Bien Tinh Go

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Lêi nãi ®Çu Trong C«ng nghiÖp ChÕ biÕn gç, viÖc nghiªn cøu vÒ Khoa häc gç cã ý nghÜa hÕt søc quan träng. HiÖn nay trªn thÕ giíi viÖc nghiªn cøu vÒ Khoa häc gç kh«ng chØ dõng l¹i ë nghiªn cøu ®Æc ®iÓm sinh trëng, m« t¶ cÊu t¹o th« ®¹i, cÊu t¹o hiÓn vi, c¸c tÝnh chÊt c¬ häc; vËt lý; ho¸ häc, mµ cßn ph¶i nghiªn cøu vÒ ®Þnh híng trong sö dông gç vµo lµm nguyªn liÖu cho ngµnh ChÕ biÕn g×. Bªn c¹nh ®ã, hiÖn nay khi gç mäc nhanh rõng trång ®ang ®îc trång rÊt nhiÒu ë c¸c níc trª thÕ giíi th× xu thÕ nghiªn cøu biÕn tÝnh theo híng thay ®æi tÝnh chÊt gç cã lîi cho ngêi sö dông lµ hÕt søc cÇn thiÕt. Bªn c¹nh nh÷ng u ®iÓm cña gç rõng trång nh sinh trëng nhanh, cã kh¶ n¨ng t¸i sinh tù nhiªn rÊt tèt song kh«ng t¸i sinh tråi ®îc, gç mÒm nhÑ tû träng thÊp h¬n rÊt nhiÒu so víi mét sè loµi gç rõng tù nhiªn. §©y còng lµ lý do mµ mÊy n¨m vÒ tríc gç rõng trång chñ yÕu phôc vô cho s¶n xuÊt bét giÊy, s¶n xuÊt v¸n d¨m, mét sè Ýt ®îc sö dông cho s¶n xuÊt bao b× hoÆc nh÷ng ®å méc kh«ng cã tÝnh thÈm mü cao. BiÕn tÝnh gç lµ qu¸ tr×nh t¸c ®éng ho¸ häc, c¬ häc, nhiÖt häc hoÆc ®ång thêi lµm thay ®æi l¹i cÊu tróc cña gç mµ chñ yÕu lµ t¸c ®éng vµo c¸c nhãm hydroxyl. Qu¸ tr×nh nµy lµm cho c¸c tÝnh chÊt cña gç thay ®æi. C¸c c«ng nghÖ kh¸c nhau cña biÕn tÝnh gç ®· ®îc nghiªn cøu vµ øng dông vµo s¶n xuÊt tõ l©u. Nhng do gi¸ thµnh gç biÕn tÝnh vµ ®ßi hái cña m«i trêng nªn chØ gÇn ®©y nã míi ®îc ¸p dông. C«ng nghÖ biÕn tÝnh gç (kh«ng ®éc h¹i) ®ang lµ mét xu thÕ ®ßi hái cÇn ®îc nghiªn cøu vµ ¸p dông.

1

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

BiÕn tÝnh gç cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ë c¸c níc ph¸t triÓn nh Mü, NhËt,

Nga, PhÇn Lan

®ang sö dông c¸c ph¬ng ph¸p biÕn tÝnh sau: nhiÖt c¬, ho¸ c¬, ho¸ häc, nhiÖt ho¸, bøc x¹-ho¸ häc. BiÕn tÝnh gç theo hai xu híng chñ yÕu: nÐn chÆt vµ kh«ng nÐn chÆt. Mét sè lo¹i h×nh biÕn tÝnh; ng©m tÈm, gç Ðp líp, gç nÐn, gç t¨ng tû träng, polyme ho¸. Víi môc ®Ých cung cÊp cho b¹n ®äc mét sè kiÕn thøc vÒ biÕn tÝnh gç, nhãm chóng t«i biªn dÞch tµi liÖu sau: “N©ng cao chÊt lîng gç theo híng biÕn tÝnh”

2

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Ch¬ng 1 Cêng ®é ho¸ gç Dïng ph¬ng ph¸p vËt lý, ho¸ häc hay kiªm dông c¶ hai lo¹i ®Ó xö lý gç, lµm cho chÊt xö lý thÊm ®äng vµo trong v¸ch tÕ bµo, hoÆc lµm ph¸t sinh mèi liªn kÕt giao nhau gi÷a c¸c thµnh phÇn cña gç, tõ ®ã lµm cho mËt ®é cña gç t¨ng lªn, cêng ®é còng ®îc n©ng cao, nh vËy ®îc gäi lµ cêng ®é ho¸ gç. Ch¼ng h¹n nh: gç ng©m tÈm, gç d¸n Ðp, gç nÐn, gç cøng ho¸ vµ gç Polyme ho¸ tÊt c¶ ®Òu lµ s¶n phÈm cña gç cêng ®é ho¸. Trong ch¬ng nµy sÏ giíi thiÖu kh¸i qu¸t bèn ch¬ng ®Çu, cßn gç Polyme ho¸ ®îc giíi thiÖu trong mét ch¬ng riªng.

1.1. Gç ng©m tÈm Khi gç ®îc ng©m tÈm trong dung dÞch nhùa ph©n tö bËc thÊp tan trong níc, nhùa ®îc khuyÕt t¸n vµo v¸ch tÕ bµo gç ®ång thêi lµm cho gç t¨ng dung träng, qua sÊy kh« gi¶i phãng níc, nhùa do bÞ t¸c ®éng nhiÖt mµ cøng ho¸, trë thµnh cao ph©n tö kh«ng tan trong níc, gç ®îc xö lý nh vËy ®îc gäi lµ ng©m tÈm gç.

1.1.1. Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o gç ng©m tÈm 1.1.1.1. Kh¸i qu¸t vÒ nhùa ng©m tÈm Tríc m¾t cã rÊt nhiÒu lo¹i nhùa kh¸c nhau hoµn toµn cã thÓ ®a tô trong v¸ch tÕ bµo gç, nh vËy nhùa Phenol - formaldehyde, Ure - formaldehyde, Furylcarbinol, Resorcin. Trong ®ã ®¹t kÕt qu¶ mÜ m·n nhÊt lµ nhùa Phenol - formaldehyde, do nã cã tÝnh chèng l·o ho¸ vµ chèng co rót tèt h¬n khi dïng nhùa Ure formaldehyde, u ®iÓm tæn thÊt lîng ho¸ chÊt Ýt h¬n so víi nhùa Furylcarbinol. Nhùa Phenol - formaldehyde ®îc dïng ®Ó ng©m tÈm, tríc m¾t lµ nhùa trong giai ®o¹n A, hµm lîng chÊt kh«

3

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

trong ®ã chiÕm tõ 33 - 70%, ®é pH lµ 6.9 – 8.7, khi hµm lîng chÊt lµ 33%, ®é nhít t¬ng ®èi lµ kho¶ng 3.5 – 4.7. 1.1.1.2. C«ng nghÖ t¹o gç ng©m tÈm Khi dïng nhùa ®Ó xö lý s¶n phÈm gç cã kÝch thíc lín, th× sù ph©n bæ nhùa bªn trong s¶n phÈm gç rÊt khã ®¹t ®îc sù ®ång ®Òu. Tríc m¾t, ®a sè gç ng©m tÈm ®Òu ®îc chÕ t¹o bëi sù nÐn Ðp liªn kÕt c¸c tÊm v¸n máng ®· ®îc ng©m tÈm. (1). Ng©m v¸n máng C¨n cø vµo ®é dµy v¸n máng vµ yªu cÇu ng©m tÈm mµ cã thÓ sö dông c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó xö lý. §Ó chÕ t¹o v¸n máng dïng cho ®å méc v¸n ít cã ®é dµy lµ 0,8 mm hoÆc chiÒu dµy cã nhá h¬n ®«i chót th× ®Òu ®îc ng©m trong nhùa cã hµm lîng tõ 30 - 60% trong kho¶ng thêi gian tõ 1 – 2giê, lîng nhùa hót vµ khuyÕt t¸n trong v¸n máng vµo kho¶ng 25 - 30% träng lîng kh« cña v¸n. §èi víi v¸n máng dµy, th× thêi gian ng©m tÈm ph¶i dµi, bëi v× thêi gian khuyÕt t¸n tû lÖ víi b×nh ph¬ng chiÒu dµy cña v¸n. KhuyÕt t¸n cña gç ít lµ khi dung dÞch ho¸ häc chui vµo trong gç cÇn ph¶i ®Èy thµnh phÇn níc ra ngoµi, ph¶i lu«n sö dông dung dÞch ho¸ häc míi vµ t¨ng thªm nång ®é cña dung dÞch ho¸ häc. V¸n máng cµng máng vµ ph¼ng th× dung dÞch nhùa dÔ dµng ®îc hót vµo c¸c èng mao qu¶n vµ c¸c v©n thí c¾t ngang gç. Cã thÓ dïng dung dÞch nhùa 60 - 70% th«ng qua 1 ®Õn 2 lÇn tr¸ng keo trªn mÆt m¸y lµ cã thÓ ®¹t ®îc nhùa cÇn thiÕt. §èi víi v¸n máng thí th¼ng chiÒu dµy v¸n dµy, th«ng thêng cÇn ph¶i xö lý cìng bøc. §é dµy v¸n máng 3 mm mµ mËt ®é gç lµ võa, thÊp th× ®é Èm cña nã nªn khèng chÕ trong kho¶ng tõ 20 - 30%, cã thÓ dïng m¸y Ðp trôc l¨n tiÕn hµnh Ðp nÐn xö lý. Khi xö lý, lµm cho v¸n máng th«ng

4

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

qua tõ gi÷a con l¨n trôc nÐn vµ mÆt cña dung dÞch nhùa thÊm, v¸n máng bÞ Ðp nÐn t¹i n¬i tiÕp xóc chØ cßn lµ 1/2 chiÒu dµy v¸n máng. Khi v¸n máng rêi khái con l¨n m¸y Ðp, cã xu híng phôc håi nguyªn tr¹ng chiÒu dµy, lóc nµy nã sÏ hót dung dÞch xö lý vµo trong gç. Xö lý v¸n máng cã chiÒu dµy trªn 16 mm, chñ yÕu sö dông ph¬ng ph¸p xö lý gia ¸p trong thïng xö lý. Ph¬ng ph¸p xö lý tiªu chuÈn lµ ®em v¸n máng ®Æt vµo m¸ng ®· ®æ ®Çy dung dÞch ng©m tÈm 30 - 35%, hai mÆt cña v¸n máng sau khi bÞ thÊm ít nhê c¬ cÊu trî gióp v¸n ®îc xÕp l¹i thµnh chång, phÝa trªn cïng cña ®èng ®îc ®îc nÐn chÆt nh»m xö lý phÇn nhùa trµo ra. Sau ®ã nhê c¬ cÊu con l¨n vËn chuyÓn v¸n máng tõ ®èng gç ®a vµo buång xö lý. C¨n cø vµo sù thÊm thuèc kh¸c nhau cña v¸n máng mµ ®iÒu chØnh ¸p lùc khÝ tõ 0.15 – 1.5MPa. B¶o ®¶m thêi gian trong vßng 10phót – 6giê. §é dµy cña v¸n máng lµ 1.6 mm díi ¸p suÊt 0.2 – 0.3MPa th× thêi gian xö lý lµ 15phót, lîng thuèc ®îc hót vµo b»ng 30% träng lîng b¶n th©n. Cßn víi gç Hoa víi ¸p suÊt 0.53MPa xö lý 2 – 6giê. (2). SÊy kh« v¸n máng V¸n máng qua xö lý nªn ®îc xÕp ®èng che ch¾n cÈn thËn tån tr÷ tõ 1 - 2 ngµy lµm cho nhùa ®îc ph©n bè ®Òu trong gç, sau ®ã sÊy kh«. Tèc ®é sÊy kh« kh«ng ®îc qu¸ lín nh»m phßng ngõa sù chuyÓn dÞch cña nhùa lªn bÒ mÆt v¸n máng. Quy tr×nh c«ng nghÖ hîp lý nªn lµ sÊy kh« díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é 600C trong kho¶ng 8giê hoÆc 720C trong 3giê. Môc ®Ých cña sÊy kh« lµ lo¹i trõ níc mµ kh«ng ®Ó nhùa bÞ ®a tô. V× nh»m ®¶m b¶o cho nhùa ®îc cøng ho¸ mµ nhiÖt ®é trong buång ph¶i

5

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

n©ng ®Õn 950C, sÊy kh« 1 ngµy hoÆc ®em v¸n máng sÊy kh« qua m¸y sÊy víi nhiÖt ®é 1500C trong 1.5giê.

1.1.2. TÝnh chÊt cña gç ng©m tÈm 1.1.2.1. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç ng©m tÈm Mét sè lo¹i gç ng©m tÈm cña Mü qua thÝ nghiÖm ®· chØ râ (nh h×nh 1 - 1) tû lÖ chèng co rót ASE tuú thuéc vµo sù t¨ng lªn cña hµm lîng nhùa trong v¸ch tÕ bµo mµ t¨ng theo, hµm lîng nhùa kho¶ng 35%, ASE ®¹t ®îc gi¸ trÞ lín nhÊt kho¶ng 70%. Tõ h×nh 1 - 1 cã thÓ thÊy tû lÖ chèng co rót khi sö lý ng©m tÈm b»ng nhùa Phenol - formaldehyde th× lín h¬n khi xö lý b»ng nhùa Ure - formaldehyde, ®iÒu nµy lµ do nguyªn nh©n sù hoµ tan cña nhùa Phenol - formaldehyde dÉn ®Õn. 1.1.2.2. Nh÷ng tÝnh chÊt kh¸c cña gç ng©m tÈm Gç ng©m tÈm trong ®iÒu kiÖn mèi mät, axit, c¸ch ®iÖn còng ®îc n©ng lªn râ rÖt. Tuy nhiªn xö lý b»ng nhùa Phenol formaldehyde kh«ng thÓ lµm cho gç thu ®îc tÝnh chÞu níc mü m·n. Nhng nã còng ®· c¶i thiÖn ®é tËp kÕt cña Cacbon, tõ ®ã mµ lµm chËm qu¸ tr×nh ch¸y, râ rµng kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt cña gç ng©m tÈm ®îc n©ng nªn râ rÖt. So s¸nh víi gç nguyªn th× cêng ®é nÐn däc cña gç ng©m tÈm lín h¬n cßn cêng ®é kÐo däc, c¾t däc l¹i gi¶m ®i, tÝnh dÎo dai còng gi¶m, cho nªn kh«ng nªn kh«ng ®îc sö dông vµo nh÷ng trêng hîp cã cêng ®é xung kÝch lín hoÆc yªu cÇu nghiªm kh¾c.

6

ASE (%)

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

H×nh 1 - 1: Quan hÖ gi÷a hµm l­îng nhùa víi %ASE l­îngPhenol nhùa trong gç (%) ®èi víi gç xö Hµm lý b»ng – formaldehyde vµ Ure–

formaldehyde , : Hµm l­îng nhùa Phenol - formaldehyde víi gç V©n sam, Khang thµnh  : Hµm l­îng nhùa Ure - formaldehyde víi gç V©n sam, Khang thµnh

1.1.3. C«ng dông cña gç ng©m tÈm Gç ng©m tÈm chñ yÕu ®îc dïng trong khu«n mÉu « t«, bÒ mÆt cña khu«n mÉu cÇn ®îc lµm thµnh bëi tÊm gç ng©m tÈm hoµn chØnh ®ång thêi yªu cÇu ph¶i ®îc kÕt hîp khÝt ë nh÷ng

7

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®iÒu kiÖn ®é Èm t¬ng ®èi cña m«i trêng kh¸c nhau. Do gç ng©m tÈm cã tÝnh bÒn l©u t¬ng ®èi cao mµ cã thÓ dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c lo¹i vá khu«n Ðp. Mét sè nhµ nghiªn cøu ®· øng dông nhùa Ure - formaldehyde (UFC) ®Ó xö lý gç d¬ng môc nhanh ®· ®a ra c«ng nghÖ c¶i tiÕn víi gç ng©m tÈm. Dung dÞch xö lý chñ yÕu lµ nhùa Ure - formaldehyde, cã cho thªm Ure vµ mét Ýt Vinylactate vµ mét Ýt chÊt ®ãng r¾n gèc axit. Hµm lîng kh« cña dung dÞch xö lý kho¶ng 63%, tû träng 1.2; ®é nhít 14 gi©y (BZ4 200C), gç ®îc ng©m tÈm trong ch©n kh«ng víi nhiÖt ®é 500C trong kho¶ng thêi gian 4giê sau ®ã n©ng ®Õn 1100C tiÕn hµnh cøng ho¸ trong 1giê. KÕt qu¶ nghiªn cøu ®îc chØ ra ë b¶ng 1 - 1. Tõ b¶ng cho thÊy c¸c tÝnh chÊt vµ chØ tiªu vËt lý c¬ häc cña gç ng©m tÈm ®Òu cao h¬n so víi gç nguyªn trong ®ã tÝnh kh¸ng xung kÝch ®îc n©ng cao do dÞch ng©m tÈm cã cho thªm Vinylacetate, dÉn ®Õn sù c¶i thiÖn tÝnh dßn cña gç ®îc xö lý. TÝnh æn ®Þnh vÒ kÝch thíc vµ chèng chÞu môc mät còng cao h¬n so víi gç nguyªn, gç ng©m tÈm mµu nh¹t, cã thÓ trang søc, cã thÓ sö dông trong kiÕn tróc. B¶ng 1 - 1: So s¸nh tÝnh n¨ng c¬ häc cña gç nguyªn so víi gç ng©m tÈm UFC

H¹ng môc Cêng ®é kÐo däc (MPa) M« ®un ®µn håi uèn (MPa) Cêng ®é uèn (MPa) DÎo xung kÝch (kJ/m2) MÆt ®Çu MÆt tiÕp

Gç

Gç ng©m tÈm (% cña WPG) 20 30 40

nguyªn 30.6

38.6

42.9

46.0

7.4

9.1

9.6

10.2

58.2 20.8 30.7 24.4

60.9 28.8 47.9 26.0

64.2 22.2 57.9 27.6

67.8 17.6 60.1 28.9

tuyÕn

8

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

MÆt xuyªn §é

t©m

21.1

22.6

22.4

23.1

cøng

1.2. gç d¸n Ðp LÊy nhùa Paraffin ®a tô trong giai ®o¹n ®Çu cho khuyÕt t¸n vµo trong v¸ch tÕ bµo cña v¸n máng, lµm cho gç t¨ng kh¶ n¨ng dÎo cña gç. Díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng lµm cho nhùa ®ãng r¾n ®Ó sÊy kh« v¸n máng vµ xÕp thµnh ph«i ®îc Ðp díi ¸p suÊt cao ¸p (69 - 196MPa), vµ nhiÖt ®é cao (120 - 1500C), s¶n phÈm ®ã ®îc gäi lµ Gç d¸n Ðp, hoÆc gäi lµ Gç Ðp líp cøng. Sau khi gç xö lý ®îc nÐn Ðp, mËt ®é cã thÓ ®¹t ®Õn 1.2 – 1.3 g/cm3, khi cïng tiÕn hµnh t¨ng ¸p vµ nhiÖt ®é, ®é nÐn Ðp cña v¸n nhanh h¬n sù ®ãng r¾n cña nhùa do ®ã trong qu¸ tr×nh nÐn Ðp mµng keo sÏ kh«ng bÞ ph¸ ho¹i. Nã còng gièng nh gç ng©m tÈm ®Òu bÞ ng©m tÈm nhùa, cßn ®iÒu kh¸c lµ t¨ng thªm xö lý nÐn Ðp. Do ®ã, nã lµ vËt liÖu cã cêng ®é lín vµ mËt ®é lín.

