Nghiên cứu công nghệ xử lý màu sắc bề mặt cho ván sàn công nghiệp

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VĂN DIỄN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MÀU SẮC BỀ MẶT
CHO VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2010


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VĂN DIỄN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MÀU SẮC BỀ MẶT
CHO VÁN SÀN CÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị và công nghệ gỗ, giấy
Mã số: 60.52.24

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS,TS. Phạm Văn Chương

Hà Nội - 2010


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Gỗ là một loại vật liệu tự nhiên có thể tái sinh và sử dụng tuần hoàn, có hoa
văn và màu sắc đẹp. Màu sắc gỗ là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng và
tính chất bề mặt của gỗ, cũng là một trong những chỉ tiêu đánh giá giá trị sử dụng
của gỗ, nó không chỉ tương quan chặt chẽ với thị giác và cảm giác tâm lý của con
người mà còn có khả năng phản ánh tính chất của loại gỗ và chất lượng của gỗ.
Gỗ mọc nhanh rừng trồng, không những có nhiều yếu điểm về độ bền so với
gỗ rừng tự nhiên, mà còn thường có tính thẩm mỹ không cao, màu sắc, vấn thớ xấu.
Bởi thế, chúng chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghệ sản xuất ván
nhân tạo, bột giấy hoặc sử dụng vào những việc không đòi hỏi cao về thẩm mỹ.
Ngày nay, nguồ n nguyên liê ̣u gỗ ngày càng khan khiế m gây khó khăn cho các nhà
sản xuấ t chế biế n gỗ, vấ n đề cải tiế n, khắ c phu ̣c các nhươ ̣c điể m của gỗ rừng trồ ng
nâng cao tính thẩ m mỹ của gỗ phu ̣c vu ̣ cho nguyên liê ̣u sản xuấ t đồ nô ̣i thất thêm đa
da ̣ng và phong phú đòi hỏi các nhà khoa ho ̣c cầ n quan tâm. Ván sàn là mô ̣t loa ̣i sản
phẩ m lát sàn trang trí cho các ngôi nhà sang tro ̣ng, ta ̣o cảm giác thân thiện, gầ n gũi
và ấ m cúng. Sản phẩ m này, thường được sản xuất từ những loại gỗ quý, gỗ rừng tự
nhiên có màu sắc, vân thớ đẹp, nhờ vậy mà sản phẩm có giá trị thương phẩm cao,
rất được người sử dụng ưa chuộng.
Ngày nay, tại Việt Nam cũng như hầu khắp các nước trên thế giới, rừng tự
nhiên không còn là nguồn nguyên liệu mục tiêu của công nghiệp chế biến gỗ hiện
đại, thay vào đó, nguồn nguyên liệu được sử dụng chủ yếu là từ rừng trồng. Để có
được những loại gỗ quý, gỗ có màu sắc, vân thớ đẹp làm nguyên liệu cho công nghệ

sản xuất ván sàn nói chung và ván sàn công nghiê ̣p nói riêng, đáp ứng nhu cầu ngày
càng tăng của người sử dụng quả là vấn đề rất khó giải quyết.
Vàn sàn công nghiê ̣p ra đời nhằ m giải quyế t vấ n đề nguyên liê ̣u và ha ̣ giá
thành sản phẩ m so với ván sàn từ gỗ tự nhiên, nhưng đảm bảo công năng không bi ̣
thay đổ i. Tuy nhiên, màu sắ c, vân thớ chưa đươ ̣c người sử du ̣ng mong đơ ̣i và tính
chấ t cơ vâ ̣t lý không cao. Để giải quyết vấn đề này, hàng loạt công nghệ sản xuất


2

tấm trang sức có in hoa văn vân thớ gỗ ra đời. Mă ̣c dù vâ ̣y, những tấm trang sức này
không có được xúc cảm bề mặt như gỗ tự nhiên. Ở một số nước có nền công nghiệp
chế biến gỗ phát triển như: My,̃ Đức, Italia, Nhật, Trung Quốc…, các nhà sản xuất
đã tìm đến công nghệ ta ̣o màu sắ c cho ván sàn công nghiê ̣p để khắc phục điều đó,
kết quả thu được là rất khả quan.
Tại Việt Nam một số năm gần đây, nhu cầu sử dụng ván sàn công nghiê ̣p
trong nước có xu hướng tăng đáng kể. Lượng ván sàn sản xuất trong nước cũng như
nhập khẩu hàng năm đều tăng. Các cơ sở sản xuất ván sàn công nghiê ̣p trong nước
đa phần phải sử dụng nguyên liệu gỗ nhập khẩu từ nước ngoài (Lào, Malaisia,
Trung Quố c, Đức, My,̃ …), nguồn nguyên liệu gỗ mọc nhanh rừng trồng trong nước
hầu như không được sử dụng.
Để có thể sử dụng hiệu quả nguyên liệu gỗ mọc nhanh rừng trồng trong lĩnh
vực sản xuất ván công nghiê ̣p thì việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ ta ̣o màu ván
sàn công nghiê ̣p, nhằ m đa da ̣ng hóa màu sắ c và vân thớ cũng như cải thiê ̣n tin
́ h chấ t
cơ lý của gỗ tự nhiên là không thể bỏ qua. Hiê ̣n nay, trên thế giới đã có nhiều công
trình nghiên cứu về công nghệ ta ̣o màu ván sàn công nghiê ̣p, song, chỉ công bố dưới
dạng giới thiệu tóm tắt kết quả, giới thiệu sản phẩm thương mại, phần chi tiết công
nghệ được giữ kín, hơn nữa, những kết quả ấy chỉ phù hợp với điều kiện sản xuất và
nguyên liệu của họ. Ở Việt Nam, hiện nay chưa có nghiên cứu nào về lĩnh vực xử lý

ta ̣o màu ván sàn công nghiê ̣p, chính bởi vậy mà việc ứng dụng công nghệ, sử dụng
nguyên liệu gỗ mọc nhanh rừng trồng trong sản xuất ván sàn công nghiê ̣p còn rất
hạn chế, hầu như không có.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu
công nghệ xử lý màu sắc bề mặt cho ván sàn công nghiệp”, nhằm có được những
căn cứ khoa học xác đáng, thúc đẩy phát triển công nghệ ta ̣o màu cho ván sàn công
nghiê ̣p, mở rộng phạm vi và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu gỗ mọc
nhanh rừng trồng trong nước.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Khái niệm ván sàn công nghiệp, màu sắc
1.1.1. Khái niệm ván sàn công nghiệp (Laminated flooring) [6]
Ván sàn gỗ công nghiệp là loại vật liệu composite gỗ dạng lớp. Thông
thường ván sàn gỗ công nghiệp có cấu tạo từ 4 lớp như sau:
Thứ nhất là lớp vật liệu đặc biệt (Melamine resins) trong suốt, có tác dụng ổn
định lớp bề mặt, tạo lớp bề mặt vững chắc, chống nước, chống xước, chống va đập,
chống phai màu, chống sự xâm nhập của các vi khuẩn và mối mọt, chống lại các tác
dụng của hóa chất, dễ dàng lau chùi và bảo dưỡng.
Thứ hai là lớp tạo vân gỗ bằng giấy trang sức hoặc ván mỏng, tạo màu sắc.
Lớp này được lớp thứ nhất bảo vệ nên luôn giữ được màu sắc và vân gỗ không thay
đổi trong suốt quá trình sử dụng.
Thứ ba là lớp lõi có thể được làm từ HDF, MDF, ván ghép thanh,…
Thứ tư có tác dụng ổn định bề mặt dưới, chống mối mọt, cong vênh, chống
nước. Lớp này thường được làm từ ván mỏng.
1.1.2. Khái niệm màu sắc[22]
Do vật thể phản xạ, phát xạ hoặc cho sóng ánh sáng xuyên qua mà thị giác
sản sinh một ấn tượng nhờ các tế bào thị giác trên võng mạc được gọi là màu sắc.

