Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu của phần biên thân cây Dừa (Cocos nucifera L) và định hướng sử dụng trong công nghệ bóc

Chia sẻ: Minh Tú | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu đã xác định được những đặc điểm cấu tạo, một số tính chất cơ lý và thành phần hoá học cơ bản của gỗ dừa. Đây là những cơ sở khoa học cho định hướng sử dựng gỗ dừa trong công nghệ chế biến nói chung và trong công nghệ tạo ván dán nói riêng... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu của phần biên thân cây Dừa (Cocos nucifera L) và định hướng sử dụng trong công nghệ bóc

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé n«ng nghiÖp vµ ptnn Trêng ®¹i häc l©m nghiÖp Lª v¨n Tung Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, tÝnh chÊt chñ yÕu cña phÇn biªn th©n c©y dõa (Cocos nucifera L) vµ ®Þnh híng sö dông trong c«ng nghÖ bãc LuËn v¨n th¹c sü kü thuËt Hµ T©y. 2006
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé n«ng nghiÖp vµ ptnn Trêng ®¹i häc l©m nghiÖp Lª v¨n Tung Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, tÝnh chÊt chñ yÕu cña phÇn biªn th©n c©y dõa (Cocos nucifera L) vµ ®Þnh híng sö dông trong c«ng nghÖ bãc Chuyªn ngµnh: Kü thuËt m¸y, thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ gç, giÊy M· sè: 60 - 52 - 24 LuËn v¨n th¹c sü kü thuËt Híng dÉn khoa häc: 1. PGS.TS. Hoµng H÷u Nguyªn 2. TS. Hoµng ViÖt Hµ T©y. 2006
1 §Æt vÊn ®Ò Cïng víi sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ, nhu cÇu sö dông gç cña con ngêi còng kh«ng ngõng ph¸t triÓn. Bªn c¹nh ®ã, lîng gç khai th¸c trong nh÷ng n¨m qua kh«ng ngõng t¨ng. ë ViÖt Nam sau nh÷ng n¨m thèng nhÊt ®Êt níc ®Õn nay rõng bÞ tµn ph¸ kiÖt quÖ do chiÕn tranh, do sù qu¶n lý và b¶o vÖ tài nguyªn rõng láng lÎo, do khai th¸c rõng kh«ng qui ho¹ch nªn tài nguyªn rõng tù nhiªn gi¶m sót nghiªm träng. Theo dù b¸o vÒ ph¸t triÓn d©n sè cña Tæng côc thèng kª ë níc ta, trong 10 n¨m tíi (®Õn n¨m 2010), d©n sè níc ta lµ trªn 84 triÖu ngêi. Nh vËy víi mçi ngêi sö dông b×nh qu©n 0,05 m3 gç/n¨m (møc b×nh qu©n thÊp cña nhiÒu Quèc gia), th× nhu cÇu sö dông gç ®ßi hái Ýt nhÊt lµ 4 triÖu m3 gç/n¨m. Do ®ã, viÖc cung cÊp gç tõ rõng tù nhiªn còng nh rõng trång cña níc ta lµ cha ®¸p øng ®îc 23 . §Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò trªn, c¸c nhµ khoa häc ®· ®i s©u vµo nghiªn cøu c«ng nghÖ chÕ biÕn c¸c lo¹i gç vµ t×m vËt liÖu thay gç nh»m t¨ng chÊt lîng còng nh sö dông hiÖu qu¶ gç, t¨ng lîi Ých vÒ kinh tÕ còng nh lµm gi¶m ¸p lùc ®èi víi rõng. NhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu ®· mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ x· héi cao nh: c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n d¨m, v¸n d¸n, v¸n ghÐp thanh, c«ng nghÖ biÕn tÝnh gç. ë ViÖt Nam trong nh÷ng n¨m võa qua ®· cã rÊt nhiÒu dù ¸n ®Çu t vµo d©y chuyÒn s¶n xuÊt v¸n d¨m, v¸n ghÐp thanh, v¸n MDF… ChÝnh v× vËy t×nh tr¹ng khan hiÕm nguyªn liÖu ngµy mét gia t¨ng. Do ®ã, viÖc t×m kiÕm nguyªn liÖu míi ngoµi gç nh c¸c hä tre, tróc, c©y bôi…, hay c¸c thø liÖu trong n«ng nghiÖp nh b· mÝa, r¬m r¹, vá l¹c, vá trÊu, c©y mét l¸ mÇm nh: cä, dõa, cau, thèt nèt…lµ rÊt cÇn thiÕt vµ cÊp b¸ch. §©y lµ nh÷ng lo¹i thø liÖu rÎ tiÒn, cã gi¸ thµnh nguyªn liÖu thÊp vµ dÔ kiÕm. Víi nh÷ng lo¹i nguyªn liÖu nµy th× tr÷ lîng cña hä c©y mét l¸ mÇm lµ t¬ng ®èi lín, ®Æc biÖt lµ c©y dõa. Theo tµi liÖu cña HiÖp héi dõa Ch©u ¸ 35 vµ tæ chøc FAO (2004) th× tr÷ lîng dõa cña ViÖt Nam hiÖn nay cã diÖn tÝch kho¶ng 153000 ha. §ång thêi theo TS Hoµng Xu©n Niªn 23 dõa trëng thµnh cã ®êng kÝnh trung b×nh lµ 25-35 cm vµ cã chiÒu cao trung b×nh tõ 25-30 m, víi mËt ®é 120-150 c©y/ha th× tr÷ lîng th©n dõa íc tÝnh vµo kho¶ng 31940000 m3. §©y lµ
2 tiÒm n¨ng to lín cña “rõng dõa” ViÖt Nam. Víi khèi lîng nh vËy vµ víi chu kú sau 25-30 n¨m ngêi d©n chÆt bá c©y dõa “l·o” thay thÕ c©y non th× trung b×nh mçi n¨m chóng ta cã kho¶ng 1000000-1500000 m 3 /n¨m. §©y lµ khèi lîng th©n dõa rÊt lín cã thÓ sö dông trong c«ng nghÖ chÕ biÕn nh»m ®¸p øng mét phÇn nguån nguyªn liÖu cho s¶n xuÊt. Nhng c¨n cø vµo sè liÖu cña HiÖp héi dõa Ch©u ¸ chóng ta nhËn thÊy tr÷ lîng rõng dõa ë níc ta ngµy cµng gi¶m. Nguyªn nh©n chñ yÕu lµ do viÖc sö dông th©n c©y dõa nãi riªng vµ c¶ c©y dõa nãi chung lµ cha hiÖu qu¶, ngêi d©n ®· ph¸ bá vµ chuyÓn ®æi sang c©y trång kh¸c. ViÖc t×m kiÕm nh÷ng gi¶i ph¸p c«ng nghÖ nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ cña c©y dõa (®Æc biÖt lµ nh÷ng vïng chØ cã c©y dõa nh: BÕn Tre, CÇn Th¬, Cµ Mau…) lµ mét vÊn ®Ò mang tÝnh cÊp thiÕt. §Ó cã c¬ së khoa häc cho viÖc ®Þnh híng sö dông gç dõa ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao tríc hÕt cÇn cã nh÷ng nghiªn cøu c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o, c¸c tÝnh chÊt c¬, lý, ho¸ cña lo¹i c©y nµy. §ång thêi nh÷ng gi¶i ph¸p c«ng nghÖ kh¶ thi n©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ cña c©y dõa lµ ®éng lùc ph¸t triÓn më r«ng qui m«, g©y trång l¹i c©y dõa nh»m cung cÊp nguyªn liÖu cho ngµnh ChÕ biÕn. Tõ nh÷ng yªu cÇu thùc tiÔn vµ luËn ®iÓm khoa häc trªn, chóng t«i thùc hiÖn ®Ò tµi nghiªn cøu: “ Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, tÝnh chÊt chñ yÕu cña phÇn biªn th©n c©y dõa vµ ®Þnh híng sö dông trong c«ng nghÖ bãc.”
