Nghiên cứu một số công nghệ bảo quản gỗ rừng trồng đóng tàu thuyền đi biển

Song song với những kết quả thử hiệu lực của các loại thuốc bảo quản lâmsản chống hà cho tàu thuyền đi biển tại Hồng Gai - Quảng Ninh 1981 PhòngBảo quản lâm sản – Viện KHLN Việt Nam cũng

VŨ VĂN THU

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN

GỖ RỪNG TRỒNG ĐÓNG TẦU THUYỀN ĐI BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2008

ĐẶT VẤN ĐỀ

Biển nước ta Hà hại gỗ hoạt động quanh năm Hầu hết các loại gỗ của tađều bị Hà phá hoại rất nhanh chóng khi sử dụng ở nước biển Qua khảo sátcủa chúng tôi thấy mẫu được treo thả tự nhiên dưới mực nước biển không thểtồn tại sau 3 – 5 tháng (kể cả các loại gỗ quý hiếm như Trắc, Gụ, Xoay,Nghiến, Lim, Săng lẻ….)

Với bờ biển nằm trải dọc từ bắc vào nam hơn 3000 km, hàng năm cácngành kinh tế biển như Ngư nghiệp, Giao thông vận tải, Thuỷ lợi, Muối, Xâydựng ven biển phải tiêu tốn và đòi hỏi hàng vạn m3 gỗ nhóm quý hiếm để làmphương tiện sản xuất như tàu thuyền, cửa cống, cọc đăng, đáy cầu cảng… Một mẫu thuẫn đặt ra là rừng cung cấp gỗ ngày càng nghèo kiệt, nhu cầu

sử dụng gỗ của các ngành kinh tế biển ngày càng tăng cao Hà lại nhiều vàphá hoại gỗ không ngừng, biện pháp phòng chống Hà vẫn là thui đốt thụ động

từ cổ xưa Để góp phần giải quyết mối mâu thuẫn ngày càng trầm trọng này,chúng tôi nghĩ biện pháp tích cực phải biến gỗ sao cho không còn là thức ănthích hợp của Hà, tạo điều kiện kéo dài thời gian sử dụng gỗ ra nhiều lần,trước mắt bằng con đường ngâm tẩm gỗ bằng hoá học Biện pháp trên cũng là

cơ sở quan trọng để mở rộng được chủng loại gỗ nhóm thấp của rừng trồngđang ngày càng phong phú

Tiến hành đề tài này chúng tôi nhằm các mục đích sau:

- Kế thừa và tổng hợp các kết quả nghiên cứu về chống Hà cho tàu thuyền đibiển, phòng chống nấm và côn trùng của phòng nghiên cứu Bảo quản lâm sản

- Sử dụng và tuyển chọn gỗ rừng trồng và thuốc phòng chống Hà thích hợphiện có cho tàu thuyền nhỏ ven biển

- Đề xuất các quy trình ngâm tẩm gỗ theo các thông số phù hợp đối với gỗrừng trồng và thuốc bảo quản gỗ phục vụ cho ngâm tẩm gỗ tàu thuyền

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Sơ lược về lịch sử nghiên cứu

1.1.1 Sơ lược về Hà hại gỗ

1.1.1.1 Vị trí phân loại

Họ Hà Teredinidae thuộc bộ Eulamellibranchia; lớp biên mang(Lamellibranchia) hay còn gọi là lớp hai mảnh vỏ (Bivalvia), ngành thân mềm(Mollusca) sống trong môi trường nước biển

Họ Hà gỗ được chia làm 2 họ phụ: họ phụ Teredinea và họ Kuphinae Trong

họ phụ Kuphinae chỉ có 1 giống Kuphus, số loài ít và không tấn công phá huỷ

gỗ, do đó họ phụ này ít được chú ý đến Cho đến nay họ phụ Teredinea đãphát hiện có khoảng 160 loài thuộc 8 giống Chúng phân bố khắp thế giới trừvùng Bắc cực, càng về gần phía xích đạo số loài càng tăng

Theo bản báo cáo điều tra cơ bản của Trương Tỉ, Tề Trung Ngạn và LýKiệt Dân (1955, 1958,1965) toàn bộ vùng biển Trung Quốc có 17 loài, trong

đó ven biển phía bắc có 2 loài, ven biển phía nam có 15 loài

Tại Việt Nam qua điều tra sơ bộ ở 3 vùng biển Hải Phòng, Quảng Ninh,Thái Bình đã phát hiện được 20 loài thuộc 2 giống, trong đó có 2 loài phá hại

gỗ điển hình là Teredo mami và Bankia saulii [1]

Qua đây đã nói nên rằng điều kiện tự nhiên ở nước ta rất thích hợp và thuậnlợi cho sự phát triển của Hà phá hoại gỗ

1.1.1.2 Đặc tính sinh thái học

Hà phá hoại gỗ hay còn gọi tắt là hà gỗ, chúng chuyên đục khoét vào gỗlàm nơi sinh sống và phát triển Về mặt hình thái Hà gỗ trưởng thành mềmnhư bún, có màu trắng và dài tới 1 – 1,2 mét vì thế dân ven biển còn gọi là hàbún, ở Đông dương Moll ( 1936) phát hiện con Hà dài 1m  1 cm, ở cảng Hải

Phòng, phòng Bảo quản lâm sản – Viện KHLN Việt Nam (1985) thu đượccon hà 6 tháng tuổi dài 0.6 m 0,7 cm.

Bộ phận đầu của Hà gỗ gần như tròn, có 2 mảnh cong nhô lên và được cấutạo bằng chất vôi cứng bao bọc, mặt nhám, giữa 2 mảnh vôi cong là miệngtròn và phẳng; đó chính là vỏ của chúng, nhưng đã bị tiêu giảm gần hết, vàbiến đổi thành bộ phận chuyên nạo khoét gỗ Vỏ hà gồm 3 khu: khu trước,khu giữa và khu sau Tuỳ hình dáng của vỏ và của 3 khu mà người ta phânbiệt các giống hà với nhau

Chân Hà không đùng để di chuyển như các động vật thân mềm khác, khi

hà gặm gỗ, chân hà bám chặt vào vách hang để tạo lực tì cho 2 vỏ nạo lấy bột

gỗ làm thức ăn

Thân Hà mềm nhũn được bao bọc một lớp màng trong suốt, xuyên qua lớpmàng này, người ta có thể thấy được các bộ phận bên trong cơ thể hà Khi hàbám vào gỗ thì thân hà mới bắt đầu phát triển Khi hà ăn vào gỗ tới đâu thìthân hà dài ra tới đó và thân hà tương tự như thân giun, cũng có cử động giãn

ra, co vào để đẩy hà tiến lên

Đuôi Hà có 2 ống xi phông có thể thò ra, thụt vào, 1 ống có nhiệm vụ lấynước, thức ăn bổ sung là các sinh vật phù du có trong nước biển đưa vào cơthể, 1 ống thải chất cặn bã theo nước ra ngoài; ở phía ngoài 2 ống xiphông có

1 mảnh giáp bằng chất vôi dạng hình phễu Giáp hà có nhiệm vụ bảo vệ hàchống lại các nhân tố bất lợi bên ngoài Bình thường, hà rút mảnh giáp nàyvào trong và để lộ 2 ống xiphông ra ngoài làm nhiệm vụ trao đổi chất giữa cơthể với môi trường ngoài; khi gặp hoàn cảnh bất lợi (thường là khi thuỷ triềuxuống, hay khi gỗ bị tách ra khỏi nước biển), hà rút 2 ống xiphông lại và thògiáp ra, bịt kín miệng hang, duy trì sự sống cho hà trong một thời gian ngắn.Giáp của các loại hà không giống nhau nên người ta dựa vào giáp hà đểnhận biết các loài hà

