Nghiên cứu ảnh hưởng của keo PF phenol formaldehyde đến tính chất vật lý của gỗ cao su

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về gỗ

1.2. Cấu tạo và thành phần của gỗ

1.3. Quá trình trương của Cellulose

1.4. Tính hút nước, co rút và dãn nở của gỗ

1.5. Một số đặc điểm của cây cao su

1.6. Công nghệ biến tính gỗ

1.6.1. Tổng quan về công nghệ biến tính gỗ

1.6.2. Các phương pháp biến tính gỗ

1.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến tính bằng ngâm tẩm nhựa

1.7. Tổng quan về nhựa PF

1.7.1. Khái quát nhựa Phenol – Formaldehyde

1.7.2. Nguyên liệu tổng hợp

1.7.3. Cơ chế phản ứng của nhựa Phenol – Formaldehyde

1.7.4. Cơ chế đóng rắn của nhựa PF

1.7.5. Ứng dụng của nhựa PF

1.7.6. Đặc điểm công nghệ tổng hợp nhựa PF tan trong nước

1.7.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành nhựa

1.7.8. Cơ chế liên kết nhựa trong thành tế bào gỗ

1.7.9. Sự phát thải của Formaldehyde trong gỗ sau biến tính

2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu và thiết bị thực nghiệm

2.1.1. Gỗ cao su

2.1.2. Dụng cụ và thiết bị thực nghiệm

2.2. Phương pháp thực nghiệm và nội dung nghiên cứu

2.2.1. Tổng hợp nhựa PF

2.2.2. Quy trình biến tính gỗ

2.2.3. Khảo sát sự tác động của nước đến gỗ sau biến tính

2.2.4. Xác định lượng phát thải Formaldehyde trong mẫu gỗ biến tính PF

2.3. Phương pháp kiểm tra đánh giá

2.3.1. Phổ hồng ngoại biến đổi (Fourier Transform Infrared Spectroscopy – FTIR)

2.3.2. Đánh giá các tính chất nhựa Phenol – Formaldehyde

2.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ dung dịch nhựa đến tính chất của gỗ biến tính

2.3.4. Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope – SEM)

2.3.5. Đánh giá ảnh hưởng của sự tác động của nước đến tính chất của gỗ biến tính

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Tổng hợp nhựa PF

3.1.1. Kết quả phân tích hồng ngoại FTIR

3.1.2. Kết quả đánh giá các tính chất đặc trưng của nhựa

3.2. Khảo sát kết quả quá trình biến tính gỗ cao su bằng keo PF

3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch nhựa PF đến tính chất gỗ sau biến tính

3.2.2. Phân tích kết quả chụp kính hiển vi điện tử quét SEM

3.2.3. Kết quả tác động của nước đến gỗ biến tính nhựa PF

3.2.3.1. Độ hấp thụ nước

3.2.3.2. Kết quả của tính kỵ nước và ổn định kích thước của gỗ Cao su biến tính dưới sự tác động của nước

3.3. Phân tích lượng phát thải Formaldehyde

3.3.1. Khảo sát bước sóng hấp thụ cực đại của dung dịch

3.3.2. Xây dựng đường chuẩn của dung dịch hấp thụ Formaldehyde

3.3.3. Kết quả khảo sát phát thải Formaldehyde của gỗ biến tính

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về gỗ

Gỗ là một loại vật liệu thiên nhiên phổ biến ở Việt Nam, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong sản xuất đồ dùng gia dụng và vật liệu xây dựng. Cấu tạo của gỗ bao gồm các tế bào, tạo thành một hệ thống mao dẫn cho phép nước thẩm thấu từ môi trường bên ngoài vào trong gỗ. Khi nước tác động lên các thành phần như Cellulose, Hemicellulose, và Lignin, hiện tượng trương nở xảy ra, dẫn đến sự không ổn định kích thước của gỗ. Điều này gây ra các vấn đề như dãn nở và nứt nẻ khi nhiệt độ thay đổi. Để khắc phục tình trạng này, gỗ cần được biến tính bằng cách thay thế các gốc hút nước hoặc lấp đầy các thể tích tự do trong gỗ. Việc biến tính gỗ không chỉ giúp cải thiện tính chất vật lý mà còn nâng cao khả năng chống phân rã và độ ổn định kích thước của gỗ.

II. Công nghệ biến tính gỗ

Công nghệ biến tính gỗ đã trở thành một phần quan trọng trong ngành chế biến gỗ. Các phương pháp biến tính gỗ bao gồm ngâm tẩm, ép, và xử lý hóa học. Trong nghiên cứu này, nhựa Phenol – Formaldehyde (PF) được sử dụng để biến tính gỗ cao su. Nhựa PF có khả năng chịu nước, chống lão hóa và chịu nhiệt tốt, giúp cải thiện đáng kể các tính chất vật lý của gỗ. Nghiên cứu cho thấy rằng khi nồng độ nhựa PF tăng, khả năng chống trương nở và chống thấm nước của gỗ cũng tăng theo. Điều này chứng tỏ rằng nhựa PF không chỉ lấp đầy các lỗ hổng trong cấu trúc gỗ mà còn tạo ra một lớp bảo vệ hiệu quả, giúp gỗ duy trì độ bền và tính ổn định trong môi trường ẩm ướt.

III. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy nhựa PF đã được đưa vào gỗ cao su thành công. Qua các phép đo, nhựa PF có hàm lượng khô trung bình khoảng 49,31%, thời gian lưu trữ lên đến 31 ngày và độ nhớt tương đối thấp. Khi tiến hành biến tính gỗ bằng phương pháp ngâm tẩm chân không với các nồng độ nhựa PF khác nhau (10%, 15%, 20%, 25%, 30%), kết quả cho thấy rằng nồng độ nhựa PF càng cao thì lượng nhựa đưa vào gỗ càng lớn, từ đó cải thiện khả năng chống trương nở và chống thấm nước. Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy nhựa PF phân bố đều trên bề mặt gỗ, lấp đầy các ruột và thành tế bào, tạo ra khả năng kháng nước tốt.

IV. Đánh giá phát thải Formaldehyde

Một trong những vấn đề quan trọng trong nghiên cứu này là đánh giá lượng phát thải Formaldehyde từ gỗ sau khi biến tính. Kết quả cho thấy sản phẩm gỗ biến tính đáp ứng tiêu chuẩn Châu Âu E1 (<8 mg/100 g) về lượng formaldehyde phát thải. Điều này không chỉ đảm bảo an toàn cho người sử dụng mà còn mở ra cơ hội cho việc xuất khẩu sản phẩm gỗ sang các thị trường khó tính. Việc kiểm soát lượng formaldehyde phát thải là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay, khi mà các tiêu chuẩn về an toàn thực phẩm và sức khỏe ngày càng được nâng cao.

Đồ án tốt nghiệp: Ảnh hưởng của keo PF phenol formaldehyde đến tính chất vật lý của gỗ cao su