i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Lâm nghiệp
theo chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành Kỹ thuật máy, thiết bị và
công nghệ gỗ, giấy khoá 2010-2012, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ
của nhiều tập thể và cá nhân.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.
Vũ Mạnh Tường đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cô giáo
và cán bộ của khoa Sau đại học, khoa Chế biến lâm sản, Trung tâm thực
nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng, Trung tâm thí nghiệmthực hành khoa Chế biến lâm sản, Trung tâm thư viện của Trường Đại học
Lâm Nghiệp đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên
cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và
đồng nghiệp đã luôn dành sự động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bản luận
văn này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2012
Tác giả

Nguyễn Trung Hiếu


ii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Mục lục .............................................................................................................. ii
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt .................................................................. iv
Danh mục các bảng ........................................................................................... v

Danh mục các hình ........................................................................................... vi
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 4
1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ...................................................... 4
1.1.1. Các nghiên cứu về xử lý ổn định kích thước .................................. 4
1.1.2. Các nghiên cứu về xử lý chậm cháy ............................................. 10
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................... 14
1.2.1. Các nghiên cứu về ổn định kích thước.......................................... 14
1.2.2. Các nghiên cứu về xứ lý chậm cháy ............................................. 16
Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 18
2.1. Mục tiêu................................................................................................ 18
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ........................................................................ 18
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .............................................................................. 18
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 18
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 18
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 18
2.3. Nô ̣i dung nghiên cứu ............................................................................ 19
2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 20
2.4.1. Phương pháp lý thuyết .................................................................. 20
2.4.2. Phương pháp thực nghiệm ............................................................ 20
2.4.3. Phương pháp thống kê toán học .................................................... 28
2.5. Ý nghĩa của luận văn ............................................................................ 28
2.5.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................... 28
2.6.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................... 29
Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................. 30
3.1. Thành phần hóa học của gỗ.................................................................. 30
3.2. Cơ chế biến tính gỗ bằng chất chậm cháy MAP .................................. 38
3.3. Ảnh hưởng của chất chậm cháy MAP đến tính chất gỗ....................... 41
3.3.1. Ảnh hưởng đến cường độ cơ học của gỗ ...................................... 41

3.3.2. Ảnh hưởng đến tính hút ẩm của gỗ ............................................... 43
3.3.3. Ảnh hưởng đến tính dán dính của gỗ ............................................ 44


iii
3.3.4. Ảnh hưởng đến tính chịu ăn mòn .................................................. 44
3.3.5. Ảnh hưởng đến tính trang sức của gỗ ........................................... 45
3.3.6. Khả năng duy trì MAP trong gỗ ................................................... 45
3.4. Cơ chế biến đổi tính chất gỗ của biến tính nhiệt .................................. 46
3.4.1. Cơ chế biến đổi khối lượng thể tích gỗ ......................................... 46
3.4.2. Cơ chế biến đổi tính ổn định kích thước gỗ .................................. 46
3.4.3. Cơ chế biến đổi tính chất cơ học của gỗ ....................................... 49
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 56
4.1. Các đặc điểm của gỗ Keo lá tràm ........................................................ 56
4.1.1. Đặc điểm của gỗ Keo lá tràm ........................................................ 56
4.1.2. Một số tính chất chủ yếu ............................................................... 57
4.2. Kết quả thực nghiệm ............................................................................ 58
4.2.1. Sự biến đổi của nhiệt độ môi trường xử lý trong giai đoạn làm
nóng và sấy gỗ ......................................................................................... 58
4.2.2. Tỉ lệ tổn hao khối lượng của mẫu gỗ sau quá trình xử lý (ML) ... 59
4.2.3. Tính ổn định kích thước của gỗ .................................................... 62
4.2.4. Tỉ lệ hút nước (WA) và hiệu suất chống hút nước (WRE) của gỗ 63
4.2.5. Khối lượng thể tích ....................................................................... 65
4.2.6. Cường độ uốn tĩnh......................................................................... 66
4.2.7. Cường độ nén dọc thớ ................................................................... 68
4.2.8. Khả năng dán dính (thí nghiệm kéo trượt màng keo) ................... 70
4.2.9. Khả năng chậm cháy ..................................................................... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 77



iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

TT

Ký hiệu

Tên gọi

Đơn vị

1

T

Nhiệt độ

2

t

Thời gian

3



Khối lượng thể tích


4

ASE

Hệ số chống trương nở

%

5

WRE

Hiệu suất chống hút nước

%

6

ms

Khối lượng mẫu sau khi ngâm

g

7

mo

Khối lượng mẫu khô kiệt


g

8

T1

Hút nước trung bình của mẫu đối chứng

%

9

T2

Hút nước trung bình của mẫu xử lý

%

10

ac (v)

Trương nở thể tích trung bình của mẫu đối chứng

%

11

at (v)


Trương nở thể tích trung bình của mẫu xử lý

%

12

Vs

Thể tích mẫu sau khi ngâm

cm3

13

V0

Thể tích mẫu sau khi sấy

cm3

14

MOR

Cường độ uốn tĩnh

MPa

15


CS

Cường độ nén dọc thớ

MPa

16

SS

Cường độ kéo trượt màng keo

MPa

o

C

h
g/cm3


v
DANH MỤC CÁC BẢNG

TT
4.1
4.2
4.3
4.4

4.5
4.6
4.7
4.8
4.9

Tên bảng
Một số tính chất hoá học của gỗ Keo lá tràm
Kết quả xác định tỉ lệ tổn hao khối lượng trong quá trình xử
lý nhiệt
Kết quả xác định hệ số chống hút nước của gỗ Keo lá tràm
sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định hiệu suất chống hút nước (%) của gỗ Keo
lá tràm sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định Khối lượng thể tích của gỗ Keo lá tràm sau
khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định cường độ uốn tĩnh (MOR, MPa) của gỗ
Keo lá tràm sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định cường độ nén dọc (CS, MPa) của gỗ Keo
lá tràm sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định cường kéo trượt màng keo (MPa) của gỗ
Keo lá tràm sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau
Kết quả xác định tỉ lệ giảm khối lượng khi cháy (%) của gỗ
Keo lá tràm sau khi xử lý ở các chế độ xử lý khác nhau

Trang
58
59
62
64

65
67
68
70
72


vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
TT
2.1

Tên hình
Sơ đồ công nghệ biến tính nhiệt độ cao cho gỗ Keo lá tràm

Trang
21

đã qua xử lý chậm cháy
2.2

Thiết bị xử lý nhiệt

23

2.3

Hình ảnh tiến hành thử độ bền uốn tĩnh

26


2.4

Hình ảnh tiến hành thử độ bền kéo trượt màng keo

26

2.5

Thiết bị xác định hiệu quả bảo vệ chống cháy đối với vật liệu

28

gỗ sau khi được xử lý bằng hoá chất chống cháy
3.1

Thành phầ n hóa ho ̣c của gỗ

30

3.2

Phân tử Xenlulo

34

3.3

Hệ thống liên kết hydro giữa các phân tử Xenlulo


34

3.4

Liên kết hydro giữa các phân tử Xenlulo

35

3.5

Liên kết hyđrô giữa các phân tử khi Xenlulo trương nở trong

36

nước
3.6

Sự thay đổi của liên kết hydro giữa các phân tử Xenlulo

49

trong quá trình xử lý nhiệt
3.7

Quá trình phân giải do nhiệt của Hemixelulo trong gỗ

51

3.8


Quá trình nhiệt giải của Xenlulo

53

3.9

Cơ chế phản ứng của gỗ trong quá trình xử lý nhiệt

55

4.1

Sự thay đổi thời gian và nhiệt độ môi trường xử lý trong giai

59

đoạn làm nóng gỗ
4.2

Mối quan hệ giữa tỉ lệ tổn hao khối lượng (ML) và thời gian

60

xử lý nhiệt của gỗ Keo lá tràm
4.3

Mối quan hệ giữa ASE và thời gian xử lý nhiệt của gỗ Keo lá
tràm không xử lý và đã xử lý chậm cháy

62



vii

4.4

Quan hệ giữa chế độ xử lý và tỉ lệ hút nước của gỗ Keo lá

63

tràm
4.5

Quan hệ giữa chế độ xử lý và hệ số chống hút nước của gỗ

64

Keo lá tràm
4.6

Quan hệ giữa chế độ xử lý và Khối lượng thể tích của gỗ

66

Keo lá tràm
4.7

Quan hệ giữa chế độ xử lý và Tỉ lệ giảm cường độ uốn tĩnh

67


của gỗ Keo lá tràm
4.8

Quan hệ giữa chế độ xử lý và Tỉ lệ giảm cường độ nén dọc

69

thớ của gỗ Keo lá tràm
4.9

Quan hệ giữa chế độ xử lý và Tỉ lệ giảm cường độ kéo trượt

71

màng keo của gỗ Keo lá tràm
4.10

Quan hệ giữa chế độ xử lý và Tỉ lệ giảm khối lượng khi cháy
của gỗ Keo lá tràm

73


1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển của xã hội loài người, từ xưa đến nay gỗ luôn là
loại vật liệu thân thiện với môi trường và được sử dụng trong rất nhiều lĩnh
vực như: nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, kiến trúc, hóa chất…
Vật liệu gỗ có khả năng ứng dụng cao bởi hàng loạt các ưu điểm như có

hệ số phẩm chất cao, mềm, dễ gia công, có màu sắc, vân thớ đẹp, dễ trang
sức, ... Nhưng bên cạnh đó, gỗ cũng tồn tại nhiều nhược điểm như dễ bị sâu,
nấm phá hoại; dễ cháy do gỗ được cấu tạo từ các nguyên tố có khả năng cháy
như Cacbon, Hydro, Oxy. Ngoài ra, gỗ còn có khả năng hút và nhả ẩm khi
tiếp xúc với môi trường bên ngoài gây ra co rút, dãn nở dẫn đến cong vênh
nứt nẻ trong quá trình sử dụng.
Phát triển rừng trồng mọc nhanh là mục tiêu của công cuộc xây dựng
một thế giới xanh. Hiện nay, thế giới đã chuyển hướng từ sử dụng gỗ rừng tự
nhiên sang gỗ rừng trồng mọc nhanh, nghiên cứu biến tính gỗ rừng trồng đã
được các quốc gia trên thế giới chú ý, và là lĩnh vực nghiên cứu được đầu tư
rất lớn. Việt Nam cũng vậy, Việt Nam là Quốc gia ít rừng, tài nguyên rừng tự
nhiên ngày càng cạn kiệt, trong nước đã bắt đầu thực thi công trình bảo hộ tài
nguyên rừng tự nhiên, cùng với trồng rừng công nghiệp và phát triển lợi dụng
gỗ với hiệu quả cao, những việc làm này đã mang lại cho nghiên cứu khoa
học gỗ và công nghệ chế biến lâm sản những cơ hội và những thách thức mới.
Hiện nay, tài nguyên rừng trồng của nước ta như: Keo lá tràm, Keo tai
tượng, Bạch đàn, Sa mộc… rất phong phú, và đã trở thành các loại gỗ công
nghiệp chủ yếu của nước ta. Tuy nhiên, gỗ rừng trồng nói chung, gỗ Keo lá
tràm nói riêng, do sinh trưởng nhanh, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, do đó còn tồn tại
các nhược điểm lớn như: tính ổn định kích thước kém; dễ biến màu, dễ mục,
dễ cháy, vv… những nhược điểm này đã mang lại nhiều khó khăn cho việc
sản xuất và tiêu thụ của các xí nghiệp sản xuất và làm hạn chế ứng dụng của


2
loại gỗ này. Vì thế việc nghiên cứu biến tính đối với gỗ rừng trồng nói chung,
gỗ Keo lá tràm nói riêng đã trở nên ngày càng quan trọng.
Theo một số báo cáo mới đây của Cục Cảnh sát Phòng cháy, chữa cháy
và Cứu nạn, cứu hộ Việt Nam, năm 2010, cả nước đã xảy ra 2.231 vụ cháy;
trong đó có 1.843 vụ xảy ra ở các cơ sở, nhà dân và 388 vụ cháy rừng; đã làm

chết 60 người, bị thương 180 người, thiệt hại về tài sản trị giá 617 tỷ đồng và
2.543 ha rừng, có trên 21% các vụ hoả hoạn do các loại vật liệu có nguồn
xenlulo, giấy, gỗ. Vì vậy, việc áp dụng công nghệ biến tính chậm cháy cho
các loại gỗ sử dụng trong sản xuất đồ mộc, trang trí nội ngoại thất là vô cùng
quan trọng và có vai trò rất lớn trong việc hạn chế nguồn gây cháy. Tuy
nhiên, các loại hóa chất xử lý chậm cháy thông thường do có khả năng hút ẩm
lớn, hơn nữa sau khi được đưa vào gỗ có thể làm thay đổi các thành phần hóa
học cấu tạo nên gỗ, dẫn đến một số tính chất cơ học, vật lý của gỗ bị giảm
xuống, trong đó có tính ổn định kích thước của gỗ. Do đó việc nghiên cứu
công nghệ xử lý ổn định kích thước cho các loại gỗ đã qua xử lý chậm cháy là
vô cùng cần thiết.
Ngoài ra, trên thực tế, quy trình công nghệ xử lý chậm cháy cho gỗ
thường gồm các bước công nghệ “Từ phôi gỗ nguyên liệu  Xử lý bằng hóa
chất chậm cháy  Sấy  Gia công tạo sản phẩm”, từ quy trình này có thể
thấy hầu hết các loại phôi nguyên liệu sau khi được xử lý bằng hóa chất chậm
cháy đều phải qua công đoạn sấy, nhưng nếu chỉ là sấy thông thường thì sẽ ít
có tác dụng nâng cao khả năng ổn định kích thước của gỗ. Do đó việc tìm ra
giải pháp hợp lý nhằm nâng cao tính ổn định kích thước của gỗ đã qua xử lý
chậm cháy là rất cần thiết.
Có rất nhiều nghiên cứu về nâng cao tính ổn định kích thước gỗ, trong đó
chủ yếu sử dụng hóa chất để tiến hành xử lý. Tuy nhiên, những năm gần đây
do chất lượng cuộc sống ngày càng cao, việc sử dụng hóa chất để xử lý biến


3
tính gỗ đang dần dần làm hạn chế phạm vi sử dụng 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 nhiệt cho gỗ cũng đã có
những tiến triển nhất định.

Công nghệ xử lý nhiệt hay biến tính nhiệt là công nghệ xử lý gỗ ở nhiệt
độ trong khoảng 160-260 oC, trong môi trường có vật chất bảo vệ như hơi
nước, khí trơ, không khí ít ôxy…, 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 đẹp 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, một số
tính chất của gỗ như: 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.
Qua những phân tích trên cho thấy, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ
biến tính nhiệt để tiến hành xử lý ổn định kích thước cho gỗ Keo lá tràm đã
quả xử lý chậm cháy là rất cần thiết, và có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
cũng như trong mục tiêu bảo vệ môi trường.
Chính vì vậy, được sự nhất trí của trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa
Đào tạo Sau đại học và dưới sự hướng dẫn của TS.Vũ Mạnh Tường, tôi tiến
hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu mối quan hệ giữa việc xử lý ổn định
kích thước đến tính chất cơ học, vật lý và công nghệ của gỗ Keo lá tràm
(Acacia auriculiformis) đã xử lý chậm cháy”.


4
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
1.1.1. Các nghiên cứu về xử lý ổn định kích thước
Nhược điểm lớn nhất của gỗ chính là khả năng co rút dãn nở, đó là
nguyên nhân gây ra nhiều loại hình khuyết tật gỗ. Để khắc phục nhược điểm
này, các nhà khoa học đã đưa ra nhiều giải pháp trong đó biến tính gỗ là một
trong những giải pháp có thể nâng cao được tính ổn định kích thước của gỗ.

Các công trình nghiên cứu biến tính gỗ đã được thực hiện từ khá lâu. Sản
phẩm gỗ biến tính có nhiều tính chất được cải thiện so với gỗ nguyên.
Biến tính gỗ với Melamine Formaldehyde có thể nâng cao khả năng
chịu nước, chịu ẩm và tính ổn định kích thước, cường độ cơ học của gỗ cũng
được cải thiện đáng kể. Gỗ Sugi biến tính với dung dịch Melamine
Formaldehyde có khối lượng phân tử thấp, với hàm lượng rắn 25% đã đạt đến
độ trương nở vách tế bào (BE) 5% và độ ổn định kích thước (ASE) 42%,
những trị số này không bị giảm qua các chu kỳ sấy khô, ngâm nước của mẫu
gỗ biến tính; đồng thời cường độ uốn tĩnh (MOR) và mô đun đàn hồi uốn tĩnh
(MOE) của gỗ biến tính cũng tăng lần lượt 18% và 10% so với gỗ đối chứng
[15].
Ngoài ra, gỗ biến tính với Melamine Formaldehyde có khả năng làm
giảm sự phá huỷ bởi các loại nấm mục và nấm biến màu, cũng như tăng khả
năng chống chịu các điều kiện môi trường [16]. Gỗ European larch được
ngâm tẩm với dung dịch Melamine Formaldehyde có hàm lượng khô thấp
(7,5%) cũng thu được hiệu quả chống nấm mục nâu và nấm mục trắng đáng
kể [17].
Biến tính gỗ bằng phương pháp Axetyl hoá, Axetyl hoá là quá trình gỗ
chịu tác động của dung dịch Anhydrit Axetic, khi đó phần lớn các nhóm


5
hydroxyl (-OH) của các thành phần tạo nên vách tế bào (Xenlulo,
Hemixelulo, Lignin) được thay thế bởi nhóm Axetyl có tính kỵ nước
(Hydrophobic) CH3COO- [3].
Tại Thụy Điển đã tiến hành nghiên cứu thành công công nghệ Axetyl
hoá sợi gỗ để sản xuất ván sợi có tính chống ẩm và nấm mốc. Năng suất
khoảng 4000 tấn sợi gỗ được Axetyl hoá trong một năm. Đây là kết quả
nghiên cứu của nhiều viện nghiên cứu, trường Đại học nghiên cứu về biến
tính gỗ: Chalmers University ở Goteborg, Sweden và USA, Phòng thí nghiệm

Lâm sản ở Madison, Wisconsin (Rowell và cộng sự, 1986) hợp tác với British
Petroleum ở Hull, UK [2].
Stamm, Seborg (1955) và Stamm (1964) đã thành công khi cho thực hiện
phản ứng giữa nhóm Hydroxyl với Anydric axetic và Pyridin ở dạng khí.
Pyridin hoạt động như một chất gây trương nở tế bào và là chất xúc tác cho
phản ứng tạo este. Hệ số chống dãn nở có thể đạt đến 80% với độ Axetyl hoá
khoảng 25%. Tarkow (1950) và Goldstein (1961) đã tiến hành quá trình
Axetyl hoá ở dạng khí và dung dịch lỏng cho gỗ xẻ từ gỗ Vân sam có kích
thước 5 x12 x120 cm trong thời gian từ 8-16 h, mức độ axetyl hoá đạt 20-22%
và hệ số chống dãn nở đạt đến 80%.
M. V. Grinberg, D. V. Okonov (Látvia) đã nghiên cứu ổn định kích
thước gỗ Bạch dương bằng Anhyđrit axetic kết hợp với xử lý nhiệt. Kết quả
cho thấy độ dãn dài của gỗ Bạch dương sau khi được xử lý ở nhiệt độ 170oC
trong 6 giờ và Axetyl hoá trong 6 giờ giảm 3,3 lần so với gỗ không xử lý.
Biến tính gỗ bằng phương pháp xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao có thể làm
giảm đáng kể tính hút ẩm của gỗ, nguyên nhân chính là có sự thuỷ phân phần
ưa nước nhất của gỗ -- Hemixelulo, làm giảm số lượng nhóm -OH có trong gỗ
dẫn đến tính hút ẩm của gỗ giảm. Theo F. Kolmal và A. Sneider tính hút ẩm
của gỗ giảm đi khi nhiệt độ làm nóng gỗ 70oC và lớn hơn. Hiệu quả ổn định


6
lớn nhất khi làm nóng gỗ ở 180oC và cao hơn trong 24 giờ. Tính hút ẩm của
gỗ được xử lý nhiệt có thể giảm 2 lần. Phương pháp này chỉ áp dụng với mẫu
gỗ mỏng, với gỗ có chiều dày lớn nó ít được áp dụng do tác động của nhiệt độ
cao trong thời gian dài làm giảm cường độ cơ học của gỗ. Trong công nghệ
chế biến gỗ xử lý nhiệt được áp dụng cho sản xuất ván dăm, ván sợi chịu
nước. Hiện nay, xu hướng này cũng đang được phát triển mạnh ở châu Âu,
đặc biệt là ở Phần Lan, Pháp [2], [24].
Burmester và một số tác giả phát hiện: nguyên nhân chủ yếu nâng cao

tính ổn định kích thước của gỗ You là sau khi gia nhiệt hàm lượng
Hemixelulo giảm xuống do xảy ra phản ứng thuỷ phân. Với các loại gỗ khác
qua gia nhiệt xử lý thì hàm lượng Hemixelulo trong gỗ giảm xuống, tính hút
ẩm và trương nở so với gỗ You càng thấp [4].
Chow người Trung Quốc đã đem xử lý nhiệt ván mỏng gỗ Bạch vân sam
trong môi trường không khí, khi bề mặt có sự thay đổi màu sắc đồng thời phát
hiện số lượng gốc -OH giảm đi, Xenlulo phát sinh phân giải, độ kết tinh giảm.
Theo Hiroshi Jnno (1993), kết quả sự tăng nhiệt độ sấy gỗ làm giảm tính
hút nước của các Polysacharide, độ ổn định kích thước của gỗ tăng lên, song
ở mức độ cao của sự hạ bậc, phân đoạn các cấu tử trong gỗ sẽ làm giảm
cường độ gỗ, tính chống thấm, chống nước tăng lên, màu sắc gỗ trở nên tối
hơn, tuy nhiên, nếu sự hạ bậc, phân đoạn các cấu tử gỗ là nhỏ và sự tạo thành
cấu trúc liên kết là trội hơn thì cơ tính của gỗ sẽ tăng lên [4].
Kết quả nghiên cứu của Hiroshi Jnno (1993), Misatonrimoto và Joeseph
Gril cho thấy xử lý gỗ ở 180oC từ 3 giờ đến 10 giờ với áp suất thường làm
cho cường độ, và đặc biệt là mô đun đàn hồi của gỗ tăng nhẹ.
Theo kết quả nghiên cứu của Sergeeva và Miliutina (1960) cho thấy: Khi
xử lý nhiệt 200 – 260oC cho sợi Xenlulo - Lignin thì độ trương nở và hút
nước của sợi giảm đi nhiều do sự biến đổi của Lignin và mối liên kết Lignin -


7
Xenlulo (các phân tử Lignin sẽ bị kết tụ lại dưới tác động của nhiệt độ), đồng
thời khi ở nhiệt độ đó làm thành thứ cấp của tế bào bị phân đoạn nhiều, đó là
nguyên nhân làm giảm cường độ gỗ khi xử lý nhiệt độ từ 200 – 260oC.
Theo P.I. issinscôva, dưới tác động của nhiệt độ cao trên 150 oC thì thành
phần Pentose bị phân huỷ, nhiệt độ càng cao thì sự phân huỷ càng mạnh và
như vậy cường độ cơ học của gỗ càng giảm nhiều, dưới tác động của nhiệt độ
cao còn xảy ra hiện tượng Lignoxenlulo, nhóm Hydroxyl trở nên kém linh
động và ái lực của nó với nước yếu đi làm cho tính hút nước của gỗ giảm đi.

Kamdem và cộng sự (2002), xử lý nhiệt tăng khả năng chống vi sinh vật
của gỗ. Kamdem et al. cho rằng, việc xử lý nhiệt của gỗ giảm cường độ uốn
tĩnh (MOR) khoảng 10 - 50%. Nghiên cứu chỉ ra rằng khi nhiệt độ tăng và
thời gian xử lý dài thì cường độ uốn tĩnh gỗ Sồi giảm xuống.
Militz (2002), xử lý nhiệt cho gỗ nhằm nâng cao các tính chất khác nhau
của nó, chẳng hạn như chống thấm nước, ổn định kích thước, hệ số chống
trương nở (ASE), chống tia UV.
Yildiz et al (2002), nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số chống
trương nở (ASE) của gỗ Sồi. Chế độ xử lý ở nhiệt độ 180oC với các mức thời
gian là 2, 4 và 10 giờ sau đó thực hiện chu kỳ ngâm sấy. Kết quả thu được hệ
số ASE đạt khoảng 47,64%...
Behbood Mohebby và Ibrahim Sanaei (2005), nghiên cứu ảnh hưởng của
xử lý thuỷ - nhiệt đến tính chất vật lý của gỗ Sồi (Fagus orientalis). Mẫu gỗ
(20x20x20mm) được đặt trong một khoang thép không rỉ, chứa đầy nước.
Mẫu được xử lý ở nhiệt độ 160oC, 180 oC và 200 oC trong 4, 5 và 6 giờ. Mẫu
gỗ đã xử lý được ngâm trong nước 24 giờ, sau đó sấy khô, chu kỳ ngâm/sấy
được lặp đi lặp lại 7 lần. Kết quả cho thấy ASE, WRE tăng và khối lượng thể
tích bị giảm nhẹ [20].


8
P.Rezayati Charani và cộng sự (2007) “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế
độ xử lý thuỷ nhiệt đến sự ổn định kích thước của gỗ sồi”. Mẫu gỗ được xử lý
ở nhiệt độ khác nhau (150 oC, 160 oC, 170 oC) và thời gian khác nhau (1 giờ, 3
giờ, 5 giờ và 7 giờ) trong lò. Sau đó thực hiện chu kỳ ngâm/ sấy mẫu 8 lần.
Kết quả hệ số chống trương nở tăng và khối lượng thể tích giảm khi tăng
nhiệt độ và thời gian xử lý, ASE cao nhất là 47,43% thu được ở nhiệt độ 170
o

C thời gian 1 giờ, nhưng xử lý ở nhiệt độ 170 oC, ASE có xu hướng giảm khi


thời gian xử lý tăng. Hiệu suất chống hút nước (WRE) của mẫu gỗ được xử lý
ở 160 oC, 170 oC cao hơn nhiều so với 150 oC trong thời gian 1 giờ. Trong
thời gian 3 giờ, 5 giờ, giá trị WRE ở 150 oC lớn hơn 160 oC và 170 oC. Ở 150
o

C, 160 oC , 170 oC trong thời gian 1 giờ thì giá trị WRE gần bằng nhau. WRE

lớn nhất là 22,20% thu được khi xử lý ở nhiệt độ 170 oC trong thời gian 1 giờ
[24].
Andreja KUTNAR , Milan ŠERNEK (2008), nghiên cứu ảnh hưởng của
chế độ xử lý thuỷ - nhiệt làm thay đổi màu sắc gỗ. Dưới tác động của nhiệt độ
cao và độ ẩm tạo ra sự thay đổi lớn trong cấu trúc gỗ, dẫn đến thay đổi màu
sắc gỗ. Màu sắc gỗ tối hơn khi xử lý ở nhiệt độ cao hơn và thời gian xử lý lâu
hơn. Koch, PULS và BAUCH (2003) đã chỉ ra rằng những thay đổi trong cấu
trúc Lignin ảnh hưởng đến màu sắc gỗ và có thể thấy được trong quá trình xử
lý trong nước nóng ở nhiệt độ cao hơn 80 oC. Hơi nước có thể bắt đầu phân
cắt của khu phức hợp Lignin-Polysaccharide bằng việc giải phóng ra các axit
hữu cơ từ các Hemixelulo. Mặt khác, giả định rằng một số các tương tác của
các thành phần gỗ trong tế bào dẫn đến sự hình thành của một liên kết LigninCarbohydrate thứ mà cuối cùng gây ra sự bạc màu. Do có sự tách biệt của các
nhóm Hydroxyl, liên hợp liên kết đôi ở C3 của phân tử Lignin có thể được
hình thành. Trong quá trình xử lý bằng hơi nước các hợp chất bị hoà tan trong
nước, sự mất màu là do quá trình oxy hoá và ngưng tụ. Những thay đổi trong


9
cơ cấu Lignin có thể gây ra màu đen sậm và đỏ của gỗ Sồi, trong đó có thể
bao gồm các biến thể màu sắc gây ra bởi chất chiết suất của gỗ, phản ứng
Lignin gây ra sự đồng nhất màu đỏ của gỗ Sồi trong thời gian xử lý, sự mất
màu bất thường trong gỗ Sồi gây ra bởi các phản ứng hóa học của phân bố

không đều các hợp chất Phenolic [21].
Inga JUODEIKIENĖ (2009), đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của xử lý thủy
- nhiệt đến cường độ nén và uốn tĩnh của gỗ Thông. Các mẫu được xử lý ở 60,
80, 100 và 120 oC với thời gian 24, 48, 72 và 96 giờ. Kết quả cường độ uốn
tĩnh của gỗ Thông được xử lý nhiệt giảm xuống so với gỗ ban đầu. Sau khi
làm nóng ở nhiệt độ 60 oC cường độ uốn tĩnh giảm từ 5,13% - 9,0% so với gỗ
chưa được xử lý. Đối với các mẫu xử lý ở nhiệt độ 80 oC với thời gian khác
nhau làm cho cường độ uốn giảm từ 5,88% - 10,03%. Sau khi làm nóng ở
nhiệt độ 100 oC cường độ uốn tĩnh giảm từ 5,73% - 12,52% và ở nhiệt độ 120
o

C cường độ uốn tĩnh giảm từ 11,46% đến 13,73%. Cường độ nén vuông góc

với thớ gỗ sau khi làm nóng ở 60 oC giảm khoảng 2,2% - 4,7%; ở 80 oC là
4,6% - 12,7 %; ở 100 oC là 6,5% - 8,0% và tại 120 oC giảm từ 2,5% - 10%.
Sau khi làm nóng ở 60 oC, 80 oC, 100 oC và 120 oC làm tăng cường độ nén dọc
thớ gỗ tương ứng 6% -14,5%; 8% - 18,3%; 0,1% - 11,7% và 2% - 7,4%.
Những kết quả này chỉ ra rằng nhiều thay đổi đáng kể đạt được trong quá
trình làm nóng ở nhiệt độ 60 oC và 80 oC với thời gian 96 giờ. Sự gia tăng
cường độ nén dọc thớ gỗ có thể liên quan đến việc thay đổi kết cấu gỗ. Phá
hủy hệ thống Hemicenlulose sớm hơn so với Xenlulo và Lignin. Sự xuống
cấp của Hemixelulo từ những chuỗi dài thành những chuỗi ngắn hơn, có khả
năng chịu nén dọc thớ gỗ tốt hơn. Song cường độ uốn tĩnh và cường độ nén
vuông góc với thớ gỗ giảm [22].
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng xử lý thuỷ nhiệt dẫn đến thay đổi trong
thành phần cấu trúc vách tế bào của gỗ. Thành phần hoá học của gỗ bị thay


10
đổi nhiều nhất dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao là Hemicellulo. Sự phá huỷ

của thành phần Hemixelulo gia tăng với sự tăng nhiệt độ và thời gian của quá
trình xử lý nhiệt. Chỉ một tỷ lệ nhỏ Xenlulo và Lignin bị phá huỷ ở nhiệt độ
thấp. Sự thay đổi thành phần hoá học của cấu trúc vách tế bào đã đem đến
một loạt thay đổi các tính chất của gỗ như: nâng cao khả năng chịu nước, tính
ổn định kích thước và cải thiện độ bền sinh học, màu sắc của gỗ đậm hơn.
1.1.2. Các nghiên cứu về xử lý chậm cháy
Gỗ là vật liệu dễ cháy, khả năng cháy tùy thuộc vào từng loại gỗ. Đối với
đồ gỗ gia dụng thì tính dễ cháy của gỗ là mối hiểm họa đối với người sử
dụng. Chính vì vậy xử lý chậm cháy cho gỗ là việc làm cần thiết và cần được
quan tâm nghiên cứu.
Người Hy Lạp và người Lã Mã từ cách đây hàng nghìn năm đã sử dụng
phèn và giấm để ngâm gỗ trước khi đóng tàu thuyền đi biển, năm 83 trước
công nguyên, niên giám Claudius còn ghi chép rằng: lô cốt bằng gỗ dùng để
bao vây tấn công cảng khẩu Piraeus của Hy Lạp đã được xử lý bằng một dung
dịch dạng muối Sunphat kẽm với mục đích nhằm cản trở sự bắt cháy. Đây có
thể coi là kỹ thuật làm chậm cháy đầu tiên được ghi nhận trong lịch sử con
người.
Những nghiên cứu thực sự về chống cháy cho gỗ ở thời hiện đại được
ghi nhận từ những năm cuối thế kỷ 16 đến đầu thế kỷ 17, khi các yêu cầu về
xây dựng và kiến trúc ở cuối thời kỳ Phục Hưng tại Châu Âu trở nên phức tạp
và đòi hỏi yêu cầu cao hơn thời kỳ trước. Năm 1683, Nikolas Sabbattini sau
các nghiên cứu độc lập về chống cháy đã đưa ra khuyến nghị nên dùng các
loại chất phủ có pha trộn đất sét hoặc đá vôi để xử lý cho kết cấu gỗ khi xây
dựng các công trình rạp hát nổi tiếng tại Italia. Năm 1735, Jonathan Wild đề
xuất sử dụng phèn để xử lý chống cháy cho các kết cấu gỗ xây dựng tại Anh.


11
Năm 1820, Fuchs sau các thử nghiệm hết sức nghiêm túc cuối cùng đã
phủ lên các kết cấu gỗ tại nhà hát Munich (Đức) bằng hợp chất Silicat kiềm.

Năm 1821, Gay-Lussac theo yêu cầu của vua Louis XVIII (Pháp) đã nghiên
cứu và thử nghiệm rất nhiều phương pháp xử lý chống cháy cho gỗ, cuối cùng
đã chủ trương dùng Ammonium Phosphate và Borax để xử lý chống cháy cho
gỗ hoặc các vật liệu khác có nguồn gốc từ Xenlulo [23]. Bryan là người đầu
tiên được cấp bằng sáng chế về phương pháp tẩm chân không áp lực (1831).
Phương pháp này còn gọi là phương pháp tế bào đầy, nó mang lại hiệu quả
cao trong việc ngâm tẩm gỗ với thời gian ngắn. Chín năm sau, Bunet (1839)
cũng dùng phương pháp này khi xử lý chống cháy cho gỗ bằng dung dịch
ZnCl2 [1],[23].
Đối với việc xây dựng nền tảng lý thuyết về quá trình cháy và cơ chế
chống cháy cho gỗ, trong khoảng từ năm 1800 – 1930 các nhà khoa học mặc
dù có nhiều cách lý giải khác nhau, nhưng nhìn chung đã có được sự thống
nhất cơ bản qua các thuyết như: thuyết lớp phủ, thuyết nhiệt, thuyết khí và
thuyết hóa học [23], tuy nhiên, các giải thích về cơ chế chống cháy mới chỉ
dừng lại ở một đến hai hướng và chỉ đúng cho một vài vật liệu. Phải từ những
năm 1970, các cơ chế chống cháy cho gỗ và sản phẩm từ gỗ mới dần được
hoàn thiện.
Đối với các sản phẩm ván nhân tạo, do ra đời muộn hơn nên phải đến
những năm 1907 người ta mới chủ trương cho MgO, MgCl 2, MgBr2 vào trong
các loại ván tương tự như ván Amiăng. Do có thành phần Halogen thể hiện
tính chống cháy rõ rệt và ngay lập tức được các nhà sản xuất chấp nhận[1].
Tại các nước thuộc Liên Xô cũ, theo tài liệu tìm hiểu được, trong những
năm 1970 đến 1980, các nhà khoa học đã tạo ra chất chống cháy dạng acid
Phosphoric đa tụ. Chất này được tạo ra do các phản ứng của Urê, Mêlamin
với axít Phốtphoríc (H3PO4). Chất chống cháy này được sử dụng nhiều để xử


12
lý các loại vải chống cháy, sử dụng trong ván dăm, ván sợi. Từ những năm
1970 trở lại đây, hợp chất đa tụ nhóm P-N, chất chống cháy có công thức

phân tử (NH4)n+2PnO3n+1 được tạo ra. Nó là một hợp chất dạng bột màu
trắng, có khả năng chống cháy tốt, khả năng tan trong nước 0,1 – 6%.
Vào những năm 1970, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra các loại
keo kí hiệu U.D.PF, MDPF, H3PO4.PFAC, H3BO3MFAC, H3PO4.MFAC có
khả năng chống cháy rất tốt. Các hợp chất chống cháy có chứa phốt pho dạng
này đang được ưa chuộng và sử dụng nhiều trong sản xuất ván dăm, ván sợi
chậm cháy [1]. Thời gian gần đây, một số nhà khoa học như Qingwen Wang,
Jian Li (2005) đã thực hiện nghiên cứu về cơ chế hoạt động của hỗn hợp chất
chống cháy giữa axít Boric và GUP (Guyanyl Ure Phosphate). Đây được coi
là một chất chống cháy mới, được xếp vào hệ N – P – B vì kết hợp được tính
chất nổi trội của các hóa chất gốc đồng thời hạn chế được các nhược điểm vốn
có của hóa chất hệ P–N, hoặc B–B nếu dùng riêng rẽ.
Từ việc nghiên cứu và sử dụng các chất chống cháy, người ta đã phân
loại chúng thành các nhóm sau:
* Các chất chống cháy vô cơ
+ Chất chống cháy hệ P-N: gồm có các muối amôn (NH4+), NH4H2PO4,
(NH4)2HPO4 , (NH4)2SO4, NH4Cl, (NH4)2HSO4, (NH4)2B4O7, NH4Br,...
+ Muối Bazơ: gồm các chất như Na2CO3, CaCO3, MgCl2, CaCl2,
Na2SO4, Ca3(PO4)2, MgBr2, ...
+ Hợp chất kim loại: gồm có ZnCl2, Al2(SO4)3, AlCl3, LiCl,...
+ Chất chống cháy Bo: nhóm Bo gồm có H3BO3, Na2B4O7.10H2O,
NH4HB4O7.3H2O, [NH4:C(NH2)2]HBO4, các hợp chất Bo của Natri và amôni
nhiều bậc.
+ Chất chống cháy nhóm Halogen. Nhóm này gồm có các chất chứa các
nguyên tố: F, Cl, Br, I.


13
* Các chất chống cháy hữu cơ
Gồm có Cloparafin (sản phẩm chứa Clo của các hydrocacbon có 10 – 30

nguyên tử cácbon); Tetrametynolfoclorua (HOCH2)4PCl (sản phẩm của PH3,
Formaldehyde và NH4CL); tri(- cloetyl) – Photphat [(ClCH2CH2O)3P – O];
Focfazen (là các chất có các liên kết hoặc thẳng với các nhóm P – N; các chất
phosphate hữu cơ được tạo ra khi cho Urê, Mêlamin, Dixiandiamide phản ứng
với axít Photphoric, ...
Các chất photphat được tạo ra khi cho Urê đa tụ với các axít Photphoric
được dùng rất nhiều trong sản xuất ván dăm, ván sợi. Tuy nhiên, các axít
Polyphotphoric có các liên kết trong chuỗi –PO3-O-PO2. Đây là các axít mạnh
hơn axít Photphoric. Sản phẩm tạo ra từ urê và các axít Polyphotphoric có khả
năng chống cháy tốt nhưng khả năng hòa tan trong nước rất kém, vì vậy ngày
nay axít phosphoric (H3PO4) được dùng nhiều hơn các axít Polyphotphoric để
tạo chất chống cháy.
* Các chất chống cháy dạng màng
Gồm có: màng sơn, màng giấy tẩm keo (Phenolic, Mêlamin...), các tấm
cách nhiệt, ...
* Các chất phụ gia
+ Nhóm Halogen: do nhóm chất chống cháy P-N tiến hành cơ chế chống
cháy chủ yếu ở pha rắn, nhóm Halogen cơ chế chống cháy ở pha khí, vì vậy
có thể phối hợp tác dụng của hai nhóm này. Các chất thuộc nhóm này gồm:
NH4Cl, LiCl, NH4Br, ZnCl2, Cl, Br, CaCl2...
+ Rượu nhiều bậc: là những chất phụ gia rất tốt của hệ P – N. Hệ P – N
tiến hành phản ứng este hóa với rượu nhiều bậc, làm tăng quá trình tách nước
hóa than.
+ Nhóm Hydroxit kim loại: gồm có Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe2(OH)3, ... là
những chất phụ gia rất tốt với chất chống cháy gốc Aminô.


14
+ Urê [(NH2)CO], Melamin C3N3(NH2)3: các chất có gốc aminô là
những chất phụ gia rất tốt của chất chống cháy hệ P – N.

+ Na2SiO3, và SiO2: là các chất có khả năng chịu nhiệt độ cao và thường
được dùng làm chất phụ gia cho chất chống cháy và keo dán. Nhiệt độ nóng
chảy của Na2SiO3 lên tới 1088oC.
+ (NH4)2SO4: chất phụ gia chống cháy rất tốt của nhóm P – N.
+ Các chất phụ gia dạng khoáng chất (xi măng, thạch cao...): có tác dụng
giảm lượng các chất bay hơi và giảm nhiệt cháy.
Hiện nay trên thế giới, có một số hướng nghiên cứu mới về chất chậm
cháy cho gỗ như: sử dụng công nghệ nano đưa hóa chất chậm cháy vào sâu
trong thành vách tế bào gỗ (được sử dụng điển hình là phân tử nano kẽm
Borat) hoặc người ta cũng đang nghiên cứu sử dụng hóa chất dạng đa tụ giữa
keo dán gỗ và các hợp chất chống cháy để không những có khả năng làm
chậm cháy cho gỗ mà còn giúp cải thiện tính ổn định kích thước và hạn chế
ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gỗ... Các tài liệu về những nghiên cứu trên
vì nhiều lý do mà chưa được công bố rộng rãi, do đó trong thời gian trước mắt
những chất chống cháy được liệt kê ở trên vẫn là những đối tượng nên được
quan tâm ứng dụng vào tình hình thực tiễn của nước ta.
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.2.1. Các nghiên cứu về ổn định kích thước
Trong những năm gần đây, công nghệ biến tính gỗ theo các xu hướng
khác nhau như nâng cao khối lượng thể tích, tính chất cơ lý, ổn định kích
thước gỗ đã được nhiều nhà khoa học, nhà sản xuất quan tâm nghiên cứu. Đặc
biệt các công trình nghiên cứu của khoa Chế biến Lâm sản – Trường Đại học
Lâm nghiệp.
1. Vũ Huy Đại (2008), “Nghiên cứu quy trình công nghệ xử lý ván phủ
mặt từ gỗ Keo lai bằng DMDHEU (akrofix)”. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy


15
sau khi được xử lý bằng DMDHEU với chất xúc tác là MgCl2 ở nhiệt độ
130oC các tính chất vật lý và hầu hết các tính chất cơ học của ván mỏng gỗ

