Ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và chất chậm cháy mono ammonium phosphate đến một số tính chất vật lý của gỗ bạch đàn urophylla

TÓM TẮT

Bạch đàn urophylla (Eucalyptus urophylla) đượ c xá c đị nh là mộ t trong cá c loà i

cây trồ ng rừ ng chủ lự c hiệ n nay ở Việ t Nam ; thự c tế sử dụ ng gỗ B ạch đà n

urophylla chưa tương xứ ng vớ i tiề m năng nguồ n nguyên liệ u nà y . Khắ c phụ c

các hạ n chế hiệ n nay củ a gỗ B ạch đàn urophylla để sử dụng dưới dạng gỗ xẻ

làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc là góp phần nâng cao chuỗi giá trị sản phẩm

rừ ng trồ ng B ạch đàn urophylla và tăng thu nhập cho người trồng rừng . Bằ ng

các giải pháp xử lý thủy nhiệt kết hợp xử lý chậ m cháy cho gỗ xẻ B ạch đàn

urophylla, mộ t số tí nh chấ t vậ t lý của gỗ Bạch đàn urophylla đã được cải thiện,

đá p ứ ng yêu cầ u nguyên liệ u cho sả n xuấ t đồ mộ c . Ở chế độ xử lý thủy nhiệ t

(nhiệ t độ 1500C, thờ i gian xử lý 4 giờ ), kế t hợ p xử lý hóa chất Mono amonium

phosphate nồ ng độ 12%, gỗ Bạ ch đà n urophylla đạ t hệ số chố ng trương nở

20,53%, hiệ u suấ t chố ng hú t nướ c đạ t 10,18%, mứ c độ tổ n hao khố i lượ ng đạ t

7,5%. Các chỉ tiêu này đều đạt tốt hơn so với mẫu đối chứng không xử lý

pdf 8 trang phuongnguyen 820
Bạn đang xem tài liệu "Ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và chất chậm cháy mono ammonium phosphate đến một số tính chất vật lý của gỗ bạch đàn urophylla", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và chất chậm cháy mono ammonium phosphate đến một số tính chất vật lý của gỗ bạch đàn urophylla

Ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và chất chậm cháy mono ammonium phosphate đến một số tính chất vật lý của gỗ bạch đàn urophylla
Tạp chí KHLN 1/2014 (3231 - 3238) 
©: Viện KHLNVN - VAFS 
ISSN: 1859 - 0373 Đăng tải tại: www.vafs.gov.vn 
 3231 
ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ THỦY NHIỆT VÀ CHẤT CHẬM CHÁY 
MONO AMMONIUM PHOSPHATE ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ 
CỦA GỖ BẠCH ĐÀN UROPHYLLA 
Nguyễn Thanh Tùng, Đặng Đức Việt, Đỗ Vũ Thắng 
Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 
Từ khóa: Bạch đàn 
Urophylla, chậm cháy, 
ổn định kích thước, 
thủy nhiệt. 
TÓM TẮT 
Bạch đàn urophylla (Eucalyptus urophylla) được xác định là một trong các loài 
cây trồng rừng chủ lực hiện nay ở Việ t Nam ; thực tế sử dụng gỗ B ạch đàn 
urophylla chưa tương xứng với tiềm năng nguồn nguyên liệu này . Khắc phục 
các hạn chế hiện nay của gỗ B ạch đàn urophylla để sử dụng dưới dạng gỗ xẻ 
làm nguyên liệu sản xuất đồ mộc là góp phần nâng cao chuỗi giá trị sản phẩm 
rừng trồng B ạch đàn urophylla và tăng thu nhập cho người trồng rừng . Bằng 
các giải pháp xử lý thủy nhiệt kết hợp xử lý chậm cháy cho gỗ xẻ B ạch đàn 
urophylla, một số tính chất vật lý của gỗ Bạch đàn urophylla đã được cải thiện, 
đáp ứng yêu cầu nguyên liệu cho sản xuất đồ mộc . Ở chế độ xử lý thủy nhiệt 
(nhiệt độ 1500C, thời gian xử lý 4 giờ), kết hợp xử lý hóa chất Mono amonium 
phosphate nồng độ 12%, gỗ Bạch đàn urophylla đạt hệ số chống trương nở 
20,53%, hiệu suất chống hút nước đạt 10,18%, mức độ tổn hao khối lượng đạt 
7,5%. Các chỉ tiêu này đều đạt tốt hơn so với mẫu đối chứng không xử lý 
Keywords: Eucalyptus 
urophylla, Dimensional 
stability, hydrothermal 
treatment, retardant, 
vacuum - pressure 
impregnation 
Influence of hydrothermal and Mono ammonium Phosphate treatments 
on some physical properties of Eucalyptus urophylla timber 
At present Eucalyptus urophylla species is the one of mail and important 
species for plantation development in Vietnam, actually the timber utilization 
of this species is not corresponded with the potential of this material resource. 
Reducing the defects of Eucalyptus urophylla sawnboard products such as endsplit, 
colapse, shrinkage, surface checks... to use it as a raw material for furniture 
production will contribute to improve the value chain of Eucalyptus urophylla 
plantation product as well as to improve the income of plantation owners. 
Some physical properties of E.urophylla timber to be improved and met the 
requirement of material quality for furniture production by the hydrothermal 
and mono ammonium phosphate treatments. By hydrothermal treatment at 
1500C and 4 hours before high presure soaking in a solusion of Mono amonium 
phosphate 12%; the physical properties of E.urophylla timber is improved with 
the Anti-Swelling Effciency (ASE) at 20.53%; and Water Repellency 
Effectiveness (WRE) at 10.18% and mass loss at 7.5% lower than the untreated 
samples. The results of study has clearly indicated that after hydrothermal 
treatment and MAP impregnation, the fire retardant level and dimensional 
