KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ KERANJI (Dialiu spp)

Để đáp ứng về nhu cầu sử dụng gỗ hiện nay, các nhà Chế Biến Lâm Sản đã không ngừng nghiên cứu các đặc điêm, tính chất của từng loại cây, để có phương pháp và chế độ sử dụng nguyên liệu p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA LÂM NGHIỆP

PHẠM THỊ DUNG

KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT

CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA LÂM NGHIỆP

KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT

CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ

EDUCATIONAL AND TRAINING DEPARTMENT

AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY

NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT PHẠM THỊ DUNG

Ho Chi Minh city, 2007

SUMMARY

Pham Thi Dung, 2007 Agriculture and Forestry University Ho Chi Minh

City “Study on the main anatomical characterises, physical, mechamical, chemical

properties of Keranji (Dialium spp )”

Guider: Msc Nguyen Thi Anh Nguyet

Date: From Feb 25th, 2007 to June 25th, 2007

Place: Study in Agriculture and Forestry University Ho Chi Minh City and Bach khoa University Ho Chi Minh City

Results:

Dialium spp has been distributed in Africa, India, Tailand, Malaysia, Indonesia and is being in creasing used for in areas

 General description:

Keranji (Dialium spp) is a heavy hard and strong wood of golden – brown to

red brown colour with interlocked or wavy grains It's sureface is lustrous, moderately coarse Odour indistinct or absent Growtr ring boundaries indistinct Vessels arranged in no specific pattern .Average tangential vessel diameter 79- 120

µm, average radial vessel diameter 120 -160 µm Average number of vessels/mm2

4-9 Rays composed of a single cell type, not visibleto the cackedeye Oil and mucilage cells absent but yellow, white or yellow-deposits are common

 Physical properties:

+ Basic specific gravity: 0,83(g/cm3)

+ Air – Dry Density: 0,94 (g/cm3)

+ Shrinkage radial: 4,77%

+ Shrinkage tangential: 7,93%

 Mechanical properties:

+ Strenght in Static bending radial:1596,6 (kG/cm2)

+ Strenght in Static bending tangential: 1974,25(kG/cm2)

+ Strenght in compression perendicular to grain : 850,39 (kG/cm2)

+Strenght in compression parallel to grain: 236,43(kG/cm2)

+ Strenght in tension: 1278,63 (kG/cm2)

+ Strenght shear tangential: 32,16 (kG/cm2)

+ Strenght shear radial: 31,21(kG/cm2)

 Chemical properties:

+ Alcol-Benzen solubles: 1,51%

+ Hot water solubles:2.36%

+ 1% NaOH solubles: 20,65%

The above results we can talk Keranji (Dialium spp) is a valuable material

for proceccing such as: suitable for construction, interior finishing, panelling, parquet flooring, strip flooring, handles for striking tools, police batons and heavy-duty flooring…

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Khảo sát cấu tạo và tính chất cơ lý hóa của gỗ Keranji

(dialium spp)” được tiến hành tại phòng thí nghiệm khoa học gỗ của trường đại học

Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và phòng thử sức bền kết cấu của trường đại học Bách Khoa Thời gian nghiên cứu từ ngày 25/2/2007 đến ngày 25/6/2007

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

Kết quả thu đựơc:

- Cấu tạo thô đại: Gỗ nặng và cứng Gỗ có giác lõi phân biệt Mặt gỗ tương đối mịn Gỗ có nhiều chất kết tinh màu trắng

- Cấu tạo hiển vi: Lỗ mạch có hình bầu dục, phân bố chủ yếu theo hình thức đơn độc phân tán Mật độ lỗ mạch 4-9 lỗ/mm2 Đường kính lỗ mạch theo chiều xuyên tâm 120 – 160 µm, theo chiều tiếp tuyến 79- 120µm Chiều dài mạch gỗ 260-470µm.Tia gỗ rộng 1-2 hàng tế bào, chiều cao biến động từ 10-15 tế bào Mật độ 11-15 tia/mm Sợi gỗ dài 785-1450µm

- Tính chất cơ lý hóa: Gỗ Keranji có khối lượng thể tích cơ bản Dcb = 0,83 g/cm3 Độ hút ẩm 12,85 % (44 ngày), độ hút nước 54,25% (42 ngày) Tỉ lệ co rút theo chiều xuyên tâm 4,77%, theo chiều tiếp tuyến 7,93% Ứng suất kéo dọc thớ 1278,63 kG/cm2, ứng suất uốn tĩnh 1596,6 kG/cm2 Ứng suất nén dọc thớ 850,39 kG/cm2 Ứng suất trượt dọc xuyên tâm 129,77 kG/cm2 Hàm lượng chất tan trong alcol-Benzen 1,51 % Hàm lượng chất tan trong nước nóng 2,36%.Hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1% là 20,65%

LỜI CẢM TẠ

Trong suốt những năm tháng học tập và trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp tôi luôn được sự dạy bảo của thầy cô và sự giúp đỡ của bạn bè.Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

+ Ban giám hiệu và toàn thể quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh

+ Ban chủ nhiệm khoa và toàn thể quý thầy cô Khoa Lâm Nghiệp trong trường Đại học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi

+ Chân thành biết ơn sâu sắc đến cô ThS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, giảng viên khoa Lâm Nghiệp đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

+ Thầy cô phòng thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu thuộc trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh

+ Ban lãnh đạo cùng tập thể anh chị em công nhân của doanh nghiệp tư nhân Thông Dầu đã cung cấp gỗ cho tôi làm thí nghiệm

+ Ban lãnh đạo cùng tập thể anh chị em công nhân công ty TNHH Trường Thành đã giúp tôi gia công mẫu

+ Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, người thân đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận văn này

