Nghiên cứu một số chất cấu tạo hóa học vật lý cơ học chủ yếu của phần thân vùng 4 cây dừa cocos nuclfera l và định hướng sử dụng cho ván ghép thanh

Bộ giáo dục và đào tạo Bộ nông nghiệp và PTNTTrường đại học lâm nghiệp Vũ Hà PHƯƠNG Nghiên cứu một số tính chất cấu tạo, HOá HọC, vật lý, CƠ HọC chủ yếu của phần thân vùng 4 cây dừa coco

Bộ giáo dục và đào tạo Bộ nông nghiệp và PTNT

Trường đại học lâm nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo Bộ nông nghiệp và PTNT

Trường đại học lâm nghiệp

Vũ Hà PHƯƠNG

Nghiên cứu một số tính chất cấu tạo, HOá HọC, vật lý, CƠ HọC chủ yếu của phần thân (vùng 4) cây dừa (cocos nucIfera l.) và

định hướng sử dụng cho ván ghép thanh

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị và công nghệ gỗ, giấy

Lời cảm ơn

Được sự đồng ý của khoa Sau Đại Học và Sự đồng thuận của khoa Chếbiến lâm sản - Trường Đại học Lâm nghiệp, Chúng tôi đã thực hiện đề tài:

"Nghiên cứu một số tính chất cấu tạo, hoá học, vật lý, cơ học chủ yếu của

phần thân (vùng 4) cây Dừa (Cocos nucifera L.) và định hướng sử dụng cho

ván ghép thanh" Đến nay việc thực hiện đề tài đã hoàn thành

Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy Cô,những người đã hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng tới thầy giáo PGS.TS HoàngHữu Nguyên và TS Hoàng Xuân Niên đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thànhtốt đề tài

Tôi xin cảm ơn tới các cán bộ TTCGCNR, các Thầy Cô phòng thínghiệm trung tâm khoa Chế biến lâm sản - Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo

điều kiện giúp đỡ tôi về cơ sở vật chất và các thông tin khoa học để tôi hoànthành đề tài

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp những người đãbên tôi động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin trân thành cảm ơn !

Hà Tây, Tháng 8 năm 2006

Tác giả

2.1.Kiến thức chung về vách tế bào 172.2 Cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến công nghệ chế biến gỗ 182.3 Tính chất hoá học và ảnh hưởng của tính chất hoá học đến công

2.5 ảnh hưởng của tính chất cơ học đến công nghệ chế biến gỗ 26

Chương 3: Nội dung và kết quả nghiên cứu 293.1 Đặc điểm nơi lấy mẫu nghiên cứu

3.2 Đặc điểm của cây lấy mẫu nghiên cứu

29293.3 Mối tương quan giữa tuổi cây tới đường kính và chiều

cao cây Dừa

30

3.5 Thành phần hoá học thân cây Dừa (vùng 4) 353.6 Tính chất vật lí chủ yếu của gỗ Dừa (vùng 4) 363.7 Tính chất cơ học của gỗ Dừa (vùng 4) 44

Chương 4 :Tổng luận kết quả nghiên cứu và định hướng

tự nhiên càng bị giảm xuống.

Việt Nam cũng không nằm ngoài qui luật đó Theo dự báo về phát triểndân số của Tổng cục thống kê, trong 10 năm tới (đến năm 2010), dân số nước

ta là trên 80 triệu người Như vậy nếu mỗi người sử dụng bình quân 0,05m3

gỗ/năm (mức bình quân thấp của nhiều Quốc gia), thì nhu cầu sử dụng gỗ đòihỏi ít nhất là 4 triệu m3 gỗ/ năm một khối lượng vượt quá khả năng cung cấp

gỗ từ rừng tự nhiên của nước ta hiện nay Trên thực tế sản lượng gỗ khai thác

từ rừng tự nhiên hàng năm lại giảm xuống (bảng 1)

Bảng 1. Sản lượng gỗ tròn khai thác hàng năm của Việt Nam (m 3 )

cung cấp gỗ từ rừng tự nhiên ngày càng giảm Để giải quyết vấn đề này, cácQuốc Gia tập trung đẩy mạnh theo hướng trồng rừng và sử dụng mọi nguồnnguyên liệu, phát triển ván nhân tạo mà chủ yếu là ván dăm, ván sợi, ván mộccác loại đẩy nhanh phát triển công nghệ chế biến lâm sản.

Ván ghép thanh và LVL (Laminate veneer Lumper) là một sản phẩmnhân tạo xuất hiện từ rất sớm, nhưng nó chỉ được phát triển mạnh từ sau năm

1970 Vùng có khối lượng lớn nhất là Châu Âu, tiếp đó là Châu Mỹ ở Châu

á Nhật Bản là nước sản xuất ván ghép thanh nhiều nhất sau đó đến Nam TriềuTiên và Indonêxia

Ván ghép thanh rất nhiều dạng với nhiều tên gọi khác nhau Nếu địnhnghĩa theo tiêu chuẩn BS 6100-1984 thì ván ghép thanh phân chia thành một

số loại chủ yếu sau:

- Ván ghép thanh lõi đặc không phủ bề mặt (Laminated Board)

- Ván ghép thanh khung rỗng (Veneer Spaced Lumper)

- Ván ghép thanh lõi đặc có phủ bề mặt (Core Plywood/ Block Board/Lamin Board)

Đặc điểm chung của các loại ván này là đa dạng về kích thước ít kénchọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đơn giản, gọn và phạm vi sử dụng rộng.Vấn đề ở đây là ván ghép thanh có đặc điểm là ít kén chọn nguyên liệu, với cảnhững loại gỗ có độ bền cơ học thấp

Để tận dụng triệt để đặc điểm này hướng của đề tài tìm đến một nguyênliệu mới đó là sử dụng gỗ Dừa Lấy phần lõi sau khi bóc (vùng 4) làm nguyênliệu để sản xuất ván ghép thanh Hiện nay ở đồng bằng sông Cửu Long diệntích đất trồng Dừa là rất lớn song việc sử dụng Dừa chủ yếu là lấy quả Nhữngnghiên cứu về gỗ Dừa để phục vụ trong công nghiệp chế biến lâm sản nóichung và sản xuất ván mộc nói riêng là rất cần thiết Vì vậy chúng tôi chọn đềtài: "Nghiên cứu một số tính chất cấu tạo, hoá học,vật lý, cơ học chủ yếu của

phần thân (vùng 4) cây Dừa (Cocos nucifera L.) và định hướng sử dụng cho

ván ghép thanh"

Chương 1

Tổng quan

1.1 Lược sử nghiên cứu

1.1.1 Tên gọi

Tên Việt Nam: Cây Dừa, tên khoa học: Cocos nucifera L

1.1.2 Nguồn gốc - Phân bố - Đặc tính sinh thái

Nguồn gốc của loài thực vật này là chủ đề gây tranh cãi, trong đó một

số học giả cho rằng nó có nguồn gốc ở miền tây Bắc Nam Mỹ Các mẫu hoáthạch tìm thấy ở New Zealand chỉ ra rằng các loại thực vật nhỏ tương tự nhưcây Dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu năm trước Thậm chí nhữnghoá thạch có niên đại lớn hơn cũng đã được phát hiện tại Rajasthan vàMaharashtra, ấn Độ Không phụ thuộc vào nguồn gốc của nó, Dừa đã phổbiến khắp vùng nhiệt đới, có lẽ nhờ có sự trợ giúp của những người đi biểntrong nhiều trường hợp Quả của nó nhẹ và nổi trên mặt nước và đã được pháttán rộng khắp nhờ các dòng hải lưu Quả thậm chí được thu nhặt trên biển tớitận Na Uy cũng còn khả năng nảy mầm được (trong điều kiện thích hợp) tạikhu vực quần đảo Hawai, người ta cho rằng Dừa được đưa vào từ Polynesia,lần đầu tiên do những người đi biển gốc Polynesia từ quê hương của họ ở khuvực miền nam Thái Bình Dương tới đây

