ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
NGUYỄN VĂN TOÁN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CÔNG NGHỆ
BIẾN TÍNH NHIỆT GỖ ĐẾN CẤU TẠO VÀ CẤU
TRÚC HÓA HỌC GỖ KEO TAI TƯỢNGChuyên ngành:

Kỹ

thuật chế

biến lâm sản
i

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Ý nghĩa
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
MOR Độ bền uốn tĩnh
DMOR Độ giảm độ bền uốn tĩnh
MOE Mô đun đàn hồi uốn tĩnh
DMOE Độ giảm mô đun đàn hồi uốn tĩnh
ICS Độ tăng cường độ nén dọc
DSG Độ giảm độ bền kéo trượt màng keo
WRE Hiệu suất chống hút nước
ASE Hệ số chống trương nở
ML Độ tổn hao khối lượng
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
Handbook) 42

Hình 3.1. Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu thực nghiệm của Luận án 49

Hình 3.2. Mô hình bài toán xác định các thông số tối ưu khi xử lý nhiệt cho gỗ Keo
tai tượng 51

Hình 3.3. Sơ đồ công nghệ biến tính nhiệt độ cao cho gỗ Keo tai tượng 55

Hình 3.4. Thiết bị xử lý nhiệt 58
Hình 4.1. Quan hệ giữa thời gian và độ tổn hao kích thước gỗ 67
Hình 4.2. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tổn hao kích thước gỗ 67

Hình 4.3. Quan hệ giữa thời gian và độ tổn hao khối lượng gỗ 69

Hình 4.4. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tổn hao khối lượng gỗ 69

Hình 4.5. Quan hệ giữa thời gian và hệ số chống trương nở 71

Hình 4.6. Quan hệ giữa nhiệt độ và hệ số chống trương nở 71

Hình 4.7. Quan hệ giữa thời gian và hiệu suất chống hút nước 72

Hình 4.8. Quan hệ giữa nhiệt độ và hiệu suất chống hút nước 73
Hình 4.9. Quan hệ giữa thời gian và độ tăng cường độ nén dọc 74

Hình 4.10. Quan hệ giữa nhiệt độ và độ tăng cường độ nén dọc 75

Hình 4.11. Quan hệ giữa thời gian và độ giảm độ bền uốn tĩnh 76


chế độ khác nhau 94

Hình 4.33 Đồ thị tương quan giữa giá trị thực nghiệm và giá trị hồi quy của độ giảm
độ bền kéo trượt màng keo 94

Hình 4.34. Lỗ thông ngang trên vách tế bào mạch gỗ trước khi xử lý 97

Hình 4.35. Lỗ thông ngang trên vách tế bào mạch gỗ sau khi xử lý (200
o
C, 8h) 98

Hình 4.36. Sơ đồ nguyên lý đo phổ hồng ngoại 99

Hình 4.37. Phổ hồng ngoại của mẫu gỗ Keo tai tượng đối chứng 102

Hình 4.38. Phổ hồng ngoại của mẫu gỗ Keo tai tượng 104

Hình 4.39. Sơ đồ quá trình đo phổ quang điện tử tia X 108

Hình 4.40. Phổ XPS của gỗ Keo tai tượng với giải quét rộng 109

Hình 4.41. Phổ XPS của mẫu đối chứng với giải quét hẹp tại vị trí C1s 111

Hình 4.42. Phổ XPS của mẫu đối chứng với giải quét hẹp tại vị trí O1s 111

Hình 4.43. Phổ XPS của gỗ sau khi xử lý nhiệt với giải quét rộng 114

Hình 4.44. Biểu đồ hàm lượng tương đối nguyên tố C trên bề mặt mẫu ở các chế độ
xử lý khác nhau 115



Bảng 4.1. Phân vùng của phổ hồng ngoại 100

Bảng 4.2. Thuộc tính phổ FTIR của gỗ Keo tai tượng đối chứng 103

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 105

Bảng 4.4. Hàm lượng tương đối của các nguyên tố C và O trên bề mặt mẫu gỗ trước
và sau xử lý nhiệt độ cao 115

