BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP

PHẠM THỊ DUNG

KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT
CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ
KERANJI (Dialiu spp)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Tp.Hồ Chí Minh - 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP

KHẢO SÁT CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT
CƠ LÝ HÓA CỦA GỖ
KERANJI (Dialium spp)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:


Guider: Msc. Nguyen Thi Anh Nguyet.
Date: From Feb 25th, 2007 to June 25th, 2007
Place: Study in Agriculture and Forestry University Ho Chi Minh City and
Bach khoa University Ho Chi Minh City.
Results:
Dialium spp has been distributed in Africa, India, Tailand, Malaysia,
Indonesia and is being in creasing used for in areas.
 General description:
Keranji (Dialium spp) is a heavy hard and strong wood of golden – brown to
red brown colour with interlocked or wavy grains. It's sureface is lustrous,
moderately coarse. Odour indistinct or absent. Growtr ring boundaries indistinct.
Vessels arranged in no specific pattern. .Average tangential vessel diameter 79- 120
µm, average radial vessel diameter 120 -160 µm. Average number of vessels/mm2
4-9. Rays composed of a single cell type, not visibleto the cackedeye. Oil and
mucilage cells absent but yellow, white or yellow-deposits are common
 Physical properties:
+ Basic specific gravity: 0,83(g/cm3)
+ Air – Dry Density: 0,94 (g/cm3)
+ Shrinkage radial: 4,77%
+ Shrinkage tangential: 7,93%
 Mechanical properties:
+ Strenght in Static bending radial:1596,6 (kG/cm2)
+ Strenght in Static bending tangential: 1974,25(kG/cm2)
+ Strenght in compression perendicular to grain : 850,39 (kG/cm2)
+Strenght in compression parallel to grain: 236,43(kG/cm2)


+ Strenght in tension: 1278,63 (kG/cm2)
+ Strenght shear tangential: 32,16 (kG/cm2)
+ Strenght shear radial: 31,21(kG/cm2)

tan trong dung dịch NaOH 1% là 20,65%.


LỜI CẢM TẠ
Trong suốt những năm tháng học tập và trong thời gian thực hiện đề tài tốt
nghiệp tôi luôn được sự dạy bảo của thầy cô và sự giúp đỡ của bạn bè.Nhân dịp này
tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
+ Ban giám hiệu và toàn thể quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Tp.Hồ
Chí Minh.
+ Ban chủ nhiệm khoa và toàn thể quý thầy cô Khoa Lâm Nghiệp trong
trường Đại học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức quý báu
cho tôi.
+ Chân thành biết ơn sâu sắc đến cô ThS. Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, giảng
viên khoa Lâm Nghiệp đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài.
+ Thầy cô phòng thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu thuộc trường Đại học Bách
Khoa Tp.Hồ Chí Minh.
+ Ban lãnh đạo cùng tập thể anh chị em công nhân của doanh nghiệp tư nhân
Thông Dầu đã cung cấp gỗ cho tôi làm thí nghiệm.
+ Ban lãnh đạo cùng tập thể anh chị em công nhân công ty TNHH Trường
Thành đã giúp tôi gia công mẫu.
+ Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, người
thân đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận văn này.
TP- Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 6 năm 2007
Phạm Thị Dung


MỤC LỤC
Summary ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ................................................................................................................ iv

3.5. Phương pháp khảo sát tính chất vật lý ...........................................................12
3.5.1 Dụng cụ thí nghiệm .................................................................................12
3.5.2 Các chỉ tiêu khảo sát ...............................................................................12
3.6. Phương pháp khảo sát tính chất cơ học..........................................................17
3.6.1 Dụng cụ thí nghiệm ..................................................................................17
3.6.2 Các chỉ tiêu khảo sát ................................................................................17
3.7. Phương pháp khảo sát thành phần hóa học của gỗ ........................................22
3.7.1 Thí nghiệm xác định độ ẩm......................................................................22
3.7.2 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong Alcol-Benzen. ...............23
3.7.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng .....................24
3.7.4 Thí nghiệm xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1%. ..25
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................27
4.1 Cấu tạo của gỗ Keranji ....................................................................................27
4.1.1 Cấu tạo thô đại ........................................................................................27
4.1.2 Cấu tạo hiển vi ........................................................................................28
4.2.Tính chất vật lý................................................................................................30
4.2.1 Sức hút ẩm...............................................................................................30
4.2.2 Sức hút nước . .........................................................................................31
4.2.3 Khối lượng thể tích . ...............................................................................32
4.2.4 Tỉ lệ co dãn theo các chiều và thể tích .....................................................33
4.2.5 Hệ số co dãn ............................................................................................35
4.2.6 Độ ẩm bão hòa thớ gỗ- Độ ẩm thăng bằng .............................................35
4.3 Tính chất cơ học ..............................................................................................37
4.3.1 Ứng suất nén ............................................................................................38
4.3.2 Ứng suất kéo dọc ......................................................................................40
4.3.3 Ứng suất trượt ..........................................................................................41