Màu sắc bề mặt có ảnh hưởng đến giá trị của ván sàn công nghiệp: Ván sàn
nói chung và ván sàn gỗ công nghiệp nói riêng khi chưa được trang sức bề mặt thì
chất lượng bề mặt kém. Do vậy, chúng ta phải trang sức bề mặt để nâng cao chất
lượng cũng như giá trị sử dụng của loại ván này. Trang sức bề mặt cụ thể trong đề
tài này là tạo màu sắc, sau đó phủ sơn PU để nâng cao chất lượng bề mặt ván.
1.2. Lịch sử nghiên cứu về xử lý tạo màu sắc cho gỗ
1.2.1. Trên thế giới
Tạo màu cho gỗ đã xuất hiện từ rất xa xưa cách đây hơn 5000 năm, các chất tạo
màu cho gỗ chủ yếu là các chất nhuồm màu chủ yếu cho vải, sợi có nguồn gốc từ tự
nhiên [30]. Ở các nước Châu Âu, họ cũng đã nghiên cứu nhiều các lĩnh vực về tạo


4

màu sắc cho các loại gỗ lá kim và ở các nước Châu Á lĩnh vực tạo màu càng được
chú trọng, do đặc tính đa chủng loại của các loại gỗ cho nên màu sắc của gỗ cũng
rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chỉ mang tính thăm
dò và được ứng dụng trong nước, không công bố kết quả, công nghệ xử lý tạo màu
sắc cho gỗ bằng các hướng nghiên cứu khác nhau cụ thể:
1.2.1.1. Các lĩnh vực nghiên cứu về xử lý màu sắc cho gỗ
Từ những công trình đã nghiên cứu về lĩnh vực tạo màu sắc cho gỗ ở các
nước trên thế giới. Mãi tới năm 1856, ở Châu Âu, màu nhuộm tổng hợp đầu tiên ra
đời, được phát minh bởi William Henry Perkin, kéo theo đó là sự xuất hiện của các
xưởng nhuộm thủ công sử dụng màu nhuộm tổng hợp. Đến cuối thế kỷ XIX, hàng
loạt các máy nhuộm vải sợi thế hệ đầu tiên ra đời. Theo đó, công nghệ tẩy trắng,
nhuộm màu ngày càng phát triển và mở rộng ứng dụng cho nhiều loại vật liệu [30].
Sử dụng phương pháp hoá học làm thay đổi màu sắc gỗ đầu tiên, được David
Ekaman – người Thuỵ Điển nghiên cứu thành công vào năm 1866. Trước đó, màu
sắc gỗ mới chỉ được thay đổi trên bề mặt bằng cách phủ lên đó một lớp trang sức
mỏng, thông dụng là cánh kiến đỏ. Sự ra đời của phương pháp hoá học làm thay đổi

màu sắc gỗ đã đánh dấu sự trưởng thành của ngành tẩy trắng, xử lý màu gỗ, làm cho
các sản phẩm gỗ ngày càng phong phú, đa dạng và đặc biệt có màu sắc sáng đẹp
hơn, phục vụ nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người [21].
Ngày nay, công nghệ xử lý tạo màu cho gỗ đã thực sự phát triển, đã có rất
nhiều chủng loại sơn màu được tổng hợp từ nhiều nguồn gốc khác nhau (hóa học và
tự nhiên), bằng nhiều phương pháp khác nhau với nhiều công năng và màu sắc vô
cùng phong phú và đa dạng. Có loại sơn tạo ra các loại vân thớ và tuỳ thuộc vào
phương thức trang sức khác nhau, với các mục tiêu sử dụng cho từng mục đích
riêng mà người ta có thể tạo các màu sắc khác nhau cho sản phẩm và những chất tạo
màu có nguồn gốc tự nhiên đến nay vẫn còn được sử dụng.
Về công nghệ tạo màu sắc cho gỗ, ván mỏng và sợi gỗ đã được các nước trên
thế giới quan tâm đi vào nghiên cứu và ứng dụng các công trình đó, Italy là quốc gia
đầu tiên ở Châu Âu sáng chế ra công nghệ nhuộm màu ván mỏng. Tới những năm


5

60 của thế kỷ XIX, Nhật Bản cũng bắt đầu tiến hành nghiên cứu và ứng dụng công
nghệ này. Cho đến nay, trên thế giới, công nghệ xử lý màu sắc cho gỗ không còn là
mới mẻ, nó đã nhanh chóng lan rộng tới các nước: Đức, Mỹ, Anh, Pháp, Trung
Quốc, Indonesia, Philippin...[21].
Mehmet Budakci1, Ayhan Ozcifci2, Hamza Cinar, and Abdullah Sonmez4;
Duzce University, Faculty of Technical Education, Department of Furniture and
Decoration 81620 Konuralp-Duzce, Turkey1. Karabuk University, Faculty of
Technical Education, Department of Furniture and Decoration 70850 KarabukTurkey2. Gazi University, Faculty of Technical Education, Department of Furniture
and Decoration 06500 Ankara-Turkey3 (2009); trong công trình nghiên cứu “Effects
of application methods and species of wood on color changes of varnishes” đã
nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp trang sức và loại gỗ đến chất lượng màu
sắc bề mặt gỗ. Nhóm tác giả đã chứng minh, phương pháp trang sức và loại gỗ ảnh
hưởng rõ nét đến chất lượng màu sắc trang sức.

Scott A. Mueller, Engineering Technician USDA Forest Service, Forest
Products Laboratory One Gifford Pinchot Drive Madison, WI 53726–2398 (2007)
trong công trình nghiên cứu “Improving the color stability of wood-plastic
composite through fibre pre-treatment” đã nghiên cứu biến tính màu cho sợi để tăng
khả năng ổn định màu sắc của vật liệu composite gỗ - nhựa trong điều kiện sử dụng
ngoài trời.
Carla D. Blengeri Oyarce (2006), đã thực hiện luận án Tiến sĩ với đề tài
“Modification of woos color via electroheating technology”, tác giả đã nghiên cứu
công nghệ biến tính màu sắc của gỗ Pinus ponderosa. Đó là một công trình nghiên
cứu sâu về quá trình biến đổi màu sắc thông qua các phản ứng lý – hóa của gỗ mà
không sử dụng hóa chất xử lý.
Trong những năm gẫn đây, ở Trung Quốc một số tác giả đã đi sâu vào
nghiên cứu lĩnh vực nhuộm màu cho gỗ bằng hoá chất như: Trần Quế Hoa (2000)
đã thí nghiệm công nghệ nhuộm màu ván mỏng gỗ Dương. Tạp chí Khai phá khoa
học kỹ thuật Lâm nghiệp; Trần Ngọc Hòa, Lục Nhân Thư, Lý Tông Nhiên (2000)