Dừa là cây một lá mầm, được trồng từ qủa, thích hợp trên vùng đất có

độ cao dưới 300mm ở vĩ độ 15 với lượng mưa đều trong năm, tối thiểu1.500mm, trên đất cát mặn, độ phèn từ trung bình trở lên Phân bố tự nhiêncủa cây Dừa là vùng đất cát ven biển

Cây Dừa có dáng thẳng đứng, hình trụ tròn, độ thon ít Các tàu lá dài2,5m 3,5m, mọc quanh thân Lá kép lông chim dài 0,5m 1,0m, rộng 3 4cm Hoa đơn tính, không cuống Hoa cái từ 25 35 hoa/ 1 buồng Hoa đực

từ 7.000 9.000 hoa/ 1 buồng Hoa cái màu vàng pha lục nhạt, đường kính

12cm Quả Dừa thành thục từ 8 12 tháng, có đường kính từ 10 25 cm.Cây Dừa 4 6 tuổi bắt đầu có trái và liên tục 30 40 năm.

1.1.3 Cây Dừa - nguồn nguyên liệu có giá trị, đa dạng và phong phú

Các trung tâm Dừa là vùng duyên hải nhiệt đới Châu á, Tây bán cầu,Châu Phi tổng diện tích che phủ khoảng 10 triệu ha Sản phẩm chính của câyDừa là cơm Dừa Theo Hiệp hội cây Dừa Thế giới, năm 1995 là 3.100.000 tấntrong đó Châu á 2.565.000 tấn Dừa, Tây bán cầu 135.000 tấn, Châu Phi là120.000 tấn Ngoài cơm Dừa, sản phẩm khác cho đến nay nhìn chung giá trịthấp, vì vậy cuộc sống người trồng Dừa rất khó khăn

ở Việt Nam, Dừa được trồng rộng rãi ở nhiều tỉnh, tổng diện tích chephủ 142.504 ha Tập trung là vùng duyên hải miền Trung và Tây Nam Bộ Sảnlượng Dừa bình quân 1.200.000 1.300.000 tấn/ năm Như vậy, cây Dừa cótiềm năng lớn nếu biết khai thác và sử dụng hợp lý, nó thực sự trở thành nguồntài nguyên có giá trị về nhiều mặt Thông tin chung của cây Dừa khu vực Nam

Giá một quả Dừa Việt Nam (VNĐ) 1.500

Giá 1 tấn sơ Dừa loại 1 (USD) 165 185

Giá 1 tấn than từ gáo Dừa (USD) 210

Giá 1 tấn bột sơ Dừa (USD) 130

Giá 1 m thân cây Dừa (VNĐ) 15.000 25.000

Khối lượng riêng của cây Dừa phân bố tuỳ thuộc vào vị trí trên cây,vùng sinh thái, độ tuổi Nhưng trên cùng đường tròn đồng tâm có trị số tương

đối đồng đều chúng ta có thể chia mặt cắt ngang thành 4 vùng khối lượngriêng (bảng 1.2) Vùng 1, 2, 3 là vùng có khả năng tạo ván bóc

Trị số cao là của những cây già Theo chiều dọc thân cây khối lượngriêng giảm dần, phần ngọn thấp hơn 0,2g/cm3 Tuỳ theo vùng khối lượng riêng

mà được sử dụng ở các mục đích khác nhau Trên hình 1.1 vùng 1 ( từ ngoàivào) là vùng có khối lượng riêng cao, vùng 2 - trung bình cao, vùng 3 - trungbình thấp, vùng 4 - vùng thấp Cũng từ đó mà phương pháp sử dụng khácnhau

Cây Dừa có dáng thẳng đứng, độ thon nhỏ từ gốc đến gọn, tính chất cơhọc giảm, độ ẩm tăng, độ ẩm gốc từ 50 60% ở ngọn khoảng 350% Chiềudài thân kinh tế trung bình là 2,5m

Bảng 1.2 Khối lượng riêng của gỗ Dừa ở các vùng đoạn thân kinh tế

Đoạn thân cây Dừa có giá trị kinh tế được dùng trong chế biến các mặthàng mộc gia dụng và xây dựng các loại Ngoài ra thân cây Dừa có một số

đặc điểm khác

Gỗ Dừa xẻ ngâm trong nước không bị côn trùng phá hoại Khi sử dụngngoài trời gỗ Dừa bị phân huỷ nhanh Do gỗ có độ bền cơ học thấp do đó dễ bịnấm xâm nhập phá hoại

1.1.4 Độ bền tự nhiên của gỗ cây Dừa

Gỗ cây Dừa là loài gỗ không có khả năng tự nhiên chống lại sự phá hoạicủa côn trùng và nấm hại gỗ (nếu để gỗ ở ngoài trời với điều kiện tự nhiên)

Gỗ có khối lượng thể tích thấp, sử dụng tiếp xúc với đất, có thể bị phá hoại bởisinh vật phá gỗ trong vòng 6 18 tháng, trong khi đó gỗ có khối lượng thểtích cao có thể bị phá huỷ 2 3 năm Ngoài ra nấm mục mềm có thể phá huỷrất nhanh các loài gỗ có khối lượng thể tích cao Mối cũng có thể tấn công,xâm nhập và phá hoại rất nhanh các vật liệu gỗ sử dụng ngoài trời, tiếp xúcvới đất Đối với gỗ cây Dừa sử dụng dạng cột trong môi trường nước biển, giữnguyên vỏ có thể sử dụng trên 3 năm

Gỗ xẻ tươi và hai mặt cắt ở đầu khúc gỗ tròn sau khi chặt hạ rất dễ bịtấn công bởi nấm mốc và biến mầu Việc bảo quản phòng chống nấm mốc vàbiến mầu trong điều kiện môi trường khí hậu nhiệt đới là rất khó khăn Nếukhông có lò sấy để sấy gỗ sau khi chặt hạ gỗ tươi, sau khi xẻ cần phải đượcnhúng ngay vào dung dịch thuốc bảo quản chống mốc

Ngoài ra, gỗ tươi cũng rất dễ bị tấn công phá hoại của các loại côntrùng hại gỗ tươi thuộc bộ cánh cứng như xén tóc, mọt Tuy nhiên, sự phá hoạinày không quá nghiêm trọng, nó sẽ dừng lại khi gỗ khô Song sự phá hoại đó

có thể để lại một số lỗ nhỏ trên gỗ, điều này sẽ không thể chấp nhận trong một

số trường hợp sử dụng gỗ Có thể sử dụng phương pháp sấy, hong phơi hoặc

ngâm nhúng gỗ trong dung dịch thuốc bảo quản thích hợp để bảo quản phòngchống côn trùng hại gỗ tươi.

Đối với gỗ khô cũng dễ dàng bị tấn công phá hoại của các loại côntrùng hại gỗ khô (như mối gỗ khô), tuy nhiên chúng chỉ phá hoại gỗ có khốilượng thể tích thấp Đối với gỗ trưởng thành có khối lượng thể tích cao có khảnăng phòng chống đối với cả mối đất và thực tế cho thấy con người đã sử dụng

gỗ này làm vật liệu xây dựng rất tốt trong nhiều thập kỷ Với những trườnghợp sử dụng gỗ ngoài trời hoặc tiếp xúc với đất cho mục đích sử dụng dài hạn,cần phải tiến hành bảo quản gỗ bằng thuốc bảo quản thích hợp

Đoạn thân cây Dừa có giá trị kinh tế được dùng trong chế biến các mặthàng mộc gia dụng và xây dựng các loại Ngoài ra thân cây Dừa có một số

Bảng 1.3. Diện tích Dừa trồng của một số nước Châu á

Tên Nước Diện tích Dừa (ha) năm 1995

Người ta đã sử dụng gỗ Dừa trong hàng mộc như: các chi tiết chịu tải(xà, dầm), ván lát sàn, cửa sổ và cửa ra vào, tường - vách ngăn phổ biếntrong cuộc sống.