1.2.1. Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o gç d¸n Ðp 1.2.1.1. Nhùa ng©m tÈm C¸c lo¹i nhùa nãng r¾n kh¸c dïng lµm nhùa ng©m tÈm ®Òu kh«ng tèt b»ng nhùa Phenol - formaldehyde. Trong s¶n xuÊt dïng hai lo¹i nhùa Phenol - formaldehyde ®Ó chÕ t¹o gç d¸n Ðp. Mét lo¹i lµ nhùa tan trong níc, ®é ®a tô thÊp, cã thÓ thÊm, khuyÕch t¸n nhùa rÊt triÖt ®Ó vµo Celluloze, ®é æn ®Þnh kÝch thíc cña s¶n phÈm t¬ng ®èi tèt, nhng cêng ®é kh¸ng xung kÝch thÊp; Mét lo¹i kh¸c lµ ®é ®a tô t¬ng ®èi cao, khi sö dông ph¶i hoµ tan trong dung m«i, lo¹i nhùa nµy lµm tr¬ng gi¶n Celluloze kh«ng ®îc nh cña lo¹i nhùa tan trong níc, nªn tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc kÐm nhng tÝnh kh¸ng xung kÝch t¬ng ®èi tèt.

9

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Cã thÓ c¨n cø vµo c«ng dông, yªu cÇu tÝnh n¨ng cÇn cã cña s¶n phÈm mµ lùa chän lo¹i nhùa ng©m tÈm. 1.2.1.2. C«ng nghÖ chÕ t¹o gç d¸n Ðp Dïng gç nguyªn chÕ t¹o gç d¸n Ðp rÊt khã kh¨n, kh«ng chØ khã kh¨n khi thÊm nhùa, mµ khi ®em vµo c«ng ®o¹n sÊy kh« tiÕp sau ®ã khã b¶o ®¶m gi÷ cho nhùa n»m trong giai ®o¹n tiÒn cøng ho¸. Do ®ã víi gç d¸n Ðp nãi chung lµ chØ v¸n máng ®· ®îc xö lý bëi nhùa Phenol - formaldehyde mµ d¸n Ðp thµnh s¶n phÈm. Khi hµm lîng nhùa ng©m tÈm cao h¬n 35%, khi Ðp ph¼ng th× gi÷a c¸c líp v¸n máng kh«ng cÇn ph¶i tr¸ng keo, bëi v× gi÷a c¸c líp lîng tr¸ng keo bÞ thÊm ra còng ®ñ ®Ó d¸n dÝnh hai líp víi nhau. Khi Ðp vu«ng gãc, hoÆc hµm lîng nhùa bÐ h¬n 30% th× cÇn ph¶i tr¸ng keo, lîng keo tr¸ng 73g/m2 h¬i thÊp h¬n so víi gi¸ trÞ th«ng thêng. Tr¸ng keo xong, tríc khi xÕp ph«i v¸n ph¶i ®îc sÊy kh« ®Õn ®é Èm tõ 2 - 4%. C«ng viÖc nµy rÊt quan träng, bëi v× ®é Èm th¨ng b»ng cña gç d¸n Ðp trong qu¸ tr×nh sö dông n»m trong kho¶ng ph¹m vi nµy. NÕu ®é Èm qu¸ cao líp mÆt mÊt ®i kh¶ n¨ng co rót, bÒ mÆt chÞu øng suÊt kÐo sÏ lµm cho bÒ mÆt cña gç d¸n Ðp bÞ nøt nÎ. Ng©m tÈm v¸n máng nhiÖt ®é vµ thêi gian ®Ó nã kh« cÇn khèng chÕ ë ®iÒu kiÖn dung dÞch nhùa kh«ng bÞ cøng ho¸, trong buång sÊy ®¹t 550C vµ gi÷ liªn tôc qua ®ªm trong m¸y sÊy díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é 850C thêi gian sÊy lµ 45 phót. ChÕ t¹o gç d¸n Ðp t¬ng ®èi máng th× nhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh r¾n ho¸ vµ nÐn Ðp ë 1500C, thêi gian gia ¸p lµ 10 - 20 phót lµ ®îc. §èi víi chÕ t¹o gç dµy nhiÖt ®é cÇn h¹ ®Õn 1250C nh»m tr¸nh nhiÖt ®é ph¶n øng ph¸ huû ®èi víi nhùa dung dÞch, nÕu kh«ng nhiÖt lîng kh«ng thÓ ph¸t t¸n, nhùa tù nhiªn sÏ ®¹t ®Õn ®iÓm than ho¸. V× thÕ ®é dµy

10

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cña gç d¸n Ðp th«ng thêng kh«ng nªn vît qu¸ 2 cm, khi chÕ t¹o gç d¸n Ðp cã chiÒu dµy lín th× cã thÓ dïng nhiÒu tÊm gç d¸n Ðp máng d¸n Ðp l¹i thµnh liÒn khèi.

1.2.2. TÝnh chÊt cña gç d¸n Ðp (1). TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç d¸n Ðp Do gç d¸n Ðp v× ®· bÞ nÐn l¹i theo ph¬ng cña chiÒu dµy mµ kÝch thíc lóc nµy cña nã ®îc thay ®æi lÊy kÝch thíc chiÒu dµy bÞ nÐn Ðp lµm chuÈn cho nªn tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña nã thÓ hiÖn tèt h¬n so víi gç cha ®îc nÐn Ðp. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc theo chiÒu däc cña nã t¬ng tù nh gç ng©m tÈm, tû sè tr¬ng d·n theo chiÒu dµy lín h¬n so víi gç ng©m tÈm tõ 2 - 3 lÇn. (2). C¸c tÝnh chÊt kh¸c cña gç d¸n Ðp BÒ mÆt cña gç d¸n Ðp cã v©n thí tù nhiªn cã thÓ mµi nh½n, ®¸nh bãng trang søc ®ång thêi rÊt dÔ gia c«ng b»ng c¬ giíi. Gi÷a gç d¸n Ðp víi nhau hoÆc víi gç tù nhiªn ®Òu cã thÓ gia c«ng d¸n dÝnh. Gç d¸n Ðp cã kh¶ n¨ng chèng môc, mèi, hµ x©m thùc ®ôc lç, tÝnh c¸ch ®iÖn cña nã t¬ng tù nh gç ng©m tÈm nhng ®Òu lín h¬n rÊt nhiÒu gç thêng, tÝnh chÞu löa còng ®îc n©ng cao râ rµng. So s¸nh víi gç nguyªn gç ng©m tÈm chØ víi cêng ®é kÐo vµ ®é cøng theo chiÒu thí gç t¬ng ®èi lín, cßn c¸c tÝnh n¨ng c¬ häc kh¸c ®Òu thÊp, nhng nh÷ng chØ tiªu c¬ häc cña gç d¸n Ðp ®a sè ®Òu cao h¬n so víi gç nguyªn, møc ®é t¨ng lªn tû lÖ thuËn víi viÖc gia t¨ng mËt ®é cña gç d¸n Ðp.

1.2.3. C«ng dông cña gç d¸n Ðp Trong thêi gian chiÕn tranh thÕ giíi lÇn thø 2, gç d¸n Ðp ®îc sö dông lµm phÇn gèc cña c¸nh qu¹t m¸y bay hoÆc c¸c lo¹i gèi

11

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®ì cña tµu thuyÒn. Sau chiÕn tranh do gi¸ thµnh s¶n xuÊt qu¸ cao mµ c«ng dông bÞ h¹n chÕ, nãi chung dïng ®Ó lµm khu«n mÉu, van kÑp, thoi dÖt, c¸n dao, tay n¾m cöa, vËt trang søc vµ c«ng nghÖ phÈm.

1.3. Gç nÐn Gç lµ lo¹i vËt liÖu tù nhiªn võa cã tÝnh dÎo võa cã tÝnh ®µn håi, díi ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh nã kh«ng bÞ ph¸ vì kÕt cÊu mµ l¹i bÞ nÐn Ðp l¹i lµm cho mËt ®é t¨ng lªn, tõ ®ã n©ng cao ®îc cêng ®é c¬ häc qua xö lý. Vµo nh÷ng n¨m 30 cña thÕ kû nµy ngêi §øc ®Çu tiªn ®· s¶n xuÊt ra nã. Trªn thÞ trêng ®îc tiªu thô víi th¬ng hiÖu Lignostone, chñ yÕu dïng ®Ó s¶n xuÊt suèt thoi dÖt vµ c¸n c«ng cô. Nhîc ®iÓm cña gç nÐn Ðp lµ kÝch thíc kh«ng æn ®Þnh trong ®iÒu kiÖn Èm ít gç dÔ hót Èm ®µn håi trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu vµ viÖc ng¨n ngõa sù ®µn håi v× thÕ c¬ chÕ cña qu¸ tr×nh nÐn Ðp gç nguyªn nh©n cña sù ®µn håi trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu vµ viÖc ng¨n ngõa sù trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu lµ mét vÊn ®Ò cÇn ®îc nghiªn cøu díi nhiÒu ph¬ng diÖn kh¸c nhau, nhng vÊn ®Ò ®µn håi trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu vÉn kh«ng thÓ kh¾c phôc hoµn toµn.

1.3.1. C¬ chÕ nÐn Ðp gç C¬ chÕ nÐn Ðp gç cã thÓ kh¸i qu¸t nh ba ®iÓm díi ®©y: Thø nhÊt: V× ®Ó n©ng cao cêng ®é vµ tÝnh chÊt c¬ häc cña tÊt c¶ c¸c lo¹i gç, díi tiÒn ®Ò kh«ng lµm ph¸ huû v¸ch tÕ bµo cña gç mµ cã thÓ dïng ph¬ng ph¸p nÐn Ðp lµm t¨ng mËt ®é nh»m n©ng cao mËt ®é cña gç.

12

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

TÝnh chÊt vËt lý vµ ho¸ häc chñ yÕu cña gç kh«ng hoµn toµn ®îc quyÕt ®Þnh bëi loµi c©y. VÝ dô nh mËt ®é cña gç vµo kho¶ng 1.46 g/cm3, dï cho møc ®é phøc t¹p cÊu t¹o gi¶i phÉu cña gç nh thÕ nµo mËt ®é cña gç víi cêng ®é c¬ häc cña nã tån t¹i mét t¬ng quan nhÊt ®Þnh Newlin, Ja vµ Wilfel ®· chØ ra quan hÖ díi ®©y: (1 –1)

σ = a.r n + b

Trong ®ã:

σ: Gi¸ trÞ cêng ®é cña gç a, b: H»ng sè thÝ nghiÖm n: §é nghiªng cña ®êng cong Parabol bËc n r: MËt ®é gç

Do ®ã khi mËt ®é cña gç ®îc t¨ng lªn th× cêng ®é cña gç t¨ng lªn rn lÇn.

13

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Thø hai: MËt ®é nÐn Ðp ph¶i ®îc tiÕn hµnh vu«ng gãc víi chiÒu v©n thí, víi tÊt c¶ c¸c lo¹i gç l¸ kim còng nh l¸ réng ®Òu

Kh«i phôc vÜnh cöu cña gç nÐn

ph¶i nÐn Ðp theo híng xuyªn t©m, duy chØ víi gç c©y l¸ réng

H×nh 1 - 2: Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é Ðp víi kh«i phôc 0 NhiÖt ®é Ðp ( C)

vÜnh cöu tr¹ng th¸i Ðp, víi thêi gian Ðp vµ ®é Èm kh¸c nhau. Gia ¸p ¸p suÊt 13.82 MPa. Gç nÐn 21 líp v¸n máng ®é dµy 1.6 m xÕp song song

14

- §é Èm 6%, thêi gian gia ¸p 5 phót  - §é Èm 6%, thêi gian gia ¸p 30phót

 - §é Èm 9%, thêi gian gia ¸p 30 phót;  - §é Èm 12%, thêi gian gia ¸p 30 phót Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

mµ m¹ch ph©n t¸n th× võa cã thÓ nÐn Ðp theo chiÒu xuyªn t©m còng nh chiÒu tiÕp tuyÕn. §é dµy v¸ch tÕ bµo qua gi¶i phÉu ph©n tö gç mµ kh«ng gièng nhau, do ®ã mµ cêng ®é cña nã còng cã sù sai lÖch; th«ng thêng ph©n tö cña v¸ch tÕ bµo dµy (VÝ nh qu¶n bµo trong líp gç muén cña c©y l¸ kim) cã cêng ®é cao h¬n cña ph©n tö trong v¸ch tÕ bµo máng (vÝ nh qu¶n bµo trong gç sím c©y l¸ kim). C¨n cø vµo gi¶i phÉu ph©n tö gç th× ®Æc trng ph©n bè trªn mÆt c¾t ngang cã thÓ kh¸i qu¸t ph©n tÊt c¶ c¸c lo¹i gç thµnh 2 lo¹i:  - gç c©y l¸ kim vµ gç c©y l¸ réng m¹ch vßng thuéc vÒ lo¹i thø nhÊt. Ph©n tö v¸ch máng cña nã ®Òu ®îc ph©n bè trªn phÇn gç sím cña vßng n¨m, h×nh thµnh mét vßng xèp mÒm, ph©n tö v¸ch dµy hµng n¨m còng h×nh thµnh vßng tæ chøc t¬ng tù - gç muén.  - gç c©y l¸ réng m¹ch ph©n t¸n thuéc vÒ lo¹i thø hai, ph©n tö v¸ch máng còng nh trong v¸ch dµy trªn mÆt c¾t ngang ®îc ph©n bæ t¬ng ®èi ®Òu ®Æn. Thø ba: Gç nÐn Ðp nhÊt thiÕt ph¶i kinh qua xö lý hÊp luéc. §é Èm cña gç vµ nhiÖt ®é cã thÓ xem lµ tÝnh dÎo trong qu¸ tr×nh nÐn Ðp gç, tÝnh dÎo tuú thuéc vµo nhiÖt ®é t¨ng cao mµ t¨ng theo, cßn trong v¸ch tÕ bµo gç lîng níc nhÊt ®Þnh trong ®ã (kh«ng nªn nhá h¬n 6%) cã thÓ lµm gi¶m bít hÖ sè néi ma s¸t trong qu¸ tr×nh biÕn d¹ng nÐn Ðp gç. Do ®ã díi tr¹ng th¸i nhiÖt Èm tÝnh dÎo cña gç cã thÓ ®îc n©ng lªn, c«ng suÊt nÐn Ðp còng kh«ng yªu cÇu lín, lµm gi¶m ®i rÊt nhiÒu kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i tÕ bµo cña gç. Sau khi nÐn Ðp qua sÊy kh« vµ lµm nguéi gç míi trë thµnh vËt liÖu míi.

1.3.2. Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o gç nÐn 1.3.2.1. Nghiªn cøu tû lÖ nÐn Ðp cña gç

15

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Nghiªn cøu quan hÖ, thêi gian nÐn Ðp, ¸p lùc nÐn Ðp, hµm lîng níc, nhiÖt ®é nÐn Ðp vµ tû lÖ håi phôc ®èi víi gç nÐn cña Mü. NÕu tríc khi nÐn Ðp ®é dµy ban ®Çu cña ph«i lµ t, ®é dµy sau khi Ðp lµ tc, ®é dµy håi phôc lín nhÊt cña gç Ðp lµ tr, qu¸ tr×nh ®o ®¹c nh díi ®©y: Gç nÐn ®îc ng©m trong níc cho ®Õn khi ph¬ng nÐn hoµn toµn bÞ ngÊm níc trªn mÉu gç thÊm níc c¾t ngang mét miÕng cã chiÒu dµy 2 mm ph¬i kh« trong kh«ng khÝ, sau khi kh« tiÕn hµnh ®o ®¹c th× tû lÖ phôc håi vÜnh cöu r lµ: r=

tr − tc 100% t − tc

KÕt qu¶ thÝ nghiÖm nh h×nh 1 - 2 ®· chØ tõ h×nh vÏ cã thÓ thÊy sù phôc håi chñ yÕu do ¶nh hëng cña nhiÖt ®é, khi ®é Èm ban ®Çu lµ 6%, thêi gian nÐn trong m¸y lµ 1 phót, nhiÖt ®é nÐn cµng cao vÝ nh tõ 1500C n©ng ®Õn 1800C th× ®é phôc håi vÜnh cöu cña nÐn Ðp cµng nhá (cã thÓ tõ 54% gi¶m xuèng 10%). Cßn trong khi nÐn Ðp ®é Èm cµng cao tû lÖ phôc håi cµng nhá. Khi nhiÖt ®é t¨ng lªn thêi gian Ðp nhiÖt vµ ®é Èm ¶nh hëng ®èi víi tû lÖ håi phôc cµng gi¶m xuèng. Tû lÖ håi phôc cóng kh«ng ph¶i lµ hµm sè cña møc ®é nÐn Ðp mµ lµ hµm sè cña øng suÊt tµn d trong s¶n phÈm. Díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thuû tinh hãa biÕn ®æi (170 1800C) Lignin sÏ trë nªn mÒm ho¸ vµ lu ®éng, nh vËy sÏ lµm gi¶m ®i néi øng lùc s¶n sinh trong qu¸ tr×nh nÐn Ðp, díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é nµy ®Ó chÕ t¹o thµnh gç nÐn ®îc gäi lµ gç nÐn ë tr¹ng th¸i nÐn Ðp. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç nÐn ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh lµ t¬ng ®èi tèt, mµu s¾c bªn ngoµi h¬i sÉm cã mµu vµng nh¹t cho ®Õn mµu c¸nh gi¸n, th«ng qua mµu s¾c cã thÓ ph¸n ®o¸n ®îc tû lÖ håi phôc vÜnh cöu lín nhá cña nã.