Bảng 4.5. Hàm lượng các loại liên kết của nguyên tố C phân tích bằng phổ XPS đối
với gỗ trước và sau khi xử lý nhiệt độ cao 118

Bảng 4.6. Hàm lượng các loại liên kết của nguyên tố O phân tích bằng phổ XPS đối
với gỗ trước và sau khi xử lý nhiệt độ cao 119

Bảng 4.7. Độ kết tinh của xenlulo trong gỗ Keo tai tượng xử lý ở các chế độ khác
nhau 123
vMỤC LỤC
Trang

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21

2.1. Thành phần hóa học của gỗ 21

2.1.1. Xenlulo 21

2.1.2. Hemixenlulo 29

2.1.3. Lignin 31

2.2. Quá trình nhiệt giải của gỗ 31

2.2.1. Các giai đoạn của quá trình nhiệt giải gỗ 31

2.2.2. Quá trình nhiệt giải của các thành phần trong gỗ 33

2.3. Cơ chế biến đổi tính chất gỗ do xử lý nhiệt 35

2.3.1. Cơ chế biến đổi khối lượng thể tích gỗ 35

2.3.2. Cơ chế biến đổi tính ổn định kích thước gỗ 35

2.3.3. Cơ chế biến đổi tính chất cơ học của gỗ 38

2.4. Keo tai tượng 43

2.4.1. Đặc điểm nhận biết 43

2.4.2. Đặc tính sinh học và sinh thái học 43


3.5.2. Phương pháp thực nghiệm 49

3.6. Ý nghĩa của Luận án 64

3.6.1. Ý nghĩa khoa học 64

3.6.2. Ý nghĩa thực tiễn 64

3.7. Những đóng góp mới của Luận án 65

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 66

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) 66

4.1.1. Ảnh hưởng đến độ tổn hao kích thước 66

4.1.2. Ảnh hưởng đến độ tổn hao khối lượng 67

4.1.3. Ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước 70

4.1.4. Ảnh hưởng đến hiệu suất chống hút nước 71

4.1.5. Ảnh hưởng đến cường độ nén dọc thớ 73

4.1.6. Ảnh hưởng đến độ bền uốn tĩnh 75

4.1.7. Ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi 77

4.1.8. Ảnh hưởng đến khả năng dán dính của gỗ do xử lý nhiệt 79

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 126

1. Kết luận 126
2. Kiến nghị 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO 131

CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 137

PHỤ LỤC 1388 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 phức 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 loại, bê tông trong các công trình kiến trúc, từ đó
có tác dụng giảm thiểu lượng khí CO
2


[87] [86].Hiện

nay,

các

nhà

khoa

học

trên

thế

giới

rất

chú

trọng

đến



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,

biến

tính

gỗ

theo

tính

gỗ

cũng

đã

có

những
tiến triển nhất định

[22] [46].Công

nghệ

biến

tính

nhiệt

hay

biến


trong

môi

trường

có

vật

chất

bảo

vệ

như

hơi

nước,

khí

trơ,

không

khí



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


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


ưu

điểm

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


đã có mặt trên thị trường của 120 nước trên thế giới. Kim ngạch xuất khẩu sản
phẩm

năm

chủ

động

tìm

kiếm

nguyên

liệu,

cải

tiến

công

nghệ,

thiết

bị

…

để

đẩy
mạnh

Việt

Nam

là

vấn

đề

nguyên

liệu

gỗ,

hàng

năm

phải

nhập

khẩu

80%
nguyên liệu, trong đó gỗ rừng tự nhiên quý hiếm, chất lượng cao chiếm tỷ lệ
rất lớn.