stability went up significantly. 
Tạp chí KHLN 2013 Nguyễn Quang Trung et al., 2014(1) 
 3232 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Bạch đàn urophylla (Eucalyptus urophylla) 
được xác định là một trong các loà i cây trồng 
rừng chủ lực hiện nay ở Việt Nam ; diện tích 
rừng trồng bạch đàn nói chung , Bạch đàn 
urophylla nói riêng ngày càng tăng nhằm cung 
cấp nguyên liệu cho sản xuất giấy , ván nhân 
tạo và cho các chương trình trồng rừng gỗ lớn 
hiện nay của Bộ Nông nghiệp và Phát triển 
nông thôn . Theo số liệu thống kế , diện tích 
rừng trồng bạch đàn ước tính 0,8 triệu hecta 
(Dự án FST 2008/039, 2013) (trong đó chủ 
yếu là Bạch đàn urophylla ). Trong tương lai , 
sản lượng gỗ bạch đàn khai thác ở các khu 
rừng trồng nguyên liệu ngày càng tăng ; tuy 
nhiên Bạch đàn urophylla là loài cây mọc 
nhanh lại được khai thác ở độ tuổi chưa thành 
thục cho sản xuất gỗ xẻ (thông thường chu kì 
kinh doanh rừng trồng Bạch đàn urophylla chỉ 
từ 6-8 năm tuổi ) nên gỗ xẻ từ gỗ Bạch đàn 
urophylla còn tồn tại nhiều bất cập , chưa đáp 
ứng yêu cầu nguyên liệu cho sản xuất đồ mộc: 
gỗ tròn dễ nứt đầu, gỗ xẻ thường bị biến dạng, 
nứt mặt, kích thước không ổn định trong quá 
trình chế biến và sử dụng (Nguyễn Quang 
Trung, 2009). Vì thế , hiện nay gỗ Bạch đàn 
urophylla chủ yếu được dùng cho sản xuất 
dăm gỗ, hoặc làm vật liệu xây dựng dân dụng; 
chất lượng và tỷ lệ sử dụng gỗ Bạch đàn 
urophylla cho sản xuất gỗ xẻ làm đồ mộc còn 
rất thấp . Nâng cao chuỗi giá trị sản phẩm gỗ 
rừng trồng keo và bạch đàn nói chung , Bạch 
đàn urophylla nói riêng là một trong các ưu 
tiên nghiên cứu lâm nghiệp nhằm thực hiện 
mục tiêu tái cơ cấu ngành của Bộ Nông 
nghiệp và Phát triển nông thôn. 
Trên thế giới và ở Việt Nam đã có nhiều công 
trình nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng 
gỗ rừng trồng mọc nhanh , trong đó nâng cao 
độ ổn định kích thước là vấn đề được quan 
tâm trước tiên ; có nhiều giải pháp công nghệ 
xử lý nâng cao độ ổn định kích thước gỗ xẻ , 
trong đó xử lý thủy nhiệt có ưu điểm như : 
nâng cao độ ổn định kích thước ; dễ xử lý , 
không sử dụng hóa chất gây ô nhiễm môi 
trường... Nhưng xử lý thủy nhiệt còn tồn tại 
một số bất cập như làm giảm một số tính chất 
cơ học của gỗ (khối lượng thể tích , độ bền 
uốn tĩnh) khả năng chậm cháy của gỗ giảm.... 
Có nhiều giải pháp nâng cao khả năng chậm 
cháy của gỗ , nhưng chủ yếu là sử dụng hóa 
chất để ngâm tẩm , trong đó Mono amonium 
phosphate (MAP), là một trong các hóa chất 
đã và đang được sử dụng để nâng cao khả 
năng chậm cháy cho gỗ (Đỗ Vũ Thắng, 2011). 
Mono amonium phosphate (MAP) có công 
thức hóa học NH4H2PO4; là chất chống cháy 
thuộc hệ P - N, có nhiệt độ phân giải thấp và 
rất dễ dàng hòa tan trong nước ở nhiệt độ 
thường (tạo dung dịch nồng độ trên 40%). 
Nâng cao một số tí nh chất vật lý của gỗ Bạch 
đàn urophylla (nâng cao độ ổn định kích 
thước và khả năng chậm cháy ) bằng các giải 
pháp xử lý nhiệt và ngâm tẩm MAP là mục 
tiêu của nghiên cứu này . Thông qua kết quả 
kiểm tra mức độ chống trương nở, chống hút 
nước và khả năng chậm cháy của mẫu gỗ ở 
