Đặt vấn đề Như chúng ta đã biết gỗ đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người và là một mặt hàng, nguyên liệu truyền thống được Việt Nam sử dụng, buôn bán từ rất lâu ở nhiều địa phương khác nhau như: Bắc Kạn, Thái Nguyên, Tây Nguyên,…… Gỗ thường được sử dụng để làm đồ nội thất, trong các công trình xây dựng, đóng thuyền. Tùy vào từng loại gỗ mà có mục đích sử dụng khác nhau. Việt Nam phân bố thành 3 vùng: miền Bắc có khí hậu cận nhiệt đới ẩm, miền Trung mang đặc điểm khí hậu gió mùa, trong khi miền Nam nằm trong vùng nhiệt đới xavan. Khí hậu Việt Nam có độ ẩm tương đối trung bình 84- 100% cả năm.
Lượng mưa cả năm ở mọi vùng đều lớn, dao động từ 120- 300 centimet. Chính vì có một khí hậu đặc trưng như vậy mà Việt Nam có sự đa dạng và phong phú về thành phần loài lớn. Do đó đặc điểm cấu tạo và tính chất cơ lý của gỗ cùng một loài cũng khác nhau theo đặc điểm khí hậu và địa lý. Dựa vào đặc điểm, tính chất cấu tạo của gỗ mà chúng ta có hướng sử dụng khác nhau như: gỗ có vân thớ đẹp và dễ quan sát thì được sử dụng chủ yếu là đóng đồ, tủ, bàn ghế, nội thất trang trí trong nhà….
Gỗ cứng, cường độ chịu lực cao thì được sử dụng làm vật liệu xây dựng, cột chống, trụ mỏ…. Còn đối với công nghiệp giấy thì đòi hỏi gỗ phải mềm, có cấu tạo dạng sợi và tỷ lệ xenlulo cao. Cây Re hương thuộc họ long não (Lauraceae) là một loại cây thân gỗ, cao 10- 25m, đường kính thân 0,4- 0,6m hay hơn nữa. vỏ màu nâu, dày 0,3- 0,5cm.
Gỗ tốt không bị mục, dùng trong xây dựng và đóng đồ dùng gia đình. Lá, gỗ thân và nhất là gỗ và rễ chứa tinh dầu có giá trị. e 2 Xuất phát từ vấn đề trên, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý và định hướng sử dụng của gỗ Re hương (Cinnamomum parthenoxylon (Jack) Meissn, 1864)”. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định cấu tạo, tính chất vật lý, cơ học chủ yếu của gỗ Re hương ở rừng tự nhiên Việt Nam.
- Trên cơ sở phân tích đặc điểm cấu tạo và tính chất của gỗ Re hương và định hướng sử dụng nguồn nguyên liệu này trong công nghệ chế biến gỗ và đánh giá được hướng sử dụng có hiệu quả nhất cho loài cây này. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa về mặt khoa học Đề tài là cơ sở khoa học cho việc nhận biết cấu tạo, đặc điểm và tính chất cơ lý của gỗ cây Re hương và định hướng sử dụng cho loại gỗ này. Ý nghĩa về mặt thực tiễn - Xác định được hướng sử dụng của gỗ.
- Giúp cho kiểm lâm trong việc nhận biết loại gỗ và đưa ra mức phạt đúng mức với những hành vi vi phạm liên quan tới gỗ. e 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học 2. Các đặc điểm cấu tạo của gỗ (Nguyễn Việt Hưng, 2012)[8] 2.
Mạch gỗ Là tổ chức của nhiều tế bào mạch gỗ nối tiếp nhau thành ống dài sắp xếp theo chiều dọc thân cây. Đây là loại tế bào vách dày có kích thước lớn nhất nên dễ quan sát nhất. Mạch gỗ chỉ có ở gỗ lá rộng, chiếm một tỷ lệ khá lớn, trung bình từ 20-30 % thể tích gỗ. Tỷ lệ mạch gỗ nhiều hay ít tùy thuộc vào loại cây, tuổi, gỗ sớm, gỗ muộn và điều kiện sinh trưởng.