ở các nước như: Philippines, Indonesia, ấn Độ đã có nhiều công trìnhnghiên cứu về sinh trưởng và phát triển của loài gỗ Dừa này Các kết quảnghiên cứu cho thấy loài gỗ này có cấu tạo, tính chất không đồng nhất từngoài vào trong theo đường kính, theo chiều cao từ gốc tới ngọn

Các tế bào trong gỗ cây Dừa sẽ tiếp tục tăng lên về chiều dài trong suốt

đời sống của cây, chính vì vậy mô ở lớp cơ sở già và có vách dầy, Lumentrong gỗ phần lớn biến mất khỏi các sợi gỗ Chính vì vậy, khối lượng thể tíchcủa gỗ giảm từ gốc tới ngọn

Các kết quả nghiên cứu cho thấy:

* Về tính chất hoá học: Theo kết quả nghiên cứu cho thấy gỗ Dừa có thể so

sánh với gỗ lá rộng, gỗ lá kim và tre về Hemixenlulo, Linhin, và Pentozan.Tuy nhiên hàm lượng tro lớn hơn các loài gỗ khác như ở Philippines Thànhphần cấu tạo hoá học Holocellulose (66,7%), Linhin (25,1%), và Pentosan(22,9%)

* Về tính chất vật lý: Tính chất vật lý của gỗ Dừa phần lớn phụ thuộc vào:

khối lượng thể tích, độ ẩm và khả năng trương nở của gỗ Theo khảo sát củacác nhà nghiên cứu thì thể tích của gỗ khô cũng như gỗ tươi đều giảm theochiều cao của thân cây và ở tại vị trí bất kỳ nào của thân thì chúng đều tăng từlõi đến vỏ Ngoài ra khối lượng thể tích cơ bản tại bất kỳ chiều cao nào cũngtăng theo độ tuổi của cây Đối với những cây còn non, ở phần ngọn khối lượngthể tích của gỗ lớp ngoài khoảng 300kg/m3 và lớp trong khoảng 90kg/m3.Trong khi đó khối lượng thể tích của gỗ trưởng thành cao hơn nhiều vàokhoảng 900kg/m3đối với gỗ lớp ngoài và 250kg/m3 đối với gỗ lớp trong

Những con số trên đây có thể rất khác nhau giữa các cây gỗ khác nhau

và các vùng sinh thái, lập địa khác nhau

Độ ẩm tỷ lệ nghịch với khối lượng thể tích, khi độ ẩm giảm thì khốilượng thể tích tăng Nước trong gỗ tăng theo chiều cao thân cây và giảm từ lõi

ra ngoài vỏ độ ẩm khoảng 50% (ở phần vỏ) tới 400% (ở phần lõi)

Sự ổn định về kích thước của gỗ được đánh giá bởi khả năng co rút haydãn nở khi độ ẩm liên kết thay đổi (độ ẩm dưới điểm bão hoà thớ gỗ)

Sự co rút hay dãn nở của gỗ xảy ra quá trình hút ẩm hay nhả ẩm (quátrình sấy) của gỗ, do đó sẽ sinh ra các khuyết tật Không giống như các loại gỗtruyền thống khác, sự co rút theo phương tiếp tuyến bằng 2 lần theo phươngxuyên tâm, ở gỗ Dừa có sự đặc biệt là sự co rút theo phương xuyên tâm và tiếptuyến không có sự khác nhau đáng kể

Bảng 1.4 Tính chất vật lý gỗ Dừa

Tớnh chất Cocowood (Cocos nucifera L)

Phần ngoài Phần trong Lõi

Khối lượng thể tích cơ bản (kg/m3) 697 473 286

Trương nở Phương xuyên tâm 6.3 5.9 5.6

Phương tiếp tuyến 6.6 6.1 5.8

*Về tính chất cơ học: các tính chất cơ học của gỗ Dừa được xác định dựa vào

sự tượng quan với khối lượng thể tích cơ bản Gỗ Dừa được phân loại theo banhóm khối lượng thể tích cơ bản sau:

Modul đàn hồi, 1000MPa 10.9 6.9 3.1

ứng suất giới hạn khi uốn, MPa 51.6 30.4 13.1

Giới hạn dọc thớ (Compression parallel to grain)

Sức chịu nén ngang thớ (Compression perpendicular to grain)

ứng suất giới hạn khi nén, MPa 8.3 2.8 1.3

Độ cứng (hardness)

Phần gỗ phía ngoài (KN) 5.3 2.4 0.7Phần gỗ phía trong (KN) 3.8 2.1 1.3

* Khả năng sử dụng của gỗ Dừa:

Gỗ Dừa được coi là vật liệu xây dựng truyền thống ở nhiều quốc gia ,chúng được sử dụng làm cọc, cột nhà, rui xà, đòn tay, và sử dụng cho cáckết cấu cầu cống và cầu dạo chơi bên bờ biển Ngoài ra hiện nay gỗ Dừa cũng

được sử dụng rất phổ biến để làm các sản phẩm thủ công mỹ nghệ, bát chén,khung ảnh, sử dụng làm các sản phẩm mộc: bàn, ghế, tranh nghệ thuật Vớinhững công nghệ hiện đại như hiện nay thì gỗ Dừa ngoài mục đích sử dụngnhư ở trên chúng còn được sử dụng làm ván nhân tạo: ván dăm, ván ghépthanh, ván sàn, vật liệu xây dựng dạng tấm, làm đệm Đặc biệt gỗ Dừa và các

bộ phận khác của cây Dừa còn được sử dụng làm phân vi sinh, đất sạch trồng

hoa, than hoạt tính phục vụ cho việc chống tia đất và trong các ngành côngnghiệp ứng dụng khác.

ở Philippines: Dừa là một trong những cây trồng chủ yếu chiếm 23%tổng diện tích đất nông nghiệp Nó được trồng chủ yếu ở các vùng: phía namMindanao, Luzon và phía tây của Mindanao Theo thống kê của FAO thì năm

1995 nước này có khoảng 3.164 triệu hecta, trong đó có 30% là Dừa đã già cỗi

và cho năng suất thấp (trên 60 năm tuổi), trung bình mỗi hecta cần đốn vàtrồng lại khoảng 100 cây Dân bản địa đã dùng Dừa cho nhiều mục đích sửdụng khác nhau, ngoài việc trồng lấy gỗ, lấy quả chúng còn được trồng nhưmột cây cảnh và cây che bóng mát và đây cũng là nguồn nguyên liệu phục vụcho chế biến gỗ

Các sản phẩm từ Dừa đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tếquốc dân như sản phẩm từ dầu Dừa, các đồ thủ công mỹ nghệ, các loại vánnhân tạo, ván sàn,

a

Hình 1.2 Các sản phẩm làm từ gỗ Dừa

a.bát, ấm chén ; b.ván sàn; c các loại phào; d tranh khắc; e khung ảnh.Ngoài ra còn có các sản phẩm khác làm từ xơ Dừa, lá Dừa, gáo Dừa nhưcác đồ lưu niệm, dây thừng