Vòng đời của Hà: khi hà trưởng thành, nó sinh sản ra rất nhiều trứng TheoGrave năm 1928, một năm hà gỗ sinh sản từ 3 đến 4 lứa, mỗi lứa từ 50 vạnđến 1 triệu trứng Tuỳ từng loại hà mà trứng được thụ tinh ngay tại bụng mẹhoặc ngoài môi trường nước biển Trứng nở thành ấu trùng, ấu trùng hìnhtròn, có tiêm mao Nhờ tiêm mao mà ấu trùng hà di động, bơi lội trong nướcbiển Ấu trùng của hà có tính hướng gỗ dương, theo tài liệu nghiên cứu [1],hơn 90% hà trên thế giới mang điện tích âm vì thế ấu trùng của hà rất dễ dàngtìm thấy gỗ để xâm nhập Sau một thời gian 2, 3 tuần hoặc một tháng, ấutrùng bám vào lớp mục mềm của gỗ, sinh chân và vỏ để khoét hang chui vàobên trong Con hà bắt đầu tiêu hoá gỗ nó đục được, chuyển xenlulô trong gỗthành đường glucoza để tạo ra năng lượng sống Hà ăn gỗ và các sinh vật phù

du để trưởng thành, tiếp tục vòng đời như trên

Thời gian sống của hà từ 10 tháng đến 1 năm, trong thời gian đó chúng pháhoại gỗ rất nhanh

Thời kỳ sinh sản của hà phụ thuộc vào từng loài hà và nhiệt độ của biển.Thông thường hà đẻ trứng vào mùa có nhiệt độ ấm áp Độ mặn của nước biểncũng có tác động rất nhiều đến số lượng hà con Thông thường mỗi mùa, hà

có thể đẻ từ 3 đến 4 lần Số lượng hà con tùy theo kích thước của hà mẹ

Hà sinh trưởng với mật độ rất dày trên gỗ

Căn cứ vào kết quả thí nghiệm của Sở nghiên cứu sinh vật hại gỗ TrungQuốc, sau khi cho mẫu gỗ xuống biển khoảng 1 tháng thì trong diện tích 100

cm2có tới 869 hà con bám vào

Theo tài liệu của Viện nghiên cứu biển năm 1970, đối với loài hà biển ởvùng biển Hải Phòng - Đồ Sơn thì nhiệt độ thích hợp với hà là 20 – 320C; độmặn là 1,5 – 3,3 %; độ pH nước biển là 8,1 – 8,35 Với các điều kiện đó cũngnói lên biển nước ta luôn luôn đáp ứng cho hà những điều kiện thích hợp đểsinh trưởng và phát triển suốt năm

Theo như phản ánh của dân chài ven biển và nghiên cứu sinh học của Viện

NC Biển Hải Phòng, hà sinh sản rộ vào cuối tháng 6 đến cuối tháng 10 hàngnăm Hà không ưa nước bùn bẩn, đối với những cọc gỗ chôn cố định thì hàthường xâm nhập phá hoại phần gỗ giới hạn từ 1 m dưới mặt lớp bùn lên đếnmức thấp nhất của biên độ dao động thuỷ triều

Cách xâm nhập của Hà vào gỗ cũng khá độc đáo: Ấu trùng của hà bám vàomặt ngoài có lớp mục mềm của gỗ khoét lỗ chui vào, từ đây bắt đầu một cuộcsống mới và thân hình biến đổi một cách đặc biệt Lỗ chui vào của hà đồngthời là cửa liên hệ với môi trường bên ngoài Phần đuôi của hà cố định tại đó

và thò ra 2 ống xiphông Phần đầu hà luôn tiết ra chất dịch làm mềm gỗ đểgặm gỗ đưa vào cơ thể Trong chất dịch có chứa vôi ngấm vào thành hang,khi khô đi kết thành các ống tròn màu trắng quanh lỗ đục, đường ống nàygiúp bảo vệ cơ thể mềm nhũn của hà không cho nước biển ngấm vào

Trong một mảnh gỗ có thể có tới hàng trăm con hà sống, mỗi cá thể hà đụcmột hang riêng biệt trong gỗ, hang đục của cá thể này không xuyên qua hangcủa các cá thể khác Thay vào đó, chúng xoắn và quay những đường hang chođến khi gỗ trở thành một tập hợp của các đường ống và các lỗ, và gỗ bị pháhuỷ Khi gỗ không còn nữa thì hà cũng hết thức ăn mà chết Hà có đặc tínhkhông ăn xuyên qua 2 – 3 lớp gỗ ghép sát nhau Chính vì đặc điểm này, trướcđây người ta bọc vỏ tàu thuyền đi biển bằng một lớp gỗ rất mỏng bên ngoài

để bảo vệ lớp gỗ dầy bên trong Tuy nhiên, biện pháp này rất phức tạp trongkhâu chế tạo cũng như trong quá trình sử dụng [2]

1 1.2 Lược sử nghiên cứu phòng chống hà và bảo quản gỗ tàu thuyền

1.1.2.1 Một số công trình nghiên cứu trên thế giới

Từ thế kỷ 18, một số nước phát triển của châu Âu đã có những nghiên cứu

cơ bản phân loại Hà và đặc tính sinh học hà hại gỗ Từ kết quả nghiên cứu đóngười ta áp dụng một số phương pháp bảo quản gỗ phòng chống hà như sau:

- Giữ nguyên vỏ cây để ngăn cản hà xâm nhập vào phần gỗ.

- Bao bọc bề ngoài khúc gỗ bằng một lớp kim loại hay một lớp gốm, xi măng

- Qua nghiên cứu thấy hà kị với dỉ sắt người ta đã dùng sắt kim loại đóng vàomặt ngoài gỗ be tàu thuyền, kết quả cho thấy khi sắt tiếp xúc với nước dỉ sắtthấm vào trong gỗ, phần gỗ thấm dỉ sắt chống được hà Các phương pháp nêutrên đều hạn chế được sự xâm nhập của hà biển nhưng thời gian hiệu lựckhông cao do các vật liệu này đều bị rửa trôi và bị mài mòn bởi sự cọ sát vớinước biển và bờ biển

Sang thế kỷ 19, việc nghiên cứu và sử dụng một số hoá chất độc đối với Hàbiển để ngâm tẩm cho gỗ đóng tàu thuyền như carbonat chì, CuCl2, As2O3,HgCl2…, hoặc hỗn hợp với các loại sơn phủ bề mặt gỗ dùng ở biển Cuốinhững năm 1950, ở Trung Quốc, đã sử dụng CuSO4để ngâm tẩm gỗ đóng tàuthuyền đi biển nhưng hiệu lực của thuốc chưa cao do sử dụng chất này ở dạngnguyên đơn nên khả năng bị rửa trôi của thuốc lớn

Sang giữa thế kỷ 20, Roe, T., Hochman, H Đã tiến Hành nghiên cứu đánhgiá hiệu lực chống hà biển hại gỗ của một số loại hoá chất hữu cơ và vô cơ.Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các hỗn hợp giữa Creosote với đồng hoặcoxit magie với dieldrin hoặc fenyl mercuric oleate có hiệu lực phòng chống 2loài hà Limnoria và Teredinea rất tốt Tuy nhiên các các loại thuốc bảo quảntrên gây ảnh hưởng đến môi trường nên hiện đang bị cấm sử dụng ở nhiềunước trên thế giới

1.1.2.2 Nghiên cứu trong nước

Từ cổ xưa, ngư dân của ta đã dùng biện pháp cổ truyền để chống lại hà chothuyền đánh cá bằng cách thui đốt định kỳ

