Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt cho tre đến khả năng dán dính của vật liệu phức hợp tre gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
-----------------------------

VŨ NGỌC DUY

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ
THỜI GIAN XỬ LÝ NHIỆT CHO TRE ĐẾN KHẢ NĂNG
DÁN DÍNH CỦA VẬT LIỆU PHỨC HỢP TRE - GỖ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
----------------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
VŨ NGỌC DUY

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ
THỜI GIAN XỬ LÝ NHIỆT CHO TRE ĐẾN KHẢ NĂNG
DÁN DÍNH CỦA VẬT LIỆU PHỨC HỢP TRE - GỖ

Chuyên ngành: Kỹ thuật chế biến lâm sản
Mã số: 8549001

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ VĨNH KHÁNH

Hà Nội, 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ kỹ thuật mang tên ―Nghiên cứu ảnh
hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt vật liệu tre đến khả năng dán dính
của vật liệu tre- gỗ” mã số 64 52 24 là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Tôi xin
cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và
chƣa từng đƣợc cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác dƣới mọi hình thức.
Tơi xin chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng bảo vệ luận văn Thạc sỹ về lời cam
đoan của mình.
Hà Nội, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận văn

Vũ Ngọc Duy


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sỹ mang tên ―Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời

gian xử lý nhiệt cho tre đến khả năng dán dính của vật liệu phức hợp tre- gỗ”
mã số 64 52 24 là công trình nghiên cứu mới tại Việt Nam. Trong quá trình thực
hiện gặp khơng ít những khó khăn, nhƣng với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ
tận tình của các Thầy, Cô giáo cùng các đồng nghiệp và Gia đình đến nay luận án
đã hồn thành nội dung nghiên cứu và mục tiêu đặt ra.
Nhân dịp này, Tôi xin đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hƣớng
dẫn TS Nguyễn Thị Vĩnh Khánh đã hết lịng dìu dắt, định hƣớng, tận tình hƣớng dẫn
và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị khoa học và thực tiễn để tơi hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học, Viện Cơng
nghiệp gỗ, Trung tâm Thí nghiệm và phát triển công nghệ, Thƣ viện, các thầy, cô
giáo Trƣờng Đại học Lâm nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn UBND tỉnh, Sở Nông
nghiệp & PTNT, Chi cục Kiểm lâm Thái Bình,... nơi tơi cơng tác đã tận tình giúp
đỡ, tạo điều kiện và dành thời gian, vật chất và tinh thần cho tôi trong thời gian tôi
học tập và thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn tới tồn thể gia đình và
những ngƣời thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi về vật chất, tinh thần
cho tôi trong suốt thời gian qua.
Thái Bình, tháng 4 năm 2018

Vũ Ngọc Duy


iii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii

DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..........................................................................................vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ........................................................................................vi
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................2
1.1. Đặc điểm tre xử lý nhiệt .......................................................................................2
1.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc ........................................................................3
1.2.1. Nghiên cứu về vật liệu phức hợp tre- gỗ ...........................................................3
1.2.2. Nghiên cứu về biến tính tre bằng phƣơng pháp xử lý nhiệt ..............................7
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .........................................................................8
1.3.1. Nghiên cứu về vật liệu phức hợp tre - gỗ ..........................................................8
1.3.2. Nghiên cứu về biến tính tre bằng phƣơng pháp xử lý nhiệt ............................11
1.4. Mục tiêu của luận văn ........................................................................................13
1.4.1. Mục tiêu tổng quát ..........................................................................................13
1.4.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................13
1.5. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .........................................................................13
1.5.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................13
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................13
1.6. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................14
1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................................14
1.7.1. Phƣơng pháp kế thừa .......................................................................................14
1.7.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm: ..........................................................14
1.7.3. Phƣơng pháp phân tích xử lý số liệu ...............................................................22
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÍ LUẬN ....................................................................................25
2.1. Thành phần hóa học của tre[7] [8] [11]..............................................................25


iv

2.1.1. Xenlulo ............................................................................................................25

2.1.2. Hemixenlulo ....................................................................................................29
2.1.3. Lignin ..............................................................................................................31
2.2. Quá trình nhiệt giải của tre .................................................................................31
2.2.1. Các giai đoạn của quá trình nhiệt giải tre........................................................31
2.2.2. Quá trình nhiệt giải của các thành phần trong tre[8] [9] .................................33
2.3. Cơ chế biến đổi tính chất tre do xử lý nhiệt .......................................................34
2.3.1. Cơ chế biến đổi khối lƣợng thể tích tre ...........................................................34
2.3.2. Cơ chế biến đổi tính ổn định kích thƣớc tre ....................................................35
2.3.3. Cơ chế biến đổi tính chất cơ học của tre .........................................................37
2.4. Lý thyết dán dính [5] ..........................................................................................41
2.4.1. Lý thuyết liên kết cơ học (liên kết đinh keo) ..................................................42
2.4.2. Lý thuyết điện tử .............................................................................................43
2.4.3. Lý thuyết đƣờng ranh giới và miền tiếp xúc ...................................................43
2.4.4. Lý thuyết khuếch tán .......................................................................................44
2.4.5. Lý thuyết hấp phụ............................................................................................44
2.4.6. Lý thuyết liên kết hóa học ...............................................................................45
2.5. Các yếu tố ảnh hƣởng của độ bền mối dán [5] [21] [20] [23] ............................45
2.5.1. Các yếu tố thuộc về vật dán ............................................................................46
Chƣơng 3. THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ......................................52
3.1. Tìm hiểu về nguyên vật liệu ...............................................................................52
3.1.1. Tìm hiểu về Luồng ..........................................................................................52
3.1.2. Tìm hiểu về gỗ Keo tai tƣợng .........................................................................54
3.1.3. Tìm hiểu về keo dán ........................................................................................56
3.2. Thí nghiệm nghiên cứu.......................................................................................58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................73
4.1. Kết luận: .............................................................................................................73
4.2. Những tồn tại của đề tài .....................................................................................74
4.3 Kiến nghị: ............................................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ BIỂU