1.1.5.2 ở Việt Nam

Cây Dừa tập trung ở khu vực Duyên hải miền Trung và Tây Nam Bộ vớitổng diện tích 130.000ha hầu hết các tỉnh ở hai vùng Dừa nói trên đều có diệntích trồng trên 10.000ha Các rừng Dừa đều trồng ven sông, các kênh rạch vàven biển ở Miền Bắc diện tích trồng Dừa gần như không có chủ yếu chỉ trồnglác đác trong nhà dân làm cây bóng mát và lấy quả

Bảng 1.6 Diện tích trồng Dừa ở Việt Nam theo các năm

Diện tích 120.894 172.879 154.417 143.239 142.504

Chúng ta thấy diện tích Dừa ở Việt Nam từ năm 1990 1995 là tăng đáng

kể sau đó giảm dần từ năm 1995  1998 Nguyên nhân do diện tích Dừa ởcác tỉnh đồng bằng Sông Hồng, Tây Bắc diện tích Dừa giảm theo các năm dongười dân chặt bỏ để thay thế vào các cây lâm nghiệp khác cho giá trị kinh tếhơn

- Nghiên cứu cọng cây Dừa nước của PGS TS Nguyễn Trọng Nhân.

- Lực cắt xơ Dừa, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thông, số4/2003 của PGS.TS Hoàng Hữu Nguyên và TS Hoàng Xuân Niên

- Nguyễn Việt Chiến (2000) rừng Dừa Bến Tre nguy cơ bị tàn phá bởicôn trùng nhập khẩu, Báo Thanh niên số 144 (767) ngày 02/06/2000

- Hải Bằng (1999) giá Dừa lên nhờ xuất khẩu, thời báo kinh tế ViệtNam số 54 thứ 4 ngày 7/7/1999

*Về tình hình sử dụng:

ở đồng bằng sông Hồng, khu vực Đông Bắc và Tây Bắc Dừa chủ yếuvẫn là cây được dùng làm bóng mát và ăn quả Những sử dụng về gỗ của câyDừa gần như không có

ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long đều có xưởng chế biến gỗ Dừa,song quy mô nhỏ, gồm 1 2 cưa CD 4 và 1 3 cưa đĩa Gỗ Dừa ở đây chủyếu được chế biến thành ván bóc và phần lõi được xẻ làm ván ghép thanh lõi.Nhìn chung công nghệ chế biến gỗ Dừa mang tính tập quán cũ, hiệu quả thấp

và gần như chưa có tác động khoa học kỹ thuật để nâng cao hiệu quả sử dụng

gỗ thân cây Dừa nói riêng và cây Dừa nói chung

ở Việt Nam, các sản phẩm từ Dừa và gỗ Dừa rất đa dạng và phong phúnhưng chỉ tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long Nói chung không cóthứ gì ở cây Dừa bỏ đi

Hiện nay có nhiều mặt hàng thủ công làm từ các sản phẩm của cây Dừa(bao gồm toàn bộ cây Dừa từ thân, cành lá, trái, xơ Dừa).

Sản phẩm làm từ gỗ thân cây Dừa: muỗng, chén, đĩa, tô, bình bông,bình trà, ấm trà, ly tách, hộp đựng nữ trang, hộp đựng danh thiếp, gạt tàn

Sản phẩm làm từ gáo Dừa: sản phẩm gỗ gáo Dừa là mặt hàng được làm

từ nguồn nguyên liệu gáo Dừa, thực hiện ép chân không trên mặt mạt cưa của

gỗ, tạo ra sản phẩm gỗ ép có nền màu nâu sẫm, có kèm theo hoa văn lá, hoa,hình khối lập thể, hình các con vật Sản phẩm này được dùng để lót sàn nhà,hoặc ốp tường rất phù hợp với đặc trưng nhà ở của người Hàn Quốc

Gỗ gáo Dừa còn được tạo dáng thành nhiều mặt hàng gia dụng như:khay đựng ly, tách, hộp có nắp, bình lọ hứa hẹn sẽ được ưa chuộng tại HànQuốc Gồm các vật dụng để trang trí bàn lưu niệm như con tôm, cá, cua, gà,

dê, bò, phượng hoàng, gáo nước, giá canh, các loại lồng đèn, kẹp tóc, bóp,vòng đeo tay, vòng đeo cổ,

Sản phẩm làm từ trái Dừa: các loại hình trang trí để bàn lưu niệm, conkhỉ, con heo, hình ông lão, búp bê, tổ chim, đựng ấm trà,

Sản phẩm làm từ gân lá Dừa: các loại rổ, giỏ gói quà, đựng trái cây.Sản phẩm làm từ xơ Dừa: các loại thảm trang trí, lót chân hình con thú,hình các loại,

Các sản phẩm làm từ gỗ Dừa như: ấm chén, đũa, muôi, thìa

gỗ của cây này để sản xuất thành ván ghép thanh phủ mặt (đặc biệt ở các tỉnh

đồng bằng sông Cửu Long) nhưng chúng ta cũng chưa đánh giá được chấtlượng ván của gỗ Dừa trên cơ sở khoa học Thực tế cũng cho thấy gỗ Dừa rất

dễ mốc, tuy vậy ở nước ta nghiên cứu bảo quản cho loại gỗ này (bảo quảndạng tròn gỗ sản phẩm) còn rất hạn chế

Việc đặt vấn đề nghiên cứu bảo quản gỗ Dừa một cách triệt để không

được đề cập đến Do vậy để sử dụng gỗ Dừa có hiệu quả nhất chúng ta cần

nghiên cứu đầy đủ các đặc trưng cơ bản của nó để có giải pháp khắc phụckhuyết tật của gỗ, áp dụng công nghệ mới nhằm làm thay đổi lớn giá trị của

gỗ Dừa trên cơ sở phát huy ưu điểm hay khắc phục nhược điểm của nó

Trước những nhu cầu xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành nghiêncứu đề tài: "Nghiên cứu một số tính chất cấu tạo, hoá học, vật lý, cơ học chủ

yếu của phần thân (vùng 4) cây Dừa (Cocos nucifera L.) và định hướng cho

sử dụng cho ván ghép thanh"

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng gỗ Dừa (vùng 4) làm nguyên liệu sản xuất ván ghép thanh

1.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu trên, tôi tập trung nghiên cứu:

Nghiên cứu các thông số về cây Dừa

Nghiên cứu cấu tạo thô đại, hiển vi của gỗ Dừa (vùng 4)

Nghiên cứu các tính chất hoá học chủ yếu của gỗ Dừa (vùng 4)

Nghiên cứu các tính chất vật lý, cơ học chủ yếu của gỗ Dừa (vùng 4)

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu được tiến hành theo phương pháp thực nghiệm,dựa trên hệ thống tiêu chuẩn trong nước và Quốc tế như:

(1) Chọn rừng, chọn cây, cắt khúc và xác định tính chất cơ, vật lý của

gỗ theo tiêu chuẩn Việt Nam từ TCVN 355- 70 đến TCVN 370-70 mở rộng(1/1998)  41

(2) Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu theo tài liệu  38 , 39 Phân loại đặc

điểm cấu tạo gỗ

(3) Phân tích 1 số thành phần hoá học gỗ theo TAPPI: T1os 59; T4os 59; T6os - 59; T13os - 59;T204os - 69; T15os - 58; T435os - 68; Các chỉ tiêu

-đó được thực hiện tại trường Đại học Lâm nghiệp

(4) Thuật ngữ mô tả cấu tạo và tính chất gỗ theo Nguyễn Đình Hưng.(5) Sử dụng phương pháp phân tích thống kê để xử lý và đánh giá kếtquả theo TCVN 356-70 sửa đổi (1/1998)  41 bằng phần mềm Excel 5.0 trênmáy vi tính và đảm bảo hệ số chính xác P < 5%