4.3.4 Ứng suất uốn tĩnh .....................................................................................42
4.3.5 Ứng suất tách............................................................................................43

3.2

Mẫu thí nghiệm độ hút nước

13

3.3

Mẫu xác định tỉ lệ co dãn các chiều

14

3.4

Mẫu xác định tỉ lệ co rút – dãn nở thể tích

15

3.5

Mẫu thí nghiệm ứng suất nén dọc

18

3.6

Mẫu thí nghiệm ứng suất nén ngang thớ toàn bộ

19


Xác định hàm lượng chất tan trong Alcol - Benzen

24

3.13

Xác định hàm lượng chất tan trong nước nóng

25

3.14

Xác định hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1%.

26

4.1

Mẫu khảo sát thô đại

27

4.2

Bãi gỗ

28

4.3



32

4.4

Phân nhóm gỗ theo khối lượng thể tích của gỗ Việt Nam

33

4.5

Tỉ lệ co dãn của gỗ

34

4.6

So sánh tỉ lệ co rút của gỗ Keranji với một số loại gỗ Việt Nam

34

4.7

Hệ số co dãn

35

4.8

Độ ẩm bão hòa của gỗ Keranji.


So sánh ứng suất nén ngang thớ (cục bộ và toàn bộ ) của

gỗ Keranji và một số loại gỗ Việt Nam.

40

4.14

Ứng suất kéo dọc của gỗ

40

4.15

Ứng suất trượt

41

4.16

Ứng suất uốn tĩnh của gỗ

42

4.17

So sánh ứng suất uốn tĩnh của gỗ Keranji

với một số loại gỗ Việt nam


Hàm lượng chất tan trong Alcol-Benzen

45

4.23

Hàm lượng chất tan trong nước nóng

46

4.24

Hàm lượng chất tan trong dung dịch NaOH 1 %

46

4.25

So sánh thành phần hoá học của gỗ Keranji và

4.26

một số loại gỗ Việt Nam

46

Một số đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý hóa của gỗ Keranji

47


g

Ma

Khối lượng sau khi hút nước (ẩm)

g

Kv

Hệ số co rút thể tích

%

Bv

Độ co rút thể tích tổng quan

%

Yl, Yx, Yt

Tỷ lệ co rút, dãn nở dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến

%

Ycr, Ydn

Tỷ lệ co rút, dãn nở thể tích


Thể tích gỗ ở độ ẩm thăng bằng

cm3

Dcb, Dkk, Dtb

Khối lượng thể tích cơ bản, khô kiệt, cân bằng

 nd

Ứng suất nén dọc

 nntbt ,  nntbx

Ứng suất nén ngang toàn bộ tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

 nncbt  nncbx

Ứng suất nén ngang cục bộ tiếp tuyến, xuyên tâm kG/cm2

 tdt ,  tdx

Ứng suất trượt dọc tiếp tuyến, xuyên tâm

kG/cm2

 kdtt ,  kdxt

Ứng suất kéo dọc tiếp tuyến, xuyên tâm


TT

Phương tiếp tuyến

XT

Phương xuyên tâm

KLTT

Khối lượng thể tích

ĐBHTG

Điểm bão hòa thớ gỗ


LỜI NÓI ĐẦU
Từ ngàn xưa, rừng là nơi tổ tiên loài người đã sinh sống, con người sống dựa
vào rừng, rừng cung cấp cho con người từ cái ăn, cái mặc và con người cũng đã biết
sử dụng cây gỗ từ rừng để làm nhà, làm vũ khí…Ngày nay, khi xã hội ngày càng
phát triển nhu cầu sử dụng các sản phẩm từ rừng vẫn không ngừng gia tăng. Có thể
nói, trong số các sản phẩm từ rừng thì gỗ là vật liệu luôn gắn liền với đời sống con
người. Con người sử dụng gỗ vào nhiều mục đích khác nhau: làm tàu thuyền, làm
cầu, xây dựng, trang trí nội thất, mỹ nghệ…
Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu về sử dụng gỗ ngày càng tăng về
số lượng và chất lượng. Với nhu cầu sử dụng gỗ hiện nay làm cho áp lực cầu lớn
hơn cung, dẫn đến nạn khai thác gỗ quá mức và bừa bãi, sản lượng gỗ tái tạo tự
nhiên không đáp ứng được nhịp độ khai thác, dẫn đến trữ lượng gỗ trên thế giới