TP- Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 6 năm 2007

Phạm Thị Dung

MỤC LỤC

Summary i

Lời cảm ơn iv

Mục lục v

Danh sách các hình viii

Danh sách các bảng ix

Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt xi

Lời nói đầu xiii

Chương 1:MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 3

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 3

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4

Chương 2: TỔNG QUAN 5

2.1 Giới thiệu doanh nghiệp tư nhân Thông Dầu 5

2.2 Giới thiệu gỗ Keranji 5

2.2.1 Vùng phân bố tự nhiên 5

2.2.2 Đặc điểm sinh trưởng 6

2.2.3 Giá trị sử dụng 6

2.3 Những nghiên cứu có liên quan ở nước ngoài 6

2.4 Những nghiên cứu có liên quan ở Việt nam 7

Chương 3: NỘI DUNG -PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

3.1 Vật liệu và địa điểm thí nghiệm 8

3.1.1 Vật liệu khảo sát 8

3.1.2 Địa điểm thí nghiệm 8

3.2 Nội dung nghiên cứu 8

3.3 Phương pháp nghiên cứu 8

3.4 Khảo sát cấu tạo 9

3.4.1 Dụng cụ thí nghiệm 9

3.4.2 Khảo sát cấu tạo thô đại 10

3.4.3 Khảo sát cấu tạo hiển vi 10

3.5 Phương pháp khảo sát tính chất vật lý 12

3.5.1 Dụng cụ thí nghiệm 12

3.5.2 Các chỉ tiêu khảo sát 12

3.6 Phương pháp khảo sát tính chất cơ học 17

3.6.1 Dụng cụ thí nghiệm 17

3.6.2 Các chỉ tiêu khảo sát 17

3.7 Phương pháp khảo sát thành phần hóa học của gỗ 22

3.7.1 Thí nghiệm xác định độ ẩm 22

3.7.2 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong Alcol-Benzen 23

3.7.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng 24

3.7.4 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1% 25

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Cấu tạo của gỗ Keranji 27

4.1.1 Cấu tạo thô đại 27

4.1.2 Cấu tạo hiển vi 28

4.2.Tính chất vật lý 30

4.2.1 Sức hút ẩm 30

4.2.2 Sức hút nước 31

4.2.3 Khối lượng thể tích 32

4.2.4 Tỉ lệ co dãn theo các chiều và thể tích 33

4.2.5 Hệ số co dãn 35

4.2.6 Độ ẩm bão hòa thớ gỗ- Độ ẩm thăng bằng 35

4.3 Tính chất cơ học 37

4.3.1 Ứng suất nén 38

4.3.2 Ứng suất kéo dọc 40

4.3.3 Ứng suất trượt 41

4.3.4 Ứng suất uốn tĩnh 42

4.3.5 Ứng suất tách 43

4.4 Thành phần hóa học 45

4.4.1 Độ ẩm 45

4.4.2 Chất tan trong Alcol-Benzen 45

4.4.3 Chất tan trong nước nóng 46

4.4.4 Chất tan trong dung dịch NaOH 1 % 46

Chương 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 49

5.1Kết luận 49

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC

3.9 Mẫu thí nghiệm ứng suất trượt dọc và ngang thớ gỗ 20

20

21

4.6 So sánh tỉ lệ co rút của gỗ Keranji với một số loại gỗ Việt Nam 34

4.9 So sánh điểm bão hòa thớ gỗ của gỗ Keranji

4.13 So sánh ứng suất nén ngang thớ (cục bộ và toàn bộ ) của

4.17 So sánh ứng suất uốn tĩnh của gỗ Keranji

4.20 So sánh tính chất cơ lý của gỗ Keranji với các nhóm

4.21 Độ ẩm thăng bằng mẫu thí nghiệm của gỗ Keranji 45

4.25 So sánh thành phần hoá học của gỗ Keranji và

4.26 Một số đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý hóa của gỗ Keranji 47

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Wa Sức hút ẩm %

Wn Sức hút nước %

Wbh Độ ẩm bão hòa %

Mo Khối lượng khô kiệt g Ma Khối lượng sau khi hút nước (ẩm) g Kv Hệ số co rút thể tích %

Bv Độ co rút thể tích tổng quan %

Yl, Yx, Yt Tỷ lệ co rút, dãn nở dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến %

Ycr, Ydn Tỷ lệ co rút, dãn nở thể tích %

L, x, t Kích thước chiều dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến mm Kcr, Kdn Hệ số co rút, dãn nở thể tích %

Kl, Kx, Kt Hệ số co rút, dãn nở dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến%

Vt Thể tích gỗ tươi cm3

Vo Thể tích gỗ khô kiệt cm3

Vtb Thể tích gỗ ở độ ẩm thăng bằng cm3

Dcb, Dkk, Dtb Khối lượng thể tích cơ bản, khô kiệt, cân bằng g/cm3

nd

 Ứng suất nén dọc kG/cm2

nntbt

 ,nntbx Ứng suất nén ngang toàn bộ tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

nncbt

 nncbx Ứng suất nén ngang cục bộ tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

tdt

 , tdx Ứng suất trượt dọc tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

kdtt

 , kdxt Ứng suất kéo dọc tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

tnt

 ,tnx Ứng suất trượt ngang tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2 ut Ứng suất uốn tĩnh kG/cm2

tt

 ,tx Ứng suất tách tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

LỜI NÓI ĐẦU

Từ ngàn xưa, rừng là nơi tổ tiên loài người đã sinh sống, con người sống dựa vào rừng, rừng cung cấp cho con người từ cái ăn, cái mặc và con người cũng đã biết

sử dụng cây gỗ từ rừng để làm nhà, làm vũ khí…Ngày nay, khi xã hội ngày càng phát triển nhu cầu sử dụng các sản phẩm từ rừng vẫn không ngừng gia tăng Có thể nói, trong số các sản phẩm từ rừng thì gỗ là vật liệu luôn gắn liền với đời sống con người Con người sử dụng gỗ vào nhiều mục đích khác nhau: làm tàu thuyền, làm cầu, xây dựng, trang trí nội thất, mỹ nghệ…

Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu về sử dụng gỗ ngày càng tăng về

số lượng và chất lượng Với nhu cầu sử dụng gỗ hiện nay làm cho áp lực cầu lớn hơn cung, dẫn đến nạn khai thác gỗ quá mức và bừa bãi, sản lượng gỗ tái tạo tự nhiên không đáp ứng được nhịp độ khai thác, dẫn đến trữ lượng gỗ trên thế giới giảm mạnh nói chung và ở Việt Nam nói riêng Theo thống kê do hậu quả chiến tranh, nạn khai thác rừng bừa bãi, phá rừng làm nương rẫy, du canh du cư…dẫn đến diện tích rừng Việt Nam thu hẹp từ 13,5 triệu ha (năm 1943) đến nay chỉ còn 10.9 triệu ha Đứng trước tình trạng đó, chính phủ đã có tác động tích cực như dự án trồng 5 triệu ha rừng đến năm 2010 nhằm cải thiện môi trường, tăng phủ xanh diện tích đất và cung ứng nguyên liệu gỗ cho khai thác

