Website: Email : Tel : 0918.775.368
đặt vấn đề
Gỗ là một loại nguyên liệu quý, nhng do ta thờng xuyên tiếp xúc với nó
nên cảm thấy bình thờng và từ đó đã thiếu quan tâm sử dụng một cách hợp lý.
Gỗ đợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau nh: xây dựng, giao thông
vận tải, kiến trúc, thể thao, âm nhạc Từ khi chào đời đã tiếp xúc với gỗ và
đến khi từ giã cõi trần cũng mang nó theo. Cuộc sống không thể thiếu gỗ cũng
nh chất lợng cuộc sống sẽ không đảm bảo nếu thiếu rừng. Nhng một thực tế
đã và đang còn tiếp tục xẩy ra là sức sản xuất của rừng tự nhiên không đáp
ứng đợc nhu cầu sử dụng của con ngời nên hiện tợng nghèo rừng, mất rừng
xẩy ra ở nhiều nơi.
Đã đến lúc xã hội phải đánh giá cho đúng vai trò của gỗ và công nghiệp
chế biến gỗ đặc biệt là vai trò của chuyên nghành bảo quản lâm sản, phải tiết
kiệm và hợp lý hoá việc sử dụng nguồn tài nguyên vô cùng quý giá này của
rừng. Chính vì vậy trong những năm gần đây đảng và chính phủ đã có chủ tr-
ơng phủ xanh đất trống đồi trọc, phát triển hơn nữa nghành chế biến lâm sản
cụ thể là dự án trồng 5 triệu ha rừng và sản xuất một triệu mét khối ván nhân
tạo vào năm 2010.
Gạch đàn trắng là một trong những loài gỗ rừng trồng tiêu biểu có năng
suất cao, thích nghi tốt với điều kiện khí hậu nớc ta nhng nhợc điểm chung với
gỗ rừng trồng là có độ bền tự nhiên kém, rất dễ bị sâu nấm phá hoại. Vì vậy
việc nghiên cứu và bảo quản nhằm nâng cao khả năng chống chịu với môi tr-
ờng cho gỗ rừng trồng là hết sức quan trọng và cấp thiết, nó mở ra cho gỗ rừng
trồng phạm vi sử dụng rộng rãi và có độ bền tốt hơn.
Đợc sự giúp đỡ của cô giáo Th.S Đỗ Thị Ngọc Bích, các thầy cô giáo
trong khoa Chế Biến Lâm Sản trờng Đại Học Lâm nghiệp tôi đợc phân công
tiến hành đề tài:
Nghiên cứu sự ảnh hởng của loại thuốc bảo quản và thời gian ủ
đến độ sâu thấm thuốc đối với gỗ bạch đàn trắng bằng phơng pháp băng
phần 1
Thời kỳ này các tác giả đã nghiên cứu thực nghiệm những vấn đề về sức
thấm thuốc theo phơng pháp khuyếch tán, đề tài mà chúng tôi đang nghiên
cứu tiếp.
Nghiên cứu về tính thẩm thấu của 100 loại gỗ, Smith và Lee (1958) so
sánh, giữu hai laọi gỗ cây lá rộng và cây lá kim , cây lá rộng với cây lá rộng,
độ thẩm thấu có sự khác nhau.
Cũng Smith và Lee (1985), đã chú ý đến sự thay đổi thẩm thấu của loài
gỗ tếch, thấy sự chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của nó đạt
tới 3000 lần. Đối với thông đỏ châu âu, độ thẩm thấu của loài này chênh lệch
nhau chỉ có 39 lần[33].
Siau (1984), cũng nghiên cứu tính thẩm thấu trên cây thông mỹ, mọc ở
vùng núi, độ thẩm thấu là thấp nhất (chỉ bằng 5,4.10
-3
darsi), còn cây mọc ở
vùng ven biển Thái Bình Dơng, độ thẩm thấu vào loại trung bình (khoảng10
-2
darsi). Điều đó nói lên rằng gỗ cây cùng một loài có nguồn gốc xuất xứ khác
nhau cũng có độ thẩm thấu khác nhau
Vinden (1984), xác định hệ số khuyếch tán đồng (CuSO
4
) đối với thông
đỏ Châu Âu. ở thí nghiệm này tác giả đã dùng miếng gỗ đã đợc ngâm nớc đến
trạng thái bão hoà (ruột tế bào đã chứa đầy nớc), lúc này hệ số khuyếch tán là
8,884 so với 0,599. Tác giả kết luận rằng, quá trình khuyếch tán chủ yếu xẩy
ra ở các mao mạch trong tế bào rỗng. Hàm lợng nớc trong gỗ cao thì tốc độ
khuyếch tán tăng.
Tamblyn (1985), tại australia, tác giả dùng gỗ tẩm cây lá rộng rừng nhiệt
đới với nhiệt độ là 90
0
C, ngâm trong dung dịch 30% NaBO
thanh sơn vĩnh phú, báo cáo khoa học 1982-1993, viện công nghiệp rừng.
