Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến một số tính chất cơ vật lý của gỗ keo lai và mỡ biến tính bằng hạt nano sio2

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN
----------o0o----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ÁP SUẤT NGÂM TẨM ĐẾN
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ VẬT LÝ CỦA GỖ KEO LAI VÀ MỠ
BIẾN TÍNH BẰNG HẠT NANO SiO2

NGÀNH : CHẾ BIẾN LÂM SẢN
MÃ SỐ : 101

Giáo viên hướng dẫn
Họ tên sinh viên
Khóa học

: TS. Trịnh Hiền Mai
: Trần Thị Hương
:2008 - 2012

Hà Nội, 2012


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên cho tơi được bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo
đã giảng dạy tôi trong suốt thời gian học tập tại Trường Đại học Lâm nghiệp.
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hồn thành luận văn, tơi ln
nhận được sự quan tâm giúp đỡ của tập thể và thầy cô hướng dẫn. Nhân dịp
này tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Trịnh Hiền Mai đã

giành thời gian tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong q trình nghiên cứu
thực hiện đề tài và hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Cho tôi được gửi lời cảm ơn chân thành tới Ths. Hồng Thị Thúy Nga và
thầy cơ giáo ở Trung tâm thực hành thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản, đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tơi trong suốt q trình học tập và hồn thành
luận văn tốt nghiệp.
Qua đây tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các bạn bè, người thân
và gia đình đã tạo điều kiện về vật chất và tinh thần cho tơi trong q trình
nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Một lần nữa tơi xin bày tỏ lịng biết ơn, cảm ơn chân thành tới những tập
thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà nội, ngày 1 tháng 6 năm 2012
Sinh viên
Trần Thị Hƣơng


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................. 2
1.1.Tình hình nghiên cứu cơng nghệ biến tính gỗ bằng hạt Nano trên thế
giới ...................................................................................................................... 2
1.2.Tình hình nghiên cứu cơng nghệ biến tính gỗ bằng hạt Nano ở Việt
Nam ..................................................................................................................... 5
1.3. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................... 5

1.3.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................. 5
1.3.2. Mục tiêu cụ thể ....................................................................................... 5
1.4. Đối tượng và phạm vi của nghiên cứu ......................................................... 6
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 6
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 6
1.5. Nội dung nghiên cứu................................................................................... 6
1.6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 7
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................ 8
2.1. Khái niệm biến tính gỗ ................................................................................. 8
2.2. Đặc tính của hạt Nano SiO2 ......................................................................... 9
2.3. Ưu điểm của gỗ được biến tính bằng hạt Nano ........................................... 9
2.4. Phương pháp biến tính gỗ bằng hạt Nano ................................................. 11
2.4.1. Phương pháp phân tán trực tiếp hạt Nano .......................................... 12
2.4.2. Phương pháp phức hợp tầng ............................................................... 12
2.4.3. Phương pháp phức hợp nguyên vị ....................................................... 13


2.5. Biến tính ngâm tẩm gỗ bằng hạt nano SiO2 theo phương pháp phân tán
trực tiếp ............................................................................................................. 13
2.5.1 Cơ chế của q trình biến tính bằng hạt Nano theo phương pháp
ngâm tẩm ........................................................................................................ 14
2.5.2. Phân tán hạt nano trước khi đưa vào gỗ ............................................. 16
2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ biến tính ................................... 18
2.6.1. Các yếu tố thuộc gỗ ............................................................................. 18
2.6.2. Các yếu tố thuộc về thơng số cơng nghệ của q trình ngâm tẩm ...... 19
2.6.3. Các yếu tố thuộc về hố chất biến tính ................................................ 21
2.7. Đặc điểm nguyên liệu................................................................................. 22
2.7.1. Nguyên liệu gỗ Keo lai......................................................................... 22
2.7.2. Nguyên liệu gỗ Mỡ ............................................................................... 23
2.8. Yêu cầu về cường độ của ván sàn công nghiệp ......................................... 24

Chương 3 THỰC NGHIỆM ................................................................................. 25
3.1. Chuẩn bị nguyên liệu .............................................................................. 25
3.1.1.Thanh cơ sở ........................................................................................... 25
3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ............................................................ 26
3.1.3. Hóa chất biến tính................................................................................ 26
3.2. Quy trình thí nghiệm biến tính gỗ với hạt Nano SiO2 ................................ 26
3.3. Xác định tính chất của thanh cơ sở sau khi biến tính ................................ 28
3.3.1. Xác định độ hút nước WU (water uptake) và độ trương nở kích
thước theo chiều tiếp tuyến TS (tangential swelling), chiều xuyên tâm(
radial swelling) .............................................................................................. 29
3.3.2. Xác định độ bền uốn tĩnh (MOR) và modul đàn hồi uốn (MOE) ........ 31
3.3.3. Xác định độ cứng tĩnh(HB) .................................................................. 32
3.3.4. Xác định độ cứng va đập (H) ............................................................... 32
3.3.5. Xác định độ mài mòn(

) .................................................................. 33

3.4. Xác định các giá trị thống kê ..................................................................... 34
Chương 4 THẢO LUẬN VÀ KẾT QUẢ ............................................................ 36


