Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ xử lý thủy nhiệt đến chất lượng của gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake)

1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VĂN DIỄN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY NHIỆT ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus
urophylla S.T. Blake)

Chuyên ngành: Kỹ thuật Chế biến Lâm sản
Mã số: 62 54 03 01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KỸ THUẬT
CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Hà Nội, 2015


2 Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân
Công trình được hoàn thành tại:
Mai, Chương Mỹ, Hà Nội.

Người hướng dẫn: 1. GS.TS. Phạm Văn Chƣơng
2. PGS.TS. Lê Xuân Phƣơng

Phản biện 1: ...................................................................
.......................................................................................
Phản biện 2: ...................................................................
.......................................................................................
Phản biện 3: ...................................................................

.......................................................................................

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước
họp tại: ..............................................................................................
...........................................................................................................
Vào hồi
giờ
ngày
tháng
năm

Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Trường Đại học Lâm nghiệp,
thư viện Quốc gia.


1
MỞ ĐẦU
Theo Quyết định số: 62/2006/QĐ-BNN, ngày 16 tháng 8 năm 2006 của Bộ
trưởng Bộ NN&PTNT về việc phê duyệt chiến lược phát triển giống cây lâm
nghiệp giai đoạn 2006-2020 đã nêu rõ cây gỗ Bạch đàn là một loại cây ưu tiên rừng
trồng. Cây Bạch đàn sử dụng rộng rãi trên thị trường gỗ Việt Nam, bởi cây có ưu
điểm khả năng tăng trưởng nhanh, gỗ có màu sắc đẹp, tính chất cơ học, vật lý khá
cao .... Tuy nhiên, nhược điểm của gỗ Bạch đàn có nội ứng suất ngầm nên khi sử
dụng gỗ dễ bị cong vênh, nứt, tách, … Do vậy, gỗ Bạch đàn chủ yếu cung cấp làm
nhiên liệu đốt, bột giấy, sản xuất ván mỏng và ván dán, ván dăm, ván sợi cứng, ván
sợi - bông. Vì thế, cần phải có biện pháp kỹ thuật đặc biệt là công nghệ chế biến gỗ
để sử dụng phù hợp và hiệu quả loại gỗ này.
Xử lý nhiệt cho gỗ nói chung và xử lý thủy nhiệt nói riêng là một hướng
mới để khắc phục một hay nhiều nhược điểm của gỗ bằng cách thay đổi tính chất
của gỗ. Mục đích của xử lý nhiệt cho gỗ là giảm khả năng hút ẩm của gỗ, cải thiện

tính ổn định kích thước, tăng khả năng chống sự phá hoại của sinh vật và vi sinh
vật hại gỗ, tăng khả năng chống chịu môi trường .... mà không gây độc hại. Theo
kết quả của nhiều công trình nghiên cứu ngoài nước gỗ được xử lý thuỷ nhiệt có
tính ổn định kích thước cao, khả năng chống mối mọt và độ bền màu tự nhiên tăng
so với gỗ không xử lý. Đặc điểm hết sức quan trọng của phương pháp này là không
dùng hoá chất do đó rất thân thiện với môi trường và con người. Trên thế giới
phương pháp biến tính nói chung và phương pháp xử lý thuỷ - nhiệt nói riêng đã
phát triển mạnh nhưng ở Việt Nam vấn đề thuỷ - nhiệt gỗ vẫn chưa được nghiên
cứu. Vì thế để nâng cao chất lượng và sử dụng hợp lý gỗ nhưng không gây ô nhiễm
môi trường, nguyên liệu mục tiêu của hướng nghiên cứu lựa chọn một loại gỗ rừng
trồng đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta với nhiều ưu điểm về tốc độ sinh
trưởng, màu sắc, trữ lượng... để xử lý bằng phương pháp thuỷ - nhiệt.
Cho đến nay, các công trình nghiên cứu về phương pháp xử lý nhiệt và thủy
- nhiệt cho gỗ vẫn thường sử dụng trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu trong
và ngoài nước, kết hợp với phương pháp thực nghiệm để cho kết quả. Tuy nhiên,
các kết quả nghiên cứu đó chỉ phù hợp với điều kiện cụ thể, để ứng dụng phương
pháp này tại Việt Nam thi cần có nghiên cứu phù hợp với điều kiện hiện tại trong
nước, cần có tính hệ thống và cơ sở khoa học nhằm ứng dụng các kết quả nghiên
cứu của phương pháp xử lý thủy - nhiệt này.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành luận án: “Nghiên cứu
ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến chất lượng gỗ Bạch đàn
(Eucalyptus urophylla S.T. Blake)”, nhằm có được những căn cứ khoa học xác
đáng, thúc đẩy phát triển công nghệ biến tính gỗ nói chung và xử lý thủy - nhiệt nói
riêng cho ngành Công nghệ gỗ, mở rộng phạm vi và nâng cao hiệu quả sử dụng
nguồn nguyên liệu và đa dạng hóa loại hình sản phẩm.


2
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm về biến tính gỗ và xử lý thủy - nhiệt

1.1.1. Khái niệm biến tính gỗ [41],[42]
Callum Hill (2006) trong cuốn “Wood modification: chemical, thermal and
other processes” đã định nghĩa: “biến tính gỗ liên quan đến quá trình tác động của
tác nhân hoá học, sinh học hoặc vật lý đến vật liệu gỗ, tạo ra sự cải thiện các tính
chất của gỗ trong quá trình sử dụng. Bản thân gỗ xử lý nhiệt ít gây độc và không
tạo ra các chất độc trong qua trình sử dụng; hơn thế nữa, các sản phẩm tái chế từ gỗ
xử lý nhiệt và phế thải của gỗ xử lý nhiệt cũng không gây độc hại với con người và
môi trường”.
1.1.2. Khái niệm xử lý thuỷ - nhiệt [21],[28],[36],[41],[42],[43]
Xử lý thủy - nhiệt là quá trình làm thay đổi một số tính chất vật lý, cơ học,
sinh học và tính chất công nghệ của gỗ dưới tác dụng của nhiệt độ cao khi xử lý gỗ
ở trong môi trường nước hoặc hơi nước, sau đó được gia nhiệt bằng phương pháp
sấy.
Xử lý thuỷ - nhiệt là quá trình xử lý 2 giai đoạn:
1. Xử lý thủy - nhiệt :
120 °C - 200 °C
Làm khô sơ bộ
Hong phơi tự nhiên
2. Đa tụ :
120 °C - 200 °C
1.2. Tổng quan nghiên cứu về xử lý nhiệt và thủy – nhiệt
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
a) Các công trình nghiên cứu về ổn định kích thức
Stamm A. and L. Hansen (1937) đã thành công khi cho thực hiện phản ứng
giữa nhóm hydroxyl với anydric axetic và pyridin ở dạng khí [65].Theo Hiroshi
Jinno (1993), kết quả sự tăng nhiệt độ sấy gỗ làm giảm tính hút nước của các
polychaccarit [11]. Militz H (2002), xử lý nhiệt cho gỗ nhằm nâng cao ổn định kích
thước [54]. Behbood Mohebby và Ibrahim Sanaei (2005), nghiên cứu ảnh hưởng
của xử lý thuỷ - nhiệt đến tính chất vật lý của gỗ Sồi (Fagus orientalis) [22].
P.Rezayati Charani và cộng sự (2007) “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý

thuỷ nhiệt đến sự ổn định kích thước của gỗ sồi” [57].
b) Các công trình nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ
Inga JUODEIKIENĖ (2009), đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của xử lý thủy
- nhiệt đến cường độ nén và uốn tĩnh của gỗ Thông [51].
c) Các công trình nghiên cứu về thay đổi màu sắc gỗ
Andreja KUTNAR , Milan ŠERNEK (2008), nghiên cứu ảnh hưởng của
chế độ xử lý thuỷ - nhiệt làm thay đổi màu sắc gỗ [20]. Bruno Esteves, António
Velez Marques, Idalina Domingos and Helena Pereira (2008), “Ảnh hưởng của
nhiệt độ đến sự thay đổi màu sắc của gỗ Thông (Pinus pinaster) và gỗ Bạch đàn
(Eucalyptus globulus)” [27].
d) Các công trình nghiên cứu về tỉ lệ tổn hao khối lượng gỗ
Esteves và các cộng tác [34] đã nghiên cứu xử lý nhiệt cho gỗ Thông trong
môi trường không khí thu được kết quả tốc độ giảm khối lượng của gỗ. Alén và


