Nghiên cứu khoa học " Nghiên cứu xác định một số tính chất ván dăm Gỗ Bạch đàn nâu (Eucalyptus urophylla) " ppt

1

Nghiên cứu xác định một số tính chất ván dăm
Gỗ Bạch đàn nâu (Eucalyptus urophylla)

Nguyễn Trọng Nhân
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Bạch đàn nâu (E. urophylla) đã được trồng rộng rãi ở nhiều nơi, như ở một số vùng
của Inđônêxia, Braxin và Nam Trung Quốc.
ở Việt Nam, Bạch đàn nâu được trồng nhiều ở Phú Thọ, mục đích chủ yếu để làm
nguyên liệu giấy. Để làm nguyên liệu giấy, Bạch đàn nâu được khai thác ở cấp 8 tuổi.
Với mục đích mở rộng lĩnh vực sử dụng gỗ Bạch đàn nâu, đề tài cấp Bộ năm 2002
tiến hành nghiên cứu ở mức độ thí nghiệm nhằm xác định một số tính chất ván dăm từ
nguyên liệu gỗ Bạch đàn nâu.

1. Quá trình thực nghiệm

2

1.1.Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu gỗ Bạch đàn nâu phục vụ nghiên cứu được lấy tại Phù Ninh tỉnh Phú Thọ
với 2 cấp tuổi là 6 và 8 tuổi. Đặc điểm của gỗ nguyên liệu được ghi trong Bảng 1.

Bảng 1. Đặc điểm gỗ E. urophylla làm ván dăm

TT Nội dung Đơn vị 6 tuổi 8 tuổi
1 Tỷ lệ vỏ % 5.07 4.67
2 Tỷ lệ giác %

23.00 18.30
3 Tỷ lệ lõi % 71.93 77.03
4 Khối lượng thể tích giác g/cm
3
0.48 0.51
5 Khối lượng thể tích lõi g/cm
3
0.39 0.40

3

6 Độ pH của gỗ 5.8-6 5.8-6

Gỗ tròn nguyên liệu được băm thành dăm, khi băm, độ ẩm gỗ nguyên liệu không thấp
hơn 60%. Sau khi băm, dăm được sàng kỹ lấy dăm lớp trong với kích thước chiều dày
0.1-0.3mm, chiều rộng 2.5-3mm, chiều dài 10-15mm.
Dăm không đúng kích thước được đưa vào máy nghiền để tạo dăm mặt kích thước
trung bình chiều dày 0.1-0.3mm, chiều rộng 0.5mm, chiều dài 1.5-2mm. Trước khi
phun trộn keo, dăm thí nghiệm được sấy khô, độ ẩm lớp mặt từ 34%, lớp lõi từ
12%.

1.2. Tạo ván thí nghiệm

Sử dụng keo urea-formadehyde làm chất kết dính để tạo ván dăm thí nghiệm. Keo có
hàm lượng khô 48-50%, thời gian chảy qua nhớt kế BZ-4 hết 25-30s, độ pH của keo
7-7.5. Lượng chất xúc tác NH
4
CL chiếm 1% so với keo.
Ván thí nghiệm có kích thước 5cm x 50cm x 1,5cm, có 3 lớp, tỷ lệ dăm giữa các lớp

là 20/60/20(%) lượng keo lớp ngoài 12%, lượng keo lớp trong 8% so với lượng dăm
khô. Dự kiến chiều dày ván thí nghiệm s=15-16mm, khối lượng thể tích ván

4

0.70g/cm
3
, ván không sử dụng chất chống ẩm. ép ván ở nhiệt độ 140-145
0
C, thời gian
kéo dài t=15 phút. Số liệu ván dăm thí nghiệm được ghi ở bảng 2.