16

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

1.3.2.2. Nh÷ng ®iÓm chÝnh trong chuÈn bÞ nÐn gç (1). Lùa chän lo¹i gç Lo¹i gç dïng trong chÕ t¹o gç nÐn thêng dïng c¸c lo¹i gç cã tÝnh chÊt ®ång ®Òu, v©n thí th¼ng, chÊt ®äng kh«ng tan trong gç Ýt nh Hoa méc lµ tèt. Th«ng thêng ¸p suÊt lµ 10.5 – 17.6 MPa, tû träng kh« kiÖt ®èi víi gç nÐn tõ 1.3 – 1.35, khi tû träng nhá h¬n gi¸ trÞ nµy sù tr¬ng në cña s¶n phÈm sÏ nhanh mµ tû lÖ håi phôc còng cao. (2). §é Èm cña gç vµ xö lý ban ®Çu Khi Ðp nhiÖt trong v¸ch tÕ bµo gç thµnh phÇn níc díi 6%, ®é Èm cã thÓ lµm gi¶m bít hÖ sè néi ma s¸t trong qu¸ tr×nh nÐn Ðp. V× ®Ó cho sù nÐn Ðp thuËn lîi mµ ®é Èm cña nã kh«ng nªn qu¸ nhanh gi¶m xuèng, tríc khi ph«i gç ®îc nÐn Ðp ph¶i ®îc xö lý qua h¬i níc qu¸ nhiÖt tõ 1 – 1.5giê. (3). Sau khi Ðp nhiÖt cÇn ph¶i duy tr× ¸p suÊt vµ lµm nguéi Mét trong nh÷ng ®iÓm quan träng cña chÕ t¹o gç nÐn lµ sau khi kÕt thóc qu¸ tr×nh Ðp nhiÖt ph¶i lµm nguéi trong ®iÒu kiÖn duy tr× ¸p lùc, sau khi nguéi míi gi¶i phãng ¸p lùc, lÊy gç nÐn ra. §ã lµ bëi v× tÝnh dÎo cña Lignin t¬ng ®èi lín, nÕu ®Ó nguéi tù do th× gç nÐn sÏ s¶n sinh sù ®µn håi trë l¹i. Khi v¸n máng ®îc chÕ t¹o thµnh gç nÐn, cã thÓ kh«ng cÇn qua qu¸ tr×nh lµm nguéi mµ cã thÓ dë ¸p còng kh«ng ph¸t sinh hiÖn tîng ®µn håi kh«i phôc. NÐn Ðp v¸n máng cã thÓ ®îc lµm mÆt ghÕ vµ ghÐp hoa. 1.3.2.3. C¸c bíc cô thÓ chÕ t¹o gç nÐn §Çu tiªn ®em gç cã ®é Èm tõ 12 - 17% hÊp luéc trong ®iÒu kiÖn thêng ¸p trong 1 - 1,5h lµm cho ®é Èm cña nã t¨ng lªn 17 -

17

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

20% t¹i phÇn trung t©m gç ®é Èm kho¶ng trªn díi 850C lËp tøc ®îc ®a vµo m¸y Ðp nhiÖt, n©ng cao nhiÖt ®é nhiÖt ®é cña bµn Ðp ®Õn 120 - 1250C; tiÕp ®ã n©ng ¸p víi tèc ®é 3 - 4 mm/phót, ¸p suÊt th«ng thêng lµ 13,72MPa, nhiÖt ®é Ðp nhiÖt kho¶ng 1600C. Gi÷ nhiÖt vµ gi÷ ¸p 40 - 60 phót nh»m ®¹t ®îc tû lÖ nÐn ®· quy ®Þnh. Sau ®ã lµm nguéi mÆt bµn Ðp lµm cho nhiÖt ®é trong lßng s¶n phÈm h¹ ®Õn 30 - 400C (chõng 60phót), gi¶i phãng ¸p lùc, lÊy s¶n phÈm gç nÐn ra. S¶n phÈm ®îc ®Æt trong phßng ph¶i trªn 1 tuÇn nh»m lo¹i trõ néi øng suÊt cã thÓ xuÊt hiÖn bªn trong lßng s¶n phÈm, tr¸nh ph¸t sinh biÕn d¹ng khi sö dông.

1.3.3. C«ng dông vµ tÝnh chÊt cña gç nÐn 1.3.3.1. TÝnh chÊt cña gç nÐn

Gç nÐn ®îc chÕ t¹o sau khi gç ®· qua nÐn Ðp kh«ng chØ vÒ mÆt cÊu t¹o gi¶i phÉu cã sù biÕn ®æi lín mµ tÝnh chÊt c¬ häc vµ lý häc còng hoµn toµn kh¸c víi gç nguyªn. Cêng ®é c¬ häc cña gç nÐn cao h¬n rÊt nhiÒu so víi gç nguyªn, mµ gi¸ trÞ t¨ng lªn tû lÖ thuËn víi møc ®é nÐn Ðp. So s¸nh tÝnh chÊt c¬ häc vµ lý häc cña gç nÐn víi gç nguyªn cña 3 lo¹i nh trong b¶ng 1 - 2. Gç nÐn kh«ng cÇn xö lý nhùa mµ chØ qua nÐn Ðp th× ®é dÎo dai b»ng 1,5 - 2 lÇn gç nguyªn. Kh¶ n¨ng chèng môc cña gç nÐn kh«ng t¨ng lªn, nhng do mËt ®é ®ñ ®îc t¨ng lªn nªn ®· lµm gi¶m bít tèc ®é ph¸ ho¹i cña sinh vËt. Nhîc ®iÓm khã kh¾c phôc cña gç nÐn lµ sù phôc håi vµ tr¬ng gi·n sau khi hót Èm, v× vËy ph¶i tiÕn hµnh nh÷ng xö lý nhÊt ®Þnh hoÆc chän lùa hoµn c¶nh sö dông nhÊt ®Þnh.

18

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Nhîc ®iÓm chñ yÕu cña gç nÐn tr¹ng th¸i æn ®Þnh lµ cÇn ph¶i ®Ó lîng d c¹nh r×a vµ chiÒu dµi t¬ng ®èi lín nh»m lo¹i bá phÇn cã mµu kh«ng æn ®Þnh. §èi víi s¶n phÈm gç Ðp ®îc Ðp bëi c¸c líp chØ cÇn gi÷a c¸c líp v¸n máng cho thªm 5% Phenol - formaldehyde thÊm vµo lµ cã thÓ lo¹i bá nhîc ®iÓm nµy. B¶ng 1 - 2: TÝnh chÊt c¬ lý cña gç nguyªn vµ gç nÐn Gç Hoa H¹ng môc

Gç D¬ng

Gç

Gç Gç nÐn

nguyªn

MËt ®é (g/m3) §é Èm (%) Cêng ®é nÐn däc (MPa) NÐn ngang (MPa) Uèn (MPa) Xung kÝch (KJ/m2) §é cøng (MPa)

TiÕp tuyÕn Xuyªn t©m TiÕp tuyÕn Xuyªn t©m TiÕp tuyÕn Xuyªn t©m MÆt ®Çu TiÕp tuyÕn Xuyªn t©m

Gç Th«ng Gç

Gç nÐn nguyªn

Gç nÐn nguyªn

0.61 8

1.4 8

0.50 8

1.4 8

0.44 8

1.4 8

76.5

146.5

53.5

111

63

123

4.8

45

2.7

52

4.9

28

7.2

102

3.6

72

4

98

100

216

67

175

67

197

107

230

80

200

63

185

3822

735

2940

673

275

343

4116

8320

3234

6860

3136

588

53.5

155

40.5

130

41

123

19

132

15

116

19

118

22.5

142

17.5

122

15

123

19

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

MÆt

Lîng

®Çu TiÕp

mµi mßn (cm3)

tuyÕn Xuyªn t©m

0.84

0.05

2.06

0.08

1.57

0.19

-

0.30

-

0.35

-

0.35

-

0.30

-

0.45

-

0.50

1.3.3.2. C«ng dông cña gç nÐn (1). Chi tiÕt dïng trong c«ng nghiÖp dÖt

§em gç nÐn tiÕn hµnh thµnh thoi, suèt trong ngµnh dÖt, sau khi ®· trang søc líp chèng Èm rÊt thÝch hîp cho c¸c xëng dÖt cã hÖ thèng ®iÒu hoµ ®é Èm. (2). Cét chèng trong lß

Trong qu¸ tr×nh håi phôc do gç nÐn hót Èm tr¬ng në gi¶i phãng mét sè n¨ng lîng cã thÓ sinh ra ¸p lùc rÊt lín cã thÓ lîi dông lµm vËt liÖu nªm chÆt lý tëng - gç chèng lß dïng gç Ðp. ViÖn ho¸ häc má B¾c Kinh ®· thÝ nghiÖm dïng gç nÐn vµ thu ®îc kÕt qu¶ thùc nghiÖm vÒ tÝnh n¨ng tr¬ng gi·n cña nã.  ¸p suÊt tr¬ng gi·n cña gç nÐn Ðp theo ph¬ng xuyªn t©m lµ ®îc ®o ®¹c díi ®iÒu kiÖn ¸p lùc tiªu chuÈn khi hót níc, kÕt qu¶ xem b¶ng 1 - 3. B¶ng 1 - 3: ¸p lùc tr¬ng në cña gç nÐn Ph¬ng thøc nÐn Híng kÝnh Híng kÝnh Híng kÝnh

Lo¹i gç Gç You Gç Duan Gç Yang

MËt ®é

¸p lùc në

(g/cm3) 1.29 1.19 1.05

(MPa) 4.1 2 1.42

 Trong hÇm lß than lùc cè ®Þnh tr¬ng gi·n cña gç chèng lß ®îc ®o thùc tÕ, gç chèng lß dµi 1,3m, ®êng kÝnh 38 mm,

20

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

kh«ng dïng nªm phÝa trªn c¾m vµo lç khoan ®êng kÝnh 45 mm ®îi nã sau khi ®· tr¬ng gi·n dïng ph¬ng thøc kÐo ®Ó x¸c ®Þnh trë lùc ma s¸t, kÕt qu¶ xem trong b¶ng 1 - 4. B¶ng 1 - 4: Ph¬ng thøc nÐn

Híng kÝnh Híng kÝnh Híng kÝnh

Lo¹i gç

Gç You Gç Duan Gç Yang

MËt ®é

Trë lùc thuÇn

(g/cm3)

1m dµi

1.05 1.04 1.09

14 14 3-4

C¸c sè liÖu ®îc ghi trªn b¶ng trªn chØ cã thÓ kh¸i qu¸t chØ râ gç nÐn cã ¸p lùc tr¬ng gi·n t¬ng ®èi lín, nhng cã thÓ chøng phóth r»ng gç nÐn chÝnh lµ vËt liÖu nªm lý tëng.

1.4. gç cêng ®é ho¸ Dïng nh÷ng kim lo¹i cã ®iÓm nãng ch¶y thÊp sau khi ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y ®îc b¶n thÊm vµo gi÷a kh«ng bµo sau khi nguéi bÞ ®ãng r¾n kÕt hîp víi gç cÊu thµnh lo¹i vËt liÖu ®îc gäi lµ gç cêng ®é ho¸. Lîng kim lo¹i ®îc b¬m vµo ®îc quyÕt ®Þnh bëi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gian bµo vµ kh«ng bµo lín nhá ra sao, cêng ®é vµ ®é cøng cña gç cêng ®é ho¸ lín h¬n gç nguyªn. 1.4.1. Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o gç cêng ®é ho¸ Cêng ®é ho¸ gç do H.S. Chmidt ngêi §øc ®Ò xuÊt vµo n¨m 1930. Ph¬ng ph¸p nµy thÝch dông nhÊt ®èi víi lo¹i gç m¹ch vßng thuéc lo¹i gç gi¸c. MËt ®é nhá h¬n 0,6 g/cm3 (gç Th¹ch ®µo). Sau khi xö lý mËt ®é cã thÓ ®¹t 0,95 - 3,83 g/cm3.

21

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Phèi liÖu cña hîp kim nh sau:  Bi 50%; Pb 31,2%; Sn 18,8%, lâi hîp kim nµy nãng ch¶y ë 970C.  Bi 50%; Pb 25%; Sn 12,5%; Cd 12,5% nãng ch¶y ë nhiÖt ®é 65,6%.

Qu¸ tr×nh chÕ t¹o gç cêng ®é ho¸ lµ ®em gç ®Æt vµo kim lo¹i ®· nãng ch¶y, ®ång thêi rót ch©n kh«ng vµ gia ¸p xö lý lµm cho hîp kim ®îc thÊm s©u vµo gç. Ph¬ng ph¸p xö lý bªn trong mét thïng xö lý ¸p lùc díi ®¸y ®Æt lîng hîp kim xö lý thÓ r¾n, phÝa trªn cña hîp kim ®Æt gç ®· ®îc sÊy kh« (quy c¸ch 5cm × 5cm × 0.3 cm), phÝa trªn cña gç dïng thanh kim lo¹i kh«ng nãng ch¶y ®Ì lªn, sau khi ®Æt gç xong vÆn chÆt nåi vµ rót ch©n kh«ng, gia nhiÖt ®Õn 130 - 1500C lµm cho hîp kim xö lý nãng ch¶y , do phÝa trªn cña gç ®îc ®Ì bëi kim lo¹i lµm cho gç bÞ ch×m xuèng díi, lóc nµy gi¶i phãng ch©n kh«ng ®ång thêi t¨ng ¸p tõ 4 16MPa xö lý trong thêi gian tõ 20 phót – 1giê. Sau ®ã gi¶i phãng ¸p lùc, më n¾p nåi xö lý lµm nguéi tríc khi hîp kim nãng ch¶y ®ãng r¾n ph¶i lÊy gç ra ngoµi, c¹o s¹ch kim lo¹i d thõa trªn bÒ mÆt. NhiÖt ®é xö lý còng cã thÓ cao ®Õn 2000C, ¸p suÊt l¹i thÊp ®Õn 0.35 MPa. 1.4.2. TÝnh chÊt cña gç cêng ®é ho¸ Do kim lo¹i nãng ch¶y ®· ®îc b¬m vµo c¸c khoang cña tÕ bµo gç nªn mËt ®é cña nã cao h¬n rÊt nhiÒu so víi gç nguyªn, do vËy c¸c chØ tiªu cêng ®é c¬ häc còng t¬ng øng cao lªn, ®Æc biÖt lµ ®é cøng t¨ng cao râ rÖt. Gç cêng ®é ho¸ khi gÆp nhiÖt cã thÓ bÞ mÒm ho¸ do mét lîng lín kim lo¹i bÞ nãng ch¶y ®ång thêi do sù tr¬ng në cña

22

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

kh«ng khÝ mµ tríc khi kim lo¹i bÞ ®Èy ra khái gç th× cêng ®é ho¸ sÏ cha bÞ ch¸y. 1.4.3. C«ng dông cña gç cêng ®é ho¸ Trong thêi kú ®¹i chiÕn lÇn thø hai gç cêng ®é ho¸ ®îc dïng lµm gèi ®ì cho tµu thuyÒn cña ch©n vÞt tµu thay thÕ lo¹i gç chuyªn dïng tríc ®©y. Tríc m¾t hiÖn nay ph¹m vi sö dông cña gç cêng ®é ho¸ rÊt bÞ h¹n chÕ, nhng trong nh÷ng trêng hîp ®Æc biÖt nã vÉn cßn gi¸ trÞ lîi dông nhÊt ®Þnh.

23

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Ch¬ng 2 Xö lý æn ®Þnh kÝch thíc gç Gç ®îc lµm mét lo¹i vËt liÖu dïng trong kiÕn tróc vµ c«ng nghiÖp, nã võa cã u ®iÓm l¹i còng cã nhîc ®iÓm, kh« th× co rót, ít th× gi·n në. §©y lµ nhîc ®iÓm chÝnh cña gç. Gç s¶n sinh kh« th× co rót ít th× gi·n në lµ do sù tån t¹i sù hót níc ë trong v¸ch tÕ bµo t¨ng hay gi¶m. Sù kh¸c biÖt rÊt lín vÒ tÝnh dÞ híng dÞ tÝnh cña gç mµ lµm cho qu¸ tr×nh co gi·n cña gç ë c¸c ph¬ng chiÒu kh¸c nhau th× kh«ng gièng nhau, dÉn ®Õn cong vªnh biÕn d¹ng, thËm trÝ nøt vì. Ngoµi ra gç lµ mét lo¹i vËt liÖu cã tÝnh hót Èm rÊt m¹nh tuú thuéc vµo sù t¨ng lªn cña thµnh phÇn níc th× cêng ®é cña gç l¹i gi¶m xuèng, do ®ã mµ rÊt dÔ bÞ ph¸t sinh s©u, nÊm môc ph¸ ho¹i. Do ®ã sö dông c¸c ph¬ng ph¸p xö lý vËt lý, ho¸ häc hay ho¸ lý ®Ó xö lý gç nh»m n©ng cao tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña nã. §©y chÝnh lµ kh©u quan träng trong viÖc sö dông hîp lý gç.