3
đồng nghiệp [19] đã chỉ ra, khi tỉ lệ giảm khối lượng trong phạm vi 1,5% (điều
kiện xử lý 180oC, 4h) đến 12,5%.
e) Các công trình nghiên cứu về tính chất công nghệ của gỗ l nhiệt
Derya Sevim Korkut , Bilgin Guller (2007), đã nghiên cứu “Ảnh hưởng
của xử lý nhiệt trên tính chất vật lý và độ nhám bề mặt gỗ Phong đỏ (Acer
trautvetteri Medw)” [31],[32],[67]. Follrich [38] đã tiến hành nghiên cứu xử lý
nhiệt gỗ Picea abies Karst và phát hiện, góc tiếp xúc của giọt dung dịch và bề mặt
gỗ tăng từ 50o lên 90o, Gu Lianbai và cộng sự [77] đã tiến hành nghiên cứu tính
năng dán dính của gỗ Birch, Thông rụng lá và Pinus sylvestris var. mongolica Litv.
f) Các công trình nghiên cứu về thay đổi cấu trúc, thành phần hóa học gỗ
V.Biziks, L. Belkova, E. Kapaca, B. Andersons (2010), “Ảnh hưởng của
l thủy nhiệt đến cấu trúc gỗ Bạch Dương” [70]. Vladimirs Biziks, Bruno
Andersons, Lubova Bel¸kova, Elına Kapacˇa và Holger Militz (2013), “Sự thay đổi
của cấu trúc hiển vi của gỗ Bạch Dương sau khi

lý thủy - nhiệt” [71].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Trong những năm gần đây, công nghệ biến tính gỗ theo các xu hướng khác
nhau như nâng cao khối lượng thể tích, tính chất cơ vật lý, ổn định kích thước gỗ
đã được nhiều nhà khoa học, nhà sản xuất quan tâm nghiên cứu. Đặc biệt các công
trình nghiên cứu của trường Đại học Lâm nghiệp và Viện Khoa học Lâm nghiệp
Việt Nam: Lê Xuân Phương (2007), “Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến độ bền của gỗ
Bồ đề” [17]. Vũ Huy Đại (2008): đã nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ
xử lý gỗ nhằm làm tăng độ bền tự nhiên của gỗ bằng Dimethylol dihydroxy
ethylene urea/DMDHEU với chất xúc là MgCl2 ở nhiệt độ 1300C cho gỗ Keo lai,
Keo lá tràm, Keo tai tượng [5]. Vũ Mạnh Tường (2011), “Nghiên cứu và đánh giá
công nghệ xử lý nhiệt cho gỗ Keo lai rừng trồng Việt Nam” [23]. Phạm Văn
Chương (2011), “Ảnh hưởng của công nghệ xử lý thủy nhiệt đến tính chất vật lý
của gỗ Keo lá tràm” [36]. Trần Văn Chứ (2013) “ Nâng cao sự ổn định kích thước
của gỗ Keo tai tượng bằng phương pháp xử lý nhiệt” [37]. Nguyễn Quang Trung
(2005-2008), “Nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn đỏ (E.urophylla) để sản xuất gỗ xẻ
làm đồ mộc” [16].
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu tổng quát: Công nghệ xử lý thủy - nhiệt gỗ Bạch đàn
(Eucalyptus urophylla S.T. Blake) bằng thiết bị (Sumpot ) của Trung tâm Thí
nghiệm và Phát triển công nghệ - Viện Công nghiệp gỗ - Trường Đại học Lâm
nghiệp.
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu cụ thể:
Thông qua hai biến số công nghệ là nhiệt độ và thời gian xử lý được bố trí
theo quy hoạch thực nghiệm, trong luận án cụ thể các đối tượng nghiên cứu sau:


4

- Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý thủy - nhiệt đến tính chất cơ học, vật lý
và tính chất công nghệ.
- Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp xử lý thủy – nhiệt đến sự thay đổi
màu sắc và biến màu tự nhiên của gỗ Bạch đàn trước và sau khi xử lý.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến cấu
tạo (SEM), thành phần hóa học cơ bản của gỗ Bạch đàn.
- Nghiên cứu ảnh hường của xử lý thủy – nhiệt đến cấu trúc hóa học (XRD,
FTIR) của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thuỷ - nhiệt.
- Nghiên cứu, đề xuất thông số công nghệ (nhiệt độ và thời gian) phù hợp
của xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn trong điều kiện, biến số của luận án.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Các yếu tố cố định
- Nguyên vật liệu nghiên cứu:
+ Gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), tuổi từ 10 - 15 năm.
+ Gỗ xẻ có kích thước mẫu xử lý thủy - nhiệt: 25 x (40 đến 100) x 600, mm.
+ Độ ẩm của gỗ trước khi xử lý: MC 25 đến 30 %.
+ Độ ẩm của gỗ sau khi xử lý (sấy hoặc hong phơi tự nhiên): MC 12%
- Phương pháp xử lý: Xử lý thủy - nhiệt
2.2.2. Các yếu tố thay đổi
- Nhiệt độ (T): 120; 140; 160; 180 và 200 (oC).
- Thời gian (  ): 1; 2; 3; 4 và 5 (giờ).
2.3. Mục tiêu của Luận án
2.3.1. Mục tiêu lý thuyết
- Bước đầu đóng góp cơ sở khoa học và thực tiễn về công nghệ xử lý thủy nhiệt cho gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) nhằm cải thiện một số
tính chất và nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ.
- Xác định được mối quan hệ giữa chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và
thời gian) đến chất lượng của gỗ nói chung và gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla
S.T. Blake) nói riêng, thông qua việc xác định tính chất cơ học, vật lý và tính chất
công nghệ, sự thay đổi về cấu tạo, cấu trúc hóa học và thành phần hóa học cơ bản
của gỗ.

2.3.2. Mục tiêu thực tiễn
- Xác định được sự ảnh hưởng của thông số chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ
và thời gian) đến chất lượng gỗ Bạch đàn.
- Đề xuất được thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và thời gian)
hợp lý cho gỗ Bạch đàn trong điều kiện công nghệ tại Việt Nam.
2.4. Nội dung nghiên cứu
-. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến tính
ổn định kích thước, tính chất cơ học, vật lý gỗ Bạch đàn.
- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt của gỗ Bạch
đàn đến tính chất công nghệ (kéo trượt màng keo, khả năng bong tách màng keo và
độ nhám bề mặt).
- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến sự thay
đổi màu sắc và độ bền màu tự nhiên của gỗ Bạch đàn.


5
- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến sự biến
đổi về cấu tạo (SEM), thành phần hóa học cơ bản và cấu trúc hóa học (XRD,
FTIR) của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thuỷ - nhiệt.
- Phân tích, đánh giá kết quả và đề xuất thông số công nghệ phù hợp của xử lý
thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn.
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa
- Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp đánh giá chất lượng và sử dụng tiêu chuẩn kiểm tra
2.6. Ý nghĩa của Luận án
2.6.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của Luận án là cơ sở khoa học, là tiền đề cho các nghiên
cứu tiếp theo trong việc xác định thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ
Bạch đàn nhằm nâng cao tính ổn định kích thước, độ bền màu tự nhiên, cải thiện

độ nhẵn bề mặt và giảm độ khả năng hút nhả ẩm và độ ẩm thăng bằng của loại gỗ
này.
Xác định được sự thay đổi cấu tạo, cấu trúc và thành phần hóa học của gỗ
Bạch đàn thông qua chụp SEM, xác định thành phần hóa học cơ bản và phân tích
cấu trúc hóa học của gỗ sau khi xử lý nhiệt Luận án đã giải thích được sự biến đổi
về tính chất của gỗ khi xử lý ở các chế độ khác nhau trên cơ sở kết quả phân tích
quang phổ đối với mẫu gỗ trước và sau khi xử lý.
Kết quả nghiên cứu của Luận án đã góp phần bổ sung về cơ chế biến đổi cấu
trúc hóa học cũng như tính chất gỗ trong quá trình xử lý thủy - nhiệt.
2.6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả luận án là cơ sở kỹ thuật cho việc xác lập, lựa chọn và xây dựng quy
trình công nghệ xử lý thủy - nhiệt để nâng cao tính ổn định kích thước của gỗ Bạch
đàn.
Sản phẩm gỗ xử lý thủy - nhiệt, tăng khả năng tính ổn định kích thước đáp
ứng được yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất đồ nội ngoại thất với chất lượng
cao hơn so với gỗ chưa xử lý mà không sử dụng bất cứ loại hóa chất nào trong quá
trình xử lý.
Áp dụng công nghệ xử lý thủy - nhiệt độ để xử lý gỗ rừng trồng nói chung và
gỗ Bạch đàn nói riêng có thể giải quyết được phần nào về vấn đề chất lượng
nguyên liệu gỗ rừng trồng sử dụng trong sản xuất đồ mộc nội địa cũng như xuất
khẩu mà hoàn toàn có thể đáp ứng được mục tiêu bảo vệ môi trường, giảm chu kỳ
khải thác và các quy định về sử dụng hợp lý, hiệu quả tài nguyên gỗ rừng trồng
mọc nhanh.
2.7. Những đóng góp mới của Luận án
* Về công nghệ xử lý: Luận án là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu
một cách hệ thống về ảnh hưởng của công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn
thông qua mô hình quy hoạch thực nghiệm, luận án đã đề xuất được thông số công
nghệ xử lý hợp lý cho gỗ Bạch đàn với quy mô phòng thí nghiệm.
* Về cơ sở lý luận của công nghệ: Luận án đã áp dụng các phương pháp phân
tích hiện đại để nghiên cứu sự thay đổi về cấu tạo, cấu trúc và thành phần hóa học

