Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ học vật lý, hóa học của tre tầm vông và định hướng trong công nghệ biến tính nhiệt độ cao

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

TRIỆU THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, TÍNH CHẤT CƠ HỌC,
VẬT LÝ, HĨA HỌC CỦA TRE TẦM VƠNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG
TRONG CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH NHIỆT ĐỘ CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRIỆU THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, TÍNH CHẤT CƠ HỌC,
VẬT LÝ, HĨA HỌC CỦA TRE TẦM VƠNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG
TRONG CƠNG NGHỆ BIẾN TÍNH NHIỆT ĐỘ CAO

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ
VÀ CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY
MÃ SỐ: 60.52.24

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS PHẠM NGỌC NAM

Hà Nội, 2011


i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả

Triệu Thị Thúy


ii

LỜI CẢM ƠN
Nhân dịp hồn thành luận văn tơi xin chân thành cảm ơn:
-

Quý thầy cô trong Ban giám hiệu, khoa Đào tạo Sau đại học,

trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
-

Quý thầy cô khoa Chế biến Lâm sản trường Đại học Lâm

nghiệp Việt Nam.
-

Quý thầy cô trong ban Giám đốc, trung tâm nghiên cứu Chế

biến Lâm sản, Giấy và bột giấy, trường Đại học Nơng lâm thành phố Hồ
Chí Minh
-

Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình và

chu đáo của Thầy PGS. TS. Phạm Ngọc Nam – giảng viên trường đại
học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, người đã trực tiếp hướng dẫn cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
-

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và ủng hộ nhiệt tình của

bạn bè, đồng nghiệp, các em sinh viên khóa 33 Chuyên ngành Chế biến
Lâm sản, trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh dã hỗ trợ
tơi trong việc thu thập số liệu.
Tp. Hồ Chí Minh,

tháng 8 năm 2011

Tác giả

Triệu Thị Thúy


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................ix
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: ...............................................................................................................4
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................................................4
1.1. KHÁI QUÁT VỀ TÌNH HÌNH PHÂN BỐ VÀ SỬ DỤNG TRE .......................4

1.1.1. Tình hình phân bố và sử dụng tre trên thế giới............................... 4
1.1.2. Tình hình phân bố và sử dụng tre ở Viê ̣t Nam ............................... 6
1.2. LIỆT KÊ CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC
CĨ LIÊN QUAN .........................................................................................................9

1.2.1. Các cơng trình nghiên cứu trên thế giới ......................................... 9
1.2.2. Các cơng trình nghiên cứu ở Việt Nam ........................................ 12
1.3. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU ........................................................................15
CHƯƠNG 2: .............................................................................................................17
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................17
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ...................................................17

2.1.1- Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 17
2.1.2. Đặc điểm sinh thái ........................................................................ 18
2.2. PHẠM VI VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU .......................................................18

2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 18
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU ....................................................... 18
2.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...............................................................................19
2.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ........................................................19
2.5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................19

2.5.1. Khảo sát đặc điểm cấu tạo: ........................................................... 20


iv

2.5.2. Xác định tính chất vật lý: .............................................................. 20
2.5.3. Xác định thành phần hóa học: ...................................................... 20
2.5.4. Định hướng trong cơng nghệ biến tính nhiệt độ cao .................... 20
2.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................20

2.6.1. Khảo sát cấu tạo thô đại và hiển vi ............................................... 21
2.6.2. Thí nghiệm xác định thành phần hóa học ..................................... 23
2.6.3. Phương pháp khảo sát tính chất vật lý .......................................... 33
CHƯƠNG 3: .............................................................................................................43
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................43
3.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH .................................................................43
3.2- BIẾN TÍNH NHIỆT...........................................................................................43
3.3. QUÁ TRÌNH DI CHUYỂN NƯỚC Ở BÊN TRONG TRE TRONG QUÁ
TRÌNH BIẾN TÍNH NHIỆT ĐỘ CAO ....................................................................45
CHƯƠNG 4 ..............................................................................................................47

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................................47
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TRE TẦM VÔNG (THYRSOSTACHYS
SIAMEMSIS) ............................................................................................................47

4.1.1. Cấu tạo thô đại .............................................................................. 47
4.1.2. Cấu tạo hiển vi .............................................................................. 51
4.2- THÀNH PHẦN HÓA HỌC ..............................................................................55

4.2.1- Độ ẩm............................................................................................ 55
4.2.2. Hàm lượng tro ............................................................................... 56
4.2.3. Hàm lượng SiO2 trong tro ............................................................. 56
4.2.4. Hàm lượng tan trong Alcol – Benzen ........................................... 57
4.2.5. Hàm lượng tan trong nước nóng ................................................... 57
4.2.6. Hàm lượng tan trong dung dịch NaOH 1 (%) .............................. 58
4.2.7. Hàm lượng Pentosan ..................................................................... 58
4.2.8. Hàm lượng Cellulose tồn phần ................................................... 59
4.2.9. Hàm lượng Licnin ......................................................................... 59
4.3. TÍNH CHẤT VẬT LÝ .......................................................................................60

