Luận án Độ bền sinh học của gỗ Sa mộc (Cunninghamia lanceolata Lamb. Hook) xử lý bằng phương pháp nhiệt – cơ

Tên luận án:

ĐỘ BỀN SINH HỌC CỦA GỖ SA MỘC (Cunninghamia lanceolata Lamb. Hook) XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT – CƠ

Ngành:

Kỹ thuật Chế biến Lâm sản

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Độ bền sinh học của gỗ Sa mộc (Cunninghamia lanceolata Lamb. Hook) xử lý bằng phương pháp nhiệt – cơ" do Nguyễn Thị Tuyên thực hiện thuộc ngành Kỹ thuật Chế biến Lâm sản, tập trung nghiên cứu một phương pháp biến tính gỗ thân thiện môi trường nhằm nâng cao chất lượng và giá trị sử dụng của gỗ rừng trồng.

Trên thế giới, xử lý nhiệt – cơ đã phát triển nhưng ở Việt Nam, nghiên cứu về độ bền sinh học của gỗ sau xử lý nhiệt – cơ còn hạn chế. Luận án này nhằm cung cấp cơ sở khoa học về mối quan hệ giữa chế độ xử lý nhiệt – cơ và độ bền sinh học, cũng như một số tính chất vật lý, cơ học của gỗ Sa mộc – một loài gỗ rừng trồng phổ biến ở Việt Nam có khả năng kháng nấm ở mức trung bình.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của các thông số công nghệ (nhiệt độ, thời gian nén, tỷ suất nén) đến độ bền sinh học (khả năng kháng nấm mục trắng, nấm mục nâu, nấm mốc, mối) và một số tính chất vật lý (độ ẩm, khối lượng riêng, khả năng chống hút nước), cơ học (độ bền nén dọc thớ, độ bền uốn tĩnh) của gỗ Sa mộc 15 tuổi từ Lào Cai. Các thông số xử lý được khảo sát bao gồm nhiệt độ từ 160-200°C, thời gian nén từ 0,5-0,7 phút/mm chiều dày, và tỷ suất nén từ 30-50%.

Kết quả nghiên cứu cho thấy các thông số nhiệt độ, thời gian và tỷ suất nén đều ảnh hưởng đáng kể đến khả năng kháng nấm của gỗ. Đặc biệt, nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất. Gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ có tỷ lệ hao hụt khối lượng do nấm mục trắng (Lentinula edodes, Ganoderma lucidum, Trametes versicolor) và nấm mục nâu (Coniophora puteana) thấp hơn đáng kể so với gỗ đối chứng. Chế độ xử lý tối ưu cho khả năng kháng nấm mục nâu là nhiệt độ 200°C, thời gian 0,7 phút/mm, tỷ suất nén 49%. Khả năng kháng nấm mốc (Aspergillus niger) cũng được cải thiện rõ rệt. Tuy nhiên, khả năng kháng mối của gỗ Sa mộc sau xử lý nhiệt – cơ không có sự khác biệt đáng kể so với gỗ chưa xử lý.

Về tính chất vật lý, khối lượng riêng của gỗ tăng từ 1,19-1,94 lần, khả năng chống hút nước (WRE) cũng được cải thiện đáng kể (5,36-64,24%), đặc biệt khi nhiệt độ xử lý tăng. Độ bền nén dọc thớ và độ bền uốn tĩnh tăng lần lượt từ 1,04-1,50 lần và 1,03-1,37 lần so với gỗ đối chứng, với tỷ suất nén là yếu tố ảnh hưởng rõ rệt nhất.