việc

nghiên

cứu
nâng cao chất lượng gỗ

rừng trồng dùng làm nguyên liệu sản xuất

sản

phẩm
mộc có giá trị cao là yêu cầu cấp bách đặt ra.Luận

án

“Nghiên

cứu

ảnh hưởng
công

nghệ

biến



mới,

ít gây tác động xấu đến môi trường nhưng vẫn tạo ra
được sản phẩm gỗ

đạt yêu cầu nguyên liệu cho nhiều lĩnh vực

từ

gỗ

mọc
nhanh rừng trồng nói chung, gỗ

Keo tai tượng nói riêng.
4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

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

điều kiện cần thiết để tồn tại của côn trùng, nấm và các loại vi sinh vật tự
nhiên khác. Gỗ trong quá trình xử lý nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ,
hemixenlulo bị nhiệt giải tạo ra axit formic, axit acetic, đồng thời các chất
dinh dưỡng phân tử lượng thấp thoát ra hoặc bị phá hủy, độ ẩm thăng bằng
của gỗ xử lý nhiệt giảm 50% so với gỗ chưa xử lý, tóm lại do độ axit, bazơ,
chất dinh dưỡng và độ ẩm của gỗ thay đổi, đã phá hoại môi trường sinh tồn
của vi sinh vật và nấm mốc, làm cho khả năng chống vi sinh vật được nâng
lên.
(3) Tính ổn định kích thước tốt
Tính hút nước, hút ẩm của gỗ xử lý nhiệt giảm xuống, tỉ lệ co rút và dãn
nở của gỗ giảm rõ rệt, giảm thiểu sự chênh lệch giữa co rút chiều xuyên tâm
và tiếp tuyến, từ đó đã cải thiện được tính ổn định của gỗ, tức hệ số chống co
rút, dãn nở tăng lên.
(4) An toàn, thân thiện với môi trường
Biến tính nhiệt là công nghệ chỉ sử dụng tác nhân vật lý, trong quá trình
xử lý chỉ sử dụng nhiệt độ và hơi nước hoặc khí trơ, không cho thêm bất cứ
hóa chất nào, do đó gỗ xử lý nhiệt rất an toàn với môi trường, là loại vật liệu
thân thiện với môi trường. Ngoài ra, xử lý nhiệt có thể làm cho các loại gỗ
rừng trồng mọc nhanh trở nên có màu sắc đẹp gần giống với các loại gỗ quí
hiếm, mà lại nâng cao được tính bền của gỗ, từ đó với một 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

7

gỗ mà không cần phải tiến hành nén, công nghệ này có tên gọi là Staybwood.
Nhưng những sản phẩm của các công nghệ nêu trên không thành công khi
đưa ra thị trường. Nguyên nhân có thể do thời điểm đó trên thị trường vẫn tồn
tại nhiều loại gỗ có chất lượng cao. Tuy thế, công nghệ xử lý nhiệt gỗ không
bị lãng quên, mà các nhà khoa học trên thế giới vẫn tiếp tục tiến hành các
nghiên cứu về lĩnh vực này [62] [44] [43] [24] [25] [27] [60].
Những năm trở lại đây, xử lý nhiệt gỗ nhờ tính chất đặc biệt và tính thân
thiện với môi trường của nó đã ngày càng được chú ý và đã được ứng dụng
sâu rộng. Công nghệ xử lý nhiệt không có ảnh hưởng xấu đến khả năng dán
dính cũng như khả năng trang sức, trừ một vài chỉ tiêu cơ học của gỗ bị giảm,
tính ổn định kích thước, tính chống ẩm, độ bền được nâng cao rõ rệt [68]. Căn
cứ báo cáo của Boonstra [12], lĩnh vực nghiên cứu xử lý nhiệt gỗ lại được bắt
đầu là do các loại gỗ chất lượng cao ngày càng ít, nhằm bổ sung cho nhu cầu
ngày càng tăng về vật liệu xây dựng, giảm sự phá hoại đối với rừng tự nhiên
và giảm việc sử dụng chất xử lý gỗ độc hại, thì việc đi sâu vào nghiên cứu
công nghệ xử lý nhiệt gỗ là vô cùng cần 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 số 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

của quá trình này phụ thuộc và loại gỗ, độ dày và hình dạng ván…[18] [33].
Công nghệ xử lý dầu nhiệt (OHT) sử dụng các loại dầu thực vật từ tự
nhiên thông qua vòng tuần hoàn kín tiến hành xử lý gỗ, nhiệt độ thường dùng
từ 160
o
C trở lên [76]. Công nghệ này thiết bị phức tạp chí phí tốn kém.
Công nghệ xử lý nhiệt Retification [74] [97] của Pháp sử dụng gỗ phơi
khô (độ ẩm khoảng 12%), tiến hành xử lý ở nhiệt độ 200-240
o
C, trong môi
trường khí N
2
có hàm lượng O
2
dưới 5%. Với công nghệ này, nhiệt độ xử lý
9

cuối cùng trong quá trình xử lý có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền tự nhiên và
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