6

Nhóm tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nhuộm thêm vào trong nhuộm màu
ván mỏng gỗ Bào Đồng. Tạp chí Công nghiệp gỗ; Đoàn Tân Phương (2002) đã
công bố Kỹ thuật điều khiển màu sắc gỗ. Bắc Kinh: Nhà xuất bản công nghiệp vật
liệu xây dựng Trung Quốc; Cố Ly Lài, Tưởng Ly Hồng, Triệu Du Lâm (2001)
Nhóm tác giả đá nghiên cứu tiến hành thực nghiệm nhuộm màu bằng thuốc nhuộm
tính axit đối với gỗ. Tạp chí Công nghiệp vật liệu nhuộm.
1.2.1.2. Các nghiên cứu về đánh giá màu sắc cho gỗ
Phương pháp đo lường màu sắc được phân thành phương pháp thị giác và
phương pháp vật lý. Phương pháp thị giác căn cứ vào thị giác, so sánh các mẫu màu
tiêu chuẩn, để chỉ ra các giá trị sắc màu, độ sáng và độ bão hòa màu. Phương pháp
vật lý là phương pháp được sử dụng phổ biến, có thể dùng máy đo màu hoặc máy

đo quang phổ để xác định. Từ những thập niên 60 của thế kỷ 20, các nhà khoa học
Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu tìm cách đo lường định lượng màu
sắc gỗ và đã thu được những thành tựu đáng khích lệ.
Năm 1967, học giả người Mỹ Sullivan đã dùng phương pháp đo quang phổ để
tiến hành đo lường định lượng màu gỗ, và tiến hành phân tích tham số màu sắc của
một loại gỗ, thảo luận về đặc trưng màu sắc của gỗ. Năm 1969, Mosiem đã tiến
hành đo màu ván mỏng gỗ Thông Hỏa Cự (Thông bó đuốc - Pinus taeda Linn).
Năm 1970, Nelson đã đo được các tham số định lượng màu gỗ lõi của một số loại
gỗ Australia. Năm 1979, Beckwith đã tiến hành đo quang phổ đối với 22 loại mẫu
gỗ thương phẩm lá rộng, căn cứ vào đường cong quang phổ của từng loại gỗ, dùng
chương trình vi tính xác định 3 giá trị độ sáng, tọa độ màu, bước sóng chính và độ
bão hòa màu. Năm 1987, học giả người Nhật Kitamura Yoshi đã dùng máy đo màu
quang điện để đo màu 51 tiêu bản vật liệu thương phẩm của Nhật Bản và thế giới và
đo màu của 31 loại ván mỏng trang sức, và đã đưa ra được phạm vi phân bố màu gỗ
trên hệ màu không gian L*a*b* của CIE (1976). Học giả G.Janin của Pháp đã từng
tiến hành nghiên cứu về màu và sự biến màu của các loại gỗ của Pháp đặc biệt là
những loại gỗ đẹp dùng trong trang trí, như Hạnh đào. Năm 1988, học giả Vetter
R.E người Đức đã tiến hành đo màu định lượng đối với 58 loại gỗ Lưu vực Amazon


7

(Nam trung Mỹ), năm 1990 lại tiến hành đo màu đối với 98 loại gỗ Amazon, dùng
biểu màu hệ thống CIE (1931) xác định độ sáng Y, tọa độ x,y của màu, và lấy kết
quả đó làm hệ thống màu sắc tiêu chuẩn của Đức (DIN), hệ thống màu Munsell.
The Maracle of Science (2009), trong công trình nghiên cứu “Determination
of color L*a*b by spectrocolorimeter”, đã nghiên cứu xác định màu sắc theo hệ
thống màu L*a*b. CABOT Corperation (2009), đã thực hiện công trình “Color
Measurement for Carbon Black Filled Plastics” bằng sử dụng hệ màu L*a*b.
Đo màu gỗ ở Trung Quốc tương đối muộn, năm 1990, Trương Tường đã bình

luận một cách giản lược tới phương pháp biểu trưng định lượng màu gỗ, tiến hành
đo lường và phân tích một cách tỉ mỉ 22 loại gỗ lá rộng và lá kim trong nước theo
hệ màu L*a*b* của CIE (1976) và CIE (1931).
1.2.1.3. Các nghiên cứu ảnh hưởng của gỗ đến màu sắc
Nhiều nghiên cứu về màu sắc gỗ đã được thực hiện, các nghiên cứu của:
Moon (1948), Onodera (1959), Nakamura và Takackio (1960), Loos và Coppock
(1964), Moslemi (1967), Sullivan (1967), Beckwith (1974), Tolvaj and Faix (1995),
Janin et al. (2001) đã đưa ra phương pháp nghiên cứu, khảo sát, đo đạc màu sắc gỗ
một cách khoa học. Các nghiên cứu của: Charrier et al. (1992), Bekhta và Niemz
(2003), Hon và Minemura (1991), Jämsä và Viitaniemi (2001), Mayes và Oksanen
(2002), McGinnes và Rosen (1984), Militz (2002) Mononen et al. (2002), Rappold
và Smith (2004), Smith et al. (2003), Smith và Herdman (1998), Smith và
Montoney (1998), Sundqvist (2002), Sundqvist và Morén (2002), Syrjänen (2001),
Terziev và Boutelje (1998), Yeo và Smith (2004) đã cho thấy tác động của xử lý
nhiệt đối lưu đến màu sắc gỗ. Ảnh hưởng của các chất chiết suất, tinh dầu trong gỗ
đến màu sắc gỗ đã được Rapp và Sailer nghiên cứu và công bố năm 2001. Các
nghiên cứu của: Burtin et al. (1998), Dawson và Torr (1992), Hon và Minemura
(1991), Kawamura et al. (1996, 1998), Mitsui et al. (2001, 2004), Ota et al. (1997),
Saudermann và Schlumbom (1962), Tolvaj và Faix (1995), Wiberg (1996) đã chứng
minh được sự tác động của ánh sáng chiếu xạ, tia cựu tím tới màu sắc của gỗ. Tác
động của thuốc bảo quản đến màu sắc gỗ đã được Shibamoto et al. nghiên cứu năm


8

1960. Các nghiên cứ của: Brauner và Conway (1964), Brauner và Loos (1967),
Burtin et al. (2000), Chen và Workman (1980), Morita và Yamazumi (1987) đã cho
thấy tác động của độ ẩm tới màu sắc của gỗ. Ishiguri et al. (2003) đã nghiên cứu sự
thay đổi màu sắc gỗ khi có sự tác động của khói hun; Nelson et al. (1969), Phelps et
al. (1983) đã nghiên cứu về sự biến đổi màu sắc gỗ ở các vị trí sinh trưởng khác

nhau. Các nghiên cứu của: Bourgois et al. (1991), Dellus et al. (1997), Hon và
Minemura (1991), Kondo và Imamura (1985), Sundqvist et al. (2003) đã làm sáng
tỏ ảnh hưởng của các thành phần hoá học trong gỗ tới màu sắc của gỗ. Grelier et al.
(1997), Hon (1995), Kai et al. (1985) đã nghiên cứu về nhuộm màu gỗ, nhuộm màu
ván mỏng, ổn định màu gỗ bằng hoá chất. Carla D. Blengeri Oyarce (2006) đã
nghiên cứu thay đổi màu gỗ bằng phương pháp xử lý nhiệt kết hợp với điện phân gỗ
trong dung dịch NaCl...
1.2.1.4. Các nghiên cứu khác về màu sắc gỗ
Ở Châu Âu các công ty và các nhà khoa ho ̣c như: Berridge Manufacturing
Company (2009), đã xây dựng bảng tiêu chuẩn màu sắc theo phương pháp so màu;
VP Building Wall and roof color Company (2004), đã xây dựng tiêu chuẩn màu sắc
cho sản phẩm gỗ dùng trong kiến trúc; American Federal Standard (1989), đã xây
dựng bộ tiêu chuẩn về màu sắc; Metal Seler Company (2009), đã xây dựng bảng
hướng dẫn tra màu theo 3 tham số:

SR = Solar Reflectance; TE = Thermal

Emittance và SRI = Solar Reflectance Index.
Ta ̣i Trung Quố c các nhà khoa ho ̣c đã có những nghiên sự phố i màu và đo
màu bằ ng máy tính như: Kim Viễn Đồng (1999) đã nghiên cứu phát triển kỹ thuật
đo màu phối màu bằng máy tính. Tạp chí Công nghiệp thuốc nhuộm; Lý Kiên,
Đổng Ngọc Khố (1992) đã nghiên cứu Đặc tính môi trường thị giác học của vật liệu
gỗ. Tạp chí Vật liệu gỗ Trung Quốc; Lý Kiên, Lưu Nhất Tinh, Đoàn Tân Phương
(1998) Nhóm tác giả đã công bố tài liệu về Sơn gỗ và lượng vật lý thị giác. NXB
Đại học lâm nghiệp Đông Bắc.
Với những nghiên cứu một cách khoa học, công nghệ tạo màu sắc gỗ nói
chung và tạo màu sắc cho ván sàn công nghiệp nói riêng tại các nước đã và đang


9

phát triển rất mạnh. Ở một số nước Châu Âu, Châu Á như: Đức, Italy, Pháp, Nhật
Bản, Trung Quốc... đã có các phòng thí nghiệm riêng cho vấn đề xử lý màu sắc cho
gỗ và họ có các thiết bị đánh giá về màu sắc của gỗ.
1.2.2. Tại Việt Nam
Kỹ thuật làm thay đổi màu sắc cổ truyền đã xuất hiện từ khá lâu tại nước ta,
chủ yếu là nhuộm bông vải sợi và sản phẩm mây tre đan bằng các chất nhuộm từ
thảo mộc. Thay đổi màu gỗ mới chỉ được biết tới qua các biện pháp bảo quản gỗ, tre
ngâm gỗ trong nước vôi, ngâm ở dưới ao hồ mục đích là bảo quản chống mối mọt
sâm hại và làm sậm màu hơn gỗ, tre. Đầu tiên, người ta ngâm là để làm cho gỗ có
độ bền tốt hơn, về sau, vì ngâm mà gỗ có màu giống như màu của một số loại gỗ
quý, từ đó mục đích ngâm cũng thay đổi dần. Tuy vậy, phương pháp đó cũng chưa
đa dạng được màu sắc bởi nó rất thụ động, chỉ tạo ra được một loại màu sậm hơn
cho tre, gỗ.
Tới năm 1899, người Pháp đưa công nghệ nhuộm màu vải sợi bằng phương
pháp công nghiệp đầu tiên ở Việt Nam (nhà máy dệt Nam Định) [30]. Từ đó, các
loại màu nhuộm đã được du nhập vào nước ta ngày càng nhiều hơn. Nhưng, nhuộm
màu gỗ thì cơ bản không có gì thay đổi, gỗ vẫn thường được trang sức bằng cánh
kiến hoặc sơn son thếp vàng. Chỉ có các sản phẩm thủ công mây tre đan, đay, giấy
là được thừa hưởng đáng kể.
Ngày nay do chịu tác động, ảnh hưởng mạnh của các nền công nghiệp chế
biến gỗ tiên tiến, công nghệ tạo màu gỗ đã dần hình thành và phát triển. Thành công
lớn nhất phải kể đến là tẩy trắng, nhuộm màu gỗ Cao su, làm đồ mộc xuất khẩu, tiếp
theo là tạo màu cho các sản phẩm mộc từ gỗ rừng trồng và sản phẩm ván nhân tạo.
Các sản phẩm từ gỗ tự nhiên khác có thể dùng các chất vô cơ như nước vôi để làm
sám màu gỗ, làm cho gỗ giống các loại gỗ quý như gỗ gụ, mun ..., chủ yếu sử dụng
làm các sản phẩm mộc giả cổ.
Trong công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp, tạo màu sắc hầu như chưa
được ứng dụng, bởi các nghiên cứu khoa học về vấn đề này còn quá ít, ngay cả
nghiên cứu về tạo màu gỗ cũng còn rất hạn chế. Trên thị trường hiện nay, các nhà

10

sản xuất đã đưa ra các sản phẩm trang sức tạo màu sắc cho các loại ván sàn công
nghiệp, ván sàn từ gỗ tự nhiên và các sản phấm mộc... bằng các loại sơn khác nhau
và rất đa dạng. Các sản phẩm trang sức này, nhờ chủ yếu vào kinh nghiệm của
người thợ, các gam màu tạo ra thông qua nhu cầu thị hiếu của thị trường tiêu thụ
sản phẩm, không áp dụng một kết quả nghiên cứu xử lý màu sắc cụ thể nào. Gần
đây, năm 2002 - 2005, đề tài "Nghiên cứu công nghệ và thiết bị biến tính gỗ có khối
lượng riêng thấp thành nguyên liệu chất lượng cao" của PGS,TS. Trần Văn Chứ đã
được thực hiện theo chương trình Nghiên cứu chế biến và bảo quản nông lâm sản
của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn. Trong đề tài này, một số nghiên cứu
về công nghệ tẩy trắng, nhuộm màu ván mỏng (ván bóc) đã được thực hiện, kết quả
bước đầu thu được là rất khả quan. Tiếp đó là Thạc sĩ Võ Thành Minh đã thực hiện
đề tài Tiến sĩ, trường Đại học Lâm Nghiệp năm 2006 - 2009 đã “Nghiên cứu về các
biện pháp công nghệ nâng cao chất lượng đồ mộc truyền thống” và một số đề tài
nghiên cứu tốt nghiệp, nghiên cứu khoa học của sinh viên trường Đại học Lâm
nghiệp cũng được thực hiện theo hướng này. Tuy nhiên, điều kiện và phương pháp
nghiên cứu, kiểm tra, đánh giá còn hạn chế, bởi vậy, kết quả thu được mới chỉ dừng
lại ở mức tham khảo mà chưa thể ứng dụng thực tiễn. Riêng về lĩnh vực xử lý tạo
màu cho ván sàn công nghiệp bằng phương pháp trang sức có màng phủ trong suốt,
đến nay chưa có đề tài nghiên cứu nào trong nước được thực hiện. Do đó, tôi chọn
hướng đề tài “xử lý tạo màu sắc bề mặt cho ván sàn công nghiệp” được tạo ra từ gỗ
Keo lá tràm, nhằm cải thiện tính chất về màu sắc, nâng cao tính thẩm mỹ cho gỗ
rừng trồng hiện nay.
1.3. Định hướng nghiên cứu
Thông qua tìm hiểu về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước như đã giới
thiệu ở phần tổng quan về vấn đề nghiên cứu cho thấy:
Trên thế giới, các nghiên cứu về tạo màu sắc gỗ, từ các sản phẩm từ gỗ tự

nhiên và gỗ nhân tạo mục đích là nâng cao chất lượng thẩm mỹ của gỗ đang rất
được quan tâm, coi trọng. Nhờ có các nghiên cứu này, nhiều công nghệ mới, cải tạo
chất lượng gỗ, đặc biệt là chất lượng thẩm mỹ của gỗ đã được áp dụng một cách


11

hiệu quả nâng cao giá trị sử dụng gỗ nói chung và gỗ mọc nhanh rừng trồng nói
riêng cho ngành chế biến gỗ.
Tại Việt Nam, những nghiên cứu về lĩnh vực tạo màu cho các sản phẩm gỗ
còn quá ít. Trước tình hình gỗ tự nhiên ngày càng cạn kiệt, nguồn nguyên liệu
truyền thống cho sản xuất ván sàn từ gỗ tự nhiên và các sản phẩm đồ mộc sẽ không
còn, vấn đề sử dụng gỗ rừng trồng làm nguyên liệu thay thế sẽ là tất yếu. Thực tế,
hướng sử dụng ván sàn từ các loại ván nhân tạo có trang sức bề mặt để trang trí sàn
nhà với chất lượng thẩm mỹ thấp đã là giải pháp tiết kiệm gỗ. Song, nếu như ván
công nghiệp này cũng được sản xuất từ những loại gỗ rừng trồng, nhưng sử dụng
công nghệ xử lý màu sắc tác động, nâng cao chất lượng thẩm mỹ thì điều đó còn có
ý nghĩa hơn rất nhiều lần. Để làm được điều này, cần phải xác định rõ một số định
hướng nghiên cứu như sau:
- Tiến hành nghiên cứu điều tra, tìm ra những loại màu sắc của ván sàn đang
được thị trường Việt Nam ưa chuộng, phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước và
đặc biệt là phù hợp với những loại gỗ rừng trồng của nước ta.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ tới chất lượng màu sắc của
ván sàn công nghiệp sau khi tạo màu sắc để có thể tiến tới, đưa ra được những quy
trình công nghệ với những thông số phù hợp nhất, tạo ra ván sàn công nghiệp có
màu sắc đẹp, chất lượng cao.
- Nghiên cứu các biến số của màu sắc, thông qua các nồng độ màu từ đó tìm
các nồng độ thích hợp cho màu mục tiêu nhờ hỗ trợ của phần mềm Adobe
Photoshop CS2.
- Nghiên cứu nâng cao chất lượng thẩm mỹ của ván sàn công nghiệp từ gỗ

mọc nhanh rừng trồng, không những khắc phục yếu điểm về màu sắc mà tiến tới
khắc phục những nhược điểm về cấu tạo của gỗ như vân thớ, giác lõi,...của chúng,
thông qua công nghệ sản xuất ván sàn công nghiệp từ nguyên liệu gỗ mọc nhanh
rừng trồng.
- Nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng của công nghệ trang sức tạo màu
cho ván sàn công nghiệp và đa dạng hóa sản phẩm mộc trên thị trường.


12

1.4. Mục tiêu, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát: Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn để tạo màu sắc bề
mặt cho ván sàn gỗ công nghiệp.
Mục tiêu cụ thể:
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ màu đơn chất đến màu sắc bề mặt
ván sàn công nghiệp từ gỗ Keo lá tràm sau khi trang sức .
- Đề xuất quy trình công nghệ tạo màu sắc ván sàn công nghiệp cho một loại
màu sắc phổ biến đối với ván sàn hiê ̣n nay trên thi ̣trường Viê ̣t Nam.
1.4.2. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu công nghệ tạo màu ván sàn gỗ công nghiệp.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ đơn chất màu đến màu sắc bề mặt
ván sàn gỗ công nghiệp được sản xuất từ gỗ Keo lá tràm.
- Xác định nồng độ màu phù hợp so với màu mục tiêu .
- Tiến hành tạo màu cho ván sàn công nghiệp từ gỗ Keo lá tràm bằng phương
pháp trang sức có màng phủ trong suốt.
- Đề xuất quy trình công nghệ tạo màu hợp lý trong điều kiện công nghệ và
sản xuất của Việt Nam.
- Đánh giá khả năng tạo màu đã tạo ra từ quy trình thực nghiệm.
1.4.3. Phạm vi nghiên cứu

1.4.3.1. Các yếu tố cố định
Nguyên vật liệu nghiên cứu:
- Ván sàn: sử dụng trong nghiên cứu đối với loại ván sàn công nghiệp có
chiều dày 15 mm (ván nền: 01 lớp có chiều dày 7 mm và ván bóc: 04 lớp 2 mặt có
chiều dày 2 mm) làm từ loại gỗ Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) có độ tuổi từ 10
- 15 năm.
- Chất tạo màu trang sức: Chất màu (tinh màu nước), sơn PU, sơn lót, dung
môi được sử dụng trong đề tài có dạng lỏng của Công ty trách nhiệm hữu hạn


13

Nhật Vỹ. Được pha trong 1 lít dung dịch pha chất màu có thể phun cho 10 m2
ván sàn công nghiệp.
+ Tinh màu: vàng, nâu đen, cánh gián non (1 ml; 2 ml; 3 ml; 4 ml; 5 ml);
+ Sơn PU: Bóng, cứng và dung môi (995 – 999 ml);
+ Sơn lót: 100 ml và dung môi 300 ml.
Phương pháp và trang thiết bị trang sức:
- Phương pháp trang sức: Dùng phương pháp trang sức có màng phủ
trong suốt.
- Thiết bị trang sức: Bằng máy nén khí và súng phun màu tại Trung tâm
thí nghiệm thực hành - Khoa Chế biến Lâm sản - Trường Đại học Lâm nghiệp
trong điều kiện các thông số kỹ thuật như sau:
+ Áp suấ t khi:́

0.3 Mpa;

+ Đường kính miê ̣ng phun:

1.6 mm;

+ Nhiê ̣t đô ̣ phun (môi trường):

25 0C;

+ Đô ̣ nhớt chấ t màu:

25 giây;

+ Khoảng cách phun (đầu súng và ván nền):

150 mm;

+ Tố c đô ̣ dich
̣ chuyể n sung phun:

0.5 m/giây;

+ Độ nhẵn ván nền:

Rmax = 50 – 60 m;

+ Độ ẩm ván nền trang sức:

8 - 10%;

+ Chiều dày màng sơn trung bình:

4.0 µm.

1.4.3.2. Các yếu tố thay đổi
Chạy các biến màu với nồng độ: Cánh gián non (0.1%; 0.2%; 0.3%; 0.4%;
0.5%), Nâu đen (0.1%; 0.2%; 0.3%; 0.4%; 0.5%), Vàng (0.1%; 0.2%; 0.3%;
0.4%; 0.5%). Thay đổi từng màu cụ thể, riêng biệt (cánh gián non, nâu đen,
vàng) để tìm các trị số màu của các màu. Từ đó xây dựng quan hệ để làm cơ sở
tính toán nồng độ để pha màu mục tiêu theo yêu cầu đặt ra thông qua thực
nghiệm kiểm chứng.


14

1.4.3.3. Các nội dung đánh giá màu sắc ván sàn công nghiệp gồm:
Các chỉ tiêu về đo màu các chỉ số và đánh giá độ bền màu, khả năng bám
dính của màng phủ lên bề mặt ván sàn công nghiệp.
1.4.4. Phương pháp nghiên cứu
1.4.4.1. Phương pháp kế thừa
Phương pháp kế thừa được ứng dụng để giải quyết các vấn đề sau:
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ tạo màu để lựa chọn các thông
số công nghệ xử lý màu sắc cho ván sàn công nghiệp từ gỗ Keo lá tràm trong nội
dung 1 và 2.
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về công nghệ tạo màu ván mỏng để xác
định các phạm vi điều kiện biên của thực nghiệm trong nội dung 3.
- Kế thừa các lý luận khoa học về màu sắc, về cấu tạo gỗ, về cơ chế sản sinh
màu sắc trong quá trình tạo màu... cũng như các phương pháp kiểm tra, xử lý số liệu
để giải thích, đánh giá các kết quả nghiên cứu thu được từ thực nghiệm trong nội
dung 3.
1.4.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được ứng dụng trong việc tạo ván sàn
công nghiêp, tạo màu sắc bề mặt và tạo các mẫu kiểm tra, đánh giá cho ván sàn
công nghiệp .