6
cơ bản của gỗ Bạch đàn nhằm giải thích hiện tượng biến đổi tính chất của gỗ do
quá trình xử lý thủy - nhiệt.
Chƣơng 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1. Cơ sở khoa học của xử lý gỗ
Gỗ là vật liệu tự nhiên có tính dị hướng cao, được cấu tạo bởi các tế bào
xếp dọc thân cây (chiếm tới 90-95%) thể tích và tế bào xếp ngang thân cây (chiếm
5-10%). Các tế bào gỗ có dạng hình ống bao gồm vách và ruột.
Gỗ được tổ thành từ các nguyên tố cơ bản như: C, H, O, N, ngoài ra gỗ
còn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khoáng chất. Các hợp chất hóa học cấu tạo
nên vách tế bào gỗ có thể được phân làm hai nhóm: Thành phần chủ yếu và thành
phần thứ yếu. Thành phần chủ yếu bao gồm xenlulo, hemixenlulo và lignin; các
thành phần thứ yếu bao gồm nhựa cây, tannin, tinh dầu, sắc tố, khoáng chất, pectin,
protein, hợp chất vô cơ,… [14].
3.2. Lý thuyết về xử lý thủy - nhiệt
Xử lý thủy nhiệt là quá trình làm thay đổi một số chất có trong gỗ dưới tác
dụng của nhiệt độ cao ở trong môi trường nước, sau đó được gia nhiệt bằng
phương pháp sấy. Khi gỗ ở trong nước rồi tiến hành gia nhiệt đến nhiệt độ cao làm
cho các chất chiết xuất và một số các cấu tử tạo nên vách tế bào bị phân huỷ làm
thay đổi một số tính chất ban đầu của gỗ.
Cấu trúc hóa học của gỗ bị thay đổi do xử lý nhiệt. Có thể cho rằng các
nhóm -OH của các polyme vách tế bào được tách ra hoặc liên kết ngang trong quá
trình xử lý thủy nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt cho gỗ đã làm cho cấu trúc và thành
phần hóa học của gỗ bị thay đổi làm ảnh hưởng đến một số tính chất vật lý, cơ học,
sinh học và công nghệ của gỗ. Gỗ hấp thụ ẩm ít hơn và trở nên không thấm nước.
Sự suy thoái của các polyme trên vách tế bào, đặc biệt là hemixenlulo từ những
chuỗi dài chuỗi thành những chuỗi ngắn hơn, khả năng chịu uốn kém [22],[23].
3.3. Cơ chế biến đổi tính chất gỗ trong xử lý thuỷ- nhiệt [20],[21],[22],

[24],[34]
Quá trình xử lý thuỷ nhiệt làm thay đổi thành phần cấu trúc hoá học
trong gỗ, nhiệt độ cao và thời gian xử lý dài thì sự thay đổi cấu trúc hoá học của
gỗ càng lớn. Nhiệt độ xử lý khoảng 40-900C bắt đầu xuất hiện những thay đổi
hoá học chủ yếu là các chất chiết xuất. Nhiệt độ trên 90 0C những thay đổi xảy ra
trong tất cả các thành phần gỗ đặc biệt là hemixenlulo. Ở nhiệt độ 150-2500C
những thay đổi lớn xảy ra trong các thành phần gỗ.
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Nguyên liệu gỗ
Để tiến hành thực nghiệm tôi đã lựa chọn cây gỗ Bạch đàn Uro tại xã Ba
Trại, huyện Ba Vì - thành phố Hà Nội, cụ thể như sau:
- Gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), tuổi từ 10 - 15 năm.
- Gỗ xẻ có kích thước: 25 x (40 đến 100) x 600, mm.


7
- Số lượng gỗ: 50 thanh/chế độ (0.05 ÷ 0,075m3/chế độ).; Nước trong
khoang chứa: 40 ÷ 45 lít.
- Độ ẩm của gỗ trước khi xử lý MC 25 đến 30 %.
4.2. Sử dụng thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
- Thiết bị xử lý thuỷ nhiệt: Sử dụng thiết bị xử lý thủy nhiệt là máy
Sumpot tại Trung tâm thí nghiệm và Phát triển công nghệ - Viện Công nghiệp gỗ Trường Đại học Lâm nghiệp.

Hình 4.1. Thiết bị xử lý thuỷ nhiệt
4.3. Phân tích và đánh giá kết quả nghiên cứu
4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến khối lượng thể tích gỗ Bạch
đàn
Kết quả kiểm tra khối lượng thể tích các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ
biểu 01 đến phụ biểu 10 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.3.

Bảng 4.3. Khối lƣợng thể tích của gỗ Bạch đàn (g/cm3)
Dạng thực
Số lần lặp
(T; 0C)
(τ; giờ)
Y1
Y2
Y3
1
140
2
0,584 0,573 0,583
2
180
2
0,509 0,512 0,503
3
140
4
0,579 0,576 0,571
4
180
4
0,505 0,497 0,500
5
120
3
0,623 0,624 0,630
6
200

3
0,481 0,494 0,479
7
160
1
0,542 0,536 0,538
8
160
5
0,512 0,512 0,513 Hình 4.4. Biểu đồ quan hệ giữa chế
độ xử lý với khối lƣợng thể tích
9
160
3
0,509 0,528 0,519
+ Phương trình dạng mã:
Y= 0,529 - 0,036T + 0,007T2 - 0,006τ - 0,002Tτ - 0,0005τ2 (4.1a).
Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến khối
lƣợng thể tích gỗ Bạch đàn

STT

KLTT
(g/cm3)

0,65

0,6

0,55

0,5

0,45

0,4

120

130

140

5

150

160

170

Nhiệt độ (oC)

0,6-0,65

3

180

190

0,55-0,6

0,5-0,55

0,45-0,5

1
200
0,4-0,45

Thời gian
(giờ)


8
+ Phương trình dạng thực:
Y= 1,208 - 0,0068T + 0,0000165T2 + 0,011τ - 0,000085Tτ - 0,0005τ2 (4.1b).
Nhận xét: Qua quá trình thực nghiệm ta thấy khối lượng thể tích của gỗ
Bạch đàn đã xử lý thuỷ - nhiệt so với gỗ Bạch đàn chưa xử lý giảm dần từ 0,632
g/cm3 đến 0,485 g/cm3 (giảm 23,30% so với mẫu đối chứng) khi nhiệt độ tăng và
thời gia tăng.
4.3.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến Hệ số chống trương nở ASE
gỗ Bạch đàn
Kết quả kiểm tra hệ số chống trương nở các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ
biểu 11 đến phụ biểu 20 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.4.
Bảng 4.4. Hệ số chống trƣơng nở ASE của gỗ Bạch đàn (%)
STT
1

2
3
4
5
6
7
8
9

Dạng thực
(T;
(τ;
0
C)
giờ)
140
2
180
2
140
4
180
4
120
3
200
3
160
1
160

5
160
3

Số lần lặp

Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến hệ
số chống trƣơng nở (ASE) của gỗ Bạch đàn (%)

Y1

Y2

Y3

31,15
39,20
31,32
39,61
24,17
42,78
35,19
38,58
37,90

30,31
39,41
30,95
41,03
24,32

43,38
33,25
38,73
36,17

30,10
40,03
31,37
39,95
23,26
43,16
34,31
39,24
36,01

ASE
(%) 45
40
35
30

25

5

20
120

130

3

140

150

160

170

180

Nhiệt độ (oC)

190

Thời gian
(giờ)

1

200

40-45 35-40 30-35 25-30 20-25

Hình 4.5. Biểu đồ quan hệ giữa
chế độ xử lý với ASE

+ Phương trình dạng mã:
Y= 36, 255 + 4,699T - 0,713T2 + 0,879τ - 0,011Tτ + 0,046τ2 (4.2a).

+ Phương trình dạng thực:
Y= - 49,4679 + 0,80722T - 0,001783T2 + 0,6872τ - 0,00054Tτ + 0,0463τ2 (4.2b).
Nhận xét:
Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu ở trên và bảng 4.4 và đồ thị hình 4.5
mà tác giả đã nghiên cứu xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn, ta thấy hệ số ASE
đều lớn hơn 0, biến đổi (giá trị trung bình của 3 lần lặp) từ 23,92% đến 43,11%.
4.3.3. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến hiệu suất chống hút
nước (WRE) gỗ Bạch đàn
Kết quả kiểm tra hiệu suất chống hút nước các mẫu thí nghiệm thu được ở
phụ biểu 21 đến phụ biểu 29 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.5.


S
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9

9
Bảng 4.5. Hiệu suất chống hút nƣớc WRE của gỗ Bạch đàn (%)
Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt
Dạng thực

Số lần lặp
đến hiệu suất chống hút nƣớc (WRE) của gỗ Bạch đàn (%)
(T;
(τ;
Y1
Y2
Y3
0
C)
giờ)
WRE
(%)
140
2
17,44 18,84 16,68
50
180
2
30,16 31,44 30,33
40
5
4
140
4
19,89 19,91 20,51
30
3
20
180
4

34,90 33,30 35,12
Thời gian
10
2
(giờ)
120
3
14,30 13,93 15,02
120 130
140
150
160
170
200
3
42,54 42,86 43,36
1
180
190
Nhiệt độ ( C)
200
160
1
21,39 20,06 20,68
40-50
30-40
20-30
10-20
160
5

27,40 26,73 27,32 Hình 4.6. Biểu đồ quan hệ giữa
160
3
24,19 22,82 23,08
chế độ xử lý với WRE
o

+ Phương trình dạng mã:
Y= 24,144 + 7,028T + 1,18T 2 + 1,594τ + 0,337Tτ - 0,005τ2 (4.3a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 46,685 - 0,643T + 0,00295T2 - 1,071τ + 0,0168Tτ - 0,005τ2 (4.3b).
Nhận xét: Căn cứ vào kết quả ở bảng 4.5 và đồ thị hình 4.6 ta thấy hệ số
chống hút nước WRE biến đổi (giá trị trung bình 3 lần lặp) từ 14,42% đến 42,92%.
4.3.4. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến Độ bền uốn tĩnh gỗ Bạch
đàn
Kết quả kiểm tra độ bền uốn tĩnh các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ biểu
30 đến phụ biểu 39 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông nghiệp
ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.6.