Cùng với nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng cao thì ngành Chế Biến Lâm Sản cũng không ngừng phát triển, đào tạo ngày càng nhiều đội ngũ kỹ sư chuyên ngành,

áp dụng cơ giới hóa, tự động hóa vào trong sản xuất Để đáp ứng về nhu cầu sử dụng gỗ hiện nay, các nhà Chế Biến Lâm Sản đã không ngừng nghiên cứu các đặc điêm, tính chất của từng loại cây, để có phương pháp và chế độ sử dụng nguyên liệu phù hợp, tiết kiệm và tối ưu nhất

760 triệu USD (chiếm 39,3%), Nhật Bản đạt 290 triệu USD (chiếm 15 %), các nước

EU đạt 448 triệu USD (chiếm 23,2%), Trung Quốc đạt 82 triệu USD(chiếm 4,24%),

Úc đạt 60 triệu USD (chiếm 3,1%), sang ASEAN đạt 30 triệu USD (chiếm 1,6 % )

…Sự tăng trưởng này là dấu hiệu đáng mừng, song nhìn xa hơn nhiều chuyên gia trong ngành đã không khỏi lo ngại bởi tình trạng khan hiếm nguyên liệu ngày càng trở lên gay gắt Hàng năm chúng ta phải nhập khẩu tới 80 % nguyên liệu Năm 2006 kim ngạch nhập khẩu gỗ và nguyên phụ liệu là 774,948 triệu USD, ba tháng đầu năm 2007 kim ngạch nhập khẩu gỗ và nguyên liệu phụ 216.157.716 USD [14 ]

Nếu như trước đây ngành sản xuất và chế biến gỗ dựa vào rừng tự nhiên là chính thì nay đã chuyển sang sử dụng gỗ nhập khẩu và rừng trồng là chính Nhưng

dù từ nguồn nào thì ngành gỗ cũng đang gặp nhiều khó khăn Những năm 1990, sản lượng gỗ khai thác bình quân hàng năm trên cả nước là 1,8 triệu m3, nhưng chính phủ đã quyết định từ năm 2001 về sau giữ mức sản lượng khai thác ổn định ở mức 300.000 m3 từ gỗ rừng tự nhiên /năm, chủ yếu phục vụ nhu cầu xây dựng và sản xuất đồ gỗ trong nước Do đó, để đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu, hàng năm chúng

ta phải nhập khẩu từ 0,75- 1 triệu m3 gỗ từ các nước lân cận Theo chương trình

trồng mới 5 triệu ha rừng của bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn thì đến năm

2010 nước ta sẽ có 2 triệu ha rừng phòng hộ, rừng đặc dụng và 3 triệu ha rừng sản xuất (trong đó rừng kinh tế là 1,8 triệu ha) Để đạt được mục đích này, tối thiểu mỗi năm phải trồng được 200.000 ha rừng kinh tế Nhưng thực tế thấy mỗi năm chúng

ta chỉ trồng được 100.000 ha rừng Mặt khác, tuy chúng ta đã có một số nhà máy sản xuất ván nhân tạo cung cấp nguyên liệu cho ngành chế biến gỗ nhưng sản phẩm chưa ổn định, số lượng chưa nhiều và chất lượng chưa đảm bảo nên chưa thể cung cấp nguyên liệu để sản xuất đồ gỗ xuất khẩu Theo dự báo của các nhà kinh tế, từ đây đến năm 2010 hoặc lâu hơn nữa tỷ lệ 20 % nguyên liệu cung cấp cho sản xuất sản phẩm gỗ xuất khẩu hàng năm từ nguồn trong nước, mà chủ yếu là từ rừng trồng

sẽ tiếp tục bị thu hẹp do tiến độ trồng rừng và phát triển rừng không theo kịp sự phát triển của ngành gỗ Trước tình hình này, các nhà chuyên môn dự báo từ năm

2005 trở về sau, nguồn nguyên liệu trong nước sẽ không thể cung cấp đủ cho ngành

gỗ Vì vậy trong nhiều năm tới ta vẫn phải nhập khẩu gỗ nguyên liệu với số lượng lớn Thế nhưng, nguyên liệu cho chúng ta nhập khẩu cũng không phải là vô tận Các nước có rừng tự nhiên trong khu vực: Indonesia, Malaysia, Lào, campuchia…ngày càng hạn chế tối đa việc khai thác xuất khẩu gỗ do nguồn tài nguyên rừng của họ ngày càng cạn kiệt và do các khuyến cáo của các tổ chức môi trường quốc tế về tác hại của việc khai thác rừng một cách ồ ạt (trong tháng 10/2004 hai nước xuất khẩu

gỗ tròn nhiệt đới chủ yếu là Indonesia và Malaysia đã quyết định ngưng xuất khẩu

gỗ xẻ )

Trước tình hình đó việc sử dụng gỗ cho phù hợp, đúng mục đích và tiết kiệm

là vấn đề quan trọng Để đạt được điều đó việc nghiên cứu các đặc tính của nguyên liệu gỗ là cần thiết Các thông tin này sẽ góp một phần phán đoán các đặc tính của

gỗ và đặc thái trong công nghệ khác, là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng phát sinh trong quá trình gia công và chế biến Từ đó định hướng sử dụng phù hợp cho từng loại gỗ Do vậy được sự phân công của khoa Lâm Nghiệp và sự hướng dẫn của ThS.Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát cấu tạo và tính chất cơ lý hóa của gỗ Keranji”

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Trước thực trạng nguồn gỗ Việt Nam ngày càng cạn kiệt, việc sử dụng gỗ sao cho phù hợp với đặc tính nguyên liệu, đem lại hiệu quả kinh tế cao là vấn đề hết sức quan trọng Do vậy việc khảo sát các đặc tính của gỗ có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn Các thông tin về cấu tạo và tính chất vật lý, hóa học sẽ góp phần phán đoán các đặc tính và hiện tượng sản sinh trong quá trình chế biến và sử dụng Là cơ

sơ để giải thích bản chất các hiện tượng phát sinh trong quá trình gia công chế biến

gỗ như: Nội ứng suất, dầu nhựa, các tinh thể gây cản trở trong quá trình gia công cắt gọt, trong quá trình sấy, sơn phủ bề mặt… Ngoài ra, thông qua việc khảo sát cấu tạo thô đại và hiển vi cũng như tính chất cơ lí hoá làm cơ sở định danh gỗ và so sánh các loại gỗ với nhau hay phân lọai xếp hạng cho lọai gỗ khảo sát