2.1. C¬ chÕ æn ®Þnh hãa kÝnh thíc cña gç. 2.1.1. Nguyªn t¾c xö lý Nguyªn t¾c xö lý æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc cña gç lµ díi tiÒn ®Ò duy tr× nh÷ng tÝnh chÊt u viÖt vèn cã cña gç mµ lµm thay ®æi sù hót Èm vµ nh÷ng tÝnh n¨ng co d·n cña nã. Sù co d·n cña gç lµ do sù thay ®æi ®é Èm cña gç mµ g©y nªn, nã ph¸t sinh ë díi ®iÓm b·o hoµ thí gç mµ c¨n nguyªn cña nã lµ nh÷ng Ion tù do OH- trong khu vùc phi kÕt dÝnh cña Celluloze hÊp phô thµnh phÇn níc trong kh«ng khÝ ®ång thêi h×nh thµnh cÇu nèi víi ph©n tö níc. Ph©n tö níc thÊm vµo lµm cho kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö trong thµnh phÇn gç t¨ng lªn; Gç thÓ hiÖn tr¹ng th¸i gi·n në, dÉn ®Õn kÝch thíc kh«ng æn ®Þnh, ngoµi ra

24

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Hemycelluloze, Lignin vµ c¸c thµnh phÇn kh¸c còng cã thÓ hót níc. T¬ng ®èi mµ nãi Hemycelluloze hót níc rÊt m¹nh, tiÕp ®ã lµ Lignin, cuèi cïng lµ Celluloze. Do ®ã xö lý æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc gç lµ díi tiÒn ®Ò kh«ng lµm ph¸ ho¹i cÊu t¹o hoµn chØnh v¸ch tÕ bµo gç, nh»m nghiªn cøu mét lo¹i ph¬ng thøc xö lý thay ®æi nh÷ng tÝnh chÊt h¹n chÕ cña nã. Nã cã thÓ ®îc ph©n thµnh 2 ph¬ng thøc xö lý:  Xö lý chØ n»m gän trong khu vùc phi kÕt tinh cña Celluloze trong v¸ch tÕ bµo.  Kh«ng xö lý v¸ch tÕ bµo mµ chØ ®iÒn ®Çy, l¾ng ®äng ho¸ chÊt vµo trong khoang tÕ bµo.

2.1.2. Gi¶i tÝch m« h×nh 2.1.2.1. KÕt cÊu m« h×nh Nhµ khoa häc NhËt B¶n ®Ò ra m« h×nh cÊu t¹o xö lý æn ®Þnh kÝch thíc gç bëi hµng lo¹t nh÷ng ®iÒu sau: Nh h×nh 2 - 1 ®· chØ râ.

2.1.2.2. Gi¶i tÝch m« h×nh C¨n cø vµo h×nh 2 - 1 gi¶i tÝch m« h×nh vÒ cÊu t¹o nh sau: A: MÆt c¾t ngang cña tÕ bµo gç. A-1: TÕ bµo gç cha qua xö lý. A-2: V¸ch tÕ bµo gç cha qua xö lý nhng khoang bµo ®· chøa c¸c chÊt xö lý. A-3: V¸ch tÕ bµo cha xö lý nhng khoang bµo ®· bÞ lÊp ®Çy. A-4: V¸ch tÕ bµo gç ®· ®îc xö lý. A-5: Kh«ng chØ v¸ch tÕ bµo bÞ xö lý mµ khoang bµo còng bÞ chÊt xö lý bao v©y. A-6: Kh«ng chØ v¸ch tÕ bµo ®· qua xö lý mµ khoang bµo ®· bÞ chÊt xö lý ®iÒn ®Çy.

25

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B: M« h×nh chuçi cña ph©n tö Celluloze cña vïng phi kÕt tinh tÕ bµo gç. B-1: Cha xö lý. a lµ chuçi Celluloze kÕ cËn; b hiÖn thÞ ®iÓm hÊp phô trªn chuçi cña ph©n tö; c biÓu thÞ ph©n tö níc ®· thÊm vµo vµ bÞ hót vµo t¹i ®iÓm b thµnh cÇu nèi lµm cho cÇu OH vèn cã bÞ ph¸ ho¹i. Sù hót níc dÉn ®Õn 2 kÕt qu¶:  Lµm cho sù gi·n në gi÷a 2 ph©n tö thÓ tÝch t¨ng lªn, chuçi ph©n tö a biÕn ho¸ vÒ phÝa b.  Gi÷a c¸c chuçi ph©n tö a lùc liªn kÕt gi¶m, lóc nµy nÕu chÞu t¸c ®éng cña ngo¹i lùc, vÝ nh t¹i a xuÊt hiÖn øng suÊt c¾t chuçi ph©n tö a trît theo híng c.

26

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

H×nh 2 - 1: M« h×nh cÊu t¹o xö lý æn ®Þnh kÝch th­ íc gç A: MÆt c¾t ngang tÕ bµo xö lý æn ®Þnh kÝch th­íc. B: M« h×nh cÊu ph©n tö Celluloze t¹i vïng phi kÕt tinh v¸ch tÕ bµo.

27

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

HiÖu qu¶ vÜ m« lµ: Ban ®Çu do níc ngÊm vµo mµ ph¸t sinh tr¬ng në theo híng d theo ®ã dÉn ®Õn sù hót dÉn c¬ giíi theo híng e, hai hiÖn tîng c¬ b¶n nµy ph¸t sinh t¹i c¸c ph¬ng híng kh¸c nhau, kh«ng cã liªn quan víi nhau, m« h×nh nãi ë trªn lµ sù biÕn hai chiÒu cña sù hót níc cña ®¹i ph©n tö Celluloze trong khu vùc kh«ng kÕt tinh dÉn ®Õn ®îc biÓu diÔn qua kh«ng gian hai chiÒu, trong thùc tÕ th× nã phøc t¹p rÊt nhiÒu, gi÷a hÊp phô vµ øng suÊt côc bé cã quan hÖ kh«ng gian ba chiÒu. B-2:  BiÓu thÞ gèc OH  BiÓu thÞ vÞ trÝ thay thÕ gèc OH. BiÓu diÔn chuçi ph©n tö a, do sau khi gèc OH thay thÕ díi tr¹ng th¸i sÊy kh« h×nh thµnh sù giao chÐo liªn kÕt.

B-3: BiÓu thÞ gi÷a chuçi ph©n tö a do gèc OH bÞ thay thÕ vÞ trÝ, díi tr¹ng th¸i tr¬ng gi·n h×nh thµnh sù giao chÐo liªn kÕt, tuú ®ã mµ kh« ®i. B-4: BiÓu thÞ tÝnh thÊm níc cña gèc h÷u c¬ dung tÝch lín (ChÊm ®en lín) thay thÕ nhãm OH, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö trong chuçi a t¨ng lªn ®ång thêi h×nh thµnh sù liªn kÕt giao nhau. B-5: BiÓu thÞ tÝnh th©n níc cña gèc h÷u c¬ dung tÝch lín (chÊm ®en lín kÌm thªm nhãm OH) thay thÕ nhãm OH, kho¶ng c¸ch gi÷a ph©n tö trong chuçi a t¨ng lªn; Ph©n tö níc dÔ dµng thÊm chui vµo. B-6: BiÓu thÞ tÝnh thÊm níc cña gèc h÷u c¬ cã dung tÝch lín (chÊm ®en lín) thay thÕ nhãm OH, kho¶ng c¸ch gi÷a ph©n tö trong chuçi a t¨ng lªn.

28

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B-7: BiÓu thÞ tÝnh th©n níc cña gèc h÷u c¬ dung tÝch lín (chÊm ®en lín kÌm thªm nhãm OH) thay thÕ nhãm OH kho¶ng c¸ch gi÷a ph©n tö trong chuçi a t¨ng lªn; Ph©n tö níc dÔ dµng chui thÊm vµo. B-8: BiÓu thÞ tÝnh th©n níc cña gèc h÷u c¬ dung tÝch lín (chÊm ®en lín kÌm thªm 2 nhãm OH) th©m nhËp vµo gi÷a chuçi ph©n tö, nhng kh«ng thay thÕ vÞ trÝ cña nhãm OH, nhng lµm t¨ng thªm kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chuçi ph©n tö; ph©n tö níc dÔ dµng chui thÊm vµo. B-9: BiÓu thÞ tÝnh thÊm níc cña gèc h÷u c¬ dung tÝch lín (chÊm ®en lín) dÉn ®Õn gi÷a chuçi ph©n tö tuy kh«ng cã sù thay thÕ nhãm OH nhng lµm t¨ng lªn kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chuçi ph©n tö. C¸c ph¬ng ph¸p xö lý æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc, vÒ c¬ b¶n cã thÓ dïng tæ hîp m« h×nh A vµ B ®Ó thuyÕt phót, nh díi: Xö lý Polyethylenglycol (PEG) lµ A-2;5, B-8. Xö lý Acetol ho¸ lµ A-5, B-6. Xö lý Phenol - formaldehyde lµ A-4, B-2;3. Xö lý nhiÖt lµ A-4, B-2. Xö lý WPC lµ A-5;6, B-6;9. Xö lý nhùa Phenol - formaldehyde lµ A-5, B-4;6;9. Xö lý Cyanate lµ A-5,B-4. Xö lý Axit Malai lµ A-4, B-4;7. Xö lý Malai - Glycerol lµ A-5, B-5;7. Xö lý hçn hîp v« c¬ (nh xö lý ch¸y chËm) A-5, B-8. Xö lý Ethylene Oxde lµ A-4, B-7. 2.1.2. C¬ chÕ xö lý

29

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

V× ®Ó c¶i thiÖn tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç, gi¶m bít tÝnh hót Èm, cã thÓ sö dông lµm gi¶m bít ®iÓm hÊp phô cÇu OH tån t¹i n¨ng lùc hót níc hoÆc lµm cho mÊt kh¶ n¨ng hÊp phô, nh dïng nh÷ng ph©n tö thÊm níc bao v©y khu vùc ®iÓm hÊp phô, hoÆc lµm cho mét bé phËn côc bé ph©n tö cè ®Þnh liªn kÕt giao nhau nªn lµm cho tÕ bµo h×nh thµnh cÊu t¹o nh B - 2;3;4;5;6;9 cña h×nh 2 - 1 lµ tèt nhÊt. VÝ dô nh xö lý ®iÓn h×nh cã xö lý Phenol - formaldehyde B - 2;3, xö lý MG B - 5, xö lý WPC B - 9. Ngoµi ra mét sè trêng hîp sö dông nµo ®ã cã yªu cÇu ®èi víi gç ®îc xö lý ph¶i cã tÝnh n¨ng hót Èm nhÊt ®Þnh nªn lµm cho tÕ bµo h×nh thµnh cÊu t¹o B-8 nh trong h×nh 2 - 1. VÝ dô thùc tÕ ®iÓn h×nh lµ xö lý PEG B-8. 2.2. C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸, ph©n lo¹i æ n ®Þnh ho¸ kÝch íc th 2.2.1. Ph©n lo¹i æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc B¶ng 2 - 1: C¸c ph¬ng ph¸p æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc gç

1 2 3

Chän lùa gç cã tÝnh n¨ng æn ®Þnh kÝch thíc tèt C¨n cø ®iÒu kiÖn sö dông mµ tiÕn hµnh xö lý ®iÒu Èm C¸c líp v¸n Ðp giao nhau theo ph¬ng Celluloze c©n b»ng a: Giao nhau vu«ng gãc: Gç d¸n, v¸n d¨m ®Þnh híng

4

b: Tæ hîp v« ®Þnh híng: V¸n d¨m, v¸n sîi Xö lý bÒ mÆt. a: Phñ mÆt ngoµi- quÐt, d¸n mÆt b: Phñ mÆt trong bÒ mÆt - Ng©m tÈm xö lý b»ng thuèc

5

kh¸ng níc, gç Polyme hãa LÊp ®Çy gian bµo: a: Thuèc kh«ng tô hîp - Polyethylenglycol b: Thuèc tô hîp - ChÕ t¹o gç Polyme ho¸

30

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

6

T¨ng dung träng cña v¸ch tÕ bµo a: Thuèc kh«ng tô hîp - Polyethylenglycol vµ xö lý bëi c¸c lo¹i muèi, ®êng

1 2

b: Thuèc tô hîp - Xö lý Phenol - formaldehydeforol Gi¶m bít gèc th©n níc - Xö lý gia nhiÖt Thay thÕ gèc th©n níc - Cyanate ho¸ - Acetol ho¸ T¹o nh¸nh cña cao ph©n tö

3

4

a: T¨ng nhanh ph¶n øng - Xö lý nhùa Oxide m¹ch vßng b: Ph¶n øng gèc tù do - dïng ®¬n thÓ Vynil lµm gç Polyme Ph¶n øng liªn kÕt giao nhau - chiÕu x¹, xö lý Phenol formaldehyde

C¨n cø vµo LCPalka nghiªng vÒ quan ®iÓm theo c¸c dung dÞch ho¸ häc cã ph¸t sinh ph¶n øng ho¸ häc víi c¸c thµnh phÇn cña v¸ch tÕ bµo hay kh«ng mµ ®a ra ph¬ng ph¸p xö lý æn ®Þnh kÝch thíc ®îc ph©n thµnh 2 lo¹i lµ: VËt lý, ho¸ häc. Xem b¶ng 2 - 1. Nhng c¨n cø vµo thùc chÊt xö lý mµ nãi, trong ph¬ng ph¸p vËt lý thêng còng bao hµm c¶ nh©n tè ho¸ häc, cßn ph¬ng ph¸p ho¸ häc th× còng cã t¸c dông vËt lý, rÊt khã mµ t¸ch rêi nhau ra ®îc. 2.2.1. ChØ tiªu ®¸nh gi¸ æn ®Þnh ho¸ kÝch thíc C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ h÷u quan vµ kÝch thíc æn ®Þnh nh díi ®©y: 2.2.2.1. Tû sè tr¬ng në (ASE) ASE =

Trong ®ã:

V c − Vt 100% Vc

Vc: Tû lÖ tr¬ng në thÓ tÝch cña gç khi cha xö lý Vt : Tû lÖ tr¬ng në thÓ tÝch cña gç qua xö lý.

31

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Do tû lÖ co rót hoÆc tr¬ng në theo chiÒu däc thí lµ rÊt bÐ, th«ng thêng chØ ®o x¸c ®Þnh tû lÖ tr¬ng d·n vµ co rót theo ph¬ng tiÕp tuyÕn. 2.2.2.2. Tû lÖ kh¸ng Èm (MEE) Mc − Mt 100% Mc

MEE =

Trong ®ã:

Mc: Tû lÖ hót Èm cña gç cha xö lý Mt : Tû lÖ hót Èm cña gç ®· xö lý

2.2.2.3. Tû lÖ chèng hót níc (RWA) RWA =

Trong ®ã:

Wc − Wt 100% Wc

Wc: Tû lÖ hót níc cña gç cha ®îc xö lý Wt : Tû lÖ hót níc cña gç sau xö lý

2.2.2.4. Tû lÖ t¨ng thÓ tÝch (B) V=

Trong ®ã:

Vt − Vc 100% Vc

Vc: ThÓ tÝch gç kh« tuyÖt ®èi khi cha xö lý Vt : ThÓ tÝch gç kh« tuyÖt ®èi ®· xö lý

2.2.2.5. Tû lÖ x©m nhËp cao ph©n tö (PL) PL =

Trong ®ã:

Gt − G c 100% Gc

Gc: Träng lîng kh« kiÖt cña gç cha xö lý Gt : Träng lîng kh« kiÖt cña gç ®· xö lý

PL =

Trong ®ã:

(1 + B ) D t − D c Dc

100%

Dc: MËt ®é cña gç cha xö lý 32

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Dt : MËt ®é cña gç ®· xö lý B: Tû lÖ t¨ng thÓ tÝch PL còng gäi lµ tû lÖ t¨ng thÓ tÝch 2.2.2.6. HiÖu suÊt t¬ng ®èi (RE) RE =

ASE 100 % PL

RE, ASE lµ chØ tiªu so s¸nh c¸c lo¹i hiÖu qu¶, dïng ®Ó ®¸nh gi¸ c¸c hiÖu qu¶ xö lý c¸c lo¹i ph¬ng ph¸p trong ®iÒu kiÖn cao ph©n tö x©m nhËp kh¸c nhau, th«ng thêng khi xö lý liªn kÕt giao nhau th× RE cao, cßn khi xö lý t¨ng thÓ tÝch RE trë nªn thÊp. 2.2.2.7. Lîng vËt chÊt cao ph©n tö lín nhÊt lý thuyÕt (TML)  D D TML = 1 − c  m 100%  D w  Dc

Trong ®ã:

Dc: MËt ®é cña gç cha xö lý Dm : MËt ®é ®¬n thÓ Dw : MËt ®é thùc cña gç (1,46g/cm3)

2.2.2.8. HiÖu suÊt ®iÒn ®Çy cña cao ph©n tö (EPL) EPL =

Trong ®ã:

PL 100% TML

PL: Tû lÖ ®äng cao ph©n tö TML: Lîng cao ph©n tö lín nhÊt lý thuyÕt

2.2.2.9. Hµm lîng cao ph©n tö trong v¸ch tÕ bµo (RW) vµ khoang bµo (RL) RW =

Trong ®ã:

B × Dm PL × Dc

B: Tû lÖ t¨ng thÓ tÝch Dm : MËt ®é ®¬n thÓ Dc: MËt ®é cña gç cha xö lý

33

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

PL: Tû lÖ ®äng cao ph©n tö PL = PL − RW

Trong ®ã:

PW: Hµm lîng cao ph©n tö trong v¸ch tÕ bµo PL: Tû lÖ ®äng cao ph©n tö

2.2.2.10. Tû lÖ thÓ tÝch khe kÏ cña cao ph©n tö ®iÒn ®Çy (VFP) vµ tû suÊt träng lîng cao ph©n tö (WFP) WFP =

Trong ®ã:

D w × Dc × PL 100% D m [1 + B + Dc ]

Dm : MËt ®é ®¬n thÓ Dc: MËt ®é cña gç cha xö lý PL: Tû lÖ ®äng cao ph©n tö Dw : MËt ®é thùc cña gç (1,46g/cm3) B: Tû lÖ t¨ng thÓ tÝch

WFP =

Trong ®ã:

PL × Dc 100% (1 + B ) × D t

PL : Tû lÖ ®äng cao ph©n tö Dc: MËt ®é cña gç cha xö lý B: Tû lÖ t¨ng thÓ tÝch Dt: MËt ®é cña gç ®· xö lý

Trong 10 chØ tiªu ®¸nh gi¸ ®· nãi ë trªn thêng ®îc sö dông Ýt nhÊt lµ chØ tiªu chèng tr¬ng në (ASE) chèng hót Èm (MEE) vµ chèng hót níc (RWA). Khi øng dông cô thÓ do c¸c ph¬ng ph¸p xö lý æn ®Þnh kh¸c nhau ®îc sö dông mµ chØ tiªu ®îc lùa chän còng cÇn cã sù thay ®æi.