Bảng 4.7. Độ bền uốn tĩnh của gỗ Bạch đàn (MPa)
S
T
T
1
2
3
4
5
6
7

8
9

Dạng thực
(T;
(τ;
0
C)
giờ)
140
2
180
2
140
4
180
4
120
3
200
3
160
1
160
5
160
3

Số lần lặp
Y1

Y2

Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến độ bền
uốn tĩnh gỗ Bạch đàn (MPa)

Y3

Uốn tĩnh
110 (MPa)
100

97,61
61,45
88,58
55,03
98,27
33,01
86,40
76,11
76,69

93,64
62,48
85,21
55,18

95,62
66,94
86,89

56,61

101,83

101,76

33,70
83,97
71,91
82,98

39,32
83,20
70,96
81,19

90
80

70
60
50
120
130

40
140

150

Nhiệt độ (oC)

30
20

160

170

5
180

3

190
100-110

90-100

80-90

1
200
70-80

Thời gian (giờ)
60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

Hình 4.7. Biểu đồ quan hệ giữa
chế độ xử lý với độ bền uốn tĩnh

+ Phương trình dạng mã:
Y= 79,05 - 16,153T - 2,844T2 - 3,317τ + 0,178Tτ - 0,15τ2 (4.4a).
+ Phương trình dạng thực:


10
Y= 39,121 + 1,441T - 0,0071T2 - 3,843τ + 0,00892Tτ - 0,15τ2 (4.4b).
Nhận xét:
Qua quá trình thực nghiệm của luận án, ta thấy độ bền uốn tĩnh của gỗ Bạch
đàn đã xử lý thuỷ - nhiệt so với gỗ Bạch đàn chưa xử lý giảm (giá trị trung bình 3
lần lặp) từ 105,83 MPa còn 35,34 MPa (giảm 66,6% so với mẫu chưa xử lý) và
giảm dần ở các chế độ xử lý khi nhiệt độ tăng và thời gia tăng.
4.3.5. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến độ bền nén dọc thớ
gỗ Bạch đàn
Kết quả kiểm tra độ bền nén dọc thớ các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ
biểu 40 đến phụ biểu 49 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.7.

Bảng 4.7. Độ bền nén dọc thớ của gỗ Bạch đàn (MPa)
Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến độ
Dạng thực

Số lần lặp
bền nén dọc thớ gỗ Bạch đàn (MPa)
(T;
(τ;
Y1
Y2
Y3
0
C)
giờ)
140
2
61,09 63,58 63,99
180
2
49,08 48,87 48,22
140
4
58,12 56,09 59,32
180
4
41,28 43,08 42,69
120
3
66,09 63,78 66,70
200
3
35,82 36,61 33,23
160
1

55,78 58,39 57,29 Hình 4.8. Biểu đồ quan hệ giữa
160
5
51,38 51,16 55,19 chế độ xử lý với Độ bền nén dọc
thớ (COM//)
160
3
54,94 56,99 53,16
+ Phương trình dạng mã:
Y= 54,254 - 7,522T - 1,019T2 - 1,714τ - 0,332Tτ + 0,104τ2
(4.5a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 47,3142 + 0,48898T - 0,0025T2 + 0,32τ - 0,0166Tτ + 0,104τ2
(4.5b).
Nhận xét:
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy (bảng 4.7) sự ảnh hưởng của nhiệt độ xử
lý thủy nhiệt cho gỗ Bạch đàn đến độ bền nén dọc rất rõ rệt còn thời gian ảnh
hưởng rất ít ở cùng chế độ nhiệt độ. Độ bền nén dọc thớ (COM//) giảm (giá trị
trung bình 3 lần lặp) từ 68,15 MPa còn 35,22 MPa (giảm 48,32% so với mẫu chưa
xử lý).
4.3.6. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến độ bền nén ngang thớ
theo chiều xuyên tâm và tiếp tuyến gỗ Bạch đàn
a) Độ bền nén ngang uyên tâm
Từ kết quả nghiên cứu và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện
Nông nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.8 (theo phụ biểu 50 đến
phụ biểu 59).

S
T
T

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nén dọc
(MPa)

70

60

50

120
130

40

30

140

150

20

160

Nhiệt

độ (oC)

5

170

4

180

3

2

190

1
200

60-70

50-60

40-50

Thời gian (giờ)
30-40

20-30


11
Bảng 4.8. Độ bền nén ngang thớ theo chiều xuyên tâm (COM R) của gỗ Bạch
đàn (MPa)
Dạng thực
Số lần lặp
Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến độ bền nén
ngang thớ theo chiều xuyên tâm gỗ Bạch đàn (MPa)
(T;
(τ;
Y1
Y2
Y3
NN-XT
0
C)
giờ)
(MPa)
140
2
8,45
8,56
8,64
180

2
5,33
5,37
5,66
140
4
7,43
7,97
7,66
180
4
4,34
4,51
5,11
120
130
140
150
120
3
8,96
9,12
8,77
160
5
Nhiệt độ ( C) 170
180
3
200
3

3,31
3,14
3,19
190
Thời gian (giờ)
1
200
160
1
6,98
7,26
7,32
8-10
6-8
4-6
2-4
0-2
160
5
6,49
6,19
6,58
Hình 4.9. Biểu đồ quan hệ giữa
160
3
7,30
6,91
7,02
chế độ xử lý với COM  R
+ Phương trình dạng mã:

Y= 6,922 - 1,467T - 0,22T2 - 0,266τ + 0,016Tτ - 0,039τ2 (4.6a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 5,414 + 0,100125T - 0,00055T2 - 0,1564τ + 0,00079Tτ - 0,039τ2 (4.6b).
b) Độ bền nén ngang tiếp tuyến
Từ kết quả nghiên cứu và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện
Nông nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.9 (theo phụ biểu 60 đến
phụ biểu 69).
Bảng 4.9. Độ bền nén ngang thớ theo chiều tiếp tuyến (COM T) của gỗ Bạch
đàn (MPa)
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt đến độ
Dạng thực
Số lần lặp
S
bền nén ngang thớ theo chiều tiếp tuyến gỗ Bạch đàn (MPa)
T
(T;
(τ;
Y
Y
Y
0
1
2
3
T
C)
giờ)
1
140
2

7,29
7,41
7,46
2
180
2
5,59
5,59
5,66
3
140
4
6,69
6,94
6,85
4
180
4
5,29
5,24
4,99
5
120
3
7,76
7,57
7,78
6
200
3

4,25
4,31
4,18
7
160
1
6,96
6,63
6,75
Hình 4.10. Biểu đồ quan hệ
8
160
5
6,13
5,86
5,90
9
160
3
6,77
6,34
6,46
giữa chế độ xử lý với COM T
+ Phương trình dạng mã:
Y= 6,436 - 0,862T - 0,121T2 - 0,219τ + 0,03Tτ - 0,022τ2
(4.7a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 6,7894 + 0,04898T - 0,0003018T2 - 0,03304τ + 0,0015Tτ - 0,0215τ2 (4.7b).
Nhận xét: Căn cứ vào bảng 4.8; bảng 4.9, đồ thị hình 4.9 và đồ thị 4.10,
ta thấy xử lý thuỷ nhiệt gỗ Bạch đàn ở nhiệt độ 130 0C; 1400C; 1600C; 1800C và

S
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10

8

6

4

2

0

o

NN-TT (MPa)
9

8

7

6

5

4

3

120

130

140

150

5

160

170

Nhiệt độ (oC)

3

180

190

8-9

7-8

6-7

5-6

1
200

4-5

Thời gian (giờ)

3-4


12
2000C, thời gian xử lý 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, và 5 giờ độ bền nén xuyên tâm
giảm 65,29% so với mẫu chưa xử lý. Độ bền nén ngang thớ tiếp tuyến giảm
47,22% so với mẫu chưa xử lý).
4.3.7. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến Độ nhám bề m t gỗ Bạch
đàn
Kết quả kiểm tra độ nhám bề mặt các mẫu thí nghiệm thu được ở phụ biểu
70 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông nghiệp ta được kết quả

tổng hợp ghi trong bảng 4.10.
Bảng 4.10. Độ nhám bề mặt (Rmax) của gỗ Bạch đàn (µm)
S
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Dạng thực
(T;
(τ;
0
C)
giờ)
140
2
180
2
140
4
180
4
120

3
200
3
160
1
160
5
160
3

Số lần lặp

Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy - nhiệt
đến độ nhám bề mặt gỗ Bạch đàn

