Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây gáo vàng (nauclea orientalis)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG ĐỨC THÔNG
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CO RÚT VÀ
GIÃN NỞ TRONG THÂN CÂY GÁO VÀNG (Nauclea orientalis)
TRỒNG TẠI XÃ DÀO SAN – HUYỆN PHONG THỔ TỈNH LAI CHÂU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun ngành

: Nơng lâm kết hợp

Khoa

: Lâm Nghiệp

Khóa học

: 2015 – 2019

Thái Nguyên – Năm 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG ĐỨC THÔNG
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CO RÚT VÀ
GIÃN NỞ TRONG THÂN CÂY GÁO VÀNG (Nauclea orientalis)
TRỒNG TẠI XÃ DÀO SAN – HUYỆN PHONG THỔ TỈNH LAI CHÂU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun ngành

: Nơng lâm kết hợp

Lớp

: 47 - NLKH

Khoa

: Lâm Nghiệp

Khóa học

: 2015 – 2019

Giảng viên hướng dẫn : TS. Dương Văn Đoàn

Thái Nguyên – Năm 2019

i

LỜI CAM ĐOAN
Đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở
trong thân cây Gáo Vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ –
tỉnh Lai Châu”, chuyên nghành Nông Lâm Kết Hợp là chuyên nghành của
riêng bản thân tôi, đề tài đã được sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau,
các thông tin có sẵn được trích rõ nguồn gốc.
Tơi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã đưa trong đề tài
nghiên cứu này là trung thực. Các số liệu được trích dẫn rõ nguồn gốc.
Giảng viên hướng dẫn

Sinh viên

TS. Dương Văn Đồn

Nơng Đức Thơng

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm
(Ký, họ và tên)


ii

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là khâu rất quan trọng trong quá trình học tập và rèn
luyện. Qua quá trình thực tập giúp cho mỗi sinh viên củng cố lại kiến thức đã

được học trên ghế nhà trường và ứng dụng vào trong thực tế, đồng thời qua
đó giúp nâng cao trình độ chun mơn cũng như năng lực cơng tác cho sinh
viên để có thể vững vàng khi ra trường và đi xin việc.
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa
Lâm Nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là sự giúp đỡ
tận tình của thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS. Dương văn Đoàn, em đã tiến
hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn
nở trong thân cây Gáo Vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong
Thổ – tỉnh Lai Châu”. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu
nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, cùng tất cả các thầy – cơ đã
tận tình dìu dắt em trong suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt em xin
bày tỏ lòng biết ơn tới giảng viên hướng dẫn thầy giáo, giảng viên hướng dẫn
TS. Dương Văn Đoàn, em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình thầy đã
tận tình chỉ bảo, hướng dẫn để em hồn thành khóa luận này.
Do thời gian và kinh nghiệm cịn hạn chế, bài khóa luận này của em khơng
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các
thầy – cơ giáo và bạn bè để bài khóa luận của em được hồn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019
Sinh viên

NÔNG ĐỨC THÔNG


iii

DANH MỤC VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT

NGHĨA

Hvn

Chiều cao vút ngọn

D1.3

Đường kính của cây tại chiều cao 1.3 m tính từ mặt
đất lên

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

PEG

Polyethylenglycol

Ván MDF

Ván gỗ cơng nghiệp có thành phần là sợi gỗ được chế
biến từ các loại gỗ tự nhiên, chất kết dính và một số
thành phần khác

WPC

Wood Plastic Composite, còn gọi là Gỗ composite


iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Thông tin cơ bản về cây Gáo vàng sử dụng trong nghiên cứu ....... 15
Bảng 4.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ co rút ........................ 21
Bảng 4.2. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ giãn nở ..................... 24
Bảng 4.3. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ
gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ............................................................ 26
Bảng 4.4. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ
gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................. 29
Bảng 4.5. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ
gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ............................................................ 32
Bảng 4.6. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ
gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................. 35


v

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Quy trình xẻ mẫu gỗ cây Gáo vàng cho thí nghiệm ....................... 16
Hình 3.2. Hình vẽ mẫu thí nghiệm .................................................................. 17
Hình 4.1. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ khi co rút . 22
Hình 4.2. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ gốc đến ngọn khi gỗ co rút 23
Hình 4.3. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ khi gỗ giãn nở ...25
Hình 4.4. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ gốc đến ngọn khi gỗ
giãn nở ............................................................................................................. 25
Hình 4.5. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương
xuyên tâm ........................................................................................................ 27
Hình 4.6. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ gốc đến ngọn theo
phương xuyên tâm ........................................................................................... 28
Hình 4.7. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương

tiếp tuyến ......................................................................................................... 30
Hình 4.8. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ gốc đến ngọn theo
phương tiếp tuyến ............................................................................................ 31
Hình 4.9. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương
xuyên tâm ........................................................................................................ 33
Hình 4.10. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ gốc đến ngọn theo
phương xuyên tâm ........................................................................................... 34
Hình 4.11. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ theo
phương tiếp tuyến ............................................................................................ 35
Hình 4.12. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ gốc đến ngọn theo
phương tiếp tuyến ............................................................................................ 36
Hình 4.13. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút theo phương
xuyên tâm ........................................................................................................ 37


vi

Hình 4.14. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút theo phương
tiếp tuyến ......................................................................................................... 38
Hình 4.15. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở theo
phương xuyên tâm ........................................................................................... 39
Hình 4.16. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở theo
phương tiếp tuyến ............................................................................................ 40


vii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii

DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. v
MỤC LỤC ....................................................................................................... vii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 3
1.2.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 3
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 3
1.3. Ý nghĩa của việc nghiên cứu ...................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập .............................................................................. 3
1.3.2. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3
1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4
PHẦN 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................... 5
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu...................................................... 5
2.1.1. Khối lượng riêng của gỗ.......................................................................... 5
2.1.2. Tính chất co rút ....................................................................................... 5
2.1.3. Tính chất giãn nở..................................................................................... 6
2.2. Tình hình nghiên cứu ................................................................................. 7
2.2.1. Trên thế giới ............................................................................................ 7
2.2.2. Trong nước .............................................................................................. 9
2.3. Khái quát về cây Gáo vàng ...................................................................... 12
PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 14


viii

3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................... 14
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 14
3.1.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu .............................................................. 14

3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 14
3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 14
3.3.1. Thiết bị dụng cụ .................................................................................... 16
3.3.2. Phương pháp cân khối lượng riêng khô kiệt (Theo TCVN 8048-2: 2009) ... 16
3.3.3. Phương pháp kiểm tra tính chất co rút theo phương xuyên tâm và tiếp
tuyến (Theo TCVN 8048-13: 2009)................................................................ 17
3.3.3. Phương pháp kiểm tra tính chất giãn nở theo phương xuyên tâm và tiếp
tuyến (Theo TCVN 8048-15: 2009)................................................................ 19
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 21
4.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng....................................................... 21
4.1.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ co rút .............................. 21
4.1.2. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ giãn nở ........................... 24
4.2. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút ......................................................... 26
4.2.1. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc
đến ngọn theo phương xuyên tâm ................................................................... 26
4.2.2. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc
đến ngọn theo phương tiếp tuyến .................................................................... 29
4.3. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở ...................................................... 31
4.3.1. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc
đến ngọn theo phương xuyên tâm ................................................................... 31
4.3.2. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc
đến ngọn theo phương tiếp tuyến .................................................................... 34
4.4. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút và giãn nở............. 37
4.4.1. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút ........................... 37


ix

4.4.2. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở......................... 39
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 41

5.1. Kết luận .................................................................................................... 41
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỢT SỐ HÌNH ẢNH TRONG Q TRÌNH THỰC TẬP


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ở Việt Nam hiện nay, tài nguyên gỗ rừng trồng của nước ta rất phong
phú và đã trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sản
xuất đồ gỗ. Nhu cầu của xã hội về sử dụng gỗ và sản phẩm từ gỗ ngày càng
gia tăng cả về số lượng và chất lượng. Trong khi đó rừng tự nhiên ngày càng
khan hiếm trong khi nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng. Tuy nhiên, gỗ rừng
trồng do sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh tự nhiên tốt song gỗ mềm,
nhẹ tỷ trọng thấp hơn nhiều so với một số loài gỗ rừng tự nhiên, chính vì vậy
gỗ rừng trồng ít được dùng vào sản xuất hàng mộc dân dụng, đặc biệt là hàng
mộc cao cấp và mỹ nghệ, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, nên cịn tồn tại nhiều nhược
điểm như: kích thước không ổn định, dễ biến màu, dễ mục, dễ cháy, dễ bị sâu
nấm, cơn trùng phá hoại và có khả năng hút, nhả ẩm dẫn đến bị thay đổi kích
thước theo các chiều khơng giống nhau, vì thế gỗ dễ bị biến hình, cong vênh,
nứt nẻ. Những nhược điểm này đã mang lại nhiều khó khăn cho việc sản xuất,
tiêu thụ sản phẩm của các xí nghiệp sản xuất và làm giảm hiệu quả sử dụng
tài nguyên gỗ. Do đó, hướng thay thế gỗ mọc nhanh rừng trồng và đưa ra
cơng nghệ tạo ra loại vật liệu có tính chất tốt ngày càng được nhiều nhà khoa
học tập trung nghiên cứu. Một trong những hướng nghiên cứu đó là nghiên
cứu về tính chất co rút và tính chất giãn nở của gỗ đang rất được quan tâm.
Một trong số lồi cây gỗ điển hình đang được quan tâm về chất lượng cũng

như phương thức bảo quản để tăng khả sử dụng đó là cây Cây Gáo vàng. Cây
Gáo vàng là lồi cây hàng đầu về kích thước, có sự phát triển nhanh. Gỗ cây Gáo
vàng có màu vàng nhạt kết cấu đều, sợi gỗ thơ và dài, khơng có mùi vị dị biệt, gỗ
khô nhanh, không dễ nứt nên chế biến rất dễ, tính năng bám sơn tốt. Tính năng


2

lực học của gỗ Gáo vàng thuộc loại trung bình, các tiêu chí chất lượng của gỗ
Gáo Vàng tương đương với gỗ Sa Mộc. Gỗ Gáo Vàng rất thích hợp dùng để sản
xuất đồ gia dụng, đồ thủ công mỹ nghệ, thùng xe, trang trí kiến trúc, là nguyên
liệu rất tốt để làm ván sợi nhân tạo, ván MDF, bột giấy…[11].
Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu biết rõ về các tính chất của gỗ: tính
chất co rút và tính chất giãn nở. Trong quá trình sử dụng và lữu trữ, gỗ ln có
xu hướng hút và nhả ẩm để đạt được đổ ẩm thăng bằng nên trong quá trình gia
công chế biến và sử dụng, đối với mọi loại hình sản phẩm thì nguyên liệu gỗ
phải được hong phơi hoặc sấy khô đến độ ẩm nhất định. Khi hong phơi hoặc
sấy gỗ đến độ ẩm sử dụng luôn luôn xảy ra hiện tượng co rút hoặc giãn nở. Khả
năng co rút hoặc giãn nở của gỗ phụ thuộc vào loại gỗ, khối lượng riêng, vị trí
trong cây và vị trí xẻ gỗ thì sự biến đổi tính chất cũng khác nhau.
Vì vậy việc nghiên cứu, xác định tính chất co rút và giãn nở của gỗ là
một nhiệm vụ quan trọng trong khoa học gỗ nói riêng và trong nghiên cứu
đánh giá giá trị tài nguyên cây gỗ nói chung. Kết quả xác định tính chất co rút
và giãn nở của gỗ là cơ sở khoa học rất cơ bản và quan trọng để tìm hiểu về
bản chất của gỗ, là căn cứ để sử dụng, chế biến, bảo quản gỗ hợp lý, hiệu quả
và tận dụng tối đa tài nguyên gỗ, là những tiêu chí để đánh giá chất lượng
rừng, đánh giá tuyển chọn giống, nghiên cứu những ảnh hưởng của các nhân
tố môi trường, biện pháp kinh doanh.
Tuy nhiên qua tìm hiểu các nghiên cứu về cây Gáo vàng trong nước tôi
nhận thấy rằng nghiên cứu về sự biến đổi các tính chất co rút và tính chất giãn

nỡ trên gỗ cây Gáo vàng được trồng ở Việt Nam thì chưa có nghiên cứu báo
cáo nào tại Việt Nam. Vì vậy tơi chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi tính
chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo vàng (Nauclea orientalis) trồng
ở huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu”.


3

1.2. Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu được sự biến đổi các tính chất liên quan đến độ ổn định kích
thước gỗ bên trong thân cây Gáo vàng.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu được sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ,
từ gốc đến ngọn.
- Nghiên cứu được sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ
tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn.
- Kiểm tra được mối tương quan giữa khối lượng riêng và độ co rút, giãn
nở của gỗ.
1.3. Ý nghĩa của việc nghiên cứu
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập
- Áp dụng được lý thuyết đã học vào thực tiễn và học hỏi thêm được
những kiến thức bổ ích mới ngồi trường.
- Củng cố được kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành cho bản thân
phục vụ cho cơng việc sau này. Tích lũy những kinh nghiệm cho công việc
khi đi làm.
- Rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi
những kinh nghiệm từ thực tế.
1.3.2. Ý nghĩa khoa học
- Qua nghiên cứu thực tiễn đề tài giúp ta làm quên với các nghiên cứu

khoa học, ứng dụng những kiến thức đã học được từ trong nhà trường và thực
tiễn. Củng cố kiến thức cơ sở cũng nhưng chun mơn ngành, sau này có điều
kiện tốt hơn để phục vụ công tác phát triển ngành nông lâm kết hợp trong
khoa lâm nghiệp.


4

- Tạo điều kiện cho sinh viên được tiếp xúc, làm quen với thực tế công
tác nghiên cứu khoa học.
- giúp sinh viên nâng cao trình độ, học hỏi kinh nghiệm trong thực tế để
áp dụng vào việc nghiên cứu khoa học.
- Góp phần hồn chỉnh dữ liệu trong nghiên cứu khoa học về nghiên cứu
chuyên sâu loài cây Gáo vàng.
- Kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học đánh giá được sự biến đổi tính
chất vật lý, cơ học cây Gáo vàng.
1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định được ảnh hưởng của môi trường đến sự co rút và giãn nở bên
trong gỗ cây Gáo Vàng.
- Đề xuất một số giải pháp kiến nghị về phương pháp, cách thức chế biến
và bảo quản gỗ.
- Nâng cao kiến thức thực tế của bản thân phục vụ cho công tác sau khi
ra trường.


5

PHẦN 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

2.1.1. Khối lượng riêng của gỗ
Khối lượng riêng là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong
những lĩnh vực sử dụng khác nhau. Khối lượng riêng có mối liên quan mật
thiết với các tính chất vật lý, cơ học khác của gỗ. Khối lượng riêng liên quan
chặt chẽ đến sức co giãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của
khối riêng là khác nhau. Khối lượng riêng là nhân tố quan trọng đối với khả
năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ.
Khối lượng riêng cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có khối lượng riêng
càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao. Khối
lượng riêng của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó khối
lượng riêng có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ
có khối lượng riêng thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp. Khối lượng
riêng là một nhân tố quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ (Dương
Văn Đoàn và Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [3].
2.1.2. Tính chất co rút
Đối với quá trình co rút từ gỗ tươi, ướt. Trong thực tế khi co dãn người
ta dễ dàng nhận thấy rằng nó khơng đều theo 3 chiều. Sở dĩ có sự sai khác
nhau về co dãn giữa hai chiều dọc thớ và ngang thớ là do sự sắp xếp tế bào và
cấu trúc vách tế bào. Trong thân cây đại bộ phận tế bào xếp dọc thân cây (ở
gỗ lá rộng tổng cộng chiếm khoảng 90% thể tích) chỉ có tia gỗ là sắp xếp theo
chiều ngang thân cây). Theo cấu trúc vách tế bào thì trong mỗi tế bào đại bộ
phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc tế bào. Như vậy ta rút ra một
kết luận: trong cây đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc thân


6

cây. Theo chiều ngang thớ, co dãn xuyên tâm nhỏ hơn theo chiều tiếp tuyến là
do tia gỗ gây nên. Các tế bào tia gỗ nằm vng góc với trục dọc thân cây. Với
mỗi tia gỗ thì co dãn ngang thớ là lớn hơn rất nhiều so với chiều dọc tia gỗ,

chiều ngang tia gỗ chính là chiều tiếp tuyến của thân cây, chiều dọc tia gỗ là
chiều xuyên tâm của thân cây. Sự chênh lệch co dãn theo ba chiều, nhất là
theo hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến dễ gây nên biến hình, cong vênh, nứt
nẻ (Dương Văn Đồn và Ngũn Cảnh Mão, 2010) [3].
2.1.3. Tính chất giãn nở
Sức giãn nở của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong
nước. Tính chất giãn nở của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước, thời
gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như khối lượng riêng, vị trí, chiều
thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu..., trong đó yếu tố ảnh hưởng
nhiều nhất là khối lượng riêng. Khối lượng riêng càng lớn thì khả năng hút
nước càng chậm, gỗ lõi hút nước chậm hơn gỗ giác. Mặt cắt xuyên tâm và mặt
cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì tố
độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước 16 nhanh nhưng không
nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có
ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất, dưới điều kiện áp
suất thường. Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều
đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hồ thớ
gỗ. Trong cơng nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gỗ để lựa chọn độ ẩm gỗ
cho thích hợp. Với loại gỗ có hút nước lớn, tốc độ hút nước nhanh, trong quá
trình nấu bột giấy, dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ. Tuy nhiên trong sản
xuất ván nhân tạo, lượng keo dễ bị thấm sâu, nhiều gây thiếu keo trên bề mặt
dán dính nếu điều chỉnh độ nhớt của keo khơng phù hợp (Dương Văn Đoàn và
Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [3].


7

2.2. Tình hình nghiên cứu
2.2.1. Trên thế giới
Hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu về tính chất của cây Gáo Vàng

nhưng từ những năm 30 thế kỉ trước, các nhà khoa học Nga, Đức... đã nghiên
cứu và công bố tài liệu nói về tính chất của gỗ Mỡ. Các nhà khoa học đã dùng
phương pháp vật lý, hóa học hay kiêm dụng cả hai loại để xử lý gỗ, làm cho
các chất xử lý thấm đọng vào trong các vách tế bào, hoặc làm phát sinh các
mối liên kết giao nhau giữa các thành phần của gỗ, từ đó làm cho mật độ của
gỗ tăng lên, cường độ của gỗ cũng được nâng cao (Đào Xuân Thu, 2011) [6].
Để khắc phục nhược điểm của phương pháp biến đổi tính chất gỗ bằng
phương pháp nhiệt cơ, các nhà khoa học, nhà nghiên cứu đã đưa vào trong gỗ
một số chất hóa học nhằm ổn định hình dạng và kích thước sản phẩm, đồng thời
cũng tăng cường độ chịu lực của gỗ biến tính. Một trong những loại hình sản
phẩm đơn giản nhất khi sử dụng hóa chất là ngâm tẩm. Đó là kiểu biến tính gỗ
khi ngâm ngập gỗ trong dung dịch hóa chất, sau đó loại bỏ bớt nước rồi gia nhiệt
cho keo đóng rắn lại tạo thành sản phẩm khơng thấm nước. Loại hình này có ưu
điểm rất rõ là hệ số co giãn kích thước nhỏ nhưng lại tốn hóa chất (Đào Xuân
Thu, 2011) [6].
Trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói theo
tác giả V.E.Vikhrov sẽ thu được kết quả rất tốt khi sử dụng nhựa P-F để ngâm
gỗ, sau đó trùng ngưng vật liệu này. Các nhựa hòa tan trong nước này sẽ dịch
chuyển vào các cấu trúc của các mao quản và khe hở giữa các vách tế bào gỗ,
khi đó gỗ sẽ ở trạng thái trương nở nhiều nhất. V.M.Khrulev, tại Trường Đại
học Công nghệ Belarutxia đã đề xuất quy trình cơng nghệ biến tính gỗ bằng
nhựa tổng hợp Phenol-Formadehyde- furfural, tạo ra sản phẩm gỗ biến tính có
một loạt tính chất cơ lý và một số tính chất khác cao hơn so với gỗ nguyên liệu.


8

Các nước phát triển đã sử dụng nhiều phương pháp từ đơn giản đến phức
tạp để hoá dẻo gỗ trước khi (hoặc đồng thời) nén ép định hình như: hấp luộc;
gia nhiệt cao tần; gia nhiệt sóng ngắn (phổ biến tại Nhật Bản và hiệu quả hoá

mềm rất tốt); xử lý bằng chất hoá học bằng kiềm như: amoniac, urea (Đào
Xuân Thu, 2011) [6].
Trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói
Stamm là người đầu tiên sử dụng amoniac để hoá mềm gỗ vào năm 1955.
Phương pháp này có ưu điểm hố mềm triệt để hầu như tất cả các loại gỗ lá
rộng; thời gian ngắn, áp lực nén thấp, ít phế phẩm và tỷ lệ phục hồi nhỏ. Các
nhân tố ảnh hưởng đến mức độ hoá mềm gỗ gồm: thời gian, nhiệt độ, áp lực
ngâm tẩm, biện pháp xử lý sau khi hoá dẻo và loại gỗ. Các tính chất của gỗ
thay đổi sau khi được hoá mềm bằng amoniac và sau quá trình nén ép với mức
độ khác nhau, nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ mang tính hệ thống.
Cũng trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã
nói cường độ hóa gỗ do H.S. Chmidt người Đức nghiên cứu và đưa vào sản
xuất năm 1930. Phương pháp này thích hợp với loại gỗ mạch vịng thuộc loại
gỗ giác: ép một miếng kim loại vào đầu mẫu gỗ, rồi đặt mẫu vào thiết bị áp
lực, ở dưới đáy của thiết bị đã có kim loại phải xử lý. Đưa thiết bị vào trong
lị (có kích thước 0.3 x 5 x 5m) và đóng thiết bị lại rồi hút chân không, tăng
nhiệt độ lên 130 - 150 độ C, kim loại nóng chảy, gỗ bị dìm xuống dưới mặt
kim loại nóng chảy. Sau đó loại bỏ chân khơng rồi tăng áp lên tới 4-16.6 MPa,
duy trì thời gian xử lý trong khoảng 20-60 phút, loại bỏ áp suất, mở thùng,
làm lạnh trước khi kim loại đóng rắn rồi lấy mẫu ra, cạo sạch kim loại dính
trên bề mặt, nhiệt độ xử lý khoảng 200 độ C, áp suất xử lý: 0.35 MPa. Do đặc
điểm đó khối lượng riêng tăng rất lớn, đặc biệt là độ cứng tĩnh và khả năng
chống cháy.


9

Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, người ta sử dụng gỗ cường hóa làm ổ
đỡ chân vịt tàu thủy. Sau khi đưa vào gỗ một số cao phân tử phân tử lượng
thấp hoặc cacbua hydro khơng bão hịa có cầu đơi. Lợi dụng năng lượng của

tia chiếu xạ, chất xúc tác gia nhiệt mà làm cho các hóa chất trên kết hợp với
gỗ và đóng rắn lại, gỗ được làm như vậy gọi là gỗ polyme phức hợp (viết tắt
là WPC). WPC so với gỗ ngun thì tính ổn định kích thước rất cao. Các loại
chỉ tiêu: cường độ (độ rắn, ép, chịu mài mòn) đều tăng lên rất nhiều, ngoại
quan đẹp, bảo dưỡng đơn giản, bền lâu là vật liệu kiến trúc tốt (Đào Xuân
Thu, 2011) [6].
Đầu những năm 1960, các nhà khoa học Mỹ, Liên Xô (cũ) đã dùng tia γ
chiếu xạ gây phản ứng đa tụ ở các đơn thể tẩm vào trong gỗ tạo nên sản phẩm
chất lượng cao WPC, sau đó nhiều quốc gia, nhiều nhà khoa học đã sử dụng
nhiều nguồn năng lượng khác nhau trong đó có cả năng lượng nguyên tử vào
mục đích này (Đào Xuân Thu, 2011) [6].
Từ xa xưa, con người đã biết dùng Polyethylenglycol để bảo quản gỗ.
Gỗ được ngâm tẩm quét Polyethylenglycol (PEG) rất có hiệu quả làm giảm sự
trương nở, co rút của gỗ, phòng ngừa sự biến dạng, cong vênh, nứt vỡ do
nguyên nhân trên gây nên. Polyethylenglycol được sử dụng rộng rãi trong
việc bảo quản gỗ cổ xưa. Ví như, gỗ cổ xưa bị chôn vùi dưới sông băng hơn 3
vạn năm tại Mỹ - Gỗ tàu thuyền của chiến hạm Wasa bị chìm đắm tại cảng
Thụy Điển, quần thể kiến trúc tại các đền cổ của Nhật Bản, tất cả ñều được xử
lý bảo quản bằng PEG mà hiệu quả mỹ mãn. Mấy năm gần đây Trung tâm kỹ
thuật bảo hộ văn vật của tỉnh Thiểm Tây - Trung Quốc cũng đã triển khai
nghiên cứu về phương diện này (Đào Xuân Thu, 2011) [6].
2.2.2. Trong nước
Việc nghiên cứu sử dụng các sản phẩm gỗ ở Việt Nam đến nay vẫn còn
ở mức độ phịng thí nghiệm nhưng từ những năm 60 của thế kỷ XX, nhà máy


10

gỗ Cầu Đuống đã sản xuất sản phẩm tay đập và thoi dệt từ ván mỏng dán ép
nhiều lớp, có thể coi đây là sản phẩm gỗ biến tính đầu tiên ở Việt Nam, theo

phương pháp nhiệt - hoá - cơ (Đào Xuân Thu, 2011) [6].
Trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói
cuối những năm 1980, Nguyễn Trọng Nhân và cộng sự ở Viện Công Nghiệp
Rừng (Viện KHLN Việt Nam ngày nay) đã nghiên cứu tẩm dung dịch
Phenolformaldehyd và nén ép với tỷ suất nén 40 - 45% nhằm biến tính gỗ
Vạng Trứng để làm thoi dệt, theo phương pháp nhiệt - hoá - cơ. Kết quả đã
nâng cao độ bền cơ học, độ cứng gấp 2 - 3 lần gỗ nguyên.
Nghiên cứu về lồi Lát Mêhicơ của Đỗ Văn Bản và Lưu Quốc Thành
(2002) [1] đã cho biết hệ số co rút thể tích của Lát Mêhicơ là 0.39 và 0.41%
gỗ được xếp vào nhóm những loại gỗ co rút "Trung bình", có thể so sánh với
các loại gỗ như Bồ kết, Cà ổi, Máu chó lá to, Sâng, Thơi ba, Vàng kiêng,... Gỗ
có khả năng chịu nén dọc chỉ ở mức độ "Trung bình", tương đương với một
số loại gỗ như Lim vang, Mán đỉa, Mỡ vàng tâm, Thôi chanh, Thôi ba, Trám
hồng,... Sức chịu uốn của gỗ từ "Thấp" đến "Rất thấp", tương đương với một
số loại gỗ như: Sấu, Máu chó lá to, Gù hương, Lát khét, Chặc khế, Xoan ta,
Mỡ hải nam, Vạng,… Gỗ có khả năng chịu uốn va đập "Thấp", tương đương
với các loại gỗ như Re xanh, Mít mật, Bản xe, Bồ kết, Cồng sữa, Máu chó lá
to, Mỡ vàng tâm, Núc nác,... Nhìn chung, gỗ cây Lát Mêhicơ nhẹ và mềm, có
khả năng dễ ngâm tẩm bảo quản hoặc tẩm keo để biến tính gỗ, dễ sấy khô,
khả năng chịu lực thấp, kém dẻo dai và kém đàn hồi. Đối chiếu với tiêu chuẩn
"TCNV 1072-71 Gỗ - Phân nhóm theo tính chất cơ lý", gỗ cây Lát Mêhicơ
chỉ có thể xếp vào nhóm V – nhóm của các loại gỗ có cường độ thấp, không
dùng được cho các cấu kiện chịu lực trong xây dựng và kiếm trúc.
Nghiên cứu sự thay đổi của tính chất vật lý, cơ học, hoá học của gỗ Sa
Mộc và gỗ Mỡ theo tuổi cây làm cơ sở cho việc sử dụng hai loại gỗ này trong


11

công nghiệp sản xuất ván ghép thanh, đã nghiên cứu một cách rất cơ bản về

tính chất vật lý, cơ học, hoá học của gỗ Sa Mộc và gỗ Mỡ. Kết quả nghiên cứu
cho thấy gỗ Mỡ phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng như: sản xuất đồ mộc,
ván nhân tạo, bột giấy (Phạm Văn Chương và Vũ Mạnh Tường 2013) [2]…
Nguyễn Quý Nam (2006) [5] đã nghiên cứu sự biến động về chiều dài
sợi và khối lượng thể tích theo phương bán kính và theo chiều cao thân cây
Bạch đàn trắng (Eucalypnus camaldulensis Dehnh).
Nguyễn Tử Kim (2009) [10] đã nghiên cứu sự biến động tính chất gỗ
Keo lai theo vùng sinh thái, trong đó tác giả có nghiên cứu sự biến động khối
lượng thể tích của gỗ Keo lai theo chiều ngang thân cây, làm cơ sở cải thiện
chất lượng gỗ Keo lai.
Sichaleune Oudone, Nguyễn Văn Thiết (2016) [7] đã nghiên cứu sự thay
đổi khối lượng thể tích và độ co rút của gỗ Bạch đàn trắng (Eucalypnus
camaldulensis Dehnh) theo chiều cao và chiều ngang thân cây.
Hoàng Thị Hiền và cộng sự (2017) [4] đã nghiên cứu về sự ảnh hưởng của
vị trí trong cây theo phương bán kính đến độ co rút của gỗ Keo tai tượng (Acacia
mangium Willd) và Keo lá tràm (Acacia auriculifomis A. Cunn. Ex Benth).
Dương Văn Đoàn, Nguyễn Cảnh Mão (2018) [3] đã nghiên cứu ảnh
hưởng của q trình xử lí nhiệt độ cao đến tính chất cơ lý của gỗ Bồ Đề
(Styrax tonkinensis)
Nghiên cứu về loài Xoan ta ở miền Bắc Việt Nam của Dương Văn Đoàn
và Junji Matsumara (2018) [9]. Nghiên cứu này đã định lượng các biến thể
trong thân cây theo độ co rút xuyên tâm, độ co rút tiếp tuyến và tỉ lệ tiếp
tuyến/xuyên tâm được trồng ở hai địa điểm khác nhau ở miền Bắc.
Nghiên cứu về loài Sa Mộc dầu (Cuninghamia Konishii Hayata) tại Hà
Giang của Hồ Ngọc Sơn và Nguyễn Thị Tuyên (2018) [8] đã kết luận gỗ Sa
Mộc dầu có hệ số co rút thể tích thấp là thuận lợi cho q trình phơi sấy và sử


12

dụng sau này ít bị nứt, vỡ. Gỗ ít bị bị co rút, giãn nở nên phù hợp làm đồ thủ
cơng mỹ nghệ.
Ở nước ngồi cơng nghệ biến tính gỗ đã phát triển khá lâu. Do tính ổn định
kích thước tốt, tính chất cơ học, chịu mài mịn và chịu uốn cũng vậy nên gỗ biến
tính được sử dụng rộng rãi và thực tế một số nước như: Mỹ, Pháp, Đức, Ba Lan,
Canada… đã nghiên cứu và tạo ra những sản phẩm gỗ biến tính có chất lượng
đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của một số ngành: vật liệu kiến trúc, vật
liệu công nghiệp, đồ mộc và công nghệ phẩm, dụng cụ văn thể (Đào Xuân Thu,
2011) [6]…
Tại Việt Nam, các nghiên cứu của các tác giả nêu trên về tác động của
PEG vào một số loại gỗ nghiên cứu cũng đơn thuần dựa trên kết quả nghiên
cứu thực nghiệm, tài liệu về biến tính gỗ bằng PEG khơng nhiều, cơ chế và
bản chất của q trình biến tính hố học bằng PEG vẫn cịn là vấn đề chưa rõ.
Do đó để áp dụng vào thực tế sản xuất tạo ra các loại gỗ biến tính (bằng
cách ngâm tẩm PEG) tại Việt Nam là vấn đề cần phải nghiên cứu bài bản và
đi sâu hơn làm để làm cơ sở cho chế biến, bảo quản và sử dụng gỗ.
2.3. Khái quát về cây Gáo vàng
Cây Gáo vàng (Thiên Ngân) có tên khoa học là Nauclea orientalis, có đặc
điểm thân trịn, thẳng đứng. Hiện loại cây này đã có mặt tại các nước như Việt
Nam, Trung Quốc, Srilanka, Philippin, Ấn Độ, Thái Lan, Myanmar, Indonesia…
Cây có đặc tính sinh trưởng nhanh, sau 5-10 năm đã thành cây gỗ lớn. Nếu thâm
canh cao thì chỉ từ sau 5-8 năm đã thu hoạch được cây có kích thước tối đa, đặc
biệt loại cây này có khả năng tái sinh cao sau khi đã thu hoạch [11].
Mật độ trồng khoảng 1000 cây/ha, cây đặc biệt dễ trồng trên nhiều loại
đất, tái sinh được. Sau khoảng 5 năm trồng, cây sẽ đạt vành thân từ 120160cm, chiều cao tối đa đạt 12m, tính ra bình quân mỗi cây cho 1 khối gỗ.
Như vậy mỗi ha sẽ thu được khoảng 500-600 khối gỗ, bán với giá thị trường


13

hiện tại với giá thấp nhất khoảng 1,5 triệu đồng/khối thì đã thu được 750 triệu
đồng/ha. So với cây tràm hoặc keo sau 5 năm chỉ thu hoạch tối đa đạt khoảng
70 triệu đồng/ha, thì cây thiên ngân cho thu nhập cao gấp 10 lần. Nếu thành
công, cây Gáo vàng sẽ là hướng đi mới đầy triển vọng trên địa bàn các tỉnh
trong tương lai [11].
Cây Gáo vàng có thân thẳng đứng, gỗ vàng nhạt kết cấu đều, sợi gỗ thơ
và dài, khơng có mùi vị dị biệt, gỗ khơ nhanh, khơng dễ nứt nên chế biến rất
dễ, tính năng bám sơn tốt [11].
Tính năng lực học của gỗ Gáo vàng thái lan thuộc loại trung bình, các
tiêu chí chất lượng của gỗ Gáo vàng tương đương với gỗ Sa Mộc.
Gỗ Gáo vàng vẫn được dùng để sản xuất đồ gia dụng, đồ thủ cơng mỹ
nghệ, thùng xe, trang trí kiến trúc, là nguyên liệu rất tốt để làm ván sợi nhân
tạo, ván MDF, bột giấy...
Vỏ gỗ Gáo vàng, rễ Gáo vàng có thể làm thuốc, lá Gáo vàng có thể dùng
làm - thức ăn chăn ni.
Với đặc tính thân cao, lá to, tán đứng cao vút, bề thế, Gáo vàng cịn là
một loại cây q trong cơng viên, lâm viên…[11].
Giống Gáo vàng với giá trị kinh tế cao, thu hoạch sớm, trong bối cảnh
nông dân Việt Nam đang trong thời kỳ khơng biết trồng cây gì mang lại hiệu
quả kinh tế cao thì cây Gáo vàng là 1 trong những cây chúng ta cần được đầu
tư trồng để mang lại hiệu quả kinh tế cũng như trồng rừng [11].


14

PHẦN 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Là cây Gáo Vàng 15 năm tuổi được

trồng ở xã Dào San - huyện Phong Thổ - tỉnh Lai Châu.
- Tên khoa học: Nauclea orientalis.
- Thuộc họ: Rubiaceace (Cà phê).
3.1.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên.
- Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 01/01/2019 đến 30/05/2019.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu sự biến đổi khối lượng riêng gỗ theo hướng từ tâm ra vỏ và
từ gốc đến ngọn.
- Nghiên cứu sự biến đổi độ co rút và giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và
từ gốc đến ngọn.
- Tìm hiểu mối tương quan giữa khối lượng thể tính gỗ và độ co rút, giãn
nở của gỗ.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
Chọn 3 cây Gáo vàng 15 năm tuổi từ rừng trồng Gáo vàng dựa trên thân
thẳng, khơng có các biểu hiện về khuyết tật và sau bệnh được trồng tại xã Dào
San - huyện Phong Thổ - tỉnh Lai Châu. Đường kính tại 1.3 m tính từ mặt đất
của mỗi cây sẽ được đo và đánh dấu tại vị trí Bắc – Nam trước khi chặt. Sau
khi chặt chiều cao của mỗi cây được đo. Thông tin cơ bản của các cây mẫu
được trình bày trong bảng 3.1.