3 Ch¬ng 1 Tæng quan 1.1. Lîc sö nh÷ng vÊn ®Ò nghiªn cøu 1.1.1. §iÒu kiÖn sinh trëng - Ph©n bè - §Æc tÝnh sinh th¸i Dõa ta (Cocos nucifera L) lµ c©y mét l¸ mÇm, ®îc trång tõ qu¶, thÝch hîp trªn vïng ®Êt cã ®é cao díi 300 m so víi mÆt níc biÓn, lîng ma ®Òu trong n¨m, tèi thiÓu 1500 mm, trªn ®Êt c¸t mÆn, ®é phÌn tõ trung b×nh trë lªn. Ph©n bè tù nhiªn cña c©y dõa lµ vïng ®Êt c¸t ven biÓn nh c¸c tØnh ®ång b»ng s«ng Cöu Long (BÕn Tre, B×nh D¬ng, Cµ Mau…) c¸c tØnh duyªn h¶i Trung bé (B×nh §Þnh, Qu¶ng Ng·i, Qu¶ng Nam, Thanh Ho¸...) ngoµi ra dõa cßn ®îc trång ë mét sè tØnh ë B¾c bé nhng víi tr÷ lîng rÊt nhá. Toµn bé rõng dõa ViÖt Nam chia lµm hai nhãm dõa chÝnh ®ã lµ: Nhãm gièng dõa cao Nhãm gièng dõa lïn (dïng lÊy dÇu, chÕ biÕn c¸c s¶n phÈm kh¸c) ( dïng níc uèng) - Dõa ta ( xanh, vµng) - Dõa xiªm ( xanh, ®á) - Dõa d©u (xanh, vµng) - Dõa Tam quan - Dõa löa - Dõa Îo (n©u, xanh) - Dõa gÊy - Dõa døa - Dõa bung - Dõa nóm - Dõa ®Æc ruét - …. Trong ®ã dõa ta chiÕm tû lÖ kho¶ng 70% tr÷ lîng, dõa d©u kho¶ng 15%, 15% cßn l¹i lµ c¸c gièng dõa kh¸c. Víi dõa ta th× h×nh th¸i c©y dõa cã d¸ng th¼ng ®øng, h×nh trô trßn, ®é thon t¬ng ®èi nhá. Th©n dõa cã ®êng kÝnh trung b×nh 25-35 cm, chiÒu dµi th©n c©y 25-30 m. C¸c tµu l¸ cã chiÒu dµi 2,5-3,5 m, mäc quanh th©n, trung b×nh mçi n¨m cã thÓ ra 6-7 l¸. L¸ kÐp d¹ng l«ng chim dµi 0,5-1,0 m, réng 3-4 cm. Hoa ®¬n tÝnh, kh«ng cuèng. Hoa c¸i 25-35 hoa/1 buång. Hoa ®ùc 7000-9000 hoa/1 buång. Hoa c¸i mµu vµng pha lôc nh¹t, ®êng kÝnh 1-2 cm. Qu¶ dõa thµnh thôc tõ 8 ®Õn 12 th¸ng, cã ®êng kÝnh 10-25 cm.
4 C©y dõa 4-6 tuæi b¾t ®Çu cã tr¸i vµ liªn tôc 30-40 n¨m nhng ngoµi 25-30 n¨m th× n¨ng suÊt b¾t ®Çu gi¶m. V× vËy ngêi d©n thêng chÆt bá dõa ®Ó trång míi. 1.1.2. Mét sè th«ng tin vÒ s¶n phÈm dõa C¸c trung t©m dõa lµ vïng duyªn h¶i nhiÖt ®íi Ch©u ¸, T©y b¸n cÇu, Ch©u Phi... víi tæng diÖn tÝch che phñ kho¶ng 10 triÖu ha. S¶n phÈm chÝnh cña c©y dõa lµ c¬m dõa. Theo HiÖp héi c©y dõa thÕ giíi, n¨m 1995 s¶n lîng c¬m dõa lµ 3100000 tÊn, trong ®ã Ch©u ¸ 2565000 tÊn, T©y b¸n cÇu 135000 tÊn, Ch©u Phi lµ 120000 tÊn... Ngoµi c¬m dõa, x¬ dõa ®· vµ ®ang ®îc sö dông hiÖu qu¶ vµ cho gi¸ trÞ kinh tÕ cao, cßn c¸c lo¹i thø liÖu kh¸c cho ®Õn nay nh×n chung cã gi¸ trÞ thÊp. ViÖc nghiªn cøu sö dông th©n c©y dõa, l¸ dõa, buång dõa thùc sù cha hiÖu qu¶, v× vËy cuéc sèng ngêi trång dõa rÊt khã kh¨n. ë ViÖt Nam, dõa ®îc trång réng r·i ë nhiÒu tØnh, tæng diÖn tÝch che phñ 142504 ha. TËp trung lµ vïng duyªn h¶i miÒn Trung vµ t©y Nam bé. S¶n lîng th©n dõa b×nh qu©n 1200000-1300000 tÊn/n¨m. Nh vËy, c©y dõa cã tiÒm n¨ng lín nÕu biÕt khai th¸c vµ sö dông hîp lý, nã thùc sù trë thµnh nguån tµi nguyªn cã gi¸ trÞ vÒ nhiÒu mÆt. Díi ®©y lµ nh÷ng th«ng tin chung cña c©y dõa khu vùc Nam bé (b¶ng 1.1). B¶ng 1.1. Th«ng tin vÒ c©y dõa ViÖt Nam ChØ tiªu §¬n vÞ KÕt qu¶ Sè lîng c©y C©y/ha 120-150 N¨ng suÊt tr¸i/c©y/n¨m 40-50 N¨ng suÊt tr¸i/ha/n¨m 5600-7500 Gi¸ mét qu¶ dõa ViÖt Nam VN§ 1500 Gi¸ 1 tÊn x¬ dõa lo¹i 1 USD 165-185 Gi¸ 1 tÊn than tõ g¸o dõa USD 210 Gi¸ 1 tÊn bét x¬ dõa USD 130 Gi¸ 1 th©n c©y dõa VN§ 300000-500000 DiÖn tÝch dõa (2004) ha 153000
5 1.1.3. CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt vËt lý cña gç c©y dõa Th©n c©y dõa cã cÊu t¹o h×nh trô kh«ng cµnh nh¸nh, chiÒu cao cã thÓ tíi 30m. §êng kÝnh trung b×nh 25-35cm. Gç c©y dõa cã cÊu t¹o gåm c¸c bã m¹ch ph©n bè, r¶i r¸c, xen kÏ gi÷a c¸c tÕ bµo m« mÒm, c¸c bã m¹ch ®îc t¹o thµnh tõ c¸c èng m¹ch cã t¸c dông dÉn truyÒn nhùa, c¸c tÕ bµo sîi gç lµ c¸c tÕ bµo v¸ch dµy cã t¸c dông chÞu lùc. Ngoµi ra cßn cã c¸c tÕ bµo liªn kÕt kh¸c. MËt ®é c¸c bã m¹ch thay ®æi dÇn tõ ngoµi vµo trong: líp ngoµi dµy ®Æc, líp trong rÊt mÒm cÊu t¹o chñ yÕu bëi c¸c tÕ bµo m« mÒm. Gç c©y dõa kh«ng