Thuyền gỗ nhỏ sau khi hạ thuỷ khoảng 1, 2 tháng ấu trùng hà đã xâm nhập vàphá hoại gỗ Thân hà lúc này lớn lên và dài ra khoảng bằng que tăm

Thuyền được kéo lên đà dùng những vỏ lá thân cây có chất độc để đốt xônghơi cho vỏ thuyền cháy sém và nóng lên làm hà trong gỗ chết vì nóng và hơiđộc Sau đó vỏ thuyền được cọ rửa và được phết ra ngoài bởi dầu rái, nhựađường, mỡ bò, có nơi còn lượm mảnh gang sắt, đồng vụn gắn dầy vào vỏthuyền nhằm khi han dỉ các oxít sắt, đồng thấm vào gỗ, trừ hà Thuyền được

hạ thuỷ, ấu trùng hà lại đeo bám và tìm cách xâm nhập vào vỏ thuyền sau khilớp dầu rái, nhựa đường, dỉ sắt bị rửa trôi bong tróc Cứ như vậy định kỳ tuỳtheo thuyền to nhỏ mới cũ mỗi năm phải thui đốt 4 – 10 lần, thui đốt phảinghỉ sản xuất từ 1- 10 ngày tuỳ theo thuyền to nhỏ kèm theo các chi phí vật tưthui đốt bảo dưỡng và nghỉ sản xuất Những biện pháp kinh nghiệm trên giúpngư dân hạn chế được tốc độ phá hoại của hà, nhưng đổi lại là sự tốn phí, nhất

là sự hao mòn huỷ hoại gỗ vỏ tàu thuyền sau nhiều lần thui đốt

Trong những năm 60 – 61 Bộ môn bảo quản gỗ trường Đại học Nông lâmphối hợp với chuyên gia Đức có thả một số mẫu và cọc gỗ ở vùng biển Hồnggai, Bến thuỷ để thử hiệu lực của 1 số thuốc bảo quản gỗ với hà Công việcgián đoạn, tài liệu tản mạn nên không thu được số liệu

Năm 1964 Bộ môn bảo quản gỗ Viện NC Lâm nghiệp dùng Creosote tẩm

gỗ Sau Sau để đóng phao chở gỗ và thuyền vận tải Kết quả tuổi thọ gỗ kéodài được 7 năm, nhưng nhược điểm của Creosote gây ô nhiễm môi trường nênkết quả này không được nhân lên

Năm 1969 – 1974 Bộ môn Bảo quản gỗ Viện NC Lâm nghiệp tiến hành thử

2 loại thuốc Creosote và (CuSo4+ NaOH) tại Hải Phòng và Đồ Sơn Do hoàncảnh chiến tranh việc thực hiện thiếu liên tục, cuối cùng bị bỏ dở và không cókết quả

Năm 1973 Ty Lâm nghiệp Thanh Hoá đã áp dụng kỹ thuật chống hà củaViện NC Lâm nghiệp xuất bản trong tỉnh cuốn “Kỹ thuật chống hà mục chothuyền và bè đánh cá” Theo tài liệu dùng dầu Creosote tẩm vào tre, luồng

bóc vỏ, kết bè đánh cá đã kéo dài tuổi thọ của bè luồng gấp 3 lần so với bèkhông tẩm Thuyền gỗ được quét Creosote vào ván vỏ cũng đã kéo dài tuổithọ gấp 2 lần so với thuyền không tẩm Tài liệu cũng nhận xét dầu Creosote từluồng và ván vỏ thuyền tẩm bị dò dỉ ra nước biển ảnh hưởng không tốt đếnsức khoẻ ngư dân vì vậy kết quả này không được ứng dụng.

Năm 1982 Phòng NC Bảo quản lâm sản – Viện KHLN Việt Nam đã nghiêncứu đề tài chống hà cho tàu thuyền đi biển bằng gỗ Đề tài đã sử dụng 4 loạithuốc gốc đồng là XM5A, XM5B, LN3 và (CuSO4 + NaOH) với các nồng độ

3, 5, 10 % Thuốc được tẩm vào mẫu gỗ theo phương pháp áp lực chân không

và ngâm thường Mẫu thí nghiệm được treo tại vùng biển Hòn Gai – QuảngNinh Kết quả tài liệu đã chỉ ra được các cấp nồng độ thuốc có hiệu lực tốt đốivới hà, kéo dài tuổi thọ của gỗ lên 6 lần so với mẫu đối chứng Đề tài cũngchứng minh các thuốc được sử dụng có nồng độ 1 – 10 % không làm ảnhhưởng đến thực phẩm tươi sống ướp muối chứa trong khoang thuyền cá tẩmthuốc sau 24 h

Song song với những kết quả thử hiệu lực của các loại thuốc bảo quản lâmsản chống hà cho tàu thuyền đi biển tại Hồng Gai - Quảng Ninh (1981) PhòngBảo quản lâm sản – Viện KHLN Việt Nam cũng đã đóng 1 thuyền thựcnghiệm bằng gỗ nhóm 5 – 6, ngâm thường với thuốc XM5A 10% Thuyềnhoạt động vận tải khu vực cửa sông Ninh Cơ – Thái Bình Kết quả thuyền tẩmthuốc hoạt động liên tục 5 năm không phải thui đốt, trong khi đó ván vỏ đốichứng không tẩm thuốc bị hà ăn nát sau 5 tháng

Năm 1989 Phòng NC Bảo quản lâm sản – Viện KHLN Việt Nam lại tiếnhành đợt ứng dụng sản xuất của đề tài chống hà cho tàu thuyền đi biển bằng

gỗ (1986 – 1989) tại Xã Minh Tân – Thuỷ Nguyên – Hải Phòng Đề tài đãtẩm gỗ nhóm 5,6 rừng tự nhiên bằng phương pháp chân không áp lực cùngthuốc XM5A để đóng toàn bộ phần đáy và mạn của tầu vận tải 25 – 30 tấn gắn

máy, ký hiệu HP 173 Kết quả thuyền đã hoạt động liên tục không có hà xâmnhập sau 5 năm Sau thời gian đó hà bắt đầu xâm nhập thuyền đi vào chế độthui đốt định kỳ Chủ thuyền cho biết thuyền này sẽ hoạt động bình thườngsau 8 năm như các thuyền bằng gỗ nhó 2.

* Qua kết quả của các đề tài trước chúng tôi có hướng kế thừa:

- Hiệu lực với Hà biển của dòng thuốc gốc đồng đó là XM5A, XM5B và LN3,

CHg

- Trong điều kiện sử dụng của gỗ tàu thuyền ở môi trường nước biển cần thiếtphải đưa thuốc thấm sâu vào gỗ bằng các quy trình chân không áp lực, đunnóng ngâm lạnh cùng nghiên cứu các chế độ thấm thuốc của từng loài gỗ rừngtrồng cụ thể

Qua kết quả phần ứng dụng của đề tài trước chúng tôi cũng thấy có nhiềutriển vọng trong việc hạ thấp nhóm gỗ dùng làm vỏ tàu thuyền đi biển, khi gỗđược trang bị đầy đủ thuốc chống hà có hiệu lực tốt

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Về thuốc bảo quản gỗ tàu thuyền

Điểm qua và tổng hợp các công trình về thuốc bảo gỗ chống hà cho tàuthuyền đi biển trên thế giới và ở Việt Nam, chúng tôi thấy con người đã bị hàbiển gây bao phiền toái cho các ngành khinh tế biển Để bảo vệ gỗ chống lạiloại sinh vật này người ta đã đi từ biện pháp đơn giản đến phức tạp như dùng

gỗ vững chắc có độ bền cơ lý cao, dùng lửa để thui đốt định kỳ, sử dụng cảnhững đặc điểm sinh thái học của hà để chống lại chúng, nhưng kết quả vẫn bịhạn chế Khi khoa học kỹ thuật phát triển người đã tích luỹ và nghiên cứuđược hà “kỵ” và “sợ” một số hợp chất hoá học như muối oxýt, sắt, đồng, thuỷngân, axen, các nghiên cứu tiếp theo đã chắt lọc những hoá chất trên theohướng diệt được hà nhưng không ảnh hưởng xấu đến con người và môitrường Chính vì vậy trong các công trình nghiên cứu gần đây để chống hà

biển ở nước ngoài cũng như trong nước đã sử dụng các hỗn hợp có gốc đồng:như XM5A, XM5B, LN3, CHg, Celcure, (CuSO4 + NaOH) Thành phần hoáhọc của các thuốc trên không khác nhau nhiều nhưng tỷ lệ giữa chúng có thayđổi Cho phù hợp với hoàn cảnh sử dụng nên hiệu lực cũng có sự thay đổiđáng kể.