Nguyễn Văn Thống, Kiểm tra tác dụng chống nấm gây mục gỗ của các
loại thuốc celcure, Ascuteto-U và pentacholorphenol, một số kết quả nghiên
cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật viện công nghiệp rừng, nhà xuất bản nông
nghiệp 1985.
Lê Văn Lâm, Thành phần của xén tóc (ceram bycidae, coleoptera) hại gỗ ở
bắc thái, đặc điểm sinh học sinh thái một số loài chủ yếu hại gỗ và biện pháp
phòng trừ, luận án PTS viện khoa học lâm nghiệp 1996.
Nguyễn Trí Thanh, Kết quả nghiên cứu một số loại thuốc muối để bảo
quản gỗ (1982-1983).
Những năm gần đây việc nghiên cứu bảo quản nói chung và bảo quản các
loại gỗ rừng trồng nói riêng đã đợc giáo viên và sinh viên khoa chế biến lâm
sản-Trờng Đại Học Lâm Nghiệp tiến hành nghiên cứu nh:
Đỗ Thị Ngọc Bích (1999), thuốc bảo quản CCA và việc sử dụng các loại
thuốc này đối với gỗ nhiệt đới (dịch từ wood preservation of tember in the
tropies) [6}.
Vũ Hà Phơng (2001), nghiên cứu sự ảnh hởng của độ ẩm đến độ sâu thấm
thuốc XM5 của gỗ keo lá tràm (Acacia auriculi formics cumn) bằng phơng
pháp ngâm thờng.[3]
Hoàng Tùng Lâm (2001), xác định độ sâu thấm thuốc XM5 của gỗ keo
trắng bằng phơng pháp ngâm thờng.[4]
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Ngô Minh Khang (2001), xác định hiệu lực một số loại thuốc bảo quản
ngăn mối xâm nhập công trình xây dựng bằng nền móng.
Trần Thị Dơng (2002), nghiên cứu ảnh hởng của thời gian ngâm tới độ sâu
thấm thuốc XM-5B bằng phơng pháp ngâm thờng.[5]
Lê Hồng Kiên (2002), nghiên cứu ảnh hởng của nồng độ dung dịch XM-
5B đến độ sâu thấm thuốc đối với gỗ Bạch đàn trắng bằng phơng pháp khuyết
tán.[6]
Loại gỗ;
Độ ẩm gỗ;
Tuổi cây.
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Các yếu tố thuộc về thuốc bảo quản:
Loại thuốc;
Nồng độ thuốc;
Điều kiện nhiệt độ của thuốc.
Các yếu tố thuộc về ph ơng pháp tẩm:
Thời gian ủ;
Hớng thấm thuốc.
Vấn đề cơ bản ảnh hởng đến chiều sâu thấm thuốc của gỗ trong đề tài
nghiên cứu đó là loại thuốc và thời gian ủ cho thuốc tiếp tục khuếch tán vào
sâu trong gỗ. Trên cơ sở đó và để đạt đợc mục tiêu của đề tài thì những vấn đề
trong phạm vi giới hạn mà tôi tiến hành nghiên cứu là:
Loại gỗ: Bạch đàn trắng (Eucaliptus camaldulensis)
Độ ẩm gỗ: độ ẩm gỗ ngay sau khi chặt hạ.
Phơng pháp băng đa.
Tuổi cây 8-9 tuổi.
Thời gian ủ thay đổi từ 4-8-12 tuần ứng với 9 xeri thí nghiệm.
Loại thuốc:
1. Hỗn hợp muối Borax và axit Boric (BB).
2. Thuốc muối XM-5B.
3. Hỗn hợp thuốc muối BB và NaF.
Điều kiện thuốc nhiệt độ phòng (20
3)
0
C.
trong nớc. Tuy nhiên, biện pháp này khó thực hiện vì vậy mà ngời ta sử dụng
các biện pháp bảo quản hoá chất nhằm biến gỗ không phải là thức ăn cho các
sinh vật hại gỗ.
Tính chất của gỗ.
Gỗ có rất nhiều các tính chất, song trong công nghệ bảo quản gỗ thì có
hai tính chất rất đợc coi trọng.
Tính chất hút nớc của gỗ: Là năng lực hút lấy nớc vào trong gỗ khi
ngâm nó trong nớc. Độ hút nớc, thời gian hút nớc phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
Khối lợng thể tích, vị trí, chiều thớ, kích thớc, nhiệt độ nớc, độ ẩm ban đầu
Trong đó yếu tố ảnh hởng nhiều nhất là khối lợng thể tích, Khối lợng thể tích
càng lớn thì khả năng hút nớc càng chậm. Gỗ lõi hút nớc chậm hơn gỗ giác,
mặt cắt xuyên tâm mặt cắt tiếp tuyến hút nơc rất chậm. Diện tích mặt cắt
ngang càng lớn thì tốc độ hút nớc càng nhanh, nhiệt độ cao gỗ hút nớc nhanh
nhng không nhiều [2,9].
