Nghiên cứu công nghệ biến tính nhiệt cho gỗ Việt Nam

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU

0.1. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu

0.2. Mục tiêu của luận án

0.2.1. Mục tiêu tổng quát

0.2.2. Mục tiêu cụ thể

0.3. Ý nghĩa khoa học của luận án

0.4. Ý nghĩa thực tiễn của luận án

0.5. Đối tượng nghiên cứu của luận án

0.6. Nội dung nghiên cứu của luận án

0.7. Những đóng góp mới của luận án

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước về gỗ biến tính nhiệt

1.2. Nghiên cứu liên quan đến độ ổn định kích thước và độ hút ẩm của gỗ

1.3. Nghiên cứu liên quan đến độ bền cơ học của gỗ

1.4. Nghiên cứu liên quan đến màu sắc của gỗ

1.5. Nghiên cứu liên quan đến độ bền sinh học của gỗ

1.6. Tình hình nghiên cứu trong nước về biến tính nhiệt

1.7. Tính chất vật lý, cơ học của gỗ Thông ba lá, Bạch tùng và Cao su

1.8. Kết luận rút ra từ tổng quan

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu

2.1.1. Vật liệu nghiên cứu

2.1.2. Thiết bị nghiên cứu

2.2. Phạm vi nghiên cứu của luận án

2.2.1. Yếu tố cố định

2.2.2. Yếu tố thay đổi

2.3. Các chỉ tiêu chất lượng, tính chất gỗ cần kiểm tra

2.4. Phương pháp nghiên cứu

2.4.1. Các phương pháp nghiên cứu áp dụng trong luận án

2.4.2. Thực nghiệm tạo mẫu gỗ biến tính. Kiểm tra tính chất vật lý, cơ học gỗ

2.4.3. Thử nghiệm độ bền sinh học của gỗ

2.4.4. Chụp ảnh cấu tạo hiển vi

2.4.5. Quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố và xử lý số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Sự thay đổi tính chất vật lý của gỗ biến tính nhiệt

3.1.1. Khối lượng riêng và độ hao hụt khối lượng riêng của gỗ

3.1.2. Tính hút ẩm của gỗ

3.1.3. Tính hút nước của gỗ. Độ ổn định kích thước của gỗ

3.2. Sự thay đổi một số tính chất cơ học của gỗ biến tính nhiệt

3.2.1. Độ bền uốn tĩnh và mức độ giảm độ bền uốn tĩnh của gỗ

3.2.2. Độ bền nén dọc thớ và mức độ thay đổi độ bền nén dọc thớ của gỗ

3.2.3. Giải thích nguyên nhân thay đổi tính chất cơ học của gỗ biến tính nhiệt

3.3. Sự thay đổi màu sắc của gỗ biến tính nhiệt

3.3.1. Màu sắc gỗ biến tính nhiệt

3.3.2. Mức độ thay đổi màu sắc của gỗ biến tính nhiệt

3.3.3. So sánh màu sắc gỗ biến tính nhiệt với một số loại gỗ quý

3.4. Độ bền sinh học của gỗ biến tính nhiệt

3.4.1. Khả năng kháng nấm của gỗ biến tính nhiệt

3.4.2. Khả năng kháng mối của gỗ biến tính nhiệt

3.5. Ảnh hưởng của biến tính nhiệt đến cấu tạo hiển vi của gỗ

3.6. Xác định chế độ biến tính nhiệt hợp lý cho ba loại gỗ đã chọn

3.6.1. Mô hình tương quan đa yếu tố

3.6.2. Giải bài toán tối ưu xác định thông số công nghệ biến tính nhiệt

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Công nghệ biến tính gỗ và ứng dụng

Công nghệ biến tính gỗ là một phương pháp xử lý gỗ bằng nhiệt độ cao, không sử dụng hóa chất, nhằm cải thiện các tính chất vật lý và cơ học của gỗ. Biến tính nhiệt cho gỗ đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt trong sản xuất đồ nội thất cao cấp và kiến trúc cảnh quan. Gỗ Việt Nam, với đa dạng loài và tiềm năng kinh tế, là đối tượng nghiên cứu chính của luận án này. Công nghệ này không chỉ giúp nâng cao chất lượng gỗ mà còn thân thiện với môi trường, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững.

1.1. Công nghệ biến tính gỗ

Công nghệ biến tính gỗ bao gồm các bước: làm nóng, sấy gỗ, gia nhiệt, biến tính ở nhiệt độ từ 170°C đến 210°C, và làm nguội. Quá trình này giúp cải thiện độ ổn định kích thước, khả năng chống ẩm, và độ bền sinh học của gỗ. Gỗ biến tính nhiệt có thể được sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt mà không cần xử lý hóa chất.

1.2. Ứng dụng công nghệ gỗ

Ứng dụng công nghệ gỗ trong sản xuất đồ nội thất và kiến trúc đã chứng minh hiệu quả kinh tế và thẩm mỹ. Gỗ chịu nhiệt và gỗ bền vững là những sản phẩm được ưa chuộng nhờ khả năng chống mối mọt và độ bền cao. Gỗ công nghiệp và gỗ tự nhiên đều có thể được biến tính để đáp ứng nhu cầu thị trường.

II. Tính chất gỗ biến tính nhiệt

Tính chất gỗ biến tính được cải thiện đáng kể sau quá trình xử lý nhiệt. Gỗ chịu nhiệt có độ ổn định kích thước cao, khả năng chống ẩm và chống mối mọt tốt hơn so với gỗ thông thường. Gỗ chất lượng cao sau biến tính có thể sử dụng trong các công trình ngoài trời và nội thất cao cấp.

2.1. Tính chất vật lý

Tính chất vật lý của gỗ biến tính bao gồm độ ổn định kích thước, khả năng chống ẩm, và độ bền sinh học. Gỗ biến tính nhiệt có độ ẩm thăng bằng thấp (6-8%) và hiệu quả cách ẩm cao hơn 50% so với gỗ không biến tính. Độ trương nở thể tích của gỗ cũng giảm đáng kể.

2.2. Tính chất cơ học

Tính chất cơ học của gỗ biến tính có sự thay đổi rõ rệt. Độ bền uốn tĩnh giảm từ 30-40%, trong khi độ bền nén dọc thớ tăng ở một số loại gỗ. Gỗ chống mối mọt và gỗ chống nấm mốc là những ưu điểm nổi bật của gỗ biến tính nhiệt.

III. Nghiên cứu và ứng dụng gỗ Việt Nam

Nghiên cứu công nghệ biến tính nhiệt cho gỗ Việt Nam tập trung vào ba loại gỗ chính: Thông ba lá, Bạch tùng, và Cao su. Kết quả nghiên cứu cho thấy, gỗ biến tính nhiệt của các loại gỗ này có tính chất được cải thiện rõ rệt, phù hợp với điều kiện môi trường trong nhà và ngoài trời.

3.1. Gỗ Thông ba lá

Gỗ Thông ba lá sau biến tính có độ ổn định kích thước tăng từ 12-40%, khả năng chống ẩm và chống mối mọt được cải thiện đáng kể. Màu sắc gỗ trở nên sẫm hơn, tương tự các loại gỗ quý của Việt Nam.

3.2. Gỗ Cao su

Gỗ Cao su biến tính có độ bền nén dọc thớ tăng, độ ổn định kích thước dao động từ 30-50%. Gỗ này phù hợp cho các ứng dụng nội thất và ngoại thất nhờ khả năng chống ẩm và chống mối mọt cao.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu công nghệ biến tính nhiệt cho một số loài gỗ Việt Nam