cã tÕ bµo tia gç (®iÒu nµy h¹n chÕ dÉn truyÒn nhùa theo ph¬ng xuyªn t©m). Theo HiÖp héi dõa ch©u ¸, ngêi ta ph©n vïng trªn mÆt c¾t ngang th©n c©y dõa vµ ®îc chia thµnh ba phÇn kh¸c biÖt: Líp ngoµi (vïng 1): réng 1-1,5 cm, lµ phÇn mÆt ngoµi cña th©n c©y bao gåm mét chuçi c¸c sîi gç mµu n©u sÉm. Líp nµy t¬ng øng víi líp vá c©y cña c¸c loµi gç th«ng thêng. Líp kÕ tiÕp (vïng 2): réng 5-7 cm, cÊu t¹o chñ yÕu lµ m¹ch gç. Líp trong cïng (vïng 3-phÇn t©m): bao gåm chñ yÕu lµ c¸c m« mÒm. PhÇn nèi kÕt gi÷a phÇn ngoµi (hay gäi lµ vá c©y) víi phÇn phÝa trong kÒ nã lµ phÇn cã sîi v× vËy viÖc bãc vá c©y sÏ rÊt khã kh¨n. C¸c tÕ bµo trong gç c©y dõa sÏ tiÕp tôc t¨ng lªn vÒ chiÒu dµy trong suèt ®êi sèng cña c©y. Lu men trong gç phÇn lín biÕn mÊt khái c¸c sîi gç. Do ®ã, khèi lîng thÓ tÝch gi¶m tõ gèc tíi ngän. §èi víi nh÷ng c©y cßn non, ë phÇn ngän khèi lîng thÓ tÝch cña gç ë líp ngoµi kho¶ng 300 kg/m 3 vµ líp trong kho¶ng 90 kg/m 3 32 , 33 . Trong khi ®ã khèi lîng thÓ tÝch cña c©y gç trëng thµnh cao h¬n nhiÒu, vµo kho¶ng 900 kg/m 3 ®èi víi gç líp ngoµi vµ kho¶ng 250 kg/m 3 ®èi víi gç líp trong. Nh÷ng con sè trªn ®©y cã thÓ sÏ rÊt kh¸c nhau tuú thuéc vµo gièng c©y, ®Æc ®iÓm sinh th¸i, vÞ trÝ ®Þa lý…
6 Gç c©y dõa sau khi chÆt h¹ cã ®é Èm gÇn nh b·o hoµ trªn toµn bé th©n c©y. Nãi chung, gç dõa rÊt khã sÊy khi ®Ó ë d¹ng gç trßn, trõ khi c©y ®îc bãc vá. Gç sau khi xÎ cã chiÒu dµy kho¶ng 25 cm, rÊt dÔ sÊy. Tuy nhiªn víi nh÷ng tÊm v¸n cã chiÒu dµy lín h¬n th× qu¸ tr×nh sÊy rÊt chËm. Khèi lîng riªng cña c©y dõa ph©n bè tuú thuéc vµo vÞ trÝ trªn c©y, vïng sinh th¸i, ®é tuæi... Nhng trªn cïng ®êng trßn ®ång t©m cã trÞ sè t¬ng ®èi ®ång ®Òu chóng ta cã thÓ chia mÆt c¾t ngang thµnh 4 vïng khèi lîng riªng (b¶ng 1.2). TrÞ sè cao lµ cña nh÷ng c©y giµ. Theo chiÒu däc th©n c©y khèi lîng riªng gi¶m dÇn, phÇn ngän cao h¬n 0,2 g/cm 3 . Tuú theo vïng khèi lîng riªng mµ ®îc sö dông ë c¸c môc ®Ých kh¸c nhau. Trªn h×nh 1.1 vïng 1 (tõ ngoµi vµo) lµ vïng cã khèi lîng riªng cao, vïng 2-trung b×nh cao, vïng 3-trung b×nh thÊp, vïng 4-vïng thÊp. Còng tõ ®ã mµ ph¬ng ph¸p gia c«ng chÕ biÕn lµ kh¸c nhau. C©y dõa cã d¸ng th¼ng ®øng, ®é thon nhá tõ gèc ®Õn ngän, tÝnh chÊt c¬ häc gi¶m, ®é Èm t¨ng, ®é Èm gèc 50-60 % ë ngän kho¶ng 35 %. ChiÒu dµi th©n kinh tÕ trung b×nh lµ 2,5 m. H×nh 1.1 mÆt c¾t ngang cña c©y dõa 23 . B¶ng 1.2. Khèi lîng riªng cña gç dõa ë c¸c vïng ®o¹n th©n kinh tÕ Vïng I II III IV Khèi lîng riªng g/cm3 0,50-0,56 0,46-0,50 0,36-0,45 0,25-0,35 4 2 H×nh 1 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ ×nh 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th© nh 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th© h 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c© .1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c© 1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c©y H×nh 1.1. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch . Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c©y th©n c©y dõa Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c©y
7 Cßn theo HiÖp héi dõa Ch©u ¸ th× hä ®· so s¸nh khèi lîng thÓ tÝch cña dõa víi mét sè lo¹i gç th«ng dông vµ ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch dõa nh sau 32 : B¶ng 1.3. So s¸nh mét sè tÝnh chÊt vËt lý cña gç dõa víi mét sè lo¹i gç th«ng dông cña Ch©u ¸ Gç c©y dõa C©y Apitong C©y White C©y (Dipterocarp Lauan Tangguile TÝnh chÊt Vïng 1 Vïng 2 Vïng 3 us (Pentacme (Shorea grandiflorut ) concorta ) polysperma) §é Èm, % 87 182 356 83 85 88 KLTT. kg/m 3 697 473 286 691 441 466 3 2 1 H×nh 1.2. Ph©n vïng khèi lîng thÓ tÝch th©n c©y dõa theo HiÖp héi dõa Ch©u ¸ Trong ®ã: + Vïng 1: vïng gi¸p vá; + Vïng 2: vïng gi¸p vïng 1 vµ vïng lâi; + Vïng 3: vïng lâi.