4.3.1. Khối lượng thể tích ....................................................................... 60


v

4.3.2. Độ hút ẩm ...................................................................................... 61
3.3.3. Độ hút nước................................................................................... 63
4.3.4. Tỷ lệ dãn nở thể tích ..................................................................... 64
4.3.5. Điểm bão hịa thớ tre..................................................................... 64
4.4. XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA TRE TẦM VÔNG ........................65

4.4.1. Ứng suất uốn tĩnh xuyên tâm và tiếp tuyến .................................. 65
4.4.2. Ứng suất nén dọc thớ và ngang thớ .............................................. 66
4.5- ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH NHIỆT ĐỘ CAO .......................67

4.5.1. Cơ sở lý thuyết về q trình biến tính nhiệt độ cao ...................... 68
4.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian biến tính của tre .................. 70
4.5.3. Nguyên nhân sản sinh ứng suất, các dạng khuyết tật của tre sau
khi biến tính nhiệt ................................................................................... 71
4.5.4. Chuẩn bị nguyên liệu tre tầm vông cho biến tính nhiệt độ cao .... 73
4.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BIẾN TÍNH NHIỆT ĐỘ CAO CHO TRE TẦM
VƠNG .......................................................................................................................74
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ......................................................................................77
1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................77
2. KIẾN NGHỊ .........................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................1
PHỤ LỤC ....................................................................................................................1


vi

CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
l

Chiều dài (mm)

b

Chiều rộng (mm)

t

Chiều dày (mm)

mkk

Khối lượng khơ trong khơng khí (g)

mo

Khối lượng khơ kiệt (g)

ma

Khối lượng có nước mỗi lần cân (g)

Vkk

Thể tích khơ trong khơng khí (cm3)

Vo

Thể tích khơ kiệt (cm3)

Vư

Thể tích tươi (cm3)

‫ﻻ‬kk

Khối lượng thể tích khơ trong khơng khí (g/cm3)

‫ﻻ‬o

Khối lượng thể tích khơ kiệt (g/cm3)

Dcb

Khối lượng thể tích cơ bản (g/cm3)

Yv

Tỷ lệ dãn nở thể tích (%)

Kv

Hệ số co dãn

PKTD

Khối lượng khô tuyệt đối (g)

PAKTD

Klượng khô tuyệt đối của mẫu A (g)

a

Khối lượng của Fusfural Phloroglucide (g)

Wbhtt

Điểm bão hịa thớ tre (%)

G

Gốc

T

Thân

N

Ngọn

C

Cật

R

Ruột

TB

Trung bình


vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Tình hình phân bố những giống tre trúc chủ yếu trên thế giới

5

1.2

Diện tích rừng tre phân bố ở các vùng chủ yếu ở nước ta

7

2.1

Số lượng và kích thước mẫu thử tính chất cơ học tre Tầm vơng

37

2.2

Kích thước và số lượng mẫu thử ứng suất uốn

40

2.3

Kích thước và số lượng mẫu thử ứng suất nén

42

4.1

Các thơng số kích thước của tre tầm vơng

50

4.2

So sánh cấu tạo thô đại của một số loại tre

51

4.3

Kết quả cấu tạo hiển vi của tre tầm vơng

54

4.4

Kích thước xơ sợi của tre tầm vông

55

4.5

Độ ẩm bột của tre tầm vông với một số loại tre khác

55

4.6

Hàm lượng tro của tre tầm vông với một số loại tre khác

56

4.7

Hàm lượng SiO2 trong tro của tre tầm vông và tre vàng sọc

56

4.8

Hàm lượng tan trong Acol – benzen

57

4.9

Tỷ lệ thành phần các chất tan trong nước nóng

58

4.10

Hàm lượng tan trong dung dịch NaOH 1 (%)

58

4.11

Hàm lượng Pentosan của tre tầm vơng và luồng Thanh Hóa

59

4.12

Hàm lượng Cellulose của tre tầm vơng và luồng Thanh Hóa

59

4.13

Hàm lượng Licnin của tre tầm vơng và tre bát độ

60

4.14

Khối lượng thể tích của tre tầm vông

60

4.15

Độ hút ẩm của tre tầm vông

62

4.16

Độ hút nước của tre tầm vơng

63

4.17

Tỷ lệ dãn nở thể tích của tre tầm vơng và tre vàng sọc

64

4.18

Điểm bão hịa thớ tre của tre tầm vông và tre bát độ

64


viii

Số hiệu

bảng

Tên bảng

Trang

4.19

Tổng hợp ứng suất uốn tĩnh của tre tầm vông

66

4.20

Bảng tổng hợp ứng suất nén của tre tầm vơng

67

4.21

Quy trình biến tính nhiệt độ cao cho tre tầm vông

75


ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu

Tên hình vẽ

hình vẽ

Trang

2.1

Bụi Tầm Vông

17

2.2

Chưng cất Alcol – Benzen

25

2.3

Nấu và lọc chất tan trong nước nóng

26

2.4

Nấu và lọc chất tan trong NaOH 1%.