Trong ngành Chế Biến Lâm Sản ở nước ta hiện nay gỗ Keranji là nguồn nguyên liệu khá thông dụng Loại gỗ này tuy được sử dụng nhiều nhưng hiểu biết

về các đặc tính nguyên liệu còn hạn chế Do đó chúng tôi tiến hành khảo sát cấu tạo

và tính chất cơ lý hóa của gỗ keranji nhằm giải thích các hiện tượng sản sinh ra trong quá trình sử dụng, áp dụng các biện pháp kĩ thuật hợp lý để xử lý, hạn chế những khuyết tật sản sinh trong quá trình gia công chế biến, đồng thời góp phần nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu này trong sản xuất và kinh doanh, đáp

ứng nhu cầu thị trường cũng như thị hiếu của người tiêu dùng

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung của đề tài: Qua khảo sát cấu tạo, tính chất cơ lý hóa làm cơ

sở để định danh, phân loại xếp hạng và định hướng sử dụng gỗ Keranji

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Việc nghiên cứu các đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý hóa của gỗ không chỉ

có ý nghĩa chuẩn đoán xác định gỗ trên thị trường và trong sử dụng mà còn có nhiều

ý nghĩa lý thuyết trong hệ thống thực vật và tiến hóa Là cơ sở giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ Cung cấp

số liệu cần thiết cho việc tính toán thiết kế hợp lý, xây dựng các phương pháp gia công mới nhằm nâng cao khả năng lợi dụng gỗ, đề xuất quá trình công nghệ thích hợp nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu doanh nghiệp tư nhân Thông Dầu

Doanh nghiệp tư nhân Thông Dầu là một thành viên nhỏ trong doanh nghiệp Phát Lộc Doanh nghiệp Thông Dầu chuyên cưa xẻ gỗ tròn Gỗ Keranji là một trong những loại gỗ mà doanh nghiệp hay cưa xẻ Gỗ được nhập về Việt Nam theo đường thuỷ và nhập về Việt Nam ở dạng gỗ tròn Sau khi về cảng doanh nghiệp nhận về cưa xẻ và gia công thành các sản phẩm với các quy cách khác nhau tuỳ theo đơn đặt của khách hàng Qua thực tế chúng tôi thấy doanh nghiệp chủ yếu xẻ thành các sản phẩm có quy cách phục vụ làm ván sàn Doanh nghiệp chỉ chuyên xẻ, không có sấy cũng như xử lý hấp luộc Gỗ khi xẻ xong được quét một lớp sáp ở hai đầu để tránh

sự nứt nẻ sau đó đưa ra miền trung cung cấp cho nhu cầu trong nước và xuất đi nước ngoài Doanh nghiệp nằm ở cạnh đường quốc lộ mặt khác lại ở gần cảng Đồng Nai nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển

- Gỗ về xưởng ở dạng khúc dài 5- 7 m, đường kính từ 30 – 50 cm

- Giá gỗ tròn nhập về 1,7 - 2 triệu / m3

- Giá ván sàn khi bán ra : 250.000 – 290.000 VND/m2

2.2 Giới thiệu gỗ Keranji

Tên khoa học : Dialium spp

Tên việt nam : Xoay

2.2.2 Đặc điểm sinh trưởng

Cây lớn nhanh, chiều cao 24- 30 m có cây cao tới 45 m, cây thon đều Keranji thường thích hợp với các vùng đất không đầm lầy, thích hợp với các hòn đảo, đất bằng phẳng, đất đồi [11]

Hình 2.1:Cây Keranji ở đồi Mentawai, Irian Jaya, Indonesia

2.2.3 Giá trị sử dụng

Gỗ keranji thường được sử dụng trong các công trình xây dựng, có tính chịu lực cao, ván sàn, làm cửa sổ, đồ mộc trang trí nội thất, cầu, tàu thuyền, làm các dụng cụ… Gỗ keranji được biết như là gỗ tếch.[12]

2.3 Những nghiên cứu có liên quan ở nước ngoài

Hầu hết các cây rừng trên thế giới đều đã có những nghiên cứu cấu tạo giải phẫu, tính chất cơ lý hóa của gỗ nhằm định danh gỗ và để xác định hướng sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên này, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho nền kinh tế quốc dân

Jan F Riisdisk và Peter Larning (1994) với “ Physical and properties of 145 timber” đã đưa ra các chỉ tiêu về tính chất vật lý của 145 loại gỗ

Trang web: http://delta-intkey.com/wood/en/www/caedipla.htm cũng đã đưa

ra một số nghiên cứu nước ngoài về đặc điểm của gỗ Keranji…

2.4 Những nghiên cứu có liên quan ở Việt nam

Nguyễn Đình Hưng (1990) đã nghiên cứu cấu tạo giải phẫu một số lòai cây

gỗ Việt Nam để định loài theo các đặc điêm cấu tạo thô đại và hiển vi

Phạm Ngọc Nam (1998) đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lý của gỗ cây cao su sau trích nhựa cho thấy lọai nguyên liệu này nếu được tẩm sấy thì rất thích hợp cho việc sản xuất hàng mộc

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt (2001) đã nghiên cứu một số đặc tính gỗ keo lá tràm cho thấy nguyên liệu này hòan tòan đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu sản xuất giấy và hàng mộc đặc biệt là hàng mộc giả cổ

Nguyễn Thị Ánh nguyệt (2007) đã nghiên cứu định danh và định hướng sử dụng cho 50 loài cây gỗ Việt nam

Như trên đã trình bày, hầu hết các nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo, tính chất các loại gỗ có giới hạn và ít đồng bộ Do vậy, đề tài sẽ tiếp tục đi sâu nghiên cứu các đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý hóa của loại gỗ nhập Keranji nhằm cung cấp dẫn liệu, tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành chế biến lâm sản và cung cấp số liệu cần thiết phục vụ cho các cơ sở sản xuất gỗ Qua đó đồng thời đánh giá sát thực hơn về giá trị kinh tế của loại gỗ này

