Nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ GỖ ĐƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ĐỒ MỘC, THAN HOẠT TÍNH " ppt

412

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ GỖ ĐƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ĐỒ MỘC, THAN HOẠT TÍNH

Lê Thanh Chiến
Phòng Nghiên cứu Chế biến Lâm sản
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

TÓM TẮT
Gỗ Đước là loại gỗ nặng có mùi thơm, màu nâu nhạt đến nâu đỏ, gỗ có kết cấu chặt chẽ, mịn, ít xoắn
thớ và chéo thớ, gỗ có nhược điểm: dễ bị nứt đầu và nứt mặt khi độ ẩm môi trường thay đổi. Hiện nay, việc
sử dụng gỗ Đước không hiệu quả, 70% tổng sản lượng khai thác dùng để sản xuất than nhiên liệu, 30% còn
lại được sử dụng làm vật liệu xây dựng. Để sử dụng hiệu quả gỗ Đước việc nghiên cứu sử dụng gỗ Đước
để sản xuất đồ mộc, than hoạt tính là cần thiết để phát triển bền vững rừng ngập mặn.
Đặc điểm khúc gỗ tròn: Gỗ tương đối thẳng, độ thót ngọn nhỏ, ít bạnh vè u bướu, nhiều mắt sống. Gỗ
Đước (Rhizophora apiculaca) làm nguyên liệu gỗ xẻ phải có đường kính D
1,3

>12cm (tương đương 15 năm
tuổi), thuộc loại gỗ nặng có khối lượng thể tích lớn (890- 920 kg/m
3
. Đặc tính về độ bền cơ học cao hơn Keo
lá tràm. Gỗ Đước hiện nay khai thác là loại gỗ nhỏ có D
1,3
<25cm, để nâng cao tỷ lệ sử dụng gỗ phương
pháp xẻ suốt không bao tâm là hợp lý
Để hạn chế nứt đầu nứt mặt ván xẻ trong quá trình xẻ và sấy cần xử lý bằng phương pháp nhiệt ẩm:
Ngâm gỗ tròn trong nước thường 10-15 ngày trước khi xẻ; ngâm ván trong dung dịch CAXE -3 nồng độ 8%
trong 3 ngày trước khi sấy. Ván xẻ gỗ Đước dày 20, 30mm được sấy theo phương pháp sấy 2 giai đoạn, độ
ẩm ban đầu của gỗ 45 - 48%, nhiệt độ sấy (40-60
0

C), thời gian sấy 300h.
Than hoạt tính từ gỗ Đước là loại than tương đối tốt, nhiệt độ hoạt hóa hợp lý 900
0
C, lưu lượng hơi nước
10m
3
/h, thời gian hoạt hóa 15h.
Từ khóa: Gỗ Đước, hoạt hóa than

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây Đước (Rhizophora apiculata) là một trong các loài cây trồng rừng chính trên đất ngập triều, với diện
tích trên 80.000ha chiếm 82,6% rừng ngập mặn ở Việt Nam (PGS.TS. Ngô Đình Quế, 2000). Cây Đước có
đặc điểm hình thái: thân tròn và thẳng, ít u bướu bạnh vè, chiều cao có thể đạt tới 35m (Trần Thị Hồng Nhật,
2004). Gỗ Đước có mùi thơm, khi mới cưa xẻ màu nâu nhạt, sau đó chuyển màu nâu đỏ, gỗ Đước thuộc
loại gỗ nặng có khối lượng thể tích lớn (840-890kg/m
3
), kết cấu chặt chẽ, min, ít xoắn thớ và chéo thớ. Than
gỗ Đước sản xuất theo phương pháp nhiệt phân, có nhiệt lượng cao 28.000kj/kg, hàm lượng Cacbon chiếm
khoảng 70% (Lê Đăng Duy, 2001). Sản lượng gỗ Đước khai thác hàng năm đến vài trăm nghìn mét khối, chỉ
tính riêng ở tỉnh Cà Mau có diện tích gần 70.000ha, sản lượng gỗ Đước khai thác khoảng 100.000
3
/năm (Nguyễn
Văn Dưỡng, 2009).
So với gỗ rừng trồng khác (keo, bạch dàn, thông), gỗ Đước có những tính chất cơ lý tốt hơn, nhưng hiện
nay có đến 70% tổng sản lượng khai thác dùng để sản xuất than nhiên liệu, 30% còn lại được sử dụng làm
vật liệu xây dựng. Gỗ Đước chưa được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc, do ván xẻ gỗ Đước có
một số nhược điểm: dễ bị nứt đầu và nứt mặt khi độ ẩm môi trường thay đổi (Ths. Bùi Duy Ngọc, 2005).
Nhằm nâng cao giá trị sử dụng gỗ rừng trồng ngập mặn, thay thế dần gỗ nhập khẩu cho công nghiệp chế
biến gỗ, đề tài “Nghiên cứu sử dụng gỗ Đước để sản xuất đồ mộc, than hoạt tính và dịch gỗ” sẽ góp phần
nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ Đước, tăng thu nhập cho người trồng rừng và phát triển bền vững rừng ngập