Thực nghiệm tạo màu ván sàn công nghiệp để tiến hành phân tích xử lý thống
kê toán học bằng Microsoft Excel và Quy hoa ̣ch thực nghiê ̣m bằ ng phầ n mề m OPT
của Viê ̣n cơ điê ̣n nông nghiê ̣p để xác lập mối tương quan giữa nồng độ chất màu
với các chỉ số màu sắc thông qua hệ thống đo màu trên máy tính của phần mền
Photoshop CS2 và chất lượng màu sắc để giải quyết nội dung 3, 4, 5 và 6.
1.4.4.3. Phương pháp so sánh
Sử dụng các tiêu chuẩn đã được công bố thông qua kết quả thực nghiệm để so
sánh và đánh giá kết quả thực nghiệm.
Màu sắc của ván sàn công nghiê ̣p được khảo sát qua các chỉ số L* (độ sáng),
a* và b* theo hệ thống CIE bằng phần mềm Photoshop CS2 đảm bảo theo các tiêu
chuẩn: JIS Z 8722, ASTM E 308, ASTM E 313, ASTM D 1925.


15

Phương pháp đo màu bề mặt ván
Để khảo sát được
màu bề mặt của ván sàn
công nghiệp, các điểm đo
trên ván được xác định theo
vùng có màu sắc đặc trưng
như ở hình 1.1.
Mỗi giá trị ghi biểu
sẽ được kiểm tra ở 9 điểm
 Điểm đo vùng đo màu

trên vùng màu đặc trưng rồi

Hình 1.1. Vị trí đo màu trên bề mặt ván sàn

lấy giá trị đại diện là giá trị
trung bình cộng.

Độ chênh lệch màu giữa mẫu trước và sau khi thực nghiệm sẽ được tính theo
công thức:
ΔE* =
Trong đó:

(L*)2  (a*)2  (b*)2

ΔL* = L*2 - L*1

L*1 - Độ sáng của mẫu trước thực nghiệm;
L*2 - Độ sáng của mẫu sau thực nghiệm;

Δa* = a*2 - a*1

a*1 - Chỉ số a* của mẫu trước thực nghiệm;
a*2 - Chỉ số a* của mẫu sau thực nghiệm;

Δb* = b*2 - b*1

b*1 - Chỉ số b* của mẫu trước thực nghiệm;
b*2 - Chỉ số b* của mẫu sau thực nghiệm.

Phương pháp tính độ chênh lệch màu này được ứng dụng cho kiểm tra: độ
lệch màu giữa các mẫu tạo màu với mẫu chưa tạo màu (đối chứng), độ lệch màu
giữa mẫu thí nghiệm kiểm chứng và mục tiêu, độ lệch màu giữa mẫu trước và sau
khi chiếu sáng (neon và tự nhiên) đó là: độ lệch màu mẫu sau 60 ngày so với mẫu
ban đầu, độ chênh lệch màu của mẫu sau chiếu rọi 100 giờ bằng ánh sáng Neon so

với mẫu ban đầu.
- Phép thử biến màu do ánh sáng Neon và biến màu tự nhiên được thí nghiệm,
kiểm tra đánh giá, tham khảo theo tiêu chuẩn: ISO 105-B02 và IUF 402.


16

Phương pháp đo độ lệch màu giữa 2 mẫu màu (kiểm tra biến màu)
Phương pháp này ứng dụng để kiểm tra các loại biến màu do chiếu rọi đèn
Neon và ánh sáng tự nhiên.
Trên bề mặt mẫu thí nghiệm, đưa chuột đo tới vị trí mẫu ván kiểm chứng, lấy
chỉ số màu. Sau đó đưa chuột đo tới các vị trí đo trong vùng biến màu của mẫu mục
tiêu, lấy chỉ số màu. Rồi tính toán các giá trị ΔE*, ΔL*,Δa*Δb*.
Thí nghiệm kiểm tra biến màu màu do ánh sáng
Tham khảo tiêu chuẩn ISO 105-B02 và IUF 402, tiến hành kiểm tra biến màu
của ván sau 100 giờ chiếu rọi bằng ánh sáng Neon
với các điều kiện thí nghiệm như sau:

ván sàn công
nghiệp

- Nguồn sáng: đèn chiếu Neon có công suất
40w đặt cách nhau 10 cm.
- Mẫu ván sàn được treo dọc ở giữa đèn sao
cho góc từ nguồn sáng tới điểm sẽ đo màu so với
bề mặt ván là 450 như hình 1.2.
Sau 100 giờ chiếu rọi, ván sàn được đem đi
đo màu và so sánh các chỉ số đo được với chỉ số

10cm

Hình 1.2. Thí nghiệm kiểm tra
biến màu chiếu rọi ánh sáng
Neon

màu đã đo ban đầu để tính toán sai lệch màu ΔE*.
Sai lệch ΔE*  3 (mắt thường không nhận biết được) là màu sắc biến đổi rất ít, hầu
như không thay đổi và được coi là ván không biến màu.
Thí nghiệm kiểm tra biến màu tự nhiên
Ván kiểm tra biến màu tự nhiên trong thí nghiệm của đề tài là ván được đo
màu lần thứ nhất rồi để sau 60 ngày thì đo lại lần 2. Mức độ chênh lệch màu giữa 2
lần đo được, nếu lớn hơn 3 (mắt thường có thể phân biệt) là ván có biến màu và
ngược lại.
Thực tế, một số tiêu chuẩn như AATCC, IUF,... thì biến màu tự nhiên phải
được đo nhiều lần: lần 2 đo sau 15 ngày, lần 3 đo sau 60 ngày, lần 4 đo sau 6 tháng.
Tuy nhiên, do điều kiện thời gian không cho phép, chúng tôi chỉ tiến hành đo lần 2
sau 60 ngày.


17

Trong kiểm tra biến màu tự nhiên, đánh giá trực quan cũng được ứng dụng để
đánh giá mức độ đồng đều của sự biến màu.
- Phương pháp kiểm tra độ bền bám dính màng phủ
Khi kiểm tra khả năng bám dính của màng phủ PU (Poly Ureathan) lên bề
mặt cho ván sàn công nghiệp bằng PU được thực hiện theo tiêu chuẩn GB/T 15102
– 94. Công cụ thí nghiệm là dao kẻ ô có cấu tạo và cách đặt lực như hình 1.3.
1 mm
FK

1 mm

Màng phủ

Hình 1.3. Phương pháp kẻ ô kiểm tra độ bền bám dính màng sơn

Các thông số của dao như sau:
Góc mài của dao: 20 - 400;
Chiều dày của lưỡi dao: 0.43 mm;
Lực kẻ: (1.5  3.0) N.
Tiến hành kẻ 100 ô vuông có kích thước 1 x 1 mm, mỗi đường kẻ dài 35 mm.
Sau đó kiểm tra số ô bong và rách mép, tính tỷ lệ phần trăm số ô bong trên tổng số ô
đã chia và so sánh với tiêu chuẩn để đánh giá.
Các cấp theo tiêu chuẩn được phân ra như sau:
Cấp1: Vết cắt nhẵn bóng không có ô bong.
Cấp 2: Góc giữa hai đường giao nhau của vết cắt có bong, dọc theo vết cắt có
ô bong nhưng rất ít.
Cấp 3: Dọc vết cắt có ô bong gián đoạn hoặc liên tục.
Cấp 4: Có số ô bong nhỏ hơn 50% trên tổng số ô chia, bong màng lớn.
Cấp 5: Các ô bong trên 50% trên tổng số ô chia, bong toàn bộ.