27

2.5

Chưng cất và lọc Pentosan

29

2.6

Nấu và lọc Licnin

30

2.7

Nấu và lọc Cellulose

31

2.8

Lò nung

32

2.9

Chưng cất và lọc hàm lượng SiO2 trong tro

33

2.10

Mẫu xác định khối lượng thể tích

34

2.11

Mẫu thí nghiệm xác định ứng suất uốn tĩnh

37

2.12

Mẫu thí nghiệm xác định ứng suất nén dọc và ngang thớ

37

2.13

Máy thử ứng suất uốn tĩnh

40

2.14

Máy thử ứng suất nén dọc thớ và ngang thớ

41

4.1

Gốc, thân, ngọn tre tầm vông

49

4.2

Gốc, thân, ngọn, mặt cắt ngang và dọc tre tầm vông

49

4.3

Mo nang và cành lá tre tầm vông

50

4.4

Mặt cắt ngang tre tầm vông

53

4.5

Mặt cắt dọc tre tầm vơng

53

4.6

Hình thái xơ sợi của tre tầm vơng

53

4.1

Khối lượng thể tích của tre tầm vơng

61


x

Số hiệu
hình vẽ

Tên hình vẽ

Trang

4.2

Độ hút ẩm của tre tầm vơng

62

4.3

Độ hút nước của tre tầm vơng

63

4.4

Điểm bão hịa thớ tre của tre tầm vông và tre bát độ

65

4.5

Ứng suất uốn tĩnh tre tầm vông

66

4.6

Ứng suất nén của tre tầm vông

67


1

MỞ ĐẦU
Theo thống kê sơ bộ của Ban chi đạo kiểm kê rừng quốc gia thì Việt
Nam có khoảng 150 loài tre thuộc 15 chi phân bố rộng rãi ở nhiều vùng trong
cả nước, chủ yếu tập trung ở miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Bắc Trung
Bộ. Tre trải dài trên diện tích 1.489.068 ha chiếm khoảng 4,53% diện tích

tồn quốc, với tổng trữ lượng 8.400.767.000 cây. Tre trúc là loại thực vật một
lá mầm, là loại lâm sản có giá trị đứng thứ hai sau gỗ, có truyền thống lâu đời,
có giá trị kinh tế, xã hội và văn hóa hết sức to lớn. Ngồi những vật dụng thân
thuộc trong đời sống hàng ngày, tre trúc còn được sử dụng với hơn 30 công
dụng khác nhau.
Theo quyết định số 664/TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 18/10/1995
qui định về việc xuất khẩu một số lâm sản ngoài gỗ, trong đó «Nghiêm cấm
xuất khẩu tre, mây, song dạng ngun liệu thô. Được phép xuất khẩu các sản
phẩm chế biến từ tre, trúc, giang, vầu, luồng, lồ ô, song mây… ». Có thế nói,
nước ta với thế mạnh về trữ lượng lớn và chu kỳ khai thác ngắn, tre nứa đã và
đang đáp ứng phần lớn nguyên liệu cho sản xuất hàng mộc mỹ nghệ xuất
khẩu; ngồi ra, nó cịn thay thế một phần nguyên liệu gỗ phục vụ cho cơng
nghiệp giấy, các sản phẩm cơng nghiệp có giá trị cao như cót ép, ván dăm,
ván ghép tre, ván tre gỗ kết hợp đang từng bước được hoàn thiện để giành
được chỗ đứng trên thị trường. Trong chương trình trồng mới 5 triệu hecta
rừng, tre trúc là một trong những loài cây quan trọng nhất được trồng thành
rừng tập trung hoặc phân tán trong các hộ gia đình.
Những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến gỗ ngày càng phát
triển mạnh mà nguồn nguyên liệu gỗ ngày càng khan hiếm, hiện nay hàng
năm nước ta đang phải nhập khẩu hơn 80% nguyên liệu phục vụ cho sản xuất,
vì vậy việc sử dụng các nguồn lâm sản ngoài gỗ (tre, nứa, trúc…) như là một


2

giải pháp hiệu quả cho ngành chế biến lâm sản. Tre nứa là loại có nhiều tính
năng tương đương với gỗ, đặc điểm nổi bật nhất là dễ trồng, sinh trưởng
nhanh, chu kỳ khai thác ngắn,… nên có thể thay thế gỗ vào nhiều lĩnh vực
khác nhau. Vấn đề được đặt ra cho các nhà khoa học Lâm nghiệp là làm sao
để sử dụng nguồn nguyên liệu tre nứa sao cho phù hợp và hiệu quả nhất.

