Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây mỡ manglietia conifer dandy trồng ở huyện na rì tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------o0o--------------

NGUYỄN VIỆT ÁNH
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CO RÚT VÀ GIÃN NỞ TRONG THÂN
CÂY MỠ (Manglietia conifer Dandy) TRỒNG Ở HUYỆN NA RÌ -TỈNH BẮC KẠN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo:

Chính quy

Chun ngành:

Nơng lâm kết hợp

Khoa:

Lâm nghiệp

Khóa học:

2015 – 2019

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Dương Văn Đoàn

Thái Nguyên - năm 2019

i

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 trườngvà 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 đẻ 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 cơ 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 Mỡ (Manglietia conifer Dandy) trồng ở huyện Na
Rì – tỉnh Bắc Kạn”. 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, 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 – cô giáo và bạn bè để bài khóa luận của em được hồn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 13 tháng 06 năm 2019
Sinh viên

Nguyễn Việt Ánh

ii

LỜI CAM ĐOAN
Đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn
nở trong thân cây Mỡ (Manglietia conifer Dandy) trồng ở huyện Na Rì –
tỉnh Băc Kạn”, 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.
Thái Nguyên, ngày 13 tháng 06 năm 2019
Xác nhận của GVHD

Người viết cam đoan

Đồng ý cho bảo vệ kết quả trước

(Ký, ghi rõ họ tên)

hội đồng khoa học
(Ký, ghi rõ họ tên)

TS. Dương Văn Đoàn

Nguyễn Việt Ánh

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên
Đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu!

(Ký, họ và tên)


iii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Thông tin cơ bản về số liệu cây Mỡ sử dụng trong nghiên cứu này......13
Bảng 4.1: Kết quả sự biến đổi khối lượng thể tích co rút ............................... 18
Bảng 4.2. Kết quả sự biến đổi khối lượng thể tích theo tính chất giãn nở ..... 21
Bảng 4.3: Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo chiều xuyên tâm ............ 23
Bảng 4.4: Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo chiều tiếp tuyến ............. 26
Bảng 4.5: Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo chiều xuyên tâm ......... 29
Bảng 4.6: Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo chiều tiếp tuyến .......... 31


iv

DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Quy trình xẻ mẫu gỗ cây Mỡ cho thí nghiệm ................................. 14
Hình 4.1. Sự biến đổi khối lượng thể tích từ tâm ra vỏ theo tính chất co rút . 19
Hình 4.2. Sự biến đổi khối lượng thể tích theo hướng từ gốc đến ngọn
theo tính chất co rút ......................................................................................... 20
Hình 4.3. Sự biến đổi khối lượng thể tích từ tâm ra vỏ theo tính chất giãn nở .. 21
Hình 4.4. Sự biến đổi khối lượng thể tích từ gốc đến ngọn theo tính chất giãn nở 22
Hình 4.5. Đồ thị sự biến đổi tính chất co rút từ tâm ra vỏ theo chiều xuyên tâm.... 24
Hình 4.6. Đồ thị sự biến đổi tính chất co rút từ gốc đến ngọn theo chiều xuyên
tâm ................................................................................................................... 25
Hình 4.7. Sự biến đổi tính chất co rút từ tâm ra vỏ theo chiều tiếp tuyến ...... 27
Hình 4.8. Sự biến đổi tính chất co rút từ gốc đến ngọn theo chiều tiếp tuyến 28

Hình 4.9. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ tâm ra vỏ theo phương xuyên tâm ...... 29
Hình 4.10. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm..30
Hình 4.11. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ tâm ra vỏ theo phương tiếp tuyến .........32
Hình 4.12. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ gốc đến ngọn theo phương tiếp
tuyến ................................................................................................................ 33
Hình 4.13. Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính
chất giãn nở theo chiều xuyên tâm .................................................................. 34
Hình 4.14. Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính
chất giãn nở theo chiều tiếp tuyến................................................................... 35
Hình 4.15. Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính
chất co rút theo chiều xun tâm..................................................................... 36
Hình 4.16. Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính
chất co rút theo chiều tiếp tuyến ..................................................................... 36