18

1.5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Thông qua viê ̣c nghiên cứu, những tác động, ảnh hưởng của tỷ lê ̣ pha trô ̣n
tinh màu da ̣ng nước tới các chỉ số màu sắc và chất lượng ván sàn công nghiê ̣p sẽ
được đánh giá và làm sáng tỏ bằng những luận cứ khoa học, từ đó có được cơ sở,
căn cứ để định hướng nghiên cứu, tìm ra bản chất và phát triển mở rộng vấn đề
nghiên cứu. Các nghiên cứu về ta ̣o màu ván sàn nói chung và ván sàn công nghiê ̣p

nói riêng đều là tiền đề của quá trình nghiên cứu về công nghệ sản xuất ván sàn, bởi
trong công nghệ này, để có được màu sắc, vân thớ ván theo ý muốn thì việc tạo ra
màu sắc ván sàn công nghiê ̣p một cách chủ động là không thể thiếu.
Nghiên cứu về xử lý màu sắc cho ván sàn công nghiê ̣p là một lĩnh vực nghiên
cứu khá mới mẻ, phương pháp nghiên cứu mà luận văn áp dụng sẽ là cơ sở tham
khảo, giúp các nhà khoa học khắc phục nhược điểm, phát huy ưu điểm của phương
pháp để có được các kết quả chính xác hơn, khoa học hơn trong nghiên cứu.
Luận văn nêu ra các vấn đề cốt yếu về lý thuyết về ta ̣o màu và phương pháp
đánh giá màu sắ c thông qua ứng du ̣ng công nghê ̣ phầ n mề m của máy tiń h. Tạo lập
cơ sở, căn cứ lý thuyết để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao đáp ứng tốt đối với
những yêu cầu của ván sàn công nghiê ̣p dùng cho ván tổ hợp từ các loại gỗ mọc
nhanh rừng trồng ở Viê ̣t Nam.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Từ những tìm hiể u ở các điều kiện thực tiễn sản xuất trong nước của các
doanh nghiê ̣p Chế biế n gỗ, nghiên cứu thực nghiệm được lựa chọn tiến hành theo
mô hình công nghệ khá phổ biến, không quá phức tạp, các cơ sở sản xuất có thể
theo đó khảo nghiệm, ứng dụng ngay công nghệ này một cách hiệu quả.
Nghiên cứu ảnh hưởng, tìm ra mối tương quan giữa các tỷ lê ̣ tinh màu với
các chỉ số màu sắc và chất lượng bề mă ̣t ván sàn công nghiê ̣p sẽ giúp các nhà sản
xuất có được căn cứ để lựa chọn các thông số công nghệ phù hợp với mục đích sản
xuất của mình. Từ đó, việc ứng dụng công nghệ được dễ dàng hơn, thuận lợi hơn,
góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ trong thực tiễn sản xuất.


19

Sau khi kế t thúc quá trin
̀ h nghiên cứu luâ ̣n văn, công nghệ ta ̣o màu ván sàn
công nghiê ̣p có thể ứng dụng và mang la ̣i hiệu quả sử dụng các loại gỗ rừng trồng
cũng như hiệu quả kinh tế trong sản xuất sẽ nâng lên đáng kể.

Nghiên cứu về công nghệ xử lý màu sắ c bề mă ̣t cho ván sàn công nghiêp
bằ ng các phương pháp phổ biế n trong công nghê ̣ trang sức, sẽ là tiề n đề cho việc
nghiên cứu ứng du ̣ng công nghê ̣ máy tiń h để phố i màu cho gỗ nói chung và ván sàn
công nghiê ̣p nói riêng. Giúp các nhà nghiên cứu và nhà sản xuấ t ứng dụng tốt để cải
thiện chất lượng thẩm mỹ của gỗ mọc nhanh rừng trồng, qua đó mở rộng phạm vi
sử dụng chúng trong nhiều lĩnh vực hơn nữa, góp phần tháo gỡ tình hình thiếu hụt
nguyên liệu cho công nghệ sản xuất chế biế n gỗ.


20

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lý thuyết về màu sắc và phương pháp biểu diễn, đo màu sắc
2.1.1. Màu sắc và quang phổ của ánh sáng nhìn thấy
Ánh sáng là một loại bức xạ điện từ nằm trong một phạm vi bước sóng nhất
định. Phạm vi độ dài bước sóng của bức xạ điện từ rất rộng, ánh sáng có thể làm
cho mắt người có thể nhìn thấy được gọi là ánh sáng nhìn thấy. Sóng càng ngắn,
năng lượng của sóng ánh sáng càng lớn. Độ lớn của năng lượng sóng điện từ trong
tự nhiên có quan hệ giảm dần như sau:
Tia vũ trụ (năng lượng lớn nhất)  tia tử ngoại   tia Rơnghen X  tia
cực tím  ánh sáng nhìn thấy  tia hồng ngoại  sóng ra đa  sóng vô tuyến.
Khoa học cũng chứng minh ánh sáng chính là một dạng năng lượng được bức
xạ dưới dạng sóng lan tỏa với vận tốc 300.000 km/giây. Ánh sáng có màu khác
nhau là do bước sóng khác nhau. Quang phổ mà mắt người nhìn thấy được chỉ là
một khe rất hẹp trên thang sóng điện từ, trải từ sắc tím thẫm 380 nm (nanomét, đơn
vị đo chiều dài bằng 1 phần triệu milimét) đến sắc đỏ thẫm 780 nm [23],[28],[29].
Tia cực tím

Ánh sáng nhìn thấy

Mức
năng
lượng

Ánh sáng mặt trời

Tia hồng ngoại

Bước sóng (nm)
Hình 2.1. Bước sóng và quan hệ mức năng lượng của ánh sáng nhìn thấy

Đối với nhà nghiên cứu, sản xuất thiết bị đo màu hàng đầu thế giới Hunter, bước
sóng của ánh sáng nhìn thấy được lấy từ 400 - 700 nm (hình 2.1).


