Nghiên Cứu Một Số Giải Pháp Biến Tính Gỗ Và Tiến Hành Biến Tính Gỗ Bồ Đề Styrax Tonkinensis Pierre Bằng Phương Pháp Ổn Định Kích Thước

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN

====  ====

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP BIẾN TÍNH GỖ VÀ TIẾN HÀNH

BIẾN TÍNH GỖ BỒ ĐỀ (STYRAX TONKINENSIS-PIERRE) BẰNG

PHƢƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH KÍCH THƢỚC

Ngành học: Chế biến Lâm sản

Mã số : 101

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Trần Văn Chứ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Bảo Ngọc

Khóa học: 2004 - 2008

Hà Tây, 2008

LỜI NÓI ĐẦU

Nhân dịp hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tôi xin bày tỏ lòng biết ơn

chân thành đến các thầy, cô giáo, các phòng ban trong khoa Chế biến Lâm sản -

Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, những ngƣời đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt

quá trình tôi thực hiện khóa luận.

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS. Trần Văn Chứ

ngƣời đã tận tình trực tiếp hƣớng dẫn tôi trong suốt thời gian làm khóa luận tốt

nghiệp.

Tôi xin cảm ơn các cán bộ công nhân viên thuộc Trung tâm thí nghiệm

Khoa Chế biến Lâm sản - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp cùng gia đình, bạn bè

đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian

thực hiện khóa luận tốt nghiệp của mình.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Tây, tháng 06 năm 2008

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Bảo Ngọc

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam trong những năm gần đây đã có

những bước phát triển vượt bậc, kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ nước ta đạt gần 1,6

tỷ USD trong năm 2005, năm 2006 kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ nước ta đạt 2 tỷ

USD, sản phẩm đồ gỗ của Việt Nam đã có mặt trên 120 quốc gia trên thế giới

(Vneconomy, 2006).

Mặc dù vậy, trong những năm gần đây do sự phát triển của nền kinh tế,

sự khai thác rừng tự nhiên một cách bừa bãi làm cho ngành công nghiệp Chế

biến lâm sản đứng trước thực trạng nguyên liệu gỗ rừng tự nhiên ngày càng

khan hiếm trầm trọng, vì vậy xu hướng sử dụng gỗ rừng trồng làm nguyên liệu

cho quá trình sản xuất không ngừng tăng nhanh.

Gỗ là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc

sống bởi hàng loạt các ưu điểm như có hệ số phẩm chất cao, mềm, dễ gia công,

dễ trang sức,…Bên cạnh những ưu thế của gỗ rừng trồng là những khuyết tật,

và nhược điểm không thể không nói tới là khả năng hút, nhả ẩm dẫn đến bị thay

đổi kích thước, hơn nữa nó là vật liệu dị hướng nên gỗ dễ biến hình, nứt nẻ,

cong vênh. Chính vì thế, bài toán đặt ra cho các nhà khoa học là tìm kiếm các

giải pháp công nghệ biến tính gỗ nhằm nâng cao chất lượng gỗ, đây cũng là

một trong những xu hướng đã và đang được quan tâm trên thế giới. Với mong

muốn có những kết luận cơ bản của quá trình biến tính với gỗ ở Việt Nam, bắt

đầu từ gỗ rừng trồng trong khóa luận tôi đã chọn gỗ Bồ Đề, một loại gỗ rừng

trồng đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta với nhiều ưu điểm về tốc độ sinh

trưởng, trữ lượng,…để xử lý bằng Polyetylenglycol (PEG).

Được sự cho phép của trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Chế biến Lâm

sản và dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. TS Trần Văn Chứ, tôi tiến hành

thực hiện khóa luận: “Nghiên cứu một số giải pháp biến tính gỗ và tiến hành

biến tính gỗ Bồ Đề (Styrax Tonkinensis - Pierre) bằng phương pháp ổn định

kích thước”.

2

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Công nghiệp chế biến gỗ trên thế giới trong những năm gần đây đã có

những bước phát triển. Tuy nhiên ở mỗi quốc gia khác nhau thì trình độ công

nghệ, máy móc thiết bị là khác nhau. Nhưng nhìn chung, công nghiệp chế biến

gỗ còn có những hạn chế như chất lượng sản phẩm, tỷ lệ lợi dụng đạt được rất

thấp.

Gỗ là vật liệu xốp, rỗng, mao dẫn, dị hướng và có khả năng trao đổi ẩm

với môi trường xung quanh dẫn tới sự thay đổi kích thước, hình dạng và các

tính chất cơ lý của gỗ làm ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của sản phẩm.