Bảng 2. Số liệu ván dăm thí nghiệm

Tỷ lệ keo (%) Ký hiệu
ván
Cấp
tuổi
cây
Khối lượng TT
ván thí nghiệm

(g/cm
3
)
Loại ván
dăm
thí nghiệm
Lớp
ngoài

Lớp
trong
Tỷ lệ dăm
giữa các lớp
(%)
BĐu6-70 6 700 Ván 3 lớp 12 8 20/60/20
BĐu6-75 6 750 Ván 3 lớp 12 8 20/60/20
BĐu6-70 8 700 Ván 3 lớp 12 8 20/60/20
BĐu6-75 8 750 Ván 3 lớp 12 8 20/60/20

1.3.Xác định tính chất ván dăm thí nghiệm

5


Sau khi ép, ván thí nghiệm được giữ 1 tuần ở trong phòng với nhiệt độ 35
0
C, độ ẩm
không khí 80%.
Mỗi tấm ván thí nghiệm cắt lấy 5 mẫu để thử độ bền uốn tĩnh, các tính chất khác mỗi
loại 5 mẫu được lấy từ phần không bị phá huỷ sau khi thử xác định độ bền uốn tĩnh.
Một số tính chất ván dăm thí nghiệm được xác định dựa theo tiêu chuẩn OCT
10632-70 của Liên Xô cũ. Số liệu trung bình một số tính chất chính của ván thí
nghiệm bao gồm độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc và độ dãn nở dầy khi ngâm
trong nước 24 giờ được ghi ở bảng 3.

Bảng 3. Một số tính chất ván dăm thí nghiệm

Ký hiệu
ván

Cấp
tuổi cây
Khối lượng

thể tích ván
(g/cm
3
)
Độ bền
uốn tĩnh
(MPa)
Độ bền kéo

vuông góc

(MPa)
Tỷ lệ trương nở
chiều dày khi
ngâm nước 24 giờ
(%)

6

BĐu6-70 6 0.70 18.89 0.36 16.78
BĐu6-75 6 0.75 19.92 0.39 17.23
BĐu6-70 8 0.70 20.78 0.40 15.45
BĐu6-75 8 0.75 21.22 0.44 16.65

2. Kết quả và thảo luận
2.1. Độ bền uốn tĩnh

Độ bền uốn tĩnh ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc vào khối lượng thể tích và tuổi
cây được diễn tả ở sơ đồ 1.
Theo sơ đồ này, độ bền uốn tĩnh của ván tăng dần theo khối lượng thể tích, đồng thời
tăng dần theo cấp tuổi.
Bạch đàn nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.7g/cm
3
,

độ bền uốn tĩnh thấp nhất
đạt 18.89MPa. Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm
3
, độ bền uốn tĩnh cao nhất đạt
19.92MPa.

7

Bạch đàn nâu 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm
3
,

độ bền uốn tĩnh thấp
nhất đạt 20.78MPa. Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm
3
, độ bền uốn tĩnh cao nhất đạt
21.22MPa.


Sơ đồ 1. Tương quan giữa độ bền uốn tĩnh và khối lượng thể tích
theo cấp tuổi cây

2.2. Độ bền kéo vuông góc

Độ bền kéo vuông góc của ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc tuổi cây và khối
lượng thể tích ván được diễn tả ở sơ đồ 2. Theo sơ đồ này, độ bền kéo vuông góc của
ván tăng theo khối lượng thể tích ván, đồng thời cũng tăng theo cấp tuổi cây.
1 7
1 8
1 9
2 0
2 1
2 2
6 n a m 8 n a m
C Ê p tu æ i c © y
§é bÒn uèn tÜnh (Mpa)
0 .7 0
0 .7 5

8

Bạch đàn nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm
3
,

độ bền kéo vuông góc
thấp nhất đạt 0.36MPa. Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm
3
, độ bền kéo vuông góc cao
nhất đạt 0.39MPa.
Bạch đàn nâu 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm

3
,

độ bền kéo vuông góc
thấp nhất đạt 0.40MPa. Khối lượng thể tích ván 0.75g/cm
3
, độ bền kéo vuông góc cao
nhất đạt 0.43MPa.


Sơ đồ 2. Tương quan giữa độ bền kéo vuông góc và khối lượng
thể tích theo cấp tuổi cây

2.2. Tỷ lệ trương nở chiều dày
0 .3 2
0 .3 4
0 .3 6
0 .3 8
0 .4
0 .4 2
0 .4 4
6 n a m 8 n a m
C Ê p tu æ i c © y
§é bÒn kÐo vu«ng gãc
(Mpa)
0 .7 0
0 .7 5

9

Tỷ lệ trương nở chiều dày của ván dăm gỗ Bạch đàn nâu phụ thuộc tuổi cây và khối
lượng thể tích ván được diễn tả ở sơ đồ 3. Theo sơ đồ này, độ dãn nở dầy của ván tăng
mạnh khi khối lượng thể tích của ván lớn, nhưng giảm khi tuổi cây tăng. Bạch đàn
nâu 6 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.70g/cm
3
, độ dãn nở dày cao nhất đạt
17.23%. Keo lai 8 năm tuổi, khối lượng thể tích ván 0.75g/cm
3
, độ dãn nở dầy cao
nhất đạt 16.65%.