4.1. Độ hút nước (WU) và khả năng chống hút nước (WRE) của gỗ biến tính ...... 36
4.2. Độ trương nở và tỷ lệ chống trương nở theo các chiều của mẫu gỗ biến tính .. 41
4.3. Độ cứng tĩnh của gỗ biến tính.................................................................... 50
4.4. Độ bền uốn(MOR) và modul đàn hồi uốn(MOE) ...................................... 52
4.5. Độ cứng va đập .......................................................................................... 55
4.6. Độ mài mòn ................................................................................................ 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 61
1. Kết luận ......................................................................................................... 61
2. Kiến nghị ....................................................................................................... 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Một số hình ảnh trong quá trình thực nghiệm


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tên gọi

ĐC

Đối chứng

WU

Độ hút nước của gỗ

TS
RS
WRE
ASE

TS (tangential swelling), Tỷ lệ trương nở theo chiều tiếp
tuyến
RS( radial swelling), Tỷ lệ trương nở theo chiều xuyên
tâm
WRE (water repellente effecttiveness), Khả năng chống
hút nước
ASE (anti swelling efficiency), Khả năng chống trương

nở

Đơn vị
%
%

%

%

%

MOR

Độ bền uốn tĩnh

Mpa

MOE

Modul đàn hồi uốn

Mpa

Độ cứng tĩnh

MPa

HB
H

Độ cứng va đập
Độ mài mịn

X

Trị số trung bình mẫu

S

Sai qn phương

m

Sai số trung bình cộng

S%
s
P%

Hệ số biến động
Sai qn bình phương
Hệ số chính xác
Năng lượng tự do của bề mặt hạt Nano khi tụ hợp
Năng lượng tự do bề mặt hạt Nano khi phân tán
Tổng diện tích bề mặt của hạt Nano khi tụ hợp
Tổng diện tích bề mặt của hạt Nano khi phân tán
Năng lượng bề mặt của diện tích đơn vị

gmm/mm2

%


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.3 Yêu cầu về cường độ ván sàn công nghiệp theo EN 13329
Bảng 3.1 Tiêu chuẩn, kích thước và số lượng mẫu dùng cho biến tính bằng hạt
Nano SiO2
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ hút nước của gỗ Mỡ theo
thời gian ngâm nước
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống hút nước của gỗ
Mỡ theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ hút nước của gỗ Keo lai
theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống hút nước của gỗ
Keo lai theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên
tâm của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
xuyên tâm của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp
tuyến của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
tiếp tuyến của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.9 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên
tâm của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.10 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
xuyên tâm của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.11 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp
tuyến của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước

Bảng 4.12 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
tiếp tuyến của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh của gỗ Mỡ trên
mặt cắt tiếp tuyến
Bảng 4.14 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh của gỗ Keo lai
trên mặt cắt tiếp tuyến
Bảng 4.15 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ bền uốn, modul đàn hồi
uốn của gỗ Mỡ theo phương dọc thớ
Bảng 4.16 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ bền uốn modul đàn hồi
uốn của gỗ Keo lai theo phương dọc thớ
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng va đập của gỗ Mỡ
trên mặt cắt tiếp tuyến
Bảng 4.18 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng va đập của gỗ Keo
lai trên mặt cắt tiếp tuyến
Bảng 4.19 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng do
mài mòn của gỗ Mỡ trên mặt cắt tiếp tuyến
Bảng 4.20 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng do
mài mòn của gỗ Keo lai trên mặt cắt tiếp tuyến


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 Q trình biến tính tác động đến cấu trúc tế bào gỗ
Hình 2.2 Hạt Nano SiO2 được đưa vào bên trong gỗ
Hình 2.3: Kết quả quan sát hạt nano SiO2 trong tế bào gỗ chụp bằng kính hiển
vị điện tử qt (SEM)
Hình 2.4 Phân tán hạt Nano
Hình 2.5 Thiết bị siêu âm để phân tán vật liệu Nano
Hình 3.1 Quy trình tạo gỗ Mỡ, Keo lai biến tính bằng hạt Nano SiO2
Hình 3.2 Sơ đồ đặt mẫu thử độ bền uốn

Hình 3.3 Sơ đồ cắt mẫu
Hình 4.1 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ hút nước của gỗ Mỡ theo
thời gian ngâm nước
Hình 4.2 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống hút nước của gỗ
Mỡ theo thời gian ngâm nước
Hình 4.3 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ hút nước của gỗ Keo lai
theo thời gian ngâm nước
Hình 4.4 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống hút nước của gỗ
Keo lai theo thời gian ngâm nước
Hình 4.5 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên
tâm của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Hình 4.6 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
xuyên tâm của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Hình 4.7Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp
tuyến của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước
Hình 4.8 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
tiếp tuyến của gỗ Mỡ theo thời gian ngâm nước


Hình 4.9 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều xuyên
tâm của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Hình 4.10 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ chống trương nở chiều
xuyên tâm của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Hình 4.11 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp
tuyến của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Hình 4.12 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ trương nở chiều tiếp
tuyến của gỗ Keo lai theo thời gian ngâm nước
Hình 4.13 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh của gỗ Mỡ trên
mặt cắt tiếp tuyến
Hình 4.14 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng tĩnh của gỗ Keo lai

trên mặt cắt tiếp tuyến
Hình 4.15 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ bền uốncủa gỗ Mỡ theo
phương dọc thớ
Hình 4.16 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến modul đàn hồi uốn của gỗ
Mỡ theo phương dọc thớ
Hình 4.17 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ bền uốn của gỗ Keo lai
theo phương dọc thớ
Hình 4.18 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến modul đàn hồi uốn của gỗ
Keo lai theo phương dọc thớ
Hình 4.19 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng va đập của gỗ Mỡ
trên mặt cắt tiếp tuyến
Hình 4.20 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ cứng va đập của gỗ Keo
lai trên mặt cắt tiếp tuyến
Hình 4.21Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến tỷ lệ tổn thất khối lượng do
mài mòn của gỗ Mỡ trên mặt cắt tiếp tuyến
Hình 4.22 Ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến độ mài mòn của gỗ Keo lai