Nhận thức rõ về nguyên liệu gỗ có những nhược điểm trên. Vì thế từ rất sớm

các nhà khoa học trên thế giới đã quan tâm tìm ra một trong những xu hướng

chủ yếu trong việc nâng cao chất lượng gỗ là tìm các giải pháp biến tính gỗ.

Hiện nay trên thế giới xuất hiện rất nhiều loại vật liệu mới, trong đó có

rất nhiều sản phẩm của quá trình biến tính, và công nghệ biến tính gỗ không

còn là lĩnh vực mới, nó được phát triển sớm ở Châu Âu. Với mục đích sử dụng

gỗ và vật liệu gỗ một cách hiệu quả, ở các nước phát triển trên thế giới như Mỹ,

Nga, Nhật, EU trong những năm qua đã tiến hành nghiên cứu và áp dụng vào

sản xuất các biện pháp biến tính gỗ theo một số xu hướng sau: biến tính theo

hướng chống cháy, biến tính theo hướng chống ẩm, cải thiện các tính chất cơ

học của gỗ mọc nhanh rừng trồng để cho nó ít biến dạng và bền với môi

trường; xử lý ván mỏng để tạo ra ván LVL có chất lượng tốt, xử lý dăm gỗ để

tạo ra ván dăm, ván OSB, MDF và HDF có chất lượng cao.

Năm 1930, ở Liên Xô các nhà khoa học đã nghiên cứu ép gỗ tạo ra thoi

dệt và tay đập của máy dệt. Sau đó, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp

này để tạo ra những chi tiết chịu mài mòn, tự bôi trơn, sử dụng trong ôtô, máy

3

nông nghiệp. Gỗ nén theo phương pháp này tạo ra vật liệu không ổn định hình

dạng, độ ổn định kích thước kém. Để khắc phục các nhà khoa học đã nghiên

cứu đưa vào trong gỗ các hoá chất dưới dạng monome hoặc polyme. Năm

1936, một số nhà khoa học Liên Xô đã đưa vào gỗ dung dịch Bakelit 510%.

Vào năm 1966, G.B.Klard đã dùng dung dịch Phuphurol spirt tẩm vào gỗ tạo ra

vật liệu có tính cơ học cao.

Năm 1972, phòng thí nghiệm sản phẩm lâm sản của Mỹ (FPL) bắt tay

nghiên cứu ứng dụng Acetol hoá đối với vật liệu gỗ. Năm 1980, xử lý Acetol

hoá bắt đầu ứng dụng sản xuất ván nhân tạo. Năm 1981, Nhật Bản đã thu được

thành công tiến hành xử lý Acetol hoá gỗ với quy mô sản xuất công nghiệp,

giới công nghiệp gỗ Nhật Bản đã mở rộng vật liệu Acetol hoá, mà kích thước

của nó rất ổn định mặc cho độ ẩm tương đối của môi trường thay đổi lớn, được

dùng rộng rãi làm tường vách của buồng tắm, cửa hoặc ván sàn.

Đầu những năm 1960, các nhà khoa học Mỹ, Liên Xô đã dùng tia chiếu

xạ gây phản ứng đa tụ ở các đơn thể tẩm vào trong gỗ (một số cao phân tử

lượng thấp hoặc Cacbua hydro không bão hoà có cầu đôi) làm cho các hoá chất

kết hợp với gỗ và đóng rắn lại tạo nên các sản phẩm chất lượng cao, gọi là gỗ

Polyme phức hợp (WPC). Gỗ được xử lý WPC có tính ổn định kích thước và

khối lượng thể tích cao hơn rõ rệt so với gỗ nguyên. Tính kháng ẩm của gỗ

được xử lý WPC cũng tăng. Do tính ổn định kích thước của WPC là rất tốt, tính

cơ học, chịu mài mòn và chịu uốn cũng tăng nên nó là loại vật liệu được sử

dụng rộng rãi trong kiến trúc, trong công nghiệp, đồ mộc mỹ nghệ, …

Biến tính nguyên liệu gỗ rừng trồng để tạo ra sản phẩm có chất lượng

cao đang là xu thế phát triển của ngành chế biến gỗ trên toàn thế giới.

1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc

Rừng tự nhiên Việt Nam sau nhiều năm khai thác, sử dụng và cùng với

nhiều nguyên nhân khác nhau (du canh du cư, phát nương làm rẫy, khai hoang