v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT

GIẢI THÍCH

KLTT

Khối lượng thể tích

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

CS

Cộng sự

XT

Xuyên tâm

TT

Tiếp tuyến


vi

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................. Error! Bookmark not defined.
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 nghiên cứu của đề tài .................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4
PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ...................................................... 5
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu...................................................... 5
2.1.1. Tính chất hút nước của gỗ ....................................................................... 5
2.1.2. Tính chất thốt ẩm của gỗ ..................................................................... 5
2.1.3. Khối lượng thể tích của gỗ ...................................................................... 6
2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ................................................................ 6
2.2.1. Trên thế giới ............................................................................................ 6
2.2.2. Trong nước .............................................................................................. 8
2.3. Khái quát về cây Mỡ ................................................................................ 10
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 12
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 12


vii

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 12

3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 12
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 12
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 12
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 12
3.4.1. Thu thập mẫu......................................................................................... 12
3.4.2. Phương pháp thí nghiệm ....................................................................... 14
3.4.2.1. Thiết bị, dụng cụ. ............................................................................... 14
3.4.2.2 Phương pháp đo khối lượng thể tích (theo TCVN 8048-2: 2009) ...... 15
3.4.2.3. Phương pháp đo tính chất co rút theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến
(theo TCVN 8048-13: 2009) ........................................................................... 15
3.4.2.4. Phương pháp đo tính chất giãn nở theo phương pháp xuyên tâm và
tiếp tuyến.(theo TCVN 8048-15 : 2009) ......................................................... 16
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 18
4.1. Sự biến khối lượng thể tích ...................................................................... 18
4.1.1. Sự biến đổi khối lượng thể tích theo tính chất co rút ............................ 18
4.1.2. Sự biến đổi khối lượng thể tích theo tính chất giãn nở ......................... 20
4.2. Sự biến đổi các tính chất co rút ................................................................ 22
4.2.1. Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều xuyên tâm ................................ 22
4.2.2. Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều tiếp tuyến................................. 26
4.3. Sự biến đổi các tính chất giãn nở ............................................................. 28
4.3.1. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ tâm ra vỏ ............................................ 28
4.2.2. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo chiều tiếp tuyến .............................. 31
4.4. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất giãn nở, co rút .... 34
4.3.1. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất giãn nở ............ 34
4.3.2. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất co rút ............... 36


viii

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 38

5.1. Kết luận .................................................................................................... 38
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 40
PHỤ LỤC BẢNG .......................................................................................... 42
PHỤ LỤC ẢNH ............................................................................................. 44


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
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, gỗ rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm.
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, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, nên còn tồn tại nhiều nhược điểm như: kích thước
khơng ổn định, dễ biến màu, dễ mục, dễ cháy, dễ bị sâu nấm, côn 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 ngun gỗ.
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 Mỡ. Mỡ
(Manglietia conifer Dandy) gỗ Mỡ trắng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng ở
độ ẩm 15% là 0.480. Dăm mịn, thịt đều, ít co rút, ít nứt nẻ, ít bị mối mọt và
mục. Chịu được mưa nắng, dễ cưa xẻ, bào trơn, tiện, chạm trổ, bắt sơn, đóng
đinh. Là loại gỗ tốt được nhân dân ưa chuộng. Thường gỗ mỡ được dùng vào

nhiều công việc: Làm cột, kèo nhà, làm các vật dụng trong gia đình, làm nhà.
Mỡ là cây gỗ được ưu tiên trong chương trình trồng rừng (Viện nghiên cứu và
phát triển Lâm Nghiệp, 2014) [12].
Gỗ thuộc nhóm IV bảng phân loại tạm thời các loại gỗ sử dụng, phân
loại nhóm gỗ rừng Việt Nam (Nguyễn Đình Hưng, 1977) [5].


2

Nghiên cứu, xác định tính chất sự biến đổi chất co rút, 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 sự biến đổi 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 và hiệu quả 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. Nhiệm vụ nghiên cứu xác định sự biến đổi tính
chất co rút và giãn nở của gỗ phải là một hoạt động khoa học thường xuyên
phục vụ cho nghiên cứu, sản xuất trong mỗi thời kỳ. Mà việc sử dụng gỗ để
làm đồ nội thất thì tính chất quan trọng nhất đó tính co rút và giãn nở. Tính co
rút và giãn nở của gỗ khơng chỉ gây khó khăn trong q trình gia cơng, chế
biến, sử dụng, mà cịn hạn chế khả năng sử dụng gỗ trong mơi trường có sự
biến động lớn về độ ẩm.
Như vậy, nghiên cứu xác định sự biến đổi định tính chất co rút và giãn
nở của gỗ ở nước ta có một ý nghĩa to lớn, nhưng kết quả nghiên cứu từ trước
cho đến nay còn rất hạn chế cả về số lượng và chất lượng, cịn q ít so với tài
ngun rừng ở nước ta, đã không đáp ứng được những nhu cầu, đòi hỏi của
phát triển kinh tế xã hội ở nước ta, đặc biệt trong sự nghiệp cơng nghiệp hố,
hiện đại hố đất nước.
Cần nghiên cứu tính chất co rút và giãn nở này từ tâm ra vỏ, từ gốc đến

ngọn là rất quan trọng vì gỗ là vật liệu sinh học nên tính chất gỗ có thể biến
đổi ở các vị trí khác nhau trong thân cây, từ các nghiên cứu này mà người sản
xuất có thể lựa chọn được sản phẩm gỗ có tính chất co rút giãn nở phù hợp
với mục đích sản xuất. Từ đó tối ta được nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng,
nâng cao hiệu quả kinh tế.


3

Tuy nhiên qua tìm hiểu các nghiên cứu về cây Mỡ trong nước tôi nhận
thấy rằng nghiên cứu về sự biến đổi các tính chất co rút và giãn nở trên gỗ cây
Mỡ được trồng ở Việt Nam thì chưa có nhiều nghiên cứu, báo cáo tại Việt
Nam. Vì vậy tơi chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và
giãn nở trong thân cây Mỡ (Magnolia conifer Dandy) trồng ở huyện Na Rì,
tỉnh Bắc Kạn” là rất cần thiết.
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 của cây Mỡ
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu được sự biến đổi khối lượng thể tích (KLTT) theo hướng
từ tâm ra vỏ, từ gốc cho đến ngọn.
- Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ tâm
ra vỏ, từ gốc đến ngọn.
- Kiểm tra được mối tương quan giữa KLTT và các tính chất co rút,
giãn nở của gỗ.
1.3. Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài
1.3.1. 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 như 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.
- Tạo điều kiện cho sinh viên được tiếp xúc, làm quen với thực tế công
tác nghiên cứu khoa học.


4

- 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 Mỡ.
- Kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học đánh giá được sự biến đổi
tính chất co rút và giãn nở của cây Mỡ.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực và chính xác.
- Trên cơ sở nghiêm cứu sự thay đổi một số tính chất vật lý và cơ học
của gỗ Mỡ.
- Đề xuất một số giải pháp kiến nghị về phương pháp, cách thức chế
biến và bảo quản gỗ Mỡ.


5

PHẦN 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
2.1.1. Tính chất hút nước của gỗ
Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong

nước. Tính chất hút nước 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 thể tích, 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 thể tích. Khối lượng thể tích 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 Đồn và cs, 2010) [3].
2.1.2. Tính chất thốt ẩm của gỗ
Đối với q trình thốt ẩm 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


6

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 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 cs, 2010) [3].
2.1.3. Khối lượng thể tích của gỗ
KLTT là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong những lĩnh
vực sử dụng khác nhau. KLTT có mối liên quan mật thiết với các tính chất vật
lý, cơ học khác của gỗ. KLTT liên quan chặt chẽ đến sức co giãn của gỗ, theo
các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối thể tích là khác nhau. KLTT là
nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng
truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ. KLTT cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có
KLTT càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mịn cao.
KLTT của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó KLTT có ảnh
hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ có khối lượng thể tích
thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp. KLTT là một nhân tốc quan trọng
trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ (Nguyễn Quý Nam và cs, 2006) [7].
2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
2.2.1. Trên thế giới
Từ những năm 30 thế kỉ trước, các nhà khoa học Nga, Đức... đã nghiên
cứu và cơng bố tài liệu nói về tính chất của gỗ Mỡ. Các nhà khoa học đã dùng


7

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.
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 nhàm 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.
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.
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) [8].
Năm 1965, Phillips đã tổng hợp các phương pháp và thiết bị dùng để xác
định khối lượng thể tích của các mẫu gỗ có kích thước nhỏ và ơng có kết luận


8

rằng xác định khối lượng thể tích cơ bản là phù hợp nhất bằng cách lấy khối
lượng gỗ khô kiệt chia cho thể tích gỗ tươi hoặc ướt. Thể tích của các mẫu gỗ

có thể được xác định bằng nhiều cách khác nhau. Với các mẫu có hình khối
thì phương pháp đơn giản nhất là đo kích thước mẫu càng chính xác càng tốt
và tính thể tích. Nếu các mẫu có hình thù bất thường, thể tích mẫu có thể được
xác định bằng phương pháp nhúng nước hoặc dùng thể tích kế (thể tích là
mức chất lỏng chênh lệch ở các thời điểm trước và sau khi nhấn hoàn toàn
trong khối chất lỏng) (Suleyman Korkut, 2011) [15].
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 (Trần Văn Chứ, 2003) [1]. Ví dụ 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.
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. Những năm 60 của thế kỷ XX, nhà máy 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.
Phạm Văn Chương ở Trường Đại học Lâm nghiệp trong Đề tài Khoa
học Công nghệ cấp bộ (2005) [2]: “Nghiên cứu sự thay đổi của tính chất vật


9

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 công nghiệp sản xuất ván ghép thanh”, đã

nghiên cứu một cách rất cơ bản về tính chất vật lý, cơ học, hố 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… Tuy nhiên về
đặc tính cơng nghệ và tính năng sử dụng, gỗ Mỡ còn một số tồn tại như: cấu
tạo khơng đều theo phương bán kính làm cho gỗ dễ bị biến dạng trong quá
trình sử dụng, gỗ rất dễ bị nấm, mốc phá hoại, độ bền tự nhiên thấp.
Công nghệ biến tính gỗ đã phát triển khá lâu ở nước ngồi. Do tính ổn
định kích thước tốt, tính chất cơ học, chịu mài mòn 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 u 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...
Hoàng Thị Hiền và cộng sự, 2016 [6] đã nghiên cứu 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) vào năm 2006, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH sinh viên năm 2016,
Trường Đại học Lâm Nghiệp.
Nguyễn Quý Nam (2006) [7] đã nghiên cứu sự biến động về chiều dài
sợi và khối lượng thể tích theo phương bán kính và chiều cao thân cây Bạch
đàn trắng (Eucalypnus camaldulensis Dehnh).
Nguyễn Tử Kim (2009) [14] 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 Khối lượng thể tích của gỗ Keo lai theo chiều ngang thân cây, là cơ sở
cải thiện chất lượng gỗ Keo lai.


10

Hồ Ngọc Sơn, Nguyễn Thị Tuyên tại năm 2018 [11], nghiên cứu một
số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Sa Mộc Dầu (Cuninghamia konishii

Hayata) tại Hà Giang, Tạp chí Khoa Học và Cơng Nghệ số 1 – 2018, trường
Đại học Nơng Lâm Thái Ngun. Nói về sự co rút, giãn nở và độ bền uốn tĩnh
của gỗ.
Dương và Junji Matsumura, năm 2018 [13]. Đã chỉ ra nghiên cứu về
loài Xoan ta ở miền Bắc Việt Nam để định lượng các biến thể trong thân cây
theo độ co rút tiếp tuyến (αT), độ co rút xuyên tâm (αR) và tỷ lệ co rút tiếp
tuyến/ xuyên tâm của Mela aenedarach được trồng ở hai địa điểm khác nhau ở
miền Bắc Việt Nam. Các giá trị tổng thể của αT, αR và αT/αR lần lượt là 7.05%,
4.38% và 1.64%. Tăng dần theo hướng từ tâm ra vỏ.
Shichaleune Oudone, Nguyễn Văn Thiết (2016) [9] đã nghiên cứu sự
thay đổi khối lượng riêng và độ co rút của gỗ Bạch đàn trắng (Eucalypnus
camaldulensis Dehnh) theo chiều cao và chiều ngang thân cây. Các tác giả kết
luận khối lượng riêng và độ co rút của gỗ Bạch đàn trắng có thay đổi lớn theo
chiều cao thân cây, còn theo chiều ngang thân cây mức độ thay đổi của tính
chất này khơng lớn.
2.3. Khái quát về cây Mỡ
- Tên loài cây: cây Mỡ
- Tên khoa học: Manglietia conifer
- Họ Mộc Lan: Magnoliaceae
Cây gỗ cao 25 - 30m. Thân thẳng, trịn, tán hình chóp, vỏ màu xám, có
nhiều lỗ bì nhỏ, thịt vỏ màu trắng. Lá non mọc cách, phiến hình trứng ngược
hoặc trái xoan, đầu nhọn hoặc thành góc tù. Gân nổi rõ ở cả 2 mặt, cuống lá
mảnh dài. Hoa lưỡng tính, màu trắng phớt vàng, mọc đơn độc ở đầu cành.
Theo số liệu thống kê trên nhiều loại lập địa, sinh trưởng trung bình của
cây có thể cao từ 1,4-1,6m/ năm, đường kính thường tăng từ 1,4-1,6cm/ năm.


11

Mùa ra hoa thường từ tháng 2 đến tháng 4. Qủa chín từ tháng 9 đến

tháng 10.
Gỗ có giác lõi phân biệt rõ ràng, dác màu xám nhạt, lõi màu vàng nhạt.
Gỗ mềm, thớ thẳng và mịn, vòng năm dễ nhận biết.
Là lồi cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, thích hợp với vùng nhiều mưa
ẩm, đất tốt, thoát nước. Khả năng tái sinh hạt tốt, đâm chồi khá mạnh.
( [16].


12

PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là sự biến đổi về tính chất co rút và giãn nở trên
gỗ Mỡ được khai thác ở huyện Na Rì - tỉnh Bắc Kạn ở 10 năm tuổi.
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu về tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ gốc đến ngọn,
từ tâm ra vỏ của gỗ Mỡ.
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
- Địa điểm: Gỗ Mỡ được khai thác từ rừng trồng thuần loài tại xã
Dương Sơn, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn.
- Thời gian tiến hành: từ ngày 01 tháng 01 năm 2019 đến ngày 30 tháng
05 năm 2019.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu sự biến đổi KLTT gỗ theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc
đến ngọn của gỗ Mỡ.
- Nghiên cứu sự biến đổi co rút và giãn nở theo hướng từ tâm đến vỏ và từ
gốc đến ngọn của gỗ.

- Tìm hiểu mối tương quan giữa KLTT gỗ và các tính chất co rút – giãn nở
của gỗ.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Thu thập mẫu
Chọn 3 cây Mỡ 10 năm tuổi từ rừng trồng. Gỗ Mỡ có thân thẳng, thân
cây không bị khuyết tật và sâu bệnh được trồng ở rừng trồng thuần loài Mỡ


13

tại xã Dương Sơn, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn. Đường kính tại 1.3m tính từ
mặt đất của mỗi cây sẽ được đo và đánh dấu 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.
Bảng 3.1: Thơng tin cơ bản về số liệu cây Mỡ sử dụng trong
nghiên cứu này
D1.3 (cm)

Hvn (m)

1

27,0

24,0

2

22,0

24,5

3

31,5

28,0

Tên Cây

Trong đó:
- D1.3: Vị trí chiều cao 1.3 m của cây tính từ mặt đất lên (m).
- Hvn: Chiều cao của cây (m).
Từ mỗi cây các khúc gỗ dài 50 cm sẽ được cắt lần lượt ở các vị trí 0.3,
1.3, 2.3, 3.3 và 4.3 m từ mặt đất lên. Sau đó từ mỗi khúc, 1 tấm ván dày 6cm
được xẻ đi qua tâm của khúc gỗ. Tổng số tấm ván xẻ được là 15 tấm. Các tấm
ván được để khô tự nhiên cho ráo nước trong 1 tháng. Sau đó từ mỗi tấm các
mẫu gỗ có kích thước 2 (xun tâm) × 2 (tiếp tuyến) × 2 (chiều dài) cm được
cắt theo hướng phía Bắc tại các vị trí 10, 50 và 90% chiều dài bán kính gỗ từ
tâm ra vỏ như hình 3.1. Tại mỗi vị trí bán kính, 4 mẫu được cắt để đo tính
chất cho rút và 4 mẫu được cắt cho tính chất giãn nở. Như vậy từ mỗi khúc ở
3 vị trí cắt được 24 mẫu. Như vậy tổng số mẫu từ 3 cây (15 khúc) là 360 mẫu
cho cả tính chất co rút và giãn nở.