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng đến sức hút của gỗ là vấn đề có ý
nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất dới điều kiện áp xuất
thờng.
Tính chất thấu nớc của gỗ: Tính chất hút nớc hay của gỗ là sức thẩm
thấu của nớc và các dịch thể khác nhau vào gỗ nhờ áp lực bên ngoài. Ngời ta
thờng dùng tính chất này trong ngâm tẩm, quét sơn, nhuộm màu tráng keo,
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mức độ thấm sâu của nớc và các dịch thể tuỳ theo áp lực mạnh hay yếu. Thời
gian dài hay ngắn, nhiệt độ cao hay thấp. Tính chất của dịch thể, loại gỗ, gỗ
giác hay gỗ lõi. Tia gỗ càng dày càng lớn thì chiều xuyên tâm thấu nớc mạnh
hơn chiều tiếp tuyến [2,9].
Lợi dụng tính chất này của gỗ mà ngời ta tiến hành bảo quản gỗ bằng
phơng pháp tẩm áp lực làm cho thuốc bảo quản thấm sâu vào trong gỗ nhằm
0
C;
Nhiệt độ tháng lạnh nhất từ (3 - 5)
0
C;
Lợng ma bình quân từ (250 - 600) mm.
Rất phù hợp với điều kiện khí hậu nớc ta.
Bạch đàn trắng dễ sinh trởng trong điều kiện đất đai nghèo kiệt, nên đợc
coi là cây gỗ rừng trồng mọc nhanh, chống xói mòn, phủ xanh đất trống đồi
núi trọc.
Bạch đàn trắng là loại cây gỗ lớn, thân thẳng, tán tha phân cành cao. Có
vỏ nhẵn màu tro sau bong ra thành từng mảng, lớp vỏ mới lộ ra có màu xám
xanh hoặc ánh bạc. Cành non màu tím hồng mảnh và hơi rủ.
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
2.1.2.2 Đặc điểm cấu tạo của gỗ bạch đàn trắng.
Bạch đàn trắng là loại cây có gỗ giác lõi phân biệt. Gỗ lõi có màu nâu
hồng, gỗ giác có màu trắng xám, ở phần gỗ giác có chứa nhiều chất bột.
Bạch đàn trắng là loài cây mọc nhanh có vòng năm rộng (0.9 -1.6) cm, trong
mỗi vòng năm phần gỗ sớm gỗ muộn ít phân biệt. Thớ gỗ tơng đối mịn,
nghiêng và chéo thớ, lỗ mạch trung bình xếp phân tán tụ hợp đơn với số lợng
lớn. Tế bào mô mềm xếp dọc nối tiếp nhau thành từng dây dọc theo thân cây.
Hình thức phân bố theo mặt cắt ngang vây quanh mạch hình tròn, không
có cấu tạo lớp không có ống dẫn nhựa chứa nhiều tinh dầu.
Đây là loài cây tỉa cành tự nhiên ở gốc và thân tỷ lệ mắt ít nhng có nhiều
mắt chìm, ở ngọn có nhiều mắt có kích thớc lớn [12,30].
2.1.2.3 Tính chất vật lý chủ yếu.
Theo kết quả nghiên cứu về tính chất và cấu tạo của gỗ bạch đàn trắng
[8] ta thấy gỗ bạch đàn trắng 8 - 9 tuổi có:
Khối l ợng thể tích;
= 0.38% , K
1
= 0.012
Chiều xuyên tâm Y
x
= 4.16%, K
x
= 0.138
Chiều tiếp tuyến Y
t
= 10.27%, K
t
= 0.342
Tỷ lệ co rút thể tích và hệ số co giẫn thể tích
r
Y
= 16.81% , K
v
= 0.56
Tỷ lệ giãn nở thể tích và hệ số giãn nở thể tích ích :
v
Y
= 15.87% , K
v
= 0.52
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Độ hút n ớc của gỗ.
Bạch đàn là loại có tỷ lệ nớc trong thân tơng đối lớn so với các thân gỗ
khác. Vì vậy tỷ lệ nớc đợc hút lớn, với 30 ngày tỷ lệ hút là 76.48% và một
Trong hệ thực vật nấm là loại thực vật bậc thấp. Có trên 80 nghìn loài
nấm khác nhau.
ở nớc ta theo điều tra sơ bộ của Nguyễn văn Thống (1982) phát hiện ra
55 loài nấm thuộc 21 chi 11 họ, 7 bộ của 3 lớp
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Đơn vị cơ bản của nấm là sợi nấm, sợi nấm có thể là đơn bào hay đa bào,
nấm sinh sản bằng bào tử, quá trình sinh dỡng của nấm rất đa dạng. Nấm sâm
nhập vào gỗ bằng hai phơng thức sau:
- Sợi nấm từ gỗ đang bị mục lây lan sang gỗ lành.