Chương 3: NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP

3.1.2 Địa điểm thí nghiệm

Phòng thí nghiệm của trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh và phòng thử sức bền kết cấu của trường Đại học Bách Khoa

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Khảo sát đặc điểm cấu tạo thô đại và hiển vi gỗ Keranji: vòng năm, mạch gỗ, tia

gỗ, sợi gỗ

- Khảo sát tính chất vật lý: Khối lượng thể tích, độ co rút và dãn nở, độ hút ẩm, độ

hút nước, điểm bão hòa thớ gỗ

- Tính chất cơ học: Ứng suất nén dọc thớ, ứng suất nén ngang thớ toàn bộ và cục

bộ, ứng suất kéo dọc thớ, ứng suất kéo ngang thớ, ứng suất trượt dọc thớ, ứng suất

uốn tĩnh, lực tách

- Tính chất hóa học: Độ ẩm, hàm lượng chất tan trong môi hữu cơ Alcol-Benzen,

hàm lượng chất tan trong nước nóng, hàm lượng chất tan trong NaOH 1%

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp thực nghiệm, dựa trên cơ sở hệ thống tiêu chuẩn trong nước và thế giới

- Chọn cây cắt khúc lấy mẫu và xác định tính chất vật lý, cơ sở của gỗ theo các TCVN từ 335-70 đến 379-70

- Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu theo Jane (1970) và phân loại đặc điểm cấu tạo gỗ

theo C.T.F.T

- Phân tích một số thành phần hóa học gỗ theo các tiêu chuẩn :T15m-58; T6m-9; T4m-5; T13m-54; T19m-50

- Sử dụng phương pháp thống kê xử lý và đánh giá kết quả bằng phần mềm Excel

Áp dụng phương pháp mô hình hóa xây dựng các hàm toàn học để biểu diễn kết quả nghiên cứu

3.4 KHẢO SÁT CẤU TẠO

Gỗ là vật liệu hình thành do quá trình sinh trưởng của cây bên cạnh những nét đặc trưng chung của gỗ, mỗi loại gỗ có những nét đặc thù riêng Để xác định nét đặc thù riêng một cách chính xác cần phải nắm vững kiến thức cơ bản về cấu tạo gỗ Các đặc điểm cấu tạo thô đại có thể được nhận biết bằng mắt thường hay kính lúp bao gồm hình dạng cây bên ngoài, vỏ và giác lõi, bề rộng vòng tăng trưởng, đặc điểm thớ gỗ, mạch gỗ…

Thực vật rừng trên thế giới cũng như ở nước ta vô cùng phong phú và phức tạp, đa dạng về nhiều mặt, phong phú về nhiều loài, muôn hình muôn vẻ về hình thái, kích thước, về dạng sống và tập tính sống… Trên thực tế có nhiều loại gỗ chỉ dựa vào cấu tạo thô đại thì chưa đủ để phân loại hay nhận biết được chúng Để phân biệt một cách chính xác loại gỗ đó thì chúng ta cần phải tiến hành khảo sát cấu tạo hiển vi Dưới kính hiển vi ta có thể quan sát sự sắp xếp tế bào và đặc điểm của nó Các đặc tính của gỗ có thể lý giải một cách thỏa đáng bằng ngôn ngữ cấu tạo gỗ Ngoài ra, nó là cơ sở để giải thích các hiện tượng phát sinh trong quá trình gia công chế biến gỗ

3.4.1 Dụng cụ thí nghiệm

- Kính lúp độ phóng đại x 10

- Kính hiển vi độ phóng đại x (40÷100)

- Một số hóa chất: Safranin đỏ, Oxi già, cồn tuyệt đối, Xylen, Acid acetic, dung dịch

NaOH

- Lame, lamella

3.4.2 Khảo sát cấu tạo thô đại

Mẫu dùng cho khảo sát cấu tạo thô đại có kích thước 20x50x100 (mm) Dùng kính lúp có độ phóng đại x10, sử dụng dao cắt một nhát thật phẳng trên bề mặt để quan sát tia gỗ, thớ gỗ, vòng tăng trưởng Bằng mắt thường quan sát hình dáng bên ngoài của cây Sử dụng mặt cắt ngang thân cây để quan sát phân biệt giác lõi, vòng năm

3.4.3 Khảo sát cấu tạo hiển vi

Khảo sát cấu tạo hiển vi chúng tôi cần phải có các tiêu bản mỏng không có bọt khí và được quan sát dưới kính hiển vi có độ phóng đại x100, hoặc x400 Để có đươc tiêu bản mỏng chúng tôi cần gia công mẫu với kích thước 10x10x15(mm) Các mẫu gỗ được cắt theo đúng ba mặt cắt: mặt cắt ngang, tiếp tuyến, xuyên tâm Mẫu gỗ khảo sát được lấy ngẫu nhiên trên các khúc gỗ thuộc phần gỗ lõi và giác của các phần gốc, thân, ngọn của cây

3.4.3.1 Cách làm tiêu bản

- Làm mềm gỗ: ở đây chúng tôi làm mềm gỗ bằng phương pháp cách thủy mẫu gỗ được gia công theo kích thước 10x10x15 (mm), gỗ chưa qua xử lý Để tăng nhanh quá trình làm mềm gỗ chúng tôi tiến hành thay nước định kỳ nước nóng bằng nước lạnh khoảng 3giờ/lần Sau đó tiếp tục đun để đuổi không khí ra khỏi gỗ và làm mềm gỗ

- Cắt vi phẫu: Mẫu gỗ sau khi được làm mềm sẽ được ráp lên máy cắt vi

phẫu A.O Sliding Microtom, tiến hành cắt thành từng lát, mỗi lát dày 18-28 (μm)

Dao cắt phải luôn sắc bén và gỗ phải luôn ở trạng thái nóng Ngoài ra chúng tôi còn

sử dụng cắt vi phẫu bằng lưỡi lam để đạt được cấu tạo vi phẫu hoàn toàn

- Khử nước: Trước khi nhuộm màu tiêu bản cần tiến hành khử nước ra khỏi phẫu thức bằng cách di chuyển qua một loạt dung dịch cồn có nồng độ tăng dần Tỉ

lệ cồn/nước: 1/10; 3/10; 5/10; 7/10 và cuối cùng là cồn tuyệt đối Thời gian khử qua

mỗi tỉ lệ cồn/nước khoảng 15 phút Cần tránh khử nước đột ngột dễ làm phá vỡ tế bào và phẫu thức bị co dúm lại