mặn.
II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
413

1. Vật liệu nghiên cứu
- Vật liệu nghiên cứu là gỗ Đước trồng tập trung ở Cà Mau với 3 cấp tuổi: 14-16; 17-20 và trên 20 tuổi,
than gỗ Đước sản xuất tại hợp tác xã 2-9, Ngọc Hiển, Cà Mau.
2. Nội dung nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở dữ liệu của gỗ Đước
- Xây dựng quy trình xẻ gỗ Đước
- Xây dựng qui trình công nghệ sấy gỗ Đước
- Đánh giá chất lượng ván xẻ, phôi mộc và phôi thanh sau khi sấy
- Xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ
- Nghiên cứu qui trình sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước
2. Phương pháp nghiên cứu
Một số phương pháp được lựa chọn để thực hiện các nội dung:
* Xây dựng cơ sở dữ liệu của gỗ Đước
- Phương pháp điều tra đánh giá, xác định sản lượng và những đặc điểm nguồn nguyên liệu gỗ Đước và
tình hình sử dụng
- Sử dụng phương pháp khoan tăng trưởng, xác định một số tính chất cơ học và vật lý của gỗ Đước:
tuổi, khối lượng thể tích, tỷ lệ vỏ, giác và lõi gỗ
- Phân hạng gỗ tròn theo tiêu chuẩn Việt Nam. TCVN 1073-71, TCVN 1070-71;
- Xác định độ co rút, giới hạn bền uốn tĩnh, độ ẩm của gỗ theo các tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 361-
70, TCVN 365-70, TCVN 358-70 và 359-70
* Xây dựng quy trình công nghệ tạo phôi sản xuất đồ mộc (xẻ, sấy)
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số công nghệ của qui trình xẻ và sấy.
+ Nghiên cứu xẻ theo 2 phương pháp xẻ suốt và xẻ xoay
Đề tài tiến hành thí nghiệm xẻ với gỗ Đước ở 3 cấp tuổi: 15, 19 và 23 năm tuổi; đường kính trung bình từ
100 - 120mm, 130 - 150mm, 160 - 180mm; khối lượng 10 cây cho một cấp tuổi. Kích thước phôi thanh yêu
cầu: 60 x 30 x 700mm.

+ Nghiên cứu sấy phôi gỗ đước theo phương pháp sấy 2 giai đoạn, gia nhiệt bằng hơi nước có điều hòa
ẩm môi trường sấy
* Nghiên cứu xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ
- Nghiên cứu xử lý nhiệt ẩm
Xử lý ngâm trong nước thường với 3 loại mẫu ván xẻ: 50 x 20 x 750mm, 60 x 30 x 750mm, 85 x 55 x
750mm; thời gian ngâm 10, 20 và 30 ngày.
- Nghiên cứu xử lý hóa chất
Hóa chất sử dụng CAXE 03 có thành phần: 45% (Na
2
B
4
O
7
.5H
2
O), 32% (H
2
BO
3
), 13% (K
2
Cr
2
O
7
), 10%
(NaOH).
Thí nghiệm ở 3 mức nồng độ (C% = 6, 8, 10), mỗi mức nồng độ thực hiện 3 chế độ ngâm khác nhau (1,
3, 5 ngày).
Mẫu gỗ Đước 15 năm tuổi được xẻ theo quy cách: 50 x 20 x 300mm.

Mẫu sau khi xử lý được sấy theo 2 giai đoạn: nhiệt độ sấy 40 – 60
0
C.
414

* Đánh giá chất lượng ván xẻ, phôi mộc và phôi thanh
- Đánh giá chất lượng gỗ xẻ theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1757-75 và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
1758-75 để phân cấp chất lượng.
- Sử dụng phần mềm exell để xử lý, phân tích số liệu thí nghiệm.
* Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước
Thí nghiệm được tiến hành ở 4 tốc độ hơi nước: 2, 3, 4, 5 ml/ph; nhiệt độ: 700, 800, 900, 950
o
C; thời
gian hoạt hóa 1 đến 8h; tốc độ quay của lò hoạt hóa 4v/ph; lượng mẫu than 400g; Kích thước than nguyên
liệu: 4-8mm.