- Bào tử sợi trên mặt gỗ, mặt vật thể khác nẩy mầm phát triển thành
sợi, sợi này sâm nhập vào gỗ.
Nấm hại lâm sản có nhiều loại, tuy nhiên trong quá trình bảo quản gỗ ta
chủ yếu xét đến hai nhóm:
Nấm mốc: Nấm mốc là loại nấm hút chất dinh dỡng trong ruột tế bào
gỗ. Đặc biệt là tế bào gỗ giác, nó không có khả năng tiết ra các chất men để
phá hủy thành phần cấu tạo nên vách tế bào, vì thế tính chất cơ học của gỗ ít
bị thay đổi nên tuổi thọ của gỗ giảm không đáng kể.
Nấm mục: Chúng có khả năng tiết ra các chất men phá hủy thành phần
cấu tạo nên vách tế bào làm thay đổi mạnh tính chất cơ học của gỗ và làm
giảm đáng kể tuổi thọ của gỗ.
2.2.2 Côn trùng hại lâm sản.
Một trong những nguyên nhân làm cho gỗ bị phá hỏng. Đó là sự phá hoại
của các loài côn trùng [14]. Trong quá trình hoạt động sống, ngoài việc phá
hoại trực tiếp chúng còn tạo ra hệ thống lỗ rỗng trong gỗ từ đó nấm và vi
khuẩn dễ dàng xâm nhập vào gỗ. Nhiều trờng hợp côn trùng còn mang vào
trong gỗ các loại nấm, sinh vật khác làm cho chúng sinh trởng và phát triển
trong gỗ.
Côn trùng hại gỗ và lâm sản rất đa dạng, nhiều chủng loại [2]. Tuy nhiên
cho dù là loại nào thì chúng vẫn chung một đặc điểm cấu tạo, có thể chia làm
hà hơn cả.
2.3. Cơ sở lý thuyết về thuốc bảo quản
2.3.1 Thuốc bảo quản
Thuốc bảo quản là những chế phẩm có nguồn gốc từ hoá học, sinh học có
tác động trực tiếp hoặc gián tiếp vào lâm sản nhằm tiêu diệt, ngăn ngừa, sự
phá hoại của các tác nhân sinh vật gây hại lâm sản nh: nấm, côn trùng, hà
biển hoặc các tác nhân vô sinh nh lửa, nớc chúng có khả năng khuyếch tán
và ổn định trong gỗ và lâm sản [15].
Hiện nay thuốc bảo quản lâm sản có nhiều tên nhiều loại khác nhau nhng
các chất cơ bản tạo nên chúng thì không nhiều. Muốn đạt đợc hiệu quả cao thì
thuốc bảo quản cần có một số yêu cầu sau:[10]
Phải có độ độc cao đối với sinh vật hại lâm sản, nhng không gây hại
cho ngời và gia súc.
ít gây ô nhiễm môi trờng.
Dễ thấm vào gỗ và lâm sản, dễ sử dụng.
Có tính ổn định trong gỗ và lâm sản.
Không làm giảm tính chất cơ lý của lâm sản.
Không ăn mòn kim loại.
Rẻ tiền, phải có sẵn trong thị trờng đặc biệt là thị trờng trong nớc.
Dễ kiểm tra bằng chất chỉ thị màu hoặc có màu đặc trng dễ áp dụng.
Không làm tăng tính chất cháy của vật liệu tẩm.
Không ảnh hởng đến màu sắc và trang sức bề mặt của bề mặt tẩm.
Trong thực tế không có loại thuốc bảo quản lâm sản nào (Kể cả thuốc đã
đợc tiêu chuẩn hoá) có thể đáp ứng đợc yêu cầu trên. Tuy nhiên vẫn có nhiều
chế phẩm hoá học, sinh học đợc dùng làm thuốc bảo quản là vì các chế phẩm
ấy đã đạt đợc một số yêu cầu quan trọng và phù hợp với môi trờng sử dụng
của lâm sản.
Muốn sử dụng thuốc sao cho có hiệu quả phải căn cứ vào nhiều yếu tố.
Ngoài tính năng sử dụng chính của mỗi loại thuốc phải biết sử dụng chúng sao
cho phù hợp với từng đối tợng phá hoại của môi trờng.
Nhợc điểm:
Do là dạng thuốc hoà tan trong nớc thờng dễ bị rửa trôi. Dễ bị các loại
hoá chất khác tác dụng làm mất hiệu lực với sinh vật hại gỗ và lâm sản. Có
tính ăn mòn kim loại, ít nhiều ảnh hởng đến môi trờng. Để khắc phục nhợc
điểm, ngời ta thờng phản ứng tạo phức thuốc bảo quản với một số hỗn hợp
khác để biến tính thuốc, không làm giảm hiệu lực với thuốc và chống rửa trôi.