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bố trí thí nghiệm .......................................................................................15
Bảng 1.2. Thông số kĩ thuật máy đo độ ẩm MMC 220.............................................17
Bảng 1.3. Thông số kĩ thuật máy xử lý nhiệt ............................................................18
Bảng 1.4. Thông số kĩ thuật máy cắt máy MJ- 300D ...............................................19
Bảng 1.5. Thông số kĩ thuật máy cắt máy MJ- 300D ...............................................20
Bảng 1.6. Thông số kĩ thuật máy cắt máy ép nhiệt BTD 113 ...................................21
Bảng 1.7. Thông số kĩ thuật thƣớc Mitutoyo ............................................................21
Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật chủ yếu của chất kết dính EPI(1911/1999).................57
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra độ ẩm tre .......................................................................58
Bảng 3.3. Kết quả kiểm tra độ ẩm tre sau biến tính ..................................................60
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý tre đến dán dính tre gỗ trong
kết cấu ép bụng tre ngang thớ gỗ ..............................................................................64
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý tre đến dán dính tre gỗ trong
kết cấu ép bụng tre dọc thớ gỗ ..................................................................................66
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý tre đến dán dính tre gỗ trong
kết cấu ép lƣng tre ngang thớ gỗ ...............................................................................69
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý tre đến dán dính tre gỗ trong
kết cấu ép lƣng tre dọc thớ gỗ ...................................................................................71


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình1.1 Máy đo độ ẩm Wagner ................................................................................17
Hình 1.2. Máy xử lý nhiệt SCK 20 ...........................................................................18

Hình 1.3. Máy ép nhiệt BTD 113 ..............................................................................20
Hình 1.4. Máy thử tính chất cơ học Qtest 25 ............................................................21
Hình 1.5. Hình dạng và kích thƣớc mẫu thử độ bền kéo trƣợt .................................22
Hình 2.1. Liên kết hydro trong vách tế bào tre .........................................................26
Hình 2.2. Sự thay đổi của liên kết hydro giữa các phân tử xenlulo trong quá trình xử
lý nhiệt .......................................................................................................................37
Hình 2.3. Quá trình nhiệt giải của xenlulo ................................................................39
Hình 2.4. Cơ chế phản ứng của tre trong quá trình xử lý nhiệt.................................40
Hình 3.1. Biểu đồ ép mẫu..........................................................................................62
Hình 3.2. Hình dạng mẫu thử trƣợt dọc ....................................................................63


vii

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Độ bền trƣợt dọc ép bụng tre ngang thớ gỗ ............................................65
Đồ thị 3.2. So sánh ứng suất trƣợt màng keo ép bụng tre ngang thớ gỗ với mẫu đối
chứng .........................................................................................................................66
Đồ thị 3.3. Ứng suất trƣợt màng keo ép bụng tre dọc thớ gỗ ...................................67
Đồ thị 3.4. So sánh ứng suất trƣợt màng keo ép bụng tre dọc thớ gỗ .......................67
Đồ thị 3.5. Ứng suất trƣợt màng keo ép lƣng tre ngang thớ gỗ ................................69
Đồ thị 3.6. So sánh ứng suất trƣợt màng keo ép lƣng tre ngang thớ gỗ ...................70
Đồ thị 3.7. Ứng suất trƣợt màng keo trong kết cấu ép lƣng tre dọc thớ gỗ ..............71
Đồ thị 3.8. So sánh ứng suất trƣợt màng keo ép lƣng tre dọc thớ gỗ .......................72


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở Việt Nam, tre là loại thực vật có có diện tích và trữ lƣợng đứng thứ 2 sau

gỗ. Với diện tích gần 1,4 triệu ha, nguồn nguyên liệu này đem về tổng giá trị sản
xuất trung bình đạt 0,25 tỷ USD/năm. Tuy nhiên chúng ta vẫn chƣa sử dụng hết lợi
thế về tài nguyên tre của Việt Nam, một trong yếu tố đó là kỹ thuật và thiết bị chế
biến lạc hậu, sản xuất quy mô nhỏ và phân tán nên công nghiệp chế biến tre của
Việt Nam chƣa phát triển đƣợc, vì đó tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu thấp, giá trị gia tăng
của sản phẩm thấp.
Đối với nguyên liệu gỗ rừng trồng nƣớc ta, hiện nay phát triển rất nhanh về
diện tích trồng và trữ lƣợng gỗ. Các loại gỗ rừng trồng chủ yếu là lồi cây mọc
nhanh, cơ tính thấp do đó phạm vi sử dụng nguyên liệu còn hạn chế (sản xuất ván
nhân tạo, giấy và đồ mộc).
Để nâng cao giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cho nguồn nguyên liệu tre gỗ,
rất cần có nghiên cứu tạo vật liệu mới trên cơ sở nguồn nguyên liệu này, đồng đáp
ứng nhu cầu sử dụng phong phú của ngƣời tiêu dùng, Vật liêu composite tre gỗ là
một xu hƣớng mới cho giải pháp cơng nghệ này. Trong q trình cơng nghệ tạo vật
liệu composite cần có giai đoạn xử lý nhiệt tre gỗ, mục đích nhƣ giảm độ ẩm tre, tạo
màu nẫu sẫm cho tre, làm giảm lƣợng đƣờng làm tăng khả năng chống mốc, tăng ổn
định trƣơng nở bề mặt. Tuy nhiên khi xử lý nhiệt tre sẽ ảnh hƣởng đến khối lƣợng
riêng, khả năng dán dính.
Những nghiên cứu về vật liệu composite nói chung và nghiên cứu về vấn đề
xử lý nhiệt tre gỗ nói riêng rất thiếu, vẫn ít đƣợc đề cập đến. Xuất phát từ đó tơi
tiến hành thực hiện luận văn: ―Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian
xử lý nhiệt cho tre đến khả năng dán dính của vật liệu phức hợp tre- gỗ”.


2

Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm tre xử lý nhiệt
Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới rất chú trọng đến nghiên cứu biến

tính gỗ và tre. Những năm gần đây, với sự nâng cao của đời sống con ngƣời, có rất
nhiều báo cáo của nƣớc ngồi, trong đó đã có những đề xuất về vấn đề an tồn trong
việc sử dụng hóa chất xử lý tre. Trong các công nghệ xử lý hiện nay, thị trƣờng của
sản phẩm tre từ công nghệ xử lý không sử dụng hóa chất ngày càng đƣợc mở rộng.
Trong đó, tre xử lý nhiệt hay tre biến tính nhiệt đã đƣợc chú ý đến, các nghiên cứu
về biến tính tre cũng đã có những bƣớc phát triển nhất định [25] [26].
Cơng nghệ xử lý nhiệt hay biến tính nhiệt là công nghệ xử lý Tre ở nhiệt độ
trong khoảng 100-200oC, trong mơi trƣờng có vật chất bảo vệ nhƣ hơi nƣớc, khí trơ,
khơng khí ít ơ xy…, là cơng nghệ bảo quản tre thân thiện với môi trƣờng, thông qua
biến tính nhiệt có thể cải thiện đƣợc tính ổn định kích thƣớc, tính bền và màu sắc
Tre, sản phẩm Tre thu đƣợc sau khi xử lý đƣợc gọi là ―Tre xử lý nhiệt‖. Tre xử lý
nhiệt có các đặc điểm sau [13]:
(1) Màu sắc ổn định hài hòa
Sau khi xử lý nhiệt, màu sắc tre trở nên đậm hơn, thông thƣờng có màu nâu
nhạt đến nâu, gần giống với màu sắc của một số loại gỗ có mầu nhiệt đới q hiếm,
trong q trình sử dụng màu sắc tƣơng đối ổn định. Màu sắc tre xử lý nhiệt tạo ra sự
thoải mái đối với thị giác. Vì thế sau khi xử lý biến tính nhiệt có thể nâng cao giá trị
sử dụng của các loại tre non chất lƣợng thấp.
(2) Nâng cao khả năng chống vi sinh vật phá hoại
Khả năng chống vi sinh vật phá hoại của Tre xử lý nhiệt đƣợc cải thiện rất rõ
rệt, đối với tre sau khi xử lý nhiệt (170 oC hoặc cao hơn), nhiệt độ làm cho kết cấu
sinh học và tổ thành hóa học của tre thay đổi, loại trừ hoặc phá hoại điều kiện cần
thiết để tồn tại của côn trùng, nấm và các loại vi sinh vật tự nhiên khác. tre trong
quá trình xử lý nhiệt, dƣới tác dụng của nhiệt độ, hemixenlulo bị nhiệt giải tạo ra
axit formic, axit acetic, đồng thời các chất dinh dƣỡng phân tử lƣợng thấp thoát ra


3

hoặc bị phá hủy, độ ẩm thăng bằng của Tre xử lý nhiệt giảm 50% so với Tre chƣa

xử lý, tóm lại do độ axit, bazơ, chất dinh dƣỡng và độ ẩm của Tre thay đổi, đã phá
hoại môi trƣờng sinh tồn của vi sinh vật và nấm mốc, làm cho khả năng chống vi
sinh vật đƣợc nâng lên.
(3) Tính ổn định kích thước tốt
Tính hút nƣớc, hút ẩm của tre xử lý nhiệt giảm xuống, tỉ lệ co rút và dãn nở
của tre giảm rõ rệt, giảm thiểu sự chênh lệch giữa co rút phần cật và phần bụng, từ
đó đã cải thiện đƣợc tính ổn định của tre, tức hệ số chống co rút, dãn nở tăng lên.
(4) An tồn, thân thiện với mơi trường
Biến tính nhiệt là công nghệ chỉ sử dụng tác nhân vật lý, trong quá trình xử
lý chỉ sử dụng nhiệt độ và hơi nƣớc hoặc khí trơ, khơng cho thêm bất cứ hóa chất
nào, do đó tre xử lý nhiệt rất an tồn với môi trƣờng, là loại vật liệu thân thiện với
môi trƣờng, vì vậy biến tính nhiệt rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ mơi trƣờng.
(5) Tính chất cơ học của Tre thay đổi
Tre sau khi xử lý nhiệt, một lƣợng lớn hemixenlulo bị phân giải và một bộ
phận lignin bị thay đổi về cấu trúc, làm cho một số chỉ tiêu về tính chất cơ học của
tre có xu hƣớng giảm sút. Nhƣng do độ ẩm thăng bằng của tre giảm, do đó với nhiệt
độ xử lý thích hợp có thể làm cho mơ đun đàn hồi khi chịu uốn và cƣờng độ chịu
nén của tre tăng lên, nhƣng cƣờng độ chịu uốn, khả năng chống va đập giảm sút rõ
rệt, hơn nữa nhiệt độ càng cao, cƣờng độ chịu uốn, khả năng chống va đập và lực
bám đinh càng thấp.
(6) Khả năng thấm ướt giảm
Tre sau khi xử lý nhiệt, hàm lƣợng nhóm –OH giảm, góc tiếp xúc của chất
lỏng và tre tăng lên, làm giảm khả năng thấm ƣớt, thậm chí có loại tre khơng thấm
ƣớt, vì vậy, tre xử lý nhiệt thích hợp với sử dụng ở nơi có độ ẩm cao.
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
1.2.1. Nghiên cứu về vật liệu phức hợp tre- gỗ
Trên thế giới, những nghiên cứu đầu tiên về tre composite đã xuất hiện trong
chiến tranh thế giới thứ 2. Một vài những nghiên cứu trong giai đoạn này đã chỉ ra

4

rằng ván nhân tạo làm từ tre có thể thay thế tốt cho gỗ trong một số ứng dụng nào
đó. Hiện nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, composite tre là một lĩnh
vực nghiên cứu quan trọng không chỉ đối với các nƣớc trồng tre mà cả các nƣớc
khơng có nguồn ngun liệu này. Những sản phẩm đầu tiên về composite tre đƣợc
tạo ra bằng việc ép các phên tre đan bằng keo casein (Tecli. Rep and Chengtu
1945). Sau đó, khoảng trên 30 loại sản phẩm composte tre đã đƣợc nghiên cứu nhƣ
các sản phẩm tre-gỗ composite, tre kết hợp với chất vô cơ …
Trung Quốc là quốc gia đi đầu trong lĩnh vực chế biến tre, trúc và vật liệu
composite tre-gỗ; các công đoạn sản xuất hầu hết đã đƣợc cơ giới hóa. Tuy nhiên,
các sản phẩm tre-gỗ tạo ra chủ yếu phục vụ cho các lĩnh vực xây dựng, giao thông
và sản xuất đồ mộc nội địa. Một số sản phẩm đƣợc xuất khẩu sang thị trƣờng Nhật
Bản, Mỹ và Châu Âu là ván sàn tre, ván sàn tre-gỗ các loại.
Tại Ấn Độ, những nghiên cứu về tre composite đã quan tâm từ những năm
1950 do Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Dehra Dun thực hiện. Tuy nhiên, các sản
phẩm tre composite chỉ đƣợc phát triển thành sản phẩm hàng hóa từ giữa những
năm 80 của thế kỷ trƣớc với các sản phẩm ván ép nan tre, ván ép mành tre kết hợp
với ván dán. Năm 2012,Mingjie Guan và các cộng sự đã nghiên cứu sử dụng tre
Melocanna baccifera (Muli) làm tre ép khối và so sánh chất lƣợng của nó với tre ép
khối làm từ tre Moso của Trung Quốc. Việc nghiên cứu ván tre composite còn rất
hạn chế, phần lớn tập trung vào nghiên cứu tre làm giấy và bột giấy.
Anwar UMK et al. (2012) đã đánh giá khả năng dán dính của tre
(Gigantochloa scortechinii) 4 tuổi, đƣợc ngâm tẩm bằng keo phenol
foocmaldehyde(keo PF), và ảnh hƣởng của thời gian ép đến các tính chất dán dính
của ván plybamboo, các nan đƣợc ghép cạnh bằng keo phenol resorcinol
formaldehyde (PRF), ép nhiệt bằng keo UF tạo ván plywood 3 lớp và 5 lớp với
nhiệt độ ép 1400C, áp lực ép 14kg/cm2, thời gian ép 11, 22, 33, 44 phút, xác định
khả năng dán dính theo EN 314-1 (BS 2004).
Sumardi & Suzuki (2014) đã đánh giá sự ổn định kích thƣớc và một số tính

chất cơ học của ván OSB đƣợc làm từ tre Moso Bamboo (phyllostachys pubescens).