Y1

Y2

Y3

99,74
74,52
93,30
70,16

96,29
76,19
93,97
72,61

99,12
75,22
95,89
70,58

112,72

112,92

113,45

75,83
90,04
77,62
74,40

76,04
86,39
77,36
74,23

74,38
90,21
74,23
75,35

ĐNBM
130 (µm)
110

90

120

140

70

160
Nhiệt độ (oC)

50

180

5
3
Thời gian (giờ)

200
1
110-130

90-110

70-90

50-70

Hình 4.11. Biểu đồ quan hệ giữa chế

độ xử lý với Độ nhám bề mặt (Rmax)

Từ kết quả ở bảng 4.10 ta xây dựng được phương trình quan hệ giữa nhiệt
độ và thời gian đối với độ nhám bề mặt:
+ Phương trình dạng mã:
Y= 77,181 - 9,992T + 4,418T2 - 2,901τ + 0,367Tτ + 1,523τ2 (4.8a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 471,101 - 4,0892T + 0,01105T2 - 14,977τ + 0,01838Tτ + 1,5227τ2 (4.8b).
Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu cho thấy (bảng 4.10) sự ảnh hưởng của
nhiệt độ xử lý thủy nhiệt cho gỗ Bạch đàn đến độ nhám bề mặt rất rõ rệt còn thời
gian ảnh hưởng rất ít ở cùng chế độ nhiệt độ. Độ nhám bề mặt (R max) giảm từ
115,16 µm còn 71,12 µm (giảm 38,24 % so với mẫu chưa xử lý).
4.3.8. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến Độ bền kéo trượt
màng keo và Độ bong tách màng keo gỗ Bạch đàn
a) Độ bền kéo trượt màng keo
Kết quả kiểm tra độ bền kéo trượt màng keo các mẫu thí nghiệm thu được ở
phụ biểu 71 đến phụ biểu 80 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.11.


13
Bảng 4.11. Độ bền kéo trƣợt màng keo (

 k ) của gỗ Bạch đàn (MPa)

Ảnh hƣởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến độ bền
Dạng thực
Số lần lặp
kéo trƣợt màng keo gỗ Bạch đàn (MPa)
(T;

(τ;
Y1
Y2
Y3
0
C)
giờ)
Kéo trượt
(MPa)
140
2
6,03
6,15
5,99
180
2
3,51
3,61
3,60
140
4
5,66
4,90
5,95
180
4
3,69
3,08
2,95
120

130
140
150
120
3
5,55
5,63
5,56
5
160
Nhiệt độ ( C)
170
3
180
200
3
1,75
1,70
1,60
Thời gian (giờ)
190
1
200
160
1
6,19
5,94
6,11
6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1
160

5
4,07
4,27
4,15
Hình 4.11. Biểu đồ quan hệ giữa
160
3
5,83
5,43
5,52
chế độ xử lý với Độ nhám bề mặt
Từ kết quả ở bảng 4.11 ta xây dựng được phương trình quan hệ giữa nhiệt
độ và thời gian đối với độ bền kéo trượt màng keo:
+ Phương trình dạng mã:
Y= 5,245 - 1,045T - 0,425T2 - 0,393τ + 0,055Tτ - 0,053τ2 (4.9a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= - 11,5747 + 0,27958T - 0,00106T2 - 0,5177τ + 0,00275Tτ - 0,0526τ2 (4.9b).
Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu cho thấy (bảng 4.11), khi nhiệt độ và
thời gian tăng thì độ bền kéo trượt màng keo có xu hướng giảm dẫn theo chiều tăng
của nhiệt độ và thời gian. Độ bền kéo trượt giảm từ 6,69 MPa còn 1,68 MPa (giảm
74,81% so với mẫu chưa xử lý).
b) Độ bong tách màng keo gỗ Bạch đàn
Kết quả kiểm tra độ bong tách màng keo các mẫu thí nghiệm thu được ở
phụ biểu 81 đến phụ biểu 90 và xử lý bằng phần mềm OPT của Viện Cơ điện Nông
nghiệp ta được kết quả tổng hợp ghi trong bảng 4.12.
Bảng 4.12. Độ bong tách màng keo của gỗ Bạch đàn (%)
Ảnh hƣởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến độ bền
Dạng thực
Số lần lặp
S

bong tách màng keo gỗ Bạch đàn (%)
T
(T;
(τ;
Y1
Y2
Y3
0
T
C)
giờ)
1
140
2
18,59 20,58 19,68
2
180
2
30,32 29,59 31,02
3
140
4
21,68 22,82 22,36
4
180
4
32,60 33,04 32,35
5
120
3

19,62 19,31 18,82
6
200
3
39,69 40,29 38,18
7
160
1
24,65 21,57 21,86
Hình 4.13: Biểu đồ quan hệ giữa
8
160
5
25,28 28,72 24,32
chế độ xử lý với độ bong tách
9
160
3
22,68 25,66 21,62
màng keo
+ Phương trình dạng mã:

S
T
T
1
2
3
4
5

6
7
8
9

7

6

5

4

3

2

1

0

o

BT-MK (%)
45

35

200

190

25

180

170

15

160

Nhiệt độ (oC)

1

150

2

3

140

4

130

Thời gian (giờ)

5
120

35-45

25-35

15-25


14
Y= 24,324 + 5,112T + 1,311T2 + 0,987τ - 0,079Tτ + 0,082τ2 (4.10a).
+ Phương trình dạng thực:
Y= 63,2241 - 0,7816T + 0,00328T2 + 1,131τ - 0,004Tτ + 0,0817τ2 (4.10b).
Nhận xét:
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy nhiệt cho gỗ Bạch đàn
đến độ bong tách màng keo theo xu hướng tăng khi tăng nhiệt độ và thời gian. Độ
bong tách màng keo tăng từ 16,81% đến 39,39% (tăng 57,31% so với mẫu chưa xử
lý). Nguyên nhân giảm độ bền kéo trượt màng keo và bong tác màng keo:
- Nhiệt độ cao và thời gian xử lý dài làm các chất chiết xuất trong gỗ dễ dàng bị
phân huỷ trong quá trình làm nóng, phân huỷ các polyme vách tế bào, phá huỷ hệ thống
mao dẫn, hình thành một số chất mới trên bề mặt làm cho bề mặt gỗ trở lên trơ hơn so
với gỗ không xử lý từ đó làm giảm khả năng dán dính của gỗ đã qua xử lý thủy nhiệt.
- Khi nhiệt độ và thời gian xử lý tăng, làm giảm khả năng khuếch tán keo và
làm tăng góc tiếp xúc keo – gỗ nên độ bền gián dính giảm.
- Khi nhiệt độ và thời gian xử lý thủy nhiệt tăng lên thì nhóm OH trong gỗ
giảm, từ đó làm giảm liên kết hóa học giữa keo và gỗ làm khả năng dán dính của
gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt giảm so với gỗ chưa qua xử lý.
4.3.9. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến sự thay đổi màu sắc
và độ bền màu tự nhiên gỗ Bạch đàn

4.3.9.1. Sự thay đổi màu sắc của gỗ Bạch đàn trước và sau khi
l thủy nhiệt
Từ các kết quả thực nghiệm chúng tôi tiến hành kiểm tra độ sáng màu L*,
các chỉ số a*,b*, độ chênh lệch màu sắc ΔE*, ΔL*, Δa*, Δb* của gỗ Bạch đàn
trước và sau khi xử lý thủy – nhiệt (phụ biểu 91 đến phụ biểu 100) để so sánh các
chỉ số màu sắc thông qua sự thay đổi các chế độ xử lý theo kết quả bảng 4.13.
Bảng 4.13 Độ lệch màu ΔE* ở các chế độ xử lý thủy - nhiệt với mẫu đối chứng
Chế độ xử lý
Chỉ số màu trung bình
Nhiệt độ
Thời gian
L*
a*
b*
ΔE*
(T; 0C)
(τ; giờ)
1
Đối trứng (không xử lý
75,80
24,27
43,87
2
140
66,27
20,07
35,93
13,09
13,09
3

180
49,67
9,93
19,60
38,44
38,44
4
140
63,40
18,20
34,47
16,70
16,70
5
180
47,40
8,40
16,53
43,93
43,93
6
120
67,20
21,47
39,20
10,18
10,29
7
200
39,00

7,67
14,07
50,18
49,78
8
160
60,27
16,27
32,13
21,05
21,05
9
160
54,47
12,40
25,00
30,85
30,85
10
160
56,40
14,00
27,40
27,44
27,44
Từ số liệu của bảng 4.13 ta xây dựng được đồ thị biểu diễn quan hệ giữa
chỉ số màu sắc L*, a*, b* và ΔE* của các chế độ xử lý thủy - nhiệt như sau:
STT

15
BIỂU ĐỒ QUAN HỆ CHỈ SỐ a*b*

ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT ĐẾN SỰ THAY
ĐỔI MÀU SẮC GỖ BẠCH ĐÀN

50
45

90

40

70

35

60

30

Chỉ số b*

Chỉ số màu sắc (L,a,*b*)

80

50
40

25
20

30

15

20
10

10
5

0
ĐC

120-3 140-2 140-4 160-1 160-3 160-5 180-2 180-4 200-3

0
0

Chế độ xử lý (nhiệt độ, thời gian)