Chương 2

Cơ sở lý luận

2.1 Kiến thức chung về vách tế bào

Cấu tạo gỗ là nhân tố quan trọng và là cơ sở để giải thích mọi hiệntượng phát sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ Cấu tạo vàtính chất của gỗ có liên quan mật thiết với nhau Cấu tạo có thể coi là biểuhiện bên ngoài của tính chất  21

Về mặt cấu tạo, gỗ do nhiều tế bào cấu tạo nên Giữa hai tế bào cạnhnhau là khoảng gian có màng Pectin (được cấu tạo bằng chất Pectic mà thànhphần cơ bản là axit Tetra galacturonic) gọi là màng giữa có mức độ hoá gỗcao Qua nghiên cứu về cấu tạo gỗ cho thấy: vách tế bào gỗ là 1 tổ chức rấtquan trọng của tế bào Cấu tạo của vách tế bào ảnh hưởng đến các tính chấtcủa gỗ Vách tế bào chủ yếu do Xenlulôza (C6H10O5)n và Linhin tạo nên.Linhin tồn tại trong gỗ như 1 chất keo gắn bó các Xenluloza lại với nhauthành 1 khối vững chắc Nhiều phân tử Xenluloza liên kết thành 1 chuỗiXenluloza, nhiều chuỗi Xenluloza liên kết thành MixenXenluloza NhiềuMixenXenluloza liên kết thành bó MixenXenluloza Vô số bóMixenXenluloza cùng với Linhin tạo thành vách tế bào Vách tế bào gồmvách sơ sinh và vách thứ sinh

+ Vách sơ sinh: Mỏng, ở phía ngoài hình thành trước tiên khi tế bào mẹcủa tầng phát sinh phân sinh ra tế bào con thành phần gồm có Xenlulôza,Hemi Xenlulôza và Linhin Mức độ hoá gỗ cao như màng giữa Trong vách sơsinh các MixenXenluloza sắp xếp không có trật tự nên nó không có tác dụngquyết định đến tính chất của gỗ

+ Vách thứ sinh: là lớp vách hình thành sau cùng trong quá trình sinhtrưởng của tế bào So với màng giữa và vách sơ sinh thì vách thứ sinh là phần

dầy nhất Thành phần chủ yếu là Xenluloza và một ít Linhin, ở vách thứ sinhcác MixenXenluloza sắp xếp có trật tự được chia thành 3 lớp:

1) Lớp ngoài: Mỏng, nằm sát vách sơ sinh, các MixenXenluloza xếp vuônggóc với trục dọc tế bào hoặc nghiêng một góc (700 900) so với trục dọc.2) Lớp giữa: nằm kế tiếp lớp ngoài, đây là lớp dầy chất, các MixenXenlulozaxếp song song với trục dọc tế bào ( trục dọc thân cây) hoặc nghiêng 1 góc nhỏhơn 300so với trục dọc tế bào

3) Lớp trong: mỏng, nằm sát ruột tế bào, các MixenXenluloza trong vách thứsinh (đặc biệt là lớp giữa ) có tác dụng quyết định tới tính chất của gỗ

2.2 Cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến công nghệ chế biến gỗ

2.2.1 Mạch gỗ

Là tổ chức của nhiều tế bào mạch gỗ nối tiếp nhau thành ống dài sắpxếp theo chiều dọc thân cây Đây là loại tế bào vách dầy có kích thước lớnnhất nên dễ quan sát nhất Mạch gỗ chỉ có ở gỗ lá rộng, chiếm một tỷ lệ khálớn, trung bình 20  30% thể tích gỗ  38 ,  39 Tỷ lệ mạch gỗ nhiều hay íttuỳ thuộc vào loại cây, tuổi, gỗ sớm, gỗ muộn và điều kiện sinh trưởng Vaitrò mạch gỗ trong thân cây là dẫn truyền nhựa nguyên từ rễ lên lá, lỗ thôngngang trên vách tế báo mạch gỗ nằm cạnh nhau có vai trò dẫn truyền nướcchất dinh dưỡng theo chiều ngang thân cây Sau khi chặt hạ, mạch gỗ và lỗthông ngang trên mạch gỗ làm nhiệm vụ lưu thông nước trong gỗ làm cho gỗchóng khô  38 Trong việc bảo quản gỗ, mạch gỗ có tác dụng làm cho thuốcthấm sâu và nhanh Lỗ thông ngang có tác dụng vận chuyển thuốc thấm theochiều ngang Mạch gỗ là 1 trong những tiêu chuẩn quan trọng trong việc nhậnmặt gỗ, là yếu tố làm giảm tác dụng tính chất cơ lý của gỗ lá rộng  26 ,  38

Một số loài cây trong mạch gỗ có thể bít Thể bít làm cho khó thấmthuốc bảo quản nhưng phần này có tác dụng chống lại sâu nấm phá hoại  38 Một số loại gỗ có chứa chất kết tinh trong mạch gỗ

2.3 Tính chất hoá học và ảnh hưởng của tính chất hoá học đến công nghệ chế biến gỗ

2.3.1 Thành phần nguyên tố hoá học của gỗ

Gỗ do nhiều tế bào cấu tạo nên, nó là 1 thể hỗn hợp rất phức tạp của cácchất cao phân tử Polyxacarit, gồm có nhiều Cacbonic và nhóm Benzen tạothành Ngoài các chất thành phần chủ yếu ra trong gỗ còn có dầu, nhựa, chấtchát, chất màu, tinh dầu, chất béo  12 ,  21 Các chất cấu tạo nên gỗ chủ yếu

là chất hữu cơ: chiếm đến (99  99,9%) thành phần cấu tạo gỗ gồm cóXenluloza, Linhin và HemiXenluloza

Các chất vô cơ: chiếm 0,3  1% khi đốt cháy hoàn toàn các chất này sẽbiến thành tro Hàm lượng tro ước tính chừng khoảng từ 0,3  1% so với khốilượng gỗ khô kiệt Hàm lượng tro phụ thuộc vào vị trí trong cây và giảm dầntheo tuổi cây  38 Tro là hợp chất của các nguyên tố K, Ca, Ma, Mg, Fe Tuỳtheo loại gỗ và điều kiện lập địa gỗ có hàm lượng chất vô cơ khác nhau  12

2.3.1.1 Tính chất các thành phần hoá học của gỗ

Thành phần hoá học của gỗ thay đổi theo loại cây và điều kiện sinhtrưởng: Thành phần hoá học giữa phần thân và cành sự khác nhau rõ rệt, tỷ lệXenluloza ở cành ít hơn rất nhiều so với thân cây Ngược lại Linhin, Pentozan( là những chất hoà tan trong thành phần nước nóng ở cành có nhiều hơn ởthân)  12 ,  38

Điều kiện sinh trưởng của cây rừng (cấp đất, độ cao so với mặt nướcbiển, cấp sinh trưởng ) có ảnh hưởng đến thành phần hoá học của gỗ Theochiều cao thân cây các thành phần hoá học ít thay đổi  38

Cấu tạo gỗ gồm có 2 nhóm chất  6 ,  12 ,  21 ,  38 :

Nhóm thứ nhất gồm: Xenluloza, Linhin và HemiXenluloza là nhữngchất cấu tạo nên vách tế bào

Nhóm thứ hai gồm: những chất chiết suất không có trong thành phầncủa vách tế bào

Xenluloza: là thành phần cơ bản nhất trong vách tế bào Trong gỗXenluloza chiếm 40  50% trọng lượng Xenluloza bao gồm những phần kếttinh (sắp xếp trật tự ở mức độ chặt chẽ) và những phần rối loạn vô định hình(rối loạn) Những phần tử đó không có ranh giới rõ rệt Sự chuyển hoá từ phân

bố có trật tự của mạch Xenluloza trong mạng tinh thể lập phương (gọi là vitinh thể hay Mixen) sang trạng thái vô định hình, trong đó có mạch Xenluloza

xắp xếp vô trật tự diễn ra dần dần và vô định hình ở các loại Xenluloza khácnhau cũng khác nhau.