21

Bước sóng khác nhau của ánh sáng nhìn thấy dẫn đến cảm giác màu sắc của
mắt người cũng khác nhau. Độ dài bước sóng từ dài đến ngắn của ánh sáng đơn sắc
tương ứng với cảm giác màu sắc là từ đỏ đến tím. Bước sóng của các ánh sáng màu
này như sau:
Màu đỏ: 770 – 620 nm

Màu lục (xanh lá cây): 530 – 500 nm

Màu da cam: 620 – 590 nm

Màu lam da trời: 500 – 470 nm

Màu vàng: 590 – 560 nm

Màu lam tràm: 470 – 430 nm

Màu vàng lục (lá mạ): 560 – 530 nm

Màu tím: 430 – 380 nm

Việc phân chia này chỉ là đưa ra phạm vi tương đối. Trên thực tế, màu sắc của
quang phổ đơn sắc là liên tục và tiệm biến, nó không tồn tại một gianh giới rõ ràng.
Một chùm ánh sáng trắng thông qua lăng kính phân giải thành quang phổ màu sắc
khác nhau gọi tắt là tán sắc.
Ánh sáng của cùng một bước sóng là một loại màu sắc được gọi là ánh sáng
đơn sắc. Thông thường mọi người nhìn thấy được trong giới tự nhiên đều là ánh
sáng phức tạp còn ánh sáng đơn sắc rất ít khi gặp. Ánh sáng mặt trời chiếu rọi vào
các vật thể khác nhau thể hiện màu sắc cũng khác nhau. Nguyên nhân bởi vì vật thể
hấp thụ có tính chọn lọc thành phần quang phổ và phản xạ cũng vậy. Đặc tính
quang phổ của bản thân vật thể là nguyên nhân chủ yếu sản sinh ra các màu sắc
khác nhau của nó. Ánh sáng sau khi chiếu rọi lên vật thể, một bộ phận bị phản xạ,
một bộ phận bị hấp thụ, một bộ phận thì thấu qua. Màu sắc chủ yếu của vật trong
suốt là tổ thành quang phổ thấu qua quyết định. Màu sắc của vật thể không trong
suốt thì do tổ thành quang phổ phản xạ nó quyết định.
Nếu có thể đem ánh sáng của các loại độ dài bước sóng trong quang phổ nhìn
thấy hoàn toàn bị phản xạ thì màu sắc của vật thể cũng có màu trắng tương tự như
giấy trắng. Ngược lại, với ánh sáng của các loại bước sóng mà vật thể hoàn toàn có
thể hấp thụ thì màu sắc của nó chính là màu đen của các con chữ chì in trên giấy
trắng. Các loại màu sắc của gỗ chính là tính chọn lọc hấp thụ một bộ phận bước
sóng dài của ánh sáng, phản xạ những bước sóng còn lại mà hình thành quang phổ
nhìn thấy không đồng nhất phản ảnh vào mắt con người ta.

22

Tính lựa chọn hấp thụ của vật chất đối với quang phổ nhìn thấy được quyết
định bởi đặc tính của điện tử lớp ngoài cùng của nguyên tử vật chất ấy, tức là căn cứ
vào trạng thái chuyển động của điện tử lớp ngoài có thể hấp thụ năng lượng lớn nhỏ
khác nhau (ánh sáng có bước sóng cố hữu), tồn tại một tính chất của điện tử có thể
nhảy từ quỹ đạo ở trạng thái năng lượng cơ bản đến quỹ đạo có năng lượng cao hơn.
Trạng thái chuyển động của điện tử được quyết định bởi sự sai khác của cấu tạo
phân tử, tức là kết cấu phân tử khác nhau của một vật chất nào đó mà trạng thái
chuyển động điện tử khác nhau của phân tử đó, do đó sẽ hấp thụ ánh sáng bước
sóng khác nhau. Bởi vì vật chất khác nhau hấp thụ quang phổ sóng điện từ khác
nhau do đó mà có màu sắc khác nhau [31].
Năng lượng ánh sáng E (J) và bước sóng  (m) có quan hệ tỷ lệ nghịch theo
phương trình sau:
Eh

Trong đó:

c



(2.1)

h - là hằng số Plăng (6.626.10-34. J. S);
c - là tốc độ của ánh sáng (2.998. 108m/s).

Các tính chất hữu cơ thông thường mặc dù trong nguyên tử hàm chứa rất
nhiều điện tử nhưng đại đa số không liên quan đến sự sản sinh màu sắc, đó là bởi vì
đa số các điện tử cần một năng lượng rất lớn để nhảy từ mức độ năng lượng này

sang mức độ năng lượng khác. Thông thường, các chất hữu cơ nằm trong phạm vi
bước sóng ngắn của quang phổ nhìn thấy và khu vực tử ngoại sẽ sản sinh hấp thụ
sóng điện từ. Điện tử của các loại nguyên tử các chất hữu cơ tổ thành nên gỗ, trong
phạm vi quang phổ nhìn thấy có thể sản sinh sự hấp thụ chọn lọc, bởi vì trong đó có
quan hệ mật thiết với màu sắc hàm chứa  điện tử C=C, C=O và -OR, -NR2-CR cô
lập điện tử với tập đoàn màu sắc.
2.1.2. Phương pháp biểu diễn màu sắc
Do vật thể phản xạ, phát xạ hoặc cho sóng ánh sáng xuyên qua mà thị giác
sản sinh một ấn tượng nhờ các tế bào thị giác trên võng mạc được gọi là màu sắc.


23

Màu sắc có thể phân thành 2 loại: màu có sắc và màu không sắc. Màu không
sắc là chỉ màu trắng và màu đen cùng các loại màu xám tro đậm nhạt hợp thành một
hệ thống gọi là hệ thống trắng đen. Màu không sắc chỉ có sự sai khác về độ sáng.
Màu có sắc chỉ các loại màu nằm ngoài hệ thống màu trắng đen. Màu có sắc
có 3 thuộc tính gồm: Sắc màu (H - Hue), sắc độ (S - Saturation) và độ sáng (B Brightness) [26].
Sắc màu (H) còn được gọi là sắc điệu, sắc tướng, nó đặc trưng để phân biệt
giữa các màu với nhau, ví như đỏ, nâu, vàng, lục, lam. Ánh sáng đơn sắc với các
bước sóng khác nhau thì có sắc điệu khác nhau. Sắc điệu của các vật thể phát quang
được quyết định bởi sự tổ thành quang phổ bức xạ của nó. Sắc điệu của vật thể
không phát quang được quyết định bởi sự tổ thành quang phổ của nguồn chiếu sáng
và phản xạ quang phổ của bản thân nó.
Sắc độ (S) còn được gọi là độ bão hoà hoặc độ thuần khiết của màu sắc, các
loại ánh sáng đơn sắc trong quang phổ nhìn thấy là sắc độ rất bão hoà, sắc độ của nó
là 100%. Sắc độ của vật thể quyết định bởi đặc trưng phản xạ (hay thấu xạ) của vật
thể đó. Nếu vùng quang phổ của vật thể phản xạ quang là rất hẹp thì sắc độ của nó
sẽ cao.
Độ sáng (B) là chỉ cảm giác sáng tối của vật thể do mắt người nhận biết, độ

sáng của vật thể phát quang (tự phát sáng như đèn điện) càng cao thì độ sáng cũng
càng cao, tỷ lệ phản xạ của vật không phát quang càng cao độ sáng cũng càng cao.
Trên cơ sở 3 thuộc tính của màu sắc như vậy, nhiều hệ thống màu sắc đã ra
đời với mục đích biểu diễn, mô tả màu sắc một cách đầy đủ nhất, khắc phục những
hạn chế của việc sử dụng ngôn ngữ mô tả màu.
2.1.2.1. Hệ thống màu Munsell
Hệ thống màu Munsell do nhà mỹ thuật Mỹ Munsell sáng lập ra vào năm
1905. Ông lấy trục không gian 3 chiều để biểu thị 3 thuộc tính cơ bản của màu sắc,
đó là: sắc màu (H), độ sáng (V), độ màu (C) (hình 2.2)
Hệ thống màu Munsel hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới để làm
phương pháp phân loại và xác định màu sắc bề mặt. Đặc biệt, dựa theo hệ thống này