- Nhuộm màu: Mục đích của nhuộm màu giúp cho việc quan sát dễ dàng hơn Khi nhuộm màu ta cần phải có dung dịch màu và dung dịch này bao gồm:

Safranin đỏ, Cồn, Anilin, Safanin Safranin đỏ là một loại thuốc nhuộm rất phổ

biến Dung dịch này cần được pha chế theo một tỉ lệ nhất định và giữ trong một thời gian trước khi dùng Giữ phẫu thức trong dung dịch thuốc nhuộm khoảng 15 phút hoặc có thể lâu hơn Phẫu thức sau khi được nhuộm màu cần phải được rửa bằng cồn tuyệt đối nhằm loại bỏ màu thừa

- Lên tiêu bản: Trước khi lên tiêu bản ta phải hơ nóng mẫu phẫu thức để loại

trừ nước và sau đó làm sáng phẫu thức bằng Xylen Sử dụng lame có kích thước với

tỉ lệ chiều dài:rộng:dày như sau: 75:15:1,2(mm), Việc định hướng các phẫu thức được tiến hành như sau: Mặt tiếp tuyến, xuyên tâm chiều dọc thớ được đặt vuông

góc với cạnh dài của lame Để giữ phức cố định trên lame ta cần cho thêm một lượng keo nhỏ trên phẫu thức trước khi hạ kính (Lamella) dậy vật để tránh hiện

tượng tạo bọt khí ta nên đặt kính đậy xuống từ từ và làm khô tiêu bản trước khi quan sát

3.4.3.2 Tách mô sợi

Mẫu dùng để tách mô sợi có kích thước bằng que diêm Mục đích khảo sát các hình thức tế bào dưới kính hiển vi nhằm bổ sung cho việc khảo sát trên ba mặt cắt Thí nghiệm được tiến hành như sau:

Các mẫu dùng để tách mô được cho vào ống nghiệm cùng hỗn hợp với tỉ lệ: Acid

acetic/oxi già = 1/1 Sau đó, cho vào nồi nấu (chưng cách thủy) Khi mẫu gỗ chuyển

sang màu trắng và bắt đầu phân ly tế bào thì kết thức quá trình nấu, tránh tình trạng vách tế bào phân rã Sau khi tách mô cần phải rửa bằng nước sạch cho đến khi giấy

pH không đổi màu Huyền phù của tế bào gỗ được bảo quản trong dung dịch Formalin loại có nồng độ 4÷6% Cách lên tiêu bản các tế bào mô sợi giống cách lên

tiêu bản các phần trên

3.5 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Tính chất vật lý của gỗ là những tính chất có thể xác định được trong những điều kiện không làm thay đổi thành phần hóa học hoặc phá hoại tính hoàn chỉnh của mẫu Tính chất vật lý bao gồm độ ẩm, độ hút nước, độ hút ẩm, tỷ lệ co dãn, khối lưọng thể tích …Ở đây, chúng tôi chỉ xét đến một số tính chất vật lý có liên quan đến quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ như: Khối lượng thể tích, điểm bão hòa, tỷ lệ co dãn

có độ ẩm tương đối 100% bình hút ẩm đưng dung dịch Na 2 CO 3 10H 2 O bão hòa và

được giữ ở nhiệt độ t = 28±2oC sẽ tiến hành cân Thời gian theo dõi tối thiểu là 30 ngày Nếu giữa hai thời kỳ theo dõi độ ẩm chênh lệch nhau không quá 2% thì có thể kết thúc thí nghiệm

Độ hút ẩm tính theo công thức:

Wa% =

o

o a

mo: Khối lượng gỗ khô kiệt (g)

ma: Khối lượng gỗ hút ẩm sau mỗi lần cân (g)

Hình 3.1: Mẫu thí nghiệm độ hút ẩm

Theo TCVN 360-70, mẫu gỗ có kích thước 30x30x10 (mm) Mẫu sấy tới khô kiệt với nhiệt độ t = 100±5oC cân chính xác đến 0,01(g) Cân xong cho vào bình đựng nước để mẫu hút nước tự do) Sau từng thời gian nhất định: 2h ngày thứ nhất,

2, 4, 7, 12 20 ngày cân lại các mẫu đang ngâm nước Về sau cứ 10 ngày cân lại các mẫu gỗ cho đến khi khối lượng mẫu gỗ không thay đổi thì kết thúc thí nghiệm Thời gian quan sát tối thiểu là 30 ngày đêm

Công thức tính như sau:

Wn% =

o

o a

mo: Khối lượng gỗ khô kiệt (g)

ma: khối lượng gỗ hút ẩm sau mỗi lần cân (g)

Hình 3.2: Mẫu thí nghiệm độ hút nước 3.5.2.3 Thí nghiệm xác định theo tỉ lệ co dãn các chiều

Sức co giãn được biểu hiện bằng tỉ lệ (%) giữa lượng co rút hoặc dãn nở so với kích thước ban đầu gọi là tỉ lệ co dãn

 Tỉ lệ co rút:

Được xác định theo TCVN 340-70 với kích thước gỗ ướt dùng để thí nghiệm là: 30x30x10(mm) Đo kích thước ba chiều với độ chính xác 0,01(mm): l1 (chiếu dọc thớ), x1 (chiều xuyên tâm), t1 (chiều tiếp tuyến) Sau đó, đem mẫu đi sấy kho kiệt và đo kích thước mẫu lần lượt là l2, x2, t2 (mm)

Tỉ lệ co rút chiều dọc thớ(Y1): Y1% =

1

2 1

Tỉ lệ dãn nở chiều dọc thớ: Y1% =

1

2 1

3.5.2.4 Thí ngiệm xác định tỉ lệ co dãn thể tích

Mẫu thí nghiệm và cách thức tiến hành thí nghiệm theo qui định TCVN

340-70 (hình 2.4)

 Tỉ lệ co rút thể tích:

Dùng mẫu gỗ ướt đo kích thước ba chiều l1, a1, b1(mm) để xác định thể tích

V1 Sau đó, mẫu được đem sấy khô kiệt đo lại kích thước l2, a2, b2(mm) và xác định thể tích mẫu gỗ sau khi sấy V2