Xenluloza là Polyme điều chỉnh phân cực, có độ kết tinh cao Do đó rấtkhó hoà tan trong các dung môi thông thường vì Xenluloza có độ cứng tương

đối của các phân tử chuỗi xuất hiện một khuynh hướng kết tinh mạnh Trongcác Xenluloza đã kết tinh có cực - OH giữ chặt các chuỗi bằng mạng lưới củacác liên kết hydro ngang  12

Xenluloza là phần tử chủ yếu sản sinh ra nội lực của gỗ Những ứng lựcnào tạo ra đều là những ứng lực lớn nhất ( cd ,  kd , ut ), Xenluloza cũng

là thành phần duy nhất tạo ra tính chất đàn hồi của gỗ Chính vì thế độ dẻo daicủa gỗ do Xenluloza tạo nên Đối với một số ngành chế biến gỗ như sản xuấtbột giấy yêu cầu tỷ lệ Xenluloza cao (lớn hơn 30%) sợi gỗ dài  28 Hemixenluloza là những chất Polysacarit cấu tạo nên vách tế bào.Hemixenluloza gồm Pentozan (C5H8 O4)n và Hexozan (C6H10 O5)n Đây làPolyme không định hình, tính ổn định hoá học kém, phần lớn tan trong kiềm.Mức độ Polyme hoá của Hemixenluloza trung bình từ 100-250  38 Hàmlượng Hexozan và Pentozan trong các loại gỗ, cây nhiều cây ít có khác nhau

ở cây gỗ lá rộng Pentozan chiếm 15  25% còn Henxozan chiếm tỉ lệ rất nhỏ3-6%  21 Hemixenluloza trong tế bào bao gồm các Cylan, Glucomannan vàArabogalactan  12 Sự có mặt của Hemixenluloza trong Xenluloza làm tăngtốc độ trương nở và xơ hoá sợi, làm giảm thời gian nghiền và đỡ tốn nănglượng trong khâu nghiền sợi  12 Trong quá trình sản xuất giấy với một hàmlượng Hemixenluloza hợp lý tạo điều kiện cho sự đan xếp các sợi làm mềmgiấy và vì vậy cũng gây ảnh hưởng tới độ bền của giấy Nhưng nếu hàm lượngHemixenluloza quá cao độ kháng xé rách giảm vì giảm độ bền từng sợi dotrọng lượng phân tử trung bình của hệ cao phân tử  12 Linhin, sau Xenluloza

thì Linhin là thành phần chủ yếu thứ 2 cấu tạo nên vách tế bào Linhin làPolyme không định hình dạng lưới, phân tử cấu tạo mạch vòng thơm, màu nâusẫm So sánh với Xenluloza, Linhin kém ổn định hơn rất nhiều Linhin trong

tế bào thực vật nằm ở giữa các tế bào là chủ yếu và được tích tụ trong suốt quátrình mộc hoá của mô thực vật Linhin không tan trong các dung môi thôngthường, không bị phân huỷ như các Polysacarit  12 Trong những điều kiện và

áp suất nhất định thì Linhin sẽ tái tạo trở lại trạng thái ban đầu có khả năngtrùng ngưng keo Linhin tạo ra nội lực đều là những lực nhỏ nhất (cn, kn, td,

tn

 , sức chịu tách ) Trong cấu trúc vách tế bào, Linhin là một chất keo bámtrên sườn Xenluloza, vì vậy Linhin tạo ra độ rắn cho gỗ ở vị trí nào trongthân cây nếu hàm lượng Linhin cao thì ở đấy gỗ cứng  38 Đối với công nghệsản xuất MDF yêu cầu tỉ lệ Xenluloza và Linhin cao vì trong quá trình épnhiệt Linhin tạo nên các chất tương tự như keo dán có tác dụng kết dính  20 Linhin còn làm tăng khả năng chịu nước của sản phẩm Đối với sản xuất bộtgiấy hàm lượng Linhin giảm để giảm chi phí cho sử dụng hoá chất giúp dễphân ly sợi  28

2.3.1.2 Các chất chiết suất

Những chất này không có trong thành phần của vách tế bào, chúnggồm: Axít nhựa, axit béo, muối hữu cơ, tinh dầu, tinh bột, đường và các loạikhoáng khác Các chất chiết suất làm giảm khả năng thẩm thấu, khả năng kếtdính của keo, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị gỗ, ảnh hưởng đến độ bền tựnhiên của gỗ Ngay sau khi xử lý bằng nước nóng, cồn, xêtôn thì sức thẩmthấu tăng 414 lần Đặc biệt hàm lượng các chất chiết suất tan trong nướcnóng, nước lạnh cao sẽ có nhiều chất làm thức ăn cho nấm, côn trùng, vì vậy

gỗ dễ bị nấm mốc, mối mọt xâm nhập phá hoại

2.3.1.3 Độ pH gỗ và ảnh hưởng của nó đến quá trình gia công chế biến gỗ

Độ pH phản ánh tính axit, bazơ trong gỗ Đại bộ phận gỗ trên Thế giới

có pH: 4,0  6,5 Vì vậy người ta đề xuất nên chia gỗ thành 2 nhóm lớn ( dựavào độ pH):

Gỗ mang tính axit: pH< 6,5

Gỗ mang tính bazơ pH> 6,5 ( rất ít loại gỗ thuộc nhóm này)

Tính axit, bazơ là một trong tính chất hoá học chủ yếu của tre, gỗ Cácaxit gồm có axit axêtic, axit foocmic, axit nhựa và 1 số chất chiết suất mangtính axit khác Ngoài ra trong quá trình cất giữ lượng axit sẽ tăng lên hoặctrong quá trình hong phơi do gốc CH2COO trong Hemixenluloza bị thuỷ phântạo thành gốc axit axêtic tự do làm cho tính axit của nguyên liệu tăng lên

Trong quá trình sản xuất nhân tạo độ pH ảnh hưởng đến quá trình sảnxuất, đòi hỏi nguyên liệu phải có trị số pH nhất định Các bazơ trong nguyênliệu không có lợi cho quá trình đóng rắn keo U - F vì keo này đóng rắn tốtnhất ở pH: 3  5 ở khoảng trị số pH này thì thời gian đóng rắn và chất lượngtốt nhất Do đó đối với các loài gỗ mang tính axit phù hợp với keo U - F

Những chất axit có tác dụng nâng cao cường độ dán dính đặc biệt là đốivới lớp ván bên trong sản phẩm Nếu lượng hoãn xung bazơ trong nguyên liệucao thì phải tiêu tốn nhiều chất đóng rắn mới đảm bảo chất lượng dán dính.Ngược lại pH ít ảnh hưởng đến keo P- F

Độ pH còn ảnh hưởng đến quá trình gia công chế biến gỗ Khi gia công

độ pH của gỗ đặc biệt là axit axêtic gây ăn mòn kim loại Độ pH càng thấp ănmòn kim loại càng tăng đặc biệt trong môi trường ẩm, nhiệt độ cao vì trongtrường hợp này hàm lượng axit tự do tăng lên

2.4 Tính chất vật lí và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất vật lý của gỗ

Trong phần này chúng tôi chỉ đề cấp đến một số tính chất vật lý chủ yếucủa gỗ có liên quan trực tiếp đến quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ

2.4.1 Tính chất hút và thoát hơi ẩm của gỗ

Gỗ để lâu trong không khí có nhiệt độ và độ ẩm nhất định sẽ hút hoặcthoát hơi nước cho đến khi độ ẩm của gỗ tương đối ổn định (đạt trị số độ ẩmthăng bằng)

Trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết, gỗ khô hút nước sẽ dãn nở làm thay

đổi hình dạng kích thước gỗ và làm giảm khả năng chịu lực, tạo điều kiện tốtcho sâu nấm phát triển Ngược lại trong không khí khô, gỗ ướt sẽ thoát hơinước và co rút làm cho thể tích thu nhỏ lại

Hút và thoát hơi nước của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm củakhông khí Quá trình hút hơi nước của gỗ sẽ kết thúc khi nó đạt độ ẩm thăngbằng Độ ẩm của gỗ phụ thuộc vào độ ẩm không khí từng vùng

ở miền Bắc Việt Nam theo TCVN 356-70 - sửa đổi  38 ,  41 độ ẩmthăng bằng lấy 18%

Hút và thoát hơi nước trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết còn là mộttrong những nguyên nhân gây ra nứt nẻ, biến dạng ảnh hưởng xấu đến phẩmchất gỗ

2.4.2 Tính hút nước của gỗ

Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi gỗ ngâm trongnước Tính chất hút nước của gỗ theo  38 được thể hiện ở độ hút nước Độ hútnước, thời gian hút nước, phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố: khối lượng thể tích,

vị trí, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu Trong đó yếu tố

ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích Khối lượng thể tích càng lớn thìkhả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút chậm hơn gỗ giác

Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm Diệntích mặt cắt ngang càng lớn thì tốc độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗhút nước nhanh nhưng không nhiều

Nghiên cứu các yếu ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có có

ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất dưới điều kiện

áp suất thường

2.4.3 Tính chất co rút và dãn nở

Co rút và dãn nở là một đặc điểm của gỗ Nó xảy ra khi gỗ thoát hoặchút hơi ẩm (hút ẩm) trong phạm vi ẩm liên kết Đó chính là nguyên nhân làmcho gỗ bị biến hình, cong vênh, nứt nẻ Trong 3 thành phần cầu tạo nên vách

tế bào: Xenluloza, Hemixenluloza và Linhin thì chỉ có Xenluloza có khả nănghút và thoát nước Bản chất của quá trình co dãn là sự thay đổi khoảng cáchgiữa các Mixenxenluloza Hiện tượng nối rộng khoảng cách giữa các Mixenchỉ xảy ra khi lượng nước thấm tăng lên, đến khi nước thấm đạt đến tối đa,nghĩa là khoảng cách các Mixen đạt cực đại thì hiện tượng dãn nở không xảy

ra nữa, mặc dù nước tự do xuất hiện và tăng lên rất nhiều, khi thoát nước,lượng nước tự do thoát ra trước, lượng nước thấm thoát ra sau vì sự tiếp xúctrực tiếp giữa một vật thể rắn là gỗ (Mixen Xenluloza) và một chất lỏng gâynên sức bám bề mặt của nước lên gỗ, tạo nên hiện tượng vi mao quản  38 ,

 39

Khối lượng thể tích càng lớn thì chênh lệch và co dãn giữa hai chiềuxuyên tâm và tiếp tuyến càng ít Tỷ lệ tia gỗ càng nhiều thì sự chênh lệch vềsức co dãn giữa hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến càng lớn Gỗ dùng cho côngtrình không cần chịu lực cao, ít co dãn nên dùng gỗ nhẹ

Sự co dãn của gỗ gây nên sự cong vênh biến dạng gỗ khi sử dụng làmsai lệch kích thước ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Đối với sản phẩm làván nhân tạo sự co dãn gỗ làm bung màng keo và làm cho ván nhanh hỏng,

đặc biệt trong môi trường ẩm

2.4.4 Khối lượng thể tích của gỗ

Mỗi loại gỗ khác nhau có cấu tạo khác nhau (do tỷ lệ tế bào vách dầy

và vách mỏng khác nhau) Gỗ chứa nhiều nước thì khối lượng thể tích lớn, gỗ

chứa ít nước thì khối lượng thể tích nhỏ Các vị trí khác nhau trên thân cây cókhối lượng thể tích khác nhau Tỷ lệ gỗ muộn nhiều hay ít cũng ảnh hưởng

đến khối lượng thể tích ở tuổi thành thục sinh học gỗ có khối lượng thể tíchcao hơn gỗ có tuổi già và tuổi non  38 Khối lượng thể tích có ảnh hưởng đếntính chất của gỗ Gỗ có khối lượng thể tích lớn, tính chất cơ học của gỗ cànglớn Quan hệ giữa khối lượng thể tích gỗ với cường độ gỗ khá chặt chẽ và

2.5 ảnh hưởng của tính chất cơ học tới công nghệ chế biến gỗ

2.5.1 Giới hạn bền khi ép

Gỗ chịu nén (ép) dọc thớ trong gỗ sản sinh ra nội lực chống lại theochiều dọc thớ Do đại bộ phận tế bào xếp song song với trục dọc thân cây nênkhi có tác động theo chiều dọc thì các bó Mixen sản sinh ra nội lực chống lạicác tác động đó Khả năng liên kết giữa các Mixen bởi Linhin và lớp keomàng giữa các tế bào làm cho Mixen ổn định vị trí khi chịu lực Sức hút tương

hỗ giữa các phân tử cấu tạo nên gỗ tạo cho nó một khối vững chắc và chính nótạo ra ứng lực cho gỗ  39 ,  41

Gỗ chịu nén ngang thớ, trong một giai đoạn nhất định, khi chịu épngang thớ gỗ biến dạng đàn hồi, trong giới hạn đó sức hút và sức đẩy tương hỗgiữa các Mixen cân bằng nhau làm cho khối gỗ vững chắc theo phương nằm

ngang Gỗ được cấu tạo bởi các tế bào hình ống, rỗng ruột nên khi lực bênngoài vượt quá giới hạn đàn hồi (chủ yếu là phía đầu các tế bào) làm cho các

tế bào (trước hết là mạch gỗ, tế bào mô mềm, quản bào gỗ sớm) bị phá hoại.Giới bền khi nén ngang thớ cục bộ và toàn bộ theo hai chiều xuyên tâm và tiếptuyến trong cùng một loại gỗ sẽ khác nhau Phần lớn những cây lá rộng có tia

gỗ phát triển thì sức ép ngang thớ xuyên tâm sẽ lớn hơn khi ép tiếp tuyến.Phần

gỗ sớm và gỗ muộn phân biệt thì giới hạn bền khi ép tiếp tuyến sẽ lớn hơn khi

ép xuyên tâm Ví dụ trong sản xuất ván nhân tạo và ứng suất ép ta lựa chọn ápsuất ép hợp lí ở gỗ Dừa không có tia gỗ

2.5.2 Giới hạn bền khi uốn tĩnh và modun đàn hồi khi uốn tĩnh

Giới hạn bền khi uốn tĩnh là một trong hai chỉ tiêu quan trọng để đánhgiá cường độ của gỗ Modun đàn hồi cũng đánh giá khả năng chống lại lực tác

động của ngoại lực đối với cây gỗ

Từ các giá trị về giới hạn bền khi uốn tĩnh và khả năng chống lại lựcuốn của gỗ ta có thể lấy đó làm cơ sở cho việc tính toán và lựa chọn kết cấucho phù hợp trong việc sử dụng, lựa chọn phương án gia công chế biến và sảnxuất ván nhân tạo