Mặt khác, dù có nhiều ưu điểm nhưng tre là loại cây có nhiều tính chất,
đặc điểm cấu tạo khác với gỗ nên cần chú ý trong gia công chế biến. Tre nứa
cũng dễ bị điều kiện ngoài tác động như nấm mốc, mối mọt tấn cơng, làm
thay đổi tính chất vật lý, giảm cường độ cơ học, dẫn đến biến đổi thành phần
hóa học, màu sắc, giảm tuổi thọ và sức bền của sản phẩm tre nứa; từ đó gây
khó khăn cho việc bảo quản, gia công sản phẩm và sử dụng tre trong các lĩnh
vực công nghệ chế biến khác. Tuy vậy, việc nghiên cứu một cách có hệ thống
về những đặc điểm, tính chất, cơng nghệ gia cơng chế biến và sử dụng tre
chưa được chú trọng nhiều và chưa hợp lý nên chưa phát triển mạnh. Do đó,
việc nghiên cứu các đặc tính của tre và định hướng biến tính tre nhằm làm cho
những tính chất của nó được tốt hơn như cường độ cơ học tăng, không bị nấm
mốc, mối mọt tấn công, tuổi thọ sản phẩm tăng, … góp phần mang lại hiệu
quả kinh tế cao cho sản xuất đang là vấn đề rất cần thiết hiện nay; và tầm
vơng là một trong những lồi tre khá phổ biến ở Việt Nam, phân bố rộng rãi ở
miền Đông Nam Bộ, chiếm tỉ lệ khá lớn trong trữ lượng tre ở nước ta. Tre tầm
vơng có các ưu điểm về khả năng sử dụng đa mục đích như các loại tre khác.
Với điều kiện thiên nhiên ưu đãi, Việt Nam có nhiều triển vọng để phát triển
nguồn nguyên liệu tre nứa này và đặc biệt là cây tre tầm vơng trong các khâu
gây trồng, chăm sóc, khai thác và chế biến để tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị
kinh tế cao cho xã hội.
Tuy vậy, từ trước đến nay, tre trúc vẫn là nhóm lâm sản ngồi gỗ ít
được quan tâm nghiên cứu. Việc nghiên cứu một cách có hệ thống và đầy đủ


3

về mặt cấu tạo, tính chất cơ lý hóa và công nghệ gia công chế biến tre chưa
được chú trọng nhiều, công nghệ chưa đầu tư hợp lý nên các hướng đi trên
chưa phát triển mạnh. Các nghiên cứu chưa có định hướng lâu dài, chưa mang
tính hệ thống liên kết giữa nghiên cứu và sản xuất.

Do vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm
cấu tạo, tính chất cơ học, vật lý, hóa học của tre tầm vơng và định hướng
trong cơng nghệ biến tính nhiệt độ cao” nhằm cung cấp dẫn liệu cần thiết
cho các nhà sản xuất để nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên này. Kết
quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học để định hướng sử dụng và phát triển gây
trồng loại tre này. Tài liệu này còn được sử dụng trong thiết kế các cơng trình,
đồ thủ cơng mỹ nghệ có sử dụng đến ngun liệu tre tầm vông.


4

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. KHÁI QUÁT VỀ TÌNH HÌNH PHÂN BỐ VÀ SỬ DỤNG TRE
1.1.1. Tình hình phân bố và sử dụng tre trên thế giới
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 75 họ và 1250 lồi thuộc họ tre được
trồng nhiều nơi trên thế giới, nhất là các nơi có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt
đới. Phân bố chủ yếu ở độ cao 100- 800m so với mặt nước biển, các loài tre
phát triển tốt với mơi trường có độ ẩm cao và khơng khí mát. Theo thống kê
của R. L. Banik và Fu Maonyl cho đến 1995 diện tích tre trúc trên thế giới có
khoảng 15 triệu hecta phân bố chủ yếu ở châu Á, chiếm 84% diện tích tre trúc
thế giới (gần 11 triệu hecta), trong đó 80% là ở Ấn Độ, Trung quốc và châu Á
Thái Bình Dương bao gồm cả Nhật Bản (khoảng 1000 lồi) trong số này có
150 lồi cao to, có giá trị kinbh tế cao. Ở Châu Mỹ, tre mọc ở vùng nhiệt đới
và cận nhiệt đới. Tre trúc mọc tự nhiên từ miền Nam Hoa Kỳ kéo dài đến
Agentina và Chile với khoảng 200 loài. Vùng Bắc Mỹ chỉ có vài chục lồi
trong đó phong phú nhất là Madagasca có tới 40 lồi. Ở châu Đại Dương có ít
tre hơn và phân bố rải rác.
Theo Calderon (1979) nhìn chung chỉ có 2 giống Bambusa và

Arundinaria là phân bố khắp nơi, từ vùng nhiệt đới đến vùng á nhiệt đới và
vùng khí hậu hịa ấm.
Với sự đa dạng về chủng loại tre trúc hầu như có mặt ở rất nhiều nơi
trên thế giới. Theo Calderon (1979), tre trúc chủ yếu tập trung ở vùng châu Á


5

– Thái Bình Dương, thể hiện ở bảng 1.1 phân bố những giống tre chủ yếu trên
thế giới.

Bảng 1.1: Tình hình phân bố những giống tre trúc chủ yếu trên thế giới
Giống tre

Số
lượng
loài
20

Trung tâm và Nam châu Mỹ

Arundinaria michaux

81

Châu A, châu Mỹ, châu Phi

Bambusa retzius corr schrecber

73

Trung tâm và Đông Á

Cephalostachyum Munro

9

Ấn độ, Malaysia, Madagasca

Chusquea kunth

71

Trung tâm và Nam châu Mỹ

Dendrocalamus nees

24

Ấn độ, Philipines

Dinochloa buse

9

Philipines, Giava, Malaysia

Gigantochoa kurz

12

Ấn độ, Philipines

Guadua kunth

29

Trung tâm và Nam châu Mỹ

Ochlandra thwaites

11

Trung và Đông Á, Madagasca

Arthrostylidium ruprecht

Oxytenanthera munro
Phyllostachys siebold &

16-18
25

zucczrini
Schizostachyum nees

Vùng phân bố

Châu Á, châu Phi
Nhật Bản, Trung Quốc,

Himalaya

25

Ấn độ, Philippines, Madagasca

Các nước phát triển ngày càng coi trọng cây tre và ưa thích sản phẩm
chế biến từ tre. Ở các nước Đông Nam Á, nơi được coi là quê hương cây tre,
đang có xu hướng quay trở lại sử dụng loại vật liệu có nhiều đặc tính qúy báu
này trong mọi mặt của đời sống. Ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm từ
tre đã ra đời và đang phát triển mạnh ở một số nước ở châu Á. Trung quốc là
nước có diện tích và sản lượng tre nhiều nhất thế giới với nền công nghiệp tre