2.3. Xö lý æn ®Þnh kÝch thíc b»ng ph¬ng ph¸p vËt lý 2.3.1. Xö lý chèng níc

34

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Xö lý chèng níc bao gåm 2 mÆt sau:  Chèng hót Èm, xö lý tÝnh n¨ng chèng hót níc.  ChØ xö lý kþ níc qua tÝnh n¨ng chèng hót Èm. §èi víi gç mµ nãi cho ®Õn nay rÊt Ýt ngêi nghiªn cøu ph©n ®Þnh râ rµng vÒ tÝnh chÞu níc vµ kþ níc. Th«ng thêng ®îc tiÕn hµnh nghiªn cøu vÒ ph¬ng diÖn xö lý kþ níc. Gç cã tÝnh Èm, mµ ®Æc tÝnh thÝch níc cña nã thÓ hiÖn sù hót níc trªn bÒ mÆt cña nã, sö dông dung dÞch xö lý kþ níc võa ph¶i cã gèc thÝch níc (cã thÓ tiÕp xóc chÆt chÏ víi bÒ mÆt gç) l¹i võa ph¶i cã gèc kþ níc (b¶o vÖ bÒ mÆt cña gç kh«ng bÞ Èm); HiÖu qu¶ xö lý tèt xÊu cã liªn quan ®Õn tÝnh chÊt ho¸ häc cña bÒ mÆt chÊt r¾n, ®é nh½n bÒ mÆt vµ tû lÖ khe rçng. Gç do xö lý c¸c lo¹i dung dÞch kþ níc qua mét n¨m thÝ nghiÖm ngoµi trêi kÕt qu¶ chØ râ: Thuèc kþ níc cã thµnh phÇn Paraffin cã tÝnh bÒn l©u tèt nhÊt. Cßn ®èi víi nh÷ng lo¹i kh¸c nh nhùa ®êng vµ nhùa Silic th× hiÖu qu¶ kþ níc gi¶m dÇn theo thêi gian thÝ nghiÖm. Ngoµi ra chÊt kþ níc cßn cã hiÖu qu¶ hót vËt « nhiÔm trong kh«ng khÝ, do ®ã lµm gç ®îc xö lý bÞ gi¶m hiÖu qu¶ ®i râ rÖt. Gç ®îc xö lý kþ níc bëi Paraffin vµ mét sè chÊt kh¸c tû lÖ chèng níc cña nã cã thÓ ®¹t tõ 75 - 90%, tû lÖ chèng tr¬ng në (ASE) lµ 70 - 85%. §iÓm quan träng xö lý kþ níc lµ:  HiÖu qu¶ xö lý cña chÊt kþ níc kiÓu hçn hîp tèt h¬n kiÓu ®¬n h×nh.  Trong dung dÞch kþ níc hµm chøa Paraffin cµng nhiÒu th× kh¶ n¨ng chèng níc cµng cao.  Khi sö dông ë ngoµi trêi b»ng gç xö lý kþ níc, th× ®é Èm cña nã ¶nh hëng kh«ng lín mÆc cho hoµn c¶nh thay ®æi, do ®ã mµ cã tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc tèt.

35

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Nghiªn cøu ph¸t hiÖn dïng rîu Benzen chiÕt xuÊt tõ th«ng, th«ng ®en chiÕu x¹ ®îc vËt chÊt võa cã kh¶ n¨ng kþ níc rÊt cao l¹i rÊt dÔ b¸m vµo bÒ mÆt gç. Do ®ã, gç ®· qua xö lý dung dÞch nµy, tÝnh kh¸ng níc t¨ng lªn râ rÖt, ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm lµ: KÝch thíc gç xö lý 25,4 mm (T) x 25,4 mm (R) x 6,4 mm (L), dÞch chiÕt xuÊt lµ rîu Benzen (nång ®é 20%), thêi gian xö lý 3

36

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

phót, ®Ó kh« trong kh«ng khÝ kÕt qu¶ nh h×nh 2 - 2 ®· chØ râ. Do nhãm OH axit bÐo xö lý bÒ mÆt cã sù s¾p xÕp ®Þnh híng cao ®é (Còng tøc lµ nhãm th©n níc - COOH vµ - OH kÕt hîp chÆt chÏ víi ph©n tö vµ cÇn Hydro th©n níc trªn mÆt gç xö lý; Gèc h÷u c¬ chÊt bÐo kþ níc xÕp ®Æt trªn bÒ mÆt gç xö lý)

Tû lÖ tr­¬ng në (%)

Tû lÖ hót n­íc (%)

tÝnh kþ níc cña gç ®îc xö lý t¨ng lªn.

Thêi gian ng©m n­íc (giê)

Thêi gian ng©m n­íc (giê)

H×nh 2- 2: Møc ®é tr­¬ng në khi ng©m n­íc cña gç ®­îc xö lý b»ng rót chÊt tiÕt trong vá gç  VËt so s¸nh

 Gç xö lý kþ n­íc

b»ng rót chÊt tiÕt trong vá

37

 Gç xö lý

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

2.3.2. Xö lý chèng Èm Ph¬ng ph¸p xö lý chèng Èm thêng dïng nhÊt lµ phñ lªn bÒ mÆt mét lo¹i chÊt phñ hoÆc d¸n mét líp vËt liÖu lªn mÆt. Gç khi ®· ®îc xö lý phñ bÒ mÆt, còng nh kho¸c lªn mét mµng b¶o vÖ, ng¨n c¸ch gç víi kh«ng khÝ, níc, ¸nh s¸ng vµ c¸c lo¹i dung dÞch kh¸c hay c«n trïng, nÊm mèc vµ vËt bÈn kh«ng cho trùc tiÕp tiÕp xóc, nhng ®iÒu quan träng h¬n lµ lµm chËm tèc ®é khuyÕt t¸n cña kh«ng khÝ Èm x©m nhËp vµo gç, øc chÕ sù hót h¬i nãng, tõ ®ã mµ gi¶m bít sù tæn thÊt ®Õn møc ®é thÊp nhÊt do tr¬ng në hay co rót g©y nªn, lo¹i ph¬ng ph¸p nµy gäi lµ che phñ bÒ mÆt. VËt liÖu che phñ thêng dïng lµ s¬n Phenol formaldehyde, Nitro Celluloze….®é dµy cña mµng s¬n tû lÖ thuËn víi hiÖu qu¶ chèng Èm. H¹n chÕ cña ph¬ng ph¸p nµy ë chç tÝnh thÊm cña gç ®îc xö lý vµ tÝnh th©n níc kh«ng cã sù thay ®æi vÒ b¶n chÊt. Do ®ã, mét khi mµng s¬n chÊt phñ bÞ l·o ho¸, bong r¬i, gç bÞ xö lý sÏ mÊt ®i hiÖu qu¶ chèng Èm. Ngoµi ra, cßn cã thÓ ®em hoµ tan chÊt kþ níc (nh Tïng h¬ng, Paraffin…) vµo dung m«i dÔ bay h¬i (nh Benzen, Metan…) t¹o thµnh hçn hîp cã tÝnh lu ®éng cao ®é nhít thÊp cã thÓ thÊm vµo trong gç, sau khi dung m«i bay h¬i chÊt kþ níc sÏ lu l¹i trªn bÒ mÆt vµ bªn trong gç, ph¬ng ph¸p nµy gäi lµ ngÊm phñ bÒ mÆt. Hai ph¬ng ph¸p ®· kÓ trªn cã u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, ®Çu t thÊp, nhng xö lý vËt lý bÒ mÆt n«ng, kh¶ n¨ng chèng níc vµ chèng Èm kh«ng cao, thêi gian b¶o vÖ ng¾n.

2.3.3. Xö lý Paraffin §em nhùa Paraffin ph©n tö lîng thÊp thÊm vµo gç, gia nhiÖt lµm cho ph¶n øng tiÕp diÔn, cøng ho¸ mµ h×nh thµnh nhùa

38

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nhiÖt r¾n, kÝch thíc gç ®îc xö lý æn ®Þnh, c¸c tÝnh chÊt kh¸c còng ®îc c¶i thiÖn (xem ch¬ng I). Nh÷ng nghiªn cøu cña Goldstein ®· chØ râ tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç khi xö lý cã quan hÖ mËt thiÕt víi nhãm OH trong nh©n Benzen cña nhùa Phenol - formaldehyde; mµ hµm lîng cña nhãm OH thuéc nhãm Paraffin l¹i tû lÖ nghÞch víi møc ®é ®a tô cña nhùa. Do ®ã, nhùa Phenol - formaldehyde ph©n tö lîng thÊp sÏ cã hµm lîng OH cao, khi cøng ho¸ ë nhiÖt ®é cao nã cã thÓ kÕt hîp víi gèc OH cña gç, mµ hiÖu qu¶ t¨ng dung tÝch cña nã ®îc thÓ hiÖn râ nÐt, tû lÖ chèng tr¬ng në (ASE) còng cao. M« h×nh xö lý nh m« h×nh cÊu t¹o trong h×nh 2 - 1 víi A-5, B - 4; 6. Nhùa Phenol - formaldehyde ph©n tö lîng cao ®a phÇn l¾ng ®äng trong gian bµo, còng gièng nh t¸c ®éng thÊm phñ bÒ mÆt trong, m« h×nh xö lý nh m« h×nh cÊu t¹o h×nh 2 - 1 víi A2; n3, B - 9. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç xö lý nhá h¬n bëi nhùa lîng ph©n tö thÊp. So s¸nh víi gç cha xö lý, trong c¸c chØ tiªu c¬ häc cña gç xö lý th×: øng suÊt nÐn däc thí n©ng cao trªn díi 1 lÇn, øng suÊt chèng uèn vµ m« ®un ®µn håi chèng uèn n©ng cao trªn díi 30%, ®é cøng vµ tÝnh chÞu mµi mßn còng ®îc n©ng cao, nhng tÝnh dÎo dai xung kÝch l¹i gi¶m ®Õn 50%, øng suÊt kÐo còng bÞ gi¶m. Gç ®îc xö lý b»ng nhùa Phenol - formaldehyde, do tÝnh hót Èm cña nã nhá, b¶n th©n nhùa cao ph©n tö cã tÝnh c¸ch ®iÖn tèt. Do ®ã, nÕu so víi gç cha xö lý, khi ®é Èm t¬ng ®èi (RH) lµ 30%, th× ®iÖn trë cè h÷u cña nã b»ng 10 lÇn, cßn khi ®é Èm t-

39

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

¬ng ®èi (RH) lµ 90%, th× ®iÖn trë cè h÷u cña nã b»ng 100 1.000 lÇn gç nguyªn. TÝnh n¨ng phßng chèng môc vµ s©u mät cña gç xö lý còng ®îc t¨ng lªn râ rÖt so víi gç nguyªn. Nhùa Phenol - formaldehyde còng thÝch hîp ®Ó xö lý v¸n máng, cã thÓ ®em v¸n máng ®· xö lý ®Ó chÕ t¹o v¸n Ðp líp vµ v¸n Ðp líp cêng ®é cao. Mét sè nhµ s¶n xuÊt ë NhËt B¶n ®· dïng nhùa Phenol - formaldehyde ph©n tö lîng thÊp ®Ó xö lý v¸n máng, ®ång thêi xÕp ph«i díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao (130 - 1500C) cao ¸p (10 - 20 MPa) ®Ó s¶n xuÊt v¸n Ðp cêng ®é cao mµ tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc, bÒn l©u vµ thêi tiÕt, tÝnh c¸ch ®iÖn vµ tÝnh n¨ng c¬ häc ®Òu ®îc n©ng cao râ rÖt. Lo¹i vËt liÖu nµy thêng ®îc lµm ®å trang søc; c«ng nghÖ phÈm; ®å méc gia ®×nh; tay n¾m cöa; sµo ®Èy.

2.3.4. Xö lý Polyethylenglycol (PEG) Gç ®îc xö lý ng©m tÈm quÐt Polyethylenglycol rÊt cã hiÖu qu¶ lµm gi¶m sù tr¬ng në, co rót cña gç, phßng ngõa sù biÕn d¹ng, cong vªnh, nøt vì do nguyªn nh©n trªn g©y nªn. Polyethylenglycol ®îc sö dông réng r·i trong viÖc b¶o qu¶n gç cæ xa. VÝ nh, gç cæ xa ®· bÞ ch«n vïi díi s«ng b¨ng h¬n 3 v¹n n¨m t¹i Mü - gç tµu thuyÒn cña chiÕn h¹m Wasa bÞ ch×m ®¾m t¹i c¶ng Thuþ §iÓn, quÇn thÓ kiÕn tróc t¹i c¸c ®Òn cæ cña NhËt B¶n, tÊt c¶ ®Òu ®îc xö lý b¶o qu¶n b»ng PEG mµ hiÖu qu¶ thu ®îc mü m·n nh míi. MÊy n¨m gÇn ®©y Trung t©m kü thuËt b¶o hé v¨n vËt cña tØnh ThiÓm T©y - Trung Quèc còng ®· triÓn khai c«ng t¸c nghiªn cøu vÒ ph¬ng diÖn nµy. 2.3.4.1. TÝnh chÊt cña PEG

40

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

PEG lµ mét vËt chÊt tan trong níc kh«ng mµu, kh«ng mïi nhng khi ph©n tö lîng cao ë tr¹ng th¸i nhiÖt ®é kh«ng khÝ (200C) nã ë thÓ r¾n. khi ph©n tö lîng nhá nã ë tr¹ng th¸i láng. §èi víi kim lo¹i nã kh«ng cã tÝnh chÊt ¨n mßn kh«ng cã tÝnh ®éc ®èi víi ngêi vµ gia sóc, nguy c¬ ch¸y thÊp. B¶ng 2 - 2: TÝnh chÊt cña Polyethylenglycol Ph©n tö lîng Trung Tû träng Ph©n bè b×nh 1.13(20/40 200 190-210 C) 1.13(20/40 300 285-315 C) 1.13(20/40 400 380-420 C) 1.10(50/40 600 570-630 C) 9501.10(50/40 1000 1050 C) 15001.10(50/40 1500 1600 C) 13001.10(60/600 1540 C) 1600 30001.09(70/40 4000 3700 C) 78001.09(70/40 300 9000 C) 300/15 1.10(50/40 00 C)

§iÓm ®ãng r¾n (0C)

§é nhít Tan trong (cst) H2O (%) Ngo¹i quan 0 (100 C) (200C) DÞch kh«ng

4.23 -18 ~ -3 2~4 20 ~ 25 35 ~ 39 34 ~ 41 42 ~ 46 58 ~

5.9

,,

7.3

,,

10

,, 80

13 ~ 18

-

,,

25 ~ 30

70

,,

60

,,

20

,,

75

,,

120 ~ 160 600 ~

64 39 ~

900

41

R¾n mµu

17

61 61 ~

42

mµu trong

14 ~ 18

tr¾ng

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

PEG lµ mét cao ph©n tö thu ®îc sau ph¶n øng gi÷a Oxi m¹ch vßng víi níc hoÆc Etylenglycol mµ tæng sè ®¬n ph©n tö ®îc liªn kÕt lµ n ®îc gäi lµ ®é tô hîp, th«ng thêng tån t¹i ph©n tö hçn hîp cña c¸c lo¹i ®é tô hîp, vÝ nh PEG - 1000. §iÒu ®ã nãi

42

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

r»ng b×nh qu©n ph©n tö lîng cña PEG lµ 1.000. TÝnh chÊt cña PEG ph©n tö lîng kh¸c nhau nh b¶ng 2 - 2 ®· chØ. TÝnh hót Èm

L­îng hót Èm(%)

®îc chØ ra ë h×nh 2 - 3.

Ph©n tö l­ îng

§é Èm t­¬ng ®èi (%)

H×nh 2 - 3: §­êng hót Èm ®¼ng «n (200C) cña PEG cã ph©n tö l­îng kh¸c nhau

43

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Tõ h×nh vÏ ta thÊy tuú thuéc vµo sù t¨ng lªn cña ®é Èm t¬ng ®èi cña m«i trêng, tÝnh hót níc cña PEG còng ®îc t¨ng theo; Trong mét ®iÒu kiÖn ®é Èm t¬ng ®èi th× PEG cã ph©n tö lîng thÊp cã tÝnh hót níc lín h¬n. Cßn ®èi víi PEG cã ph©n tö lîng cao tÝnh hoµ tan trong níc l¹i kÐm mµ l¹i khã thÊm s©u th©m nhËp vµo v¸ch tÕ bµo, chØ cã thÓ ®iÒn ®Çy gian bµo. Thùc chÊt cña xö lý lµ sù thay thÕ thµnh phÇn níc trong gç hoµn toµn bëi Polyethylenglycol ®ång thêi lµm cho gç duy tr× tr¹ng th¸i tr¬ng në, tõ ®ã lµm cho kÝch thíc cña gç æn ®Þnh. Qua nghiªn cøu chøng phóth ph©n tö lîng trung b×nh cña PEG tõ 1.000 - 1.500 lµ thÝch hîp ®Ó lµm dung dÞch b¶o qu¶n; C¬ chÕ xö lý cña nã t¬ng tù nh h×nh 2 - 1 víi A-5, B -8 trong m« h×nh cÊu t¹o gç. NÕu ph©n tö lîng trung b×nh lín h¬n 3.500, do thÓ tÝch cña ph©n tö vµ kÝch thíc cña nã t¬ng ®èi lín mµ khã cã thÓ chui thÊm vµo v¸ch tÕ bµo, c¬ chÕ xö lý t¬ng tù nh h×nh 2 - 1 víi A-2; 3 cña m« h×nh cÊu t¹o gç.

