Ảnh hưởng của điều kiện xử lý nhiệt đến một số tính chất cơ lý của gỗ Quế (Cinnamomum cassia Blume)
DOI:
https://doi.org/10.55250/Jo.vnuf.15.5.2026.132-140Từ khóa:
Biến tính nhiệt khô, đặc tính cơ lý, gỗ Quế (Cinnamomum cassia Blume), phương pháp đáp ứng bề mặtTóm tắt
Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của điều kiện xử lý nhiệt khô đến một số tính chất cơ lý của gỗ Quế (Cinnamomum cassia Blume), bao gồm độ ẩm thăng bằng (EMC), hiệu suất chống hút nước (WRE), hiệu suất chống trương nở (ASE), độ cứng Brinell (BH), độ bền uốn tĩnh (MOR) và mô-đun đàn hồi (MOE). Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp đáp ứng bề mặt kết hợp thiết kế cấu trúc có tâm, với nhiệt độ xử lý 150–200°C và thời gian 10–20 giờ. Kết quả cho thấy xử lý nhiệt làm giảm đáng kể EMC và cải thiện độ ổn định kích thước của gỗ, trong khi các tính chất cơ học chịu uốn có xu hướng suy giảm khi điều kiện xử lý trở nên khắc nghiệt hơn. Độ cứng Brinell tăng ở các mức xử lý trung gian nhưng giảm khi áp dụng nhiệt độ và thời gian xử lý cao. Thông qua phân tích hồi quy kết hợp tối ưu hóa đa mục tiêu, điều kiện xử lý phù hợp được xác định tại 167°C trong 22 giờ, với các giá trị dự đoán: EMC = 8,71%, WRE = 28,0%, ASE = 36,1%, BH = 11,72 N/mm², MOR = 77,18 MPa và MOE = 8,41 GPa, cho thấy sự cân bằng giữa khả năng ổn định kích thước và duy trì tính chất cơ học. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn chế độ xử lý nhiệt khô thích hợp, góp phần nâng cao giá trị sử dụng và mở rộng khả năng ứng dụng gỗ Quế trong sản xuất vật liệu và các sản phẩm gỗ có yêu cầu ổn định kích thước cao.
Tài liệu tham khảo
[1]. Acosta-Acosta R., Montoya-Arango J. A. & Joma-da-Silva E. (2021). Technologies Applied to Wood Heat Treatments, a Review. Scientia et Technica. 26(2): 127-136. DOI: 10.22517/23447214.22641.
[2]. Jančíková V. & Jablonský M. (2025). Thermal Modification of Wood—A Review. Sustainable Chemistry. 6(3): 19. DOI: 10.3390/suschem6030019.
[3]. Thủ tướng Chính phủ (2023). Quyết định số 316/QĐ-TTg ngày 29/3/2023 về việc phê duyệt Quy hoạch tỉnh Lào Cai thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.
[4]. Ủy ban Nhân dân tỉnh Lào Cai (2023). Báo cáo tổng hợp Quy hoạch tỉnh Lào Cai thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.
[5]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2024). Quyết định số 816/QĐ-BNN-KL ngày 20/3/2024 công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2023.
[6]. Phạm Văn Chương (2020). Nghiên cứu công nghệ biến tính và bảo quản gỗ rừng trồng nâng cao độ bền cơ học, độ ổn định kích thước của gỗ đáp ứng yêu cầu nguyên liệu sản xuất đồ mộc, ván sàn chất lượng cao. Báo cáo kết quả Đề tài cấp Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
[7]. Nakagawa T., Poulin E., Rueppel T., Chen Z., Swinea J., O’Brien M., Houser G., Wood G., Weinheimer M., Bahmani P., Stynoski P. & Salviato M. (2024). Effects of thermal modification on the flexure properties, fracture energy, and hardness of western hemlock. Wood Science and Technology. 58(1): 109-133. DOI: 10.1007/s00226-023-01511-4.