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết qủa điều tra khảo sát xây dựng cơ sở dữ liệu chủ yếu của gỗ Đước
1. Đặc điểm cây đứng
Đặc điểm cây gỗ Đước ở các tỉnh Cà Mau, Bến Tre và Trà Vinh, theo các cấp tuổi khác nhau: 15, 18, 19,
20, 23 và 24 tuổi. Kết quả xác định đặc điểm cây đứng được ghi trong bảng 1.
Bảng 1. Đặc điểm cây đứng gỗ Đước
Cà Mau Bến Tre Trà Vinh
Tuổi cây Tuổi cây Tuổi cây
TT Nội dung phân tích
Đơn
vị
15
tuổi
19

tuổi
20
tuổi
18
tuổi
23
tuổi
24 tuổi

1 Tổng số cây đo đếm cây 95 63 69 77 71 92
2 Độ tròn thân cây TB 0.10 0.08 0.06 0.05 0.05 0.05
3 Đường kính TB cm 11.18 12.30 12.80 10.68 12.03 10.51
4 Cao D≥10 cm TB m 4.76 5.21 4.58 2.78 3.87 2.44
5 Cao Phân cành TB m 9.09 7.28 9.54 3.82 3.68 4.04
6 Cao Vút ngọn TB m 13.46 14.32 14.95 11.08 11.99 11.46
7 Số cây D
1,3
<10 cm % 26.32 23.81 13.04 31.17 4.23 25.00
8 Số cây D
1,3
=10-14 cm % 58.95 38.10 55.07 68.83 87.32 61.96
9 Số cây D
1,3
=15-17 cm % 13.68 22.22 24.64 0.00 8.45 11.96
10 Số cây D
1,3
>17 cm % 1.05 15.87 7.25 0.00 0.00 1.09
2. Đặc điểm khúc gỗ tròn
- Tất cả các khúc gỗ tròn được khảo sát đều xếp ở hạng IV theo TCVN 1073-71 “Gç trßn - KÝch thíc c¬
b¶n” do đường kính khúc gỗ tròn đều nhỏ 10  D <25cm

Bảng 2. Độ thót ngọn, độ dẹt khúc gỗ tròn gỗ Đước dài 1m.
415

ĐL ĐN TT
khúc
Đkl
(cm)
Đkn
(cm)
ĐN/đkl
(cm)
ĐN/đkn
(cm)
ĐKltb
(cm)
ĐKntb
(cm)
Chiều
dài
(cm)
Thót ngọn
(cm/m)
Độ dẹt
(%)
1 16.0 15.2 13.8 13.4 15.60 13.60 87.0 2.30 5.26
2 16.4 15.6 14.8 14.0 16.00 14.40 85.0 1.88 5.13
3 14.4 13.8 12.2 12.0 14.10 12.10 92.0 2.17 4.35
4 12.6 12.0 12.0 11.2 12.30 11.60 95.0 0.74 5.00
5 10.2 10.0 10.0 10.0 10.10 10.00 87.0 0.11 2.00
6 17.2 16.4 16.4 12.8 16.80 14.60 95.0 2.32 4.88

7 14.8 13.8 14.4 13.4 14.30 13.90 91.0 0.44 7.25
8 13.8 13.2 13.4 12.0 13.50 12.70 94.0 0.85 4.55
9 14.3 14.0 14.0 13.6 14.15 13.80 85.0 0.41 2.14
10 13.6 13.4 13.2 12.8 13.50 13.00 94.0 0.53 1.49
11 13.2 13.2 12.6 13.4 13.20 13.00 93.0 0.22 0.00
12 14.2 13.6 13.8 11.2 13.90 12.50 97.0 1.44 4.41
13 15.4 14.6 15.2 13.2 15.00 14.20 93.0 0.86 5.48
14 12.8 12.8 12.3 12.2 12.80 12.25 90.0 0.61 0.00
15 11.8 11.6 11.4 11.2 11.70 11.30 94.0 0.43 1.72
16 17.0 15.8 15.8 15.2 16.40 15.50 84.0 1.07 7.59
17 15.4 14.7 15.2 12.6 15.05 13.90 92.0 1.25 4.76
18 15.2 14.2 15.2 13.4 14.30 14.20 91.0 0.11 7.04
19 14.2 13.0 12.6 12.6 13.60 12.60 90.0 1.11 9.23
20 16.2 15.3 13.0 14.2 15.75 13.60 91.0 2.36 5.88
21 13.2 12.4 11.2 11.4 12.80 11.30 97.0 1.55 6.45
Trung bình 1.08 4.51
Ghi chú: ĐL: Đầu lớn; ĐN: Đầu nhỏ; Đkl: Đường kính lớn; Đkn: Đường kính nhỏ

Nhận xét :
- Cây Đước tương đối thẳng, tròn đều, ít u bướu bạnh vè.
- Cây gỗ Đước ở tỉnh Cà Mau 15 tuổi có D
1,3

>10cm chiếm 73,68%. Cây 19 tuổi có D
1,3

>10cm chiếm
76,19% và 20 tuổi có D
1.3
>10cm, chiếm 86,96%.