14

4.3 m

3.3 m

2.3 m

50 cm

50 cm

1.3 m
Hướng Bắc
0.3 m

90% 10% 50%

Hình 3.1. Quy trình xẻ mẫu gỗ cây Mỡ cho thí nghiệm
3.4.2. Phương pháp thí nghiệm
3.4.2.1. Thiết bị, dụng cụ.
- Thước Panme (Chính xác đến 0.02 mm)
- Cân chính xác đến 0.01 g.


15

- Tủ sấy gỗ để làm khô gỗ ở nhiệt độ (103 ± 2) °C.
- Bình chứa nước cất.
- Bình hút ẩm, có chứa chất hút ẩm.
3.4.2.2 Phương pháp đo khối lượng thể tích (theo TCVN 8048-2: 2009)
Trong nghiên cứu này chúng tôi sẽ sử dụng KLTT ở trạng thái khơ kiệt.
Khối lượng thể tích khơ kiệt được tính cho từng mẫu theo cơng thức sau:
m
KLTT = (g/cm3 )

V
Trong đó:
- KLTT là khối lượng thể tích (g/cm3 )
- m là khối lượng ở trạng trái khô kiệt của từng mẫu (g)
- V là thể tích của từng mẫu (cm3)
3.4.2.3. Phương pháp đo tính chất co rút theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến
(theo TCVN 8048-13: 2009)
Các bước để đo các tính chất được thực như sau:
Bước 1: Vẽ 3 đường với 2 đường thẳng đi qua tâm của mẫu theo 2
chiều xuyên tâm và tiếp tuyến, 1 đường vẽ dọc thớ của gỗ như hình….
lxt

ltt
2× 2× 2 (cm)
ldt
Bước 2: Ngâm mẫu vào nước lọc cho đến khi mẫu chìm hồn toàn.
Ngừng việc ngâm khi chênh lệch giữa hai lần đo liên tiếp không vượt quá
0.02 mm.
Bước 3: Đo các chiều dài của mỗi mẫu thử chính xác đến 0.02
mm theo các chiều xuyên tâm (lxt1), tiếp tuyến (ltt1).


16

Bước 4: Để các mẫu khô tự nhiên trong khoảng 1 tuần trước khi sấy.
Đưa các mẫu vào tủ sấy tại nhiệt độ 103◦C. Kiểm tra mẫu đến khi chênh lệch
khối lượng giữa hai lần cân liên tiếp (khoảng cách giữa 2 lần cân là 6 giờ)
khơng thay đổi thì dừng sấy.
Bước 5: Đo lại các chiều dài của mỗi mẫu thử chính xác đến 0.02 mm
theo các chiều xuyên tâm (lxt2), tiếp tuyến (ltt2) và dọc thớ (ldt min) (sử dụng

tính thể tích khơ kiệt). Cân khối lượng cho từng mẫu (để tính khối thể tích
khơ kiệt).
Cơng thức tính độ co rút cho từng mẫu như sau:
+) Đối với phương xuyên tâm:
αxt =

lxt1 − lxt2
× 100 (%)
lxt1

+) Đối với phương tiếp tuyến:
αtt =

ltt1 − ltt2
× 100 (%)
ltt1

Trong đó:
- lXt1: Chiều dài mẫu theo hướng xuyên tâm sau khi ngâm (mm)
- ltt1: Chiều dài mẫu theo hướng tiếp tuyến sau khi ngâm (mm)
- lxt2: Chiều dài mẫu theo hướng xuyên tâm sau khi sấy (mm)
- ltt2: Chiều dài mẫu theo hướng tiếp tuyến sau khi sấy (mm)
3.4.2.4. Phương pháp đo tính chất giãn nở theo phương pháp xuyên tâm và
tiếp tuyến.(theo TCVN 8048-15 : 2009)
Bước 1: Vẽ 3 đường với 2 đường thẳng đi qua tâm của mẫu theo 2
chiều xuyên tâm và tiếp tuyến, 1 đường vẽ dọc thớ của gỗ và cân khối lượng
ban đầu(m).
Bước 2: Sấy mẫu đến khô kiệt ở nhiệt độ 103◦C - 105◦C, cân và đo 2
lần liên tiếp khơng đổi thì lấy ra cân.