6

tiên tiến; mỗi hecta trồng tre chất lượng cao đem lại thu nhập 15.000 USD
mỗi năm cho người nông dân Trung Quốc. Kết quả nghiên cứu do Viện
nghiên cứu và phát triển sinh thái (trụ sở ở Lugana, Philipines) cho thấy cây
tre đã cải tạo thành công đất ở những vùng đất bị tro núi lửa Pinatubô hủy
hoạ, ngay cả những vùng đất bạc màu, cằn cỗi hay đất bị ô nhiễm. Viện
nghiện cứu này cũng khẳng định bộ rễ của cây tre có tác dụng ổn định đấ t,
chống xói mịn đất, tre mọc ken dày có thể làm giảm cường độ của gió, giảm
sự tàn phá của những cơn bão và gió lốc. Hiện nay, ở Autralia loại ván trượt
được ưa chuộng làm bằng tre phủ một lớp bọc nhựa epoxy bằng công nghệ
cao. Ở Indonesia, tre được sử dụng làm những căn nhà cao tới 8m (dùng kèm
với các loại vật liệu khác), và đồ nội thất khác như bàn máy tính bằng tre…
Một tổ chức có tên Bambusa bảo vệ môi trường ở đảo Bali đã cho ra đời có
hơn 80 giống tre cùng với phương pháp chăm sóc có ưu điểm là giá thành
thấp, có khả năng chống cơn trùng, nấm mốc cho tre...

1.1.2. Tình hình phân bố và sử dụng tre ở Viêṭ Nam
Theo thống kê sơ bộ của Ban chi đạo kiểm kê rừng quốc gia thì Việt
Nam có khoảng 150 lồi tre thuộc 15 chi phân bố rộng rãi ở nhiều vùng trong
cả nước, chủ yếu tập trung ở miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Bắc Trung
Bộ. Tre trải dài trên diện tích 1.489.068 ha chiếm khoảng 4,53% diện tích
tồn quốc, với tổng trữ lượng 8.400.767.000 cây. Trong đó rừng tre tự nhiên
có diện tích 1.415.552 ha chiếm 14,99% diện tích rừng tự nhiên với trữ lượng
8.304.693.000 cây. Trong rừng tre tự nhiên bao gồm rừng thuần tre với diện
tích 789.221 ha chiếm 8,36% diện tích rừng tự nhiên với trữ lượng
5.863.091.000 cây và rừng hỗn giao gỗ tre với diện tích 626,331 ha chiếm
6,63% diện tích rừng tự nhiên với trữ lượng là 2.441.602.000 cây. Đối với
rừng tre trồng ở Việt Nam có diện tích 73,516 ha bằng 4,99 diện tích rừng


7

trồng, với trữ lượng 96.074.000 cây. Diện tích rừng tre trồng bằng 5,06% diện
tích rừng tre tự nhiên nhưng trữ lượng tre trồng chỉ bằng 1,16% trữ lượng tre
tự nhiên. Như vậy, có thể khẳng định số cây trên 1 hecta ở rừng tự nhiên gấp
5 lần ở rừng trồng.
Ở Việt Nam tre có mặt hầu hết trên tất cả các vùng nhưng chủ yếu tre
thích nghi với các vùng Bắc Trung Bộ, Đông Bắc, Đông Nam Bộ, và Tây
Nguyên. Kết quả thống kê về diện tích rừng tre thơng qua các vùng trên lãnh
thổ nước ta thể hiện bảng 1.2.
Bảng 1.2: Diện tích rừng tre phân bố ở các vùng chủ yếu ở nước ta
Diện tích (ha)
STT

Vùng phân bố

Rừng tự nhiên
Thuần
loại

Trữ lượng (1000cây)

Rừng

Rừng tự

Rừng

Tre gỗ

trồng

nhiên

trồng

1

Đông Bắc

176.449 132.745

13.695

1.577.853

13.628

2

Tây Bắc

57.218

42.503

8.665

428.015

3.374

3

ĐB sông Hồng

80

0

11

240

34

4

Bắc Trung Bộ

172.999

99.110

51.040

1.977.715

78.975

5

Tây Nguyên

210.343 123.770

0

3.007.371

0

6

Duyên

27.519

0

167.031

0

144.613 225.686

105

1.146.468

63

789.221 626.331

73.516

8.304.693

96.074

hải

2.517

miền Trung
7

Đông Nam Bộ
Tổng cộng

Ở Việt Nam có thể gặp tre trúc từ độ cao ngang mực nước biển ở các
xóm ấp thuộc vùng Tây Nam Bộ, trên các đảo thuộc vịnh Hạ Long đến các độ
cao gần 3.000m thuộc dãy Hoàng Liên Sơn. Tre trúc có rất nhiều cơng dụng,