Keo lai xử lý đều được cải thiện.
2. Nguyễn Thị Thu Hà (2004), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, thời
gian tẩm nhựa Polyurethane (P – U) đến chất lượng gỗ biến tính”. Sau khi tiến
hành xử lý gỗ Keo lá tràm bằng P – U với các cấp nồng độ 3 – 5 – 7 – 9 –
11% và thời gian từ 1 – 5 ngày thì làm tăng khối lượng thể tích, chống được
nấm mốc xâm nhập, hạn chế co rút dãn nở…
3. Nguyễn Thị Thanh Hải (2005), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ,
thời gian tẩm Urea đến một số chỉ tiêu chất lượng của gỗ biến tính”. Kết quả
thu được tỷ lệ co rút và dãn nở của gỗ xử lý bằng Urea sau khi qua nén ép
giảm, tính chất cơ học tăng, khối lượng thể tích tăng, độ bám dính màng phủ
P – U lên bề mặt tốt hơn…
4. Tạ Thị Phương Hoa (2004), “Nâng cao tính ổn định kích thước gỗ
Keo lá tràm bằng phương pháp axetyl hóa”. Hầu hết các tính chất cơ học được
nâng lên cụ thể là: độ bền ép dọc tăng từ 4,94% đến 16,22%; độ bền ép ngang
thớ tiếp tuyến tăng từ 2,55% đến 26,77%, độ cứng tĩnh tăng 7% đến 22,05%.
5. Nguyễn Tất Thắng (2004), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và
thời gian tẩm U – F (Ure – Formaldehyde) đến chất lượng gỗ biến tính”. Thời
gian xử lý từ 1 – 5 ngày, nồng độ U – F từ 10 – 30%. Kết quả làm cho khả
năng co rút của gỗ giảm. Còn tỷ lệ dãn nở theo chiều tiếp tuyến, khối lượng
thể tích, ứng suốt ép dọc thớ và ứng suất uốn tĩnh có xu hướng tăng lên khi
nồng độ nằm trong khoảng 10 – 25%. Nhưng khi nồng độ tăng từ 25 – 30%
thì các tính chất trên giảm xuống.
6. Vũ Văn Toản (2005), “Nghiên cứu khả năng biến tính tăng cường độ
cứng cho gỗ Cao su làm nguyên liệu sản xuất ván sàn”. Sau khi tiến hành xử


16
lý gỗ Cao su bằng dung dịch nhựa Styrene thì màu sắc gỗ không bị thay đổi,
hạn chế được co rút dãn nở, làm tăng cường tính chất cơ lý của gỗ.
7. Nguyễn Đức Thịnh (2006), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và

thời gian ngâm tẩm nhựa Novolak đến một số chỉ tiêu chất lượng gỗ biến
tính”. Kết quả của nghiên cứu cho thấy: khả năng chịu uốn tĩnh, khả năng
chịu nén dọc của gỗ Bồ đề sau khi xử lý có hướng tăng còn khả năng co rút và
khả năng dãn nở giảm khi tăng nồng độ và kéo dài thời gian xử lý.
8. Lê Ngọc Phước (2010), “Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm
tẩm hóa chất đến tính chất của gỗ biến tính bằng DMDHEU dùng để phủ mặt
ván sàn gỗ công nghiệp”. Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian ngâm tẩm
hóa chất ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của ván sàn. Độ mài mòn, độ bong
tách màng keo và độ võng do uốn của ván xử lý đều giảm so với ván không
xử lý. Khối lượng thể tích của ván sàn thay đổi không đáng kể qua các chế độ
xử lý.
1.2.2. Các nghiên cứu về xứ lý chậm cháy
Đi sau thế giới một bước về việc nghiên cứu biến tính cho gỗ nói chung
và xử lý chậm cháy cho gỗ nói riêng. Nhưng những năm gần đây trường Đại
học Lâm Nghiệp đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về phòng chống cháy
cho gỗ như các nghiên cứu của PGS .TS. Hoàng Thúc Đệ, TS. Nguyễn Cảnh
Mão trong quá trình sấy gỗ và hóa lâm sản. Điều đáng chú ý nhất, trong
những năm (1995-2011) đã có một số công trình nghiên xử lý chậm cháy cho
ván dăm và gỗ như sau:
1. Trần Văn Chứ (2001) đã xác định được công thức để tạo 03 chế phẩm
chống cháy phù hợp để tạo ván dăm chậm cháy dùng cho sản xuất đồ mộc và
xây dựng cơ bản.
Chế phẩm 1: H3BO3

50%

Na2B4O7.10H2O

50%



17
Chế phẩm 2: Na2HPO4. 12H2O

55%

(NH4)2HPO4 10%
Chế phẩm 3: Amoniphotpho được tạo thành từ phản ứng giữa H3PO3 và
urê (NH2)2CO.
Cũng trong năm 2001, tác giả Trần Văn Chứ đã bảo vệ thành công luận
án tiến sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu tạo ván dăm chậm cháy”, đây là một công
trình nghiên cứu đầu tiên của Việt Nam về chống cháy cho ván dăm.
2. Trần Quang Khải (2001), Đánh giá sự ảnh hưởng của các tỷ lệ chất
chống cháy đến chỉ tiêu chất lượng trang sức và tính chất vật lý cơ học của
ván dăm khi sơn P-U lên bề mặt ván dăm chậm cháy từ H3BO3 và
Na2B4O7.10H2O.
3. Vương Văn Tiệp (2003), Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ép, lượng
chất chống cháy đến chất lượng ván dăm chống cháy.
4. Nguyễn Minh Ngọc (2003), Đánh giá sự ảnh hưởng của một số đơn
pha chế chống cháy đến chất lượng trang sức dán phủ ván lạng gỗ lên ván
dăm.
5. Nguyễn Thị Hương Giang (2004), Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng
độ, thời gian tẩm hóa chất B-B đến độ bền và khả năng chống cháy của ván
LVL.
6. Đỗ Vũ Thắng (2011), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời
gian xử lý hóa chất chậm cháy MAP (Mono Ammonium Phosphate) tới một
số tính chất của gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla)”.


18

Chương 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
- Nâng cao chất lượng gỗ Keo lá tràm;
- Làm cơ sở đề xuất quy trình công nghệ xử lý ổn định kích thước gỗ
Keo lá tràm đã xử lý chậm cháy.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định được mối quan hệ giữa một số yếu tố của quá trình xử lý ổn
định kích thước đến chất lượng gỗ Keo lá tràm đã qua xử lý chậm cháy.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Gỗ Keo lá tràm đã qua xử lý chậm cháy;
- Mối quan hệ của việc xử lý ổn định kích thước đến một số tính chất vật
lý, cơ học của gỗ Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) đã qua xử lý chậm
cháy.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
+ Các yếu tố cố định:
- Loại gỗ: gỗ Keo lá tràm 9-10 tuổi;
- Kích thước mẫu dùng cho nghiên cứu thực nghiệm: 23x75x300 (mm);
- Độ ẩm gỗ khi xử lý chậm cháy: 12-15%;
- Loại hóa chất sử dụng: Mono Ammonium Phosphate 98% (MAP)
- Phương pháp đưa hóa chất vào gỗ: Phương pháp ngâm thường;
- Thời gian ngâm gỗ trong hóa chất: 72 giờ;
- Phương pháp xử lý ổn định kích thước: Phương pháp biến tính nhiệt độ
cao trong môi trường không khí;