416

- Cây gỗ Đước ở tỉnh Bến Tre 18 tuổi có >10cm chiếm 68.83%. Còn cây 23 tuổi có D
1,3

>10cm chiếm
95,77%.
- Cây gỗ Đước ở tỉnh Trà Vinh ở 24 tuổi có D
1,3

>10cm chiếm 75,00%.
- Chiều cao tới điểm D>10cm dao động từ 2,44m đến 5,21m.
- Tỷ lệ vỏ, giác, lõi: Gỗ Đước khó phân biệt giác lõi, tỷ lệ vỏ tương đối cao chiếm từ 7,25-14,11% tùy theo
độ tuổi.

3. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Đước (Rhizophora apiculata)

Bảng 3. Tính chất vật lý và cơ học của gỗ Đước theo cấp tuổi
TT Tính chất Đơn vị tính 15 tuổi 19 tuổi 23 tuổi
1 Khối lượng thể tích (12%) g/cm
3
89,0 0,90 0,92
2 Độ co rút xuyên tâm % 2,27 2,13 2,11
3 Độ co rút tiếp tuyến % 5,56 4,73 4,65
4 Uốn tĩnh xuyên tâm MPa 23,54 87,56 88.23
5 Uốn tĩnh tiếp tuyến MPa 19,67 72,64 76,24
6 Độ bền kéo xuyên tâm MPa 143,54 161,16 162,20
7 Độ bền kéo tiếp tuyến MPa 112,26 128,82 129,52

4. Thành phần hóa học

Bảng 4. Thành phần hóa học gỗ Đước
Cấp tuổi
Stt Tên phép thử Phương pháp thử
15 tuổi 19 tuổi 23 tuổi
1 Hàm lượng xenluylo, % Kiursher-Hofft 49,7 49,3 50,0
2 Hàm lượng lignin, % TAPPI T 222 cm-98 22,5 22,2 23,2
3 Hàm lượng Pentozan TAPPI T 223 cm-84 24,4 24,9 23,5
4 Hàm lượng tro, % TAPPI T 211 cm-93 4,17 7,72 7,81
5
Hàm lượng muối (Nacl),
%
TAPPI T 235 cm-96 0 0 0
6
Hàm lượng Silic, %
- So với nguyên liệu
TAPPI T 244 cm-99

0,02

0,04

0.06
417

- So với tro 0,51 0,53 0,82
- So sánh thành phần hóa học gỗ Đước với gỗ Keo lai, Keo lá tràm ở cùng cấp tuổi được thể hiện trong
bảng 5.

Bảng 5. Thành phần hóa học gỗ Đước, Keo lai và Keo lá tràm ở cùng cấp tuổi
Stt Tên phép thử Gỗ Đước Keo lai Keo lá tràm

1 Hàm lượng xenluylo, % 49,7 52,10 48,8
2 Hàm lượng lignin, % 22,5 24,70 29,6
3 Hàm lượng Pentozan 24,4 25,60 17,5
4 Hàm lượng tro, % 4,17 0,47 1,16
5 Hàm lượng muối (Nacl), % 0 - -
6
Hàm lượng Silic, %
- So với nguyên liệu
- So với tro

0,02
0,51
-

0,30
37,2
3.2. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình xẻ
Kết quả nghiên cứu xẻ gỗ Đước 3 cấp tuổi 15, 19 và 23 bằng hai phương pháp: xẻ suốt và xẻ xoay được
tổng hợp ở Bảng 6, 7, 8 và 9.

