Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhừm 3 mục tiêu: Nghiên cứu được sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ, từ gốc đến ngọn; nghiên cứu được sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn; kiểm tra được mối tương quan giữa khối lượng riêng và độ co rút, giãn nở của gỗ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG ĐỨC THÔNG NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CO RÚT VÀ GIÃN NỞ TRONG THÂN CÂY GÁO VÀNG (Nauclea orientalis) TRỒNG TẠI XÃ DÀO SAN – HUYỆN PHONG THỔ - TỈNH LAI CHÂU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Nông lâm kết hợp Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Thái Nguyên – Năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG ĐỨC THÔNG NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CO RÚT VÀ GIÃN NỞ TRONG THÂN CÂY GÁO VÀNG (Nauclea orientalis) TRỒNG TẠI XÃ DÀO SAN – HUYỆN PHONG THỔ - TỈNH LAI CHÂU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Nông lâm kết hợp Lớp : 47 - NLKH Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Dương Văn Đoàn Thái Nguyên – Năm 2019
i LỜI CAM ĐOAN Đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo Vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ – tỉnh Lai Châu”, chuyên nghành Nông Lâm Kết Hợp là chuyên nghành của riêng bản thân tôi, đề tài đã được sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin có sẵn được trích rõ nguồn gốc. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã đưa trong đề tài nghiên cứu này là trung thực. Các số liệu được trích dẫn rõ nguồn gốc. Giảng viên hướng dẫn Sinh viên TS. Dương Văn Đoàn Nông Đức Thông XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm (Ký, họ và tên)
ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là khâu rất quan trọng trong quá trình học tập và rèn luyện. Qua quá trình thực tập giúp cho mỗi sinh viên củng cố lại kiến thức đã được học trên ghế nhà trường và ứng dụng vào trong thực tế, đồng thời qua đó giúp nâng cao trình độ chuyên môn cũng như năng lực công tác cho sinh viên để có thể vững vàng khi ra trường và đi xin việc. Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS. Dương văn Đoàn, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo Vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ – tỉnh Lai Châu”. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, cùng tất cả các thầy – cô đã tận tình dìu dắt em trong suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn tới giảng viên hướng dẫn thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS. Dương Văn Đoàn, em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn để em hoàn thành khóa luận này. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bài khóa luận này của em không 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 hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên NÔNG ĐỨC THÔNG
iii DANH MỤC VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT NGHĨA Hvn Chiều cao vút ngọn D1.3 Đường kính của cây tại chiều cao 1.3 m tính từ mặt đất lên TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam PEG Polyethylenglycol Ván MDF Ván gỗ công nghiệp có thành phần là sợi gỗ được chế biến từ các loại gỗ tự nhiên, chất kết dính và một số thành phần khác WPC Wood Plastic Composite, còn gọi là Gỗ composite
iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Thông tin cơ bản về cây Gáo vàng sử dụng trong nghiên cứu ....... 15 Bảng 4.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ co rút ........................ 21 Bảng 4.2. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ giãn nở ..................... 24 Bảng 4.3. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ............................................................ 26 Bảng 4.4. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................. 29 Bảng 4.5. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ............................................................ 32 Bảng 4.6. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................. 35
v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Quy trình xẻ mẫu gỗ cây Gáo vàng cho thí nghiệm ....................... 16 Hình 3.2. Hình vẽ mẫu thí nghiệm .................................................................. 17 Hình 4.1. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ khi co rút . 22 Hình 4.2. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ gốc đến ngọn khi gỗ co rút 23 Hình 4.3. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ khi gỗ giãn nở ...25 Hình 4.4. Sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ gốc đến ngọn khi gỗ giãn nở ............................................................................................................. 25 Hình 4.5. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương xuyên tâm ........................................................................................................ 27 Hình 4.6. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ........................................................................................... 28 Hình 4.7. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương tiếp tuyến ......................................................................................................... 30 Hình 4.8. Sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................................................ 31 Hình 4.9. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương xuyên tâm ........................................................................................................ 33 Hình 4.10. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ........................................................................................... 34 Hình 4.11. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ theo phương tiếp tuyến ............................................................................................ 35 Hình 4.12. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến ............................................................................................ 36 Hình 4.13. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút theo phương xuyên tâm ........................................................................................................ 37