Xuất phát tử u nhợc điểm nói trên, trong thực tế cần căn cứ vào mục
đích sử dụng gỗ mà dùng thuốc cho phù hợp. Với những đặc điểm và cấu tạo
của gỗ bạch đàn trắng dùng trong đề tài và gỗ sau khi tẩm dùng cho đồ mộc
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
cột kèo Trên cơ sở nh vậy dùng trong đề tài tôi dùng hỗn hợp thuốc boron,
XM5, NaF-BB. Sau đây là một vài tính chất của các loại thuốc:
Hỗn hợp thuốc Boron.
Thuốc bảo quản boron là hỗn hợp các thành phần hoá học axit boric (H
3
BO
3
) với muối borax (Na
2
B
4
O
7
.10H
2
O) loại thuốc này đợc chế tạo đầu tiên
ở Anh (Newzealand) vào năm 1950. Đặc điểm chính của Boron có độc đối với
côn trùng và nấm phá hại gỗ đặc biệt là chống mọt có hiệu quả. Boron đợc
0
C) 0 10 20 30 60 80 100
Độ tan a(g)/100gH
2
0
1.23 1.58 2.58 3.75 16.7 23.9 34.3
Nhiệt độ nóng chảy là 878
0
C, tỷ trọng d = 1.55.
Nhiệt độ phân huỷ T
ph
= 378
o
C, PH = 9.3.
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Tỷ lệ các chất của borax do nhà máy hoá chất Quảng Châu-Trung Quốc sản
xuất nh sau:
Hàm lợng, % = 99.5;
Chất không tan, % = 0.0050;
Clorua, % = 0.002;
Sắt, % = 0.003;
Asen, %= 0.0005;
Chì, % = 0.001;
Phốt phát, % = 0.002;
Tính chất vật lý hoá học của axit boric [14,16]
Axit Boric có công thức: H
3
BO
sunfat và bicrommatnatri. Hỗn hợp này đã đợc tiêu chuẩn hoá (GOXT 13327-
73) gồm có hai loại XM-5A và XM-5B với các thành phần là [2]:
XM5A:
CuSO
4
.5H
2
O 50%
Na
2
Cr
2
O
7
48.3%
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CrO
3
1.7%
XM5B:
CuSO
4
.5H
2
O 50%
Na
2
Cr
2
2
(SO
4
)
4
]H
2
O + 2NaOH + 6Cu(OH)
2
+ 6O
2
Hỗn hợp này đợc sử dụng rộng rãi vì nó ít độc với ngời và gia súc so với các
loại thuốc bảo quản khác. Dung dịch thuốc thờng pha ở nồng độ 3-15 %. Có
tác dụng chống nấm, côn trùng và hà biển, có khả năng hạn chế sự rửa trôi
khỏi gỗ dùng cho các công trình dới nớc mái che và không có mái che, gỗ
dùng trong các công trình dới nớc, kể cả nớc biển, gỗ làm tàu thuyền, gỗ dán.
Thuốc XM-5A có màu xám nên gỗ sau khi tẩm thờng có màu vàng xanh, ít ăn
mòn kim loại và không ảnh hởng đến keo dán gỗ[2].
Thuốc XM-5B đợc phòng bảo quản lâm sản Việt Nam-Viện Khoa Học
Lâm Nghiệp Việt Nam đăng ký pha chế và sử dụng tại nớc cộng hoà xã hội
chủ nghĩa Việt Nam năm 1998.
Một số tính chất hoá học của thuốc:
Mối quan hệ giữa đồng và xenlulo (Copper-Cellulocs of finity) mối quan
hệ này tạo thành liên kết offinity. Đồng trong thuốc bảo quản khi thấm vào gỗ
sẽ kết hợp với xenlulo, hemixenlulo, linnhin tạo thành hỗn hợp đồng-
Canplexiny. Theo kết quả nghiên cứu của Eadie và Wallace cho thấy khi dung
dịch thuốc bảo quản có nồng độ lớn hơn 5% thì đồng đợc cố định trức tiếp với
gỗ.
Theo (2.1) sự hoàn vòng của Cr
6+
SiF
6
H
2
+2NaCl = SiF
6
Na
2
+2CO
3
Na
2
+2HCl
SiF
6
Na
2
+2CO
3
Na
2
=6NaF6+SiO
2
+2CO
2
ít tan trong nớc, trong nớc lạnh khoảng 4.28%; Trong nớc sôi khoảng
4.96%. Do đó trong công nghiệp nó thờng đợc sử dụng dới dạng hỗn hợp và đ-
ợc chế tạo sẵn.