L

a

5

10

b

15

20

25

30

Chỉ số a*

Hình 4.14. Biểu đồ quan hệ giữa L*, a* và b* với các chế độ xử lý thủy - nhiệt
SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮC THEO CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT CỦA
GỖ BẠCH ĐÀN
60

Chỉ số Delta E

50
40
Delta E

30
20
10
0
120-3

140-2

140-4

160-1

160-3

160-5

180-2

180-4

200-3

Chế độ xử lý (nhiệt độ, thời gian)

Hình 4.15. Biểu đồ quan hệ giữa ΔE* với các chế độ xử lý thủy - nhiệt
Nhận xét:
Nhìn vào bảng 4.13 và đồ thị hình 4.14 và hình 4.15 ta thấy, khi nhiệt độ
và thời gian xử lý tăng thì độ sáng màu của gỗ (L*) xử lý thủy - nhiệt giảm (sẫm
mầu) và các chỉ số a*, b* và độ lệch màu ΔE* thay đổi , độ sáng màu (L*) giảm từ
75,8 xuống 39,0 (so với mẫu chưa xử lý); chỉ số a* thay đổi từ 24,27 xuống 7,67
(so với mẫu chưa xử lý); chỉ số b* thay đổi từ 43,87 xuống 14,07 (so với mẫu chưa
xử lý) và độ lệch màu ΔE* thay đổi từ 10,18 đến 50,18 (mẫu ở chế độ 120-3 so với
mẫu ở chế độ 200-3).
4.3.9.2. Biến màu tự nhiên của gỗ Bạch đàn sau khi l thủy - nhiệt
Theo kết quả kiểm tra độ biến màu tự nhiên ở các chế độ xử lý thủy - nhiệt,
mẫu được tiến hành kiểm tra chỉ số chênh lệch màu ΔE* của gỗ Bạch đàn ở các

chế độ tương ứng sau 60 ngày (2 tháng) kể từ thời gian đo lần thứ nhất. Điều kiện
nhiệt, ẩm của môi trường trong thời gian thí nghiệm: nhiệt độ trung bình 28 0C, độ
ẩm trung bình: 85%. Các kết quả thu được ghi ở bảng 4.14, các đặc trưng thống kê
như sau:


16
Bảng 4.14. Độ lệch màu ΔE* ở các chế độ xử lý thủy – nhiệt sau 60 ngày

Dạng thực
(T; 0C)
(τ; giờ)

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

140
180
140
180
120
200

160
160
160

2
2
4
4
3
3
1
5
3

L*

Chỉ số màu trung bình
a*
b*

70,80
51,40
67,73
47,40
74,40
40,40
62,80
56,07
58,53

22,87
10,53
21,13
8,40
24,13
7,73
18,53
13,80
15,53

39,47
20,60
36,53
16,53
43,20
14,93
33,33
26,07
28,53

ΔE*
6,39
2,09
5,63
1,72
8,66
1,65
3,60
2,38
2,86

Từ số liệu của bảng 4.14 ta xây dựng được đồ thị biểu diễn quan hệ
độ biến màu ΔE* với các chế độ xử lý thủy - nhiệt như sau:
SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮC Ở CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THỦY - NHIỆT CỦA
GỖ BẠCH ĐÀN
10,00
9,00

8,66

Chỉ số Delta E

8,00

7,00

6,39
5,63

6,00

Delta E

5,00

3,60

4,00

2,86

3,00

2,38

2,09

2,00

1,72

1,65

180-4

200-3

1,00
0,00
120-3

140-2

140-4

160-1

160-3

160-5

180-2

Chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ, thời gian)

Hình 4.16. Độ bền màu tự nhiên (ΔE*) ở các chế độ xử lý thủy - nhiệt
Nhận xét chung về độ bền màu: Hầu hết mẫu gỗ ở các chế độ xử lý đều có
mức độ biến màu trong giới hạn cho phép (mắt thường không phân biệt được).
Nhìn vào đồ thị ta thấy, độ biến màu tự nhiên giảm dẫn khi nhiệt độ và thời gian
tăng, ở các chế độ 1200C-3 giờ, 1400C-2 giờ, 1400C-4 giờ và 1600C-1 giờ màu sắc
gỗ thay đổi (ΔE* từ 8,66 xuống 3,6). Còn ở các chế 160 0C-3 giờ, 1600C-5 giờ,
1800C-2 giờ, 1800C-4 giờ và 2000C-3 giờ màu sắc gỗ thay không thay đổi (ΔE* từ
2,86 xuống 1,65).
4.3.1 . Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến cấu tạo gỗ Bạch đàn
Trong khoa học gỗ thì cấu tạo gỗ là cơ sở để đánh giá và dự đoán chất lượng
gỗ, các loài gỗ khác nhau sẽ có đặc điểm cấu tạo khác nhau đã dẫn đến các tính
chất của chúng không giống nhau. Vì thế, khi sử dụng gỗ các nhà khoa học cần
nghiên cứu đặc điểm cấu tạo và tính chất của gỗ để định hướng việc sử dụng hiệu
quả của từng loại gỗ vào mục đích sản phẩm gỗ.


17
Trong nghiên cứu này, nhằm mục đích khảo sát sự thay đổi về cấu tạo hiển
vi của gỗ trước và sau khi xử lý nhiệt, đã tiến hành làm mẫu chụp ảnh cấu tạo hiển
vi của gỗ (từ hình 4.17 đến hình 4.19) bằng kính hiển vi điện tử quét (FE-SEM).

(a) Mặt cắt tiếp tuyến (x500)
(b) Mặt cắt tiếp tuyến (x1.000)
Hình 4.17. Mặt cắt tiếp tuyến của gỗ Bạch đàn chƣa xử lý thủy-nhiệt

(a) Gỗ chưa xử lý thủy-nhiệt (x10.000)
(b) Gỗ sau xử lý thủy-nhiệt (x10.000)
Hình 4.19. Hình dạng miệng lỗ thông ngang trên vách tế bào sợi gỗ Bạch đàn
Kết quả nghiên cứu thể hiện, tế bào mạch gỗ và lỗ thông ngang trên vách tế
bào sợi gỗ Bạch đàn sau khi xử lý nhiệt đã bị thay đổi về hình dạng (sự nguyên vẹn
của tế bào). Sự thay đổi của mạch gỗ không rõ rệt như đối với lỗ thông ngang. Một
lượng không nhỏ lỗ thông ngang trên vách tế bào sợi gỗ Bạch đàn bị phá hủy, đặc
điểm này có thể thấy rất rõ khi quan sát miệng của lỗ thông ngang trong mẫu gỗ
chưa xử lý và mẫu gỗ đã xử lý (hình 4.18).
Kết quả nghiên cứu này hoàn toàn tương đồng với các kết quả nghiên cứu
trong và ngoài nước đã được công bố [20],[44],[66],[68] Điều này chứng tỏ, ở điều
kiện xử lý thủy-nhiệt lựa chọn này đã tác động đến cấu tạo gỗ, từ đó có thể sẽ gây
ảnh hưởng nhất định đến các tính chất cơ lý của gỗ Bạch đàn.
4.3.11. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến thành ph n hoá học cơ
bản gỗ Bạch đàn
Nhằm phân tích tác động của xử lý nhiệt đến thành phần hóa học của gỗ
Bạch đàn, thí nghiệm đã tiến hành xác định các thành phần hóa học chủ yếu của gỗ


18
đối với mẫu gỗ trước và sau khi xử lý. Kết quả thể hiện trong bảng 4.15 và biểu đồ
hình 4.20.
Bảng 4.15. Hàm lƣợng thành phần hóa học cơ bản của gỗ trƣớc và sau xử lý
Mẫu ở các chế độ xử lý thuỷ - nhiệt
STT
Thành phần hoá học của gỗ
120-3
160-3
200-3
ĐC

(A1)
(B2)
(C3)
1
Hàm lượng xenlulo (%)
45,64
43,76
44,87
41,66
2

Hàm lượng lignin (%)

27,22

27,68

28,28

30,52

Hàm lượng hemixenlulo (%)
11,52
11,42
11,12
10,05
Hàm lượng các chất tan trong
4
11,45
11,60

12,28
14,86
nước nóng (%)
- Đồ thị quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian đối với thành phần hóa học của
gỗ Bạch đàn:
3

ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ THU NHIỆT ĐẾN THÀNH
PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN (%)

Tỷ lệ thành phần (%)

60

Xenlulo
Lignin

50

Hemixenlulo
Chiết xuất

40
30
20
10
0

ĐC

120-3

160-3

200-3

Chế độ xử lý thủy - nhiệt (nhiệt độ và thời gian)

Hình 4.20. Sự thay đổi của thành phần hoá học của chế độ xử lý thuỷ - nhiệt
Nhận xét: Từ bảng 4.15 và biểu đồ 4.20 có thể thấy, sau khi xử lý nhiệt,
hàm lượng chất chiết xuất trong gỗ Bạch đàn tăng lên, từ 11,45% tăng lên 14,86
(tăng khoảng 22,95%). Kết quả nghiên cứu này hoàn toàn tương đồng với các kết
quả nghiên cứu đã công bố với các loài gỗ khác.
Xenlulo tổng là thành phần còn lại khi đã loại bỏ lignin, nó bao gồm toàn
bộ hàm lượng hemixenlulo và xenlulo, tức lượng polysaccharide trong gỗ. Sau khi
xử lý nhiệt, hàm lượng xenlulo tổng của gỗ giảm xuống, đặc biệt, sự chênh lệch
hàm lượng xenlulo tổng rõ rệt hơn khi xử lý gỗ ở nhiệt độ 2000C. Trong quá trình
xử lý nhiệt, nhóm acetyl bị tách khỏi phân tử hemixenlulo tạo thành acid acetic,
trong quá trình này độ tụ hợp của hemixenlulo bị giảm xuống, tạo thành đường có
phân tử lượng thấp, thậm chí là đường đơn, đường pentose trong các đường đơn
này sẽ phản ứng tạo thành furfural, còn hexose sẽ phản ứng tạo ra
hydroxymethylfurfural . Do quá trình thủy phân này diễn ra ở điều kiện môi trường
acid, vì vậy acid acetic tạo ra trong quá trình này sẽ có tác dụng gia tăng tốc độ
phản ứng thủy phân, làm cho hemixenlulo phân giải nhanh hơn [24],[56].