các chế độ xử lý khác nhau , nhằm xác định 
các thông số kĩ thuật của quá trình xử lý , lựa 
chọn chế độ xử lý hợp lí gỗ Bạch đàn 
urophylla. Kết quả nghiên cứu này sẽ là cơ sở 
khoa học để xây dựng quy trình xử lý nâng 
cao tính chất vật lý, nâng cao chất lượng gỗ xẻ 
Bạch đàn urophylla đáp ứng yêu cầu nguyên 
liệu sản xuất đồ mộc ở Việt Nam. 
II. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu 
Gỗ Bạch đàn Eucalyptus urophylla 9 tuổi, 
khai thác tại khu vực Suối Hai - Ba Vì. 
Hóa chất xử lý chậm cháy: mono amoni phốt 
phát (MAP), độ tinh khiết 98%. Mono amonium 
phosphate (MAP - NH4H2PO4) là chất chống 
cháy thuộc hệ P - N, có nhiệt độ phân giải thấp 
và rất dễ dàng hòa tan trong nước ở nhiệt độ 
thường (tạo dung dịch nồng độ trên 40%). 
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 
2.2.1. Phương pháp kế thừa 
Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) Tạp chí KHLN 2013 
 3233 
Kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan 
về xử lý thủy nhiệt (để chọn khoảng nhiệt độ , 
thời g ian xử lý nhiệt) xử lý chậm cháy (để 
chọn khoảng nồng độ và các thông số có liên 
quan) trong bố trí thí nghiệm thực hiện nghiên 
cứu này. 
2.2.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 
Trong nghiên cứu này , chúng tôi sử dụng 
phương pháp quy hoạch thực nghiệm đơn yếu 
tố để đánh giá ảnh hưởng của xử lý hóa chất 
MAP tới khả năng chậm cháy của mẫu gỗ 
Bạch đàn urophylla. 
Quá trình bố trí thí nghiệm như sau: 
Tạo mẫu thí nghiệm 
Mẫu dùng trong thí nghiệm được gia công 
theo quy định của tiêu chuẩn quốc tế ISO 
3129-1975 về yêu cầu và phương pháp tạo 
mẫu. Mẫu sau khi tẩm thuốc chậm cháy được 
sấy đến độ ẩm 12% và gia công thành các 
thanh thử theo tiêu chuẩn: ASTM D 4446-08; 
ASTM D4446-08; ГОСТ 16363-9; Tất cả các 
mẫu (trừ mẫu đối chứng ) được xử lý thủy 
nhiệt theo quy trình sau: 
Quy trình xử lý thủy nhiệt 
Thiết bị xử lý thủy nhiệt: sử dụng thiết bị tại 
Trung tâm Thí nghiệm thực hành của Khoa 
Chế biến lâm sản - Trường Đại học Lâm 
nghiệp. Mã hiệu: Sumpot, hệ thống điều khiển 
PLC, nhiệt độ tối đa: 2300C. 
Chế độ xử lý thủy nhiệt: theo Đào Thanh 
Giang (2011) chúng tôi lựa chọn chế độ xử lý 
thủy nhiệt ở nhiệt độ 1500C trong thời gian 4h. 
Quy trình xử lý: Gỗ tròn được gia công thành 
phôi có kích thước 23 × 72 × 340mm, sấy đến 
độ ẩm 12% và sau đó tiến hành xử lý thủy 
nhiệt theo 2 giai đoạn: 
Giai đoạn 1: Các thanh cơ sở được đưa vào 
thiết bị xử lý thủy nhiệt để tiến hành xử lý ở 
nhiệt độ 1500C trong thời gian 4h. Nhằm hạn 
chế khuyết tật sau quá trình xử lý, sau khi kết 
thúc giai đoạn thủy nhiệt cần để gỗ nguội tự 
nhiên trong môi trường xử lý đến khi có nhiệt 
độ chênh lệch với môi trường bên ngoài 
không quá 30
0C mới lấy mẫu ra để thực hiện 
các bước tiếp theo. 
Giai đoạn 2: Các thanh cơ sở sau khi xử lý 
thủy nhiệt, để ráo nước sau đó đưa vào tủ sấy 
tự động. Nhiệt độ sấy 1500C, thời gian là 4h. 
Xử lý chất chậm cháy 
Thiết bị ngâm tẩm: Thùng tẩm chân không áp 
lực tại phòng NC Bảo quản lâm sản - Viện 
Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; áp lực tẩm 
lớn nhất 1,4 MPa, áp lực hút chân không tối 