trong ngành đã không khỏi lo ngại bởi tình trạng khan hiếm nguyên liệu ngày càng
trở lên gay gắt. Hàng năm chúng ta phải nhập khẩu tới 80 % nguyên liệu. Năm 2006
kim ngạch nhập khẩu gỗ và nguyên phụ liệu là 774,948 triệu USD, ba tháng đầu
năm 2007 kim ngạch nhập khẩu gỗ và nguyên liệu phụ 216.157.716 USD. [14 ]
Nếu như trước đây ngành sản xuất và chế biến gỗ dựa vào rừng tự nhiên là
chính thì nay đã chuyển sang sử dụng gỗ nhập khẩu và rừng trồng là chính. Nhưng
dù từ nguồn nào thì ngành gỗ cũng đang gặp nhiều khó khăn. Những năm 1990, sản
lượng gỗ khai thác bình quân hàng năm trên cả nước là 1,8 triệu m3, nhưng chính
phủ đã quyết định từ năm 2001 về sau giữ mức sản lượng khai thác ổn định ở mức
300.000 m3 từ gỗ rừng tự nhiên /năm, chủ yếu phục vụ nhu cầu xây dựng và sản
xuất đồ gỗ trong nước. Do đó, để đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu, hàng năm chúng
ta phải nhập khẩu từ 0,75- 1 triệu m3 gỗ từ các nước lân cận. Theo chương trình


trồng mới 5 triệu ha rừng của bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn thì đến năm
2010 nước ta sẽ có 2 triệu ha rừng phòng hộ, rừng đặc dụng và 3 triệu ha rừng sản
xuất (trong đó rừng kinh tế là 1,8 triệu ha). Để đạt được mục đích này, tối thiểu mỗi
năm phải trồng được 200.000 ha rừng kinh tế. Nhưng thực tế thấy mỗi năm chúng
ta chỉ trồng được 100.000 ha rừng. Mặt khác, tuy chúng ta đã có một số nhà máy
sản xuất ván nhân tạo cung cấp nguyên liệu cho ngành chế biến gỗ nhưng sản phẩm
chưa ổn định, số lượng chưa nhiều và chất lượng chưa đảm bảo nên chưa thể cung
cấp nguyên liệu để sản xuất đồ gỗ xuất khẩu. Theo dự báo của các nhà kinh tế, từ
đây đến năm 2010 hoặc lâu hơn nữa tỷ lệ 20 % nguyên liệu cung cấp cho sản xuất
sản phẩm gỗ xuất khẩu hàng năm từ nguồn trong nước, mà chủ yếu là từ rừng trồng
sẽ tiếp tục bị thu hẹp do tiến độ trồng rừng và phát triển rừng không theo kịp sự
phát triển của ngành gỗ. Trước tình hình này, các nhà chuyên môn dự báo từ năm
2005 trở về sau, nguồn nguyên liệu trong nước sẽ không thể cung cấp đủ cho ngành
gỗ. Vì vậy trong nhiều năm tới ta vẫn phải nhập khẩu gỗ nguyên liệu với số lượng
lớn. Thế nhưng, nguyên liệu cho chúng ta nhập khẩu cũng không phải là vô tận. Các
nước có rừng tự nhiên trong khu vực: Indonesia, Malaysia, Lào, campuchia…ngày

trong quá trình sử dụng, áp dụng các biện pháp kĩ thuật hợp lý để xử lý, hạn chế
những khuyết tật sản sinh trong quá trình gia công chế biến, đồng thời góp phần
nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu này trong sản xuất và kinh doanh, đáp
ứng nhu cầu thị trường cũng như thị hiếu của người tiêu dùng.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung của đề tài: Qua khảo sát cấu tạo, tính chất cơ lý hóa làm cơ
sở để định danh, phân loại xếp hạng và định hướng sử dụng gỗ Keranji.
Các mục tiêu cụ thể:
-

Khảo sát cấu tạo thô đại và hiển vi của gỗ Keranji

-

Khảo sát tính chất vật lý

-

Khảo sát tính chất cơ học

-

Khảo sát thành phần hóa học


1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Việc nghiên cứu các đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý hóa của gỗ không chỉ
có ý nghĩa chuẩn đoán xác định gỗ trên thị trường và trong sử dụng mà còn có nhiều
ý nghĩa lý thuyết trong hệ thống thực vật và tiến hóa. Là cơ sở giải thích bản chất
các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ. Cung cấp

2.2.1 Vùng phân bố tự nhiên.
Keranji là loài cây phổ biến ở Châu Phi, Ân Độ, các nước Đông Nam Á như
Thái Lan, Indônesia (Sumatra, Java, Kalimantan), Malaysia…Phân bố trong vùng
mưa ẩm nhiệt đới.