5

Ván thí nghiệm có kích thƣớc 370x370x12mm đƣợc sử dụng keo dán
Diphenylmethane Diisocyanate (MDI), ép nhiệt ở nhiệt độ 1800C, áp lực ép
2.5MPa, thời gian ép 10 phút có khối lƣợng thể tích ở các mức từ 0.49-0.81g/cm3,
kết quả đánh giá cho thấy khối lƣợng thể tích và loại ván có ảnh hƣởng đến độ
trƣơng nở chiều dày và độ hút nƣớc của ván.
Zaia et al (2015) đã nghiên cứu sản xuất ván tre ép lớp (dạng laminated
bamboo) từ tre Dendrocalamus giganteus 5 tuổi ở Brazil, chiều cao 20-40m, đƣờng
kính từ 0.1-0.2 m và chiều dày vách thân từ 1-3cm. Các nan cơ sở có kích thƣớc dày
(1.63-2.13 mm), dài 350mm, rộng 30mm đƣợc ép nhiệt ở nhiệt độ 1000C, thời gian
10 phút, áp lực ép 3.5 MPa tạo ván có kích thƣớc 350 x 350 x 14 mm. Ván sau khi
ép đƣợc kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý nhƣ: MOE, MOR (theo EN 310:2000). Kết quả
cho thấy MOR có giá trị từ 111-156 MPa, MOE có giá trị từ 13982-15397 MPa, khả
năng dán dính-độ bền kéo vng góc (kiểm tra theo tiêu chuẩn NBR 14810-3:
2006) có giá trị đạt đƣợc từ 2.21-3.01 MPa.
Barbosa et al (2015), nghiên cứu ảnh hƣởng của các điều kiện dán ép ván
mỏng từ Bamboo Dendrocalamus giganteus lên ván dăm khối lƣợng thể tích trung
bình (Medium Density Particleboard -MDP). Ván ép đƣợc kiểm tra các tính chất cơ
học theo tiêu chuẩn ABNT NBR 14810 (2006). Ván MDP đƣợc dán phủ bằng ván
mỏng Bamboo (dày 3mm) với keo dán PVAc, lƣợng keo tráng 200 g/m2. Kết quả
xác định MOR, độ bền kéo song song với bề mặt và cho thấy trƣờng hợp ván MDP
đƣợc dán phủ có MOR đạt 39.22 MPa, độ bền kéo song song đạt 31.67 MPa, trong
khi đó ván khơng dán phủ ván mỏng Bamboo chỉ đạt 16.20MPa và 9.17MPa. Điều
đó cho thấy sử dụng tre (Dendrocalamus giganteus) để dán phủ bề mặt ván MDP
làm tăng cƣờng độ của ván lõi.
Teixeira.D.E., Bastos.R.P. (2015). Đã xác định tính chất vật lý và cơ học của

ván ép nhiều lớp từ tre Guadua magna, 4 tuổi ở Brazil với 2 loại chất kết dính PVA
và PF. Các nan đƣợc chuẩn bị với kích thƣớc dày 1.0 mm và 2.4 mm, rộng 20 mm;
30 mm, dài 500-600 mm. Ván thí nghiệm kích thƣớc 300x300 mm (PVA 3 lớp dày:
8.5mm; PF 3 lớp: 6.0mm; PF 5 lớp: 9.5mm) đƣợc ép chế độ ép (keo PF: nhiệt độ


6

1400C, áp lực ép 0.76MPa, thời gian 8 phút; keo PVA ép ở nhiệt độ thƣờng). Các
tính chất cơ lý đƣợc kiểm tra MOE, MOR theo tiêu chuẩn EN 310 (1993), độ hút
nƣớc và trƣơng nở chiều dày theo ASTM D1037 (1999), độ cứng theo ASTM
D1037(1999). Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng keo dán PF, Bamboo (Guadua
magna) cho thấy tính ổn định kích thƣớc tốt (trƣơng nở chiều dày 8.3-8.4%), độ bền cơ
lý cao (MOE: 4438-8123MPa, MOR:55.5-81.6MPa) có thể dùng cho sản phẩm ngồi
trời, trong xây dựng. Đối với ván ghép dùng keo PVAc có khả năng chịu ẩm, nƣớc
thấp hơn nên có thể khuyến cáo dùng cho môi trƣờng trong nhà.
Pannipa Chaowana (2015) và các cộng sự tại Hội nghị Tre thế giới lần thứ 10
tại Hàn Quốc đã công bố kết quả nghiên cứu về tre ghép khối (laminated bamboo
lumber-LBL); : các tính chất của sản phẩm tre ghép khối (Độ bền uốn, modun đàn
hồi, trƣơng nở chiều dày, độ bền kéo vng góc..) chịu ảnh hƣởng bởi cấu trúc các
lớp tre. nhƣ: Các nan tre đƣợc gia cơng với kích thƣớc 5 x 30 x 3000 (mm), các nan
đƣợc liên kết cạnh với nhau bằng keo polyvinyl acetate (PVAc) tạo thành tấm có
chiều rộng 60 mm, sau đó các tấm đƣợc dán ép lên nhau (hƣớng song song) bằng
keo dán MUF với lƣợng keo tráng 200g/m2, chế độ ép (T0= 1600C, P=20kg/cm2,
=10 phút) để tạo thành ván LBL (4 lớp). Ván LBL đƣợc xếp theo hƣớng song song
và theo cấu trúc ván để đánh giá ảnh hƣởng của cấu trúc ván đến các tính chất cơ lý
của ván. Ván sau khi ổn định đƣợc xác định các chỉ tiêu cơ lý theo tiêu chuẩn EN
300:1997; ASTM D 5456-99.
Theo Chang Lin (2015) đã nghiên cứu và phát triển ứng dụng ván tre ghép
trong sản xuất đồ nội thất cho thấy ván ghép tre có nhiều đặc tính tốt hơn so với gỗ.

Trong khi nguồn nguyên liệu gỗ đang ngày càng cạn kiệt thì hƣớng nghiên cứu phát
triển và ứng dụng nguyên liệu tre cho sản xuất cơng nghiệp có rất nhiều triển vọng.
Ni et al. (2016) đã nghiên cứu và đƣa ra công nghệ sản xuất ván ghép tre
dạng Glued Bamboo Laminate (GBL) và xác định một số tính chất cơ học của ván
(MOE, MOR, độ bền nén, độ bền kéo) đối với loài tre Mono Bamboo
(phyllostachys pubescens Mazei ex H. De Lebaie) 4 tuổi ở Trung Quốc. Ván GBL
đƣợc tạo ra sử dụng keo PF với 2 quy trình cơng nghệ ghép để tạo kích thƣớc sản


7

phẩm (2100mm x 20mm x 6 mm), với thông số ép nhiệt (áp suất ép 3 MPa, thời
gian ép 20 phút, nhiệt độ ép 1300C, kiểm tra các tính chất cơ lý theo ASTM D143
(2007). Kết quả cho thấy MOR có giá trị từ 85.12-115.13MPa, MOE có giá trị từ
7.671-10.149MPa, Cƣờng độ nén song song với bề mặt ván có giá trị từ 29,59040.78Mpa.
Anwar UMK et al. (2009), khi nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian ép tới
tính chất cơ vật lý của sản phẩm tre ghép lớp. Nan tre (Gigantochloa scortechinii) 4
tuổi đƣợc ngâm tẩm chân không áp lực với keo PF, sau đó các nan (kích thƣớc nan
400mm x 20mm x 4mm) đƣợc ép nhiệt ở các mức thời gian 5, 8, 11, 14, 17 phút,
nhiệt độ ép 1400C, áp lực ép 14kg/cm2, kết quả xác định các tính chất cơ lý: độ hấp
thụ nƣớc (WA), trƣơng nở chiều dày (TS), chỉ số chống trƣơng nở (ASE), giãn nở
thể tích, độ bền uốn và modun đàn hồi khi uốn tĩnh nhƣ sau: so với mẫu đối chứng,
mẫu đƣợc ngâm tẩm PF có độ hút nƣớc thấp hơn, độ ổn định kích thƣớc tốt hơn (độ
hấp thụ nƣớc sau 24h ngâm của ván đối chứng là 51,32%, ở thời gian ép 5 phút là
33,3%, ở thời gian ép 17 phút là 21.8%, trƣơng nở chiều dày ở thời gian ép 5, 8, 11,
14, 17 phút lần lƣợt là (3,64%; 3,55; 2,52; 2,53; và 2,41%) so với mẫu đối chứng là
7,89%. Chỉ số ASE tăng lên khi thời gian ép tăng, cao nhất là 75% ở thời gian ép 17
phút. Độ bền uốn và modun đàn hồi tăng nhẹ ở các chế độ ép khi thời gian ép tăng
lên tƣơng ứng, ván đối chứng (MOR: 177 N/mm2, MOE: 17.813N/mm2) và cao
nhất là ở thời gian ép 17 phút (MOR: 224 N/mm2, MOE: 21.719N/mm2.

1.2.2. Nghiên cứu về biến tính tre bằng phương pháp xử lý nhiệt
Đã có các cơng trình nghiên cứu về biến tính nhiệt cho gỗ nhƣ: Phân tích
những thay đổi về tính chất vật lý, thành phần hóa học để và cải thiện sự ổn định về
kích thƣớc và độ bền sinh học của gỗ. Nhƣng đối với tre, có rất ít kết quả trong lĩnh
vực này, có thể kể đến một vài cơng trình nghiên cứu sau:
Biến tính tre bằng dầu nóng Leithoff và Peek 2001, Manalo và Acda 2009,
Rafidah Salim et al., 2010
Kamdem và cộng sự, 2002, Militz 2002, Leithoff và Peek 2001, Sulaiman và
cộng sự, 2006; Biến tính nhiệt cho tre trong khoảng nhiệt độ 1500C – 2000C, kết quả
tre đƣợc biến tính nhiệt độ ổn định kích thƣớc tăng và độ bền tự nhiên tăng.


8

Manalo, R. D., và Acda, M. N. (2009). "Ảnh hƣởng của việc xử lý dầu nóng
lên tính chất cơ lý của ba lồi tre Philippin," Thơng số xử lý ở ba mức độ nhiệt độ
(150, 175 và 200 ° C) và 2 mức thời gian xử lý (30 và 60 phút); kết quả cho thấy:
Khi thời gian xử lý và nhiệt độ xử lý càng tăng thì độ tổn hao khối lƣợng cũng tăng
theo, kích thƣớc theo chiều dày và chiều rộng giảm, khối lƣợng thể tích giảm dần từ
chế độ 1500C, 60 phút; tuy nhiên chế độ 1500C, 30 phút thì khối lƣợng thể tích lại
giảm mạnh hơn.
Sulaiman, O., Hashim, R., Wahab, R., Ismail, Z. A., Samsi, H. W., và
Mohamed, A. (2006). "Đánh giá độ bền của tre đƣợc xử lý bằng dầu nhiệt," Thông
số xử lý, nhiệt độ xử lý là 140, 1800C và thời gian xử lý 60, 90 phút; kết quả cho
thấy nhiệt độ và thời gian càng tăng thì độ bền uốn và nén càng giảm.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
1.3.1. Nghiên cứu về vật liệu phức hợp tre - gỗ
Đã có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu vật liệu phức hợp tre- gỗ từ rất sớm
có thể kể đến các cơng trình tiêu biểu sau:
Lê Văn Hỷ (1971) Nghiên cứu về ―Bố trí dây truyền sản xuất về chế biến tre,

nứa và trúc‖. Sau một thời gian khảo nghiệm các máy của Nhật Bản, Trung Quốc
tại công ty Chế biến và bảo quản lâm sản, tác giả đƣa ra khuyến nghị: ở những nơi
khơng có điều kiện thì chủ yếu dùng dụng cụ thủ công và công cụ cải tiến, ở
những cơ sở có điều kiện có thể kết hợp cả cơng cụ cải tiến và thiết bị cơ giới
trong chế biến tre. Giai đoạn này các thiết bị chuyên dùng cho chế biến tre, nứa
chƣa đƣợc nhập khẩu nhiều, vì thế các sản phẩm nhƣ tấm ốp tƣờng tre, bàn ghế từ
tre đƣợc sản xuất với chất lƣợng thấp, mẫu mã đơn giản và tính phổ biến trong thị
trƣờng cịn hạn chế.
Trần Tuấn nghĩa (1990-1993), Nghiên cứu công nghệ sản xuất cót ép và tấm lợp
lƣợn sóng từ cót mộc. Kết quả đã tạo ra sản phẩm đáp ứng yêu cầu vật liệu xây dựng
trong thực tế sản xuất và đời sống và nâng cao giá trị cót mộc từ các thiết bị s n có
trong thực tế; chất lƣợng sản phẩm và giá bán đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận.
Hứa Thị Huần (1993) Nguyên lý công nghệ sản xuất ván sợi nguyên liệu tre
lồ ô và gỗ bạch đàn ở dạng bột giấy thô. Đây là nghiên cứu đầu tiên đã tiến hành


9

chế tạo ván sợi từ sợi cơ hóa của tre Lồ ô và gỗ Bạch đàn ở Việt Nam. Kết
quả nghiên cứu đã kết luận rằng: Tre, Lồ ô và gỗ Bạch đàn là những loại nguyên
liệu cho ván sợi có chất lƣợng tốt và cho phép xây dựng đƣợc nguyên lý công nghệ
và các chỉ tiêu công nghệ cụ thể, trên cơ sở đó áp dụng vào sản xuất.
Nguyễn Mạnh Hoạt (2003) Nghiên cứu sử dụng ván nứa ép 3 lớp thay thế
ván gỗ trong nhà ở của nhân dân vùng núi phía Bắc. Kết quả nghiên cứu đã tạo
đƣợc một số loại ván kết hợp giữa nứa và ván bóc có độ bền cơ học cao (Độ bền
uốn, độ bền nén tƣơng đƣơng gỗ nhóm 5) đáp ứng yêu cầu nguyên liệu làm
ván sàn, ván thƣng trong xây dựng nhà cho đồng bào vùng cao.
Bùi Chí Kiên (2004); Nghiên cứu thăm dò khả năng sử dụng mùn cƣa tre để tạo
cốt cho một số khay đĩa sơn mài bằng cơng nghệ ép định hình. Kết quả nghiên cứu của
đề tài bƣớc đầu đã đề xuất các bƣớc công nghệ và thông số công nghệ tạo cốt khay, đĩa

sơn mài từ mùn cƣa luồng đƣợc tận thu từ các cơ sở sản xuất ván sàn tre tại Hịa Bình.
Sản phẩm cốt khay, đĩa từ mùn cƣa Luồng có độ trƣơng nở thấp, độ cứng va đập cao
(tƣơng đƣơng với gỗ tự nhiên nhóm 3, nhóm 4 và cao hơn các loại gỗ sồi đá, Vàng r ,
Gi cuống.. đảm bảo tiêu chuẩn cho sản xuất các chi tiết định hình. Chất lƣợng cốt
khay, đĩa từ mùn cƣa tre đảm bảo các yêu cầu cho công đoạn sơn mài tiếp theo và sản
phẩm sơn mài có chất lƣợng cao, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.
Nguyễn Thị Phúc (2008). Nghiên cứu xác định một số yếu tố công nghệ để
sản xuất sản phẩm từ tre nứa đan và gỗ bóc bằng cơng nghệ ép định hình gia nhiệt
điện cao tần. Bƣớc đầu đã đạt đƣợc một số kết quả sau: Xác định đƣợc một số thông
số công nghệ chủ yếu để sản xuất sản phẩm mặt ghế cong hai chiều từ cót đan và
ván bóc: Áp suất ép (MPa); cƣờng độ dịng cao tần (A); thời gian ép (s); kiểm tra,
đánh giá một số tính chất cơ học và vật lý của sản phẩm; đề xuất quy trình cơng
nghệ ép định hình mặt ghế cong hai chiều đối với nguyên liệu cót đan và ván bóc.
Ƣu điểm nổi bật của hình thức gia nhiệt bằng dịng cao tần trong q trình ép là gia
nhiệt nhanh, q trình gia nhiệt khơng theo cách thông thƣờng đƣợc truyền từ mặt
bàn ép vào sản phẩm mà nhờ tác nhân là độ ẩm (phân tử nƣớc) có trong vật ép,
trong mơi trƣờng cao tần phát sinh nhiệt, vì thế nhiệt phân bố đều trong các phần
của vật ép. Do giới hạn trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp cơ sở nên một số


10

thơng số cơng nghệ cần đƣợc thử nghiệm, hồn thiên để đảm bảo ổn định công nghệ
và chất lƣợng sản phẩm.
Nguyễn Trọng Kiên và các cán bộ Trƣờng Đại học Lâm nghiệp (2008) đã
nghiên cứu tạo vật liệu composite từ tre gỗ dùng trong xây dựng và đồ mộc. Kết quả
nghiên cứu bƣớc đầu đã tạo ra các sản phẩm composite dạng lớp (ván cốp pha tregỗ, ván sàn tre-gỗ, ván sàn tre-MDF đạt chất lƣợng đáp ứng tiêu chuẩn Trung Quốc.
Chất lƣợng ván cốp pha tre-gố sử dụng keo Phenol phomaldehyde đáp ứng yêu cầu
theo tiêu chuẩn GB 5851-86 và GB 5852- 86 của Trung Quốc. Chất lƣợng ván sàn
tre-gỗ và ván sàn tre-MDF khi sử dụng keo EPI 1980/1993 đáp ứng tiêu chuẩn JAS7 của Nhật Bản về ván sàn công nghiệp. Đề tài đã đề xuất tỉ lệ kết cấu hợp lí cho

các sản phẩm composite tre- gỗ nhƣ sau: Với sản phẩm composite tre- gỗ dạng
block board tỉ lệ tre-gỗ-ván mỏng tƣơng ứng là lớp tre (3mm) – ván mỏng (9mm) –
lớp tre (3 mm); sản phẩm composite tre- MDF, tỉ lệ kết cấu tƣơng ứng là: tre (3
mm) – MDF (12 mm) - giấy (0,5 mm).
Nguyễn Quang Trung (2013) đã thực hiện Dự án sản xuất thử nghiệm:
―Hồn thiện cơng nghệ, thiết bị sản xuất một số sản phẩm mộc gia dụng và các cấu
kiện xây dựng từ tre nứa‖. Kết quả của Dự án đã kiểm sốt đƣợc một số yếu tố cơng
nghệ ảnh hƣởng đến chất lƣợng cốp pha tre; chất lƣợng cốp pha tre đƣợc cải thiện
và ổn định (khối lƣợng thể tích tăng 64%, độ trƣơng nở sản phẩm giảm 4%; MOR
tăng 1,1 lần; nhƣng MOE giảm 14%). Sản phẩm cốp pha tre đáp ứng yêu cầu thị
trƣờng. Đối với sản phẩm tre ghép khối: đã tạo đƣợc vật liệu tre ghép khối kích
thƣớc lớn đáp ứng yêu cầu nguyên liệu sản xuất đồ mộc nội thất (theo kiểu thiết kế
công nghiệp) và mộc xây dựng. Hồn thiện cơng nghệ sản xuất ván tre ghép khối
làm vật liệusản xuất đồ mộc và mộc xây dựng, sản xuất thử mẫu sản phẩm đồ mộc
và mộc xây dựng để đánh giá khả năng gia công vật liệu tre ghép khối trên các máy
gia công gỗ thông thƣờng hiện nay. Đối với sản phẩm mặt ghế cong hai chiều từ cót
mộc: Dự án đã hồn thiện cơng nghệ sản xuất mặt ghế cong hai chiều trên máy ép
gia nhiệt bằng dòng điện cao tần, xác định các thông số kĩ thuật chủ yếu ảnh hƣởng
tới chất lƣợng sản phẩm (độ ẩm vật liệu cót đan trƣớc và sau khi trang keo; các
thông số về cƣờng độ dịng điện và thời gian ép thích hợp). Đối với sản phẩm cốt


11

khay sơn mài từ mùn cƣa tre: dự án đã hồn thiện các thiết bị đã có để tổ chức sản
xuất, hồn thiện cơng nghệ để ổn định và nâng cao chất lƣợng sản phẩm. Thiết kế
lại và cải tiến khuôn tạo sản phẩm, đƣa phần gia nhiệt cho sản phẩm vào trong
khuôn, rút ngắn thời gian gia nhiệt cho cốt sản phẩm. Dự án đã hồn thành cơng
nghệ sản xuất cốt khay sơn mài từ mùn cƣa tre. Sản phẩm đảm bảo chất lƣợng và có
thể tiêu thụ trên thị trƣờng.

Nguyễn Anh Dũng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.2012-2016; thực
hiện đề tài độc lập cấp Nhà nƣớc ―Nghiên cứu kỹ thuật trồng cây Bƣơng lông Điện
Biên(Dendrocalamus giganteus) cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến ở
các tỉnh miền núi phía Bắc‖. Mục tiêu chính của đề tài là nhân giống và gây trồng
cây Bƣơng lông và đề xuất sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu này. Hợp phần
―Nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ chế biến sản phẩm ván ghép thanh và ván sàn từ
Bƣơng lông Điện biên‖ đã bƣớc đầu có kết quả nghiên cứu xác định đƣợc cơng
nghệ biến tính tre bằng xử lý hóa nhiệt với hóa chất biến tính DMDHEU. Nghiên
cứu cũng đã xác định đƣợc các thông số chế độ ép nhiệt tạo ván ghép tre biến tính và
cơng nghệ trang sức bằng sơn phủ PU, UV cho sản phẩm ván sàn tre biến tính.
1.3.2. Nghiên cứu về biến tính tre bằng phương pháp xử lý nhiệt
Cơng nghệ biến tính nhiệt cho tre ít đƣợc quan tâm cho nên các cơng trình
nghiên cứu vẫn cịn ít, tuy nhiên cũng đã có một số cơng trình nghiên cứu sâu về
biến tính nhiệt cho 1 số loại tre, nhƣ:
Nguyễn Trung Công, Andre Wagenführ, Martina Bremer , Steffen Fischer
Đại học TU Dresden, Đức; Vũ Huy Đại, Lê Xuân Phƣơng Đại học Lâm nghiệp,
2010; Hợp tác nghiên cứu về biến tính nhiệt cho cây Luồng và cây Bƣơng, nhiệt độ
biến tính 150, 180, 220 oC, thời gian xử lý là 30, 45, 60 phút; kết quả cho thấy, một
số tính chất cơ học của tre giảm nhƣ độ bền uốn, khả năng chịu nén, nhƣng một số
tính chất của tre tăng nhƣ độ ổn định kích thƣớc và độ bền tự nhiên.
Phan Thanh Giàu, 2012,‖ nghiên cứu biện pháp xử lý nâng cao chất lƣợng
cho tre‖ Luận văn Thạc sỹ khoa học kĩ thuật, Đại học Đà N ng, xử lý dầu nhiệt, ở
nhiệt độ 130, 150, 170, 1900C thời gian 20, 40, 60 phút kết quả: Độ bền nén và độ


12

bền uốn của mẫu đã xử lý giảm so với mẫu chƣa xử lý; Độ hút nƣớc, độ trƣơng nở
mẫu đã xử lý giảm so với mẫu chƣa xử lý; Độ bền môi trƣờng mẫu đã xử lý tăng,
khả năng chống mối mọt, nấm mốc tăng.

Tóm lại
Từ tổng quan nghiên cứu trên chúng tôi thấy rằng, nghiên cứu vật liệu tre- gỗ
là hƣớng đi đang đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu
trong và ngoài nƣớc trên thế giới tập trung vào các vấn đề chính:
- Nghiên cứu biến tính bằng các giải pháp để tăng hiệu quả sử dụng tre, hạn
chế một số các nhƣợc điểm của tre nhƣ: dễ nấm mốc, mối mọt, dễ trƣơng nở. Tre
biến tính có thể tăng một số chỉ tiêu về chất lƣợng nhƣ: Độ hút nƣớc, độ trƣơng nở
mẫu đã xử lý giảm so với mẫu chƣa xử lý; Độ bền môi trƣờng mẫu đã xử lý tăng,
khả năng chống mối mọt, nấm mốc tăng. Xong bên cạnh đó tính chất cơ học của tre
biến tính nhiệt giảm so với mẫu chƣa xử lý.
- Các nghiên cứu chỉ ra, khi biến tính tre bằng nhiệt, thơng số cơng nghệ tập
trung ở các mức: Nhiệt độ biến tính tre nằm trong khoảng: 130- 2000C, Thời gian
biến tính từ: 20- 60 phút.
- Đối với nghiên cứu tre trong nƣớc, các cơng trình tập trung vào nghiên cứu
cây Luồng, cây bƣơng. Nghiên cứu tập trung tạo ván từ nguyên liệu tre, luồng, biến
tính nhiệt tre. Tuy nhiên các nghiên cứu chƣa đề cập rõ sự ảnh hƣởng của yếu tố
công nghệ biến tính nhiệt đến chất lƣợng dán dính vật liệu sau xử lý.
Với mong muốn tạo cơ sở khoa học cho công nghệ sản xuất tre, tôi chọn lựa
nghiên cứu : Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt tre đến
khả năng dán dính của vật liệu phức hợp tre gỗ.
Tính mới của luận văn:
Đây là lần đầu tiên có nghiên cứu đầy đủ về ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời
gian xử lý nhiệt đến chất lƣợng mối dán vật liệu phức hợp tre gỗ với vật liệu cụ thể
là cây Luồng ( Dendrocalamuss membranaceus Munro) khai thác ở Thanh Hóa với
cây Keo tai tƣợng khai thác Hịa Bình và loại keo EPI. Nghiên cứu đƣa ra trong
phƣơng thức kết cấu tre gỗ khác nhau, đánh giá độ bền kéo trƣợt màng keo.