Nhìn vào công thức hoá học của các thuốc bảo quản gỗ tàu thuyền trên tathấy đều có xuất hiện thành phần gốc CuSO4 5 H2O Bởi lẽ gốc CuSO4 5

H2O có một ưu thế tác dụng chống hà, nấm và côn trùng gây hại, đồng thờikhi pha chế thêm một số chất khác có thể tạo phức chất có tính chất khônghoà tan trong nước chống rửa trôi Thí dụ mối quan hệ giữa đồng và xenlulo,giữa đồng và linhin tạo thành mối liên kết affinity (liên kết ái lực)

Đồng trong thuốc bảo quản khi thấm vào bên trong gỗ kết hợp với xenlulo,hemi – xenlulo và linhin tạo thành hỗn hợp copper complexing Thành phầnCrôm trong dung dịch thuốc chứa ion Cr+6 Sau khi thấm vào gỗ dưới tácdụng của đường trong gỗ, crôm chuyển Cr+6 thành Cr+3 và tạo thành hỗn hợpchứa crôm không hoà tan trong nước khó rửa trôi Việc hoàn nguyên củacrôm (Cr+6– Cr+3) liên quan đến độ pH của môi trường giảm Nếu tăng pH lênthì năng lực hoàn nguyên giảm, nâng cao nhiệt độ, kéo dài thời gian thì lượnghoàn nguyên tăng lên Do đó sau mỗi quá trình tẩm gỗ, cần có thời gian chothuốc ổn định [3]

Các nhà nghiên cứu thuốc bảo quản gỗ cũng chứng minh lý thuyết sự tạophức từ muối đồng hoà tan trong nước, dưới tác dụng của chất oxy hoá trongnhững điều kiện môi trường gỗ và thành phần hoá học của gỗ Muối đồng hoàtan đã tạo phức không hoà tan trong nước nhưng vẫn mang tính độc với hà:

8 CuSO4 + Na2Cr2O7 + 2 CrO3 + 9H2O  2 Cu[Cr2(SO4)]H2O + 2 NaOH +

6 Cu(OH)2 + 3 O2

Với các tính chất đó các loại thuốc muối mang gốc đồng trở nên một công

cụ sắc bén cho việc chống hà trong môi trường nước biển của các nhà bảoquản gỗ

Thuốc bảo quản lâm sản có nguồn gốc hoá học khi sử dụng để phòng trừ

Hà hại gỗ, sẽ xâm nhập vào cơ thể của hà qua vỏ cơ thể và chủ yếu qua đườngtiêu hoá

Xâm nhập qua vỏ cơ thể: Thuốc có đặc tính thẩm thấu qua vỏ cơ thể hàbằng cách hoà tan trong lipit và lipoprotein của lớp biểu bì của vỏ cơ thể.Xâm nhập qua đường tiêu hoá: Thuốc xâm nhập vào cơ thể hà qua miệng

do ăn gỗ có tẩm thuốc vào đường ruột cùng thức ăn và được hấp thụ chủ yếu

ở đoạn ruột giữa rồi khuếch tán qua lớp biểu bì ruột vào máu truyền đi khắp

cơ thể Một lượng thuốc nhỏ cũng có thể thẩm thấu qua thành ruột trước vàothành ruột sau và được giữ lại ở đó chờ sự tích luỹ cho đủ liều lượng phát tác

Từ lâu các nhà nghiên cứu về hà gỗ đã nghiên cứu và thừa nhận rằng hàkhông chỉ dùng gỗ làm nơi cư trú mà còn dùng gỗ làm nguồn thức ăn, nhiềutác giả cũng đã chứng minh phát hiện trong bộ máy tiêu hoá của hà có menphân giải Cellulose Sở nghiên cứu Hải Dương – Trung Quốc đã lấy đượcmen tiêu hoá Cellulose trong ruột hà ra nghiên cứu tác dụng của các thứ thuốcđộc đối với men đó Họ cho biết chất FeCl3có tác dụng ức chế men Cellulose,các chất muối sắt không tan trong nước thì không ngăn cản được hoạt độngcủa men Cellulose Các muối CuSO4, CuCl2 với liều lượng 5%o có khả năngngăn cản men phân giải Cellulose Các chất kết tủa được sinh ra do các phảnứng của các chất CuSO4, PO4H2Na, NaF, NaOH, Na2B4O7 có khả năng ngăncản mạnh men Cellulose Các chất C6Cl5OH và các dẫn xuất không có tácdụng ngăn cản men phân giải Cellulose Nhiều nhà nghiên cứu phòng trừ hà

đã lưu ý hướng nghiên cứu này để tìm tòi những hoá chất bất lợi cho quá trìnhtiêu hoá của hà nhằm phá huỷ men tiêu hoá của hà làm cho hà chết đói

1.2.2 S ức thấm thuốc bảo quản vào gỗ

Như chúng ta đã biết gỗ được cấu tạo bởi nhiều loại tế bào khác nhau như

tế bào sợi gỗ, quản bào, tế bào nhu mô, tế bào mạch gỗ Các tế bào có cấu trúchình trụ rỗng và sắp xếp theo chiều dọc thân cây là chủ yếu và các tế bào liên

hệ với nhau bởi các lỗ thông ngang Ruột các tế bào là các khoang có kíchthước tương đối lớn chứa nước và các chất dầu nhựa hình thành các maomạch Bên cạnh đó còn có hệ thống mao mạch kích thước nhỏ hơn nằm trongkhoảng không gian giữa các vách tế bào Với đặc điểm như vậy, gỗ được coi

là môi trường xốp gồm nhiều mao mạch

Khi gỗ ngâm trong dung dịch thuốc bảo quản, thuốc bảo quản sẽ thấm vào

gỗ Quá trình thấm này do một hoặc nhiều động lực tác động, đó là các độnglực mao dẫn, động lực khuếch tán hoặc do các động lực tác động áp lực từbên ngoài Các động lực này, tuỳ thuộc từng trường hợp ngâm tẩm cụ thể, nó

có thể độc lập hoặc cùng lúc sảy ra

1.2.2.1 Quá trình thấm thuốc do mao dẫn

Khi gỗ ngâm trong dung dịch thuốc bảo quản, thuốc bảo quản thấm đượcvào các mao mạch nhờ hiện tượng mao dẫn Khi áp lực mao quản thuận sứcthấm thuốc sẽ kém và tốt hơn khi áp lực mao quả nghịch Độ dẫn mao dẫn cóthể xảy ra trong trường hợp độ ẩm gỗ cao hơn điểm bão hoà thớ gỗ Song độ