2.3.4.2. Xö lý PEG cña gç PEG thÝch hîp cho viÖc xö lý gç t¬i vµ gç ít, ®iÒu kiÖn xö lý lµ ph©n tö lîng trung b×nh cña PEG tõ 1.000 - 1.500 nång ®é dung dÞch xö lý tõ 25 - 30% (dung m«i lµ níc). NhiÖt ®é xö lý lµ nhiÖt ®é lµ nhiÖt ®é phßng - 800C thêi gian vµ nhiÖt ®é xö lý lµ c¨n cø vµo ®é dµy, lo¹i gç vµ lîng ngÊm cÇn xö lý mµ quyÕt ®Þnh. Khi xö lý ®é Èm cña gç lín th× tû lÖ tån ®äng cña PEG trong gç còng lín, tû lÖ chèng tr¬ng në ASE cña gç ®îc xö lý còng cao, do ®ã víi gç t¬i hiÖu qu¶ xö lý tèt h¬n gç kh«. §iÒu ®¸ng nãi ë ®Çy lµ khi pha chÕ dung dÞch PEG víi níc ®Çu tiªn nªn ®em PEG ®Æt vµo trong nåi kim lo¹i cho nãng ch¶y sau ®ã míi cho níc vµo ®Ó ®îc dung dÞch PEG cÇn thiÕt. Kh«ng nªn

44

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cho níc tríc råi ®em ®un nãng ch¶y, nÕu kh«ng PEG rÊt khã hoµ tan. Ph¬ng ph¸p xö lý cã mÊy lo¹i sau: QuÐt phñ, phun s¬ng, khuyÕch t¸n, ng©m tÈm vµ ¸p lùc, trong ®ã ph¬ng ph¸p ng©m tÈm lµ thùc dông vµ ®¬n gi¶n.

2.3.4.3. TÝnh chÊt cña gç ®îc xö lý PEG (1). TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc PEG x©m nhËp vµo v¸ch tÕ bµo ë tr¹ng th¸i tr¬ng në, khi ë tr¹ng th¸i ®é Èm t¬ng ®èi thÊp PEG trong v¸ch tÕ bµo ®îc duy tr× ë tr¹ng th¸i tr¬ng në; díi ®iÒu kiÖn ®é Èm t¬ng ®èi cao PEG trong v¸ch tÕ bµo trë thµnh dung dÞch níc còng duy tr× tr¹ng th¸i tr¬ng në. Do ®¬n vÞ träng lîng cña PEG so víi ®¬n vÞ träng lîng cña níc cã hiÖu qu¶ lµm t¨ng thÓ tÝch gç t¨ng lªn cho nªn khi hµm lîng cña PEG 70 - 80% ®èi víi Celluloze cña gç cã ®é Èm ®Õn ®iÓm b·o hoµ th× cã thÓ lµm cho tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç ®îc n©ng cao. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç ®îc xö lý PEG ®îc xem nh chñ yÕu lµ øng t¨ng thÓ tÝch, tøc lµ Polyethylenglycol tan trong níc víi ph©n tö lîng nhÊt ®Þnh, do ¸p lùc h¬i níc cña nã thÊp, khi Polyethylenglycol chui thÊm vµo v¸ch tÕ bµo thay thÕ thµnh phÇn níc, nã vÉn ë tr¹ng th¸i s¸p tån t¹i trong v¸ch tÕ bµo, gi÷ cho tÕ bµo ë tr¹ng th¸i tr¬ng në, duy tr× tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç, tÝnh chÊt gç cña nã t¬ng tù nh gç t¬i cha bÞ xö lý. (2). TÝnh chÊt c¬ häc

Cêng ®é nÐn, uèn vµ chèng mµi mßn cña gç ®îc xö lý PEG tuú thuéc vµo sù t¨ng lªn cña lîng PEG mµ t¨ng theo. NÕu ®é Èm t¬ng ®èi t¨ng lªn, th× cêng ®é vµ tÝnh mµi mßn h¬i gi¶m xuèng, tÝnh dÎo dai cã t¨ng ®«i chót. Do gç xö lý chÞu ¶nh hëng cña hiÖu øng t¨ng thÓ tÝch, v¸ch tÕ bµo cña gç cha

45

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®îc cêng ho¸, sù chuyÓn dÞch bã Nyxen dÔ dµng h¬n so víi gç cha xö lý, do ®ã khi kÐo hoÆc nÐn rÊt dÔ ph¸t sinh hiÖn tîng chuyÓn vÞ trît; Díi t¸c dông t¶i träng theo ph¬ng ngang, v¸ch tÕ bµo dÔ bÞ biÕn d¹ng lµm cho tû sè Poatson t¨ng lªn. (3). SÊy kh« Gç ®îc xö lý PEG rÊt dÔ hót Èm, khã tho¸t Èm, tû lÖ tån ®äng cµng lín th× ¸p lùc tr¬ng në cµng thÊp. Gç ®îc xö lý sÊy kh« cìng chÕ tèc ®é cao hoÆc nhiÖt ®é cao rÊt Ýt bÞ nøt nÎ, tû lÖ co rót còng nhá, tû lÖ v¸n máng sÊy kh« hîp quy c¸ch ®îc n©ng lªn râ rÖt. VÝ nh sÊy kh« gç t¬i trong dung dÞch PEG do hÖ sè khuyÕch t¸n nhiÖt lín h¬n kh«ng khÝ th× sù gi¶m ®é Èm còng nhanh.

(4). D¸n dÝnh Stamm ®· nghiªn cøu sù d¸n dÝnh cña v¸n máng gç Hoµng hoa ®îc xö lý b»ng dung dÞch PEG - 1.000 víi nh÷ng lo¹i nång ®é kh¸c nhau ®èi víi c¸c lo¹i keo d¸n thu ®îc kÕt qu¶ sau: Tû lÖ cña gç bÞ h háng vµ cêng ®é b¸m dÝnh ë ®iÒu kiÖn trong phßng víi keo s÷a, keo Ure - formaldehyde d¸n nguéi, keo Paraffin d¸n nãng th× kh«ng liªn quan ®Õn sù tån ®äng cña PEG; cßn ®èi víi mét sè lo¹i keo kh¸c th× tû lÖ tån ®äng cña PEG cµng cao chÊt lîng d¸n dÝnh cµng kÐm. §iÒu ®ã lµ do gç sau khi xö lý PEG lùc liªn kÕt b¶n th©n bÐ ®i, bÒ mÆt cña nã l¹i hÊp phô níc cµng nhiÒu lµm ¶nh hëng ®Õn d¸n dÝnh bÒ mÆt. TÝnh trang søc cña gç xö lý PEG kÐm h¬n víi gç cha xö lý, ®Æc biÖt lµ khi dïng chÊt phñ cã dung m«i bay h¬i Nitrocelluloze, PEG ®ãng vai trß t¸c dông nh lµ mét dung m«i lµm cho sù kh« ®ãng r¾n cña mµng chÊt phñ bÞ ph¸ ho¹i.

46

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

(5). TÝnh chèng môc vµ chÞu nhiÖt Víi V©n sam B¾c Mü ®îc xö lý b»ng dung dÞch PEG - 1.000 tan trong níc víi c¸c lo¹i nång ®é dïng nÊm Lenzilestrbea cÊy thÝ nghiÖm trªn mÉu tiªu chuÈn tiÕn hµnh trong 3 th¸ng khi tû lÖ tån ®äng cña PEG lín h¬n 18% do thµnh phÇn níc hót vµo PEG sù lín lªn cña nÊm ph¸ ho¹i gç nhÊt thiÕt cÇn cã níc sinh lý trong tÕ bµo trë nªn Ýt mµ gç ®îc xö lý kh«ng ph¸t sinh hiÖn tîng ph¸ ho¹i. Ngoµi ra gç dïng xö lý PEG cã c¸c thµnh phÇn Axitphotpho th× cã t¸c dông chèng ch¸y, chèng môc, mät râ rµng.

2.3.4.4. øng dông vµ mÊt mµu cña dung dÞch níc PEG (1). øng dông xö lý PEG Xö lý PEG ngoµi viÖc thµnh c«ng trong øng dông b¶o qu¶n gç cæ xa cßn cã thÓ dïng ®ª ng¨n ngõa sù nøt vì bÒ mÆt gç d¸n dïng ë ngoµi trêi n©ng cao tÝnh chÞu ¸nh s¸ng cña gç ®· ®îc tÈy tr¾ng vµ phßng ngõa sù biÕn mµu cña gç.

(2). Sù biÕn mµu cña dung dÞch níc PEG Trong thùc tiÔn s¶n xuÊt do gç t¬i ng©m trong dung dÞch níc PEG thêi gian t¬ng ®èi dµi (1- 4 tuÇn), ®ång thêi dung dÞch níc PEG trong qu¸ tr×nh sö dông cÇn ph¶i nhiÒu lÇn ®iÒu chØnh nång ®é c¸c chÊt tan trong níc cña gç t¬i tan trong dung dÞch níc PEG mµ lµm cho nã nhuém mµu, th«ng thêng lµ mµu c¸nh d¸n. NÕu nhiÒu lÇn dïng ®Ó ng©m tÈm gç th× bÒ mÆt cña gç ®îc xö lý còng « nhiÔm mµu s¾c ®ã, nã ¶nh hëng nghiªm träng ®Õn mü quan vµ sö dông.

Do ®ã ®èi víi dung dÞch níc PEG ®· bÞ nhiÔm mµu cÇn ph¶i ®îc xö lý nh¹t mµu, ®ã lµ ®iÒu rÊt cÇn thiÕt. Ph¬ng ph¸p lµm nh¹t mµu cã rÊt nhiÒu. Trong ®ã cã ph¬ng ph¸p cã

47

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®¬n gi¶n cã hiÖu qu¶ mµ dÔ thùc hiÖn lµ ph¬ng ph¸p ph©n gi¶i (§ã còng lµ ph©n gi¶i thµnh phÇn mµu s¾c). Ph¬ng ph¸p nµy lµ ®em cho vµo dung dÞch níc PEG ®· bÞ nhuèm mµu bëi dung dÞch tÈy tr¾ng cã thµnh phÇn ph©n gi¶i mµu s¾c, c¨n cø vµo c¸c lo¹i thuèc kh¸c nhau mµ ph©n thµnh 2 ph¬ng ph¸p:  Cho vµo dung dÞch NaClO2 víi lîng 5% cña dung dÞch níc PEG. Ph¬ng ph¸p nµy thÝch hîp víi viÖc xö lý dung dÞch níc PEG bÞ « nhiÔm thÓ hiÖn tÝnh Axit.  Cho vµo Oxy giµ nång ®é 30%, lîng cho vµo lµ 10% so víi dung dÞch níc PEG. Ph¬ng ph¸p nµy thÝch hîp víi dung dÞch níc PEG cã tÝnh kiÒm, cã khi muèn lµm cho dung dÞch cã tÝnh kiÒm mµ cÇn ph¶i cho thªm mét Ýt Amoniac hoÆc NaOH. 2.4. Xö lý æn ®Þnh kÝch thíc B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc §îc gäi lµ ph¬ng ph¸p ho¸ häc lµ chØ ph¬ng ph¸p cã thÓ lµm ph¸t sinh ph¶n øng ho¸ häc trong thµnh phÇn cña gç. Do ®ã, ph¬ng ph¸p ®îc tr×nh bµy trong tiÕt nµy ®Òu chØ th«ng qua xö lý, sù tiªu hao thµnh phÇn nµo ®ã trong gç, sù h×nh thµnh mét chÊt nµo ®ã, ®Ó æn ®Þnh kÝch thíc gç. Do sù ph¸t sinh ph¶n øng ho¸ häc trong gç nh thÕ nµo thùc kh«ng râ rµng, nªn ph¬ng ph¸p vËt lý ®îc nãi ë trªn, vÒ møc ®é nµo ®ã còng cã kÐo theo ph¶n øng ho¸ häc, nh sù thÊm cña nhùa Phenol formaldehyde ph©n tö lîng thÊp ®îc gia nhiÖt cøng ho¸ ®a tô lµ mét vÝ dô ®iÓn h×nh.

2.4.1. Xö lý gia nhiÖt Gia nhiÖt lµm cho nh÷ng vËt liÖu Celluloze cã ®îc tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc, mµ c¬ chÕ cña nã cã thÓ ®îc gi¶i thÝch bëi mét sè d¹ng, nhng c¸ch nh×n nhËn gièng nhau cña ®a sè c¸c

48

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

häc gi¶ lµ Hemicelluloze; ®Æc biÖt lµ ®êng bËc cao ®· ph¸t sinh thay ®æi ho¸ häc mµ h×nh thµnh cao ph©n tö cã tÝnh hót Èm kÐm, ®ång thêi gia nhiÖt lµm cho mÊt níc hÊp phô, gi÷a c¸ kho¶ng c¸ch chuçi ph©n tö cña vïng phi kÕt tinh trong Celluloze v¸ch tÕ bµo gÇn l¹i h×nh thµnh kÕt hîp cÇu Hydro míi.

2.4.1.1. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña xö lý gia nhiÖt

49

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Burmester vµ mét sè t¸c gi¶ ph¸t hiÖn , nguyªn nh©n chñ

Tû lÖ tr­¬ng d·n (%)

yÕu n©ng cao tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç You lµ sau khi

Lo¹i gç

Hemicelluloge dÔ ph©n gi¶i khi thªm H2O (%)

Shuging gang Le mu Le mu 1600C Youmu, gia nhiÖt 15h

§é Èm t­¬ng ®èi (%) H×nh 2 - 4: æn ®Þnh kÝch th­íc gç gia nhiÖt vµ gç

You ch­a xö lý Lo¹i gç

50 dÔ ph©n gi¶i khi thªm H 0 Hemicelluloze 2

(%) 0

nhiÖt 15h Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

gia nhiÖt hµm lîng Hemicelluloze thuû ph©n gi¶m xuèng. Víi c¸c lo¹i gç kh¸c qua gia nhiÖt xö lý th× hµm lîng Hemicelluloze cña nã gi¶m xuèng, tÝnh hót Èm vµ tr¬ng në so víi gç You cµng thÊp, nh h×nh 2 - 4 ®· chØ. Chow ®· ®em xö lý nhiÖt v¸n máng gç B¹ch v©n sam trong m«i trêng kh«ng khÝ, kh× bÒ mÆt cã sù thay ®æi mµu s¾c ®ång thêi ph¸t hiÖn sè lîng gèc OH gi¶m ®i, Celluloze ph¸t sinh ph©n gi¶i, ®é kÕt tinh gi¶m. TÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç ®îc xö lý nhiÖt, tuú thuéc ®iÒu kiÖn xö lý kh¸c nhau mµ kh¸c nhau; khi tû lÖ gi¶m träng lîng gi¶m trªn 20% th× ASE cña nã trong kh«ng khÝ gi¶m xuèng, trong khÝ nit¬ th× kh«ng ®æi, trong èng nghiÖm bét Ýt l¹i ®îc n©ng cao. Thø tù hoµn c¶nh gian nhiÖt cã lîi cho æn ®Þnh kÝch thíc lµ: Ch©n kh«ng > kh«ng khÝ > hÊp luéc. Khi xö lý trong ®iÒu kiÖn kim lo¹i nãng ch¶y cã kÕt qu¶ t¬ng tù nh xö lý trong ch©n kh«ng. Khi ®é Èm t¬ng ®èi n»m trong ph¹m vi t¬ng ®èi thÊp tõ 45 - 55%, th× gi¸ trÞ chèng Èm vµ chèng tr¬ng në cña gç xö lý nhiÖt ®¹t ®îc gi¸ trÞ cao nhÊt; Khi ®é Èm t¬ng ®èi t¨ng lªn, th× 2 gi¸ trÞ trªn ®Òu gi¶m xuèng. Gç Tr¾c cæ xa ®îc b¶o tån trong ®Òn Ph¸p Long NhËt B¶n ®Õn nay ®· h¬n 1.300 n¨m, mµ ASE cña nã vµo kho¶ng 40%. DÔ dµng nhËn thÊy gç sau nhiÒu n¨m tµng tr÷, th× tÝnh hót Èm gi¶m xuèng, lîng hót Èm cña gç còng gi¶m, kÝch thíc do hót Èm vµ nh¶ Èm biÕn ®æi còng rÊt Ýt, do ®ã cã thÓ xem gç tµng tr÷ l©u ngµy lµ mét lo¹i xö lý nhiÖt ®é thÊp l©u dµi. C¬ chÕ xö lý gia nhiÖt t¬ng tù nh h×nh 2 - 1 víi A- 4, B -2 cña m« h×nh cÊu t¹o gç. Tuú theo sù bµi trõ cña thµnh phÇn n-

51

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

íc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chuçi ph©n tö Celluloze vïng phi kÕt tinh cña v¸ch tÕ bµo gç trë nªn nhá, gèc OH tù do h×nh thµnh t¸c dông lùc t¬ng ®èi víi nhau vµ cã c¬ héi kÕt hîp víi cÇu Hydro, lµm cho tæng sè ®iÓm kÕt hîp cña cÇu Hydro cña vïng kÕt tinh t¨ng lªn, tõ ®ã lµm cho tÝnh ®Þnh híng cña chuçi ph©n tö Celluloze vïng phi kÕt tinh cña v¸ch tÕ bµo t¨ng lªn, tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç xö lý ®îc c¶i thiÖn.

2.4.1.2. TÝnh chÊt gç xö lý gia nhiÖt KÕt qu¶ xö lý gia nhiÖt lµ träng lîng th× gi¶m ®i mµ mµu s¾c bÒ mÆt l¹i sÉm l¹i, ®ång thêi víi nã lµ tÝnh hót Èm cña gç còng gi¶m xuèng, tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc l¹i ®îc n©ng cao.