đa - 0,1 MPa. 
Chế độ ngâm tẩm : Tham khảo kết quả của Đỗ 
Vũ Thắng (2011) chúng tôi chọn các mức 
nồng độ ngâm tẩm MAP cho mẫu ở các cấp : 
4%, 8%, 12%, 16% và 20%. 
Các bước công nghệ ngâm tẩm mẫu thể hiện 
theo hình 1. 
2.2.3. Phương phá p kiểm tra các tính chất 
vật lý 
Hệ số chống trương nở ASE 
Các bước thực hiện: Mẫu ngâm trong nước 24 
giờ, sau đó đo kích thước. Tiếp theo, đưa mẫu 
vào sấy khô kiệt rồi đo kích thước. Quá trình 
ngâm sấy thực hiện chu kỳ 7 lần. 
Công thức xác định: 
c t
c
a (v) a (v)
ASE(v) 100%,
a (v)
 (%) (1) 
Trong đó: ASE - hệ số chống trương nở, % 
 )(vac - trương nở thể tích trung bình 
của mẫu đối chứng, % 
)(vat - trương nở thể tích trung bình 
của mẫu xử lý, % 
a xác định theo công thức: 
%100
0
0 
V
VV
a s , (%) (2) 
Trong đó: sV - thể tích mẫu sau khi ngâm, cm
3
 0V - thể tích mẫu sau khi sấy, cm
3
 Phương pháp xác định hiệu suất chống hút 
nước WRE 
Tạp chí KHLN 2013 Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) 
 3234 
Quy trình kiểm tra: Mẫu ngâm trong nước 24 
giờ, sau đó cân khối lượng. Tiếp theo, đưa 
mẫu vào sấy khô kiệt rồi cân khối lượng. Quá 
trình ngâm sấy thực hiện chu kỳ 7 lần. 
Công thức xác định: 
%100
1
21 
T
TT
WRE , (%) (3) 
Trong đó: WRE - hiệu suất chống hút nước, % 
 1T - hút nước trung bình của mẫu đối 
chứng, % 
 2T - hút nước trung bình của mẫu xử 
lý, % 
 T xác định theo công thức: 
%100
0
0 
m
mm
T s , (%) (4) 
Trong đó: sm - khối lượng mẫu sau khi ngâm, g 
 0m - khối lượng mẫu khô kiệt, g 
Phương pháp xác định độ tổn hao khối 
lượng mẫu 
Tiêu chuẩn áp dụng: ГОСТ 16363-98: 
Phương pháp xác định hiệu lực chống cháy. 
Độ hao tổn khối lượng mẫu khi cháy gián tiếp 
cho thấy khả năng cháy của vật liệu gỗ, hao 
tổn khối lượng mẫu thử ( m) được xác định 
theo công thức sau: 
%100
1
21 
m
mm
m , (%) (5) 
Trong đó: m1 - Khối lượng ban đầu của mẫu 
thử (g); 
m2 - Khối lượng mẫu thử sau khi đốt (g). 
Kết quả thử nghiệm là giá trị trung bình mtb 
của ít nhất 10 lần thử nghiệm, làm tròn đến 
1%. 
 Theo giá trị mtb, gỗ sau khi xử lý ‎bằng hoá 
chất chống cháy theo bề mặt hoặc chiều sâu 
được phân thành 3 nhóm: 
+ Nhóm I: khó cháy, khi hao tổn khối lượng 
mẫu thử mtb 9%. 
+ Nhóm II: khó bốc cháy, khi hao tổn khối 
lượng mẫu thử 9% < mtb 30%. 
+ Nhóm III: cháy, không đảm bảo hiệu quả 
bảo vệ chống cháy khi mtb > 30%. 
Mẫu gỗ đã xử lý thủy nhiệt 
Hút chân không 
Tăng áp lực 
Giảm áp lực 
Sấy mẫu 
Kiểm tra tính chất 
Cân sấy xác định khối lượng và độ ẩm 
P = -0,1 MPa, thời gian duy trì 30 phút 
Đưa dung dịch chất chống cháy vào bồn tẩm 
theo các cấp nồng độ: 4%, 8%, 12%, 16%, 20% 
P = 0,7 MPa, thời gian duy trì áp lực là 60 phút 
P = 0 MPa, sau đó vớt mẫu và để ráo, 
cân khối lượng mẫu 
T0 = 500C, Wcuối = 12%, 
gia công mẫu theo tiêu chuẩn 
Hệ số trương nở, hiệu suất chống hút nước, 
khả năng chậm cháy 
Bồn tẩm 
Kiểm tra các van, hệ thống bơm, hút 
Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) Tạp chí KHLN 2013 
 3235 
Hình 1. Các bước công nghệ xử lý ngâm tẩm MAP cho mẫu gỗ Bạch đàn urophylla 
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Hệ số chống trƣơng nở ASE của mẫu 