ẩm gỗ nhỏ hơn điểm bão hoà thớ gỗ càng nhiều thì cường độ dẫn mao mạchcàng lớn Độ dẫn mao mạch phụ thuộc rất lớn vào kích thước và vị trí của hệthống các phân tử dẫn ở trong gỗ Nếu kích thước của các phân tử thuốc bảoquản lớn hơn kích thước các phần tử dẫn thì các phần tử thuốc không thể điqua được hệ thống dẫn

Áp lực mao dẫn (P) được biểu thị bằng công thức:

)1.1(cos

2

r



Trong đó: phệ số sức căng bề mặt ngoài của chất lỏng (N/m)

 góc làm ướt (độ)

r đường kính mạch (m)

Công thức 1.1 cho ta thấy áp lực mao quản phụ thuộc vào góc làm ướt (),đường kính mao mạch (r) và hệ số sức căng bề mặt của chất lỏng Khi  < 900(hình 1.1.a) thì áp lực mao quản có giá trị dương, cột chất lỏng bị nén lại, hiệntượng mao dẫn không xuất hiện, còn khi   900

(hình 1.1.b) thì áp lực maoquản có giá trị âm, cột chất lỏng dâng lên, hiện tượng mao dẫn xuất hiện

Hình 1.1: Các hình thức tiếp xúc của dung dịch với mao quản

Việc nghiên cứu động học của quá trình nâng cao cột chất lỏng trong maomạch không phụ thuộc vào vật liệu đã được Ostvald đề cập năm (1908), Ôngkết luận rằng khối lượng chất lỏng m, chuyển động trong mao mạch là đạilượng thay đổi [5]

) (

.

Trong đó: r bán kính mao mạch (m)

h chiều cao cột chất lỏng trong mao mạch (m)

 khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3

)Lực tác động lên cột chất lỏng trong mao mạch là tổng hợp của 3 thành phần

ftđ= f1 + f2 + f3(N) (1.3)Trong đó: f1lực mao dẫn

cos 2

f2lực trọng trường đặt dọc mao dẫn (N)

(N) g.sin α

h 2 r

h π η.

8

2

cos

Trong đó:  - thời gian để chất lỏng nâng lên trong mao mạch

Với công thức (1.2) và (1.4) cho thấy lượng chất lỏng và chiều cao cột chấtlỏng trong các mao mạch tỉ lệ thuận với bán kính của mao mạch và thời gianngâm

Việc xác định các thông số trên sẽ gặp nhiều khó khăn, do cấu trúc phứctạp, không đồng nhất của gỗ Xác định độ lớn thực của các bán kính maomạch cho dòng chất lỏng chảy qua rất phức tạp, không có khả năng thực hiện

Do vậy các công trình trên chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết, khó có thể áp dụng

để tính toán trong thực tế

Các kết quả thực nghiệm về khả năng thấm thuốc của gỗ theo các chiềukhác nhau (thể hiện bằng độ sâu thấm thuốc) đã cho thấy độ sâu thấm thuốctheo chiều dọc thớ của gỗ là lớn nhất tiếp đến là xuyên tâm, nhỏ nhất là theochiều tiếp tuyến Xuất phát từ lý thuyết về mao dẫn cho biết, độ sâu thấm

thuốc vào gỗ tỉ lệ thuận với đường kính mao mạch nên độ sâu thấm thuốctheo chiều dọc thớ lớn nhất.

Hệ thống mao mạch trong gỗ có kích thước lớn, nhất là các ống mạch gỗngoài ra còn có hệ thống các mao mạch có kích thước rất nhỏ bao gồmkhoảng không gian giữa các vách tế bào, giữa các mạch xelluloza cũng thamgia vào quá trình thấm mao dẫn Tiếp theo là hướng xuyên tâm rồi hướng tiếptuyến, dung dịch thuốc bảo quản thấm vào trong gỗ theo các hệ thống lỗthông ngang trên vách tế bào có kích thước rất nhỏ so với ống mạch gỗ.Chính vì vậy độ sâu thấm thuốc theo các hướng này rất kém Tuy nhiên, độsâu thấm thuốc bảo quản trong các ống mao dẫn cũng dừng lại tại một thờiđiểm nhất định khi nó đạt được độ sâu thấm thuốc tối đa tương ứng với mỗibán kính nhất định của mao mạch

Quá trình mao dẫn còn chịu ảnh hưởng rất lớn bởi độ ẩm Thí dụ, một thínghiệm tẩm gỗ bạch dương với các lô mẫu có độ ẩm khô kiệt và các lô mẫu

có độ thăng bằng ( 9%) đã cho kết quả vận tốc tẩm mao dẫn ở mẫu có độ ẩmkhô kiệt chậm hơn so với mẫu có độ ẩm thăng bằng [4] Khi ẩm liên kết đãbão hoà trong vách tế bào, ẩm tự do bắt đầu xuất hiện nó sẽ gây cản trở quátrình mao dẫn Bởi khi lượng ẩm tự do chưa đủ lớn để lấp đầy các mao mạch,

sẽ xuất hiện các túi khí gây cản trở cho dòng chất lỏng chuyển động trongmao mạch

1.2.2.2 Quá trình thấm do khuếch tán

Quá trình khuếch tán là quá trình truyền dẫn làm cho dung dịch đồng nhất

về khối lượng riêng và áp suất Dung dịch thuốc bảo quản khuếch tán vào gỗ

là quá trình phân tử hoặc ion cuả thuốc bảo quản tự do vận động từ vùng cónồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp Khi gỗ có độ ẩm trên điểm bão hoà vàngâm trong dung dịch thuốc muối pha trong nước, các màng tế bào được coi

là màng bán thấm, tạo ra sự thấm một chiều của phân tử thuốc từ ngoài vào

Đồng thời với quá trình thấm của thuốc vào gỗ thì có một số phân tử nước từtrong gỗ chuyển động ngược trở ra dung dịch thuốc Tốc độ chuyển động củahai chiều ngược nhau này phụ thuộc vào ẩm độ gỗ, nồng độ dung dịch, loạigỗ.v.v…

Các phân tử hoặc ion thuốc bảo quản hoà tan trong nước sẽ có chuyển độngvới một động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến là D, áp suất P docác phân tử gây nên là:

) 5 1 ( ) / (

T là nhiệt độ tuyệt đối (0K)

Thực tế khi ngâm gỗ trong dung dịch thuốc bảo quản, nếu P càng lớn thì sốphân tử hoặc ion thuốc thấm vào gỗ càng nhiều

Đối với gỗ có độ ẩm cao, dựa vào sự khuyếch tán của các phân tử hoặc ionchất tẩm bao bọc xung duanh gỗ, phương trình khuếch tán có thể được biểudiễn theo công thức:

) 6 1 (

2 2 2

2 2

2

z

c Dz y

c Dy x

c Dx x

Trong đó: c Nồng độ chất khuếch tán

x, y, z: Các toạ độ không gian

 thời gian khuếch tán

Dx, Dy, Dz hệ số khuếch tán vật chất được nghiên cứu trong 3 hướngvuông góc xuyên tâm, tiếp tuyến, dọc thớ

Phương trình trên có tính đến yếu tố gỗ là môi trường dị hướng, do vậy, cầnphân biệt ba giá trị của hệ khuếch tán của A.Stamm [5] đã chỉ ra rằng độkhuếch tán thuốc bảo quản trong gỗ lá kim tươi là:

Dx= 0,045 Do; Dy= Do; Dz= 0,65

Trong đó: Do là hệ số khuếch tán của chất trong dung dịch tự do Sự giảm độlớn của Dx, Dy, Dz so với Do chứng tỏ rằng ở trong gỗ, thuốc khuếch tán điqua các hệ thống lỗ thông ngang ở trên vách tế bào