(1). TÝnh chÊt c¬ häc Tuy gia nhiÖt xö lý cã lµm t¨ng tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña gç, nhng tÝnh c¬ häc bÞ gi¶m xuèng. Víi v¸n máng cã ®é dµy 32 mm, gç B¹ch v©n sam ®îc gia nhiÖt trong kim lo¹i nãng ch¶y, khi tû lÖ chèng tr¬ng në (ASE) lµ 40%, so víi gç cha xö lý, th× tÊt c¶ c¸c chØ tiªu cêng ®é c¬ häc ®Òu gi¶m xuèng, nh chèng uèn gi¶m 17%, cêng ®é cøng gi¶m 40%, chÞu mßn gi¶m 60%; Do Hemicelluloze trong gç l¸ réng cã hµm lîng t¬ng ®èi cao, sau khi gia nhiÖt xö lý th× biªn ®é gi¶m xuèng cña gç l¸ réng lín h¬n so víi gç l¸ kim. (2). TÝnh chÞu môc Gç B¹ch v©n sam ®îc xö lý bëi bµn gia nhiÖt cã nhiÖt ®é 1800C, khi ASE ®¹t ®Õn 40%, gç ®îc xö lý kh«ng bÞ môc. §ã lµ bëi v× gç xö lý cã ®é hót Èm h¹ xuèng, kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn thuû phÇn cho ®êi sèng cña nÊm mèc. (3). TÝnh d¸n dÝnh

52

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Khi v¸n máng ®îc sÊy kh« trong lß sÊy nhiÖt cao, do gia nhiÖt xö lý, mµ bÒ mÆt gç trë nªn l¾ng ®äng níc nhÊt lµ v¸n máng cã hµm lîng nhùa tù nhiªn t¬ng ®èi cao, th× hiÖn tîng cµng râ rµng, dÉn ®Õn d¸n dÝnh khã kh¨n, tÝnh d¸n dÝnh cã thÓ gi¶m xuèng. 2.4.1.3. øng dông xö lý gia nhiÖt Ngoµi víi gç nguyªn ra, xö lý gia nhiÖt còng cã lîi cho æn ®Þnh kÝch thíc cña gç nh©n t¹o. VÝ dô, trong s¶n xuÊt v¸n d¨m bµo, ®em d¨m bµo cã ®é Èm gÇn ®iÓm b·o hoµ, ®em xö lý gia nhiÖt trong b×nh kÝn, cã thÓ thu ®îc v¸n cã kÝch thíc æn ®Þnh cao, sau ®ã l¹i xö lý nã trong m«i trêng h¬i níc b·o hoµ nhiÖt ®é kho¶ng 750C trong kho¶ng 10 phót, tr¬ng në bÒ dµy vµ ®µn håi ngîc cña v¸n gi¶m ®i. Trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n sîi Ðp cøng ph¬ng ph¸p ít vµ kh« mµ dïng xö lý gia nhiÖt hoÆc xö lý nhiÖt Èm ®Òu cã thÓ n©ng cao tÝnh æn ®Þnh kÝch thíc cña v¸n. 2.4.2. Acetol ho¸ 2.4.2.1. Kh¸i qu¸t

Acetol ho¸ gç lµ dïng dÞch Acetol ®Ó l¾ng ®äng gèc CH3CO- thay thÕ gèc -OH th©n níc trong gç, do cã sù x©m nhËp cña gèc CH3CO- lµm s¶n sinh hiÖu øng t¨ng thÓ tÝch (Bulking Effect). Nh©n tè lµm cho gç xö lý æn ®Þnh kÝch thíc lµ gèc -OH gi¶m ®i, gèc CH3CO- t¨ng thÓ tÝch, so s¸nh gi÷a chóng th× tÝnh quyÕt ®Þnh lµ hiÖu øng t¨ng thÓ tÝch. C¬ chÕ xö lý t¬ng tù nh h×nh 2 - 1 víi A-5, B -6 trong m« h×nh cÊu t¹o gç xö lý æn ®Þnh kÝch thíc. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®îc ghi trong b¶ng 2 - 3.

53

ASE(%)

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B¹ch v©n sam T¨ng Jie Xingmu

L­îng Aceotl ho¸ (%)

H×nh 2 - 5: Quan hÖ cña l­îng Acetol ho¸ víi ASE  B¹ch v©n sam

 T¨ng Jie



Xingmu B¶ng 2 - 3: So s¸nh sù thay ®æi thÓ tÝch cña gç nguyªn víi gç Acetol ho¸ TÝnh chÊt ThÓ tÝch kh« tuyÖt ®èi tríc xö lý (cm3)

54

Gç nguyªn

Gç Acetol ho¸

5.71

5.73

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Lîng Acetol ho¸ (%) ThÓ tÝch kh« tuyÖt ®èi sau Acetol ho¸ (cm3) ThÓ tÝch tr¬ng në trong H2O (cm3) ThÓ tÝch thay ®æi ng©m trong H2O (cm3) ASE (%) Tæng lîng thay ®æi thÓ tÝch (cm3)

0

28.6

5.71

6.23

6.45

6.47

0.74

0.24

0

70

0.74

0.24

Hµm lîng gèc CH3CO- cã quan hÖ víi tû lÖ tr¬ng në (ASE) cña v¸n nh h×nh 2 - 5. LÞch sö nghiªn cøu xö lý Acetol ho¸ b¾t ®Çu tõ n¨m 1946, häc gia ngêi Mü Stamm ®Çu tiªn ®¨ng trªn t¹p chÝ nghiªn cøu chuyªn ngµnh, vµo nh÷ng n¨m tõ 1946 - 1961 cè g¾ng ®a vµo s¶n xuÊt c«ng nghiÖp ho¸ xö lý Acetol ho¸ gç cña Mü vµ NhËt B¶n nhng cha thµnh c«ng. N¨m 1972, phßng thÝ nghiÖm s¶n phÈm l©m s¶n cña Mü (FPL) l¹i b¾t tay nghiªn cøu øng dông Acetol ho¸ ®èi víi vËt liÖu gç. N¨m 1980, xö lý Acetol ho¸ b¾t ®Çu øng dông s¶n xuÊt v¸n nh©n t¹o; n¨m 1981 NhËt B¶n ®· thu ®îc thµnh c«ng tiÕn hµnh xö lý Acetol ho¸ gç víi quy m« s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, giíi c«ng nghiÖp gç NhËt B¶n ®· më réng vËt liÖu Acetol ho¸, mµ kÝch thíc cña nã rÊt æn ®Þnh mÆc cho ®é Èm t¬ng ®èi cña m«i trêng thay ®æi lín, ®îc dïng réng r·i lµm têng v¸ch cña buång t¾m, cöa hoÆc v¸n sµn. §iÓm u viÖt h¬n cña xö lý Acetol ho¸ víi ph¬ng ph¸p xö lý ho¸ häc kh¸c lµ kh«ng lµm « nhiÔm m«i trêng. 2.4.2.2. Xö lý Acetol ho¸ (1). Ph¶n øng Acetol ho¸

55

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Khi xö lý Acetol ho¸ dïng Axit Acetic khö mét ph©n tö níc, ph¶n øng theo c«ng thøc díi ®©y: Wood-OH + (CH3CO)2 → Wood-OCOCH3 + CH3COOH Ph¶n øng trªn cã thÓ ®îc tiÕn hµnh trong tíng khÝ hoÆc tíng láng, nÕu cã ®a vµo chÊt xóc t¸c, ph¶n øng cã thÓ ®îc tiÕn hµnh nhanh h¬n. §Ó xö lý ®ång nhÊt nªn t¨ng thªm bíc xö lý tr¬ng në. Khi gç Acetol ho¸, nÕu hµm lîng gèc CH3COO- Ýt, th× ph¶n øng chØ x¶y ra trªn bÒ mÆt cña bã Mixen; NÕu hµm lîng nhiÒu, th× ngay trong lßng sîi Mixen còng cã thÓ Acetol ho¸. (2). Thuèc xö lý Cã thÓ ph©n thµnh 2 lo¹i lín: DÞch Acetol vµ dÞch xóc t¸c. Lo¹i ®Çu cã Axit Acetic khö mét ph©n tö H2O Thoacetic; lo¹i sau cã Pyridine, Perchloric magner.  DÞch Acetol ho¸  [(CH3CO)2O] lµ chÊt láng kh«ng mµu, cã mïi Acetic ®Æc trng, ®iÓm nãng ch¶y - 730C, ®iÓm s«i 1390C cã ph¶n øng víi gç, sinh thµnh tÝnh l¾ng ®äng thay thÕ nhãm -OH th©n níc; tån d cña Axit Acetic trong gç cã thÓ ph¸ huû Linhin, ®ång thêi ¨n mßn kim lo¹i, mµ tû lÖ lîi dông CH3COO- chØ 50%. NÕu dïng xóc t¸c Pyridine th× viÖc ph©n ly vµ thu håi l¹i rÊt khã kh¨n.  Thioacetic acid. Ph¶n øng nh sau: Wood-OH + HSCOCH3 → Wood-O-COCH3 + H2S  CH3COCl lµ chÊt láng kh«ng mµu, bèc khãi trong kh«ng khÝ, bèc mïi kÝch thÝch mòi khã thë, ®iÓm nãng ch¶y - 1120C, ®iÓm s«i 51 - 520C. Ph¶n øng nh sau: Wood-OH +CH3COCl → Wood-O-COCH3 + HCl Ph¶n øng rÊt dÔ s¶n sinh ra HCl cã tÝnh ph¸ ho¹i gç rÊt m¹nh  Xóc t¸c

56

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Pyridine (H5C5N) lµ mét dung m«i h÷u c¬ tèt. Nhng khÝ bay h¬i cña nã vµo kh«ng khÝ dÔ ph¸t sinh næ, giíi h¹n thÓ tÝch næ lµ 1.8 – 12.4%, khi sö dông ph¶i hÕt søc chó ý cÈn thËn.  HCOON(CH3)2 lµ chÊt láng kh«ng mµu cã mïi cña Amoniac, lµ dung dÞch cùc tÝnh, tr¬. §iÓm nãng ch¶y - 610C, ®iÓm s«i 1530C.  Perchloric magner [Mg(ClO4)2] lµ ë d¹ng bét hay h¹t rÊt dÔ bÞ ch¶y r÷a, mµu tr¾ng.

2.4.2.3. Ph¬ng ph¸p xö lý Ph¬ng ph¸p xö lý cã thÓ ph©n thµnh: Ph¬ng ph¸p tíng láng vµ ph¬ng ph¸p tíng khi vµ hçn hîp. (1). Ph¬ng ph¸p tíng láng  Dïng Pyridine lµm chÊt xóc t¸c §em gç ng©m vµ hçn hîp Pyridine víi (CH3COO)2 trong b×nh kÝn gia nhiÖt ®Õn 90 - 1000C gi÷ trong vµi giê (Thêi gian dµi ng¾n tuú vµo ®é dµy mµ quyÕt ®Þnh, sau ®ã lo¹i

57

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Ch¬ng 4 Ho¸ mÒm gç Do b¶n chÊt gç thiÕu tÝnh mÒm dÎo, mµ khi gia c«ng thµnh h×nh chñ yÕu ph¶i dùa vµo d¸n Ðp vµ gia c«ng c¾t gät, nã hoµn toµn kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt khi gia c«ng c¸c vËt liÖu kim lo¹i, chÊt dÎo, gèm sø dÔ dµng bÞ uèn hoÆc dËp Ðp vµo khu«n mÉu. Xö lý ho¸ mÒm gç chÝnh lµ lµm cho gç cã tÝnh mÒm dÎo t¹m thêi nh»m thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng uèn vµ nÐn gç ®îc tiÕn hµnh trong giai ®o¹n dÎo ho¸, ®ång thêi ®îc sÊy kh« ë tr¹ng th¸i biÕn d¹ng, kh«i phôc trë l¹i cêng ®é vµ ®é cøng vèn cã cña gç.

4.1. xö lý ho¸ mÒm gç 4.1.1. Xö lý ho¸ mÒm gç 4.1.1.1. Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ tÝnh chÊt c¬ häc cña gç (1). BiÕn d¹ng vµ øng suÊt Khi gç chÞu mét t¸c dông cña ngo¹i lùc mµ t¹i ®iÒu kiÖn ®ã mµ kh«ng x¶y ra sù chuyÓn dêi qu¸n tÝnh nhng gç ®· ph¸t sinh sù biÕn ®æi vÒ d¹ng h×nh häc vµ kÝch thíc cña nã, sù biÕn ®æi nµy ®îc gäi lµ biÕn d¹ng. Khi gç ®· ph¸t sinh biÕn d¹ng râ rµng th× vÞ trÝ t¬ng ®èi vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thµnh phÇn cña c¸c bé phËn vµ gi÷a c¸c ph©n tö trong c¸c thµnh phÇn ®ã ®· ph¸t sinh biÕn ®æi mµ s¶n sinh ra néi lùc gi÷a c¸c thµnh phÇn víi nhau vµ gi÷a c¸c ph©n tö víi nhau nh»m chèng l¹i t¸c dông cña ngo¹i lùc ®ång thêi lu«n cã xu thÕ kh«i phôc trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu; khi ë tr¹ng th¸i c©n b»ng néi lùc vµ ngo¹i lùc cã ®é lín t¬ng ®¬ng, ph¬ng chiÒu ngîc nhau. øng suÊt lµ néi

58

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

lùc trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch, hiÓn nhiªn gi¸ trÞ cña nã còng b»ng gi¸ trÞ cña ngo¹i lùc trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch. (2). §µn håi vµ m« ®un ®µn håi §µn håi: ChÊt r¾n chÞu t¸c ®éng ngo¹i lùc mµ sinh ra biÕn d¹ng, sau khi ngo¹i lùc bÞ huû bá biÕn d¹ng trë ngay vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu vÒ h×nh d¹ng còng nh kÝch thíc. TÝnh chÊt ®ã ®îc gäi lµ ®µn håi. M« ®un ®µn håi: Díi mét tû lÖ giíi h¹n nhÊt ®Þnh, quan hÖ gi÷a biÕn d¹ng vµ øng suÊt tu©n theo ®Þnh luËt Huc, tøc øng suÊt vµ biÕn d¹ng theo tû lÖ thuËn, h»ng sè tû lÖ nµy ®îc gäi lµ M« ®un ®µn håi. M« ®un ®µn håi = øng suÊt/ BiÕn d¹ng M« ®un ®µn håi lµ øng suÊt cña mét ®¬n vÞ biÕn d¹ng cña vËt liÖu, nã biÓu trng ®é lín nhá chèng l¹i kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña vËt liÖu. M« ®un cµng lín biÕn d¹ng cµng khã kh¨n, biÓu thÞ ®é cøng cña vËt liÖu cµng lín. Gç lµ vËt liÖu dÞ híng, ë c¸c ph¬ng chiÒu kh¸c nhau th× tÝnh chÊt c¬ häc còng kh¸c nhau, tÊt nhiªn M« ®un ®µn håi còng sÏ kh¸c nhau. Th«ng thêng theo híng däc thí t¬ng ®èi lín, cßn theo híng xuyªn t©m vµ tiÕp tuyÕn t¬ng ®èi nhá. Thø tù ®îc biÓu diÔn nh sau: El >> Er >> Et Gi¸ trÞ cña tû sè El/Er (§èi víi gç Mao s¬n) 12: 1, (§èi víi gç nhÑ) lµ 58:1. Tõ ®ã nãi lªn r»ng gç lµ lo¹i vËt liÖu cã tÝnh dÞ híng dÞ tÝnh rÊt cao. M« ®un ®µn håi cña gç ®¹i thÓ tuú thuéc vµo mËt ®é gç cµng lín th× sÏ cµng lín. (3). DÎo vµ biÕn d¹ng dÎo Khi øng suÊt vît qua tû lÖ øng suÊt giíi h¹n th× biÕn d¹ng biÕn ®æi kh«ng theo tû lÖ thuËn víi øng suÊt mµ sù biÕn d¹ng

59

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

sÏ tiÕn triÓn rÊt nhanh mÆc cho øng suÊt kh«ng hÒ ®îc t¨ng lªn, t¹i ®iÓm ®ã ®îc gäi lµ giíi h¹n ch¶y; TÝnh chÊt cña øng suÊt cña vËt liÖu kh«ng thay ®æi mµ biÕn d¹ng vÉn tiÕp tôc ®îc gäi lµ tÝnh dÎo. BiÕn d¹ng dÎo lµ chØ sù biÕn d¹ng vÜnh cöu khi ngo¹i lùc ®· ®îc huû bá mµ kh«ng cã thÓ kh«i phôc h×nh d¹ng vµ kÝch thíc ban ®Çu. BiÕn d¹ng ®µn håi cña gç lµ do ph¸t sinh sù trît gi÷a c¸c sîi Celluloze, trong v¸ch tÕ bµo còng ph¸t sinh biÕn d¹ng, nhng gi÷a c¸c v¸ch tÕ bµo víi nhau kh«ng xuÊt hiÖn biÕn d¹ng vÜnh cöu, do ®ã biÕn d¹ng ®µn håi lµ sù biÕn d¹ng trong ph©n tö vµ sù co d·n kho¶ng c¸ch gi÷a nhãm chøc trong ph©n tö. BiÕn d¹ng dÎo cña gç lµ do øng suÊt trong c¸c sîi vi Celluloze qu¸ lín mµ ph¸t sinh sù ph¸ ho¹i mµ lµm cho c¸c cÇu trung gian bÞ ph¸ huû, sù biÕn d¹ng cña v¸ch tÕ bµo mµ lµm cho xuÊt hiÖn nh÷ng ®øt r¹n vÜnh cöu. Do ®ã, biÕn d¹ng dÎo lµ sù chuyÓn dÞch ®an chÐo nhau gi÷a c¸c vÞ trÝ t¬ng ®èi trong ph©n tö. Gç lµ lo¹i vËt liÖu võa cã tÝnh ®µn håi võa cã tÝnh dÎo mµ ®êng th¼ng biÓu diÔn mèi t¬ng quan gi÷a biÕn d¹ng víi øng suÊt so víi vËt liÖu ®µn håi lý tëng cã sù kh¸c biÖt, trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ®é Èm b×nh thêng, gç chÞu t¸c ®éng cña ngo¹i lùc, th× giíi h¹n ®iÓm ch¶y thÓ hiÖn kh«ng râ rµng. Ngoµi ra, ®iÓm ho¸ mÒm gç cao h¬n nhiÖt ®é nhiÖt ph©n gç, gç lµ vËt liÖu thiÕu tÝnh dÎo. 4.1.1.2. C¬ chÕ ho¸ mÒm gç (1). VËt liÖu cã thÓ dÎo ho¸ vµ ®Æc ®iÓm cña nã

 Cã kh¶ n¨ng dÎo ho¸

60

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Sö dông nh÷ng xö lý thÝch ®¸ng lµm cho gç cã tÝnh dÎo ®îc gäi lµ cã thÓ (kh¶ n¨ng) dÎo ho¸.