Bảng 6. Tỷ lệ thành khí gỗ xẻ khi xẻ suốt
TT
Cấp đường kính
(
m
m
)

Thể tích
g

ỗ xẻ (m
3
)

Thể tích gỗ tròn
(m
3
)
Tỷ lệ thành
khí P (%)

1 100 - 120 0.208 0.368 56.53
2 130- 150 0.316 0.477 66.22
3 160 - 180 0.365 0.528 69.16

Bảng 7. Tỷ lệ thành khí gỗ xẻ khi xẻ xoay
TT
Cấp đường kính
(m
m)

Thể tích
g
ỗ xẻ (m
3
)

Thể tích gỗ tròn
(m
3

)

Tỷ lệ thành
khí P (%)

1 100 -120 0.201 0.412 48.76
2 130 -150 0.248 0.429 57.65
3 160 -180 0.345 0.563 61.38

Bảng 8. Phân loại chất lượng gỗ xẻ khi xẻ suốt
418

Cấp đường
kính (m
m)

Gỗ xẻ
phân lo
ại

Thể tích
g
ỗ xẻ (m
3
)

Tổng thể tích
G
ỗ xẻ (m
3

)

Tỷ lệ (%)
A 0.055 0.208 26.48
B 0.106 0.208 50.85
100 - 120
C 0.047 0.208 22.67
A 0.086 0.316 27.32
B 0.169 0.316 53.46
130 - 150
C 0.061 0.316 19.22
A 0.103 0.365 28.17
B 0.201 0.365 55.14
160 - 180
C 0.061 0.365 16.69
Bảng 9. Phân loại chất lượng gỗ xẻ khi xẻ xoay
Cấp đường kính
(mm)
Gỗ xẻ
phân lo
ại

Thể tích
g
ỗ xẻ (m
3
)

Tổng thể tích
G

ỗ xẻ (m
3
)

Tỷ lệ (%)
A 0.055 0.201 27.17
B 0.108 0.201 53.89
100 - 120
C 0.038 0.201 18.94
A 0.073 0.248 29.35
B 0.140 0.248 56.72
130 - 150
C 0.035 0.248 13.93
A 0.103 0.345 29.76
B 0.194 0.345 56.12
160 - 180
C 0.049 0.345 14.12

Kết quả nghiên cứu cho thấy, phương pháp xẻ suốt đạt tỷ lệ thành khí và chất lượng ván xẻ cao hơn so
với phương pháp xẻ xoay. Sơ đồ mạch xẻ theo phương pháp xẻ suốt được mô tả trên hình 1.


x

30
30

1

2

x

30

30

30

30

419
















3.3. Sấy gỗ Đước
Mẫu gỗ nghiên cứu sấy là phôi đồ mộc có kích thước: rộng x dày x dài= 60mm x 30mm x 700mm; độ ẩm

ban đầu 45-48%. Phôi đồ mộc được sấy với nhiệt độ (40 - 60
0
), (50 - 70
0
),

(60 - 80
0
C), độ ẩm sau sấy 12 ±
2%.
Kết quả nghiên cứu đã xác định được các thông số công nghệ và đề xuất qui trình sấy gỗ Đước như sau:
Sấy theo 2 giai đoạn :
- Giai đoạn 1 (GĐ1): T = 40
0

- Giai đoạn 2 (GĐ2): T = 60
0

- Tổng thời gian: 300 giờ
- Độ ẩm sau khi sấy: 12 ± 2%.
Bảng 10. Chế độ sấy ván xẻ gỗ Đước dày 30mm
Khối lượng
W gỗ Tkhô Tu ∆t
m1 m2 m3
GĐ Sấy
~ 45 40 39 1 1465 1480 1545
~ 45 40 38 2 1465 1480 1545
40 40 38 2 1415 1410 1495
35 40 37 3 1365 1360 1440
Đóng TDK

30 40 35 5 1315 1310 1390
28 40 33 7 1295 1290 1370
Mở TDK
420

25 50 48 2 1265 1260 1335
25 50 40 10 1265 1260 1335 XLGC 6h
20 50 35 15 1215 1210 1280
15 60 39 21 1165 1160 1230
12 60 39 21 1130 1130 1195
Mở TDK
10 60 56 4 1110 1110 1175 XLC 9 h
Ghi chú: Tkhô: Nhiệt độ bầu khô; Tu: Nhiệt độ bầu ướt; ∆t: Chênh lệch nhiệt độ bầu khô và bầu ướt;
m1,2,3: mẫu số 1, 2,3
3.4. Đánh giá chất lượng gỗ Đước sau sấy
Kết quả đánh giá chất lượng gỗ Đước ở các cấp tuổi sau khi sấy được ghi trong bảng 11 và 12.