vi Hình 4.14. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút theo phương tiếp tuyến ......................................................................................................... 38 Hình 4.15. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở theo phương xuyên tâm ........................................................................................... 39 Hình 4.16. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở theo phương tiếp tuyến ............................................................................................ 40
vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................. iii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iv DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. v MỤC LỤC ....................................................................................................... vii PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 3 1.2.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 3 1.3. Ý nghĩa của việc nghiên cứu ...................................................................... 3 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập .............................................................................. 3 1.3.2. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3 1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4 PHẦN 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................... 5 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu...................................................... 5 2.1.1. Khối lượng riêng của gỗ.......................................................................... 5 2.1.2. Tính chất co rút ....................................................................................... 5 2.1.3. Tính chất giãn nở..................................................................................... 6 2.2. Tình hình nghiên cứu ................................................................................. 7 2.2.1. Trên thế giới ............................................................................................ 7 2.2.2. Trong nước .............................................................................................. 9 2.3. Khái quát về cây Gáo vàng ...................................................................... 12 PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 14
viii 3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................... 14 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 14 3.1.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu .............................................................. 14 3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 14 3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 14 3.3.1. Thiết bị dụng cụ .................................................................................... 16 3.3.2. Phương pháp cân khối lượng riêng khô kiệt (Theo TCVN 8048-2: 2009) ... 16 3.3.3. Phương pháp kiểm tra tính chất co rút theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến (Theo TCVN 8048-13: 2009)................................................................ 17 3.3.3. Phương pháp kiểm tra tính chất giãn nở theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến (Theo TCVN 8048-15: 2009)................................................................ 19 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 21 4.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng....................................................... 21 4.1.1. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ co rút .............................. 21 4.1.2. Kết quả sự biến đổi khối lượng riêng khi gỗ giãn nở ........................... 24 4.2. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút ......................................................... 26 4.2.1. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ................................................................... 26 4.2.2. Kết quả sự biến đổi tính chất co rút theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến .................................................................... 29 4.3. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở ...................................................... 31 4.3.1. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương xuyên tâm ................................................................... 31 4.3.2. Kết quả sự biến đổi tính chất giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn theo phương tiếp tuyến .................................................................... 34 4.4. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút và giãn nở............. 37 4.4.1. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ co rút ........................... 37
ix 4.4.2. Mối tương quan giữa khối lượng riêng với độ giãn nở......................... 39 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 41 5.1. Kết luận .................................................................................................... 41 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẬP
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ở Việt Nam hiện nay, tài nguyên gỗ rừng trồng của nước ta rất phong phú và đã trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sản xuất đồ gỗ. Nhu cầu của xã hội về sử dụng gỗ và sản phẩm từ gỗ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng. Trong khi đó rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm trong khi nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng. Tuy nhiên, gỗ rừng trồng do sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh tự nhiên tốt song gỗ mềm, nhẹ tỷ trọng thấp hơn nhiều so với một số loài gỗ rừng tự nhiên, chính vì vậy gỗ rừng trồng ít được dùng vào sản xuất hàng mộc dân dụng, đặc biệt là hàng mộc cao cấp và mỹ nghệ, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, nên còn tồn tại nhiều nhược điểm như: kích thước không 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 không giống nhau, vì thế gỗ dễ bị biến hình, cong vênh, nứt nẻ. Những nhược điểm này đã mang lại nhiều khó khăn cho việc sản xuất, tiêu thụ sản phẩm của các xí nghiệp sản xuất và làm giảm hiệu quả sử dụng tài nguyên gỗ. Do đó, hướng thay thế gỗ mọc nhanh rừng trồng và đưa ra công nghệ tạo ra loại vật liệu có tính chất tốt ngày càng được nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu. Một trong những hướng nghiên cứu đó là nghiên cứu về tính chất co rút và tính chất giãn nở của gỗ đang rất được quan tâm. Một trong số loài cây gỗ điển hình đang được quan tâm về chất lượng cũng như phương thức bảo quản để tăng khả sử dụng đó là cây Cây Gáo vàng. Cây Gáo vàng là loài cây hàng đầu về kích thước, có sự phát triển nhanh. Gỗ cây Gáo vàng có màu vàng nhạt kết cấu đều, sợi gỗ thô và dài, không có mùi vị dị biệt, gỗ khô nhanh, không dễ nứt nên chế biến rất dễ, tính năng bám sơn tốt. Tính năng
2 lực học của gỗ Gáo vàng thuộc loại trung bình, các tiêu chí chất lượng của gỗ Gáo Vàng tương đương với gỗ Sa Mộc. Gỗ Gáo Vàng rất thích hợp dùng để sản xuất đồ gia dụng, đồ thủ công mỹ nghệ, thùng xe, trang trí kiến trúc, là nguyên liệu rất tốt để làm ván sợi nhân tạo, ván MDF, bột giấy…[11]. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu biết rõ về các tính chất của gỗ: tính chất co rút và tính chất giãn nở. Trong quá trình sử dụng và lữu trữ, gỗ luôn có xu hướng hút và nhả ẩm để đạt được đổ ẩm thăng bằng nên trong quá trình gia công chế biến và sử dụng, đối với mọi loại hình sản phẩm thì nguyên liệu gỗ phải được hong phơi hoặc sấy khô đến độ ẩm nhất định. Khi hong phơi hoặc sấy gỗ đến độ ẩm sử dụng luôn luôn xảy ra hiện tượng co rút hoặc giãn nở. Khả năng co rút hoặc giãn nở của gỗ phụ thuộc vào loại gỗ, khối lượng riêng, vị trí trong cây và vị trí xẻ gỗ thì sự biến đổi tính chất cũng khác nhau. Vì vậy việc nghiên cứu, xác định tính chất co rút và giãn nở của gỗ là một nhiệm vụ quan trọng trong khoa học gỗ nói riêng và trong nghiên cứu đánh giá giá trị tài nguyên cây gỗ nói chung. Kết quả xác định tính chất co rút và giãn nở của gỗ là cơ sở khoa học rất cơ bản và quan trọng để tìm hiểu về bản chất của gỗ, là căn cứ để sử dụng, chế biến, bảo quản gỗ hợp lý, hiệu quả và tận dụng tối đa tài nguyên gỗ, là những tiêu chí để đánh giá chất lượng rừng, đánh giá tuyển chọn giống, nghiên cứu những ảnh hưởng của các nhân tố môi trường, biện pháp kinh doanh. Tuy nhiên qua tìm hiểu các nghiên cứu về cây Gáo vàng trong nước tôi nhận thấy rằng nghiên cứu về sự biến đổi các tính chất co rút và tính chất giãn nỡ trên gỗ cây Gáo vàng được trồng ở Việt Nam thì chưa có nghiên cứu báo cáo nào tại Việt Nam. Vì vậy tôi chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Gáo vàng (Nauclea orientalis) trồng ở huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu”.
3 1.2. Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu được sự biến đổi các tính chất liên quan đến độ ổn định kích thước gỗ bên trong thân cây Gáo vàng. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu được sự biến đổi khối lượng riêng theo hướng từ tâm ra vỏ, từ gốc đến ngọn. - Nghiên cứu được sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn. - Kiểm tra được mối tương quan giữa khối lượng riêng và độ co rút, giãn nở của gỗ. 1.3. Ý nghĩa của việc nghiên cứu 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập - Áp dụng được lý thuyết đã học vào thực tiễn và học hỏi thêm được những kiến thức bổ ích mới ngoài trường. - Củng cố được kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành cho bản thân phục vụ cho công việc sau này. Tích lũy những kinh nghiệm cho công việc khi đi làm. - Rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. 1.3.2. Ý nghĩa khoa học - Qua nghiên cứu thực tiễn đề tài giúp ta làm quên với các nghiên cứu khoa học, ứng dụng những kiến thức đã học được từ trong nhà trường và thực tiễn. Củng cố kiến thức cơ sở cũng nhưng chuyên môn ngành, sau này có điều kiện tốt hơn để phục vụ công tác phát triển ngành nông lâm kết hợp trong khoa lâm nghiệp.
4 - Tạo điều kiện cho sinh viên được tiếp xúc, làm quen với thực tế công tác nghiên cứu khoa học. - giúp sinh viên nâng cao trình độ, học hỏi kinh nghiệm trong thực tế để áp dụng vào việc nghiên cứu khoa học. - Góp phần hoàn chỉnh dữ liệu trong nghiên cứu khoa học về nghiên cứu chuyên sâu loài cây Gáo vàng. - Kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học đánh giá được sự biến đổi tính chất vật lý, cơ học cây Gáo vàng. 1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được ảnh hưởng của môi trường đến sự co rút và giãn nở bên trong gỗ cây Gáo Vàng. - Đề xuất một số giải pháp kiến nghị về phương pháp, cách thức chế biến và bảo quản gỗ. - Nâng cao kiến thức thực tế của bản thân phục vụ cho công tác sau khi ra trường.