8 1.1.4. §é bÒn tù nhiªn cña gç c©y dõa Gç c©y dõa lµ lo¹i gç mµ kh¶ n¨ng tù nhiªn chèng l¹i sù ph¸ ho¹i cña c«n trïng vµ nÊm h¹i gç rÊt thÊp (nÕu ®Ó gç ë ngoµi trêi víi ®iÒu kiÖn tù nhiªn). Gç cã khèi lîng thÓ tÝch thÊp, sö dông tiÕp xóc víi ®Êt, cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i bëi sinh vËt ph¸ gç trong vßng 3-18 th¸ng, trong khi ®ã gç cã khèi lîng thÓ tÝch cao cã thÓ bÞ ph¸ huû 2-3 n¨m. Ngoµi ra nÊm môc cã thÓ ph¸ huû rÊt nhanh c¸c lo¹i gç cã khèi lîng thÓ tÝch cao. Mèi còng cã thÓ tÊn c«ng, x©m nhËp vµ ph¸ ho¹i rÊt nhanh c¸c vËt liÖu gç sö dông ngoµi trêi, tiÕp xóc víi ®Êt. §èi víi gç c©y dõa sö dông d¹ng cét trong m«i trêng níc biÓn, gi÷ nguyªn vá cã thÓ sö dông trªn 3 n¨m. Gç xÎ t¬i vµ hai mÆt c¾t ë ®Çu khóc gç trßn sau khi chÆt h¹ rÊt dÔ bÞ tÊn c«ng bëi nÊm mèc vµ biÕn mµu. ViÖc b¶o qu¶n phßng chèng nÊm mèc vµ biÕn mµu trong ®iÒu kiÖn m«i trêng khÝ hËu nhiÖt ®íi lµ rÊt khã kh¨n. Trong trêng hîp gç sau chÆt h¹ mµ kh«ng thÓ sÊy ®îc th× sau khi xÎ cÇn ph¶i b¶o qu¶n chèng mèc. Ngoµi ra, gç t¬i còng rÊt dÔ bÞ tÊn c«ng ph¸ ho¹i cña c¸c lo¹i c«n trïng h¹i gç t¬i thuéc bé c¸nh cøng nh xÐn tãc, mät. Tuy nhiªn, sù ph¸ ho¹i nµy kh«ng qu¸ nghiªm träng, nã sÏ dõng l¹i khi gç kh«. Song sù ph¸ ho¹i ®ã cã thÓ ®Ó l¹i mét sè lç nhá cã mµu ®en trªn gç, lµm gi¶m gi¸ trÞ th¬ng phÈm cña gç. Cã thÓ sö dông ph¬ng ph¸p sÊy, hong ph¬i hoÆc ng©m tÈm gç trong dung dÞch thuèc b¶o qu¶n thÝch hîp ®Ó b¶o qu¶n phßng chèng c«n trïng h¹i gç t¬i. §èi víi gç kh« còng dÔ dµng bÞ bëi c¸c lo¹i c«n trïng h¹i gç kh« (nh mèi gç kh« tÊn c«ng ph¸ ho¹i), tuy nhiªn chóng chØ ph¸ ho¹i phÇn gç cã khèi lîng thÓ tÝch thÊp, cã chøa c¸c chÊt thÝch hîp lµm thøc ¨n cho mèi. §èi víi gç trëng thµnh cã khèi lîng thÓ tÝch cao cã kh¶ n¨ng phßng chèng ®èi víi c¶ mèi ®Êt vµ thùc tÕ cho thÊy con ngêi ®· sö dông gç nµy lµm vËt liÖu x©y dùng rÊt tèt trong nhiÒu thËp kû. Víi nh÷ng trêng hîp sö dông gç ngoµi trêi hoÆc tiÕp xóc víi ®Êt cho môc ®Ých sö
9 dông l©u dµi, cÇn ph¶i tiÕn hµnh b¶o qu¶n gç b»ng thuèc b¶o qu¶n thÝch hîp. 1.1.5. HiÖn tr¹ng chÕ biÕn gç dõa vµ triÓn väng 1.1.5.1. Trªn thÕ giíi Theo tµi liÖu cña HiÖp héi dõa Ch©u ¸ 32 th× diÖn tÝch rõng dõa tËp trung ë mét sè níc nh Ên §é, Th¸i Lan, Malaysia, Philippines… lµ nh÷ng níc cã diÖn tÝch dõa lín. B¶ng 1.4. DiÖn tÝch dõa trång ë mét sè níc Ch©u ¸ Níc DiÖn tÝch dõa (ha) n¨m 1995 Indonesia 3712000 Philippines 3164000 Ên §é 1669000 Sri Lanka 419000 Th¸i Lan 412000 Malaysia 290000 Papua New Guinea 260000 ViÖt Nam 186000 Vanuatu 96000 … … Tæng 10437000 Víi diÖn tÝch dõa nh trªn, th× tr÷ lîng dõa ë Ch©u ¸ lµ rÊt lín vµ kÐo theo lîng c©y dõa l·o cÇn chÆt ®i ®Ó trång míi còng rÊt lín. Song hiÖn nay ngêi ta chØ sö dông gç dõa trong hµng méc nh: c¸c chi tiÕt chÞu t¶i (xµ, dÇm), v¸n l¸t sµn, cöa sæ vµ cöa ra vµo, têng - v¸ch ng¨n, ®å méc gia dông, ®å mü nghÖ lµ phæ biÕn. Ngoµi ra NhËt B¶n ®· nghiªn cøu thµnh c«ng dïng c«ng nghÖ EDS ®Ó sÊy c¶ th©n c©y dõa, víi c«ng nghÖ nµy ®· rót ng¾n thêi gian sÊy xuèng cßn 1/4 thêi gian sÊy theo c«ng nghÖ th«ng thêng vµ dung tÝch lß sÊy cã thÓ t¨ng gÊp 3 lÇn so víi lß sÊy hiÖn
10 nay. S¶n phÈm sau sÊy nµy ®îc dïng nh gç trßn b×nh thêng dïng lµm ®å méc th«ng dông (h×nh 1.3). H×nh 1.3. S¶n phÈm sö dông c«ng nghÖ EDS- NhËt B¶n Theo nghiªn cøu míi ®©y cña t¸c gi¶ Erwinsyah thuéc viÖn nghiªn cøu dÇu cä cña Indonesia hä ®· nghiªn cøu sö dông buång c©y dÇu thuéc hä Dõa lµm v¸n c¸ch ©m vµ c¸ch nhiÖt sinh th¸i sau khi ®· lo¹i bá tuû. Tuy vËy c¸c biÖn ph¸p nµy chØ ®îc ¸p dông ë ph¹m vi hÑp mµ cha ®îc phæ biÕn réng r·i trªn thÕ giíi. 1.1.5.2. ë ViÖt Nam C©y dõa tËp trung ë khu vùc duyªn h¶i miÒn Trung vµ t©y Nam bé víi tæng diÖn tÝch c¶ níc kho¶ng 153000 ha, hÇu hÕt c¸c tØnh ë 2 vïng dõa nãi trªn ®Òu cã diÖn tÝch trång trªn 10000 ha. C¸c rõng dõa ®Òu trång ven s«ng, c¸c kªnh r¹ch vµ ven biÓn. ë miÒn B¾c diÖn tÝch trång dõa gÇn nh kh«ng cã, chñ yÕu lµ trång l¸c ®¸c trong nhµ d©n lµm c©y bãng m¸t vµ lÊy qu¶. B¶ng 1.5. DiÖn tÝch trång dõa ë ViÖt Nam theo c¸c n¨m N¨m 1990 1995 1996 1997 1998 2004 DiÖn tÝch 120894 172879 154417 143239 142504 153000 C¨n cø vµo thèng kª cña tæ chøc FAO (2004) tæng diÖn tÝch dõa lµ 153000 ha th× tr÷ lîng c©y dõa thuéc diÖn khai th¸c lµ t¬ng ®èi lín. Lîng dõa nµy cã thÓ thay thÕ mét lîng gç lín cho c«ng nghiÖp ChÕ biÕn l©m s¶n.
