Luận án Nâng cao chất lượng gỗ Keo lai (Acacia auriculiformis mangium) bằng phương pháp nhiệt cơ dùng để sản xuất ván sàn

Tên luận án:

NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GỖ KEO LAI (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT-CƠ DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT VÁN SÀN

Ngành:

Kỹ thuật Lâm nghiệp

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào việc nâng cao chất lượng gỗ Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) để sản xuất ván sàn, một loại cây chủ lực trong ngành lâm nghiệp Việt Nam nhưng còn nhiều nhược điểm về khối lượng nhẹ, độ bền cơ học thấp, khả năng hút nước cao và chất lượng không đồng đều, làm giảm sức hấp dẫn khi ứng dụng làm ván sàn. Nghiên cứu đề xuất và ứng dụng phương pháp biến tính nhiệt-cơ, một công nghệ tiên tiến sử dụng nhiệt độ và áp suất cao để tăng mật độ, cải thiện các tính chất vật lý và cơ học, đồng thời giảm cong vênh cho gỗ. Công nghệ này được đánh giá là thân thiện môi trường do không sử dụng hóa chất độc hại và có thể thực hiện với thiết bị tương đối đơn giản, hiện có tại các nhà máy chế biến gỗ.

Luận án đã khảo sát chi tiết ảnh hưởng của các tham số công nghệ như tỷ suất nén, nhiệt độ và thời gian nén ép đến cấu trúc hiển vi, tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo lai. Kết quả cho thấy, biến tính nhiệt-cơ làm giảm đáng kể vùng rỗng trong gỗ (từ 19,16% xuống 13,61%) và thay đổi cấu trúc tế bào mà không gây vỡ vụn. Nhiệt độ hóa dẻo của gỗ Keo lai được xác định trong khoảng 62-72 °C. Về tính chất vật lý, độ đàn hồi của gỗ nén tăng khi tỷ suất nén tăng và giảm khi nhiệt độ/thời gian nén tăng. Khối lượng riêng của gỗ tăng từ 0,76 g/cm³ lên 1,09 g/cm³, cải thiện khả năng chống hút nước (đạt 15,12% đến 31,21%), góp phần vào sự ổn định kích thước của ván sàn. Đối với tính chất cơ học, độ bền uốn và độ bền nén dọc tăng theo tỷ suất nén, nhưng có xu hướng giảm nếu nhiệt độ vượt quá 160°C hoặc thời gian nén quá 120 phút. Độ cứng tĩnh của gỗ nén cũng tăng mạnh so với gỗ chưa xử lý, và khả năng kháng nấm mốc được cải thiện đáng kể, cao nhất gấp 38 lần so với mẫu đối chứng.

Luận án đã xác định được các thông số công nghệ tối ưu (tỷ suất nén 34%, nhiệt độ 180°C, thời gian 180 phút cho kháng nấm mốc; tỷ suất nén 34%, nhiệt độ 155°C, thời gian 100 phút cho tính chất cơ học) và đề xuất một quy trình công nghệ gồm 6 công đoạn để sản xuất ván sàn nguyên khối từ gỗ Keo lai biến tính nhiệt-cơ. Quy trình này đã được công nhận là Tiến bộ kỹ thuật theo quyết định số 96 QĐ-TCLN-KH&HTQT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
  • 1.1. Tổng quan về biến tính gỗ bằng phương pháp nhiệt-cơ
    • 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
    • 1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam về công nghệ biến tính gỗ bằng phương pháp nhiệt-cơ
  • 1.2. Tình hình nghiên cứu về ván sàn sử dụng gỗ biến tính
    • 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về ván sàn sử dụng gỗ biến tính
    • 1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam về ván sàn sử dụng gỗ biến tính
  • 1.3. Kết luận chung rút ra từ tổng quan
    • 1.3.1. Kết quả của các công trình có liên quan
    • 1.3.2. Hướng nghiên cứu của luận án
  • 1.4. Đối tượng nghiên cứu
    • 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu tổng quát:
    • 1.4.2. Đối tượng nghiên cứu cụ thể:
  • 1.5. Phạm vi nghiên cứu
    • 1.5.1. Thông số cố định
    • 1.5.2. Thông số thay đổi
  • 1.6. Mục tiêu nghiên cứu
    • 1.6.1. Mục tiêu lí luận
    • 1.6.2. Mục tiêu thực tiễn
  • 1.7. Nội dung nghiên cứu
  • 1.8. Phương pháp nghiên cứu
    • 1.8.1. Phương pháp thực nghiệm
  • 1.9. Ý nghĩa của Luận án
    • 1.9.1. Ý nghĩa khoa học
    • 1.9.2. Ý nghĩa thực tiễn
• CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
  • 2.1. Cơ chế hóa mềm gỗ
  • 2.2. Cơ chế biến dạng gỗ khi biến tính bằng phương pháp nhiệt-cơ
• CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
  • 3.1. Xác định nhiệt độ hóa dẻo của gỗ
  • 3.2. Ảnh hưởng của tham số đến tính chất vật lý của gỗ Keo lai biến tính bằng phương pháp nhiệt- cơ
    • 3.1.1. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ đàn hồi trở lại
    • 3.1.2. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến khối lượng riêng
    • 3.1.3. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến khả năng chống hút nước
    • 3.1.4. Tối ưu hóa tham số xử lý ảnh hưởng đến tính chất vật lý
  • 3.3. Ảnh hưởng của tham số ép đến tính chất cơ học gỗ Keo lai
    • 3.1.5. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến độ bền uốn tĩnh
    • 3.1.6. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ bền nén dọc.
    • 3.1.7. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ cứng bề mặt
    • 3.1.8. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ mài mòn.
    • 3.1.9. Tối ưu hóa chế độ xử lý ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gỗ
  • 3.4. Kết quả xác định khả năng kháng nấm mốc của gỗ Keo xử lý
  • 3.5. Biểu đồ phân bố khối lượng riêng
  • 3.6. Xác định cấu trúc gỗ Keo lai trước và sau khi nén ép
  • 3.7. Khảo nghiệm kết quả
  • 3.8. Đề xuất qui trình
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • 1. Kết luận
  • 2. Kiến nghị
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