5 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 2.1.1. Khối lượng riêng của gỗ Khối lượng riêng là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong những lĩnh vực sử dụng khác nhau. Khối lượng riêng có mối liên quan mật thiết với các tính chất vật lý, cơ học khác của gỗ. Khối lượng riêng liên quan chặt chẽ đến sức co giãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối riêng là khác nhau. Khối lượng riêng là nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ. Khối lượng riêng cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có khối lượng riêng càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao. Khối lượng riêng của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó khối lượng riêng có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ có khối lượng riêng thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp. Khối lượng riêng là một nhân tố quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ (Dương Văn Đoàn và Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [3]. 2.1.2. Tính chất co rút Đối với quá trình co rút từ gỗ tươi, ướt. Trong thực tế khi co dãn người ta dễ dàng nhận thấy rằng nó không đều theo 3 chiều. Sở dĩ có sự sai khác nhau về co dãn giữa hai chiều dọc thớ và ngang thớ là do sự sắp xếp tế bào và cấu trúc vách tế bào. Trong thân cây đại bộ phận tế bào xếp dọc thân cây (ở gỗ lá rộng tổng cộng chiếm khoảng 90% thể tích) chỉ có tia gỗ là sắp xếp theo chiều ngang thân cây). Theo cấu trúc vách tế bào thì trong mỗi tế bào đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc tế bào. Như vậy ta rút ra một kết luận: trong cây đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc thân
6 cây. Theo chiều ngang thớ, co dãn xuyên tâm nhỏ hơn theo chiều tiếp tuyến là do tia gỗ gây nên. Các tế bào tia gỗ nằm vuông 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 Đoàn và Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [3]. 2.1.3. Tính chất giãn nở Sức giãn nở của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong nước. Tính chất giãn nở của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước, thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như khối lượng riêng, vị trí, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu..., trong đó yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng riêng. Khối lượng riêng càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút nước chậm hơn gỗ giác. Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì tố độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước 16 nhanh nhưng không nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất, dưới điều kiện áp suất thường. Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hoà thớ gỗ. Trong công 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 không phù hợp (Dương Văn Đoàn và Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [3].
7 2.2. Tình hình nghiên cứu 2.2.1. Trên thế giới Hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu về tính chất của cây Gáo Vàng nhưng từ những năm 30 thế kỉ trước, các nhà khoa học Nga, Đức... đã nghiên cứu và công bố tài liệu nói về tính chất của gỗ Mỡ. Các nhà khoa học đã dùng phương pháp vật lý, hóa học hay kiêm dụng cả hai loại để xử lý gỗ, làm cho các chất xử lý thấm đọng vào trong các vách tế bào, hoặc làm phát sinh các mối liên kết giao nhau giữa các thành phần của gỗ, từ đó làm cho mật độ của gỗ tăng lên, cường độ của gỗ cũng được nâng cao (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. Để khắc phục nhược điểm của phương pháp biến đổi tính chất gỗ bằng phương pháp nhiệt cơ, các nhà khoa học, nhà nghiên cứu đã đưa vào trong gỗ một số chất hóa học nhằm ổn định hình dạng và kích thước sản phẩm, đồng thời cũng tăng cường độ chịu lực của gỗ biến tính. Một trong những loại hình sản phẩm đơn giản nhất khi sử dụng hóa chất là ngâm tẩm. Đó là kiểu biến tính gỗ khi ngâm ngập gỗ trong dung dịch hóa chất, sau đó loại bỏ bớt nước rồi gia nhiệt cho keo đóng rắn lại tạo thành sản phẩm không thấm nước. Loại hình này có ưu điểm rất rõ là hệ số co giãn kích thước nhỏ nhưng lại tốn hóa chất (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. Trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói theo tác giả V.E.Vikhrov sẽ thu được kết quả rất tốt khi sử dụng nhựa P-F để ngâm gỗ, sau đó trùng ngưng vật liệu này. Các nhựa hòa tan trong nước này sẽ dịch chuyển vào các cấu trúc của các mao quản và khe hở giữa các vách tế bào gỗ, khi đó gỗ sẽ ở trạng thái trương nở nhiều nhất. V.M.Khrulev, tại Trường Đại học Công nghệ Belarutxia đã đề xuất quy trình công nghệ biến tính gỗ bằng nhựa tổng hợp Phenol-Formadehyde- furfural, tạo ra sản phẩm gỗ biến tính có một loạt tính chất cơ lý và một số tính chất khác cao hơn so với gỗ nguyên liệu.
