellulose chứa từ 200-3000 phân tử monome liên kết với nhau ở vị trí 1-4 tạo nên sợi cơ bản

Mỗi mắt xích của phân tử cellulose (C6H10O5) có ba nhóm hydroxyl (OH) ở các vị trí 2, 3, 6 Khả năng phản ứng của các nhóm chức này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo dẫn xuất cellulose nói riêng, quá trình biến tính gỗ nói chung Cellulose là chất cao phân tử có cực, vì vậy các dung môi gây trương (hoặc hoà tan) cellulose cũng phải có cực Khi các tác nhân gây trương xâm nhập vào trong vật liệu gỗ, chúng gây ra hiệu ứng bứt phá các liên kết cầu hydro giữa các phân tử cellulose cạnh nhau, theo đó làm tăng khoảng cách giữa các cellulose, giảm lực liên kết Vandecvan, các phân tử cellulose dễ bị xê dịch và trở nên lỏng lẻo hơn

H0H

H

H0H

H

Hình 2.1 Phân tử cellulose

HO

O HO

O HO

O

o

H H H

OH O

OH O

O O

H H H

OH O

OH O

OH

H

H

H O H

H O H

2) Lignin là thành phần thứ hai tạo nên vách tế bào gỗ (sau cellulose) Lignin

là chất bột màu nâu sẫm, thuộc loại cacbua vòng cao phân tử, với vai trò như chất liên kết, bao bọc giữa các tế bào [3], [11], [14]

Năm 1838, lần đầu tiên lignin được tìm thấy do kết quả tách thành phần chủ yếu của gỗ (cellulose) Hiện nay, với nhiều kết quả nghiên cứu, người ta coi lignin

là những chất cao phân tử có tính chất thơm Lignin dễ bị thay đổi khi chịu tác động hoá học khác nhau [14, tr 53]

Hiện nay, các nhà khoa học chưa xác định được công thức cấu tạo của lignin,

vì lignin được tách ra nghiên cứu khác lignin ở trạng thái liên kết trong gỗ [3] Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học công nhận công thức hoá học sau của lignin: C42H32O5(OH)5(OCH3)5 Nhìn chung, lignin có 3 nhóm chức chính: nhóm metoxyl (OCH3); nhóm hydroxyl (OH) và các hạt nhân benzen C6H6 được liên kết với nhau

bằng liên kết ete và liên kết C-C tạo nên cấu trúc mạng phức tạp

Tính chất vật lý

Lignin là một tập hợp cao phân tử phức tạp, dưới tác động của nhiệt độ cao, chúng dễ bị hoá mềm Đồng thời, lignin cũng có tính chất trương và bị hoà tan trong những dung môi thích hợp như dung dịch kiềm (amoniac)

Liên kết C-C rất bền vững đối với xử lý hoá học và là yếu tố cơ bản ngăn cản

sự tạo thành các đơn phân tử lignin trong các quá trình xử lý hydro hoá, phân giải bằng etanol

Hình 2.2 Quá trình trương cellulose trong nước

Trong đó: (a) - Liên kết cầu hydro giữa các phân tử cellulose;

(b) - Sự trương của cellulose trong nước

Lignin trong gỗ không bị tan trong quá trình phân giải do rượu ở nhiệt độ thấp Nhưng ở nhiệt độ cao, đặc biệt khi có dung môi thích hợp, phần lớn lignin bị hoà tan, khi đó xảy ra sự đứt mạch của các phân tử lignin bởi các ion của dung môi, sau đó là phản ứng ôxy hoá rượu xảy ra nhanh Sự đứt mạch làm cho lignin chuyển thành các đơn phân tử

Dưới tác dụng của acid, halogen, kiềm trong điều kiện nhất định thì lignin bị chuyển hoá và có tính tan vì các phân tử lignin đó bị đứt mạch, phân đoạn

3) Hemicellulose cũng là những chất polysaccharides cấu tạo nên vách tế bào, nhưng so với cellulose, hemicellulose kém ổn định hoá học hơn và dễ bị phân giải ở nhiệt độ cao, trong môi trường axit Hemicellulose bao gồm pentosan (C5H8O4)n và hexosan (C6H10O5)n với hàm lượng khác nhau trong các loại gỗ Trong

gỗ lá rộng, hàm lượng pentosan: khoảng 19-23%; hexosan: khoảng 3-6% Trong gỗ

lá kim hàm lượng pentosan và hexosan gần bằng nhau, khoảng 10-12%

+ Có thể dùng dung dịch xút loãng (nồng độ 4-5%) trích ly pentosan từ gỗ Thuỷ phân pentosan trong môi trường axit vô cơ có thể thu được đường theo phương trình: (C5H8O4)n + n H2O  n C5H10O5 (đường pentose)

+ Hexosan có tính chất gần giống cellulose, điểm khác biệt chủ yếu là dễ bị thuỷ phân thành đường hexose theo phương trình sau:

(C6H10O5)n + n H2O  n C6H12O6 (đường hexose)

Hemicellulose chứa các nhóm acetyl và metoxyl, các nhóm này dễ bị phân giải khi thủy phân Quá trình thủy phân hemicellulose sẽ phân giải các hợp tử của hemicellulose tạo ra các sản phẩm trung gian của polysaccharides, các sản phẩm này không tan trong nước, vì vậy khả năng hút nước và trương nở của gỗ giảm

2.1.1.2 Tính chất hút nước và thấu nước của vật liệu gỗ

- Tính chất hút nước của vật liệu gỗ: năng lực dẫn hút nước khi gỗ được ngâm trong nước Năng lực này được biểu thị bằng tốc độ hút nước: lượng nước mà gỗ có thể hút được trong một đơn vị thời gian, tuỳ thuộc vào khối lượng thể tích của gỗ

- Tính chất thấu nước (dẫn nước) của gỗ là khả năng thẩm thấu của nước và

các dịch thể khác vào vật liệu gỗ ở điều kiện áp suất thường

2.1.1.3 Hóa chất Amoniac (NH 3 ) và dung dịch amonihydroxyt (NH 4 OH)

Amoniac (NH3) là một chất khí không màu, mùi khai, tan nhiều trong nước Trong điều kiện áp suất thường, NH3 hoá lỏng ở nhiệt độ -35oC, hoá rắn ở nhiệt độ -

78 oC NH3 được điều chế bằng phương pháp tổng hợp Nitơ và Hydro

N2 + 3H2 2NH3 + 92,04 kJ Trong phòng thí nghiệm, đun nóng hỗn hợp muối amoni với kiềm cũng thu được NH3, theo phương trình: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + H2O

Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp Các liên kết N-H hợp với nhau một góc

107o, độ dài liên kết N-H là a = 1,01.10-8 cm (do nguyên tử nitơ liên kết với các nguyên tử hydro bằng các liên kết s-p)

3 điện tử p của nguyên tố nitơ có trục đối xứng thẳng góc với nhau, vì vậy lẽ

ra 3 liên kết N-H phải vuông góc với nhau Nhưng vì liên kết N-H có độ phân cực tương đối lớn, nên các ion H+ đẩy nhau làm cho góc giữa các liên kết N-H tăng lên đến 107o

Chính vì có cấu tạo như vậy nên phân tử NH3 có độ phân cực tương đối lớn, mômen lưỡng cực  = 490.10-32 C.m [4, tr.268]

Do có độ phân cực lớn, amoniac tương đối dễ hoá lỏng và thường được dùng làm dung môi hoà tan nhiều chất hữu cơ và vô cơ

Trong phân tử NH3, nitơ đạt hoá trị thấp nhất (-3), do đó, NH3 chỉ có tính khử nhưng tính khử này rất yếu

Vì NH3 hoá lỏng ở nhiệt độ –33oC, nên trong thực tế (điều kiện nhiệt độ và

áp suất bình thường), người ta thường sử dụng amoniac ở dạng dung dịch amonihydroxyt NH4OH

Trong dung dịch, NH3 không phân ly ra H+ theo kiểu axit vì liên kết N-H rất bền vững, ái lực của liên kết này bằng 368,72 kJ

Trong phân tử NH3, nguyên tử nitơ đã bỏ ra 3 điện tử để dùng chung với 3 nguyên tử hydro và ở nguyên tử nitơ vẫn còn 1 cặp điện tử chưa dùng đến Vì vậy NH3 dễ tạo ra liên kết phối trí và có khả năng phản ứng được với nhiều chất, ví dụ:

H NH3 + HOH NH4OH

H N NH3 + HCl = NH4Cl

H CuSO4 + NH3 = Cu(NH3)4 SO4

Các phân tử hợp chất NH4OH, NH4Cl, Cu(NH3)4 SO4 đều có liên kết phối trí

Do có sự kết hợp giữa phân tử NH3 với phân tử H2O để tạo thành amonihydroxyt NH4OH (một bazơ yếu), nên trong dung dịch nước của amoniac có các cân bằng:

Hiện nay, vật liệu gỗ có thể được biến tính bằng các giải pháp chủ yếu sau:

- Cải thiện các tính chất cơ học của gỗ rừng trồng mọc nhanh, tạo ra vật liệu

ít biến dạng và tăng độ bền tự nhiên, bằng các biện pháp nhiệt-cơ; nhiệt-hoá-cơ; cơ học và enzin Trong đó, chủ yếu dùng phương pháp biến tính tăng khối lượng thể tích của gỗ

- Biến tính tăng khả năng chậm cháy của vật liệu gỗ: bằng các phương pháp khác nhau, người ta có thể dẫn các hoá chất vào trong gỗ và tồn tại ở dạng tự do hoặc có thể được kết hợp với các thành phần của gỗ, chủ yếu là nhóm OH, thành

hợp chất hoặc phức chất có khả năng cản trở quá trình cháy của vật liệu gỗ Thông thường người ta dùng các biện pháp: phủ hoá chất chậm cháy lên bề mặt vật liệu gỗ; dẫn các hoá chất vào trong gỗ và tồn tại ở không gian rỗng trong gỗ, trong ruột tế bào hoặc phản ứng hoá học với các thành phần của gỗ

- Biến tính tăng khả năng chống ẩm , theo đó hạn chế sự dãn nở của vật liệu

gỗ Đối với vật liệu gỗ, tại độ ẩm thấp hơn độ ẩm bão hoà thớ gỗ, các ion tự do OHhấp thụ thành phần nước trong không khí (luôn tồn tại độ ẩm/nước) và tạo thành cầu nối với phân tử nước

-Các thành phần của vật liệu gỗ như hemicellulose, lignin và cellulose đều có khả năng hút nước Vì vậy, việc dẫn truyền các hoá chất vào vùng phi kết tinh của cellulose trong vách tế bào gỗ, điền đầy và lắng đọng trong khoang tế bào sẽ chiếm chỗ (không gian) các khu vực có khả năng chứa thành phần nước được hút từ ngoài môi trường vào Như vậy vật liệu gỗ sẽ được hạn chế khả năng hút nước (có khả năng chống ẩm)

- Xử lý ván mỏng để tạo ra ván LVL, ván dán thông thường

- Xử lý dăm gỗ để tạo ra ván OSB, ván dăm, MDF, HDF bằng các biện pháp chậm cháy, chổng ẩm như trên

Tuỳ thuộc mục đích sử dụng và điều kiện thiết bị sản xuất để lựa chọn các phương pháp khác nhau (nhiệt-cơ; nhiệt-hoá-cơ; hoá-cơ; hoá học và bức xạ-hoá học) Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phương pháp hoá dẻo-nén ép với cở sở lý luận dưới đây

2.2.1 Khái niệm về quá trình biến tính hoá dẻo - nén ép gỗ

- Gỗ là vật liệu đàn hồi tự nhiên, trong điều kiện nhất định, kết cấu của gỗ có thể bị phá huỷ do tác động của các tác nhân vật lý hay hoá học (xem mô hình tương tác trong cấu trúc của gỗ, hình 2.4)

- Trước khi được nén ép, gỗ có thể được hoá dẻo bằng các phương pháp khác nhau để đạt được mức độ dẻo nhất định để giảm áp lực nén cần thiết

- Tuỳ mục đích sử dụng, có thể nén ép gỗ đã được hoá dẻo để tăng khối lượng thể tích theo hình dạng xác định (định hình) với tỷ suất nén thích hợp

2.2.2 Biến đổi cấu trúc và tính chất của gỗ do tác động của nhiệt độ

Khi nghiên cứu cấu trúc và tính chất của gỗ do tác động của nhiệt độ, Misato Norimoto và Joseph Gril (người Nhật Bản) đã đưa ra một số mô hình tương tác trong gỗ như hình 2.4

Các yếu tố trong hình 2.4:

A: Tế bào cellulose; (1-3): Vách tế bào cellulose khi chưa được được xử lý; (4-6): Vách tế bào cellulose đã được xử lý; (1): Không xử lý; (4): Không có tác nhân trong ruột tế bào; (2) và (5): Có tác nhân ở thành vách ruột trong tế bào; (3) và (6): Có tác nhân điền đầy ruột tế bào

B: Sự biến đổi tương tác giữa tác nhân và cellulose trong gỗ

: Nhóm hydroxyl dễ tạo liên kết hydro;

Giải thích mô hình trên

(A-1): Tế bào gỗ không được xử lý, không có chất lắng trong ruột tế bào; (A-2): vách tế bào không được xử lý nhưng ở vách bên trong của nó có các chất lắng đọng; (A-3): vách không được xử lý nhưng ruột tế bào có chất lắng điền đầy;(A-4, 5, 6): ở vách tế bào có sự xâm nhập của tác nhân xử lý

Mô hình (B-1): Khả năng biến đổi khi có xử lý tác nhân, các sợi cellulose cạnh nhau khi chưa có tác nhân xử lý xâm nhập, giữa chúng có các liên kết cầu hydro, đây là liên kết yếu do vậy giữa các sợi cellulose dễ bị đẩy trượt nhau theo hướng (d) và (e) khi có sự phá vỡ liên kết cầu hydro do nước hoặc tác nhân xử lý Khi đó lực Vandecvan giữa các cellulose cạnh nhau yếu dần Tuỳ theo tác nhân, quá trình có thể xảy ra ở các dạng khác nhau: (B-2) đến (B-9)

(B-2) và (B-3): Liên kết ngang xuất hiện khi không có ảnh hưởng lớn do sử dụng các phân tử có trọng lượng phân tử thấp, khi đó liên kết được thực hiện ở dạng nối hai vị trí phản ứng của những nhóm hydroxyl (B-2) thực hiện liên kết ở trạng thái khô (không gây trương) còn (B-3) thực hiện ở điều kiện gây trương, do vậy khi được sấy, cấu trúc thay đổi trở lại như ở trạng thái khô Cả hai trạng thái (B-2) và (B-3) đều cản trở sự xê dịch lẫn nhau theo phương (d) và (e) của sợi cellulose; (B-4): Trường hợp chất phản ứng có tính kỵ nước; (B-5): Trường hợp chất phản ứng có tính thân nước; (B-6;7): Tác nhân có tạo một liên kết bền vững ở một phía, nhưng phân biệt (B-6): chất tác động có tính kỵ nước, còn (B-7): tác nhân dễ hút

nước (thân nước); (B-8): Tác nhân sẽ gây ra sự hút nước mạnh, tạo những liên kết hydro rất thuận lợi ở hai phía; (B-9): Tác nhân gây ra sự kỵ nước, không có tương tác với nhóm thế và nước, ở đây chỉ có sự xâm nhập của tác nhân và đẩy các sợi

cellulose ra xa nhau hơn

 Sự thay đổi tính chất gỗ do tác nhân xử lý

Khi gỗ được xử lý hoá học, các tác nhân xử lý sẽ xâm nhập vào trong các tế bào gỗ, tạo ra sự tương tác với các cấu tử gỗ ở dạng này hay dạng khác, thay đổi cấu trúc liên kết và tính chất của gỗ Các tác nhân tác động chủ yếu đến các liên kết ngang cầu hydro giữa các cấu tử, đặc biệt liên kết hydro giữa các phân tử cellulose Theo đó, giữa các cấu tử sẽ có sự thay đổi và tính chất cơ học, vật lý của gỗ được thay đổi như sau:

- Sự biến đổi nhóm chức (chủ yếu nhóm hydroxyl) sẽ làm cho tính hút nước, tính hút ẩm của gỗ thay đổi

- Sự thay đổi khoảng cách giữa các phân tử tạo ra sự thay đổi lực hấp dẫn Vandecvan, theo đó độ cứng vững, độ mềm dẻo của gỗ thay đổi theo Tuỳ thuộc đặc điểm của tác nhân xử lý (khả năng phản ứng, kích thước phân tử, điều kiện xử lý ), tính chất của gỗ thay đổi ở mức độ khác nhau

- Sự hạ bậc cấu tử trong gỗ sẽ giảm tính chất cơ học của gỗ

Tóm lại, với các dạng xử lý, tính chất của gỗ sẽ thay đổi theo các xu hướng sau:

- (B-2): Độ hút nước giảm vì khoảng cách giữa các cellulose không tăng lên, liên kết các nhóm hydroxyl trở nên vững chắc hơn, số nhóm hydroxyl tự do trong

gỗ giảm

- (B-3): Gỗ trở nên mềm dẻo hơn, tính hút nước giảm đi nhưng độ cứng vững thấp

- (B-4): Tính hút nước giảm, độ ổn định cao, gỗ mềm dẻo hơn

- (B-7): Tính hút ẩm không giảm, độ mềm dẻo tăng

- (B-8): Tính hút ẩm tăng, độ mềm dẻo tăng

- (B-9): Tính hút ẩm, độ mềm dẻo tăng

Bản chất của sự thay đổi tính chất của gỗ là do sự thay đổi cấu trúc hoặc thay thế nhóm hydroxyl trong gỗ thành nhóm kỵ nước, ổn định, có kích thước lớn, theo

đó vật liệu gỗ bị giảm khả năng hút nước, ít trương nở và nâng cao độ mềm dẻo, thuận lợi cho quá trình lên khuôn nén ép thành hình

2.2.3 Cơ chế hoá dẻo và nén ép gỗ

Gỗ nguyên được xẻ thành phôi có kích thước nhất định, sau đó được nén ép với tỷ suất nén thích hợp tạo thành gỗ nén có khối lượng thể tích nhất định, một số tính chất của gỗ được thay đổi phù hợp yêu cầu sử dụng đã xác định trước

Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nén ép, giảm áp lực cần thiết, tăng hiệu suất về tỷ suất nén, gỗ cần được hóa dẻo trước khi nén ép

2.2.3.1 Cơ chế hóa dẻo gỗ

Gỗ được xử lý hoá mềm sẽ có tính dẻo tạm thời và quá trình gia công thành hình gỗ nén, gỗ uốn được tiến hành trong giai đoạn dẻo hoá cùng với việc sấy khô

gỗ ở trạng thái biến dạng nhằm phục hồi cường độ và độ cứng ban đầu của gỗ

 Các khái niệm cơ bản về tính chất cơ học của gỗ

- Ứng lực và biến hình: Khi lực bên ngoài tác động, các phân tử bên trong

gỗ sản sinh nội lực chống lại, đó là ứng lực Khi chịu lực tác động, hình dạng và kích thước của gỗ cũng bị biến đổi

Để đánh giá khả năng chịu lực của vật liệu và để so sánh cường độ các loài vật liệu khác nhau, người ta dùng khái niệm ứng suất: “Ứng suất là ứng lực trên một đơn vị diện tích chịu lực”

- Biến dạng đàn hồi và biến dạng vĩnh cửu: Biến dạng đàn hồi của gỗ do

Cellulose tạo ra còn biến dạng vĩnh cửu của gỗ là do lignhin tạo ra Nói cách khác trong gỗ có 2 vùng: vùng có biến dạng đàn hồi và có biến dạng vĩnh cửu Hai vùng này nằm cạnh nhau, ở bất cứ vị trí nào trong gỗ

- Độ cứng của gỗ: Độ cứng của gỗ được dùng để biểu thị khả năng chống lại

tác dụng của ngoại lực khi ép một vật không biến dạng vào gỗ làm cho gỗ lõm xuống Tính chất này có quan hệ với khối lượng thể tích () của gỗ, thông thường độ cứng của gỗ tỷ lệ thuận với  Độ cứng cũng có thể phản ánh sức chịu ma sát của gỗ

 Khái niệm chung về vật liệu có tính dẻo

- Khi một loại vật liệu nào đó bị hoá dẻo do tác động của những tác nhân

thích hợp thì vật liệu đó được gọi là vật liệu có khả năng dẻo hoá

- Đặc điểm của vật liệu có khả năng dẻo hoá

+ Vật liệu sẽ trở nên mềm dẻo khi mô đun đàn hồi giảm

+ Vùng vật liệu đàn hồi bị thu hẹp hoặc triệt tiêu sẽ làm cho vật liệu không thể phục hồi trạng thái ban đầu và vùng đó được gọi là vùng có biến dạng vĩnh cửu

+ Ứng suất phá huỷ tăng thì biến dạng của vật liệu tăng

 Giảm nhiệt độ chuyển hoá của các yếu tố cấu thành vách tế bào gỗ

Các thành phần của vách tế bào gỗ khô tuyệt đối có tỷ lệ như sau: Cellulose chiếm hơn 50% (trong đó, khu vực kết tinh chiếm 55%); Hemicellulose chiếm 20-30% và Lignin chiếm 20-30% Vách tế bào có kết cấu phức tạp với nhiều lớp Cellulose, trong mỗi lớp Cellulose được xếp dọc trục gọi là sợi mixen, không gian giữa các mixen này được lấp đầy bởi Hemicellulose và Lignin [11], [14]

- Hầu hết cao phân tử, kể cả cao phân tử kết tinh không thể kết tinh 100%, vì vậy luôn tồn tại vùng phi kết tinh Khi đã thay đổi các tính chất vật lý, cơ học (ví dụ khi vật liệu được hoá dẻo) của cao phân tử kết tinh thuỷ tinh hoá, chỉ cần thay đổi vài độ cũng đủ thay đổi 3-4 cấp mô đun đàn hồi Đây chính là hiện tượng thuỷ tinh hoá biến đổi phổ biến của dạng cao phân tử vô định hình, với đặc điểm chuyển hoá

từ trạng thái cứng rắn thành trạng thái dẻo hoá

- Stone và các đồng nghiệp [16, tr.124 ] đã phát hiện, Hiện tượng thuỷ tinh hoá biến đổi thể hiện rõ khi Hemicellulose và Lignin ở trạng thái phi tinh thể điển hình Tại nhiệt độ thủy tinh hóa, lignin bị mềm hóa và có tính chất dính, đồng thời hấp thụ nhiều nước và làm giảm nhiệt độ thủy tinh hóa biến đổi

 Các dung dịch có khả năng hoá dẻo thành phần gỗ

Đối với vật liệu gỗ, vùng phi kết tinh của Cellulose và Hemicellulose thân nước và các dung dịch trương nở Mặc dù nước không thể thấm sâu vào vùng kết tinh của Cellulose, nhưng các dung dịch trương nở (Amoniac) có thể thấm vào vùng

đó và gây ra sự trương dãn của các mixen

Lignin, một thành phần rất quan trọng liên quan tới khả năng hoá dẻo của gỗ, rất thân Amoniac và bị hoà tan, trương nở khi cầu OH tăng khả năng kết hợp

2.2.3.2 Xử lý hoá dẻo gỗ

Gỗ có thể được xử lý hóa dẻo theo hai phương pháp: vật lý và hoá học

 Phương pháp vật lý, còn được gọi là phương pháp xử lý nhiệt ẩm:

- Phương pháp hấp luộc: gỗ được ngâm trong bể nước đun sôi hoặc trong

môi trường hơi quá nhiệt Thời gian hấp luộc gỗ phụ thuộc chủng loại gỗ, chiều dày phôi gỗ xẻ và nhiệt độ Để gỗ được hóa dẻo với mức độ đồng đều, cần chú ý tới quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt ẩm ứng với mỗi cấp chiều dày phôi

gỗ nhất định Với phương pháp hóa dẻo gỗ bằng nhiệt ẩm, cần nén ép gỗ ngay sau khi hóa dẻo vì nếu để lâu, nhiệt độ trong gỗ giảm và gỗ sẽ mất tính dẻo Thông thường, nếu hấp luộc gỗ ở nhiệt độ 100-110oC, cần tiến hành nén ép gỗ sau 10-20 giây

- Phương pháp gia nhiệt cao tần: Phôi gỗ xẻ được đặt vào điện trường cảm

ứng cao tần giữa hai bản cực của máy phát tần số cao Khi phát điện áp cao tần, giữa hai bản cực (đã đặt gỗ) sẽ xuất hiện dòng cảm ứng cao tần, theo đó các phân tử bên trong gỗ luôn bị phân cực trái dấu nhau Sự phân cực này khiến các phân tử luôn va chạm vào nhau với tần số cao, sinh ra lực ma sát và điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng ngay trong phôi gỗ và gỗ được dẻo hóa với tốc độ tỷ lệ thuận với tần số của dòng điện

- Phương pháp gia nhiệt trong lò Viba có tần số từ 300MHz đến 300GHz,

bước sóng dài 1-1.000 mm, có khả năng xuyên thấu vào chất điện môi và kích hoạt các phân tử trong điện môi phân cực, rung động tạo ra sự ma sát và sinh nhiệt Gỗ được cấp nhiệt từ bên trong do nước nóng hoặc hơi nước nóng trong gỗ có xu hướng thoát ra ngoài, theo đó gỗ được dẻo hóa

 Phương pháp xử lý hóa dẻo bằng hóa chất

So với phương pháp nhiệt ẩm, phương pháp hóa dẻo bằng hóa chất có khả năng nâng cao mức độ hóa dẻo gỗ Hiện nay, gỗ thường được xử lý hóa dẻo bằng bằng dung dịch kiềm và amoniac

- Xử lý bằng dung dịch kiềm: gỗ được ngâm trong dung dịch NaOH nồng độ 10-15% hoặc dung dịch KOH nồng độ 15-20% Sau một thời gian ngâm nhất định

gỗ sẽ được hóa dẻo Dùng nước rửa sạch gỗ trước khi lên khuôn thành hình (uốn nén) Với phương pháp này gỗ được hóa dẻo ở mức độ cao, tuy nhiên gỗ dễ bị biến màu và sứt cạnh Có thể ngâm gỗ trong nước Oxi già (H2O2) nồng độ 3-5% để tẩy trắng Phương pháp này có nhược điểm: sản phẩm gỗ định hình sẽ có xu hướng phục hồi trạng thái dẻo khi được ngâm trong nước

- Xử lý Amoniac có những ưu điểm sau: các loại gỗ lá rộng có thể hóa dẻo triệt để; quá trình thành hình gỗ uốn, nén có thể giảm áp lực và thời gian nén ép; tăng khả năng ổn định kích thước sau khi nén

Dung dịch Amoniac có tác dụng gây trương mạnh đối với Lignin và đường bậc cao, Cellulose, Hemicellulose Khi Amoniac thấm sâu vào vùng kết tinh của Cellulose sẽ gây ra quá trình amoniac hóa Cellulose Giữa các phân tử Cellulose này có sự chuyển động tương đối và quá trình hóa dẻo gỗ bắt đầu diễn ra Có thể xử

lý amoniac theo 3 dạng sau:

+ Gỗ khô tuyệt đối được ngâm trong amoniac lỏng ở nhiệt độ – 330C đến -

780C trong khoảng thời gian 0.5–4 giờ

+ Gỗ có độ ẩm 80-90% được ngâm trong dung dịch amoniac nồng độ 25% Thời gian ngâm gỗ phụ thuộc kích thước phôi gỗ và loại gỗ Gỗ cây lá rộng mạch phân tán rất phù hợp đối với phương pháp này

+ Gỗ có độ ẩm từ 10-20% được đặt buồng kín sau đó xả khí amoniac bão hoà trong khoảng thời gian 2–4 giờ tuỳ thuộc áp suất và nhiệt độ tương ứng

2.2.3.3 Cơ chế nén ép gỗ

Do vật liệu gỗ có đặc tính rỗng xốp nên có thể dồn nén tăng mật độ "vật chất gỗ" trên một đơn vị thể tích, nghĩa là tăng khối lượng thể tích của gỗ, cải thiện tính chất cơ học của vật liệu gỗ

Tuỳ phương pháp nén ép, do ngoại lực tác động nên vật liệu gỗ sẽ biến dạng theo chiều ngang thớ (xuyên tâm và tiếp tuyến) Nén ép gỗ trong các điều kiện nhất định, chỉ có thể tăng khối lượng thể tích mà không phá huỷ cấu trúc vách tế bào gỗ

vì gỗ đồng thời có tính dẻo và đàn hồi

Thông thường, có thể khái quát cơ chế nén ép gỗ như sau:

- Khối lượng thể tích của "Vật chất gỗ" của mọi loại gỗ đều giống nhau, khoảng 1,54g/cm3, nên có thể nén ép tăng khối lượng thể tích của các loại gỗ với

giả định không phá huỷ vách tế bào gỗ

- Đối với tất cả các loại gỗ (lá kim và lá rộng), hướng tác dụng ngoại lực nén

ép phải theo hướng xuyên tâm Nhưng gỗ lá rộng mạch phân tán có thể nén ép theo

cả 2 hướng tiếp tuyến và xuyên tâm

+ Gỗ lá kim và gỗ lá rộng mạch vòng có tế bào gỗ vách mỏng bao gồm các phân tử phân bố trên phần gỗ sớm của vòng năm, hình thành một vòng xốp mềm; tế bào vách dày bao gồm các phân tử hình thành vòng tổ chức giống như gỗ muộn

+ Gỗ lá rộng mạch phân tán có tế bào vách mỏng bao gồm các phân tử phân

bố đều trên mặt cắt ngang

- Trước khi nén ép, gỗ cần được xử lý hoá mềm Trong quá trình nén ép cần

thiết có 2 yếu tố độ ẩm gỗ và nhiệt độ để đảm bảo tính dẻo của gỗ Độ ẩm trong vách tế bào gỗ cần lớn hơn 6% để thuận lợi cho việc giảm hệ số nội ma sát trong quá trình biến dạng nén ép gỗ Vì vậy, tính dẻo của gỗ luôn được duy trì và tăng cường nhờ trạng thái nhiệt ẩm, theo đó có thể giảm công suất nén ép, hạn chế khả năng phá huỷ vách tế bào gỗ Sau khi nén ép, gỗ cần được sấy khô và làm nguội từ

từ và trở thành vật liệu mới, ổn định tương đối

 Theo nguyên lý, có các phương pháp nén gỗ như sau:

- Nén 2 phía vuông góc chiều vân thớ gỗ

- Nén 4 phía vuông góc chiều vân thớ gỗ

- Nén tròn theo hướng vuông góc chiều vân thớ gỗ

- Nén đùn qua ống định hình

- Nén đẩy qua trục (rulo)

 Kiểm tra chất lượng gỗ nén: Tuỳ thuộc mục đích sử dụng, gỗ nén có thể được

kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng như khối lượng thể tích, độ bền cơ học, tính chất vật lý (khả năng chịu nhiệt, cách âm ), tính ổn định kích thước

Tuy nhiên, cần thiết kiểm tra sự đồng đều của các chỉ tiêu chất lượng trên cùng một sản phẩm

2.3 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ KHẢ NĂNG THẤM HOÁ CHẤT KHI NGÂM GỖ

Gỗ là một loại vật liệu có cấu tạo đặc biệt bao gồm các mạch gỗ, quản bào, sợi gỗ, tế bào mô mềm, tia gỗ, ống dẫn nhựa Trong đó, mạch gỗ là tổ chức của nhiều tế bào có vách dày, chỉ tồn tại ở gỗ lá rộng, chiếm 20-30% thể tích thân cây tùy thuộc loài cây, tuổi, gỗ sớm, gỗ muộn và điều kiện sinh trưởng 11 Bồ đề là một loài gỗ lá rộng, khi được ngâm trong dung dịch hóa học, mạch gỗ và các thành phần khác có vai trò truyền dẫn các phân tử hoặc ion thấm sâu vào gỗ nhờ các động lực khác nhau như động lực khuyếch tán, động lực mao dẫn hoặc động lực từ bên ngoài Tùy thuộc điều kiện ngâm, các quá trình này có thể xảy ra đồng thời hay độc lập

2.3.1 Khả năng thấm hóa chất theo nguyên lý khuyết tán

Một hệ thống các tiểu phân của một hay nhiều chất này phân bố trong một chất khác được gọi là một hệ thống khuyếch tán Loại chất thứ nhất được gọi là chất khuyếch tán, chất còn lại được gọi là môi trương khuyếch tán

Theo lý thuyết khuyếch tán 15, trong dung dịch amonihydroxyt NH4OH, chất khí NH3 được coi là chất tan, H2O được coi là dung môi Nhưng khi ngâm gỗ (chất rắn) trong dung dịch NH4OH thì NH3 được coi là chất khuyếch tán, còn gỗ được coi là môi trường khuyếch tán

Hệ chất khí (NH3) khuyếch tán vào gỗ (chất rắn) được coi là hệ khuyếch tán phân tử

Động lực của quá trình khuyếch tán chính là hiệu số giữa nồng độ làm việc

và nồng độ cân bằng

Khuếch tán là một quá trình truyền dẫn để tạo ra sự đồng nhất về khối lượng riêng và áp suất trong dung dịch Dung dịch của một chất nào đó (tạm gọi là chất X) khuếch tán vào gỗ theo một quá trình, mà phân tử hoặc ion của chất X tự do vận động từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp Đối với gỗ có độ ẩm trên điểm bão hoà thớ gỗ, khi được ngâm trong dung dịch chất muối hoặc chất khí, các màng tế bào gỗ được coi là màng bán thấm (hay còn gọi là môi trường khuyếch tán), tạo ra sự thấm một chiều của các phân tử hoặc ion của chất đó từ ngoài vào trong gỗ Song song với quá trình thấm này, một số phần tử nước từ trong gỗ chuyển dịch ngược trở ra dung dịch Vận tốc chuyển dịch của hai chiều ngược nhau này phụ thuộc vào ẩm độ gỗ, nồng độ dung dịch, nhiệt độ, loại gỗ

Các phân tử hoặc ion chất X hoà tan trong nước sẽ chuyển động với động năng trung bình của chuyển động trịnh tiến là D, áp suất P do các phân tử hoặc ion gây nên được xác định theo công thức:

kTnn

3

 (N/m2) (2.1) Trong đó: n0: số phân tử hoặc ion chất tan trong một đơn vị thể tích

T: nhiệt độ tuyệt đối (oK); k: hằng số Boltzmann =

A

N R

R: hằng số khí lý tưởng; NA: số Avogadro

P còn được gọi là áp suất thẩm thấu tỷ lệ thuận với nhiệt độ vì khi nhiệt độ tăng thì vận tốc chuyển dịch tăng lên làm P tăng lên Bằng các phép đo chính xác, người ta đã xác định được tốc độ chuyển động tỷ lệ thuận với T Từ công thức trên cho thấy, khi số phân tử hoặc ion chất tan trong dung môi tăng (tức chất X có nồng độ cao) thì P tăng

Như đã biết, gỗ là môi trường khuyếch tán dị hướng nên phương trình khuếch tán đối với gỗ có độ ẩm cao biểu diễn theo công thức sau:

2 2

2 2

2 2

z

czDy

cyDx

cxD

Quá trình khuếch tán phân tử hoặc ion chất X vào gỗ chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như: độ ẩm gỗ, tính chất của gỗ (khối lượng thể tích, chiều hướng, gỗ giác-lõi) nhiệt độ, phản ứng giữa ion điện tích và vách tế bào gỗ Trong đó, độ ẩm

gỗ là yếu tố quan trọng nhất Đối với dung dịch chất muối hoặc chất khí, khả năng khuếch tán tăng khi gỗ có độ ẩm từ 50-100% và chậm hơn khi gỗ có độ ẩm dưới 50% Có thể lý giải bản chất của hiện tượng này là do sự chênh lệch nồng độ