Vai trò của mạch gỗ trong thân cây là dẫn truyền nhựa nguyên từ rễ lên lá, lỗ thông ngang trên vách tế bào mạch gỗ nằm cạnh nhau có vai trò dẫn truyền nước, chất dinh dưỡng theo chiều ngang thân cây. Sau khi chặt hạ, mạch gỗ và lỗ thông ngang trên mạch làm nhiệm vụ lưu thông nước trong gỗ làm cho gỗ chóng khô. Trong việc bảo quản gỗ, mạch gỗ có tác dụng làm cho thuốc thấm sâu và nhanh, lỗ thông ngang có tác dụng vận chuyển thuốc ngấm theo chiều ngang. Mạch gỗ là một trong những tiêu chuẩn quan trọng trong việc nhận mặt gỗ, là yếu tố làm giảm tính chất cơ lý của gỗ lá rộng.
Một số loại cây trong mạch gỗ có thể bít. Thể bít làm cho gỗ khó thấm thuốc bảo quản nhưng phần này có tác dụng chống lại sâu nấm phá hoại. Một số loại gỗ có chứa chất kết tinh trong mạch gỗ. * Các hình thức phân bố của lỗ mạch - Mạch xếp vòng: Trong phạm vi mỗi vòng năm, các lỗ mạch ở phần gỗ sớm có đường kính lớn xếp thành vòng tròn đồng tâm vây quanh tuỷ, còn ở phần gỗ muộn nhỏ, nằm rải rác và phân tán.
Ở nước ta hình thức này rất ít chỉ thấy ở xoan ta, tếch và một ít loại gỗ khác. Mạch gỗ xếp vòng - Mạch phân tán: Lỗ mạch ở phần gỗ sớm và gỗ muộn to nhỏ gần như nhau nằm phân tán rải rác. Đây là hình thức phổ biến ở gỗ nước ta. Mạch gỗ xếp phân tán - Mạch vừa xếp vòng vừa phân tán (trung gian): ở phần gỗ sớm lỗ mạch lớn hơn phần gỗ muộn và có xu hướng xếp thành vòng, càng ra đến phần gỗ muộn lỗ mạch bé dần và phân tán.
Các loại gỗ bồ hòn, thôi ba, xoan nhừ…. có loại hình thức phân bố này. Mạch gỗ xếp trung gian * Các hình thức tụ hợp lỗ mạch - Mạch đơn: Từng lỗ mạch nằm đơn độc, rải rác, phân tán, không có liên hệ gì với các lỗ mạch khác. Các loại gỗ bạch đàn, hà nu, táu mật …v.v… có thể xem là gỗ có lỗ mạch đơn phân tán.
- Mạch kép: Hai hoặc nhiều lỗ mạch nằm sát cạnh nhau, các lỗ mạch ở giữa thường bị ép dẹt, làm cho lỗ mạch kép giống như một lỗ mạch đơn chia thành nhiều ngăn. Mạch kép đa số xếp theo hướng xuyên tâm: gỗ gáo, ba soi…vv… có mạch kép (2 ÷ 4) lỗ, chua khét có mạch kép (2 ÷ 6) lỗ. - Mạch nhóm: Từ 3 lỗ mạch trở lên, tụ hợp thành nhóm nhỏ. Hình thức này rất ít thấy ở gỗ nước ta.
- Mạch dây: Nhiều lỗ mạch nằm sát nhau, kéo dài thành dây, hoặc nằm gần nhau nhưng có xu hướng kéo dài thành dây theo hướng xuyên tâm hoặc tiếp tuyến. + Mạch dây xuyên tâm, có thể kéo dài thành hàng song song với tia gỗ, hoặc lượn qua lại như ở gỗ sến mật, thành ngạnh, đỏ ngọn, các loại giẻ hoặc có xu hướng đan thành màng lưới. e 6 + Mạch dây tiếp tuyến, thường xếp thành vòng gián đoạn hoặc liên tục lượn vòng quanh tuỷ ở một số lớn loại gỗ thuộc họ đinh. Các hình thức tụ hợp của lỗ mạch a- Tụ hợp đơn, b- tụ hợp kép, c- tụ hợp nhóm, d- tụ hợp dây xuyên tâm, e- tụ hợp dây tiếp tuyến 2.