8 Các nước phát triển đã sử dụng nhiều phương pháp từ đơn giản đến phức tạp để hoá dẻo gỗ trước khi (hoặc đồng thời) nén ép định hình như: hấp luộc; gia nhiệt cao tần; gia nhiệt sóng ngắn (phổ biến tại Nhật Bản và hiệu quả hoá mềm rất tốt); xử lý bằng chất hoá học bằng kiềm như: amoniac, urea (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. Trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói Stamm là người đầu tiên sử dụng amoniac để hoá mềm gỗ vào năm 1955. Phương pháp này có ưu điểm hoá mềm triệt để hầu như tất cả các loại gỗ lá rộng; thời gian ngắn, áp lực nén thấp, ít phế phẩm và tỷ lệ phục hồi nhỏ. Các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ hoá mềm gỗ gồm: thời gian, nhiệt độ, áp lực ngâm tẩm, biện pháp xử lý sau khi hoá dẻo và loại gỗ. Các tính chất của gỗ thay đổi sau khi được hoá mềm bằng amoniac và sau quá trình nén ép với mức độ khác nhau, nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ mang tính hệ thống. Cũng trong Luận án Tiến sĩ Kĩ thuật của Đào Xuân Thu (2011) [6] đã nói cường độ hóa gỗ do H.S. Chmidt người Đức nghiên cứu và đưa vào sản xuất năm 1930. Phương pháp này thích hợp với loại gỗ mạch vòng thuộc loại gỗ giác: ép một miếng kim loại vào đầu mẫu gỗ, rồi đặt mẫu vào thiết bị áp lực, ở dưới đáy của thiết bị đã có kim loại phải xử lý. Đưa thiết bị vào trong lò (có kích thước 0.3 x 5 x 5m) và đóng thiết bị lại rồi hút chân không, tăng nhiệt độ lên 130 - 150 độ C, kim loại nóng chảy, gỗ bị dìm xuống dưới mặt kim loại nóng chảy. Sau đó loại bỏ chân không rồi tăng áp lên tới 4-16.6 MPa, duy trì thời gian xử lý trong khoảng 20-60 phút, loại bỏ áp suất, mở thùng, làm lạnh trước khi kim loại đóng rắn rồi lấy mẫu ra, cạo sạch kim loại dính trên bề mặt, nhiệt độ xử lý khoảng 200 độ C, áp suất xử lý: 0.35 MPa. Do đặc điểm đó khối lượng riêng tăng rất lớn, đặc biệt là độ cứng tĩnh và khả năng chống cháy.
9 Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, người ta sử dụng gỗ cường hóa làm ổ đỡ chân vịt tàu thủy. Sau khi đưa vào gỗ một số cao phân tử phân tử lượng thấp hoặc cacbua hydro không bão hòa có cầu đôi. 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 nguyên thì tính ổn định kích thước rất cao. Các loại chỉ tiêu: cường độ (độ rắn, ép, chịu mài mòn) đều tăng lên rất nhiều, ngoại quan đẹp, bảo dưỡng đơn giản, bền lâu là vật liệu kiến trúc tốt (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. Đầu những năm 1960, các nhà khoa học Mỹ, Liên Xô (cũ) đã dùng tia γ chiếu xạ gây phản ứng đa tụ ở các đơn thể tẩm vào trong gỗ tạo nên sản phẩm chất lượng cao WPC, sau đó nhiều quốc gia, nhiều nhà khoa học đã sử dụng nhiều nguồn năng lượng khác nhau trong đó có cả năng lượng nguyên tử vào mục đích này (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. Từ xa xưa, con người đã biết dùng Polyethylenglycol để bảo quản gỗ. Gỗ được ngâm tẩm quét Polyethylenglycol (PEG) rất có hiệu quả làm giảm sự trương nở, co rút của gỗ, phòng ngừa sự biến dạng, cong vênh, nứt vỡ do nguyên nhân trên gây nên. Polyethylenglycol được sử dụng rộng rãi trong việc bảo quản gỗ cổ xưa. Ví như, gỗ cổ xưa bị chôn vùi dưới sông băng hơn 3 vạn năm tại Mỹ - Gỗ tàu thuyền của chiến hạm Wasa bị chìm đắm tại cảng Thụy Điển, quần thể kiến trúc tại các đền cổ của Nhật Bản, tất cả ñều được xử lý bảo quản bằng PEG mà hiệu quả mỹ mãn. Mấy năm gần đây Trung tâm kỹ thuật bảo hộ văn vật của tỉnh Thiểm Tây - Trung Quốc cũng đã triển khai nghiên cứu về phương diện này (Đào Xuân Thu, 2011) [6]. 2.2.2. Trong nước Việc nghiên cứu sử dụng các sản phẩm gỗ ở Việt Nam đến nay vẫn còn ở mức độ phòng thí nghiệm nhưng từ những năm 60 của thế kỷ XX, nhà máy