Từ các kết quả trên, luận án đề xuất chế độ xử lý nhiệt – cơ phù hợp cho gỗ Sa mộc nhằm nâng cao độ bền sinh học là: nhiệt độ 200°C, thời gian 0,6-0,7 phút/mm và tỷ suất nén 40-49%. Nghiên cứu cũng đưa ra các kiến nghị cho các hướng nghiên cứu tiếp theo, bao gồm việc tăng nhiệt độ trong giai đoạn nén để cải thiện khả năng kháng mối, nghiên cứu sâu hơn về các đặc tính vật lý liên quan, ứng dụng thực tế ngoài trời và phân tích giá thành.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
  • 1.1. Khái niệm xử lý gỗ bằng phương pháp nhiệt - cơ
  • 1.2. Tổng quan về nghiên cứu xử lý gỗ bằng phương pháp nhiệt – cơ
    • 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
    • 1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
  • 1.3. Nghiên cứu về ảnh hưởng của xử lý nhiệt – cơ đến độ bền sinh học của gỗ
    • 1.3.1. Nghiên cứu trên thế giới về ảnh hưởng của xử lý nhiệt - cơ đến độ bền sinh học của gỗ
    • 1.3.2. Nghiên cứu tại Việt Nam về ảnh hưởng của xử lý gỗ bằng phương pháp nhiệt - cơ đến độ bền sinh học của gỗ
  • 1.4. Kết luận rút ra từ tổng quan
    • 1.4.1. Ưu nhược điểm của xử lý nhiệt - cơ
    • 1.4.2. Các công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của xử lý nhiệt-cơ đến độ bền sinh học của gỗ
    • 1.4.3. Khoảng trị số (nhiệt độ, thời gian, tỷ suất nén) các công trình đã công bố
    • 1.4.4. Định hướng nghiên cứu của luận án
    • 1.4.5. Cách tiếp cận nghiên cứu
  • 1.5. Mục tiêu nghiên cứu
    • 1.5.1. Mục tiêu tổng quát
    • 1.5.2. Mục tiêu cụ thể
  • 1.6. Đối tượng nghiên cứu của luận án
  • 1.7. Phạm vi nghiên cứu
  • 1.8. Ý nghĩa nghiên cứu của luận án
    • 1.8.1. Ý nghĩa khoa học
    • 1.8.2. Ý nghĩa thực tiễn
• CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
  • 2.1. Lý thuyết về gỗ
    • 2.1.1. Cấu trúc của gỗ
    • 2.1.2. Thành phần hóa học của gỗ
  • 2.2. Lý thuyết về xử lý nhiệt - cơ
    • 2.2.1. Các chuyển hoá trong gỗ khi xử lý bằng phương pháp nhiệt - cơ
    • 2.2.2. Sự biến đổi thành phần hóa học và ảnh hưởng của nó đến tính chất gỗ xử lý nhiệt
    • 2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt - cơ
  • 2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng của xử lý nhiệt – cơ đến độ bền sinh học của gỗ
    • 2.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền sinh học của gỗ
    • 2.3.2. Ảnh hưởng của tỷ suất nén đến độ bền sinh học của gỗ
  • 2.4. Nấm hại gỗ
• CHƯƠNG 4: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
  • 3.1. Nội dung nghiên cứu
    • 3.1.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến độ bền sinh học của gỗ Sa mộc
      • 3.1.1.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng nấm mục trắng của gỗ Sa mộc
      • 3.1.1.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng nấm mục nâu của gỗ Sa mộc
      • 3.1.1.3. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng nấm mốc của gỗ Sa mộc
      • 3.1.1.4. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ
      • 3.1.1.5. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ sau khi thử nghiệm với nấm
      • 3.1.1.6. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng mối của gỗ Sa mộc
    • 3.1.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến một số tính chất vật lý, cơ học của gỗ Sa mộc
  • 3.2. Vật liệu nghiên cứu
    • 3.2.1. Chủng nấm, loài mối
    • 3.2.2. Mẫu gỗ
  • 3.3. Phương pháp nghiên cứu
    • 3.3.1. Phạm vi nghiên cứu của luận án
      • 3.3.1.1. Các yếu tố cố định
      • 3.3.1.2. Các yếu tố thay đổi
      • 3.3.1.3. Chỉ tiêu đánh giá
    • 3.3.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm
    • 3.3.2. Các bước thực nghiệm
    • 3.3.2. Các tiêu chuẩn kiểm tra tính chất của gỗ sau xử lý nhiệt - cơ
• CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
  • 4.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến độ bền sinh học của gỗ Sa mộc
    • 4.1.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến khả năng kháng nấm mục trắng của gỗ Sa mộc
      • 4.1.1.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt cơ đến khả năng kháng nấm mục trắng của gỗ Sa mộc qua tỷ lệ hao hụt khối lượng
    • 4.1.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến khả năng kháng nấm mục nâu của gỗ Sa mộc
      • 4.1.2.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng nấm mục nâu (Coniophora puteana M1) của gỗ Sa mộc qua tỷ lệ hao hụt khối lượng
    • 4.1.3. Ảnh hưởng của các thông số xử lý nhiệt - cơ đến khả năng kháng nấm mốc của gỗ Sa mộc
    • 4.1.4. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ
    • 4.1.5. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ sau khi thử nghiệm với nấm
      • 4.1.5.1. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt cơ sau khi thử nghiệm với nấm mục trắng
      • 4.1.5.2. Thành phần hóa học của gỗ Sa mộc xử lý nhiệt – cơ sau khi thử nghiệm với nấm mục nâu
    • 4.1.6. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến khả năng kháng mối của gỗ Sa mộc
  • 4.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến một số tính chất vật lý của gỗ Sa mộc
    • 4.2.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến độ ẩm của gỗ Sa mộc
    • 4.2.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến khối lượng riêng của gỗ Sa mộc
    • 4.2.3. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến khả năng chống hút nước của gỗ Sa mộc
  • 4.3. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt cơ đến một số tính chất cơ học của gỗ Sa mộc
    • 4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến độ bền nén dọc của gỗ Sa mộc
    • 4.3.2. Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt – cơ đến độ bền uốn tĩnh của gỗ Sa mộc
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • 1. Kết luận
  • 2. Kiến nghị