ĐẶT VẤN ĐỀ
Gỗ là loại vật liệu tự nhiên được con người sử dụng từ lâu đời và cho tới
nay nó càng được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi. Sở dĩ gỗ được con người sử
dụng nhiều như vậy là do nó là vật liệu có nhiều tính ưu việt như: nhẹ, mềm,
dễ gia cơng, có màu sắc vân thớ đẹp, cách nhiệt, cách điện…Mặc dù có nhiều
ưu điểm như trên nhưng vật liệu gỗ cũng có những hạn chế do cấu tạo là vật
liệu hữu cơ như: dễ nứt nẻ, cong vênh, bị phá hủy bởi tác động của ánh sáng mặt
trời, dễ bị sâu nấm, mục mối phá hoại, cấu tạo và tính chất cơ lý khơng đồng nhất
theo từng loại gỗ, chiều thớ,… Vì vậy, rất nhiều phương pháp xử lý gỗ đã được
nghiên cứu trong thời gian qua nhằm khắc phục những hạn chế và tăng cường độ
bền, độ ổn định kích thước. Trong số đó, một lượng lớn các hợp chất đã được thử
nghiệm cho biến tính gỗ bao gồm: anhydrides, carboxylic acids, isocyanates,

aldehydes, alkylclorua, lactones, nitriles, và epoxit.
Các nghiên cứu biến tính gỗ gần đây tập trung vào phát triển loại gỗ biến
tính không độc hại và thân thiện với môi trường. Mục đích của biến tính gỗ là
giảm khả năng hút ẩm của gỗ, cải thiện tính ổn định kích thước, tăng khả
năng chống sự phá hoại của sinh vật và vi sinh vật, tăng khả năng chống chịu
môi trường… mà không gây độc hại. Giải pháp biến tính mới nhất hiện nay là
ứng dụng vật liệu Nano. Các hạt Nano được đưa vào trong gỗ nhằm cải thiện
một số tính chất cho gỗ như giảm khả năng hút ẩm, tăng ổn định kích thước.
Ở các nước phát triển, ứng dụng cơng nghệ biến tính bằng vật liệu Nano
vào nghành cơng nghiệp chế biến gỗ đã được áp dụng nhưng với Việt Nam
đây cịn là cơng nghệ mới mẻ, có ít cơng trình nghiên cứu. Với mục đích
nghiên cứu ứng dụng vật liệu Nano cho công nghiệp chế biến gỗ để nâng cao
chất lượng gỗ và sản phẩm từ gỗ. Được sự đồng ý của khoa Chế biến Lâm sản
tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ngâm
tẩm đến một số tính chất cơ vật lý của gỗ Keo lai và Mỡ biến tính bằng hạt
Nano SiO2”.

1


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.Tình hình nghiên cứu cơng nghệ biến tính gỗ bằng hạt Nano trên thế
giới
Cơng nghệ Nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân
tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều
khiển hình dáng, kích thước trên quy mơ nanơmét (nm, 1 nm = 10-9 m).
Vật liệu Nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano
mét.Vật liệu Nano đã được biết đến với loại vật liệu có những tính chất rất
đặc thù, như hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng thể tích, hiệu ứng kích thước lượng

tử,…, ngồi ra nó cịn được coi là có giá trị quan trọng ở các lĩnh vực khác
như điện tử, quang học, hóa cơng, gốm sứ, sinh vật, y học,…, nó đã trở thành
nguồn cảm hứng nghiên cứu cho rất nhiều các nhà khoa học ở các nước trên
thế giới tập trung nghiên cứu, đồng thời nó cũng làm cho rất nhiều chính phủ
của các nước trên thế giới quan tâm và đầu tư tiền của để nghiên cứu ứng
dụng.. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn,
lỏng và khí. Vật liệu Nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật
liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí.
Trong lĩnh vực cơng nghiệp chế biến gỗ thì cơng nghệ Nano mới được
nghiên cứu và ứng dụng trong khoảng 10 năm trở lại đây. Những thành tựu
nổi bật nhất thuộc về lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ Nano biến tính
gỗ, tạo ra loại vật liệu Gỗ - Nano với những tính năng ưu việt hơn hẳn gỗ tự
nhiên và gỗ biến tính bằng các phương pháp thơng dụng khác. Các hạt Nano
thường được sử dụng trong công nghiệp chế biến gỗ là: TiO2, SiO2, ZnO,
Al2O3… Trên thế giới đã có một số các cơng trình nghiên cứu biến tính gỗ
bằng vật liêu Nano như sau:

2


Những thí nghiệm đầu tiên về việc áp dụng hạt Nano để xử lý gỗ được
Saka Sasaki thực hiện năm 1992. Trong thí nghiệm này, Saka và các cộng sự
đã sử dụng phương pháp Sol - gel để đưa các hạt Nano vơ cơ SiO2 vào trong
gỗ. Kết quả thí nghiệm cho thấy các hạt Nano SiO2 có kích thước nhỏ đã tích
tụ ở trong các khe hở trên vách tế bào gỗ, tạo thành vật liệu gỗ - Nano
(Nanowood). Qua quá trình kiểm tra, đánh giá cho thấy vật liệu tạo ra có
những tính năng ưu việt hơn hẳn so với gỗ nguyên [14].
Năm 1997, Miyafuji và Ueno T. đã tiến hành thí nghiệm đưa các hạt
Nano TiO2 và SiO2 vào trong gỗ Sồi rừng. Trong nghiên cứu của mình, các
tác giả đã sử dụng phương pháp điền đầy trực tiếp để đưa hạt Nano vào trong

gỗ từ đó tạo thành vật liệu gỗ - Nano mới có những tính năng nổi trội hơn hẳn
so với gỗ Sồi khơng qua xử lý. Cụ thể là: vật liệu tạo thành có tính ổn định
kích thước cao hơn, khả năng hút ẩm của gỗ giảm đi (giảm khoảng 40%),
cường độ gỗ tăng lên đáng kể, khả năng chậm cháy của gỗ cũng được cải
thiện rõ rệt [15].
Đến năm 1999, một trong những hướng nghiên cứu mới đó là sử dụng
Cellulose Nano để biến tính gỗ được thực hiện bởi Hiroyuki Matsumura và
Wolfgang Glasser . Các tác giả đã sử dụng phương pháp phức hợp tầng để
đưa hạt Nano vào gỗ Anh đào. Kết quả là các tính chất của gỗ cũng được cải
thiện một cách đáng kể so với gỗ không qua biến tính.
Wimmer năm 2002 đã sử dụng phương pháp thẩm thấu trực tiếp theo
chiều dọc thớ gỗ để đưa hạt Nano vào trong gỗ, đây được coi là một bước đột
phá mới trong cơng nghệ biến tính gỗ bằng hạt Nano. Tuy đã thu được những kết
quả nhất định nhưng phương pháp này cịn có những tồn tại làm giảm hiệu quả
của q trình biến tính. Đó chính là khả năng thẩm thấu của các hạt Nano vào gỗ
không đồng đều theo các chiều thớ mà đặc biệt là theo chiều ngang thớ gỗ.
Năm 2004 Hisashi Miyafuji. Hideki Kokaji. Shiro Saka đã nghiên cứu
độ bền quang hóa của gỗ - vật liệu tổng hợp vô cơ được xử lý đặc biệt bởi quá
trình sol-gel với chất hấp thụ tia UV.
3


Năm 2009, Thomas Hubert, Prita Unger và Michael Bruker đã dùng
phương pháp Sol - gel để phân tán hạt Nano TiO2 vào trong gỗ Thơng để biến
tính tạo thành loại gỗ - Nano có tính ổn định kích thước cao và có khả năng
chống lại các tác động của tia tử ngoại [6].
Công nghệ Nano đã được ứng dụng trong chất bảo quản gỗ. Gỗ là vật
liệu được dùng nhiều trong nhà và ngoài sân như hàng rào, tường vách ngăn,
bàn ghế cửa ... và thường dễ bị hư hại . Gỗ không xử lý dễ bị ảnh hưởng bởi
thời tiết. Tia UV có tác hại lên bề mặt và theo thời gian bề măt gỗ sẽ bị thấm

nước hư mục, tạo điều kiện thuận lợi cho nấm và côn trùng phát triển. Để giải
quyết vấn đề này, các chất bảo quản gỗ được trộn với các loại hạt màu chống
tia UV. Tuy nhiên bề mặt gỗ sẽ bị thay đổi và sau nhiều lần dùng gỗ sẽ mất đi
màu sắc tự nhiên. Một sản phẩm tên utelineum của công ty Ultrament có chứa
hạt Nano và có khả năng bảo vệ bề mặt gỗ chống tia UV, song song đó gỗ vẫn
giữ được màu sắc tự nhiên. Hạt Nano phản ứng với các chất trong sản phẩm
và tạo thành một lớp không thấm nước.Tia UV sẽ bị phản chiếu ngược lại và
bề mặt gỗ sẽ không bị thâm dưới ánh mặt trời [2].
Gần đây nhất năm 2010, H. Turgut Sahin và George I. Mantanis đã
nghiên cứu xử lý bốn loại gỗ: gỗ Dẻ, gỗ Anh đào, gỗ Thông và gỗ Linh sam
bằng hợp chất Nano TiO2 và ZnO với bốn cấp nồng độ khác nhau. Kết quả
cho thấy độ ổn định kích thước và độ cứng của gỗ tăng lên rõ rệt [11].
Tóm lại: Các đề tài nghiên cứu biến tính gỗ sử dụng hạt Nano đã được
nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu, tuy nhiên chưa có một đề tài nào
nghiên cứu đối với gỗ Keo lai và Mỡ biến tính với hạt Nano SiO2.

4


1.2.Tình hình nghiên cứu cơng nghệ biến tính gỗ bằng hạt Nano ở Việt
Nam
Ở Việt Nam, công nghệ Nano đang là vấn đề khá mới mẻ tuy nhiên trong
những năm gần đây cũng đã có những kết quả trong ngành y học, điện tử,
năng lượng…
Năm 2011, Hoàng Thị Thúy Nga đã nghiên cứu một số yếu tố cơng nghệ
biến tính ván lạng gỗ Xoan Đào (Prunus arborea Kalkm) bằng hạt Nano TiO2.
Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ hóa chất và thời gian ngâm tẩm có ảnh
hưởng trực tiếp đến chất lượng của ván lạng sau biến tính. Tính ổn định kích
thước của ván sau biến tính tăng lên đáng kể thể hiện qua độ hút nước và khả
năng trương nở ván theo phương tiếp tuyến của ván sau khi biến tính giảm so

với ván đối chứng. Khả năng chống mài mịn của ván biến tính giảm đi đáng
kể so với ván lạng không qua xử lý.Tần số vết nứt của ván sau biến tính
khơng giảm mà chỉ có chiều sâu vết nứt giảm nhưng ở mức độ rất ít. Ván lạng
biến tính bằng hạt Nano TiO2 không những khơng làm giảm khả năng dán
dính mà cịn phần nào đó cải thiện được khả năng dán dính.. Ván mỏng sau
biến tính bền màu hơn so với ván đối chứng [6].
Tóm lại: Ở Việt Nam các cơng trình nghiên cứu biến tính gỗ bằng hạt
Nano cịn rất ít, chưa có nghiên cứu nào về biến tính cho gỗ Keo lai và Mỡ
bằng hạt Nano SiO2.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
1.3.1. Mục tiêu tổng quát
Ứng dụng vật liệu Nano (SiO2) vào công nghệ biến tính gỗ nhằm nâng
cao chất lượng gỗ Keo lai, gỗ Mỡ để đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu sản
xuất ván sàn.
1.3.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến một số tính chất cơ vật lý
của gỗ Keo lai và Mỡ biến tính bằng hạt Nano SiO2. Trên cơ sở đó đưa ra
5


được trị số áp suất ngâm tẩm hợp lý cho gỗ Keo lai và Mỡ biến tính bằng hạt
Nano SiO2 trong điều kiện nghiên cứu của đề tài.
1.4. Đối tƣợng và phạm vi của nghiên cứu
1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Loại hóa chất biến tính: Hạt Nano SiO2
- Loại gỗ: Gỗ Keo lai và gỗ Mỡ ở độ tuổi 10-12
- Thơng số cơng nghệ của q trình biến tính: Áp suất ngâm tẩm
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến một số tính chất cơ vật
lý của gỗ Keo lai và Mỡ biến tính với hạt Nano SiO2 bằng phương pháp ngâm

tẩm trong điều kiện sau:
+ Phương pháp ngâm: ngâm tẩm áp lực
+ Thời gian ngâm tẩm: 5h
+ Nồng độ ngâm tẩm: 2g/l
+ Nhiệt độ ngâm tẩm: 20oC
+ Áp suất ngâm tẩm thay đổi với 3 mức: 2 bar, 5 bar, 8 bar.
+ Hóa chất ngâm tẩm: Hạt Nano SiO2 đường kính 7-40 nm, độ tinh khiết
98%
+ Kích thước thanh cơ sở để ngâm tẩm: 330 × 100 × 15 mm (dọc thớ ×
xuyên tâm × tiếp tuyến)
+ Thanh cơ sở sau khi ngâm tẩm được hong phơi ở điều kiện thường 2
ngày, sau đó dưỡng mẫu trong phịng ở 20oC, 65% đến độ ẩm 13-15% rồi cắt
mẫu thử các tính chất.
1.5. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết về công nghệ Nano, hạt Nano SiO2, nghiên cứu lý
thuyết về biến tính ngâm tẩm, và ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm.

6


- Thực nghiệm tạo thanh cơ sở biến tính bằng hạt Nano SiO2 với sự thay
đổi của áp suất ngâm tẩm.
- Đánh giá sự ảnh hưởng của áp suất ngâm tẩm đến các tính chất của gỗ
Keo lai và Mỡ biến tính, bao gồm: độ hút nước và ổn định kích thước; độ mài
mịn, cường độ uốn tĩnh và modul biến dạng đàn hồi, độ cứng tĩnh, độ cứng
va đập.
1.6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu cơng nghệ biến
tính gỗ trong và ngồi nước đã được cơng bố.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Sử dụng để kiểm tra các tính

chất của gỗ biến tính theo các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế, xử lý số liệu
theo phương pháp thống kê toán học.

7


Chƣơng 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Khái niệm biến tính gỗ
Callum Hill (2006) trong cuốn “Wood modification: chemical, thermal
and other processes” đã định nghĩa: “biến tính gỗ liên quan đến quá trình tác
động của tác nhân hố học, sinh học hoặc vật lý đến vật liệu gỗ, tạo ra sự cải
thiện các tính chất của gỗ trong q trình sử dụng. Bản thân gỗ biến tính nên
khơng độc và khơng tạo ra các chất độc trong qua trình sử dụng; hơn thế nữa,
các sản phẩm tái chế từ gỗ biến tính và phế thải của gỗ biến tính cũng khơng
gây độc hại với con người và mơi trường” [18].
Biến tính gỗ là quá trình tác động đến cấu trúc tế bào gỗ như được mơ tả
ở hình 2.1.

A

B

1

2

3

4

5

Hình 2.1: A: Cấu trúc gỗ từ thô đại đến hiển vi và siêu hiển vi

8


B: Các hình thức thay đổi trong tế bào gỗ do biến tính, từ trái sang phải:
(B1) hóa chất tích tụ ở ruột tế bào, (B2) hóa chất tích tụ ở vách tế bào, (B3)
hố chất có phản ứng với nhóm hydroxyl của xenlulo (liên kết một phía), (B4)
hố chất tạo cầu nối với các chuỗi cellulo (liên kết hai phía), (B5) thay đổi cấu
trúc vách tế bào (dựa vào minh hoạ của Norimoto, (2001).
Tuỳ theo các tác nhân biến tính và đặc điểm q trình tác động lên cấu
trúc tế bào, biến tính gỗ có thể được chia thành: biến tính hố học , biến tính
bằng ngâm tẩm , biến tính bằng tác nhân sinh học và biến tính ở nhiệt độ cao.
Gỗ biến tính với hạt Nano SiO2 thuộc dạng biến tính ngâm tẩm.
2.2. Đặc tính của hạt Nano SiO2
Hạt Nano SiO2 là vật liệu được sử dụng trong nhiều nghành công nghiệp
như : Sơn, nhựa, dược phẩm… Nano SiO2 tồn tại dưới dạng bột hạt nhỏ, mịn
và có màu trắng, đường kính hạt 7-40 nm, độ tinh khiết 98%. Hạt Nano SiO2
bền, khơng bị ăn mịn quang học, hóa học, khơng gây độc hại cho con người
và mơi trường. Giá thành tương đối rẻ nên nó cũng được ứng dụng
nhiều.Trong công nghiệp chế biến gỗ, hạt Nano SiO2 được coi như một vật
liệu biến tính có cơng hiệu rất cao, như có tính năng tiêu diệt nấm mốc, phân
giải chất gây ô nhiễm dạng hữu cơ, đồng thời nó cịn có thể làm cho các loại
nấm mốc sau khi chết sản sinh ra những loại nội tố có thể tiếp tục tiêu diệt
nấm mốc cho vật liệu, vì vậy đây được coi là vật liệu an tồn, khơng ơ nhiễm
và có hiệu quả lâu dài [3]. Vì vậy, khi sử dụng vật liệu Nano SiO2 để ngâm
tẩm, biến tính gỗ, nó sẽ làm nâng cao những tính năng của gỗ như khả năng

chống nấm mục, giảm khả năng hút ẩm,…, cho gỗ.
2.3. Ƣu điểm của gỗ đƣợc biến tính bằng hạt Nano
Gỗ được cấu tạo từ các tế bào, khi tế bào trưởng thành trở thành dạng
ống, như vậy tạo nên cấu trúc xốp rỗng, mao dẫn. Trong cấu trúc gỗ tồn tại
những khoảng trống, đó là các khoảng trống vĩnh cửu: khi gỗ được sấy khô
9


hay hút ẩm cơ bản nó khơng bị thay đổi về kích thước như ruột tế bào, lỗ
thơng ngang; Khoảng trống tạm thời: được hình thành khi gỗ hút ẩm trương
nở, nó sẽ mất đi khi gỗ được sấy khơ đó là các khe hở trên vách tế bào. Dựa
theo độ lớn nhỏ của kích thước thì khoảng trống bên trong gỗ được phân ra
thành: Khoảng trống kích thước thơ đại, khoảng trống kích thước hiển vi,
khoảng trống kích thước siêu hiển vi. Khoảng trống kích thước thơ đại:
Khoảng trống hay khe hở bên trong gỗ mà bằng mắt thường hoặc kính lúp có
thể quan sát được như đường kính lỗ mạch, ống dẫn nhựa…Khoảng trống
kích thước hiển vi: khoảng trống hay khe hở bên trong gỗ bằng mắt thường
hay kính lúp khơng quan sát được mà có thể quan sat được qua kính hiển vi
đó là khoảng cách giữa các bó sợi.
Hạt Nano bám vào chủ yếu lên thành của các khe hẹp ở trong gỗ làm cho
toàn bộ bề mặt ở các khe hẹp trong gỗ ( trên vách tế bào ) tạo thành lớp áo vô
cùng mỏng, lớp áo này cơ bản trơ với nước. Lớp phủ Nano cắt đứt các con
đường của ẩm đi vào bên trong gỗ, tạo ra bề mặt kỵ nước mà không ảnh
hưởng đến khả năng đàn hồi và khả năng chống mài mịn của gỗ.
Biến tính gỗ bằng hạt Nano sẽ giúp bảo vệ gỗ dưới tác động của tia UV.
Gỗ sử dụng cho các ứng dụng ngồi trời có thể trải qua q trình quang hóa
bởi bức xạ tia cực tím. Phần đầu tiên bị phá hủy là lignin ( lignin hấp thụ 80%
UV, hemicellulose, cellulose 15-20% UV, chất chiết suất 2% UV), thành
phần chịu trách nhiệm cho thay đổi màu sắc gỗ. Bề mặt biến tính với hạt
Nano vơ cơ đã cho thấy nhiều ứng dụng như không độc hại và bền với tia UV.

Diện tích bề mặt của hạt Nano lớn đã làm cải thiện thuộc tính chịu tác động
kém đối với tia UV của gỗ.
Biến tính gỗ với hạt Nano làm tăng khả năng chống cháy cho gỗ. Gỗ bao
gồm các thành phần celluose, hemicellulose, lignin. Các thành phần này có
thể bị suy thối khi tiếp xúc với lửa. Mặc dù hiệu quả chống cháy của gỗ được
10


cải thiện bằng nhiều cách khác như sử dụng chất chậm cháy nhưng hiệu quả
thấp, dễ bị rửa trôi, nguy hại cho sức khỏe và môi trường khi sử dụng. Sử
dụng các hạt Nano một mình hoặc kết hợpvới hóa chất khác có thể giới hạn
khả năng cháy và rửa trơi.
Biến tính gỗ với hạt Nano sẽ giúp gỗ chống lại các vi sinh vật. Gỗ là loại
vật liệu tự nhiên, gỗ không được xử lý rất dễ bị tấn công bởi vi sinh vật ở độ
ẩm cao và sẵn có O2 và chất dinh dưỡng. Các hạt Nano làm tăng khả năng
chống vi sinh vật của gỗ bằng cách ngăn chặn sự hấp thụ ẩm bằng cách ngăn
chặn con đường của ẩm đi vào bên trong gỗ.
Tính chất cơ học của gỗ được tăng cường khi ngâm tẩm gỗ với hạt Nano.
Tính chất cơ học của gỗ phụ thuộc tác nhân của mơi trường, tính chất đẳng
hướng của nó và đơi khi trên loại hình biến tính để cải thiện tính chất của gỗ.
Ngâm tẩm gỗ với hạt Nano làm tăng độ cứng bằng cách điền đầy vào các
khoang rỗng bên trong gỗ [11].
Trên bề mặt gỗ có một lượng Nano bám trên chúng sẽ hình thành một
màng siêu mỏng của chất phủ tự nhiên trên bề mặt gỗ, lớp màng này khơng
chỉ có tác động làm tăng tính ổn định kích thước cho gỗ ( ngăn chặn khả năng
hút ẩm vào gỗ) làm giảm khả năng phát triển của nấm mốc mà cịn khơng làm
ảnh hưởng tính chất khác của gỗ như đặc tính về thị giác, âm thanh…
2.4. Phƣơng pháp biến tính gỗ bằng hạt Nano
Phương pháp biến tính gỗ bằng hạt Nano là ứng dụng vật liệu Nano, đưa
các hạt Nano vô cơ vào bên trong gỗ, tùy vào đặc tính của các loại hạt Nano

được sử dụng để biến tính mà tính chất của gỗ được cải thiện theo mục đích
xác định.
Có rất nhiều phương pháp để đưa hạt Nano vô cơ vào trong gỗ, tuy nhiên
về cơ bản có ba phương pháp chính là: phương pháp phân tán trực tiếp hạt
Nano; phương pháp phức hợp tầng và phương pháp phức hợp nguyên vị.
11


2.4.1. Phƣơng pháp phân tán trực tiếp hạt Nano
Đây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và hiện nay cũng được sử
dụng tương đối nhiều.
Nguyên lý của phương pháp này là làm cho hạt Nano phân tán đồng đều
trong nước hoặc dung dịch dạng keo (chất dẫn), sau đó sử dụng áp lực để ép
hạt Nano vào trong gỗ làm cho nó điền vào các khe hở bên trong vách tế bào
của gỗ, từ đó đạt được mục đích đưa hạt Nano vào gỗ.
2.4.2. Phƣơng pháp phức hợp tầng
Đối với các loại hạt Nano có tính tan trong nước, nếu sử dụng phương
pháp phức hợp tầng (phương pháp tổ hợp tầng) sẽ rất dễ dàng đạt được kết
cấu màng Nano có chiều dày khác nhau và chất lượng khá cao. Phức hợp tầng
(viết tắt là LBL), là dựa vào sự tác động tĩnh điện tương hỗ, đầu tiên là đưa
các chất điện giải vào, sau đó làm cho chúng hấp phụ tương hỗ với các hạt
Nano, hình thành từng lớp từng lớp với nhau, phương pháp này sẽ hình thành
nên vơ số các điểm liên kết, từ đó khắc phục được những nhược điểm của hạt
Nano khi tạo màng, nâng cao chất lượng của màng Nano.
Quá trình phức hợp tầng diễn ra như sau:
 Đầu tiên bề mặt vật liệu (gỗ) sẽ hấp phụ một lớp (tầng) chất điện giải
trên bề mặt. Các chất điện giải thường sử dụng là polyethyleneimine (PEI),
polyacrylic acid (PAA), polymethacrylic acid (PMAA),... Mục đích là nâng
cao tính thấm bề mặt, sau đó tiến hành làm sạch bề mặt và sấy khô;
 Đưa vật liệu vào trong hệ thống chứa dung dịch có hịa tan Nano

(nước), thông qua các điều kiện ngâm tẩm, làm cho hạt Nano bám lên bề mặt
vật liệu hình thành lớp hạt, sau đó lấy mẫu ra, rửa sạch, sấy khơ.
Như vậy, trên lớp vật liệu sẽ hình thành một màng mỏng của tầng chất
điện giải/tầng hạt Nano, nếu tiếp tục lại thực hiện làm như vậy ta sẽ thu được
12


nhiều tầng Nano trên bề mặt vật thể, từ đó đạt được mục đích của q trình
ngâm tẩm Nano.
2.4.3. Phƣơng pháp phức hợp nguyên vị
Là lợi dụng các gốc công năng đặc thù bên trong vật liệu gỗ để kết hợp
với các ion kim loại của hạt Nano, tạo ra sản phẩm điền đầy vào phần không
gian hở bên trong gỗ, phương pháp này thường được sử dụng để sản xuất vật
liệu gỗ - Nano vô cơ composite dạng oxy hóa.
2.5. Biến tính ngâm tẩm gỗ bằng hạt nano SiO2 theo phƣơng pháp phân
tán trực tiếp
Gỗ biến tính ngâm tẩm với các loại hóa chất khác nhau đã được nhiều
nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu. Gỗ được ngâm tẩm với dung dịch hóa
chất sẽ cải thiện tính chất của gỗ. Hạt Nano có kích thước vơ cùng nhỏ, chỉ
nhỏ hơn 100nm, vì vậy mà diện tích bề mặt của chúng là rất lớn, khi đưa gỗ
vào ngâm tẩm trong dung dịch hóa chất SiO2 (sử dụng dung mơi là nước cất)
dưới tác dụng của áp suất trong thời gian xác định, các hạt Nano được đưa
vào bên trong gỗ. Tẩm gỗ sử dụng áp lực kết hợp với chân không đã được
Brean (1831), John Bethell (1938), Rupin (1902) đề xướng đã được nhanh
chóng trở thành phương pháp tẩm gỗ phổ biến ở nhiều nước ngay từ đầu thế
kỷ 20.
+Phương pháp biến tính
Cơng nghệ biến tính bằng hạt Nano ở đây chính là sử dụng phương pháp
phân tán trực tiếp hạt Nano vào bên trong gỗ thông qua biến tính ngâm tẩm,
trong đó hóa chất biến tính là hạt Nano SiO2. Phương pháp biến tính ngâm

tẩm thường được sử dụng hiện nay là phương pháp ngâm tẩm áp lực chân
khơng. Dung dịch hóa chất được cho vào thiết bị ngâm tẩm áp lực sau đó đưa
mẫu gỗ cần biến tính vào trong dung dịch sao cho dung dịch hóa chất cao hơn

13


bề mặt gỗ 2 - 3cm. Tiến hành hút chân không và tạo áp suất cho thiết bị. Dưới
tác dụng của áp lực, các hạt Nano sẽ được khuyếch tán vào bên trong gỗ.
+ Thiết bị ngâm tẩm
Thiết bị ngâm tẩm đơn giản có thể chỉ là thùng tẩm nếu sử dụng phương
pháp ngâm thường. Tuy nhiên phương pháp ngâm thường khơng cho hiệu quả
biến tính cao mà thời gian ngâm tẩm lại lâu. Để khắc phục được những nhược
điểm này thì hiện nay thường sử dụng phương pháp ngâm tẩm áp lực. Thiết bị
ngâm tẩm là bồn ngâm tẩm áp lực.
Thiết bị ngâm tẩm áp lực có kết cấu khơng phức tạp và dễ vận hành.
Thiết bị gồm có một bồn chứa dung dịch hóa chất, hệ thống gia nhiệt, hệ
thống tạo áp suất. Ngồi ra cịn có bộ phận hút chân không để làm tăng hiệu
quả của quá trình ngâm tẩm. Thiết bị cịn có các van xả áp, van an toàn và
đồng hồ đo nhiệt độ, đồng hồ đo áp suất giúp kiểm tra, điều chỉnh các thơng
số cơng nghệ theo u cầu trong q trình xử lý. Để cho q trình biến tính
đạt hiệu quả cao có thể sử dụng thêm hút chân khơng trước khi ngâm tẩm.
2.5.1 Cơ chế của q trình biến tính bằng hạt Nano theo phƣơng pháp
ngâm tẩm
Hạt Nano được sử dụng cho cơng nghệ biến tính gỗ phải đảm bảo một số
yêu cầu như: Ngoài tác dụng cải thiện một số tính chất cho gỗ như tăng tính
ổn định kích thước, giảm khả năng phát triển của nấm mốc..nó cịn phải đảm
bảo khơng gây ảnh hưởng đến các tính chất vốn có của gỗ như màu sắc, vân
thớ, khả năng dán dính…và khơng gây ảnh hưởng xấu tới mơi trường. Một số
hạt Nano được sử dụng trong biến tính gỗ hiện nay là: TiO2, SiO2, ZnO,

CaCO3, Al2O3.

14


a

b

Hình 2.2. Hạt Nano SiO2 được đưa vào bên trong gỗ
a - SiO2 bám quanh lỗ thông ngang trên vách tế bào;
b - SiO2 vào trong gỗ sau khi ngâm tẩm
Hạt Nano SiO2 được đưa vào gỗ bằng phương pháp phân tán trực tiếp
thông qua ngâm tẩm bằng áp lực. Hạt Nano được phân tán đồng đều trong
nước, dung dịch được cho vào thiết bị ngâm tẩm áp lực chân không, tạo áp
suất, nhiệt độ ép hạt Nano vào trong gỗ.
Bản chất của quá trình đưa hạt Nano vào trong gỗ không phải là hiệu
ứng điền đầy các khe hở mà nhờ lực hấp phụ, chúng được bám chủ yếu lên
phía thành của các khe hẹp ở trong gỗ, làm cho toàn bộ bề mặt ở các khe hẹp
trong gỗ (trên vách tế bào) được “phủ kín” hạt Nano ( hình 2.2 ) [6]. Lúc này,
do các hạt SiO2 có kích thước vơ cùng nhỏ nên hiệu ứng bề mặt của chúng
được phát huy, tạo thành một lớp áo vô cùng mỏng, lớp này cơ bản trơ với
nước, điều đó cho thấy hiệu quả đầu tiên và rõ ràng nhất chính là cắt đứt các
con đường của ẩm đi vào bên trong gỗ. Sau quá trình xử lý ngâm tẩm, hạt
nano SiO2 đã được thấm vào trong gỗ, và tồn tại chủ yếu trong mạch gỗ và tế
bào mô mềm tạo nên tia gỗ. Hạt Nano có xu hướng tụ hợp lại sau khi thấm
vào trong gỗ ( hình 2.3 ) [9].

15