Trong quá trình khuếch tán thuốc bảo quản vào gỗ, có rất nhiều yếu tố ảnhhưởng Tuỳ điều kiện sử dụng và yêu cầu cụ thể mà người ta có thể lợi dụnghay khống chế yếu tố này hay yếu tố khác

1.2.2.3 Quá trình thấm thuốc do áp lực từ bên ngoài

Quá trình thấm này là do có áp lực được tạo ra từ bên ngoài tác động lên bềmặt dung dịch thuốc hoặc bề mặt gỗ Áp lực này có thể được tạo ra bằngnhững hình thức sau:

- Dùng thiết bị tạo áp suất, nén áp lực lên bề mặt dung dịch thuốc bảo quản

- Làm cho áp suất trong gỗ thấp hơn so với dung dịch thuốc bảo quản ở bênngoài bằng cách đun nóng gỗ lên cho nước và không khí trong gỗ thoát rangoài sau đó làm lạnh đột ngột trong dung dịch thuốc bảo quản

- Tạo ra sự chênh lệnh cột áp giữa dung dịch thuốc và bề mặt gỗ bằng cáchnâng độ cao nhất định của bình đựng dung dịch thuốc lên so với bề mặt gỗ.Trong bảo quản gỗ, nếu sử dụng nguyên lý này thường được thực hiện khiyêu cầu về chiều sâu thấm thuốc và lượng thuốc thấm cao, nếu tẩm gỗ theo

nguyên lý mao dẫn hoặc khuếch tán thì thời gian sử lý sẽ rất dài Khôngnhững thế, trong nhiều trường hợp gỗ khó thấm thì yêu cầu về chất lượng xử

lý bảo quản đặt ra còn không đạt được Việc sử dụng nguyên lý nhờ áp lực từbên ngoài xem như là một biện pháp nhằm khắc phục những nhược điểm củacác nguyên lý khác

Darsi [5] đã có những kết quả nghiên cứu về sự chuyển động của chất lỏng vàchất khí trong môi trường gỗ Trong đó, lưu lượng lọc qua các chất lỏng là

Q sau một thời gian , tỷ lệ với Gradient (độ chênh lệch) áp suất:

) 8 1 (

1

Trong đó: K hệ số lọc, đặc trưng cho các chất lọc của môi trường xốp (ứngdụng đối với chất khí hoặc chất lỏng)

S dện tích tiết diện ngang của mẫu thử

 khối lượng riêng của chất lỏng

l chiều dài mẫu thử

l

P



Gradient áp lực

Công thức trên cho thấy, lưu lượng lọc qua mẫu tỷ lệ thuận với độ chênh lệch

áp suất đặt lên mẫu P và tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng của chất lỏng tăng thìQ giảm Lưu lượng cũng tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng của chấtlỏng Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sản, cần chọn loại thuốcbảo quản và dung môi có khối lượng riêng nhỏ để cho quá trình thuốc thấmvào gỗ được thuận lợi

Quá trình thấm thuốc dưới tác động của áp lực từ bên ngoài là một quátrình cưỡng bức để đạt được lượng thuốc thấm và độ sâu thấm thuốc mongmuốn Xử lý bảo quản theo nguyên lý này (phương pháp tẩm chân không áplực, đun nóng – ngâm lạnh, tẩm Boucherie) có nhiều ưu thế hơn các phương

pháp khác, đem lại năng suất cao hơn, khả năng công nghiệp và cơ giới hoácao.

Trong tẩm chân không áp lực cũng có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trìnhthấm giống như khi tẩm mao dẫn và khuếch tán, đó là ảnh hưởng của loại gỗ,loại thuốc, độ ẩm của gỗ, chế độ tẩm… v.v

Theo kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năngthấm thuốc của gỗ theo hai phương pháp ngâm thường và chân không áp lựcđược thể hiện bằng các phương trình tương quan cho thấy việc độ ẩm gỗ tăng

có ảnh hưởng lớn đến khả năng thấm thuốc của gỗ theo chiều thuận ở phươngpháp ngâm thường gỗ có độ ẩm cao, song với phương pháp chân không – áplực, yếu tố này lại là hạn chế khả năng thấm thuốc đi nhiều Bởi quá trìnhchân không đã rút được lượng lớn không khí trong khoang rỗng tế bào và quátrình duy trì áp lực đã ép được thuốc thấm sâu vào gỗ Hai quá trình chânkhông, áp lực đã triệt tiêu được hiệu ứng Jamen mà hiệu ứng này đã cản trởrất lớn đến khả năng thấm dung dịch thuốc vào gỗ

Tuy nhiên, với gỗ có độ ẩm cao > 50% thì lượng ẩm tự do trong gỗ chiếmchỗ tương đối lớn trong các khoang rỗng của tế bào, dù có tăng trị số áp lựctẩm và thời gian duy trì áp lực tẩm lên rất cao thì cũng chỉ đưa một lượngthuốc nhất định thấm vào gỗ, dẫn đến hiệu quả kinh tế mẻ tẩm không cao

Do đó, khi tẩm bằng phương pháp chân không áp lực, để đạt hiệu quả kỹthuật và kinh tế cao yêu cầu độ ẩm gỗ không vượt quá 50%

Quá trình thấm thuốc dưới tác động chân không áp lực còn chịu ảnh hưởngcủa trị số áp lực và thời gian duy trì áp lực Đây là yếu tố ảnh hưởng tích cựcđến lượng thuốc thấm Tương tự với phương pháp ngâm thường, khi thời gianngâm tăng thì lượng thuốc thấm cũng tăng lên nhưng tuân theo quy luật là tốc

độ thấm thuốc ở giai đoạn đầu của quá trình tẩm đạt được lớn nhất Càng kéodài thời gian tẩm, tốc độ thuốc sẽ giảm dần

Như vậy, quá trình thấm thuốc theo nguyên lý mao dẫn, nguyên lý khuếchtán và quá trình thấm thuốc dưới tác động của áp lực bên ngoài về bản chấtnguyên lý thấm khác nhau hoàn toàn Nhưng cả ba quá trình thấm đều chịu sựảnh hưởng giống nhau của các yếu tố vật lý, mặc dù ảnh hưởng của các yếu tố

đó đến các quá trình thấm do mức độ nhiều ít khác nhau

Tóm lại, trong xử lý bảo quả gỗ tàu thuyền bằng kỹ thuật tẩm chân không

áp lực và tẩm nóng lạnh thuốc được thấm vào gỗ theo nguyên lý mao dẫn và

áp lực từ bên ngoài Quá trình thấm chịu ảnh hưởng của các yếu tố cấu tạo vi

mô của nguyên liệu, nồng độ và khối lượng riêng của dung dịch thuốc bảoquản, trị số áp lực và thời gian duy trì áp lực, nhiệt độ

1.3 Đặc điểm về nguyên liệu gỗ Bạch đàn trắng

1.3.1 Cấu tạo thô đại

Theo như tài liệu nghiên cứu [6] thuộc bộ môn khoa học gỗ - Trường Đạihọc Lâm nghiệp thì vỏ cây gỗ Bạch đàn trắng có màu xám trắng, nhẵn, bong

ra từng mảnh như vỏ cây ổi, phía gần gốc, vỏ bị nứt dọc thân cây nhưngkhông bong, quan sát trên mặt cắt ngang gỗ có giác lõi phân biệt, gỗ giác cómàu trắng, gỗ lõi có màu đỏ nhạt, vòng năm không rõ lắm, khó phân biệtbằng mắt thường

Sau khi chặt hạ, trên mặt cắt ngang thường có hiện tượng nứt theo hình tia,đôi khi có vết tuỷ chạy theo hình vành khăn