đƣợc xƣ̉ lý thủy nhiệt và xƣ̉ lý MAP ở các 
cấp nồng độ. 
Kết quả thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của 
mẫu được xử lý thủy nhiệt và xử lý MAP ở 
các cấp nồng độ đến hệ số chống trương nở 
được trình bày trong bảng 1 và hình 2. 
Bảng 1. Hệ số chống trương nở của gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt và ngâm tẩm MAP 
Đặc 
trưng 
thống kê 
Nồng độ ngâm tẩm MAP 
Xử lý 
thủy nhiệt 
TN và MAP 
4% 
TN và MAP 
8% 
TN và MAP 
12% 
TN và MAP 
16% 
TN và MAP 
20% 
X 34,88 32,17 27,57 20,53 12,16 5,90 
S 1,26 1,14 0,88 1,10 0,93 0,52 
S% 3,62 3,54 3,19 5,38 7,63 8,88 
P% 1,15 1,12 1,01 1,70 2,41 2,81 
C(95%) 1,17 1,05 0,81 1,02 0,86 0,48 
* Ghi chú: TN (xử lý thủy nhiệt ); TN và MAP (mẫu được xử lý thủy nhiệt và ngâm tẩm MAP ở các cấp nồng độ 
khác nhau). 
Kết quả thí nghiệm cho thấy : mẫu gỗ sau xử 
lý thủy nhiệt có hệ số ASE cao hơn rất nhiều 
so với mẫu đối chứng (mẫu không xử lý ); 
mức độ chống trương nở cao hơn 34,88%. 
Cũng với mẫu đã xử lý thủy nhiệt nhưng được 
ngâm tẩm MAP , khả năng chống trương nở 
giảm dần khi tăng nồng độ hóa chất MAP 
trong dung dịch ngâm tẩm . Mức độ chống 
trương nở giảm dần từ 32,17% đến 5,9% so 
với mẫu đối chứng khi nồng độ MAP trong 
dung dịch tăng từ 4% lên 20%. 
 Hình 2. Biểu đồ ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và nồng độ MAP đến hệ số chống trương nở 
3.2 Hiệu suất chống hút nƣớc WRE của 
mẫu sau xƣ̉ lý thủy nhiệt và xƣ̉ lý MAP ở 
các cấp nồng độ 
Ảnh hưởng của xử lý MAP ở các cấp nồng độ 
với mẫu Bạch đàn urophylla đã xử lý nhiệt 
đến hiệu suất chống hút nước thể hiện trong 
Tạp chí KHLN 2013 Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) 
 3236 
bảng 2 và được minh họa bằng biểu đồ so sánh trong hình 3. 
Bảng 2. Hiệu suất chống hút nước của gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt và MAP 
Đặc trưng 
thống kê 
Nồng độ ngâm tẩm MAP 
Xử lý 
thủy nhiệt 
TN và MAP 4% TN và MAP 8% 
TN và MAP 
12% 
TN và MAP 
16% 
TN và MAP 
20% 
X 19,27 17,03 14,13 10,18 5,38 1,63 
S 0,75 0,80 0,58 0,55 0,36 0,25 
S% 3,90 4,71 4,13 5,42 6,71 15,43 
P% 1,23 1,49 1,31 1,71 2,12 4,88 
C(95%) 0,70 0,74 0,54 0,51 0,33 0,23 
* Ghi chú: TN (xử lý thủy nhiệt); TN và MAP (xử lý thủy nhiệt và ngâm tẩm MAP) 
Hình 3. Biểu đồ ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và nồng độ MAP đến hiệu suất chống hút nước 
Kết quả cho thấy hiệu suất chống hút nước 
của gỗ sau xử lý thủy nhiệt tăng 19,27% so 
với mẫu gỗ đối chứng. Nhưng khả năng chống 
hút nước của mẫu lại giảm dần từ 17,03% (với 
nồng độ MAP là 4%) tới trị số 1,63% ứng với 
nồng độ dung dịch MAP 20%. Hiện tượng 
này có thể được lí giải như sau : Trong quá 
trình xử lý thủy nhiệt cấu trúc gỗ có sự thay 
đổi, microfibrils cellulose được bao quanh bởi 
một hệ thống không đàn hồi do tăng liên kết 
ngang trong khu phức hợp lignin; hemicellulose 
được phân huỷ có chọn lọc và phản ứng thành 
một mạng lưới kỵ nước nên khả năng dãn nở 
của gỗ giảm đi hay nói cách khác tính ổn định 
kích thước gỗ được tăng lên và hiệu suất 
chống hút nước cũng tăng lên . Ngoài ra trong 
giai đoạn sấy khô ở nhiệt độ cao cellulose 