8

có thể nói từ thân, gốc, rễ, lá, quả (hạt) đều được sử dụng triệt để. Thân tre
dùng làm vật liệu xây dựng và là nguyên liệu để làm ra các đồ dùng khác, làm
nguyên liệu giấy; măng tre làm thực phẩm; gốc tre và cả thân tre làm đồ thủ
công mĩ nghệ, làm nhạc cụ; lá tre làm thức ăn gia súc, măng tre, tinh tre còn
được dùng làm thuốc; quả (hạt) tre có thể ăn hoặc làm thức ăn gia súc… Cho
nên tre trúc là loài cây đa mục đích vào bậc nhất trong các lồi cây trồng của
nước ta.
Dựa trên các đặc điểm hình thái và sinh thái, tre trúc có thể chia làm hai
nhóm. Nhóm mọc tản như trúc, vầu, sặt,... phân bố ở các vùng cao có khí hậu
lạnh; trên nhiều đỉnh núi như Tây Cơn Lĩnh, Chư Yang Sinh, Ngọc Lĩnh, các
lồi tre thuộc nhóm mọc tản tạo thành các vành đai khá rộng. Cịn các lồi tre
mọc cụm như tre gai, hóp, trúc, diễn, bương, mai, lùng, lồ ô thường mọc ở độ
cao dưới 700 m và được nhân dân trồng nhiều quanh làng bản, dọc đường đi,
ven sơng suối.
Ngồi số rừng tre mọc tự nhiên tập trung, còn hàng trăm triệu cây tre
được trồng rải rác trong các gia đình ở vùng đồng bằng, trung du và miền núi
cũng tạo một trữ lượng tre trúc đáng kể. Do đặc tính của tre trúc là dễ trồng,
mọc nhanh, phân bố rộng, có nhiều đặc tính kỹ thuật quý nên được dùng trong
nhiều ngành nghề khác nhau. Đã thống kê được hơn 30 loại công dụng của tre

trúc, nhưng phần lớn tre trúc của Việt Nam đã được sử dụng làm hàng thủ
công, mỹ nghệ, làm vật liệu xây dựng và làm nguyên liệu cho các nhà máy
giấy. Đặc biệt măng tre dưới dạng tươi hoặc khơ là món ăn quen thuộc của
nhân dân Việt Nam. Càng ngày người ta càng phát hiện ra nhiều công dụng
của tre trúc. Việc thử nghiệm trồng tre lấy lá để gói bọc hoặc làm tấm cách
âm (xuất sang Đài Loan), hoặc đốt thân tre làm than hoạt tính (xuất khẩu sang


9

Nhật Bản) cũng sẽ tạo nên nhiều mặt hàng tre trúc xuất khẩu trong tương lai
(Vũ Văn Dũng, 2003).
1.2. LIỆT KÊ CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI
NƯỚC CĨ LIÊN QUAN
1.2.1. Các cơng trình nghiên cứu trên thế giới
Năm (1964), Martawidjaja đã thí nghiệm ngâm tre trong một số dung
dịch thuốc muối, naphthenate đồng và PCP. Kết quả thử nghiệm hiệu lực của
thuốc ngoài bãi thử tự nhiên cho thấy với thời gian ngâm 24 giờ, tre tẩm có
hiệu lực phịng chống cơn trùng hại tre.
Theo Clayton (1986), Clayton và Renvoice đã đưa ra bảng phân loại
với 49 chi của Bambuseae và được chia làm 3 nhóm phụ là Arundinarinae
Benth, Bambusese Presl và Melocanninae Reichenb. Sodertrom (1987) đã đề
nghị một hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điển cấu tạo giải phẩu, bao gồm
54 chi, sắp xếp trong 9 nhóm phụ. Sau đó, đã có nhiều nghiên cứu phân loại
nhằm bổ sung một số loài như Stapleton (1991), Dransfield (1992)… cho đến
nay hệ thống phân loại tre trúc đã sơ bộ xác định khoảng 1250 loài thuộc 75
chi phân bố trên thế giới. Bên cạnh đó, cũng đã có nhiều nghiên cứu về cơng
nghệ xử lý và chế biến tre như Kumar và Dobriyal (1988) cho biết yêu cầu
của tre nguyên liệu sau khi chặt hạ cần phải tiến hành bảo quản không quá 5
ngày. Theo Suthoni (1988) đã thí nghiệm ngâm tre trong dung dịch CuSO4

7% và dầu diezen 7 ngày. Kết quả tre tẩm có hiệu lực phòng mọt tre xâm
nhập.
Sight và Tewari (1979), nghiên cứu khả năng thấm thuốc của tre
Dendrocalamus strictus theo phương pháp ngâm thường với dung dịch thuốc
CCA nồng độ 5%, tác giả cho biết tốc độ thấm thuốc ở giai đoạn đầu khá