Công thức tính:

Bcr% =

1

2 1

V V

o

o H





Nếu đặt gỗ tươi hoặc ướt trong một môi trường nào đó (môi trường không khí, môi trường sấy…) có nhiệt độ và ẩm độ trương đối của không khí, nước trong

gỗ sẽ thoát ra ngoài Khi nước tự do thoát hết, nước thấm còn bão hòa trong vách tế bào Điểm đó gọi là điểm bão hòa thớ gỗ điểm bảo hòa thớ gỗ là ranh giới giữa nước thấm và nước tự do Độ ẩm bão hòa là độ ẩm xác định bởi lượng nước thấm tối đa trong gỗ

Để xác định khối lượng thể tích chúng tôi tiền hành gia công mẫu theo TCVN 362-70 (hình 2.4) Dùng thước kẹp đo kích thước 3 chiều để tính thể tích gỗ

và cân khối lượng mẫu

Khối lượng thể tích cơ bản: Dcb =

mo, mkk, mtb: Khối lượng khô kiệt, không khí, thăng bằng (g)

Vt,Vkk,Vo,Vtb: Thể tích gỗ tươi, khô trong không khí, khô kiệt (cm3)

Khối lượng thể tích cơ bản là chỉ tiêu ổn định nhất vì cả hai yếu tố để tính là những trị số không thay đổi và phản ánh đúng khái niệm của khối lượng thể tích là lượng thực chất gỗ (mo) trên một đơn vị thể tích (Vmax) Do vậy, nó thường được dùng để so sánh các loại gỗ khác nhau Tiến hành đo các kích thước theo các chiều của mẫu và cân ở 3 trạng thái tươi, khô, trong không khí, khô kiệt Gỗ tươi là gỗ mới chặt hạ Gỗ khô trong không khí (mkk) là gỗ để trong phòng thí nghiệm cho đến khi cân 3 lần liên tiếp (mỗi ngày cân 1 lần) mà khối lượng không thay đổi hoặc sai

số nhỏ hơn 0,05g Nói cách khác gỗ khô trong không khí là gỗ hong phơi trong không khí cho đến lúc nước trong gỗ không bốc hơi rangoài nữa Gỗ khô kiệt (mo)

là gỗ được sấy trong tủ sấy Gỗ được lấy ra sau 2 lần cân liên tiếp (mỗi lần cân cách nhau 1 giờ) chênh lệch không quá 0,3% Mẫu phải được bao bọc kỹ không cho tiếp xúc với không khí,phải cân đo ngay lập tức, để tránh tiếp xúc với không khí làm cho mẫu hút ẩn trở lại sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác trong quá trình khảo sát

3.6 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CƠ HỌC

Trong qua trình gia công, chế biến và sử dụng gỗ thường chịu tác dụng của ngoại lực khả năng chống lại các ngoại lực là cường độ của gỗ Nó không những cung cấp cho người sử dụng những thông số cần thiết để tính toán thiết kế kết cấu

gỗ một cách hợp lý để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và tiết kiệm nguyên liệu

mà nó giúp cho ngành chế biến gỗ tìm ra phương pháp gia công gỗ mới nhằm nâng cao tỉ lệ lợi dụng gỗ

Đây là chỉ tiêu được xem là quan trọng để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ

Nó thường gặp trong thực tế để tính độ bền cho dầm cầu, thanh kê, giường, bàn… Giá trị của ứng suất nén ít biến động

 Nguyên tắc thử ứng suất:

Lực P đặt vào mẫu thử phải đúng tầm và vuông góc với mặt phẳng chịu lực Nếu không sẽ dẫn tới tình trạng mẫu bi phá hoại không đồng bộ và lực nén sẽ nhỏ hơn thực tế

 Hình thức phá hoại của mẫu gỗ:

Thớ gỗ bị sụn hay bị chùng lại ở chỗ tiếp xúc với tia gỗ Chỉ số được xác định trên đồng hồ của dụng cụ đo của thí nghiệm

b a

 Nguyên tắc thử ứng suất nén ngang thớ toàn bộ và cục bộ:

Trong thí nghiệm xác định sức chịu ép ngang thớ của gỗ, ta không xác định cường độ tối đa, mà chỉ xác định ứng lực ở giới hạn tỉ lệ Để tìm giới hạn tỉ lệ cần dùng đồng hồ đo độ biến dạng của mẫu gỗ Ta tiếp tục tăng lực cho đến khi vượt ra ngoài giới hạn bền nghĩa là biến dạng không theo tỉ lệ mới ngừng

 Ứng suất nén ngang thớ toàn bộ:

l a

P

nntb  

Trong đó:

P: Lực tác động trong giới hạn đàn hồi (KG)

a, l: Bề rộng và chiều dài của mẫu thử (cm)

Hình 3.6: Mẫu thí nghiệm ứng suất nén ngang thớ toàn bộ

Hình 3.7: Mẫu thí nghiệm ứng suất nén ngang thớ cục bộ

3.6.2.3 Ứng suất kéo dọc

 Nguyên tắc thử ứng suất kéo dọc:

Mẫu thử được làm to hai đầu để tránh hiện tượng trượt vào bội phận chịu kéo nhỏ, hai lỗ tròn ở hai dầu dùng để luồn hai thỏi sắt đường kính Φ10 (mm), hai lỗ khoan ở hai mẫu không bị ép khi máy kẹp chặt, đồng thời triệt tiêu lực trượt dọc thanh gỗ xuất hiện sớm Tốc độ tăng lực 15.000 ± 400 (N/phút)

 Hình thức phá hoại của mẫu gỗ:

Tăng lực đến khi thanh bị đứt ở khoảng giữa qui định vết phải trong phạm vi

45(mm) tính từ trung âm mẫu gỗ

Công thức tính ứng suất theo chiều dọc thớ gỗ:

b a

Pmax: Lực phá hoại mẫu (KG)

a, b: Kích thước bộ phận làm việc của mẫu thử (cm)

Hình 3.8: Mẫu thí nghiệm ứng suất kéo dọc 3.6.2.4 Ứng suất trượt

 Nguyên tắc thử ứng suất trượt:

Điều khiển tăng lực P cho đến khi thấy chuyển dời vị trí tương đối giữa hai

bộ phận gần nhau, lực liên kết của Licnin và Micecellulose, lớp keo ở màng giữa

các tế bào sản sinh ra ứng lực dọc thớ gỗ, còn khi lực tác động vuông góc với chiều thớ gỗ làm cho hai bộ phận rời khỏi nhau thì lực liên kết giữa các phân tử tạo nên

gỗ theo chiều ngang thân cây sẽ sinh ra ứng lực trượt ngang của gỗ Tốc độ tăng lực 12.000 ± 500 (N/phút)

 Hình thức phá hủy của mẫu:

Hai bộ phận của máy tách rời nhau

Công thức tính ứng suất trượt dọc thớ, ngang thớ:

b a

P

max

Trong đó: Pmax: Lực phá hoại mẫu (KG)

a, b: Kích thước mặt trượt của mẫu thử (cm)

Hình 3.9: Mẫu thí nghiệm ứng suất trượt dọc và ngang thớ gỗ

3.6.2.5 Ứng suất uốn tĩnh

 Nguyên tắc thử ứng suất uốn tĩnh:

Lực P đặt vào giữa mẫu thử, sau đó tăng dần lực đến khi mẫu bị phá hủy thì dừng lại trị số của lực được xác định trên đồng hồ của dụng cụ đo thí nghiệm mãu thử đặt trên hai gối đỡ cố định mặt tròn có bán bán kính cong của gối là 15(mm), khoảng cách đặt hai gối đỡ 240(mm) Lực P tác động được đặt tại trung điểm của dầm Tốc độ tăng lực 7.000 ± 1.500(N/phút)

 Hình thức phá hủy của mẫu:

Mẫu thử bị pha hủy bởi mặt đối diện với mặt tác dụng lực, một vài trường hợp chéo thớ, xoắn thớ thì mẫu thủ bị đứt như trên

Ứng suất tĩnh được tính theo công thức:

2 max

2

3

h b

l P

b, h: Bề rộng và chiều cao của mẫu thử (cm)

Hình 3.10: Mẫu thí nghiệm ứng suất uốn tĩnh 3.6.2.6 Ứng suất tách

Lực tách được tính theo công thức:

T =

a

Pmax

(3.22) Trong đó:

Pmax: Lực phá hoại mẫu (KG) a: Bề rộng mặt tách (cm)

Hình 3.11: Mẫu thí nghiệm ứng suất tách

3.7.PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA GỖ

Gỗ do nhiều tế bào cấu tạo nên, là một hỗn hộp rất phức tạp của các chất cao phân tử polysarit …Ngoài các thành phần chủ yếu đó, trong gỗ còn có dầu nhựa, chất chứa, chất màu, tinh dầu…Thành phần hóa học của gỗ tùy theo loại cây, tuổi khai thác, điều kiện lập địa, vị trí trên cây…Ở đây chúng tôi nghiên cứu thành phần hóa học đó là những chất chứa trong ruột tế bào có ảnh hưởng nhất đến quá trình gia công chế biến và sử dụng

Bột gỗ được lấy trong quá trính cưa xẻ gỗ Sau đó để khô và đem rây qua lưới 40 mesh, lấy phần bột mịn qua lưới trộn đều Phần bột mịn làm mẫu phân tích được giữ trong cùng điều kiện (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm…)

3.7.1 Thí nghiệm xác định độ ẩm

Tiêu chuẩn: Tappi Standard T3m

Nguyên tắc: Cân chính xác khối lượng mẫu trước và sau khi sấy ở nhiệt độ

1050C± 2.Từ đó (%) độ ẩm được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

Dụng cụ và hóa chất :

+ Cốc sứ + Cân phân tích + Bình hút ẩm + Tủ sấy

Tiến hành thí nghiệm : Cân chính xác đến 0,1mg P =3g mẫu khô gió trong cốc sứ đã được sấy khô tuyệt đối đến khối lượng không đổi Sấy cốc chứa bột gỗ ở nhiệt độ 1050c±2 trong 3 giờ Kết thúc sấy, để nguội trong bình hút ẩm, cân xác định lại khối lượng Lập lại quá tình này cho đến khi cân được khối lượng không đổi P1

P : khối lượng mẫu khô gió(g)

P1 : khối lượng mẫu khô kiệt(g)

3.7.2 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung môi Alcol-Benzen

Tiêu chuẩn:Tappi Standard T6m-58

Nguyên tắc: Dùng dung môi hữu cơ Alcol-Benzen để hòa tan những chất béo, nhựa, sáp… ra khỏi nguyên liệu thực vật Hàm lượng xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

Hóa chất và dụng cụ :

Tiến hành thí nghiệm : Cân chính xác đến 0,0001 P=10 g (cùng thời gian cân mẫu đo độ ẩm) cho vào bộ Soxhlet Dùng dung môi là hỗn hợp 110 ml cồn tuyệt đối cộng với 240 ml Benzen cho vào bình cầy Mẫu bột gỗ được gói kỹ trong tấm giấy lọc đã được sấy khô kiệt và đặt trong khoang trích ly với thể tích khoảng bằng 1,5 lần dung tích của khoang trích ly Bình cầu được nối với khoang trích ly và ống sinh hàn rồi đun cách thủy khi đun giữ cho hỗn hợp sôi mạnh Trong quá trình chiết suất dung môi bay hơi theo ống thông lên ống sinh hàn, gặp lạnh ngưng tụ chảy về khoang trích ly Khi ngưng tụ đầy khoang trích ly, dung môi lại chảy về bình cầu

Thời gian đun cách thủy trong 4-5 giờ Lấy ra sấy khô trong 3 giờ ở nhiệt độ

1050C±2, đến khối lượng không đổi P1

Hình 3.12: Xác định hàm lượng chất tan trong Alcol - Benzen

Công thức tính hàm lượng chất tan trong Alcol-Benzen:

Chất tan trong Alcol-benzen(%)=

PKTD : khối lượng khô tuyệt đối của 10 g bột(g)

P1 : khối lượng khô kiệt của 10 g bột(g)

3.7.3.Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng

Tiêu chuẩn Tappi Standard T1

Nguyên tắc: Sau khi đã loại các chất tan trong hỗn hợp Alcol –Benzen ra khỏi nguyên liệu dùng dung môi trung tính như nước nóng có khả năng hoà tan các chất đường, tinh bột… trong nguyên liệu Hàm lượng các chất tan trong nước nóng được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng

Hóa chất và dụng cụ: