BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH NHIỆT GỖ
KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd)

Chuyên ngành: Kỹ thuật chế biến lâm sản
Mã số: 62 54 03 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2013 i
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH iii
DANH MỤC BẢNG v
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
LỜI CAM ĐOAN vii
LỜI CẢM ƠN viii
PHẦN MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
1.1. Đặc điểm gỗ xử lý nhiệt 4
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 6
1.2.1. Các nghiên cứu về tỉ lệ tổn hao khối lượng gỗ 9
1.2.2. Các nghiên cứu về tính ổn định kích thước 10
1.2.3. Các nghiên cứu về khả năng chống vi sinh vật 12
1.2.4. Các nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ 13
1.2.5. Các nghiên cứu về tính thấm ướt và khả năng dán dính 14
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 15
1.4. Ứng dụng của gỗ xử lý nhiệt 16
1.5. Nhận xét đánh giá và định hướng nghiên cứu 18
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20
2.1. Thành phần hóa học của gỗ 20
2.1.1. Xenlulo 20
2.1.2. Hemixenlulo 28

3.6.2. Ý nghĩa thực tiễn 63
3.7. Những đóng góp mới của Luận án 64
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 65
4.1. Kết quả ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian xử lý biến tính đến tính chất cơ, vật lý
gỗ Keo tai tượng (thực nghiệm quy hoạch đơn yếu tố) 65

4.1.1. Ảnh hưởng đến độ tổn hao kích thước 65
4.1.2. Ảnh hưởng đến độ tổn hao khối lượng 66
4.1.3. Ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước 70
4.1.4. Ảnh hưởng đến hiệu suất chống hút nước 70
4.1.5. Ảnh hưởng đến cường độ nén dọc thớ 72
4.1.6. Ảnh hưởng đến độ bền uốn tĩnh 74
4.1.7. Ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi 76
4.1.8. Ảnh hưởng đến khả năng dán dính của gỗ do xử lý nhiệt 78
4.2. Kết quả ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian xử lý biến tính đến tính chất cơ, vật lý
gỗ Keo tai tượng (thực nghiệm quy hoạch đa yếu tố) 80

4.2.1. Ảnh hưởng đến tổn hao khối lượng 80
4.2.2. Ảnh hưởng đến độ tổn hao kích thước 82
4.2.3. Ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước 84
4.2.4. Ảnh hưởng đến hiệu suất chống hút nước 85
4.2.5. Ảnh hưởng đến độ bền nén dọc thớ 88
4.2.6. Ảnh hưởng đến độ bền uốn tĩnh 90
4.2.7. Ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi (MOE) 91
4.2.8. Ảnh hướng đến khả năng dán dính của gỗ do xử lý nhiệt 92
4.3. Xác định các thông số nhiệt độ, thời gian xử lý biến tính 94
4.4. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến cấu tạo hiển vi của gỗ 95
4.5. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến cấu trúc hóa học của gỗ 97
4.5.1. Cấu trúc hóa học của gỗ phân tích bằng phổ hồng ngoại (FTIR) 98
4.5.2. Cấu trúc hóa học của gỗ phân tích bằng phổ XPS 1067

ThermoWood
®
Handbook) 41
Hình 3.1. Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu thực nghiệm của Luận án 48
Hình 3.2. Mô hình bài toán xác định các thông số tối ưu khi xử lý nhiệt cho gỗ Keo
tai tượng 50

Hình 3.3. Sơ đồ công nghệ biến tính nhiệt độ cao cho gỗ Keo tai tượng 54
Hình 3.4. Thiết bị xử lý nhiệt 57
Hình 4.1. Quan hệ giữa thời gian và độ tổn hao kích thước gỗ 66
Hình 4.2. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tổn hao kích thước gỗ 66
Hình 4.3. Quan hệ giữa thời gian và độ tổn hao khối lượng gỗ 68
Hình 4.4. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tổn hao khối lượng gỗ 68
Hình 4.5. Quan hệ giữa thời gian và hệ số chống trương nở 70
Hình 4.6. Quan hệ giữa nhiệt độ và hệ số chống trương nở 70
Hình 4.7. Quan hệ giữa thời gian và hiệu suất chống hút nước 71
Hình 4.8. Quan hệ giữa nhiệt độ và hiệu suất chống hút nước 72
Hình 4.9. Quan hệ giữa thời gian và độ tăng cường độ nén dọc 73
Hình 4.10. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tăng cường độ nén dọc 74
Hình 4.11. Quan hệ giữa thời gian và độ giảm độ bền uốn tĩnh 75
Hình 4.12. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ giảm độ bền uốn tĩnh 76
Hình 4.13. Quan hệ giữa thời gian và độ giảm mô đun đàn hồi uốn tĩnh 77
Hình 4.14. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ giảm mô đun đàn hồi uốn tĩnh 78
Hình 4.15. Quan hệ giữa thời gian và độ giảm độ bền kéo trượt màng keo 79
Hình 4.16. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ giảm độ bền kéo trượt màng keo 80
Hình 4.21. Hệ số chống trương nở (ASE) của gỗ Keo tai tượng xử lý với các chế độ
khác nhau 84

Hình 4.22. Đồ thị tương quan giữa giá trị thực nghiệm và giá trị hồi quy của hệ số
chống trương nở 85

Hình 4.43. Phổ XPS của gỗ sau khi xử lý nhiệt với giải quét rộng 113
Hình 4.44. Biểu đồ hàm lượng tương đối nguyên tố C trên bề mặt mẫu ở các chế độ
xử lý khác nhau 114

Hình 4.45. Biểu đồ hàm lượng tương đối nguyên tố O trên bề mặt mẫu ở các chế độ
xử lý khác nhau 115

Hình 4.46. Biểu đồ tỉ lệ O/C trên bề mặt mẫu ở các chế độ xử lý khác nhau 116
Hình 4.47. Phương pháp đo tính độ kết tinh của xenlulo 120
Hình 4.48. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu gỗ Keo tai tượng trước và sau khi xử lý
nhiệt 121

Hình 4.49. Sự thay đổi độ kết tinh của gỗ ở những chế độ xử lý khác nhau 123

v
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Đặc điểm một số công nghệ xử lý nhiệt hiện nay 9
Bảng 1.2. Phân loại và ứng dụng gỗ xử lý nhiệt theo công nghệ ThermoWood 17
Bảng 3.1. Các mức và bước thay đổi của các thông số thí nghiệm 51
Bảng 3.2. Thông số thực nghiệm với 2 yếu tố ảnh hưởng 51
Bảng 3.3. Thông số kỹ thuật của thiết bị xử lý 56
Bảng 4.1. Phân vùng của phổ hồng ngoại 99
Bảng 4.2. Thuộc tính phổ FTIR của gỗ Keo tai tượng đối chứng 102
Bảng 4.3. Số sóng và độ hấp thụ tại vị trí các nhóm chức trong gỗ Keo tai tượng đã
xử lý nhiệt phân tích bằng phổ hồng ngoại FTIR 104


DL Độ tổn hao kích thước
FTIR Phổ hồng ngoài biến đổi Fourier
XPS Phổ quang điện tử tia X
XRD Phổ nhiễu xạ tia X
T Nhiệt độ xử lý
t Thời gian xử lý
Y (X1, X2) Hàm mục tiêu theo các biến X1 và X2

vii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sỹ kỹ thuật mang tên “
Nghiên cứu
công nghệ biến tính nhiệt gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium
Willd) mã số 62 52 24 05 là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tôi xin cam
đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận án là hoàn toàn trung thực và
chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác dưới mọi hình thức.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng Bảo vệ Luận án Tiến sỹ về lời
cam đoan của mình. Hà Nội, tháng 8 năm 2013
Tác giả luận án


tinh thần cho tôi trong suốt thời gian qua.
Hà Giang, tháng 8 năm 2013
Nguyễn Trung Hiếu ix
1
PHẦN MỞ ĐẦU

Gỗ là loại vật liệu sinh học tự nhiên, có vai trò rất lớn trong sinh hoạt của
con người và bảo vệ môi trường. Gỗ có đặc điểm và phẩm chất đặc biệt mà
các loại vật liệu khác không thể so sánh được, như: màu sắc tự nhiên, ôn hòa,
hoa văn đẹp; ngoài ra gỗ là loại vật liệu có thuộc tính sinh thái, được cấu tạo
nên từ thể phứ
c hợp của các hợp chất cao phân tử tự nhiên, trong đó hàm chứa
trên 50% Carbon – “nguyên tố của sự sống”. Do Carbon trong gỗ tồn tại trong
kết cấu của hợp chất hữu cơ cao phân tử, nên gỗ có tác dụng tích lũy và giảm
thải Carbon, từ đó ngăn cản được “hiệu ứng nhà kính” do hệ sinh thái trái
đất tạo ra và bảo vệ môi trường sống của con người [87].
Gỗ có thể thay thế kim lo
ại, bê tông trong các công trình kiến trúc, từ đó
có tác dụng giảm thiểu lượng khí CO
2
thải ra môi trường. Năng lượng tiêu

tiến triển nhất định [22] [46].
Công nghệ biến tính nhi
ệt hay biến tính nhiệt là công nghệ xử lý gỗ ở
nhiệt độ trong khoảng 160-260
o
C [30], trong môi trường có vật chất bảo vệ
như hơi nước, khí trơ, không khí ít ôxy…, biến tính nhiệt là công nghệ bảo
quản gỗ thân thiện với môi trường, thông qua biến tính nhiệt có thể cải thiện
được tính ổn định kích thước, tính bền và màu sắc gỗ, sản phẩm gỗ thu được
sau khi xử lý được gọi là “gỗ biến tính nhiệt” hoặc “gỗ Carbon hóa”. Gỗ
biến tính nhiệt có các đặc
điểm như: Màu sắc gần giống với loài gỗ quý hiếm
và ổn định, tính ổn định kích thước cao, khả năng chống vi sinh vật tốt, an
toàn với môi trường, dễ lưu trữ. Tuy nhiên, cũng có một số tồn tại đó là cường
độ gỗ và khả năng dán dính sau khi xử lý biến tính sẽ bị thay đổi nếu công
nghệ xử lý không hợp lý.
Với những ưu điể
m của sản phẩm sản xuất bằng công nghệ biến tính nhiệt
cho thấy việc áp dụng công nghệ biến tính nhiệt trong xử lý biến tính gỗ nói
chung gỗ rừng trồng nói riêng sẽ rất có ý nghĩa về mặt thực tiễn cũng như
tiềm năng trong việc thương mại hóa sản phẩm sản xuất bằng công nghệ này.
Trong những năm gần đây ngành Công nghiệp chế biến g
ỗ của Việt Nam
đã có những bước phát triển vượt bậc; sản phẩm gỗ xuất khẩu của Việt Nam 3
đã có mặt trên thị trường của 120 nước trên thế giới. Kim ngạch xuất khẩu sản
phẩm năm 2011 đạt 4,05 tỷ USD; năm 2012 đạt 4,67 tỷ USD; năm 2013 đạt
5,5 tỷ USD; Hiện nay, đồ gỗ được xem như là mặt hàng xuất khẩu chủ lực và


1.1. Đặc điểm gỗ xử lý nhiệt
Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới rất chú trọng đến nghiên cứu
biến tính gỗ. Những năm gần đây, với sự nâng cao của đời sống con người, có
rất nhiều báo cáo của nước ngoài, trong đó đã có những đề xuất về vấn đề an
toàn trong việc sử dụng hóa chất xử lý gỗ. Trong các công nghệ xử lý hiện
nay, thị
trường của sản phẩm gỗ từ công nghệ xử lý không sử dụng hóa chất
ngày càng được mở rộng. Trong đó, gỗ xử lý nhiệt hay gỗ biến tính nhiệt đã
được chú ý đến, các nghiên cứu về biến tính gỗ cũng đã có những bước phát
triển nhất định [22] [46].
Công nghệ xử lý nhiệt hay biến tính nhiệt là công nghệ xử lý gỗ ở nhiệt
độ trong khoảng 160-260
o
C, trong môi trường có vật chất bảo vệ như hơi
nước, khí trơ, không khí ít ô xy…, là công nghệ bảo quản gỗ thân thiện với
môi trường, thông qua biến tính nhiệt có thể cải thiện được tính ổn định kích
thước, tính bền và màu sắc gỗ, sản phẩm gỗ thu được sau khi xử lý được gọi
là “gỗ xử lý nhiệt” [88] [99]. Gỗ xử lý nhiệt có các đặc điểm sau [9]:
(1) Màu sắc ổn định ôn hòa
Sau khi x
ử lý nhiệt, màu sắc gỗ trở nên đậm hơn, thông thường có màu
nâu nhạt đến nâu, gần giống với màu sắc của một số loại gỗ nhiệt đới quí
hiếm, trong quá trình sử dụng màu sắc tương đối ổn định. Màu sắc gỗ xử lý
nhiệt tạo ra sự thoải mái đối với thị giác, tạo cảm giác ấm cúng và sang trọng,
thân thiện với môi trường và được con người ư
a thích. Vì thế sau khi xử lý
biến tính nhiệt có thể nâng cao giá trị sử dụng của các loại gỗ rừng trồng chất
lượng thấp.
(2) Nâng cao khả năng chống vi sinh vật phá hoại

hiếm, mà lại nâng cao được tính bền của gỗ, từ đó với mộ
t yêu cầu nhất định
có thể thay thế được các loại gỗ quí hiếm, vì vậy biến tính nhiệt rất có ý nghĩa
trong việc bảo vệ môi trường.
(5) Tính chất cơ học của gỗ thay đổi 6
Gỗ sau khi xử lý nhiệt, một lượng 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 gỗ có xu hướng giảm sút. Nhưng do độ ẩm thăng bằng của gỗ giảm, do đó
với nhiệt độ xử lý thích hợp có thể làm cho mô đun đàn hồi khi chịu uốn và
cườ
ng độ chịu nén của gỗ tăng lên, nhưng cường độ chịu uốn, khả năng chống
va đập và lực bám đinh giảm sút rõ rệt, hơn nữa nhiệt độ càng cao, cường độ
chịu uốn, khả năng chống va đập và lực bám đinh càng thấp.
(6) Khả năng thấm ướt giảm
Gỗ sau khi xử lý nhiệt, hàm lượng nhóm –OH giảm, góc tiếp xúc của chất
lỏng và gỗ
tăng lên, làm giảm khả năng thấm ướt, thậm chí có loại gỗ không
thấm ướt, vì vậy, gỗ xử lý nhiệt thích hợp với sử dụng ở nơi có độ ẩm cao.
(7) Dễ lưu trữ
Gỗ xử lý nhiệt không cần kho lưu trữ đặc biệt, cũng không khống chế
nhiệt độ và độ ẩm của kho, nhưng cần chú ý không được để nước hoặc m
ưa
làm ướt gỗ trong khi lưu trữ.
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Công nghệ xử lý nhiệt có thể cải thiện được một số tính chất của gỗ, hiện
tại đã thu hút sự chú ý của rất nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới.
Từ những năm 1915, trong báo cáo của Tiemann [69] đã chỉ ra, gỗ sau khi

công nghệ xử lý nhiệt gỗ là vô cùng c
ần thiết.
Theo một số tài liệu nghiên cứu, xử lý nhiệt cho gỗ trong khoảng 160-
260
o
C, trong môi trường có vật chất như hơi nước, khí trơ, không khí ít ô
xy…[31], thông qua giảm thiểu số lượng nhóm –OH trong thành phần của gỗ,
đã giảm khả năng hút ẩm và nội ứng lực của gỗ, từ đó nâng cao tính ổn định
kích thước của gỗ [21] [52] [42] [72] [73]; đồng thời trong quá trình xử lý
nhiệt, thành phần của gỗ phát sinh hàng loạt các phản ứng hóa học phức tạp,
làm biến đổi một s
ố thành phần của gỗ, giảm chất dinh dưỡng cho sự sinh tồn
của nấm và côn trùng hại gỗ, ngăn cản sự sinh trưởng và phát triển của nấm
và côn trùng hại gỗ qua việc cắt đứt chuỗi thức ăn, vì vậy có thể nâng cao khả
năng chống vi sinh vật phá hoại [13] [42 [53]. Phương pháp này chỉ sử dụng
tác nhân vật lý, so với các phương pháp dùng tác nhân hóa học khác, vấn đề ô
nhiễm trong quá trình sản xuất b
ằng công nghệ xử lý nhiệt ít, công nghệ xử lý 8
đơn giản, hơn nữa trong quá trình sử dụng hiệu quả bảo quản của gỗ xử lý
nhiệt không bị suy giảm do hóa chất bị rửa trôi hay bay hơi, cũng không làm
hại đến sức khỏe của con người.
Hiện tại, ở các nước Châu âu như Hà Lan, Pháp, Đức, Phần Lan đã thiết
lập được 5 công nghệ biến tính nhiệt điển hình như: PlatoWood của Hà Lan,
Le Bois Perdure và Rectification của Pháp, ThermoWood củ
a Phần Lan,
OHT-Oil Heat Treatment của Đức; trên cơ sở các công nghệ đó, đã đăng ký
các bằng phát minh sáng chế và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công

dưới 5%. Với công nghệ này, nhiệt độ xử lý
cuối cùng trong quá trình xử lý có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền tự nhiên và 9
cường độ gỗ. Gỗ sau khi xử lý, độ bền tự nhiên tăng lên đáng kể, mức độ thay
đổi phụ thuộc vào loại gỗ, nhiệt độ và thời gian xử lý.
Công nghệ xử lý nhiệt ThermoWood của Phần Lan sử dụng gỗ đã sấy tiến
hành xử lý nhiệt trong môi trường hơi nước. Sản phẩm của công nghệ này
được phân thành hai cấp là ThermoS và ThermoD, trong đó “S—Stability”
thể hiện tính
ổn định, “D—Durability” thể hiện độ bền tự nhiên, đặc biệt là
khả năng chống mục. Loại ThermoD thích hợp sử dụng làm công trình kiến
trúc ngoài trời, đồ gia dụng… Hiện tại công nghệ này đã đạt được nhiều thành
tựu đáng kể, sản phẩm có thị trường lớn nhất so với các công nghệ còn lại
[68].
Dưới đây là bảng so sánh đặc điểm của các công nghệ x
ử lý nhiệt gỗ hiện
nay [18] [56] [68] [84].
Bảng 1.1. Đặc điểm một số công nghệ xử lý nhiệt hiện nay
Tên công nghệ Chất bảo vệ Độ ẩm ban đầu
Nhiệt độ xử lý
(
o
C)
Giá thành
a
€/m
3


1.2.1. Các nghiên cứu về tỉ lệ tổn hao khối lượng gỗ
Trong quá trình xử lý nhiệt, các thành phần tổ thành nên gỗ như
hemixenlulo, celllulose và lignin bị phân giải, lượng chất gỗ sẽ giảm xuống,
khi xử lý ở nhiệt độ dưới 200
o
C thì mức độ giảm không lớn, nguyên nhân
chủ yếu do ở phạm vi nhiệt độ này lignin và xenlulo ít bị phân giải, nhưng khi 10
nhiệt độ tăng lên trên 200
o
C thì tỉ lệ giảm khối lượng của gỗ tăng lên rõ rệt
[28] [84].
Esteves và các cộng tác [23] đã nghiên cứu xử lý nhiệt cho gỗ thông
trong môi trường không khí thu được kết quả tốc độ giảm khối lượng của gỗ
(tỉ lệ giữa tỉ lệ giảm khối lượng và thời gian xử lý, %/h) tăng khi nhiệt độ xử
lý tăng, cụ thể khi nhiệt độ tăng từ 170
o
C đến 200
o
C, thì tốc độ giảm khối
lượng của gỗ thông tăng từ 0.20%/h đến 1.03%/h.
Alén và đồng nghiệp [10] đã chỉ ra, khi tỉ lệ giảm khối lượng trong phạm
vi 1.5% (điều kiện xử lý 180
o
C, 4h) đến 12.5% (điều kiện xử lý 225
o
C, 6h),
thì tỉ lệ giảm khối lượng cũng tăng lên khi nhiệt độ tăng.

giảm khối lượng và độ ẩm thăng bằng của gỗ xử lý nhiệt phát hiện, hai chỉ
tiêu này có quan hệ tỉ lệ thuận, tỉ lệ giảm khối lượng càng lớn thì độ ẩm bão
hòa giảm càng nhiều.
Tjeerdsma và cộng sự [71] lợ
i dụng phương pháp Acetyl hóa gián tiếp xác
định được hàm lượng gốc –OH trong gỗ và sử dụng quang phổ hồng ngoại
biến đổi Fourier (FTIR) tiến hành phân tích đặc tính và sự thay đổi của vách
tế bào gỗ Fagus silvatica L. và Pinus sylvestris L. đã qua xử lý thủy nhiệt.
Nghiên cứu phát hiện, trong điều kiện xử lý nhiệt, khi xử lý ở 160
o
C chỉ có
một lượng nhỏ gốc acetyl phát sinh phản ứng phân giải, đa số các gốc acetyl
bị phân giải ở giai đoạn xử lý với nhiệt độ 180
o
C, ở giai đoạn nhiệt độ trung
bình chỉ có tác dụng acetyl hóa. Gỗ sau khi xử lý nhiệt, hàm lượng gốc –OH
giảm xuống, phản ứng este hóa xảy ra ở giai đoạn gia công nhiệt độ cao, có
tác dụng làm giảm khả năng hút ẩm của gỗ, từ đó nâng cao được tính ổn định
kích thước của gỗ, tác dụng của nó không lớn bằng tác dụng do các liên kết
ngang được tạo thành trong gỗ khi xử lý ở
nhiệt độ cao (cross-linking).
Repellin và cộng sự [57] đã sử dụng máy Quét nhiệt vi sai (Differential
scanning calorimetry DSC) tiến hành nghiên cứu tỉ lệ dãn nở của gỗ xử lý
bằng công nghệ Retification
®
, qua nghiên cứu độ ẩm thăng bằng của gỗ xử lý
nhiệt đã cho rằng nguyên nhân giảm tỉ lệ dãn nở của gỗ sau khi xử lý nhiệt 12

Viitaniemi [75] chỉ ra, xử lý với tỉ lệ giảm khối lượng khoảng 5% có thể
tăng tính bền của gỗ.
Sivonen và cộng sự [63] sử dụng quang phổ cộng hưởng từ thể rắn
(CP/MAS
13
C NMR) tiến hành nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc hóa học của
gỗ xử lý nhiệt chỉ ra, sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến các thành phần cấu trúc 13
nên gỗ không giống nhau, dưới tác dụng của nhiệt độ, tốc độ phân giải của
xenlulo và lignin thấp hơn so với tốc độ phân giải của hemixenlulo, từ 180
o
C
hemixenlulo bắt đầu phân giải, khi nhiệt độ lớn hơn 200
o
C, do hàm lượng các
gốc tự do tăng nhanh, cùng với việc phát sinh phản ứng ngưng tụ, từ đó nâng
cao khả năng chống lại vi sinh vật phá hoại của gỗ, nhưng một số tính năng
cơ học của gỗ cũng bị giảm theo, đồng thời ở nhiệt độ đó, hàm lượng các
nhóm methoxyl giảm, giữa các phân tử lignin phát sinh liên kết ngang, làm
giảm khả năng hút nước, nâng cao tính ổn đị
nh kích thước của gỗ.
Weiland và cộng sự [78] dùng quang phổ phản xạ hồng ngoại biến đổi
Fourier (DRIFT) tiến hành nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc hóa học của gỗ xử
lý nhiệt và tính nguy hại của các loại nấm tới gỗ chỉ ra, trong quá trình thủy
phân trong môi trường axit, ở gỗ đã hình thành ete mới, đồng thời đã quan sát
được phản ứng khử trùng hợp và phản ứng ngưng tụ, từ
đó làm cho cơ hội
sống của nấm giảm đi. Ngoài ra, sự giảm khả năng hút nước của gỗ được nói

modul đàn hồi khi uốn của gỗ lại lớn hơn gỗ khi chưa xử lý. Ngoài ra, căn cứ
kết quả xác định các thành phần hóa học của gỗ sau xử lý thể hiện, sự thay đổi
tính năng cơ học của gỗ xử lý nhiệt chủ yếu do trong quá trình xử lý
hemixenlulo bị phân giải và có sự thay đổi trong kết cấu hóa học của lignin,
kết quả của nghiên c
ứu này cơ bản giống với kết quả nghiên cứu của Boonstra
[15].
1.2.5. Các nghiên cứu về tính thấm ướt và khả năng dán dính
Trên phương diện thay đổi tính thấm ướt của gỗ xử lý nhiệt, nghiên cứu
của Hakkou [29] đã phát hiện, tính chống thấm nước của gỗ Fagus sylvatica
tăng dần ở phạm vi nhiệt độ 130-160
o
C, khi nhiệt độ lớn hơn 160
o
C ảnh
hưởng của nhiệt độ đến tính chống thấm của gỗ không lớn. Khi sử dụng
phương pháp phân tích quang phổ cộng hưởng từ thể rắn (CP/MAS
13
C
NMR) và quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) tiến hành nghiên
cứu đã chỉ ra, khả năng thấm ướt của gỗ xử lý nhiệt giảm là do sự sắp xếp lại
của các chất cao phân tử trong gỗ và sự dẻo hóa của lignin trong quá trình xử