Dung dịchNaF có tính ăn mòn kim loại, khi nồng độ tăng thì tính ăn mòn
kim loại cũng tăng. Khi tẩm gỗ có đóng đinh, bu lông nẹp sắt, ngời ta thờng
Trong đề tài này tôi dùng hỗn hợp thuốc NaF-BB ở dạng cao với tỷ lệ:
Na
2
B
4
O
7
.10H
2
O: 40%.
H
3
BO
3
: 40%.
NaF: 20%.
Khi kết hợp các thành phần này với nhau tạo thành hỗn hợp thuốc bảot
quản rất tốt có khả năng chống mối, mọt, côn trùng, có khả năng hạn chế sự
rửa trôi.
2.3.2 Cơ chế tác dụng của thuốc.
Do có nhiều đối tợng sinh vật hại gỗ, có nhiều loại thuốc khác nhau, nên
tác dụng của mỗi loại cũng khác nhau. Thuốc có thể đợc sử lý trực tiếp lên cơ
thể sinh vật (Nh phơng pháp lây nhiễm đối với mối) hoặc tẩm sâu vào trong gỗ
và lâm sản nhằm tiêu diệt chúng với cơ chế nh sau [2]:
Đối với nấm
Gỗ sau khi tẩm bằng thuốc bảo quản thì nó sẽ tạo ra một môi trờng khác
hẳn so với gỗ khi không tẩm. Làm mất đi điều kiện thuận lợi cho sự nảy mầm
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
bào tử hoặc phá huỷ các bào tử của nấm. Các chất thấm vào bào tử nấm sẽ
dịch thuốc bên trong và bên ngoài gỗ để dung dịch thuốc dễ thấm sâu vào bên
trong gỗ. Độ chênh lệch áp suất đợc tạo ra theo một số cách sau:
Dùng thiết bị nén khí tạo áp lực lên dung dịch thuốc. Kết hợp với quá
trình nén thuốc có thể rút trân không cho gỗ để tăng độ chênh lệch áp.
Bình chứa dung dịch thuốc đặt ở độ cao cần thiết để tạo áp lực cho bề
mặt gỗ.
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Làm nóng gỗ bằng các phơng pháp khác nhau để không khí và hơi n-
ớc thoát ra, tạo ra trong gỗ có áp suất thấp hơn dung dịch thuốc bên
ngoài khi bị làm lạnh đột ngột.
Nguyên lý: Dựa vào đặc tính dẫn dung dịch vào gỗ (1994) của Dassi đã
nghiên cứu về sự chuyển động của chất lỏng với chất khí. Nghiên cứu trong
môi trờng sốp khi dung dịch và chất khí đi qua có hai kết luận: Lu lợng lọc
của chất lỏng và chất khí gọi là
Q
sau một thời gian gọi là
thì tỷ lệ với
gradient (độ dốc) áp suất.
=
l
Pl
SKQ
thấm đợc vào trong gỗ là nhờ áp lực mao dẫn. Độ dẫn mao dẫn có thể xẩy ra
trong trờng hợp độ ẩm gỗ cao hơn điểm bão hoà thớ gỗ. Song độ ẩm gỗ nhỏ
hơn điểm bão hoà thớ gỗ càng nhiều thì độ dẫn mao mạch càng lớn. Độ dẫn
mao mạch phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của hệ thống phát triển của các
phần tử dẫn ở trong gỗ, kích thớc và vị trí của chúng trên thân cây. Nếu kích
thớc của các phần tử thuốc bảo quản lớn hơn kích thớc các phần tử dẫn thì
trong trờng hợp này các phần tử thuốc sẽ không thể đi qua đợc hệ thống dẫn.
áp lực mao dẫn đợc biểu thị bằng công thức:
18
Website: Email : Tel : 0918.775.368
r
P
P
cos2
=
(2-1)
Trong đó:
P
: Hệ số sức căng mặt ngoài của chất lỏng.
: Góc làm ớt.
r: đờng kính mạch.
Nếu gỗ đợc dựng đứng trong mạch dung dịch, áp lực mao quản sẽ kéo theo
thuốc lên một chiều cao h.
gr
h
P
Theo (2-2) chiều cao cột chất lỏng (h) tỷ lệ nghịch với góc làm ớt và khối
lợng riêng của chất lỏng. Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sản
cần trọn loại thuốc bảo quản và dung môi có khối lợng riêng nhỏ, đồng thời
khi ngâm nhúng cần đảm bảo tất cả các bề mặt gỗ phải đợc làm ớt hoàn toàn
khi đó:
= 0 , cos
=1 và áp lực mao dẫn
gr
P
P
=
2
Chiều cao cột chất lỏng
gr
h
P
=
2
, quá trình thấm thuốc vào gỗ đợc thuận lợi.