13

1.4. Mục tiêu của luận văn
1.4.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá đƣợc sự ảnh hƣởng của các yếu tố công nghệ là nhiệt độ và thời
gian xử lý nhiệt tre đến chất lƣợng dán dính của vật liệu phức hợp tre - gỗ.
1.4.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định đƣợc ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt tre đến khả
năng dán dính vật liệu tre - gỗ.
Tìm đƣợc thông số nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt nguyên liệu tre hợp lý
nhất khi khả năng dán dính vật liệu tre - gỗ.
1.5. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu trong luận văn:
- Vật liệu: Cây Luồng ( Dendrocalamuss membranaceus Munro) khai thác ở
Thanh Hóa; cây Keo tai tƣợng khai thác Hịa Bình; Keo dán sử dụng keo EPI.
- Yếu tố công nghệ: Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian biến tính nhiệt vật
liệu tre đến khả năng dán dính của vật liệu phức hợp tre gỗ, cụ thể đến độ bền trƣợt
màng keo trong một số kết cấu sắp xếp tre khác nhau.
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
- Trong luận văn chúng tôi kế thừa thông số công nghệ biến tính nhiệt tre làm
ván nhân tạo từ các nghiên cứu trong và nƣớc về biến tính nhiệt tre. Cụ thể chúng
tơi chọn nhiệt độ biến tính 120, 140, 160 0C và thời gian biến tính là 20, 40, 60 phút.
- Chúng tôi kế thừa công nghệ ép tạo vật liệu phức hợp tre gỗ từ các nghiên
cứu trong và nƣớc nƣớc về nội dung này, cụ thể thông số công nghệ ép vật liệu tregỗ: Áp lực ép: 1,2 MPa; Nhiệt độ ép: 140oC; Thời gian duy trì áp suất ép 1,2 MPa:
30 Phút; Thời gian duy trì áp suất ép 0,9 MPa: 5 Phút.
- Trong luận văn chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu sử dụng biến tính nhiệt
tre nhiệt độ 120, 140, 160 0C và thời gian biến tính là 20, 40, 60 phút, kết cấu tre
thay đổi, thì khả năng dán dính của hai vật liệu tre gỗ sẽ thay đổi nhƣ thế nào. Các
yếu tố công nghệ khác cố định.

14

- Đánh giá khả năng dán dính của vật liệu, đánh giá trên 4 phƣơng án ghép
tre gỗ: Lƣng tre- dọc thớ gỗ, lƣng tre- ngang thớ gỗ, bụng tre- dọc thớ gỗ, bụng tredọc thớ gỗ, thông qua tiêu chí ứng suất trƣợt màng keo theo tiêu chuẩn TCVN
8576:2010.
1.6. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt nguyên liệu tre
đến khả năng dán dính vật liệu tre gỗ khi cùng chiều thớ;
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt nguyên liệu tre
đến khả năng dán dính vật liệu tre gỗ khi chiều thớ vng góc.
1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.7.1. Phương pháp kế thừa
- Kế thừa đặc điểm của vật liệu nghiên cứu về đặc tính cấu tạo, đặc tính cơng
nghệ của Luồng, Keo lai, và chất kết dính EPI.
- Kế thừa cơng nghệ xử lý nhiệt tre hiệu quả: Thời gian từ 20-60 phút, nhiệt
độ từ 120-160 0C.
- Kế thừa công nghệ ép vật liệu tre gỗ: Áp lực ép: 1,2 MPa; Nhiệt độ ép:
140oC; Thời gian duy trì áp suất ép 1,2 MPa: 30 Phút; Thời gian duy trì áp suất ép
0,9 MPa: 5 Phút. Độ ẩm vật liệu dán dính <12%.
- Kế thừa keo dán về lƣợng keo tráng và công nghệ tráng keo.
- Kế thừa tài liệu lý thuyết dán dính, cơng nghệ ép, vật liệu dán dính.
1.7.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
Để tiến hành nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian biến tính tre đến
khả năng dán dính vật liệu tre gỗ, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thực nghiệm đơn
yếu tố, ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian biến tính nhiệt tre đến độ bền trƣợt
màng keo.
Bố trí thí nghiệm nhƣ bảng 1.1


15

Bảng 1.1. Bố trí thí nghiệm
Chế độ

Thời

xử lý

gian

nhiệt tre

(Ph)

CĐ 1

20

120

6

CĐ 2

20

140

6

CĐ 3

20

160

6

CĐ 4

40

120

Ghép

Ghép

Ghép

Ghép

6

CĐ 5

40

140

bụng

bụng

lƣng

lƣng

6

CĐ 6

40

160

tre-

tre-

tre-

tre-

6

CĐ 7

60

120

ngang

dọc

ngang

dọc

6

CĐ 8

60

140

thớ gỗ

thớ gỗ

thớ gỗ

thớ gỗ

6

CĐ 9

60

160

Nhiệt

Độ bền trƣợt màng keo

độ (0C)

Kết cấu ván tre-gỗ

Đối chứng: nhiệt độ sấy tre
800C, độ ẩm sau sấy 8-12%

Số
mẫu
thử

Ghi
chú

6
5

Tiêu chí xác định khả năng dán dính của tre gỗ: Ứng suất trƣợt màng keo
Để có thí nghiệm đánh giá ứng suất trƣợt màng keo tre gỗ, qui trình thí
nghiệm nhƣ sau:

16

Qui trình thí nghiệm:
Gỗ x phơi

Tre tr phơi
theo kích mẫu,
bỏ lanh, bỏ ruột

Xử lý nhiệt

Sấy tới độ 12%

- Bào nh n
- Chà nhám

-Tráng keo tre gỗ

- Kiểm tra keo

- Ép dán tre - gỗ

- Pha keo

Cắt mẫu, kiểm
tra tính chất

Đánh giá khả
năng dán dính

Hình 1.1. Qui trình thực nghiệm
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu:
Gỗ keo tai tƣợng đƣợc đem x và sấy đến độ ẩm 12%. Sau đó bào nh n, chà
nhám. Kích thƣớc ván chiều dày 18mm.