2.5.3 Giới hạn bền khi uốn va đập

Trong các trường hợp sử dụng gỗ nguyên để tạo ra sản phẩm, làm baobì thì chỉ tiêu uốn va đập được đưa ra để đánh giá độ dẻo dai hay độ dòn củavật liệu Chỉ tiêu đó được tham khảo để đánh giá, so sánh phẩm chất gỗ Cácloại gỗ mạch vòng và gỗ sớm, gỗ muộn phân biệt thì giới hạn bền khi uốntheo hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến có sự khác nhau, còn đối với gỗ rừngnhiệt đới có vòng năm không rõ, mạch phân tán nên sự sai khác đó không

đáng kể

2.5.4 Độ cứng của gỗ

Độ cứng của gỗ dùng để biểu thị khả năng chống lại tác dụng của ngoạilực khi ép một vật không biến dạng vào gỗ làm cho gỗ lõm xuống Tính chấtnày có quan hệ đến "độ chặt" (mật độ) của gỗ Cấu tạo của gỗ càng chặt chẽthì gỗ càng cứng Độ cứng cũng phần nào phản ánh được sức chịu ma sát của

gỗ Tuy nhiên khả năng chịu bào mòn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độdẻo, kích thước và cách sắp xếp các tế bào gỗ Trị số về độ cứng tĩnh của cácmặt cắt có khác nhau, độ cứng mặt cắt ngang lớn hơn mặt cắt dọc, mặt cắt tiếptuyến lớn hơn mặt cắt xuyên tâm Trong nhiều công dụng thực tế độ cứng

được xem là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá phẩm chất gỗ (ván sàn, trụcgỗ, )

Chương 3

nội dung và kết quả nghiên cứu

3.1 Đặc điểm nơi lấy mẫu nghiên cứu

3.1.1.Địa điểm nơi lấy mẫu nghiên cứu

Cây được lấy tại vườn Dừa của chủ hộ Võ Thanh Hải, 243D - ấpPhú Chiến - Phường Phú Hưng - TX Bến Tre - Tỉnh Bến Tre

Cây trồng trên đất phù sa ven sông Khí hậu chia làm hai mùa:Mùa mưa từ tháng (510), mùa hè từ tháng (114 )

3.2 Đặc điểm của cây lấy mẫu nghiên cứu

Địa chỉ: Số thứ tự cây: 4, 9, 24

Tên cây: Cocos nucifera L, tên địa phương: Dừa ta.

Thân cây Dừa có cấu tạo hình trụ không cành nhánh, chiều cao có thểtới 30m Đường kính trung bình từ (20 25) cm Vỏ cây Dừa có màu xám

Chọn cây lấy mẫu thí nghiệm và cắt khúc theo TCVN sửa đổi, số lượng cây là 03, tuổi cây 25, kích thước cây được ghitrong bảng 3.1

355-70-Bảng 3.1 Các thông số kích thước cây thí nghiệm

STT Chiều cao

(m), H DC

Đường kính gốc(cm)

Đường kính ngọn(cm)

Độ thót ngọn(cm/m)

3.3 Mối tương quan giữa tuổi cây tới đường kính và chiều cao cây Dừa 3.3.1 Mối tương quan giữa tuổi cây và chiều cao dưới tán lá

Số liệu thí nghiệm được ghi trong phiếu điều tra 01

Kết quả được biểu hiện trên hình 3.1

Mối quan hệ giữa tuổi cây và chiều cao thân cây

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Số liệu thí nghiệm được ghi trong phiếu điều tra 01

Kết quả được biểu hiện trên hình 3.2

Mối quan hệ giữa tuổi cây và đường kính D1.3

0 5 10 15 20 25 30

3.4 Cấu tạo gỗ Dừa (vùng 4)

Vùng 4 là vùng giới hạn của cây gỗ Dừa còn lại sau khi bóc vỏ Bởi

đang bước đầu nghiên cứu công nghệ bóc cho nên đường kính lõi gỗ Dừatrong bóc chưa được xác định chính xác vì vậy chúng tôi lấy lõi gỗ Dừa bóccủa cây gỗ Dừa làm đối tượng nghiên cứu

3.4.1 Cấu tạo thô đại

Gỗ cây Dừa có cấu tạo gồm các bó mạch phân bố, rải rác, xen kẽ giữacác tế bào mô mềm, các bó mạch được tạo thành từ các ống mạch có tác dụngdẫn truyền nhựa, các tế bào sợi gỗ là các tế bào vách dầy có tác dụng chịu lực.Ngoài ra còn có các tế bào liên kết khác Mật độ các bó mạch thay đổi dần từngoài vào trong: lớp ngoài dầy đặc, lớp trong rất mềm - cấu tạo chủ yếu bởicác tế bào mô mềm Gỗ cây Dừa không có tế bào tia gỗ (điều này hạn chế dẫntruyền nhựa theo phương xuyên tâm) Trên mặt cắt ngang thân cây Dừa đượcchia thành ba phần khác biệt:

* Phần ngoài (lớp a): rộng 1-1,5cm, là phần mặt ngoài của thân cây baogồm một chuỗi các sợi gỗ màu nâu sẫm Lớp này tương ứng với lớp vỏ câycủa các loài gỗ thông thường

* Phần kế tiếp (lớp b): rộng 5-7cm, cấu tạo chủ yếu là mạch gỗ

* Lớp trong cùng (lớp c - phần tâm): bao gồm chủ yếu là các mô mềm.Phần nối kết giữa phần ngoài (hay gọi là vỏ cây) với phần phía trong kề

nó là phần có sợi

3.4.2 Cấu tạo hiển vi

Cấu tạo của thân cây Dừa trên mặt cắt ngang được đặc trưng bởi nhiều

bó mạch nằm trong tổ chức tế bào mô mềm Thân cây Dừa gồm hai loại tếbào: tế bào mô mềm và các bó mạch

Các tế bào mô mềm hầu hết có vách mỏng và được liên hệ với nhau nhờcác lỗ thông ngang đơn

Bó mạch là tổ chức quan trọng nhất trong thân cây Dừa Nó bao gồmcác sợi gỗ, mạch gỗ, quản bào, tế bào dây, tế bào kèm, và tế bào mô mềmdọc Hình dạng kích thước của các bó mạch không theo quy luật Bó mạch cóchức năng dẫn truyền và nâng đỡ Các bó mạch nằm trong tổ chức mô mềm.Hầu hết các bó mạch có một hoặc hai mạch gỗ.

Trên mặt cắt ngang, thân cây Dừa có 3 vùng phần phân biệt, gọi là phầnngoài, phần trong và phần lõi (vùng 4) Các bó mạch có kích thước lớn ở phầnlõi nhưng lại nhỏ và có số lượng nhiều ở phần ngoài như chúng ta thấy trênhình 3.3

Hình 3.3 Mật độ bó mạch trên cắt ngang của thân cây Dừa

* Mật độ bó mạch

Để xác định mật độ bó mạch, chúng tôi tiến hành lấy mẫu và dùng máycắt tiêu bản để cắt lát vuông góc với thân cây, lát cắt của mặt cắt ngang cóchiều dầy 45 μm Lát cắt này được sấy ở nhiệt độ 400C trong 8 giờ và dùngkính hiển vi soi nổi để quan sát, và dùng máy ảnh kỹ thuật số để chụp hìnhcấu tạo Mặt cắt ngang của từng mẫu được chia thành 5 phần đều nhau theochiều ngang rồi đếm các bó mạch và đo diện tích ô mẫu Mật độ bó mạch

được tính bằng số bó mạch có trong một đơn vị diện tích Kết quả thu đượcnhư trong bảng 3.2