Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt độ cao đến tính chất cơ lý của gỗ bồ đề (Styrax tonkinensis)

Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ ở các cấp: 100oC, 110oC, 120oC, 130oC. Thời gian xử lý chia làm 2 thang là 20 giờ và 30 giờ. Kết quả là màu sắc của gỗ sau khi qua xử lý nhiệt có màu sẫm (cánh dán) và đồng đều hơn. Độ hút nước và giãn dài (cả hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến) của gỗ qua xử lý nhiệt cho kết quả cao nhất ở 110oC. Nhiệt độ tăng lên thì độ hút nước và giãn dài giảm dần nên tính ổn định kích thước của gỗ tăng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt độ cao đến tính chất cơ lý của gỗ bồ đề (Styrax tonkinensis) Dương Văn Đoàn và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 147 - 151 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT ĐỘ CAO ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA GỖ BỒ ĐỀ (STYRAX TONKINENSIS) Dương Văn Đoàn1*, Nguyễn Cảnh Mão2 1 Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên 2 Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM TẮT Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ ở các cấp: 100oC, 110oC, 120oC, 130oC. Thời gian xử lý chia làm 2 thang là 20 giờ và 30 giờ. Kết quả là màu sắc của gỗ sau khi qua xử lý nhiệt có màu sẫm (cánh dán) và đồng đều hơn. Độ hút nước và giãn dài (cả hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến) của gỗ qua xử lý nhiệt cho kết quả cao nhất ở 110oC. Nhiệt độ tăng lên thì độ hút nước và giãn dài giảm dần nên tính ổn định kích thước của gỗ tăng. Thời gian xử lý nhiệt ảnh hưởng không đáng kể đến độ hút nước và độ giãn dài. Giá trị giới hạn bền uốn tĩnh và modul đàn hồi uốn tĩnh ở nhiệt độ 120oC cho giá trị cao nhất. Nhiệt độ xử lý tăng thì cả hai giá trị này đều giảm dần. Thời gian xử lý càng lâu thì giá trị modul đàn hồi uốn tĩnh càng giảm. Từ khóa: Nhiệt độ cao, tính chất cơ lý, gỗ Bồ đề MỞ ĐẦU* Sấy gỗ là một công đoạn quan trọng trong quy trình công nghệ chế biến gỗ [2]. Hiện nay ở nước ta các phương pháp sấy gỗ chủ yếu vẫn ở nhiệt độ dưới 100oC. Những phương pháp này thường kéo dài thời gian[5]. Sấy gỗ ở nhiệt độ cao có thể rút ngắn đáng kể thời gian sấy nhưng lại là một phương pháp sấy mới ở Việt Nam [1]. Dưới tác động của nhiệt độ cao thì các tính chất cơ lý của gỗ đều bị thay đổi [3]. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến sự thay đổi tính chất cơ lý của gỗ để đánh giá được tác động của nhiệt độ và đưa ra được những khuyến cáo sẽ là bước khởi đầu quan trọng để tiến đến xây dựng chế độ sấy gỗ ở nhiệt độ cao – một phương pháp sấy hiệu quả đã được áp dụng trên thế giới. Gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis) là một loại gỗ rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam: đồ mộc, ván nhân tạo,... Vì vậy việc áp dụng một phương pháp sấy hiệu quả cho loại gỗ này trước khi đưa vào sử dụng sẽ cho một giá trị rất lớn. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ ở các cấp: 100oC, 110oC, 120oC, 130oC. Thời gian xử lý chia làm 2 thang là 20 giờ và 30 giờ. * Tel: 0988712951. Email: doanduongfb@gmail.com Nguyên liệu gỗ phục vụ cho nghiên cứu là gỗ Bồ Đề khai thác ở Thái Nguyên có đường kính 40 cm. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp xác định màu sắc gỗ Mẫu gỗ được chụp ảnh, scan trong photoshop và màu sắc sẽ được phản ánh qua giá trị Sắc độ được ký hiệu là S (Saturation), là chỉ cường độ hay độ tinh khiết của màu. Độ bão hoà th ể hiện lượng màu xám tương thích với màu sắc, được tính theo tỷ lệ % từ 0% (đen) - 100% (trắng) trên vòng tròn màu chuẩn. Mẫu đối chứng là mẫu trước khi đưa và xử lý nhiệt. - Phương pháp xác định độ hút nước và độ giãn dài (số lần lặp lại thí nghiệm: 9) theo tiêu chuẩn Việt Nam [4]: - Sau khi sấy cắt mẫu theo kích thước: 30 x 30 x 10 (mm) (sai số: ± 0,5mm) - Kẻ 2 đường thẳng vuông góc với nhau trên từng mặt đầu của mẫu bằng bút chì. - Đo kích thước mẫu theo 2 đường kẻ. (Chính xác đến 0,01 mm) - Cân tất cả các mẫu. (Chính xác đến 0,01g) - Cho mẫu vào bình đựng nước cất. (Mặt đầu không có đường kẻ nổi lên trên mặt nước). - Tiến hành đo và cân mẫu sau: 2 giờ, 1 ngày, 2 ngày, 4 ngày, 12 ngày, 20 ngày, 30 ngày. 147 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Dương Văn Đoàn và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ - Đo mẫu: Nếu trị số giữa 2 lần đo mẫu không khác nhau quá 0,02 mm (cách nhau 2 ngày đêm liền) thì xem như kích th ước không thay đổi. Đo cả hai chiều với độ chính xác là 0,01 mm. - Cân mẫu: Trước khi cân phải lau khô bề mặt của mẫu gỗ. Thời gian tối thiểu giữ mẫu trong nước là 30 ngày đêm. Khi cần thiết có thể tiếp tục ngâm mẫu và cân với khoảng thời gian cách nhau giữa hai lần cân là 10 ngày đêm. Nếu hiệu số độ ẩm giữa hai lần xác định cách nhau 10 ngày đêm không lớn quá 5% thì có thể ngừng theo dõi. - Tính toán kết quả thử: + Tính độ hút nước: Whn = m 2 − m1 100 m1 (%) Trong đó: Whn: Độ hút nước của gỗ (%); m2: Khối lượng mẫu sau khi ngâm (g); m1: Khối lượng mẫu sau khi sấy (g) + Tính độ giãn dài: Tính độ giãn dài bằng % theo phương tiếp tuyến Ytt và phương xuyên tâm Yxt, chính xác đến 0,1 % theo công thức: a − a1 100 a1 (%) b − b1 Y xt = 100 b1 (%) - Đo mẫu tại điểm giữa chiều dài, chính xác đến 0,01mm (chiều rộng b theo phương xuyên tâm và chiều cao h theo phương tiếp tuyến). Kẻ bằng bút chì. - Giới hạn bền uốn tĩnh σut được tính theo công thức: σ ut = - Phương pháp xác định giới hạn bền uốn tĩnh (số lần lặp lại thí nghiệm: 9) theo tiêu chuẩn Việt Nam [4]: - Cắt mẫu có kích thước: 20 x 20 x 300 mm. (300 là kích thước theo chiều dọc thớ. Sai số không vượt quá ±1 mm). - Để mẫu trong phòng có nhiệt độ là 20oC và độ ẩm là 60% đến khi độ ẩm của mẫu đạt 12%. 3Pmax l 2bh 2 (N/mm2) Trong đó: Pmax là tải trọng phá hoại (N); l là khoảng cách giữa hai gối tựa (bằng 240 mm); b là chiều rộng mẫu (mm); h là chiều cao mẫu (mm). - Phương pháp xác định mô đun đàn hồi uốn tĩnh theo tiêu chuẩn Việt Nam[4]: - Cắt mẫu có kích thước: 20 x 20 x 300 mm. (300 là kích thước theo chiều dọc thớ. Sai số không vượt quá ±1 mm). - Để mẫu trong phòng có nhiệt độ là 20oC và độ ẩm là 60% đến khi độ ẩm của mẫu đạt 12%. - Đo mẫu ở 3 điểm: Chính giữa chiều dài và ở hai bên, mỗi bên cách điểm giữa 120mm chính xác đến 0,01mm (chiều rộng b theo phương xuyên tâm và chiều cao h theo phương tiếp tuyến). Dùng bút chì kẻ. - Modul đàn hồi E được tính bằng công thức: E = Ytt = Trong đó: a1, b1 là kích thước mẫu theo phương tiếp tuyến và phương xuyên tâm sau khi sấy; a, b là kích thước mẫu theo phương tiếp tuyến và phương xuyên tâm khi ngâm trong nước. 108(08): 147 - 151 1Pl 3 4bh 3 f (N/mm2) Trong đó: E là Modul đàn hồi uốn tĩnh (N/mm2); P là tải trọng (N); L là khoảng ...