Trong thực tế do tế bào gỗ có cấu tạo phức tạp một số loại gỗ còn có các
chất dầu nhựa, cản trở việc thấm và việc xác định các thông số trên sẽ gặp
nhiều khó khăn. Do vậy công thức trên chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết, khó có
Trong đó:
0
n
: Số phân tử chất hoà tan trong một đơn vị thể tích.
D
: Động năng của phân ử;
K: Hằng số bolzmann,
A
N
R
K =
;
R: Hằng số lý tởng;
A
N
: Hằng số Avogadro;
T: Nhiệt độ tuyệt đối;
áp suất P còn gọi là áp suất thẩm thấu. Vận tốc chuyển động của các chất
hoà tan phụ thuộc vào độ ẩm gỗ, nồng độ và nhiệt độ dung dịch. Khi nhiệt độ
càng cao thì vận tốc chuyển dịch tăng lên. Bằng các phép đo chính xác, ngời
ta đo đợc tốc độ chuyển động tỷ lệ với
T
.
Tẩm khuyếch tán đối với gỗ có độ ẩm cao, dựa vào sự khuyếch tán của
phân tử hoặc ion chất tẩm bao bọc xung quanh gỗ. Phơng trình khuyếch tán có
thể đợc biểu diễn theo công thức:
2
2
2
DDD ,,
: Hệ số khuyếch tán vật chất đợc nghiên cứu trong ba hớng
vuông góc.
Phơng trình (2-5) có tính đến yếu tố gỗ là môi trờng dị hớng. Do vậy cần
phân biệt ba giá trị của hệ số khuyếch tán dọc thớ (
z
D
), tiếp tuyến (
y
D
),
xuyên tâm (
x
D
).
20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Các số liệu thực nghiệm của A. Stamm đã chỉ ra rằng độ khuyếch tán thuốc
bảo quản trong gỗ lá kim tơi là:
Dx=0.045Do; Dz=0.65Do; Dy=Do
Trong đó:
D
0
là hệ số khuyếch tán của chất trong dung dịch tự do. Sự giảm độ lớn
của D so với
0
D
chứng tỏ rằng trong gỗ chất khuyếch tán không những
cần đi qua dung dịch mà còn đi qua các hệ thống lỗ thông ngang ở trên
vách tế bào.
phần chống rửa trôi trong hỗn hợp thuốc để thuốc có tác dụng ổn định lâu
trong gỗ.
21
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Trong quá trình bảo quản thờng xuyên phải kiểm tra nồng độ thuốc, chất l-
ợng thuốc, chất lợng ngâm tẩm.
2.4.2. Phơng pháp bảo quản [1,2]
Phơng pháp bảo quản là các tác dộng đa thuốc bảo quản vào gỗ, nhằm
làm cho gỗ có khả năng chống lại các yếu tố ngoại cảnh, phá hoại gỗ (làm
tăng tuổi thọ cho gỗ). Đã từ lâu trong lĩnh vực bảo quản gỗ đã hình thành nên
nhiều phơng pháp và việc áp dụng nó cũng rất đa dạng, thông thờng ngời ta
phân loại các phơng pháp bảo quản nh sau:
Phơng pháp bảo quản kỹ thuật: chỉ dùng để bảo quản tạm thời.
Phơng pháp bảo quản hoá chất.
Phơng pháp thay thế nhựa
Phơng pháp này có u điểm đơn giản, không cần trang thiết bị phức tạp
phù hợp cho việc bảo quản với số lợng lớn. không tập trung ở các vùng nông
thôn miền núi. Tuy nhiên phơng pháp này không cơ giới đợc, cho năng suất
thấp hiệu quả bảo quản không cao, chỉ đợc áp dụng với cây gỗ còn tơi, thuốc
sau khi tẩm khó thu hồi.
Phơng pháp phun quét:
Phơng pháp này nhằm sử lý bề mặt, bảo quản tạm thời cho gỗ với lợng
thuốc thấm ít, độ sâu thấm thuốc không đáng kể.
Phơng pháp này có u điểm đơn giản, không cần trang thiết bị phức tạp, thời
gian bảo quản nhanh. Tuy nhiên với mục đích là chỉ xử lý bề mặt cho nên hiệu
quả bảo quản không cao.
Phơng pháp nóng lạnh:
Gỗ đợc đun nóng trong dung dịch thuốc bảo quản, sau đó chuyển gỗ
nóng vừa ngâm vào trong dung dịch thuốc ở nhiệt độ bình thờng hoặc ngâm
trong thuốc bảo quản có nhiệt độ cao và để nguội dần.
Tất nhiên sự chuyển động này chậm hơn nhiều so với khi chuyển động ở một
dung dịch tự do, vì thuốc phải phắc phục nhiều trở ngại. Khi đi qua màng tế
bào tốc độ khuyếch tán phụ thuộc thuận với độ ẩm và nồng độ dung dịch: ẩm
độ gỗ ít nhất phải trên 40-50% nồng độ dung dịch phải cao hơn gấp hai ba lần
so với nồng độ thuốc ấy khi tẩm bằng phơng pháp khác.