1.3.2 Cấu tạo hiển vi

Qua quan sát cấu hiển vi trên ba mặt cắt: ngang, xuyên tâm và tiếp tuyếnthấy được các đặc điểm cấu tạo đặc trưng

Mạch gỗ: có lỗ mạch hình bầu dục, phần lớn lỗ mạch đơn, đôi khi xuất hiện

lỗ mạch kép, đường kính lỗ mạch không đều, đường kính lỗ mạch lớn theochiều xuyên tâm là 111.6m, theo chiều tiếp tuyến là 82.02 m Đường kính

lỗ mạch nhỏ theo chiều xuyên tâm là 77.69m, theo chiều tiếp tuyến là 58.46

m Mật độ lỗ mạch 6/mm2

.Thể bít ở phần gỗ lõi, bịt kín hầu hết lỗ mạch 10/10 Thể bít ở phần gỗ giácxuất hiện ít hơn so với phần gỗ lõi

Lỗ thông ngang trên vách tế bào mạch xắp xếp theo kiểu so le, đường kínhkhoảng (2.5–3.75)m

Mô mềm: các hình thức phân bố mô mềm của mạch gỗ khá phong phú, chủyếu là mô mềm phân tán Ngoài ra còn có các loại mô mềm vây quanh mạchkhông kín

Sợi gỗ: Bề dày vách của tế bào sợi gỗ là 2m, đường kính ngoài trung bình

10 m, đường kính trong trung bình 6m Bề dày vách so với khoang tế bàobằng 1/3 nên bề dày sợi là trung bình

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Xác định được thông số công nghệ ngâm tẩm bằng phương pháp chânkhông áp lực và phương pháp tẩm nóng lạnh phù hợp cho 1 loại gỗ rừng trồnglàm nguyên liệu đóng tàu thuyền

2.1.2 Xác định chủng loại thuốc bảo quản có hiệu lực phòng chống Hà, nấmmục, xén tóc cho gỗ đóng tàu thuyền

2.2 Đối tượng nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng chính cho việc thử độ bền tự nhiên và hiệu lực của thuốc Hàhại gỗ (Teredo manni, Bankia saulii) tại vùng biển Cát Bà – Hải Phòng

2.2.2 Nấm gây mốc, mục

- Nấm gây mục trắng (Lentinus varriety)

- Nấm hoại sinh gây biến màu (Aspergillus niger)

2.2.3 Xén tóc (Stromatium longicorne Newm)

2.2.4 Thuốc bảo quản dùng trong nghiên cứu là: XM5A XM5B, GHg

2.2.5 Quy trình tẩm áp lực chân không và đun nóng, ngâm lạnh

2.2.6 Các loại gỗ rừng trồng được khai thác ở Hà Tây, Phú Thọ là:

1 Bạch đàn trắng Eucalyptus camaldulensis Deh. 9

3 Bạch đàn Uro Eucalyptus urophylla S.T Blake 11

6 Mỡ vàng tâm Manglietia aff Fordiana (Hemst) Oliv. 11

7 Keo lai Acacia mangium x Acacia auriculiformis 9

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Khảo sát độ bền tự nhiên 7 loại gỗ rừng trồng với hà rút ra loại có độbền tự nhiên cao

2.3.2 Nghiên cứu hiệu lực 3 loại thuốc với hà rút ra một loại thuốc có hiệulực nhất với hà – xén tóc – nấm mục (so sánh sử dụng kế thừa với kết quả củaphòng bảo quản lâm sản trước đây)

2.3.3 Khảo sát khả năng thấm thuốc của 1 loại gỗ rừng trồng theo 2 phươngpháp tẩm:

- Phương pháp tẩm chân không áp lực

- Phương pháp tẩm nóng lạnh

2.3.4 Xem xét, điều chỉnh, đề xuất 2 quy trình tẩm phù hợp với gỗ, thuốc vàomục đích chống hà

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp khảo sát độ bền tự nhiên của 7 loại gỗ rừng trồng

- Số lượng mẫu trong 1 loại gỗ là 5 mẫu, ở độ ẩm thăng bằng, trước khi treothả được bịt keo epoxy ở 2 đầu dọc thớ, mặt mẫu còn lại có diện tích 200cm2,

Đánh giá

kết quả

Tiêu chí

0 Hà chưa xâm nhập mẫu gỗ

- Hà bắt đầu xâm nhập (trên mẫu gỗ có một vài nốt đục của Hà).+ ít hơn 1/3 bề mặt mẫu gỗ bị Hà đục

+ + Ít hơn 1/2 bề mặt mẫu gỗ bị Hà đục, hoặc toàn bộ mẫu gỗ bị Hà

đục nhưng thưa

+ + + Mẫu gỗ bị Hà đục dày đặc không còn một phần gỗ nào nguyên

vẹn, có thể bóp nát mẫu gỗ bằng tay Mẫu bị huỷ

+ Lần quan sát thứ nhất: kéo bộ mẫu lên lau rửa nhẹ, chúng tôi đánh dấunốt hà xâm nhập bằng sơn trên diện tích mặt gỗ 200cm2 Nhận định và đánhgiá mức độ hại bằng ký hiệu

+ Lần quan sát thứ 2: đánh giá những nốt hà mới xâm nhập bằng mầu sơnkhác trên tích mặt gỗ 200 cm2, nhận định và đánh giá mẫu gỗ tại thời điểmquan sát theo ký hiệu Các mẫu gỗ đạt + + + chúng tôi quyết định huỷ, kếtthúc

2.4.2 Phương pháp thử hiệu lực của 3 loại thuốc bảo quản

2.4.2.1 Hiệu lực của 3 loại thuốc bảo quản đối với Hà hại gỗ

* Quy trình thả mẫu tẩm thuốc

- Chúng tôi, phân lô thí nghiệm theo chủng loại thuốc bảo quản và nồng độ,trong đó có mẫu đối chứng (mẫu không tẩm thuốc)

- Các bộ mẫu thử hiệu lực luôn đảm bảo ngập trong môi trường nước biển

- Số lượng mẫu mỗi công thức thuốc: 8 mẫu tẩm thuốc, 2 mẫu đối chứng

- Chu kỳ quan sát, đánh giá, lấy số liệu 2 tháng một lần

* Cách đánh giá sau mỗi lần quan sát (theo ký hiệu và tiêu chí mục 2.4.1).Kết quả cuối cùng được đánh giá dựa theo:

Lấy mẫu đối chứng ở mỗi công thức thuốc làm chuẩn, tuổi thọ của mẫu gỗtẩm thuốc trước sự tấn công phá hoại của Hà được đánh giá bằng số lần tồntại của mẫu tẩm thuốc trên mẫu đối chứng

2.4.2.2 Hiệu lực của 3 loại thuốc đối với nấm

2.4.2.3 Hiệu lực của 3 loại thuốc đối với xén tóc

Phương pháp và kết quả tại 2 mục 2.4.2.2 và mục 2.4.2.3 đề tài không tiếnhành nghiên cứu Kết quả có được do tôi trích dẫn từ kết quả của 2 đề tài

nghiên cứu Đề tài thứ nhất, tác giả Nguyễn Văn Thống (1985) “Hiệu lực phòng nấm hại gỗ của thuốc Celcure – T (LN 3 ) và Ascu – T” Đề tài thứ hai, tác giả Lê Văn Lâm (1995), “Thành phần xén tóc (Cerambycidae, coleoptera) hại gỗ ở Bắc Thái, đặc điểm sinh học, sinh thái 1 số loài chủ yếu hại gỗ và biện pháp phòng trừ” Luận án phó TS khoa học Nông nghiệp.