Hơi nước Gỗ tươi 200-240 100
Plato

Wood
Nước, hơi nước
hoặc không khí
Gỗ tươi hoặc gỗ
phơi khô
170-190 100
OHT Dầu thực vật Gỗ phơi khô 180-220 65-95
Ghi chú:
a
Không bao gồm giá thành nguyên liệu
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].

gian xử lý.
Stamm và đồng nghiệp [66] khi nghiên cứu nhiệt giải gỗ và xenlulo đã
chỉ ra, khi tỉ lệ giảm khối lượng tăng thì tỉ lệ dãn nở giảm, và hệ số tỉ lệ giữa
11

chúng chủ yếu chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt hay không có mặt của không khí
trong môi trường xử lý nhiệt giải. Kết quả cho thấy, khi tiến hành xử lý gỗ
trong môi trường không có không khí hoặc ít không khí thì có thể nâng cao
được tính ổn định kích thước của gỗ, và còn có thể giảm được tỉ lệ giảm khối
lượng đến mức tối đa, từ đó có thể khống chế được tỉ lệ tổn thất về tính chất
cơ học của gỗ.
Obataya và cộng sự [49] tiến hành phân tích tương quan hồi qui giữa tỉ lệ
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] lợi 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

Với mục tiêu duy trì được đặc tính vốn có của gỗ, nâng cao khả năng
chống lại vi sinh vật, có thể phát huy tốt nhất tính năng của gỗ, đạt được mục
đích tiết kiệm tài nguyên, đây là mục tiêu chủ yếu của công việc nghiên cứu
khoa học gỗ. Rất nhiều nghiên cứu cho thấy, công nghệ xử lý nhiệt có thể
nâng cao khả năng chống lại vi sinh vật phá hoại gỗ một cách có hiệu quả,
hơn nữa phương pháp này không đưa bất kỳ một loại hóa chất nào vào gỗ, mà
chỉ làm cho các thành phần cấu tạo nên gỗ phát sinh phản ứng do tác dụng
của nhiệt độ để đạt được mục đích nâng cao tính năng chống lại vi sinh vật
phá hoại [13] [39] [40] [78] [92].
Kết quả nghiên cứu của Sustersic và cộng sự [67] cho thấy nhiệt độ xử lý
càng cao, thời gian xử lý càng dài, tính năng chống mục của gỗ càng tốt, mức
độ chống mục có quan hệ với mức độ phân giải của các thành phần cấu trúc
nên gỗ.
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

sự kéo dài thời gian xử lý, modul đàn hồi khi va đập, giới hạn bền uốn tĩnh
của gỗ đều giảm theo.
Yildiz [80] đã nghiên cứu ảnh hưởng của tham số xử lý nhiệt đến tính
chất gỗ và chỉ ra rằng nhiệt độ xử lý quan trọng hơn thời gian xử lý, cường độ
chịu nén của gỗ xử lý nhiệt giảm xuống khi tăng nhiệt độ xử lý và kéo dài thời
gian xử lý, đồng thời còn chỉ ra, thông qua sử dụng môi trường bảo vệ (khí
N
2
, hơi nước) có thể giảm được mức độ tổn thất cường độ gỗ một cách có
hiệu quả.
Ding Tao và cộng sự [81] đã nghiên cứu ảnh hưởng của hơi nước áp suất
cao đến tính chất cơ lý của gỗ, kết quả cho thấy, cường độ chịu uốn và khả
năng chống va đập của gỗ giảm xuống rõ rệt, nhưng cường độ chịu nén và
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 cứu 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

