Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nâng cao chất lượng gỗ keo lai Acacia mangium x Acacia auriculiformis bằng phương pháp nhiệt cơ ứng dụng trong sản xuất ván sàn

• Tác giả: Lê Ngọc Phước
• Người hướng dẫn: Lê Xuân Phương
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Chế biến Lâm sản
• Đề tài: Nâng cao chất lượng gỗ Keo lai (Acaia mangium x Acacia curiculiformis) bằng phương pháp nhiệt cơ dùng để sản xuất ván sàn
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• 1.1. Khái niệm gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.2. Đặc điểm của gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.4. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam về công nghệ biến tính gỗ bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.5. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về ván sàn sử dụng gỗ biến tính
• 1.6. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam về ván sàn sử dụng gỗ biến tính
• 1.7. Kết quả của các công trình có liên quan
• 1.8. Hướng nghiên cứu của luận án
• 1.9. Đối tượng nghiên cứu tổng quát
• 1.10. Đối tượng nghiên cứu cụ thể
• 1.11. Thông số cố định
• 1.12. Thông số thay đổi
• 1.13. Mục tiêu lí luận
• 1.14. Mục tiêu thực tiễn
• 1.15. Phương pháp lý thuyết
• 1.16. Phương pháp thực nghiệm
• 1.17. Ý nghĩa khoa học
• 1.18. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.19. Cấu tạo gỗ và sự ảnh hưởng thành phần gỗ đến tính chất gỗ
• 1.20. Đặc điểm gỗ Keo lai
• 1.21. Cơ chế hóa mềm gỗ
• 1.22. Cơ chế biến dạng gỗ khi biến tính bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.23. Các chuyển hoá trong gỗ khi xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.24. Các biến dạng trong gỗ khi xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.25. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.26. Ổn định kích thước gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 1.27. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ đàn hồi trở lại
• 1.28. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến khối lượng riêng
• 1.29. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến khả năng chống hút nước
• 1.30. Tối ưu hóa tham số xử lý ảnh hưởng đến tính chất vật lý
• 1.31. Ảnh hưởng của tham số xử lý đến độ bền uốn tĩnh
• 1.32. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ bền nén dọc
• 1.33. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ cứng bề mặt
• 1.34. Ảnh hưởng tham số xử lý đến độ mài mòn
• 1.35. Tối ưu hóa chế độ xử lý ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gỗ
• 1.36. Thông số tối ưu được lựa chọn
• 1.37. Kết quả so sánh sai lệch kết quả khảo nghiệm
• 1.38. Mô tả quy trình
• BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 2.1. Gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 2.1.1. Khái niệm gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 2.1.2. Đặc điểm của gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 2.1.3. Tổng quan về biến tính gỗ bằng phương pháp nhiệt-cơ
• 2.1.4. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về gỗ xử lý bằng phương pháp nhiệt-cơ

I. Giới thiệu về gỗ keo lai và phương pháp nhiệt cơ

Gỗ keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) là loại gỗ rừng trồng phổ biến tại Việt Nam, được định hướng là cây chủ lực trong chương trình thay thế gỗ rừng tự nhiên. Tuy nhiên, gỗ keo lai có nhược điểm như độ bền cơ học thấp, khả năng hút nước cao, và chất lượng không đồng đều. Phương pháp nhiệt cơ là công nghệ sử dụng nhiệt độ cao và áp suất để tăng mật độ gỗ, cải thiện tính chất vật lý và cơ học. Công nghệ này thân thiện với môi trường, không sử dụng hóa chất độc hại, và phù hợp với thiết bị hiện có trong ngành chế biến gỗ.

1.1. Gỗ keo lai và thách thức trong sản xuất ván sàn

Gỗ keo lai có nhiều ưu điểm như thớ gỗ thẳng, màu sắc và vân thớ đẹp, nhưng nhược điểm về độ bền và khả năng hút nước khiến nó khó được sử dụng làm ván sàn. Việc nâng cao chất lượng gỗ keo lai thông qua phương pháp nhiệt cơ là giải pháp khả thi để tạo ra vật liệu phù hợp cho sản xuất ván sàn.

1.2. Phương pháp nhiệt cơ và ứng dụng trong chế biến gỗ

Phương pháp nhiệt cơ kết hợp nhiệt độ và áp suất để làm tăng mật độ gỗ, cải thiện độ bền cơ học và tính ổn định kích thước. Công nghệ này đã được nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới, nhưng tại Việt Nam, việc áp dụng cho gỗ keo lai vẫn còn hạn chế. Nghiên cứu này nhằm xác định các thông số tối ưu để biến tính gỗ keo lai bằng phương pháp nhiệt cơ.

II. Công nghệ nhiệt cơ và quy trình sản xuất ván sàn gỗ keo

Công nghệ nhiệt cơ bao gồm các bước chính: làm mềm gỗ bằng nhiệt và độ ẩm, nén ép để tăng mật độ, và xử lý nhiệt để ổn định kích thước. Quy trình này giúp cải thiện độ bền cơ học, độ cứng, và khả năng chống hút nước của gỗ keo lai. Các thông số quan trọng như nhiệt độ, thời gian, và tỷ suất nén được tối ưu hóa để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.1. Cơ chế biến dạng gỗ trong phương pháp nhiệt cơ

Khi gỗ keo lai được xử lý bằng phương pháp nhiệt cơ, các thành phần như lignin và hemicellulose chuyển sang trạng thái dẻo, cho phép gỗ bị nén ép mà không bị phá hủy cấu trúc. Quá trình này làm tăng mật độ gỗ, cải thiện độ bền và độ ổn định kích thước.

2.2. Tối ưu hóa thông số trong quy trình sản xuất ván sàn

Nghiên cứu xác định nhiệt độ tối ưu từ 140°C đến 180°C, thời gian xử lý từ 20 đến 60 phút, và tỷ suất nén từ 20% đến 40%. Các thông số này giúp giảm thiểu hiện tượng đàn hồi trở lại và đảm bảo chất lượng ván sàn gỗ keo.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chứng minh rằng gỗ keo lai được xử lý bằng phương pháp nhiệt cơ có độ bền cơ học và độ ổn định kích thước được cải thiện đáng kể. Sản phẩm ván sàn gỗ keo đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành nội thất. Công nghệ này góp phần nâng cao giá trị sử dụng của gỗ keo lai và mở rộng thị trường tiêu thụ.

3.1. Cải thiện tính chất vật lý và cơ học của gỗ keo lai

Sau khi xử lý, gỗ keo lai có khối lượng riêng tăng lên, độ bền uốn tĩnh và độ cứng bề mặt được cải thiện. Khả năng chống hút nước cũng tăng lên, giúp sản phẩm ván sàn ổn định hơn trong điều kiện ẩm ướt.

3.2. Ứng dụng thực tiễn và triển vọng phát triển

Công nghệ nhiệt cơ không chỉ áp dụng cho gỗ keo lai mà còn có thể mở rộng cho các loại gỗ rừng trồng khác. Nghiên cứu này là tiền đề cho các công trình tiếp theo về biến tính gỗ, góp phần phát triển bền vững ngành chế biến gỗ tại Việt Nam.