11 VÒ sö dông vµ nghiªn cøu ë ViÖt Nam nh÷ng nghiªn cøu vÒ c©y dõa nãi chung vµ sö dông dõa nãi riªng cßn rÊt Ýt. - N¨m 2000-2004, Hoµng Xu©n Niªn trong luËn ¸n tiÕn sÜ cña m×nh ®· nghiªn cøu mét sè yÕu tè c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n d¨m tõ nguyªn liÖu x¬ dõa. 22 - Nghiªn cøu sö dông cäng c©y dõa níc ®Ó s¶n xuÊt v¸n d¨m cña PGS. TS NguyÔn Träng Nh©n. - Lùc c¾t x¬ dõa ®· ®îc ®Ò cËp trong nghiªn cøu cña PGS.TS Hoµng H÷u Nguyªn vµ TS Hoµng Xu©n Niªn. 22 - NguyÔn ViÖt ChiÕn (2000) rõng dõa BÕn Tre nguy c¬ bÞ tµn ph¸ bëi c«n trïng nhËp khÈu, B¸o Thanh niªn sè 144 (767) ngµy 02/6/2000. - H¶i B»ng (1999) gi¸ dõa lªn nhê xuÊt khÈu, thêi b¸o kinh tÕ ViÖt Nam sè 54 thø 4 ngµy 07/7/1999. VÒ sö dông: nh ph©n tÝch ë trªn nh÷ng nghiªn cøu c¬ b¶n vÒ c©y dõa lµ cßn h¹n chÕ v× vËy vÊn ®Ò sö dông gç dõa còng cha ph¸t triÓn. ë ®ång b»ng s«ng Hång, khu vùc §«ng B¾c vµ T©y B¾c, dõa chñ yÕu vÉn lµ c©y ®îc dïng lµm bãng m¸t vµ ¨n qu¶. Gç cña c©y dõa hÇu nh kh«ng ®a vµo sö dông. ë c¸c tØnh ®ång b»ng s«ng Cöu Long ®Òu cã xëng chÕ biÕn gç dõa, song quy m« nhá, chØ gåm 1-2 ca CD 4 vµ 1-3 ca ®Üa. Gç dõa ë ®©y chñ yÕu ®îc chÕ biÕn thµnh c¸c lo¹i v¸n, thanh dïng trong gia ®×nh vµ phÇn lâi xèp mÒm thêng bá ®i. Nh×n chung c«ng nghÖ chÕ biÕn gç dõa mang tÝnh tËp qu¸n cò, hiÖu qu¶ thÊp vµ gÇn nh cha cã t¸c ®éng khoa häc kü thuËt ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông gç th©n c©y dõa nãi riªng vµ c©y dõa nãi chung. Tãm l¹i, nh÷ng nghiªn cøu vÒ c©y dõa cßn rÊt h¹n chÕ. Nh÷ng nghiªn cøu c¬ b¶n ®Ó lùa chän híng sö dông cã hiÖu qu¶ nhÊt cho lo¹i c©y nµy cha ®îc quan t©m ®óng møc. Trong thùc tÕ chóng ta ®· dïng gç
12 cña c©y nµy ®Ó s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh phñ mÆt (®Æc biÖt ë c¸c tØnh ®ång b»ng s«ng Cöu Long) nhng còng cha ®¸nh gi¸ ®îc chÊt lîng cña gç dõa trªn c¬ së khoa häc. Thùc tÕ còng cho thÊy gç dõa rÊt dÔ mèc, tuy vËy ë níc ta viÖc nghiªn cøu b¶o qu¶n cho lo¹i gç nµy (b¶o qu¶n d¹ng trßn gç s¶n phÈm) cßn rÊt h¹n chÕ. Do vËy ®Ó sö dông gç dõa cã hiÖu qu¶ nhÊt chóng ta cÇn cã gi¶i ph¸p kh¾c phôc khuyÕt tËt cña gç, ¸p dông c«ng nghÖ míi nh»m lµm thay ®æi gi¸ trÞ cña gç dõa trªn c¬ së ph¸t huy u ®iÓm hay kh¾c phôc nhîc ®iÓm cña nã. 1.2. Môc tiªu, néi dung, ph¹m vi vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 1.2.1. Môc tiªu nghiªn cøu - §a ra ®îc kÕt qu¶ vÒ ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, tÝnh chÊt c¬ lý, thµnh phÇn ho¸ häc cña phÇn biªn c©y dõa (vïng 1, 2, 3). - §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng t¹o v¸n máng tõ vïng biªn c©y dõa ®Ó s¶n xuÊt v¸n d¸n. 1.2.2. Ph¹m vi nghiªn cøu C¨n cø thêi gian nghiªn cøu h¹n ®Þnh chóng t«i chØ tËp trung vµo c¸c giíi h¹n sau: - Nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n phÇn biªn (vïng 1, 2, 3) th©n gç dõa ë BÕn Tre víi ®é tuæi 25. - §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sö dông phÇn biªn (vïng 1, 2, 3) th©n c©y dõa cho c«ng nghÖ bãc. 1.2.3. Néi dung nghiªn cøu §iÒu tra th«ng sè h×nh häc cña th©n c©y dõa - Th«ng sè vÒ ®êng kÝnh. - Th«ng sè vÒ ®é cong vµ ®é thãt ngän. - Th«ng sè vÒ khuyÕt tËt tù nhiªn. X¸c ®Þnh cÊu t¹o, tÝnh chÊt vËt lý, c¬ häc chñ yÕu vµ thµnh phÇn ho¸ häc c¬ b¶n cña phÇn biªn th©n (vïng 1, 2, 3) c©y dõa. §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sö dông phÇn biªn th©n c©y dõa cho c«ng nghÖ bãc.