Bảng 11. Tổng hợp độ dư gia công sau sấy phôi gỗ Đước
Độ dư (mm)
Góc α1
Độ dư (mm)
Góc α2
Độ dư (mm)
Góc α3
Độ dư (mm)
Góc α4
Tuổi cây
Gỗ Đước
(năm tuổi)

Rộng Dày Rộng Dày Rộng Dày Rộng Dày
15 5.3 3.7 4.3 3.4 4.9 3.7 4.5 3.2
19 4.7 2.8 4.0 3.4 4.2 3.3 4.2 3.1
23 4.3 2.5 3.8 3.0 2.9 3.3 3.9 3.2
Bảng 12. Tổng hợp mức độ nứt vỡ phôi sau sấy gỗ Đước
Tuổi cây
Gỗ Đước
(năm tuổi)
Nứt (%)
Góc α1

Nứt (%)
Góc α2

Nứt (%)
Góc α3

Nứt (%)
Góc α4

15 6.1 5.8 5.6 7.2
19 5.8 5.3 5.4 6.9
23 5.6 4.9 4.8 6.4

3.5. Nghiên cứu xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ
1. Xử lý nhiệt ẩm bằng ngâm nước thường
Kết quả ảnh hưởng thời gian ngâm đến độ nứt và co rút ván xẻ ở bảng 13, 14
Bảng 13. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hiệu quả giảm nứt
421

Thời gian ngâm


mẫu
10 ngày 20 ngày 30 ngày
Đối chứng
(10 ngày)
Dày 20mm 10,37 9,87 7,482 16.5
Dày 30mm 14 11.8 10 17.5
Dày 55 mm
Số vết
nứt (tb)

11.25 10.4 8.25 18,2
Bảng 14. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến độ co rút xuyên tâm
Thời gian ngâm



mẫu

10 ngày 20 ngày 30 ngày
Đối chứng
(10 ngày)
Dày 20mm 4.19 3.68 3.15 6,03
Dày 30mm 4.13 3.49 3.02 5,87
Dày 55 mm
độ co rút
%(tb)

4.06 3.25 2.95 5.65
Nhận xét: Kết quả xử lý khắc phục nhược điểm gỗ Đước bằng phương pháp ngâm thường cho thấy, thời
gian ngâm càng dài số vết nứt và độ co rút càng giảm. Tùy thuộc vào nhu cầu nguyên liệu để chọn thời gian
ngâm hợp lý.
2. Xử lý hóa học
Diễn biến mức độ mo móp, nứt vỡ theo độ ẩm của mẫu gỗ thí nghiệm với các công thức xử lý được tổng
hợp trong Bảng 15.



Bảng 15. Diến biến mức độ nứt vỡ của mẫu gỗ thí nghiệm theo độ ẩm
STT


C
8

0
ngày
sấy
2
ngày
sấy
4
ngày
sấy
6
ngày
sấy
8

ngày
sấy
10
ngày
sấy
Trung
bình
1 0 0 0 0 0 0 0
2 23.93 19.18 5.15 0 0 0 8.04
3
C
81
nứt mặt (%)

100 21.29 0 0 0 0 20.22
422

4 2.23 46.78 0 0 0 0 8.17

Trung bình: 9.12%
5 66.23 14.92 0 0 0 0 13.53
6 26.63 0 0 0 0 0 4.44
7 15.83 37.94 20.72 0 0 0 12.42
8 73.72 37.73 6.17 0 0 0 19.6
9
C
83
62.32 67.61 10.72 0 0 0 23.44

Trung bình: 14.69%

10 8.7 0 47.58 0 0 0 9.38
11 25.76 16.7 0 0 0 0 7.08
12 25.88 17.44 0 0 0 0 7.22
13
C
85
39.48 36.01 0 0 0 0 12.58
Trung bình: 9.06%
Trung bình: 11.24%
Chú thích: C
8
– mẫu được ngâm tẩm trong dung dịch Caxe-3 nồng độ 8%,
C
81,3,5 -
mẫu ngâm trong thời gian 1, 3,5 ngày
Bảng 16. Diễn biến mức độ mo móp của mẫu gỗ thí nghiệm theo độ ẩm.
STT

C
8

0
ngày
sấy
2
ngày
sấy
4
ngày
sấy

6
này
sấy
8
ngày
sấy
10
ngày
sấy
Trung
bình
1 6.82 4.67 3.71 2.67 1.69 1.14 3.45
2 9.67 8.15 6.13 5.31 3.67 1.57 5.75
3 2.1 1.85 1.26 1.01 0.86 0.12 1.2
4
C
81
9.46 8.95 7.24 4.67 3.85 2.31 6.08

Trung bình: 4.12%
5 4.09 3.28 2.62 1.02 0.76 0.11 1.98
6 10.78 9.68 8.24 5.96 4.58 2.64 6.98
7
C
83
Mo móp
(%)