10

nhanh và sẽ giảm dần theo thời gian ngâm. Tre chẻ thanh đạt lượng thấm
thuốc cao hơn so với tre truyền thống. Tẩm tre chẻ thanh bằng thuốc dầu với
áp lực tẩm 14kG/cm2, lượng thuốc thấm của tre nguyên ống đạt 88kg/m3 và
tre chẻ thanh đạt 92kg/m3.
Hiram L. Henderson (1977) với The air seasoning and kiln drying of
wood đã phân tích các đặc điểm cấu tạo có thể ảnh hưởng đến q trình sấy;
mơ tả sự phân bố độ ẩm trên thanh gỗ xẻ, ảnh hưởng của điều kiện môi
trường bên ngồi (các tháng trong năm) đến q trình làm khơ gỗ; thiết lập
qui trình sấy của một số loại gỗ; các kiểu lị sấy gỗ, phân tích ưu nhược điểm
của nó…..
Theo M. G Laxamana, (1985) khi nghiên cứu “Sấy một số loại tre
thương mại của Philippine” cho biết: tre Bayog (Dendrocalamus merillianus),
đặc biệt là gốc tre ở dạng nguyên ống là khó sấy nhất khi so sánh với tre vàng
sọc (bambusa vulgaris).
Theo Kumar và Dobriyal (1988) cho biết yêu cầu của tre nguyên liệu
sau khi chặt hạ cần phải tiến hành bảo quản và sấy không quá 2 ngày. Bên
cạnh đó, cũng đã có nhiều nghiên cứu về cơng nghệ xử lý và chế biến tre như
Kumar và Dobriyal (1988) cho biết yêu cầu của tre nguyên liệu sau khi chặt
hạ cần phải tiến hành bảo quản không quá 5 ngày. Theo Suthoni (1988) đã thí
nghiệm ngâm tre trong dung dịch CuSO4 7% và dầu diezen 7 ngày. Kết quả
tre tẩm có hiệu lực phịng mọt tre xâm nhập.

Yosias Gandhi, (1997) với “Bước đầu nghiên cứu sấy thử nghiệm nan
tre (bambusa blumeaana)” kích thước (l×b×t) là 1700×20×10 (mm) trong lò
sấy hơi đốt ở nhiệt độ sấy cao nhất là 600C cho biết sau 56 giờ sấy, độ ẩm
phần gốc là cao nhất 25,51% kế đến là phần giữa 8,98% và ngọn 6,37%. Từ
kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ khô các phần gốc, giữa và ngọn khác nhau
dẫn đến tình trạng độ ẩm cuối cùng khơng khơng đều.


11

Năm 1997, Zhang-QiSheng, Sun—Fengwen, Wang –Jianhe trường đại
học Nam Kinh Trung Quốc đã nghiên cứu về loại ván tổng hợp gỗ- tre sử
dụng l2m sản cointainer. Kết quả nghiên cứu cho thấy tính chất kết dính của
tre và gỗ của loại ván này không thấp hơn so với các loại ván dán, đây là vật
liệu có thể thay thế ván dán.
Efrida Basri saefudin, (2004). Nghiên cứu về ảnh hưởng của tuổi cây
và vị trí của phần tre trên thân đến tính chất sấy của 3 loại tre mayan
(Gigantochloa robusta), tali (Gigantochloa apus), hitam (Gigantochloa
atroviolacea). Ảnh hưởng bởi tuổi cây và vị trí của các phần tre trên thân. Cây
càng già, và phần tre càng ngọn, co rút càng giảm và chất lượng tre sau sấy
càng tốt. Tre non có tốc độ sấy nhanh hơn tre trưởng thành nhưng chất lượng
sấy thấp hơn và thời gian sấy lâu hơn.
K-T. Wu, (1992). Nghiên cứu về “ ảnh hưởng của sấy ở nhiệt cao đến
tính chống nứt của tre “makino” (Phyllostachys makinoi) đã kết luận khi sấy
tre ở nhiệt độ cao (1000C) khối lượng thể tích khơ kiệt và ứng suất kéo dọc
thớ đều cao hơn so với sấy thông thường (600C) lần lượt là 21,7% và 47%.
Trong khi đó, độ hút ẩm và ứng suất tách dọc thớ lại giảm nhẹ khi tăng nhiệt
độ sấy. Song, sấy ở nhiệt độ cao, thời gian sấy không những giảm đáng kể
(sấy ở nhiệt độ 1200C, thời gian sấy giảm 11,4 lần so với sấy ở nhiệt độ 600C)
mà còn giúp hạn chế được khuyết tật nứt bề mặt. Điều này là do dưới tác

dụng của nhiệt độ sấy cao, tế bào mô mềm trong ống mạch sẽ trở nên yếu hơn
rất nhiều. Vì vậy, ứng suất nén hình thành móp méo bên trong ống mạch giảm.
Do đó, sự hình thành ứng suất sấy trong tre cũng giảm, hạn chế nứt tét. Hay
nói cách khác, dù nhiệt độ sấy cao nhưng vẫn thấp hơn nhiệt độ làm mềm hóa
các thành phần xenlulo, hêminxenllulo và lignin nên đã tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình dịch chuyển ẩm trong tre, giảm sự hình thành ứng suất sấy
và tăng tính mềm dẻo của xơ sợi. Vì vậy, sấy tre ở nhiệt độ 1000C sẽ hạn chế