13 1.2.4. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu Qu¸ tr×nh nghiªn cøu ®îc tiÕn hµnh theo ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm, dùa trªn hÖ thèng tiªu chuÈn trong níc vµ Quèc tÕ (hiÖn nay c¸c tiªu chuÈn dïng ®Ó thö tÝnh chÊt c¬ vËt lý ë níc ta vµ trªn thÕ giíi ch a cã, do ®ã chóng t«i dïng TCVN cho gç th«ng thêng): (1) Chän rõng, chän c©y, c¾t khóc vµ x¸c ®Þnh tÝnh chÊt c¬ lý cña gç theo tiªu chuÈn ViÖt Nam tõ TCVN 355-70 ®Õn TCVN 370-70 më réng (1/1998) 29. (2) Nghiªn cøu cÊu t¹o gi¶i phÉu theo tµi liÖu 25 , 24. Ph©n lo¹i ®Æc ®iÓm cÊu t¹o gç theo tµi liÖu 34 . (3) Ph©n tÝch 1 sè thµnh phÇn ho¸ häc gç theo TAPPI T 13-OS-54; TAPPI 15-OS-58; TAPPI T 1-OS-59; TAPPI T 4-OS-54; TAPPI 6-OS-59 25 . C¸c chØ tiªu ®ã ®îc thùc hiÖn t¹i Trêng §¹i häc L©m nghiÖp. (4) ThuËt ng÷ m« t¶ cÊu t¹o vµ tÝnh chÊt gç theo PGS.TS NguyÔn §×nh Hng. (5) §¸nh gi¸ chÊt lîng v¸n máng theo tiªu chuÈn Sealpa, ISO 2426- 2:2000(E). (6) §¸nh gi¸ chÊt lîng v¸n d¸n thö nghiÖm theo tiªu chuÈn OTC 9624- 72 (7) Sö dông ph¬ng ph¸p ph©n tÝch thèng kª ®Ó xö lý vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ theo TCVN 356-70 söa ®æi (1/1998) 29 b»ng phÇn mÒm Excel 5.0 trªn m¸y vi tÝnh vµ ®¶m b¶o hÖ sè chÝnh x¸c P nhá h¬n5%. (8) KÕ thõa c¸c c«ng tr×nh khoa häc ®· nghiªn cøu. (9) Nghiªn cøu cÊu t¹o, tÝnh chÊt c¬ lý vµ thµnh phÇn ho¸ häc ®îc x¸c ®Þnh trªn thiÕt bÞ t¹i phßng thÝ nghiÖm trung t©m khoa ChÕ biÕn l©m s¶n vµ Trung t©m nghiªn cøu thùc nghiÖm vµ chuyÓn giao c«ng nghÖ C«ng nghiÖp rõng.
14 Ch¬ng 2 C¬ së lý luËn 2.1. KiÕn thøc chung vÒ v¸ch tÕ bµo CÊu t¹o gç lµ nh©n tè quan träng vµ lµ c¬ së ®Ó gi¶i thÝch mäi hiÖn tîng ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh gia c«ng chÕ biÕn vµ sö dông gç. CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña gç cã liªn quan mËt thiÕt víi nhau. CÊu t¹o cã thÓ coi lµ biÓu hiÖn bªn ngoµi cña tÝnh chÊt 11 . VÒ mÆt cÊu t¹o, gç do nhiÒu tÕ bµo cÊu t¹o nªn. Gi÷a 2 tÕ bµo c¹nh nhau lµ kho¶ng gian bµo cã mµng pectin (®îc cÊu t¹o b»ng chÊt pectic mµ thµnh phÇn c¬ b¶n lµ axit tetra galacturonic) gäi lµ mµng gi÷a cã møc ®é ho¸ gç cao. Qua nghiªn cøu vÒ cÊu t¹o gç cho thÊy: v¸ch tÕ bµo gç lµ mét tæ chøc rÊt quan träng cña tÕ bµo. CÊu t¹o cña v¸ch tÕ bµo ¶nh hëng ®Õn c¸c tÝnh chÊt cña gç. V¸ch tÕ bµo chñ yÕu do cellulose (C6H10O5)n vµ lignin t¹o nªn, lignin tån t¹i trong gç nh mét chÊt keo g¾n bã c¸c cellulose l¹i víi nhau thµnh mét khèi v÷ng ch¾c. NhiÒu ph©n tö cellulose liªn kÕt thµnh mét chuçi cellulose, nhiÒu chuçi cellulose liªn kÕt thµnh mixen cellulose. NhiÒu mixen cellulose liªn kÕt thµnh bã mixen cellulose. V« sè bã mixen cellulose cïng víi lignin t¹o thµnh v¸ch tÕ bµo. V¸ch tÕ bµo gåm v¸ch s¬ sinh vµ v¸ch thø sinh. + V¸ch s¬ sinh: máng, ë phÝa ngoµi h×nh thµnh tríc tiªn khi tÕ bµo mÑ cña tÇng ph¸t sinh ph©n sinh ra tÕ bµo con. Thµnh phÇn gåm cã cellulose, hemi cellulose vµ lignin. Møc ®é ho¸ gç cao nh mµng gi÷a. Trong v¸ch s¬ sinh c¸c mixen cellulose s¾p xÕp kh«ng cã trËt tù nªn nã kh«ng cã t¸c dông quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt cña gç. + V¸ch thø sinh: lµ líp v¸ch h×nh thµnh sau cïng trong qu¸ tr×nh sinh trëng cña tÕ bµo. So víi mµng gi÷a vµ v¸ch s¬ sinh th× v¸ch thø sinh lµ phÇn dµy nhÊt. Thµnh phÇn chñ yÕu lµ cellulose vµ mét Ýt lignin, ë v¸ch thø sinh c¸c mixen cellulose s¾p xÕp cã trËt tù ®îc chia thµnh 3 líp: 1) Líp ngoµi: máng, n»m s¸t v¸ch s¬ sinh, c¸c mixen cellulose xÕp vu«ng gãc víi trôc däc tÕ bµo hoÆc nghiªng mét gãc: 70-900 so víi trôc däc tÕ bµo.
15 2) Líp gi÷a: n»m kÕ tiÕp líp ngoµi, ®©y lµ líp dµy nhÊt, c¸c mixen cellulose xÕp song song víi trôc däc tÕ bµo (trôc däc th©n c©y) hoÆc nghiªng mét gãc nhá h¬n 30 0 so víi trôc däc tÕ bµo. 3) Líp trong: máng, n»m s¸t ruét tÕ bµo, c¸c mixen cellulose trong v¸ch thø sinh (®Æc biÖt lµ líp gi÷a) cã t¸c dông quyÕt ®Þnh tíi tÝnh chÊt cña gç. 2.2. ¶nh hëng cña cÊu t¹o gç ®Õn c«ng nghÖ chÕ biÕn gç 2.2.1. M¹ch gç Lµ tæ chøc cña nhiÒu tÕ bµo m¹ch gç nèi tiÕp nhau thµnh èng dµi s¾p xÕp theo chiÒu däc th©n c©y. §©y lµ lo¹i tÕ bµo v¸ch dµy cã kÝch thíc lín nhÊt nªn dÔ quan s¸t nhÊt. M¹ch gç chØ cã ë gç l¸ réng, chiÕm mét tû lÖ kh¸ lín, trung b×nh 20-30 % thÓ tÝch gç 25 , 24. Tû lÖ m¹ch gç nhiÒu hay Ýt tuú thuéc vµo lo¹i c©y, tuæi, gç sím, gç muén vµ ®iÒu kiÖn sinh trëng. Vai trß m¹ch gç trong th©n c©y lµ dÉn truyÒn nhùa nguyªn tõ rÔ lªn l¸, lç th«ng ngang trªn v¸ch tÕ bµo m¹ch gç n»m c¹nh nhau cã vai trß dÉn truyÒn níc, chÊt dinh dìng theo chiÒu ngang th©n c©y. Sau khi chÆt h¹, m¹ch gç vµ lç th«ng ngang trªn m¹ch gç lµm nhiÖm vô lu th«ng níc trong gç lµm cho gç nhanh kh« 25 . Trong viÖc b¶o qu¶n gç, m¹ch gç cã t¸c dông lµm cho thuèc thÊm s©u vµ nhanh. Lç th«ng ngang cã t¸c dông vËn chuyÓn thuèc thÊm theo chiÒu ngang. M¹ch gç lµ mét trong nh÷ng tiªu chuÈn quan träng trong viÖc nhËn mÆt gç, lµ yÕu tè lµm gi¶m t¸c dông tÝnh chÊt c¬ lý cña gç l¸ réng 25, 16 . Mét sè loµi c©y trong m¹ch gç cã thÓ bÝt. ThÓ bÝt lµm cho kh¶ n¨ng thÊm thuèc b¶o qu¶n bÞ gi¶m, nhng phÇn nµy cã t¸c dông chèng l¹i s©u nÊm ph¸ ho¹i 25 . Mét sè lo¹i gç cã chøa chÊt kÕt tinh trong m¹ch gç. 2.2.2. Sîi gç Lµ thµnh phÇn chñ yÕu cÊu t¹o nªn gç l¸ réng, chiÕm tØ tÖ trung b×nh lµ 50 % thÓ tÝch gç 25 . Sîi gç gi÷ vai trß c¬ häc cho c©y ®øng v÷ng, v× thÕ v¸ch tÕ bµo cµng dµy, ruét tÕ bµo cµng bÐ th× cêng ®é cµng cao.
16 2.2.3. TÕ bµo Lµ tÕ bµo v¸ch máng lµm nhiÖm vô dù tr÷ chÊt dinh dìng. Lo¹i tÕ bµo nµy chiÕm tØ träng 2-15 % thÓ tÝch cña gç. NÕu tÕ bµo m« mÒm ph¸t triÓn th× cêng ®é gç gi¶m xuèng ®ång thêi gç dÔ bÞ s©u nÊm ph¸ ho¹i 25 , 24. 2.2.4. Tia gç Tia gç l¸ réng hoµn toµn do tÕ bµo m« mÒm cÊu t¹o nªn. Tia gç l¸ réng chiÕm 10-15 % thÓ tÝch, cã lo¹i chiÕm tíi 20-30 % thÓ tÝch 25 . Tia gç g©y ra nghiªng thí ®èi víi tÊt c¶ c¸c tÕ bµo xÕp däc th©n c©y. Tia gç cµng réng, cµng lín lµm cho gç nghiªng thí cµng nhiÒu. Thùc nghiÖm ®· chøng minh tia gç cµng nhiÒu th× sù chªnh lÖch v× søc co d·n gi÷a hai chiÒu xuyªn t©m vµ tiÕp tuyÕn cµng lín 25 . §©y còng lµ nguyªn nh©n g©y ra nøt nÎ gç. Gç cµng nghiªng thí, chÐo thí khi c¾t gät tiªu hao cµng nhiÒu c«ng, trong s¶n xuÊt v¸n d¸n, v¸n máng t¹o ra bÒ mÆt bÞ x¬ xíc lµm gi¶m chÊt lîng v¸n. 2.3. ¶nh hëng cña thµnh phÇn ho¸ häc ®Õn c«ng nghÖ chÕ biÕn gç 2.3.1. Thµnh phÇn nguyªn tè ho¸ häc cña gç Gç do nhiÒu tÕ bµo cÊu t¹o nªn, nã lµ mét thÓ hçn hîp rÊt phøc t¹p cña c¸c chÊt cao ph©n tö polysaccarit, gåm cã nhiÒu cacbonic vµ nhãm benzen t¹o thµnh. Ngoµi c¸c chÊt thµnh phÇn chñ yÕu ra trong gç cßn cã dÇu, nhùa, chÊt ch¸t, chÊt mµu, tinh dÇu, chÊt bÐo... 7, 11 . C¸c chÊt cÊu t¹o nªn gç chñ yÕu lµ chÊt h÷u c¬: chiÕm ®Õn 99-99,9 % thµnh phÇn cÊu t¹o gç gåm cã cellulose, lignin vµ hemi cellulose. C¸c chÊt v« c¬: chiÕm 0,3-1 % khi ®èt ch¸y hoµn toµn c¸c chÊt nµy sÏ biÕn thµnh tro. Hµm lîng tro íc tÝnh chõng kho¶ng tõ 0,3-1 % so víi khèi lîng gç kh« kiÖt. Hµm lîng tro phô thuéc vµo vÞ trÝ trong c©y vµ gi¶m dÇn theo tuæi c©y 25. Tro lµ hîp chÊt cña c¸c nguyªn tè K, Ca, Ma, Mg, Fe... Tuú theo lo¹i gç vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa gç cã hµm lîng chÊt v« c¬ kh¸c nhau 7. 2.3.1.1. TÝnh chÊt c¸c thµnh phÇn ho¸ häc cña gç Thµnh phÇn ho¸ häc cña gç thay ®æi theo lo¹i c©y vµ ®iÒu kiÖn sinh trëng: thµnh phÇn ho¸ häc gi÷a phÇn th©n vµ cµnh cã sù kh¸c nhau râ rÖt, tû lÖ cellulose ë