7.72 5.41 4.95 3.41 2.37 1.34 4.2
423

8 7.9 4.24 3.76 2.13 1.95 1.02 3.5
9 12.12 9.69 8.61 6.57 5.37 3.24 7.6

Trung bình: 4.85%
10 2.47 1.97 1.39 1.1 0.77 0.1 1.3
11 7.58 5.38 4.16 2.46 1.79 1.31 3.78
12 5.54 4.35 3.16 2.34 1.69 1.22 3.05
13
C
85
9.32 7.38 5.67 4.37 3.42 2.24 5.4
Trung bình: 3.38%
Trung bình: 4.17%
TKT = NM + N Đ + MM = 11.24% + 1.88 %+ 4.17% =17.29%

Mẫu gỗ đối chứng có TKT = NM + N Đ + MM = 12.09 +26.85 +4.55 = 43.49 %
Nhận xét : Xử lý gỗ Đước bằng dung dịch CAXE nồng độ 8% trong 3 ngày có hiệu quả nhất, giảm đến 60
% tổng số khuyết tật so với mẫu đối chứng .
3.6. Nghiên cứu quy trình sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước
Nghiên cứu sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước được thực hiện trên thiết bị hoạt hóa
SRJK-5-95
Trung Quốc. Tốc độ quay 3-5v/ph, tác nhân hoạt hóa là hơi nước.

Hình 1. Thiết bị hoạt hoá than SRJK-5-9S (Trung Quốc)

1- Thiết bị tạo hơi nước
2- Thiết bị gia nhiệt hơi nước
3- Phần gia nhiệt
4- ống lò
5-Mô tơ chuyền động
6- đồng hồ đo nhiệt độ
424

Than gỗ Đước nguyên liệu có các thông số kỹ thuật cơ bản được ghi trong bảng 17.
Bảng 17. Một số chỉ số kỹ thuật của than nguyên liệu lấy tai Cà mau
TT Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 TB
1 Hàm lượng nước, % 4,0 4,3 4,5 4,26
2 Hàm lượng tro, % 1,2 1,5 1,1 1,26
3 Hàm lượng chất bốc, % 18,5 19,0 18,0 18,5
4 Hàm lượng cacbon, % 76,3 75,2 76,4 76,0
5 Tỷ trọng đong, g/cm
3
0,36 0,40 0,32 0,36
6 Cường độ, % 98 98 98 98

Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được các mối quan hệ phụ thuộc trình bày trên hình 2, 3, 4, 5.

Hình 3. Sự phụ thuộc dung lượng
hấp phụ vào thời gian hoạt hóa

0
10
20
30
40
50
60

70
80
0 1 2 3 4 5 6 7
Thêi gian ho¹t hãa (h)
HiÖu suÊt ho¹t hãa (%)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6
Tèc ®é h¬i níc (ml/ph)
HiÖu suÊt thu håi (% )
Hình 2. Sự phụ thuộc dung lượng hấp
phụ vào nhiệt độ hoạt hóa
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Thêi gian ho¹t hãa (h)
Dung lîng hÊp phô benzen (mmol/g)

0
1
2
3
4
5
6
7
500 600 700 800 900 1000
NhiÖt ®é ho¹t hãa (oC)
D u n g l î n g h Ê p p h ô b e n z e n
(m M /g )
425











Bảng 18. Thông số kỹ thuật than hoạt tính gỗ Đước so với than Noris - Hà Lan
cùng cỡ hạt (4-8 mm)
STT Chỉ tiêu kỹ thuật Than Đước Than Noris-Hà Lan
1 Hiệu suất hoạt hóa,% 31
2 Khối lượng riêng biểu kiến, g/cm
3

0,55 0,50
3 Diện tích bề mặt riêng,m
2
/g 1133 1200
4 Tổng thể tích lỗ, cm
3
/g 1,32 1,38
5
Dung lượng hấp phụ Benzen,mmol/g
P/Ps=0,175
P/Ps=0,99
4,27
6,30
4,56
6.48

Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy: Nhiệt độ hoạt hóa: 900
0
C; Tốc độ hơi nước:
3ml/ph; thời gian hoạt hóa: 5h; tốc độ quay 4v/ph là hợp lý cho sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước

IV. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
- Gỗ Đước (Rhizophora apiculaca) làm nguyên liệu gỗ xẻ phải có đường kính D
1,3