Đặc điểm của phơng pháp khuyếch tán yêu cầu gỗ tuơi hoặc gỗ có độ
ẩm cao. Đây là một trong nhữnh nhân tố quyết định độ thấm sâu của thuốc.
Ngoài ra yêu cầu về thuốc phải là thuốc muối có nồng độ cao.
Phơng pháp bảo quản khuyếch tán dùng thuốc dạng cao (phơng pháp băng đa)
gồm hai giai đoạn chủ yếu:
Giai đoạn một:
Là giai đoạn tẩm thuốc bảo quản vào gỗ
Gỗ tròn trớc khi sử lý bóc vỏ từng đoạn trên khúc gỗ, mỗi đoạn bóc vỏ từ
20-30 cm, cần bóc sạch vỏ lụa.
Hỗn hợp thuốc chuẩn bị trớc khi pha chế và nấu lên ở nhiệt độ 70-80
0
C có
chất kết dính tạo thuốc thành dạng đặc sệt. Sau đó đổ thuốc lên miếng nilon để
nguội rồi quét thuốc lên bề mặt gỗ.
Giai đoạn hai:
Sau khi tẩm thuốc, gỗ đợc ủ kín một thời gian để tạo điều kiện cho thuốc
tiếp tục khuyếch tán vào gỗ và cố định trong gỗ. Độ ẩm của gỗ, nhiệt độ và
thời gian ủ là các yếu tố quan trọng ảnh hởng đến quá trình khuyếch tán của
23
Website: Email : Tel : 0918.775.368
thuốc. Sự khuyếch tán này là bất thuận nghịch, nó diễn ra cho tới khi nồng độ
đợc san bằng hoàn toàn.
T rong cả hai giai đoạn có thể nói áp suất thẩm thấu là nguyên nhân gây ra
sự khuyếch tán, điều này rất tiện lợi cho việc thiết lập các biểu thức định l-
ợngvề khuyếch tán. Cụ thể ta xét hai trờng hợp: khuyếch tán ổn định với
/s
Trong đó:
M: khối lợng mol;
: Thể tích mol của chất khuyếch tán, cm
3
/mol;
T: Nhiệt độ,
0
K;
à
: Độ nhớt của dung môi, N.s/m
2
;
: Thông số tính đến liên kết phân tử trong dung môi, đối với nớc
=2.6;
Hệ số khuyếch tán đối với chất lỏng khoảng 0,4.10
-9
-5.10
-9
m
2
/s.
Nếu gọi hệ số khuyếch tán (i) là lợng chất khuyếch tán qua một đơn vị diện
tích sau một đơn vị thời gian, thì trong trờng hợp khuyếch tán ổn định (các
hạt khuyếch tán chuyển động với vận tốc không đổi) ta có biểu thức sau:
dtS
dx
Cd
D
dt
dC
=
Điều kiện sự khuyếch tán ổn định là
0=
dt
dC
hay
const
dx
dC
=
.
Nếu xét sự khuyếch tán theo cả ba phơng x, y, z ta có:
+
có khối lợng thể tích thấp tiếp xúc hoặc không tiếp xúc với nền đất. Đặc biệt
nó phù hợp cho việc bảo quản gỗ rừng trồng ở các vùng nhiệt đới. Đồng thời
phơng pháp này cũng đợc đánh giá có hiệu quả cao khi tẩm các loại gỗ khó
tẩm và phù hợp cho việc bảo quản gỗ ở vùng nông thôn.
Nh ợc điểm của ph ơng pháp tẩm băng đa [1]:
Yêu cầu gỗ phải tơi hoặc có độ ẩm lớn vì phơng pháp này dựa vào đặc
tính tự nhiên của gỗ, khi gỗ còn tơi độ ẩm cao tế bào gỗ còn khả năng dẫn nớc
và phân phối dinh dỡng thì trong quá trình tẩm thuốc sẽ dễ dàng thấm sâu vào
trong gỗ.
Phơng pháp này tốn nhiều thời gian vì sau khi gỗ tẩm xong phải mất ít
nhất 5-6 tháng mới dùng đợc.
Một số yếu tố ảnh h ởng đến độ sâu thấm thuốc trong ph ơng
pháp khuyếch tán (băng đa) [6]:
Sức thấm thuốc trong bảo quản nói chung và trong bảo quản gỗ nói riêng
là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả quá trình sử lý ngâm tẩm. Sức
thẩm thấu của gỗ không chỉ quan trọng trong lĩnh vực ngâm tẩm thuốc bảo
quản, thuốc chống cháy, mà nó còn có ý nghĩa trong việc loại bỏ lignin trong
công nghệ sản xuất giấy và sự thoát ẩm trong công nghệ sấy gỗ. Đây là hiện t-
25
Copyright: Tài liệu đại học ©