phản ứng với lignin tạo thành lignocellulose. 
Đồng thời trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao 
các nhóm (-OH) trong phân tử cellulose trở 
nên kém linh động hơn nên áp lực của nó với 
nước sẽ yếu đi. Nhưng gỗ sau khi xử lý thủy 
nhiệt được tiếp tục xử lý MAP, một loại muối 
vô cơ tan trong nước và có tính hút ẩm cao vì 
thế gỗ sau xử lý MAP thường có tính hút 
nước cao, độ trương nở lớn hay nói cách khác 
độ chống trương nở thấp , hiệu suất chống hút 
nước không cao . Khả năng chống trương nở 
và chống hút nước phụ thuộc nhiều vào lượng 
MAP được gỗ hấp thụ và kết quả nghiên cứu 
chỉ ra rằng, khi tăng nồng độ MAP trong dung 
dịch tẩm , lượng MAP được gỗ hấp thụ trong 
gỗ tăng lên. 
Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) Tạp chí KHLN 2013 
 3237 
3.3. Ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và 
nồng độ MAP đến khả năng chậm cháy 
của gỗ 
Khả năng chậm cháy của gỗ được đánh giá 
bằng mức độ tổn hao khối lượng của mẫu trong 
các thí nghiệm đánh giá khả năng chậm cháy 
(Độ tổn hao khối lượng càng lớn thì khả năng 
chậm cháy của gỗ càng giảm ). Kết quả thí 
nghiệm trình bày trong bảng 3 và biểu đồ so 
sánh tương quan trong hình 4 (độ hao tổn khối 
lượng của gỗ được thể hiện bằng biểu đồ 3). 
Bảng 3. Độ tổn hao khối lượng của gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt và MAP 
Đặc trưng 
thống kê 
Nồng độ ngâm tẩm MAP 
Không 
xử lý 
Xử lý 
thủy nhiệt 
TN và MAP 
4% 
TN và 
MAP 8% 
TN và MAP 
12% 
TN và MAP 
16% 
TN và MAP 
20% 
X 9,05 12,90 9,76 8,71 7,50 6,73 5,75 
S 0,53 0,70 0,50 0,56 0,61 0,43 0,45 
S% 5,88 5,41 5,09 6,47 8,19 6,45 7,89 
P% 1,86 1,71 1,61 2,05 2,59 2,04 2,49 
C(95%) 0,38 0,50 0,36 0,40 0,44 0,31 0,32 
* Ghi chú: TN (xử lý thủy nhiệt); TN và MAP (xử lý thủy nhiệt và ngâm tẩm MAP). 
Hình 4. Biểu đồ ảnh hưởng của xử lý thủy nhiệt và MAP tới tổn hao khối lượng 
Kết quả kiểm tra mức độ tổn hao khối lượng 
của các mẫu cho thấy : mẫu sau xử lý nhiệt có 
mức tổn hao khối lượng cao nhất (12,9%), 
trong khi mẫu đối chứng chỉ là 9,05%. Nhưng 
tương ứng với nồng độ xử lý MAP tăng dần , 
mẫu sau xử lý thủy nhiệt và xử lý MAP, mức 
tổn hao khối lượng giảm dần từ 9,76% (tương 
ứng nồng độ MAP 4%), đến 5,75% ( tương 
ứng mức nồng độ MAP 20%). Như vậy các 
mẫu được xử lý MAP có khả năng chậm cháy 
tăng dần và từ mức nồng độ MAP tương 
đương 8% trở lên , khả năng chậm cháy của 
mẫu được xử lý đều tốt hơn mẫu đối chứng 
cho thấy gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt độ tổn 
hao khối lượng. Điều này có thể được lí giải 
như sau: các mẫu gỗ sau khi xử lý thủy nhiệt 
độ ẩm thăng bằng của gỗ thấp hơn nhiều so 
với mẫu gỗ không xử lý thủy nhiệt; đó chính 
là những nguyên nhân dẫn đến hiện tượng làm 
tăng khả năng cháy. Nhưng cũng các mẫu sau 
xử lý nhiệt nếu được xử lý MAP, chính các 
thành phần này thấm vào gỗ và bám trên bề 
mặt gỗ đã hút ẩm và thay đổi độ ẩm thăng 
bằng của gỗ theo chiều hướng tăng dần theo 
Tạp chí KHLN 2013 Nguyễn Thanh Tùng et al., 2014(1) 
 3238 
nồng độ MAP; vì thế khả năng chậm cháy của 
gỗ tăng. 
 IV. KẾT LUẬN 