>10cm (tương đương
15 năm tuổi) chiếm 73,68%. Tỷ lệ phôi thanh đồ mộc khẩu độ ngắn và ván sàn.
- Gỗ Đước thuộc loại gỗ nặng có khối lượng thể tích lớn ( 890- 920 kg/m
3
), gỗ cứng có kết cấu chặt chẽ,

mịn, ít xoắn thớ và chéo thớ; Đặc tính về độ bền cơ học: Ứng suất uốn tĩnh xuyên tâm và tiếp tiếp tuyến, mức
độ co rút thể tích theo các phương tiếp tuyến và xuyên tâm đều lớn hơn Keo lá tràm.
- Gỗ Đước hiện nay khai thác là loại gỗ nhỏ có D
1,3
<25cm, để nâng cao tỷ lệ sử dụng gỗ và hạn chế nứt
đầu, nứt mặt khi sấy lựa chọn phương pháp xẻ suốt không bao tâm là hợp lý
- Để hạn chế nứt đầu và nứt mặt ván xẻ trong quá trình xẻ và sấy cần xử lý bằng phương pháp nhiệt ẩm:
Ngâm gỗ tròn trong nước thường 10-15 ngày trước khi xẻ; ngâm ván trong dung dịch CAXE -3 nồng độ 8%
trong 3 ngày trước khi sấy


Hình 5. Sự phụ thuộc hiệu suất thu
hồi vào tốc độ hơi nước hoạt hóa



Hình 4. Sự phụ thuộc hiệu suất thu
hồi vào thời gian hoạt hóa

426

- Ván xẻ gỗ Đước dày 20, 30mm được sấy theo phương pháp sấy 2 giai đoạn, độ ẩm ban đầu của gỗ 45
- 48%, nhiệt độ sấy (40-60
0
c), thời gian sấy 300h.
- Than hoạt tính từ gỗ Đước là loại than tương đối tốt, nhiệt độ hoạt hóa hợp lý 900
0
c, lưu lượng hơi
nước 10m
3

/h, thời gian hoạt hóa 15h.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PGS. TS. Ngô Đình Quế, 2000. Khôi phục và phát triển rừng ngập mặn, rừng Tràm ở Việt Nam.
Trần Thị Hồng Nhật, 2004. Khảo sát tính chất cơ lý của gỗ Đước (Rhizophora apiculata) lấy từ rừng
ngập mặn Cà Mau, cây có độ tuổi 15 - 16 tuổi ’’. TP.HCM 2-2004
Lê Đăng Duy, 2001. “Khảo sát cấu tạo thô đại và cấu tạo hiển vi của gỗ Đước và gỗ Tràm”, Luận văn tốt
nghiệp, Trường ĐH Nông- Lâm. TP HCM
Nguyễn văn Dưỡng, 2009. Báo cáo điều tra khảo sát thực trạng sản xuất than hầm; Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam
Ths. Bùi Duy Ngọc, 2005. “Nghiên cứu thăm dò khả năng sử dụng gỗ Đước (Rhizophora apiculata) làm
nguyên liệu phục vụ ngành chế biến”; Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam

Ảnh 1. Lò sấy thí nghiệm có phun ẩm Ảnh 3. Ván sàn gỗ Đước

RESEARCH ON EFFICIENT UTILIZATION OF MANGROVE WOOD FOR MAKING FURNITURE and
ACTIVATED CHARCAL

Le Thanh Chien
Forest Products Processing Research Division
Forest Science Institute of Vietnam

Mangrove wood (Rhizophora apiculata) has high density, the faint aroma, brown to red brown in colour,
closed structure, smooth surface, and has a slight slope of grain. However, Mangrove wood is prone to some
defects such as end checks and surface checks. Currently, the use of Mangrove wood is efficient, 70% of
total exploited volume is used in producing charcoal fuel, and 30 % as construction materials. To use
427

Mangrove wood effectively research on the utilization of Mangrove wood for making furniture, activated
charcoal is necessary for a stable development of mangrove forest products industry.

Mangrove wood (Rhizophora apiculaca) that is to be use for saw timber should have a diameter at least
12 cm.
Mangrove wood (Rhizophora apiculata) has high density (890-920 kg/m3) which is higher than Acacia
To reduce end splitting and surface checking of sawn boards after sawing and during the drying process,
it is advised to treat the saw timber using the soaking method: The logs are soaked in frest water for a period
of time 10 – 15 days before sawing; then the sawn board are soaked in a solution of CAXE-3 at a of
concentration 8% for 3 days before drying.
Sawn boards with a thickness of 20mm and30mm, were dried at temperatures between 40-60
0
C, for 300
hours the intial moisture content 45-48% and the final moisture content was 12%.
Activated charcal manufactured from Mangrove timber is of good quality, the processing temperature was
appropriatly 900
0
C with a steam flow of 10m3/h and required active processing time of 15hours.
Keywords: Mangrove wood, active charcoal