19
4.3.12. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến cấu trúc hóa học gỗ Bạch
đàn phân tích bằng FTIR
Kết quả phân tích mẫu gỗ đối chứng và mẫu xử lý ở điều kiện C3 (190-3)

được thể hiện trên phổ FTIR của các hình từ 4.27 và 4.29.

Hình 4.29. Phổ hồng ngoại của mẫu
Bạch đàn ở nhiệt độ 2000C và thời
gian 3h
Căn cứ dữ liệu thu được từ máy phân tích quang phổ hồng ngoại và các
tài liệu tham khảo [46],[51] áp dụng phần mềm phân tích quang phổ OMNIC 8.0
để phân tích xác định được thuộc tính các đỉnh (peak) trên phổ của các mẫu gỗ đối
chứng và mẫu gỗ xử lý.
Tần số và độ hấp thụ của các loại nhóm chức trong gỗ xác định qua phổ
hồng ngoại của gỗ Bạch đàn được thể hiện trong Bảng 4.17.
Bảng 4.17. Thuộc tính phổ FTIR của gỗ Bạch đàn
Số sóng (cm-1)
Nhóm chức tƣơng ứng a
ĐC
A1
C3
1050
1049
1050
C-O
1117
1109
1110
Vòng không đối xứng
1239
1242
1235
C= trong lignin và xylan
1328

1332
1333
S và G ngưng tụ
1370
1371
1371
C-H trong xenlulo và hemixenlulo
1462
1461
1460
C-H; -CH2- của lignin
1509
1512
1512
C=C (G)
1610
1615
1613
C=C (S)
1738
1737
1729
C=O
2916
2901
2927
C-H của nhóm methyl và methylene
3411
3390
3410

O-H
a
S: syringyl; G: guaiacyl
Từ kết quả trên hình 4.27 và 4.29.và bảng 4.17 cho thấy, về cơ bản gỗ Bạch
đàn chưa xử lý và gỗ đã xử lý có số lượng các đỉnh (peak) là như nhau, tuy nhiên
có sự khác biệt khá rõ rệt về tần số và độ hấp thụ của sóng hồng ngoại.
Hình 4.27. Phổ hồng ngoại của mẫu
Bạch đàn không xử lý


Intensity (a.u.)

20
Từ số liệu phổ hồng ngoại của các mẫu gỗ sau khi xử lý ở các chế độ khác
nhau có thể thấy, tại vị trí tần số sóng trong khoảng 3400 cm -1 thể hiện sự có mặt
của nhóm –OH, và cường độ hấp thụ tại vị trí này thay đối gần như có quy luật
nhất định theo các chế độ xử thủy-nhiệt khác nhau, và có xu hướng giảm xuống khi
nhiệt độ xử lý tăng. Điều này có nghĩa là khi tăng nhiệt độ xử lý sẽ góp phần làm
giảm hàm lượng nhóm thân nước (-OH), hay nói cách khác, xử thủy-nhiệt đã làm
giảm tác nhân gây hút nước của gỗ. Điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả xác
định tính ổn định kích thước và tính hút nước của gỗ thủy-nhiệt.
4.3.13. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy - nhiệt đến cấu trúc hóa học
của gỗ Bạch đàn bằng phân tích phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
Thông qua xác định độ kết tinh của xenlulo trong gỗ Bạch đàn cho thấy
trong quá trình xử lý, do tác
250
dụng của nhiệt độ cao làm
thay đổi cấu trúc hóa học
200
của xenlulo, đồng thời cũng

sẽ ảnh hưởng đến độ kết tinh
150
của xenlulo trong gỗ
100
[75],[76]. Đặc trưng phổ
XRD của mẫu gỗ Bạch đàn
50
trước và sau khi xử lý được
thể hiện trong hình 4.31.
0
Từ giản đồ nhiễu xạ
10
15
20
25
30
35
40
tia X (XRD) có thể thấy, gỗ
2 Theta (degree)
Bạch đàn sau khi xử lý ở các
Mẫu ĐC
Mẫu-A1
Mẫu-C3
Mẫu-B2
chế độ A1 (120-3), B2 (160Hình 4.31. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu gỗ
3), C3 (200-3) so với của gỗ
Bạch đàn trƣớc và sau khi xử lý nhiệt
đối chứng có vị trí đỉnh peak

Độ kết tinh, %

của bề mặt tinh thể 002 cơ bản
BIỂU ĐỒ QUAN HỆ CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ VỚI
tương đồng (2 từ 22,3 đến 22,5).
ĐỘ KẾT TINH (%)
90
Điều này thể hiện xử lý nhiệt độ
80
cao không gây ảnh hưởng đến vị
70
trí của đỉnh peak của bề mặt tinh
60
thể 002, tức là không làm thay đổi
50
khoảng cách giữa các lớp tinh thể.
40
30
Thông qua phổ của mẫu gỗ
20
xử lý ở các chế độ khác nhau trong
10
thí nghiệm đã xác định được độ
0
kết tinh của xenlulo trong gỗ đối
ĐC
120-3
160-3
200-3
Chế độ xử lý

chứng và gỗ sau khi xử lý nhiệt.
Kết quả thể hiện trong hình 4.32.
Hình 4.32. Độ kết tinh của xenlulo gỗ
Từ hình 4.32 ta thấy, về cơ
Bạch đàn trƣớc và sau khi xử lý thủybản độ kết tinh của xenlulo trong
nhiệt
gỗ đã qua xử lý nhiệt cao hơn so với trong gỗ đối chứng theo một quy luật nhất


21
định. Khi nhiệt độ xử lý tăng lên, độ kết tinh của xenlulo trong gỗ tăng lên. Tuy
nhiên, với mẫu gỗ khi xử lý ở chế độ độ A1 (120-3) và B2 (160-3) thì độ kết tinh
của gỗ gần như không thay đổi nhiều so với mẫu đối chứng. Nguyên nhân dẫn đến
sự thay đổi của độ kết tinh có thể là do trong quá trình xử lý nhiệt các nhóm
hydroxyl (-OH) giữa các chuỗi xenlulo trên bề mặt vi sợi (microfibril) xảy ra mối
liên kết ngang và tách ra một phân tử nước, làm cho các vi sợi sắp xếp một cách có
trật tự hơn; đồng thời phân tử xenlulo trong vùng vô định hình tự sắp xếp lại có trật
tự hơn, từ đó đã làm cho độ kết tinh của xenlulo trong gỗ sau khi xử lý nhiệt cao
hơn so với gỗ đối chứng khi xác định bằng phổ nhiễu xạ tia X. Khi nhiệt độ tăng
lên trên 2000C, hemixenlulo bị thủy phân tạo ra a xít axetic đã có tác dụng phân
giải một phần trong xenlulo trong vùng vô định hình, thậm chí ngay cả trong vùng
kết tinh của các vi sợi, từ đó đã làm cho kết cấu hóa học của gỗ thay đổi. Điều này
đã làm cho một số tính chất của gỗ thay đổi theo hướng nâng cao tính ổn định kích
thước của gỗ nhưng một số tính chất cơ học của gỗ giảm đi [22],[30],[45],[57].
4.4. Vùng phù hợp của thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ
Bạch đàn
4.4.1. Xác định vùng phù hợp các tính chất cơ học, vật lý và công nghệ
của gỗ Bạch đàn xử lý thủy - nhiệt
Nghiên cứu ứng dụng của các kỹ thuật nói chung và Công nghệ Chế biến
lâm sản nói riêng, việc xác định thông số công nghệ của quá trình nghiên cứu có ý

quan trọng quyết định sự thành công của sản phẩm. Trong phạm vi nghiên cứu của
luận án này, tác giả dùng kỹ thuật máy tính để thiết lập các phương trình tương ứng
với từng tính chất thông qua kết quả thông qua thực nghiệm, kiểm tra và xác định;
Dùng phương pháp chuyên gia phân tích, xây dựng và chia các trọng số của kết
quả nghiên cứu hai biến số là nhiệt độ, thời gian
Tổng hợp các phương trình trên ta được phương trình tổng hợp từ hệ
phương trình trên, ta có:
YTH = - 3060,78 + 48,64T - 0,15T2 + 10,92τ + 0,12Tτ - 5,52τ2 (4.24).
Giải phương trình tổng hợp (4.24) các tính chất (vật lý, cơ học và công nghệ)
với các điều kiện của hàm mục tiêu,
VÙNG PHÙ HỢP CỦA THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
THỦY NHIỆT GỖ BẠCH ĐÀN URO
kết quả thu được: Nhiệt độ: T
o
Trị số
160,28 C; Thời gian: τ = 2,74 h.
Ở hình 4.33, căn cứ vào kết
quả xác định các tính chất cơ học,
vật lý và công nghệ của gỗ Bạch đàn
xử lý thủy - nhiệt, tác giả đặt các
trọng số ưu tiên để phù hợp với mục
đích định hướng sử dụng sản phẩm,
Thời gian
cụ thể định hướng sử dụng sản phẩm
Nhiệt độ
của luận án là gỗ xử lý làm đồ mộc
như khung, khuôn cửa, bậc cầu thang
Hình 4.33. Biểu đồ tính toán vùng
và các sản phẩm ngoài trời,… Vì thế,
thông số công nghệ hợp lý