2.4.3 Phương pháp nghiên cứu sức thấm thuốc của gỗ Bạch đàn trắng

2.4.3.1 Phương pháp lấy mẫu gỗ

Mẫu thử độ bền tự nhiên

Sau khi cây vừa chặt hạ, cắt khúc, loại bỏ 1,3 m gốc, cắt bỏ 1m ngọn tính từcành đầu tiên trở xuống Phần còn lại dùng làm mẫu được cắt từng khúc dài1m, đánh số khúc từ gốc đến ngọn Trên mỗi khúc gỗ xẻ ra thành tấm cóchiều dày 55 mm theo chiều xuyên tâm Từ mỗi tấm gỗ lại xẻ lấy ra một sốthanh tiết diện 55 x 55mm có cùng khu vực vòng năm Như vậy các thanh lấy

ra từ 1 một khúc cơ bản có cấu tạo cùng một khu vực vòng năm, các thanhnày lấy ở 4 góc xoay đều quanh trục giữa của khúc gỗ phần bỏ đi của khúc gỗ

là phần lõi và phần vỏ ngoài của khúc Từ đây ta tiếp tục xẻ mẫu có kíchthước 50 x 50 x 100 (mm) phục vụ cho việc thử độ bền tự nhiên của 7 loại gỗ

Mẫu nghiên cứu sức thấm thuốc

Từ các thanh 55 x 55 mm trên, gia công tinh để được mẫu 50 x 50 x100 mm

Mẫu xác định độ ẩm ban đầu

Từ thanh 50 x 50 x 100 mm, trừ đầu thanh gỗ 30 mm cắt ngắn được đượcmẫu 50 x 50 x 10mm

Mẫu xác định độ ẩm yêu cầu của thí nghiệm

Để hạn chế mức độ sai lệch về độ ẩm trong các lô thí nghiệm chúng tôidùng mẫu có kích thước 50 x 50 x 100 mm, phục vụ cho tiêu chí này

2.4.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm gỗ

Xác định độ ẩm ban đầu

- Kích thước mẫu 50 x 50 x 10 mm, được đánh số theo thứ tự Mđ1, Mđ2,

Mđ3,…., mẫu gỗ được lấy ở các khúc có vị trí khác nhau trên cây

- Sấy mẫu ở nhiệt độ 1050c, cho đến khi khối lượng mẫu không đổi hoặc daođộng ± 3% ta được mẫu đã khô kiệt, kí hiệu M01, M02, M03…

* Xác định độ ẩm theo công thức:

 2.1 (%) 100 30

1

n M0n

0 n M n M n

Xác định độ ẩm yêu cầu của mẫu thí nghiệm

Kích thước mẫu đã được gia công tinh Lấy ngẫu nhiên như tiến hành ởphương pháp xác định độ ẩm ban đầu Mẫu gỗ đưa vào sấy ở nhiệt độ 450csau đó được cân định kỳ 2 giờ một lần cho đến khi ba lần cân liên tiếp khốilượng mẫu gỗ không đổi ta kết thúc quá trình sấy Căn cứ vào kết quả của thínghiệm xác định độ ẩm ban đầu Chúng tôi tính toán khối lượng mẫu khô kiệtqua công thức sau:

 2.2 M

o M n m 0 n

M : Khối lượng trung bình mẫu khô kiệt của thí nghiệm xác định

độ ẩm ban đầu có kích thước 50 x 50 x 10 mm

M : Khối lượng trung bình mẫu ban đầu của thí nghiệm xác định độ

ẩm ban đầu có kích thước 50 x 50 x 10 mm

2.4.3.3 Dụng cụ, thiết bị cơ bản dùng trong nghiên cứu

- Tủ sấy nhiệt độ tối đa 3000c  1o

c

- Bộ thiết bị tẩm áp lực chân không

- Bộ đun nóng, ngâm lạnh có thể gia nhiệt ở nhiệt độ 1000c

- Các dụng cụ đo lường, quan sát khác…

Tẩm mẫu thí nghiệm theo quy trình tẩm chân không áp lực

- Chủng loại gỗ: Gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Deh.)

- Độ ẩm gỗ cân bằng 15%

- Số lượng mẫu trong một lần tẩm của một công thức thuốc là 17 mẫu đượcnhắc lại 3 lần Trong đó 2 mẫu tẩm thử chiều sâu thấm thuốc Các mẫu trướckhi tẩm được bịt 2 đầu mặt cắt ngang bằng keo epoxy

Chu trình tẩm

Xếp mẫu trong bình tẩm, rút chân không 650mmHg, duy trì 30 phút Sau

đó tăng áp lực và duy trì áp lực 60 phút, xả áp lực và thuốc, rút chân khônglần cuối với thời gian duy trì 15 phút, lấy mẫu ra

Tẩm mẫu theo quy trình tẩm nóng ngâm lạnh

- Chủng loại gỗ: Gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Deh.)

- Độ ẩm gỗ (15%)

- Số lượng mẫu trong một lần tẩm của một công thức thuốc là 17 mẫu đượcnhắc lại 3 lần Trong đó 2 mẫu tẩm thử chiều sâu thấm thuốc Các mẫu trướckhi tẩm được bịt 2 đầu mặt cắt ngang bằng keo epoxy

Chu trình tẩm

Mẫu gỗ được xếp vào bình tẩm, bơm dung dịch thuốc ở nhiệt độ bìnhthường cho ngập mẫu sau đó đun nóng bình tẩm đến khi nhiệt độ dung dịchtăng lên 600c, duy trì nhiệt độ trong khoản 35  45 phút Chuyển mẫu gỗ

sang bình tẩm có chứa dung dịch lạnh, ngâm mẫu trong thời gian 35 45(phút) theo như bảng kế hoạch.

2.4.3.4 Kiểm tra chất lượng bảo quản (áp dụng chung cả hai phương pháp

tẩm)

Trong quá trình ngâm tẩm gỗ, để đảm bảo chất lượng mỗi mẻ tẩm đạt đượctheo yêu cầu, việc kiểm tra sức thấm thuốc bao gồm (xác định lượng thuốcthấm và chiều sâu thấm thuốc) là hết sức cần thiết Trong đề tài này phục vụcho yêu cầu tẩm ván xẻ để đóng tàu thuyền chúng tôi chọn phương pháp kiểmtra chất lượng bảo quản gỗ có độ ẩm dưới điểm bão hoà thớ gỗ

Phương pháp xác định lượng thuốc thấm

Trước khi tiến hành ngâm tẩm mẫu được đánh số theo thứ tự từ bé đến lớn

và được quét keo Epoxy bịt hai đầu mẫu gỗ Sau đó tiến hành cân xác địnhkhối lượng ban đầu mẫu gỗ, kết thúc quá trình tẩm để ráo mẫu gỗ, cân xácđịnh khối lượng mẫu sau khi tẩm thuốc bảo quản Để xác định lượng thuốcthấm chúng tôi áp dụng công thức sau:

(2.3) )

3 (kg/m t

V C x ) 1 2 (P 0



Trong đó Polà lượng thuốc thấm

P2Khối lượng mẫu sau tẩm

P1Khối lượng mẫu trước khi tẩm

C nồng độ dung dịch thuốc bảo quản

Vtthể tích mẫu gỗ tẩm

Phương pháp xác định chiều sâu thấm thuốc

Trong mỗi một công thức tẩm với thuốc gốc đồng lấy ngẫu nhiên một mẫutẩm bất kì, dùng cưa, cắt ngang mẫu tẩm sau đó dùng dung dịch thử sau:

- 5 gr Diphenyl cacbazit

- 70 ml cồn 95o

- 25 ml Axit axetic