Nghiên cứu nâng cao chất lượng gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis)  bằng phương pháp sử dụng hỗn hợp dung dịch NaOH và Na2SO3 kết hợp nén ép

Phạm Tường Lâm; Cao Quốc An; Nguyễn Tất Thắng; Phạm Thị Ánh Hồng; Đỗ Văn Dũng

doi:10.55250/Jo.vnuf.13.3.2024.115-124

Từ khóa:

Gỗ Bồ đề, hỗn hợp dung dịch NaOH và Na2SO3, nén ép tỉ suất cao, tách loại một phần lignin.

Tóm tắt

Bài viết này đã tiến hành biến tính gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis) sử dụng phương pháp tách loại một phần lignin và hemicellulose bằng hóa chất và nén ép gỗ tỉ suất cao nhằm nâng cao một số tính chất cơ học và vật lý của gỗ Bồ đề. Nghiên cứu đã tiến hành thực nghiệm sử dụng hỗn hợp dung dịch NaOH và Na₂SO₃ để tách loại một phần lignin đối với gỗ Bồ đề ở các cấp thời gian (4 giờ, 6 giờ, 8 giờ), sau đó nén ép gỗ ở cùng tỉ suất nén 70%. Đồng thời cũng tiến hành thực nghiệm nén ép với các cấp tỉ suất nén (60%, 70%, 80%) đối với gỗ sau khi đã được tách loại một phần lignin trong thời gian 6 giờ. Mẫu gỗ sau khi xử lý được thử nghiệm các tính chất cơ học và vật lý gồm: tỉ suất nén thực tế, khối lượng riêng, độ đàn hồi trở lại, độ cứng tĩnh, độ bền uốn tĩnh và môđun đàn hồi uốn tĩnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Gỗ Bồ đề sau khi xử lý tách loại lignin và nén ép tỉ suất cao (> 60%) có các tính chất cơ học và vật lý được cải thiện hơn rất nhiều so với gỗ đối chứng. Trong điều kiện xử lý gỗ phù hợp, gỗ nén có tỉ suất nén thực tế đạt trên 68%; khối lượng riêng của gỗ nén tăng trên 3 lần; độ đàn hồi trở lại giảm 4-5 lần; độ cứng tĩnh tăng trên 11 lần; độ bền uốn tĩnh và môđun đàn hồi uốn tĩnh tăng trên 5 lần. Như vậy, thời gian tách loại lignin và tỉ suất nén có ảnh hưởng rõ nét tới một số tính chất cơ học và vật lý của gỗ Bồ đề. Qua kết quả nghiên cứu này, để đảm bảo chất lượng của gỗ nén, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nén ép gỗ tỉ suất cao và đem lại hiệu quả kinh tế nên xử lý tách loại lignin cho gỗ Bồ đề trong thời gian 6 giờ và nén ép gỗ với tỉ suất 70% là phù hợp.

Tài liệu tham khảo

. Nguyễn Cảnh Mão & Dương Văn Đoàn (2013). Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt độ cao đến tính chất cơ lý của gỗ bồ đề (Styrax tonkinensis). Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Đại học Thái Nguyên. 108(8): 147 - 151.

. Nguyễn Minh Ngọc & Vũ Mạnh Tường (2017). Nghiên cứu một số tính chất vật lý của Compozit từ gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis) và nhựa phenol formaldehyde. Tạp chí Khoa học và Lâm nghiệp. (1): 61-68.

. Gabrielli Chris P & Kamke Frederick (2010). Phenol–formaldehyde impregnation of densified wood for improved dimensional stability. Wood Science Technology. (44): 95-104.

. Darwis Atmawi, Wahyudi Imam, Dwianto Wahyu & Cahyono Tekat Dwi (2017). Densified wood anatomical structure and the effect of heat treatment on the recovery of set. Journal of the Indian Academy of Wood Science. (14): 24-31.

. Jung Woochul, Savithri Dhanalekshmi, Sharma-Shivappa Ratna & Kolar Praveen (2018). Changes in lignin chemistry of switchgrass due to delignification by sodium hydroxide pretreatment. Energies. 11(2): 376.

. Lê Ngọc Phước, Phạm Văn Chương, Vũ Mạnh Tường & Nguyễn Trọng Kiên (2019). Ảnh hưởng của tham số ép đến độ đàn hồi trở lại và phân bố khối lượng riêng theo chiều dày. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. (4): 144-152.

. Phạm Văn Chương, Vũ Mạnh Tường, Nguyễn Trọng Kiên & Lê Ngọc Phước (2019). Ảnh hưởng của tỷ suất nén đến một số tính chất của gỗ Keo lai, Thông nhựa và Bạch đàn uro xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. (1): 88-95.

. Jakob Matthias, Stemmer Gregor, Czabany Ivana, Müller Ulrich & Gindl-Altmutter Wolfgang (2020). Preparation of high strength plywood from partially delignified densified wood. Polymers. 12(8): 1796.

. Nguyễn Thị Tuyên, Phạm Văn Chương & Nguyễn Việt Hưng (2022). Ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt–cơ đến tính chất vật lý và cơ học của gỗ sa mộc (cunninghamia lanceolata lamb. hook). Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. (7): 101-111. https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.2022.7.101-111.

. Xu Xinwu & Tang Z (2012). Vertical compression rate profile and dimensional stability of surface-densified plantation poplar wood. Lignocellulose. 1(1): 45-54.

. Song Jianwei, Chen Chaoji, Zhu Shuze, Zhu Mingwei, Dai Jiaqi, Ray Upamanyu, Li Yiju, Kuang Yudi, Li Yongfeng & Quispe Nelson (2018). Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature. 554(7691): 224-228.

. Shi Jiangtao, Peng Junyi, Huang Qiongtao, Cai Liping & Shi Sheldon Q (2020). Fabrication of densified wood via synergy of chemical pretreatment, hot-pressing and post mechanical fixation. Journal of Wood Science. 66(1): 1-9.