ưu tiên tính ổn định kích thước (hệ số
chống trương nở (ASE), hiệu suất chống hút nước (WRE) và còn lại là các trọng số
840-860

820-840

1

860
840
820
800
780
760
740
720
700
680
660
640
620
600
580
560
540
520
500

1,5 2

2,5 3

3,5

4

4,5
200
5

190

180

130 120
150 140
170 160

800-820
780-800
760-780
740-760

720-740
700-720
680-700
660-680
640-660
620-640
600-620

580-600
560-580


22
phụ. Tiến hành giải bài toán tối ưu để xây dựng các vùng trị số tương ứng với kết
quả của từng tính chất tương ứng đã cho đồ thị hình 4.33. Từ đó, xây dựng được
biểu đồ biểu diễn vùng phù hợp của thông số công nghệ phù hợp với các biến số
trong luận án.
4.4.2. Phân tích đánh giá chỉ tiêu như màu sắc, thành ph n hóa học cơ bản, cấu
tạo và cấu trúc gỗ Bạch đàn được xử lý thủy - nhiệt
Sử dụng phương pháp chuyên gia phân tích đánh giá kết quả nghiên cứu
đối với các chỉ tiêu như màu sắc, thành phần hóa học cơ bản, cấu tạo và cấu trúc gỗ
Bạch đàn xử lý thủy – nhiệt, cụ thể như sau:
- Đối với sự biến đổi màu sắc và độ bền màu tự nhiên gỗ Bạch đàn xử lý
thủy - nhiệt: căn cứ vào kết quả nghiên về sự biến đổi màu sắc (bảng 4.13) và biến
màu tự nhiên (bảng 4.14) cho thấy ở các chế độ nhiệt độ và thời gian (160-3; 1605; 180-2; 180-4; 200-3) thì không biến màu tự nhiên (ΔE*≤ 3)
- Đối với cấu tạo siêu hiển vi (SEM) thì ở chế độ 200-3 đã có sự thay đổi
về hình dạng của tế bào, lỗ thông ngang đã bị phá hủy (hình 4.19).
- Đối với thành phần hóa học cơ bản: ở các nhiệt độ 1200C đến 1800C
hàm lượng xenlulo không giảm và giảm không đáng kể. Nhưng ở chế độ nhiệt độ
2000C và thời gian 3 giờ thì hàm lượng xenlulo giảm rõ rệt ảnh hưởng mạnh đến
tính chất cơ học, vật lý và công nghệ.
- Cấu trúc hóa học của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thủy - nhiệt đã có sự
thay đổi thông qua kiểm tra phổ hồng ngoại FTIR (hình 4.27, hình 4.28 và hình
4.29) đặc trưng cho đỉnh peak của nhóm –OH làm tăng tính ổn định kích thước.
Bên cạnh đó, phân tích phổ nhiễu xạ tia X (XRD) ở các chế độ khác nhau đã làm
thay đổi cấu trúc hóa học của xenlulo sẽ ảnh hưởng đến độ kết tinh của xenlulo
trong gỗ (hình 4.32), theo kết quả cho thấy độ kết tinh ảnh hưởng không nhiều.

Đặc biệt là ở chế độ 1600C và thời gian 3 giờ thì độ kết tinh ảnh hưởng thấp nhất.
Từ kết quả giải tối ưu của các tính chất vật lý, cơ học và công nghệ ở mục
4.4.1, chương 4 và những luận cứ phân tích kết quả ở mục 4.4.2, chương 4, tác giả
đề xuất vùng phù hợp của thông số công nghệ xử lý thủy - nhiệt cho gỗ Bạch đàn
trong phạm vi nghiên cứu của luận án là nhiệt độ (T 160 0C) và thời gian (τ 3
giờ).
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Qua các kết quả nghiên cứu của Luận án về ảnh hưởng chế độ xử lý thuỷ nhiệt đến chaart lượng của gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) thông
qua thông số chế độ xử lý nhiệt độ và thời gian, chúng tôi đi đến một số kết luận
như sau:
1. Xác định được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ (nhiệt độ và thời
gian) trong công nghệ xử lý thủy - nhiệt đến một số tính chất vật lý của gỗ Bạch
đàn


23
- Khối lượng thể tích của gỗ Bạch đàn sau khi xử lý thuỷ- nhiệt giảm
23,30% so với mẫu chưa xử lý.
- Hệ số chống trương nở ASE tăng dần từ 23,92% đến 41,11% khi nhiệt
độ và thời gian xử lý tăng.
- Hiệu suất chống hút nước WRE tăng dần từ 14,42% đến 42,92% khi nhiệt
độ và thời gian xử lý tăng.
2. Xác định được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ (nhiệt độ và thời
gian) trong công nghệ xử lý thủy – nhiệt đến một số tính chất cơ học của gỗ
Bạch đàn
- Độ bền uốn tĩnh của gỗ Bạch đàn đã xử lý thuỷ - nhiệt so với gỗ Bạch đàn
chưa xử lý giảm từ 105,83 MPa còn 35,34 MPa (giảm 66,6% so với mẫu chưa xử
lý) và giảm dần ở các chế độ xử lý khi nhiệt độ và thời gia tăng.
- Độ bền nén dọc thớ (COM//) gỗ Bạch đàn đã xử lý thuỷ - nhiệt so với gỗ

Bạch đàn chưa xử lý giảm từ 68,15 MPa còn 35,22 MPa (giảm 48,32% so với mẫu
chưa xử lý) và giảm dần khi tăng nhiệt độ và thời gian.
- Độ bền nén ngang thớ theo chiều xuyên tâm (COM R): từ 8,95 MPa còn
3,21 MPa (giảm 65,29% so với mẫu chưa xử lý); Độ bền nén ngang tiếp tuyến
(COM T): từ 7,70 MPa còn 4,25 MPa (giảm 47,22% so với mẫu chưa xử lý).
Giảm dần ở các chế độ khi nhiệt độ và thời gian tăng.
3. Xác định được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ (nhiệt độ và
thời gian) trong công nghệ xử lý thủy - nhiệt đến tính chất công nghệ của gỗ
Bạch đàn
- Độ nhám bề mặt (Rmax) giảm từ 115,16 µm còn 71,12 µm (giảm 38,24 %
so với mẫu chưa xử lý). Điều này, minh chứng rằng khi nhiệt độ và thời gian tăng
thì độ nhám giảm tức là nhẵn bề mặt gỗ xử lý tăng trong phạm vi nghiên cứu của
luận án.
- Độ bền kéo trượt giảm từ 6,69 MPa còn 1,68 MPa (giảm 74,81% so với
mẫu chưa xử lý) và Độ bong tách màng keo tăng từ 16,81% đến 39,39% (tăng
57,31% so với mẫu chưa xử lý), ở các chế độ độ bền kéo trượt giảm dần và bong
tách màng keo tăng theo sự tăng nhiệt độ và thời gian, có thể kết luận trong vùng
nghiên cứu luận án gỗ Bạch đàn xử lý thủy - nhiệt làm chất lượng dán dính giảm.
4. Ảnh hưởng của thông số công nghệ (nhiệt độ và thời gian) trong
công nghệ xử lý thủy - nhiệt đến sự thay đổi màu sắc và độ bền màu tự nhiên
của gỗ Bạch đàn
- Màu sắc thay đổi và có xu hướng tối dần (độ sáng màu L*, các chỉ số
a*,b* và độ lệch màu ΔE*) theo sự tăng của nhiệt độ và thời gian xử lý thủy nhiệt, cụ thể: độ sáng màu (L*) giảm từ 75,8 xuống 39,0 (so với mẫu chưa xử lý);
chỉ số a* thay đổi từ 24,27 xuống 7,67 (so với mẫu chưa xử lý); chỉ số b* thay đổi
từ 43,87 xuống 14,07 (so với mẫu chưa xử lý) và độ lệch màu ΔE* thay đổi từ
10,18 đến 50,18 (mẫu ở chế độ 120-3 so với mẫu ở chế độ 200-3).