2.2.2 Đặc điểm sinh trưởng.
Cây lớn nhanh, chiều cao 24- 30 m có cây cao tới 45 m, cây thon đều.
Keranji thường thích hợp với các vùng đất không đầm lầy, thích hợp với các hòn
đảo, đất bằng phẳng, đất đồi. [11]

Hình 2.1:Cây Keranji ở đồi Mentawai, Irian Jaya, Indonesia
2.2.3 Giá trị sử dụng.
Gỗ keranji thường được sử dụng trong các công trình xây dựng, có tính chịu
lực cao, ván sàn, làm cửa sổ, đồ mộc trang trí nội thất, cầu, tàu thuyền, làm các
dụng cụ… Gỗ keranji được biết như là gỗ tếch.[12]
2.3 Những nghiên cứu có liên quan ở nước ngoài
Hầu hết các cây rừng trên thế giới đều đã có những nghiên cứu cấu tạo giải
phẫu, tính chất cơ lý hóa của gỗ nhằm định danh gỗ và để xác định hướng sử dụng
hợp lý nguồn tài nguyên này, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho nền kinh tế quốc dân.
Jan. F. Riisdisk và Peter Larning (1994) với “ Physical and properties of 145
timber” đã đưa ra các chỉ tiêu về tính chất vật lý của 145 loại gỗ
Trang web: cũng đã đưa
ra một số nghiên cứu nước ngoài về đặc điểm của gỗ Keranji…


2.4 Những nghiên cứu có liên quan ở Việt nam
Nguyễn Đình Hưng (1990) đã nghiên cứu cấu tạo giải phẫu một số lòai cây
gỗ Việt Nam để định loài theo các đặc điêm cấu tạo thô đại và hiển vi.
Phạm Ngọc Nam (1998) đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu tạo và tính chất

gỗ, sợi gỗ...
- Khảo sát tính chất vật lý: Khối lượng thể tích, độ co rút và dãn nở, độ hút ẩm, độ
hút nước, điểm bão hòa thớ gỗ
- Tính chất cơ học: Ứng suất nén dọc thớ, ứng suất nén ngang thớ toàn bộ và cục
bộ, ứng suất kéo dọc thớ, ứng suất kéo ngang thớ, ứng suất trượt dọc thớ, ứng suất
uốn tĩnh, lực tách.
- Tính chất hóa học: Độ ẩm, hàm lượng chất tan trong môi hữu cơ Alcol-Benzen,
hàm lượng chất tan trong nước nóng, hàm lượng chất tan trong NaOH 1%
3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp thực nghiệm, dựa
trên cơ sở hệ thống tiêu chuẩn trong nước và thế giới.


- Chọn cây cắt khúc lấy mẫu và xác định tính chất vật lý, cơ sở của gỗ theo các
TCVN từ 335-70 đến 379-70.
- Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu theo Jane (1970) và phân loại đặc điểm cấu tạo gỗ
theo C.T.F.T.
- Phân tích một số thành phần hóa học gỗ theo các tiêu chuẩn :T15m-58; T6m-9;
T4m-5; T13m-54; T19m-50
- Sử dụng phương pháp thống kê xử lý và đánh giá kết quả bằng phần mềm Excel.
Áp dụng phương pháp mô hình hóa xây dựng các hàm toàn học để biểu diễn kết quả
nghiên cứu.
3.4. KHẢO SÁT CẤU TẠO
Gỗ là vật liệu hình thành do quá trình sinh trưởng của cây bên cạnh những
nét đặc trưng chung của gỗ, mỗi loại gỗ có những nét đặc thù riêng. Để xác định nét
đặc thù riêng một cách chính xác cần phải nắm vững kiến thức cơ bản về cấu tạo gỗ.
Các đặc điểm cấu tạo thô đại có thể được nhận biết bằng mắt thường hay kính lúp
bao gồm hình dạng cây bên ngoài, vỏ và giác lõi, bề rộng vòng tăng trưởng, đặc
điểm thớ gỗ, mạch gỗ…
Thực vật rừng trên thế giới cũng như ở nước ta vô cùng phong phú và phức