- Gỗ Bạch đàn urophylla sau xử lý nhiệt có độ 
ổn định kích thước cao hơn so với mẫu đối 
chứng (thể hiện qua các chỉ số chống trương 
nở, hiệu suất chống hút nước). 
- Gỗ Bạch đàn urophylla sau xử lý nhiệt, được 
xử lý hóa chất Mono amonium phosphate 
(MAP) có độ ổn định kích thước giả m dần , 
nhưng vẫn cao hơn mẫu đối chứng. 
- Gỗ Bạch dàn urophylla sau xử lý nhiệt , khả 
năng chậm cháy giảm đáng kể (thể hiện qua 
mức tổn hao khối lượng lớn ). Nhưng sau khi 
xử lý MAP cho các mẫu này , khả năng chậm 
cháy tăng lên đ áng kể (thể hiện qua tỷ lệ tổn 
hao khối lượng của mẫu đối chứng là 9,05%, 
giảm xuống còn 5,75% cho mẫu xử lý MAP ở 
nồng độ 20%) 
- Nếu gỗ Bạch đàn urophylla được xử lý 
nhiệt và xử lý chất chậm cháy MAP sẽ đảm 
bảo độ ổn định kích thước cao hơn và khả 
năng chậm cháy cao hơn mẫu đối chứng . 
Mức nồng độ MAP hợp lí được khuyến cáo 
là 12%. Với mức nồng độ này các mẫu sau 
khi xử lý thủy nhiệt đạt hệ số chống trương 
nở ở mức 20,53%; hiệu suất chống hút nước 
10,18% và mức độ tổn hao khối lượng là 
7,5%; tốt hơn so với các mẫu không xử lý 
(đạt mức chậm cháy ở nhóm I theo tiêu 
chuẩn ГОСТ 16363-98). 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Đào Thanh Giang, 2011. Ảnh hưởng của chế độ xử lý thuỷ - nhiệt đến một số tính chất vật lý, cơ học của gỗ 
Bạch đàn (Eucalytus urophylla). Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường ĐH Lâm nghiệp, Hà Nội 
2. Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2006. Bảo quản lâm sản, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 
3. Đỗ Vũ Thắng, 2011. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý hóa chất chậm cháy MAP (mono 
ammonium phosphate) tới một số tính chất của gỗ Bạch đàn (Eucalyptus urophylla, ). Luận văn thạc sỹ kỹ 
thuật, Trường ĐH Lâm nghiệp, Hà Nội 
4. Dự án F ST 2008/039 “Tăng cường sản xuất ván mỏng từ gỗ keo và bạch đàn ở Việt Nam và Australia”. Báo 
cáo đánh giá tiềm năng gỗ keo, bạch đàn ở Việt Nam, 2013. Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 
5. Nguyễn Quang Trung, 2009. Nghiên cứu sử dụng gỗ Bạch đàn đỏ E. Urophylla để sản xuất gỗ xẻ làm đồ mộc. 
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 
6. Bernhard Schartel, 2010. “Phosphorus-based Flame Retardancy Mechanisms—Old Hat or a Starting Point for 
Future Development?”, Materials 2010, 3, 4710-4745. 
7. Beall F. C, Eickner H.W, 1970. “Thermal degradation of wood components”. USDA Forest service research 
paper FPL - 130. 
8. Browne F.L, 1958. “Theories of the combustion of wood and its control”. Report No.2136, U.S. Department of 
Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison, Wisconsin, USA. 
9. Lazaros Tsantaridis, 2003. Reaction to fire performance of wood and other building products, Doctoral Thesis- 
Royal Institute of Technology - Stockholm. 
10. Sweet S.M, Winandy J.E, 1999. “Influence of Degree of polymerization of Cellulose and Hemicellulose on 
strength loss in fire retardant treated Southern Pine”, Holzforschung 5, 311-317. 
Ngƣời thẩm định: TS. Nguyễn Quang Trung 

File đính kèm:

  • pdfanh_huong_cua_xu_ly_thuy_nhiet_va_chat_cham_chay_mono_ammoni.pdf