Sơ đồ 3. Tương quan giữa tỷ lệ trương nở chiều dầy và khối lượng
thể tích theo cấp tuổi cây

1 5
1 5 .5
1 6
1 6 .5
1 7
1 7 .5
6 n a m 8 n a m
C Ê p tu æ i c © y
Tû lÖ d·n në chiÒu dµy
(%)
0 .7 0
0 .7 5

10

Trong tiêu chuẩn ngành 04TCN2-1999, ván dăm loại 1A, có chiều dày lớn hơn 13cm,
nhỏ hơn 20cm, khối lượng thể tích từ 0.50 đến 0.85g/cm
3
có độ bền uốn tĩnh lớn hơn
hoặc bằng 15MPa, độ bền kéo vuông góc bề mặt ván lớn hơn hoặc bằng 0.35MPa.
Các loại ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 6, 8 năm tuổi trở lên, với khối lượng thể tích
0.7g/cm
3
và 0.75g/cm
3
đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn ván dăm loại 1A theo tiêu
chuẩn ngành 04TCN2-1999.

3. Kết luận

Kết quả nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn nâu 6, 8 tuổi làm ván dăm của đề tài cấp bộ
năm 2002 đã xác định, độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc, tỷ lệ trương nở chiều
dày của ván phụ thuộc vào khối lượng thể tích của ván và vào tuổi cây.
Độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc tăng theo khối lượng thể tích ván và tăng theo
cấp tuổi cây. Tỷ lệ trương nở chiều dầy tăng theo khối lượng thể tích ván và giảm khi
cấp tuổi cây tăng.
Ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 6 tuổi, loại ván 3 lớp, chất kết dính urea-formadehyde, keo
lớp ngoài 12%, keo lớp trong 8%, với khối lượng thể tích 0.70g/cm
3
, 0.75g/cm
3
đạt độ
bền uốn tĩnh tuần tự 18.89MPa, 19.92MPa, độ bền kéo vuông góc tuần tự đạt
0.36MPa, 0.39MPa. Tương tự, ván dăm gỗ Bạch đàn nâu 8 tuổi với khối lượng thể
tích 0.70g/cm

3
, 0.75g/cm
3
đạt độ bền uốn tĩnh tuần tự 20.78MPa, 21.22MPa, độ bền

11
kéo vuông góc tuần tự đạt 4.08MPa, 4.37MPa. Các loại ván này đáp ứng yêu cầu loại
ván 1A trong tiêu chuẩn cấp ngành 04TCN2-1999.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Hoàng Nghĩa-Chọn giống Bạch đàn Eucalyptus theo sinh trưởng và kháng
bệnh ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội-2000.
2. G.M.F. Vasman-sản xuất ván dăm nhà xuất bản Công nghiệp rừng, Matxcova-
1987.
3. Tiêu chuẩn ngành 04TCN2-1999, ván dăm (định nghĩa, phạm vi ứng dụng, phân
loại, phương pháp xác định một số tính chất chủ yếu, nhãn mác, đóng gói).

Summary
6,8-year-old E. urophylla was used as raw material of particleboard. Three-layered
particleboards of target board-density of 0.70, 0.75g/cm
3
were produced with urea
formaldehyde resin. Bending strength (MOR), internal bond (IB) and thickness
swelling (TS) satisfied the required properties of Type 1A of 04TCN2-1999. The
readings of MOR, IB and TS of three-layered particleboards of 6-year-old E.

12
urophylla with target board-density of 0.70g/cm
3

were 18.89MPa, 0.36MPa, và
16.78% respectively, with target board-density of 0.75g/cm
3
were 19.82MPa,
0.39MPa, và 17.23% respectively. The readings of MOR, IB and TS of three-layered
particleboards of 8-year-old with target board-density of 0.70g/cm
3
were 20.78MPa,
0.40MPa, và 15.45% respectively, with target board-density of 0.75g/cm
3
were
21.22MPa, 0.43MPa, và 16.65 respectively. Consequently 6 and 8-year-old E.
urophylla may be a potential sourse of raw material for particleboards.