Tại Việt Nam, trong những năm gần đây do Nhà nước đã thực hiện chủ
trương hạn chế khai thác các loại gỗ rừng tự nhiên và các loại gỗ quý hiếm, và
đã chuyển hướng sang sử dụng gỗ rừng trồng để làm nguyên liệu sản xuất các
sản phẩm gỗ nội địa cũng như xuất khẩu. Do đó, việc nghiên cứu xử lý nâng
cao chất lượng gỗ hay biến tính gỗ cũng đã và đang rất được quan tâm. Tuy
nhiên do hoàn cảnh lịch sử cũng như điều kiện kinh tế nên việc nghiên cứu và
triển khai công nghệ biến tính gỗ nói chung, công nghệ biến tính gỗ bằng
nhiệt độ cao nói riêng đang gặp rất nhiều khó khăn và vẫn chưa thực sự chủ
động không chỉ về thiết bị mà cả về mặt công nghệ.
16

Trong những năm gần đây đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về biến
tính gỗ bằng hóa chất áp dụng cho gỗ rừng trồng của Việt Nam, tuy nhiên các
công trình nghiên cứu về biến tính gỗ bằng nhiệt độ cao còn rất hạn chế.
PGS. TS. Phạm Văn Chương năm 2011 đã nghiên cứu ảnh hưởng của
công nghệ xử lý thủy nhiệt đến tính chất vật lý của gỗ Keo lá tràm, kết quả
cho thấy, nhiệt độ và thời gian xử lý đã ảnh hưởng rất rõ đến khối lượng thể
tích, hiệu suất chống hút nước và hệ số chống trương nở của gỗ. Cụ thể, khối
lượng thể tích của gỗ giảm xuống nhưng tính ổn định kích thước của gỗ được
cải thiện thông qua kết quả phân tích tính hút nước và tính trương nở của gỗ.
Trần Thị Huê năm 2011 đã thực hiện luận văn Thạc sĩ kỹ thuật: “Ảnh
hưởng của chế độ xử lý thuỷ - nhiệt đến một số tính chất vật lý, cơ học của gỗ
Keo lá tràm (Acacia auriculiformis)”. Kết quả đã thể hiện, tính ổn định kích
thước gỗ Keo lá tràm sau khi xử lý thủy-nhiệt tăng trên 50%, tuy nhiên khối
lượng thể tích gỗ lại giảm xuống rõ rệt.
Một nghiên cứu khác đối với gỗ Bạch đàn trong Luận văn thạc sĩ của
Đào Thanh Giang (2011), “Ảnh hưởng của chế độ xử lý thủy nhiệt đến một số

Với một số loài gỗ lá kim sau khi xử lý nhiệt, do nhựa cây cơ bản được loại
bỏ do đó có thể sử dụng làm ván ốp trong phòng xông hơi; các loài gỗ lá rộng
có khối lượng thể tích khá lớn cũng có thể xử lý và hoàn toàn đáp ứng yêu
cầu sử dụng trong sản xuất độ gia dụng và ván sàn. Phạm vi ứng dụng của gỗ
xử lý nhiệt theo công nghệ của Phần Lan (ThermoWood) thể hiện trong Bảng
1.2.
Bảng 1.2. Phân loại và ứng dụng gỗ xử lý nhiệt theo công nghệ ThermoWood
ThermoS ThermoD
Ván ốp tường trong nhà, đồ mộc nội
thất, ván trang sức, ván ốp phòng xông
hơi, ván sàn, tủ bếp,…
Ván ốp tường ngoài trời, đồ mộc ngoài
trời, ván lót đường đi ngoài trời, cửa đi,
cửa sổ, bể bơi, phòng tắm,…

18

Một số hình ảnh minh họa ứng dụng của gỗ xử lý nhiệt trong các công
trình kiến trúc được thể hiện trong các hình từ 1.1 đến 1.5.

Hình 1.1. Gỗ xử lý nhiệt dùng
trong công trình lâm viên

Hình 1.2. Gỗ xử lý nhiệt sử dụng trong
phòng t
ắm