12

khuyết tật nứt bề mặt. Tuy nhiên, khi nhiệt độ sấy đạt đến 1200C, hiện tượng
thối hóa nhiệt xuất hiện nên dẫn đến ứng suất kéo dọc thớ giảm 18% so với
tre sấy ở 1000C. Như vậy từ kết quả nghiên cứu trên cho thấy nếu sấy tre ở
nhiệt độ cao hợp lý không những làm giảm thới gian sấy rất nhiều mà cịn
khống chế được sự hình thành khuyết tật nứt mặt cũng như móp méo, nâng
cao chất lượng tre sau sấy và tạo điều kiện thuận lợi cho các q trình gia
cơng tiếp theo.
Jan F. Rijdijk and Perter B. Laming (1994) với Physical and related
properties of 145 timbers; tác giả đã nghiên cứu khối lượng thể tích, tỷ lệ co
dãn, hệ số co dãn…. của 145 loại gỗ làm cơ sở cho việc thiết lập qui trình sấy
ứng với từng lọai gỗ.
1.2.2. Các cơng trình nghiên cứu ở Việt Nam
Các nhà phân loại đã đưa ra danh sách khác nhau về các loài tre trúc ở
nước ta. Theo Phạm Hồng Hộ (1990), rừng Viện Nam có khoảng 102 loài tre,
trúc, thuộc 19 chi. Nhưng giữa năm 2003, các nhà khoa học của Viện Khoa
học Lâm Nghiệp Việt Nam và Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng đã phát hiện
thêm 6 chi, 21 loài tre lần đầu tiên được ghi nhận của Việt Nam và 23 loài tre
mới cho khoa học, đưa tổng số loài tre trúc của Việt Nam lên gần 150 lồi
thuộc 25 chi. Theo dự đốn, nếu được điều tra đầy đủ, số loài tre trúc của Việt

Nam có thể lên đến 250 – 300 lồi.
Theo Nguyễn Tử Ưởng và Nguyễn Đình Hưng (1995) có khoảng 150
lồi tre trúc thuộc 20 chi ở Việt Nam. Theo Nguyễn Tích và Trần Hợp (1971)
và nhiểu tác giả khác xếp tre trúc vào họ tre (Bambusaceae). Nhưng gần đây
Trần Đình Lý (1993) và sách đỏ Việt Nam, phần thực vật Bộ Khoa học công
nghệ - Môi trường, (1996) đã tập hợp các loài tre vào các chi khác nhau của
họ Hoà Thảo (Poacea).


13

Tre được xử lý bảo quản giúp tăng tuổi thọ sử dụng. Như Nguyễn Văn
Thông (1977) đã bảo quản trúc nguyên liệu giấy bằng phương pháp nhúng,
phun dung dịch thuốc LN2, LN3 và PCPNa. Kết quả thí nghiệm cho biết, trúc
đối chứng chỉ sau 10 ngày đã bị nấm làm mất phẩm chất, trúc nguyên cây
được nhúng trong dung dịch thuốc LN3 và PCPNa nồng độ 4% trong thời
gian 1 phút đạt lượng thuốc bám dính trên bề mặt 1,75kg/tấn và đối với trúc
đập dập đạt 3,25 kg/tấn đã đảm bảo phẩm chất nguyên liệu trong thời gian lưu
kho bãi từ 4-6 tháng.
Vào đầu những năm 90 trường đại học Lâm Nghiệp lần đầu tiên hành
nghiên cứu đặc điểm, tính chất tre gai Đông Triều, Quảng Ninh. Với kết quả
nghiên cứu cho thấy tre gai có khối lượng thể tích cơ bản Dcb = 0,62 g/cm3,
độ co rút dọc thớ 0,15%, xuyên tâm 11% tiếp tuyến 9%. Ứng suất nén dọc thớ
499kG/cm2, ứng suất ép ngang thớ 45,6 kG/cm2, uốn tĩnh 750 kG/cm2.
Năm 1993, Hưá Thị Huần đã nghiên cứu xây dựng chế độ công nghệ
sản xuất ván sợi từ nguyên liệu tre lồ ô và bạch đàn. Năm 1995, Đoàn Bổng
và các cộng tác viên Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu sử
dụng lồ ô, song mật, bạch đàn, keo tai tượng sản xuất giấy. Năm 1997, Phạm
Minh Thoa đã nghiên cứu công nghệ chế biến và sử dụng tre trong sản xuất
sản phẩm ván ghép thanh tre 3 lớp. Năm 2001, Nguyễn Thị Bích Ngọc nghiên

cứu kỹ thuật bảo quản tre dùng trong xây dựng. Năm 2002, Hồng Thị Thanh
Hương nghiên cứu cơng nghệ sản xuất ván tre lồ ô, gỗ cao su kết hợp. Tre
trúc tuy có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau, nhưng đều phục vụ cho mục
đích sử dụng tre sao cho đạt hiệu quả cao nhất.
Năm 2006, Mai Bá Tòng thực hiện "Khảo sát quy trình sấy tre tầm
vơng tại Cơng ty LTC” cho biết với chế độ sấy khảo sát 1 (cịn gọi là chế độ
sấy an tồn), cơng ty thường áp dụng sấy tre có độ ẩm 20%  W  40%. Nhìn
chung, chế độ sấy an tồn này có thể sấy được hầu hết các quy cách của tre