17 cµnh Ýt h¬n rÊt nhiÒu so víi th©n c©y. Ngîc l¹i lignin, pentozan (lµ nh÷ng chÊt hoµ tan trong thµnh phÇn níc nãng ë cµnh cã nhiÒu h¬n ë th©n) 7, 25 . §iÒu kiÖn sinh trëng cña c©y rõng (cÊp ®Êt, ®é cao so víi mÆt níc biÓn, cÊp sinh trëng...) cã ¶nh hëng ®Õn thµnh phÇn ho¸ häc cña gç. Theo chiÒu cao th©n c©y c¸c thµnh phÇn ho¸ häc Ýt thay ®æi 25 . CÊu t¹o gç gåm cã hai nhãm chÊt 1 , 7, 11 , 25 : Nhãm thø nhÊt gåm: cellulose, lignin vµ hemi cellulose lµ nh÷ng chÊt cÊu t¹o nªn v¸ch tÕ bµo. Nhãm thø hai gåm: nh÷ng chÊt chiÕt suÊt kh«ng cã trong thµnh phÇn cña v¸ch tÕ bµo. Cellulose: lµ thµnh phÇn c¬ b¶n nhÊt trong v¸ch tÕ bµo. Trong gç cellulose chiÕm 40-50 % träng lîng. Cellulose bao gåm nh÷ng phÇn kÕt tinh (s¾p xÕp trËt tù ë møc ®é chÆt chÏ) vµ nh÷ng phÇn rèi lo¹n v« ®Þnh h×nh (rèi lo¹n). Nh÷ng phÇn tö ®ã kh«ng cã ranh giíi râ rÖt. Sù chuyÓn ho¸ tõ ph©n bè cã trËt tù cña m¹ch cellulose trong m¹ng tinh thÓ lËp ph¬ng (gäi lµ vi tinh thÓ hay mixen) sang tr¹ng th¸i v« ®Þnh h×nh, trong ®ã cã m¹ch cellulose s¾p xÕp v« trËt tù diÔn ra dÇn dÇn vµ v« ®Þnh h×nh ë c¸c lo¹i cellulose kh¸c nhau còng kh¸c nhau. Cellulose lµ polyme ®iÒu chØnh ph©n cùc, cã ®é kÕt tinh cao. Do ®ã rÊt khã hoµ tan trong c¸c dung m«i th«ng thêng, v× cellulose cã ®é cøng t¬ng ®èi cña c¸c ph©n tö chuçi xuÊt hiÖn mét khuynh híng kÕt tinh rÊt m¹nh. Trong c¸c cellulose ®· kÕt tinh nh÷ng nhãm cã cùc -OH gi÷ chÆt c¸c chuçi b»ng m¹ng líi cña c¸c liªn kÕt hydro ngang 7. Cellulose lµ phÇn tö chñ yÕu s¶n sinh ra néi lùc cña gç. Nh÷ng øng lùc nµo do cellulose t¹o ra ®Òu lµ nh÷ng øng lùc lín nhÊt (  cd ,  kd ,  ut ), cellulose còng lµ thµnh phÇn duy nhÊt t¹o ra tÝnh chÊt ®µn håi cña gç. ChÝnh v× thÕ ®é dÎo dai cña gç do cellulose t¹o nªn. §èi víi mét sè ngµnh chÕ biÕn gç nh s¶n xuÊt bét giÊy yªu cÇu tû lÖ cellulose cao (lín h¬n 30 %) sîi gç dµi 25 . Hemicellulose lµ nh÷ng chÊt polysaccarit cÊu t¹o nªn v¸ch tÕ bµo. Hemicellulose gåm pentozan
18 (C5H8 O4)n vµ hexozan (C6H10 O5)n . §©y lµ polyme kh«ng ®Þnh h×nh, tÝnh æn ®Þnh ho¸ häc kÐm, phÇn lín tan trong kiÒm. Møc ®é polyme ho¸ cña hemicellulose trung b×nh tõ 100-250 25 , 31 . Hµm lîng hexozan vµ pentozan trong c¸c lo¹i gç, c©y nhiÒu c©y Ýt cã kh¸c nhau. ë c©y gç l¸ réng pentozan chiÕm 15-25 % cßn henxozan chiÕm tØ lÖ rÊt nhá 3-6 % 11 . Hemi cellulose trong tÕ bµo bao gåm c¸c xylan, glucomannan vµ arabogalactan 7, 31 . Sù cã mÆt cña hemi cellulose trong cellulose lµm t¨ng tèc ®é tr¬ng në vµ x¬ ho¸ sîi, lµm gi¶m thêi gian nghiÒn vµ ®ì tèn n¨ng lîng trong kh©u nghiÒn sîi 7. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt giÊy víi mét hµm lîng hemicellulose hîp lý t¹o ®iÒu kiÖn cho sù ®an xÕp c¸c sîi lµm mÒm giÊy vµ v× vËy còng g©y ¶nh hëng tíi ®é bÒn cña giÊy. Nhng nÕu hµm lîng hemi cellulose qu¸ cao, ®é kh¸ng xÐ r¸ch gi¶m v× gi¶m ®é bÒn tõng sîi do träng lîng ph©n tö trung b×nh cña hÖ cao ph©n tö 7. Lignin: sau cellulose, lignin lµ thµnh phÇn cÊu t¹o chñ yÕu cña v¸ch tÕ bµo. Lignin lµ polyme kh«ng ®Þnh h×nh d¹ng líi, ph©n tö cÊu t¹o m¹ch vßng th¬m, mµu n©u sÉm. So s¸nh víi cellulose, lignin kÐm æn ®Þnh h¬n rÊt nhiÒu. Lignin trong tÕ bµo thùc vËt n»m ë gi÷a c¸c tÕ bµo lµ chñ yÕu vµ ®îc tÝch tô trong suèt qu¸ tr×nh méc ho¸ cña m« thùc vËt. Lignin kh«ng tan trong c¸c dung m«i th«ng thêng, kh«ng bÞ ph©n huû nh c¸c polysacarit 7. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn vµ ¸p suÊt nhÊt ®Þnh th× lignin sÏ t¸i t¹o trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu cã kh¶ n¨ng trïng ngng keo. Lignin t¹o ra néi lùc ®Òu lµ nh÷ng lùc nhá nhÊt ( cn, kn, td, tn , søc chÞu t¸ch...). Trong cÊu tróc v¸ch tÕ bµo, lignin lµ mét chÊt keo b¸m trªn sên cellulose, v× vËy lignin t¹o ra ®é r¾n cho gç. ë vÞ trÝ nµo trong th©n c©y nÕu hµm lîng lignin cao th× ë ®Êy gç cøng 25 . §èi víi c«ng nghÖ s¶n xuÊt MDF yªu cÇu tØ lÖ cellulose vµ lignin cao v× trong qu¸ tr×nh Ðp nhiÖt lignin t¹o nªn c¸c chÊt t¬ng tù nh keo d¸n cã t¸c dông kÕt dÝnh 10 lignin cßn lµm t¨ng kh¶ n¨ng chÞu níc cña s¶n phÈm. §èi víi s¶n xuÊt bét giÊy hµm lîng lignin gi¶m ®Ó gi¶m chi phÝ cho sö dông ho¸ chÊt gióp dÔ ph©n ly sîi 28 .