Trong điều kiện lý tưởng (trạng thái ổn định), có thể dùng địch luật Fick thứ nhất để mô tả quá trình khuyếch tán:

dx

dc A K dt

2.3.2 Khả năng thấm hóa chất theo nguyên lý mao dẫn

Khi một vật rắn (gỗ) được nhúng vào một dung dịch thì nơi tiếp giáp giữa dung dịch, chất rắn và không khí sẽ tạo ra mặt cong do sức căng mặt ngoài của chất lỏng Mức độ dính ướt của vật rắn tạo ra một góc làm ướt : nếu   90o thì độ dính ướt thấp và tạo ra mặt cong lồi, nếu   90o thì độ dính ướt cao hơn và tạo ra mặt cong lõm (hình 2.5) Theo đó, xuất hiện hai loại áp lực mao quản thuận, nghịch khác nhau

Khi có áp lực mao quản thuận khả năng thấm hóa chất vào gỗ kém và ngược lại Áp lực mao quản được xác định bằng công thức sau:

1-Áp lực mao quản thuận 2-Áp lực mao quản nghịch

Hình 2.5 Mặt cong được hình thành khi dung dịch tiếp xúc

với thành mao quản

Trong đó: : hệ số sức căng bề mặt của chất lỏng (N/m); : góc làm ướt (độ)

d: đường kính mạch gỗ (m) Nếu gỗ được dựng đứng trong một dung dịch, áp lực mao quản sẽ hút dung dịch lên một chiều cao h được xác định theo công thức sau:

g r

Trong đó, ρ: tỷ trọng chất lỏng; g: gia tốc tự do

Vì gỗ có cấu tạo phức tạp nên 2 công thức (2.4) và (2.5) chỉ có ý nghĩa lý thuyết, ít được dùng để tính toán trong thực tế Mặt khác, trước khi ngâm trong dung dịch amonihydroxyt NH4OH, gỗ Bồ đề có độ ẩm khoảng 80-90% nên động lực dẫn hóa chất vào trong gỗ tuân theo nguyên lý khuyếch tán, động lực mao dẫn

có vai trò thứ yếu

Chương 3 THỰC NGHIỆM 3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH GỖ BỒ ĐỀ THEO PHƯƠNG PHÁP HOÁ DẺO – NÉN ÉP

Như đã trình bày tại Chương 2, hiện nay có nhiều phương pháp biến tính gỗ khác nhau Việc lựa chọn quy trình biến tính gỗ phù hợp mục tiêu nghiên cứu hay sản suất thường được căn cứ vào điều kiện kỹ thuật và thiết bị hiện có

Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng tôi đã nghiên cứu lý thuyết/khoa học biến tính gỗ, từ phương pháp biến tính đơn giản đến phức tạp Để nội dung thực nghiệm đơn giản, thuận tiện, khả thi và phù hợp hiện trạng cơ sở vật chất sẵn có, chúng tôi chọn cách tiếp cận biến tính gỗ theo phương pháp hoá dẻo-nén ép

Hiện có rất nhiều phương pháp xử lý hoá dẻo gỗ (mục 2.2.3.2), nhưng chúng tôi lựa chọn giải pháp hoá dẻo gỗ bằng hoá chất, cụ thể là dung dịch amonihydroxyt NH4OH, một loại hoá chất phổ biến tại Việt Nam và có khả năng đáp ứng sản xuất công nghiệp

Trong đề tài này chúng tôi đã xác định mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu chủ yếu tập chung vào quá trình tạo gỗ biến tính theo phương pháp hoá dẻo-nén ép, trong đó nội dung cơ bản là đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số liên quan đến quá trình hoá dẻo; nén ép và ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất lượng gỗ biến tính

Việc xác định quy trình công nghệ biến tính gỗ chỉ có tính tương đối và có thể còn một số sự khác biệt giữa nghiên cứu và sản xuất (sản xuất công nghiệp) Tuy nhiên, chúng tôi đã căn cứ các điều kiện như đã nêu và bám sát nguyên lý chung của lý thuyết biến tính gỗ, theo phương pháp hoá dẻo-nén ép và tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ sau:

Xẻ xuyên tâm

3.2 CHUẨN BỊ NGUYÊN VẬT LIỆU

3.2.1 Nguyên liệu gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre)

 Để đảm bảo sự đồng đều của nguyên liệu gỗ, chúng tôi đã chặt hạ những khúc gỗ

Bồ đề 7 tuổi tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ

 Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi đã kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về đặc điểm cấu tạo, thành phần hoá học, tính chất chủ yếu và công dụng của gỗ Bồ đề Theo đó, chúng tôi đã hệ thống hoá đặc điểm gỗ Bồ đề như sau:

Bồ đề có tên khoa học là Styrax tonkinensis Pierre, phân bố tự nhiên tại

Indonesia, Lào, Malaysia Ở Việt Nam, Bồ đề thường mọc tự nhiên Tại Yên Bái, Tuyên Quang, Hoà Bình, Phú Thọ, Sơn La, Thanh Hoá, Nghệ An và được trồng tập trung với diện tích lớn tại Hàm Yên - Tuyên Quang

Đặc điểm nhận biết: Cây gỗ bình thường có chiều cao 20-25 m, đường kính

có thể đạt 40 cm, thân thẳng Vỏ có màu xám trắng, thường có vết dạn dọc Chỉ khi

Bồ đề

Sấy gỗ,

ổn định kích thước

Kiểm tra

chất lượng

Hình 3.1 Qui trình công nghệ biến tính gỗ Bồ đề

theo phương pháp hoá dẻo - nén ép