[8]. Esteves B., Nunes L., Lopes R. & Cruz-Lopes L. (2025). Enhanced Properties of Cryptomeria japonica (Thunb ex Lf) D. Don from the Azores Through Heat-Treatment. Forests. 16(1): 166. DOI: 10.3390/f16010166.
[9]. Laskowska A., Kłosińska T., & Skirko D. (2025). Equilibrium moisture content of hydrothermally and thermo-mechanically modified oak wood. Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW. Forestry and Wood Technology. 130: 16-25.
DOI: 10.5604/01.3001.0055.4347.
[10]. Tomak E. D. & Ermeydan M. A. (2025). Measuring dimensional stability of thermally modified ayous and iroko wood: Comparison of the three test methods. Cellulose. 32: 2581–2597.
DOI: 10.1007/s10570-025-06404-2.
[11]. Vidholdová Z., Dudiak M., Slabejová G. and Výbohová E. (2026). Hydrothermal Modification of Beech Wood. In Wood Science and Processing Engineering [Working Title]. IntechOpen.
DOI: 10.5772/intechopen.1015232.
[12]. Hill C. A. S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. Wiley, Chichester.
[13]. Esteves B. & Pereira H. (2009). Wood modification by heat treatment: A review. BioResources. 4(1): 370-404.
[14]. TCVN (2021). TCVN 13352-2021: Gỗ biến tính – Phương pháp thử cơ lý.
[15]. ASTM International (2020). ASTM D4442-20: Standard Test Methods for Direct Moisture Content Measurement of Wood and Wood-Based Materials. ASTM International, Pennsylvania.
[16]. ASTM International (2023). ASTM D143-23: Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber. ASTM International, Pennsylvania.
[17]. European Committee for Standardization (2020). EN 1534:2020 Wood flooring and parquet - Determination of resistance to indentation - Test method. European Committee for Standardization, Brussels.
[18]. Tjeerdsma B. F. & Militz H. (2005). Chemical changes in hydrothermal treated wood: FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat-treated wood. European Journal of Wood and Wood Products. 63: 102-111. DOI: 10.1007/s00107-004-0532-8.
[19]. Bhuiyan T. & Hirai N. (2005). Study of crystalline behaviour of heat-treated wood cellulose during treatments in water. Journal of Wood Science. 51: 42-47. DOI: 10.1007/s10086-003-0615-x.
[20]. Boonstra M. J. & Tjeerdsma B. (2006). Chemical analysis of heat treated softwoods. European Journal of Wood and Wood Products. 64: 204-211.
DOI: 10.1007/s00107-005-0078-4.
[21]. Tang Thi Kim Hong & Nguyen Nhat Quang (2025). Optimization of natural oleoresin and waste cooking oil heat treatment conditions for rubberwood using response surface methodology. Journal of the Indian Academy of Wood Science. 22(1): 243-252.
DOI: 10.1007/s13196-025-00378-1.
[22]. Sosins G., Grinins J., Brazdausks P. & Zicans J. (2024). Aspen wood characteristics following thermal modification in closed process under pressure in nitrogen. Materials. 17(23): 5930.
DOI: 10.3390/ma17235930.
[23]. Adamčík L., Giudice V. L., Todaro L., Dudiak M. & Kminiak R. (2025). Surface roughness of thermally modified and unmodified selected wood species after sanding. European Journal of Wood and Wood Products. 83: 105. DOI: 10.1007/s00107-025-02260-w.
[24]. Nhacila F., Sitoe E., Uetimane E., Manhica A., Egas A. & Möttönen V. (2020). Effects of thermal modification on physical and mechanical properties of Mozambican Brachystegia spiciformis and Julbernardia globiflora wood. European Journal of Wood and Wood Products. 78: 871-878. DOI: 10.1007/s00107-020-01576-z.
[25]. Donkor Marfo E. (2022). Evaluating the effect of thermal treatment on some mechanical properties of two lesser used wood species grown in Ghana. Journal of Materials Science Research and Reviews. 5(3): 360-365.