Sợi gỗ Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên gỗ lá rộng, chiếm tỷ lệ trung bình là 50 % thể tích gỗ. Sợi gỗ giữ vai trò cơ học làm cho cây đứng vững, vì thế vách tế bào càng dày, ruột càng bé thì cường độ gỗ càng cao. Trong công nghệ, đặc biệt là công nghệ sản xuất bột giấy và giấy người ta quan tâm tới một số thông số sau của sợi gỗ. e 7 Chiều dài sợi: Có ảnh hưởng khác nhau đến cường độ của giấy, nếu ký hiệu chiều dài sợi là L thì: Cường độ xé của giấy tỷ lệ thuận với (L)1,5.
Cường độ bục của giấy tỷ lệ thuận với (L)1,0. Cường độ đứt của giấy tỷ lệ thuận với (L)0,5. Cường độ gấp của giấy tỷ lệ thuận với (L)0,5. Tỷ lệ chiều dài/chiều rộng sợi: Tỷ lệ này lớn có nghĩa là các sợi dễ dàng đan xen vào nhau, giấy sản xuất ra sẽ có cường độ cao.
Trong sản xuất giấy và bột giấy yêu cầu tỷ lệ này >50. Chiều dày vách tế bào của sợi gỗ: Vách tế bào càng mỏng báo hiệu cường độ gấp của giấy sẽ cao. Để đánh giá chính xác, người ta dùng tỷ lệ giữa chiều dày vách tế bào sợi gỗ và đường kính ruột của tế bào sợi gỗ, ký hiệu 2W/D. Trong đó W chiều dày của một bên vách tế bào, D đường kính ruột tế bào.
- Nếu sợi gỗ có tỷ lệ (2W/D) <1 thì nguyên liệu dùng để sản xuất bột giấy rất tốt. - Nếu sợi gỗ có tỷ lệ (2W/D) =1 thì nguyên liệu dùng để sản xuất bột giấy tốt. - Nếu sợi gỗ có tỷ lệ (2W/D >1 thì không dùng loại nguyên liệu này để sản xuất giấy và bột giấy [43]. Trong trường hợp tế bào sợi gỗ có vách mỏng, đường kính ruột lớn thì sợi sẽ mềm, dẻo dai, dễ bị ép, mặt tiếp xúc giữa các sợi lớn, giấy có độ chặt giữa các sợi, khi xeo bề mặt giấy bóng, nhẵn, trừ cường độ xé còn các cường độ khác đều cao.
Độ thô của sợi: Phản ánh khối lượng của một đơn vị chiều dài sợi, được đo bằng số mg/100 mm sợi khô. Độ thô của sợi có liên quan đến đường kính ruột tế bào, chiều dày vách tế bào, khối lượng thể tích vách tế bào, đường kính trung bình tế bào sợi. Nếu chiều rộng của sợi cố định lại thì vách tế bào sợi thô sẽ dày, độ dãn dài của sợi thô lớn, tính dẻo kém, không dễ bị ép bẹp, e 8 diện tích tiếp xúc giữa các sợi với nhau nhỏ gây ảnh hưởng đến sự kết hợp giữa các sợi với nhau. Với sợi thô khi sản xuất giấy, độ đồng đều kém, độ xốp, độ thấu khí, độ thô tương đối lớn, cường độ xé cao, các cường độ khác thấp.
Với nguyên liệu có sợi thô dùng để sản xuất những loại bao bì như vỏ bao xi măng, giấy catton cần cường độ xé cao, độ thấu khí lớn, không phù hợp với sản xuất giấy mỏng, giấy viết. Tế bào mô mềm Là những tế bào vách mỏng làm nhiệm vụ dự trữ chất dinh dưỡng trong cây. Loại tế bào này chiếm tỷ lệ 2-15 % thể tích của gỗ. Nếu tế bào mô mềm phát triển thì cường độ gỗ giảm xuống đồng thời gỗ dễ bị sâu nấm phá hoại.
Tia gỗ Tia gỗ lá rộng hoàn toàn do tế bào mô mềm cấu tạo nên. Tia gỗ lá rộng chiếm 10 -15 % thể tích, có loại chiếm tới 20-30% thể tích. Tia gỗ gây ra nghiêng thớ đối với tất cả các tế bào xếp dọc thân cây. Tia gỗ càng rộng, càng lớn làm cho gỗ nghiêng thớ càng nhiều.
Thực nghiệm đã chứng minh tia gỗ càng nhiều thì sự chênh lệch về sức co dãn giữa hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến càng lớn. Đây cũng là nguyên nhân gây ra nứt nẻ gỗ.