 VËt liÖu cã thÓ dÎo ho¸ cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau: - M« ®un ®µn håi (®é cøng) gi¶m xuèng th× vËt liÖu sÏ trë nªn mÒm dÎo. - Khu vùc ®µn håi thu nhá hoÆc tiªu biÕn sÏ lµm cho sau khi biÕn d¹ng khã håi phôc l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu. - øng suÊt ph¸ ho¹i t¨ng lªn th× biÕn d¹ng cña vËt liÖu còng t¨ng lªn. - N¨ng lîng ph¸ huû t¨ng lªn, víi vËt liÖu gißn trë nªn “dÝnh” h¬n. (2). BiÕn d¹ng gi·n në Gç khi hót níc, Amoniac hoÆc rîu bËc thÊp hay khÝ cã cùc th× sÏ dÉn ®Õn gi·n në. Khi c¸c dung dÞch tr¬ng d·n chui thÊm vµo gi÷a c¸c ph©n tö trong cao ph©n tö, cÊu thµnh gç lµm cho c¸c cÇu nèi gi÷a c¸c ph©n tö cã kho¶ng c¸ch xa ra, lùc kÕt hîp gi÷a c¸c ph©n tö víi nhau gi¶m bít, khi chÞu t¸c dông ngo¹i lùc, c¸c cÇu nèi trong ph©n tö ph¸t sinh chuyÓn dÞch t¬ng ®èi gi÷a chóng, biÕn d¹ng ®· ®îc thùc hiÖn. Trong ®iÒu kiÖn nµy mµ n©ng cao nhiÖt ®é lªn, rÊt dÔ lµm cho gç bÞ biÕn d¹ng. Gç do tr¬ng gi·n mµ lµm cho M«®un ®µn håi gi¶m xuèng. Møc ®é biÕn d¹ng tuú thuéc vµo lo¹i dung dÞch tr¬ng në kh¸c nhau, tû lÖ gi·n në kh¸c nhau mµ kh¸c nhau, nh h×nh 4 - 1 ®· chØ.

61

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Gi¸ trÞ t­¬ng ®èi cña m« ®un ®µn håi

Ngoµi t¸c dông cña tr¬ng në ®èi víi tÝnh n¨ng biÕn d¹ng

NhiÖt ®é (0C)

H×nh 4 - 1: Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ m« ®un c¾t

ra, khi cã t¸c dông ngo¹i lùc lªn gç ít ®ång thêi võa sÊy kh« võa n©ng cao nhiÖt ®é, tÝnh n¨ng biÕn d¹ng sÏ tèt h¬n khi gi÷ ë nhiÖt ®é cè ®Þnh vµ ®é Èm cè ®Þnh. Lîng biÕn d¹ng tèi ®a cã thÓ gÊp 3 lÇn lîng biÕn d¹ng thêi kú ®Çu, cßn lo¹i biÕn d¹ng nµy sau khi lo¹i bá ngo¹i lùc cã thÓ trë thµnh tµn d biÕn d¹ng vÜnh cöu. (3). Gi¶m bít nhiÖt ®é chuyÓn ho¸ cña c¸c tæ phÇn v¸ch tÕ bµo gç

V¸ch tÕ bµo gç kh« tuyÖt ®èi hµm chøa trªn 50% Celluloze (Trong ®ã khu vùc kÕt tinh chiÕm 55%), 20 - 30% lµ Hemicelluloze, cßn l¹i 20 - 30% lµ Lignin, v¸ch tÕ bµo cã kÕt cÊu phøc hîp t¨ng cêng bëi Celluloze nhiÒu líp, Celluloze

62

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

trong mçi líp ®îc xÕp däc trôc gäi lµ sîi mixen, gi÷a c¸c mixen nµy ®îc lÊp ®Çy bëi Hemicelluloze vµ Lignin. Níc vµ nhiÖt ®é cã t¸c dông víi nhau víi c¸c thµnh phÇn nµy, ph©n tö nµy kh«ng cã thÓ x©m nhËp ®îc vµo khu vùc nµy, ph©n tö níc kh«ng cã thÓ x©m nhËp ®îc vµo khu vùc kÕt tinh cña Mixen, níc kÕt hîp vµo gi÷a khu vùc Hemicelluloze vµ Lignin vµ nh÷ng khe hë gi÷a c¸c Mixen víi nhau vµ lÊp ®Çy nh÷ng dung dÞch tr¬ng në.

 Thuû tinh ho¸ biÕn ®æi Thuû tinh ho¸ biÕn ®æi lµ hiÖn tîng rÊt phæ biÕn cña d¹ng cao ph©n tö v« ®Þnh h×nh, bëi v× cho dï lµ cao ph©n tö kÕt tinh còng khã cã thÓ ®¹t ®îc kÕt tinh 100%, mµ lu«n

§èi sè cña m« ®un (0.1Pa)

lu«n tån t¹i khu vùc phi kÕt tinh. Khi cao ph©n tö kÕt tinh

Tr¹ng th¸i thuû tinh

Tr¹ng th¸i ®µn håi

Tr¹ng th¸i dÝnh ch¶y 63

H×nh 4 - 2: §­êng cong nhiÖt ®é - m« ®un cña phi kÕt tinh cao ph©n tö

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thuû tinh ho¸ biÕn ®æi rÊt nhiÒu tÝnh chÊt vËt lý, c¬ häc biÕn ®æi m¹nh mÏ, ®Æc biÖt lµ tÝnh c¬ häc, nhiÖt ®é chØ thay ®æi vµi ®é trong khu vùc biÕn ®æi mµ m« ®un ®µn håi ®· thay ®æi 3 - 4 cÊp (h×nh 4 - 2). VËt liÖu tõ tr¹ng th¸i cøng ho¸ ®ét nhiªn biÕn ®æi trë thµnh vËt liÖu ®µn håi mÒm dÎo, vËt liÖu ®· hoµn toµn biÕn ®æi tÝnh n¨ng vèn cã cña nã. ChÊt dÎo sö dông cao ph©n tö khi nhiÖt ®é n©ng ®Õn xuÊt hiÖn hiÖn tîng thuû tinh ho¸ biÕn ®æi th× sÏ mÊt ®i tÝnh dÎo trë thµnh cao su ho¸. Do ®ã, thuû tinh ho¸ biÕn ®æi lµ mét tÝnh chÊt quan träng cña cao ph©n tö. Nghiªn cøu hiÖn tîng thuû tinh ho¸ biÕn ®æi cã mét ý nghÜa thùc tiÔn vµ lý luËn rÊt quan träng.

Tõ ®êng cong ®éng th¸i ta biÕt tÝnh dÎo vµ ®µn håi cña cao ph©n tö ®iÓn h×nh cã thÓ c¨n cø vµo nhiÖt ®é kh¸c nhau mµ chia thµnh 5 khu vùc. §êng cong ®éng th¸i c¬ häc ®iÓn h×nh cña vËt liÖu cao ph©n tö phi tr¹ng th¸i tinh thÓ nh h×nh 4 - 3 chØ râ. Díi nhiÖt ®é thuû tinh ho¸, m« ®un cña cao ph©n tö kho¶ng chõng 1MPa, ®ång thêi tuú theo nhiÖt ®é n©ng cao th× m« ®un l¹i gi¶m xuèng rÊt chËm. LÊy nhiÖt ®é t¬ng øng cña ®iÓm uèn ®êng cong biÓu diÔn M« ®un hay gi¸ trÞ cùc ®¹i cña ®êng cong tiªu hao bªn trong lµm nhiÖt ®é thuû tinh ho¸ biÕn ®æi Tg cña cao ph©n tö. Trong khu vùc thuû tinh ho¸ biÕn ®æi, M« ®un gi¶m xuèng kho¶ng 1.000 lÇn. NhiÖt ®é l¹i n©ng lªn, cao ph©n tö n»m trong khu vùc tr¹ng th¸i cao su, m« ®un kho¶ng 1 MPa, ®ång thêi kh«ng phô thuéc vµo nhiÖt ®é. Qua khu vùc biÕn ®æi

64

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thø 2 cuèi cïng lµ khu vùc chÊt láng lu ®éng, cao ph©n tö ë

Vïng Tr¹ng

Tr¹ng

th¸i

th¸i

cao

thuû tinh

su

Khu

Tgδ gãc tæn thÊt

tr¹ng th¸i ch¶y dÝnh, m« ®un l¹i tiÕp tôc gi¶m.

Khu chÊt biÕn láng ®æi l­u ®én g

biÕn ®æi

NhiÖt ®é

H×nh 4 - 3: DiÔn biÕn ®éng th¸i ®iÓn h×nh cao ph©n tö phi kÕt tinh ë tr¹ng th¸i thuû tinh vµ tr¹ng th¸i cao su, sù tiªu hao bªn

trong cña cao ph©n tö nhá lµ hoµn toµn cã thÓ gi¶i thÝch ®îc. ë tr¹ng th¸i thuû tinh, cao ph©n tö c¬ b¶n chØ ph¸t sinh biÕn h×nh d¹ng th«ng thêng, biÕn d¹ng ®µn håi th«ng thêng kh«ng hao tæn bÊt kú n¨ng lîng nµo. ë tr¹ng th¸i ®µn håi cao, chuçi ph©n tö cã thÓ vËn ®éng tù do, cao ph©n tö ph¸t sinh biÕn d¹ng thuËn nghÞch cao, gãc lÖch gi÷a ®êng øng suÊt vµ ®êng biÕn d¹ng δ rÊt bÐ, còng cã thÓ xem nh kh«ng hÒ tiªu hao n¨ng lîng. Trong khu vùc biÕn ®æi, nguyªn nh©n lµm tiªu hao bªn trong vµ mét sè chuçi ph©n tö nµo ®ã cã thÓ tù do vËn ®éng

65

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

trong khu vùc biÕn ®æi cña cao ph©n tö; Cã mét sè l¹i kh«ng cã thÓ vËn ®éng trong mét giai ®o¹n biÕn d¹ng nµo ®ã, c¸i tríc tÝch luü Ýt n¨ng lîng h¬n c¸i sau. Khi mét sè chuçi ph©n tö vËn ®éng tù do trong tr¹ng th¸i thuû tinh, nh÷ng n¨ng lîng thõa ®îc tho¸t ra díi d¹ng nhiÖt. Cã mét n¨ng lîng tiªu hao bªn trong rÊt lín xuÊt hiÖn trong khi thuû tinh ho¸ biÕn ®æi lµ bëi v× trong nhiÖt ®é cña khu vùc nµy lµ nh vËy; rÊt nhiÒu ph©n tö ®«ng kÕt cña cao ph©n tö b¾t ®Çu nãng ch¶y, khi nã ph¸t sinh biÕn d¹ng ®µn håi cao sÏ lµm cho n¨ng lîng thõa biÕn thµnh nhiÖt n¨ng.  Sù biÕn ®æi thuû tinh ho¸ trong thµnh phÇn v¸ch tÕ bµo do Hemicelluloze vµ Lignin lµ s¶n phÈm cao ph©n tö ë tr¹ng th¸i phi tinh thÓ ®iÓn h×nh, thuû tinh ho¸ biÕn ®æi thÓ hiÖn rÊt râ rµng. Stone vµ ®ång nghiÖp nghiªn cøu ph¸t hiÖn khi nhiÖt ®é ®¹t ®Õn nhiÖt ®é thuû tinh ho¸ Tg, Lignin sÏ mÒm ho¸ vµ trë nªn dÝnh, ®ång thêi ph¸t hiÖn thÊy khi Lignin hÊp thô mét lîng lín níc sÏ lµm cho nhiÖt ®é thuû tinh ho¸ biÕn ®æi gi¶m xuèng râ rÖt, Hemicelluloze còng cã tÝnh n¨ng t¬ng tù. Celluloze bëi v× cã tÝnh kÕt tinh nhiÖt ®é mÒm ho¸ cña nã hÇu nh kh«ng phô thuéc vµo thµnh phÇn níc. B¶ng 4 - 1 ®Ó ®o thùc tÕ c¸c thµnh phÇn chñ yÕu trong v¸ch tÕ bµo trong ®iÒu kiÖn kh« vµ ít ®èi víi c¸c thµnh phÇn chñ yÕu cña v¸ch tÕ bµo. B¶ng 4 -1: NhiÖt ®é thuû tinh ho¸ cña thµnh phÇn chñ yÕu v¸ch tÕ bµo gç Thµnh phÇn gç Lignin Hemicelluloze

NhiÖt ®é thuû tinh ho¸ Tg (0C) Tr¹ng th¸i kh« Tr¹ng th¸i ít 134 ~ 235 77 ~ 128 167 ~ 217 54 ~ 142

66

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Celluloze

231~ 253

222 ~ 250

Tõ b¶ng ta nhËn thÊy nÕu nhiÖt lîng vµ níc thÝch hîp trong gç, cho dï Celluloze cha hÒ x¶y ra thay ®æi nµo, mµ Lignin, Hemicelluloze nhanh chãng ®¹t ®Õn nhiÖt ®é thuû tinh ho¸ biÕn ®æi, tõ ®ã lµm m« ®un ®µn håi nhanh chãng gi¶m xuèng, sù mÒm ho¸ cña Lignin vµ Hemicelluloze (c¬ chÊt) dÉn ®Õn tÝnh dÎo cña gç ®îc t¨ng lªn. HÊp luéc cao tÇn Viba ®îc sö dông gia nhiÖt sö lý ho¸ mÒm gç chÝnh lµ dùa vµo nguyªn lý trªn. (4). DÎo ho¸ vµ c¸c thµnh phÇn gç. Vïng phi kÕt tinh cña Celluloze vµ Hemicelluloze cã tÝnh thÝch níc vµ c¸c dung dÞch tr¬ng në, cã t¸c dông lµm tr¬ng në gç rÊt lín. Thµnh phÇn níc kh«ng thÓ thÊm s©u vµo vïng kÕt tinh cña Celluloze cßn víi nh÷ng dung dÞch tr¬ng në nh Amoniac th× cã thÓ thÊm vµo, tõ ®ã dÉn ®Õn sù tr¬ng gi·n cña c¸c Mixen. Lignin lµ thµnh phÇn v« cïng quan träng liªn quan tíi kh¶ n¨ng mÒm dÎo ho¸ cña gç mµ Amoniac còng lµ mét hîp chÊt mµ Lignin rÊt thÝch, sù hoµ tan vµ tr¬ng në cña Lignin t¨ng lªn khi mµ kh¶ n¨ng kÕt hîp cña cÇu OH t¨ng lªn. Tæng l¹i mµ nãi khi sö dông c¸c dung dÞch tr¬ng gi·n xö lý gç biÕn d¹ng dÎo lµ sù chuyÓn dÞch gi÷a c¸c ph©n tö víi nhau cña Celluloze, Hemicelluloze vµ Lignin, ®ång thêi còng do sù chuyÓn dÞch vµ ®an chÐo nhau cña c¸c vÞ trÝ gi÷a c¸c tÇng v¸ch tÕ bµo.

4.1.2. Xö lý ho¸ dÎo gç 4.1.2.1. Môc ®Ých dÎo ho¸ gç (1). Gia c«ng thµnh h×nh

67

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Gia c«ng thµnh h×nh gç tiÕn hµnh qua 3 c«ng ®o¹n liªn tôc: MÒm ho¸, thµnh h×nh vµ cè ®Þnh. Sau khi gç ®îc gia nhiÖt, níc thÊm s©u vµo gç ®Õn tr¹ng th¸i b·o hoµ c¬ chÊt ®îc mÒm ho¸ lµ cho tÝnh dÎo cña gç ®îc n©ng lªn, c«ng viÖc gia c«ng thµnh h×nh ®îc b¾t ®Çu. Sau ®ã gç trong tr¹ng th¸i biÕn d¹ng ®îc tiÕn hµnh sÊy kh«; thu ®îc biÕn d¹ng vÜnh cöu - gäi lµ sÊy kh« cè ®Þnh. §Ó ®¹t môc ®Ých nµy, thêng dïng ph¬ng ph¸p hÊp luéc, ph¬ng ph¸p thµnh h×nh gia nhiÖt Viba trong tr¹ng th¸i níc b·o hoµ, ph¬ng ph¸p xö lý lµm dung dÞch Amoniac hoÆc khÝ Amoniac. C¸c ph¬ng ph¸p nµy kh¸c víi viÖc thµnh h×nh b»ng c¾t gät, d¸n, ghÐp méng lµ kh«ng lµm tæn h¹i ®èi víi gç lµ mét ph¬ng ph¸p gia c«ng thµnh h×nh mang tÝnh liªn tôc cña Celluloze gç. (2). NÐn t¨ng mËt ®é V× ®Ó n©ng cao m« ®un ®µn håi vµ ®é cøng cña gç mµ sö dông ph¬ng ph¸p nÐn Ðp lµm cho mËt ®é cña gç t¨ng lªn. Trong qu¸ tr×nh nÐn Ðp nÕu gç ®ang trong t×nh tr¹ng dÎo ho¸ t¹m thêi th× viÖc biÕn ®æi lµm t¨ng mËt ®é gç ®îc diÔn ra dÔ dµng. MËt ®é bÒ mÆt cña gç ®îc n©ng cao lµm t¨ng thªm tÝnh chÞu mµi mßn cña nã, ngoµi ra cã thÓ lîi dông c¸c khu«n mÉu cã hoa v¨n lµm cho bÒ mÆt cña gç ®îc gia c«ng theo nh÷ng hoa v¨n ®Æc biÖt. Tríc khi nÐn lµm t¨ng mËt ®é, mong muèn lµm cho gç t¹m thêi ë tr¹ng th¸i dÎo, cã thÓ lîi dông viÖc xö lý gia nhiÖt díi tr¹ng th¸i gç cã ®é Èm, còng cã thÓ sö dông ph¬ng ph¸p ng©m trong Amoniac. (3). Thµnh h×nh b»ng gç vôn

68

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

§em d¨m bµo hoÆc Celluloze gia c«ng thµnh h×nh trong ®iÒu kiÖn dÎo ho¸ thÝch hîp, trong qu¸ tr×nh Ðp nhiÖt lµm cho v¸n d¨m bµo hoÆc sîi cã mËt ®é bÒ mÆt lín. (4). DÎo vÜnh cöu §a vµo bªn trong gç mét sè chÊt ho¸ mÒm thÝch hîp lµm cho ®iÓm ho¸ mÒm cña gç gi¶m xuèng díi nhiÖt ®é kh«ng khÝ, tõ ®ã thu ®îc vËt liÖu cã tÝnh mÒm dÎo trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng khÝ. LÊy Amine lµm c¬ chÊt dung m«i tr¬ng në kh«ng bay h¬i sÏ cã t¸c dông nµy. Nhng muèn thùc hiÖn s¶n xuÊt thµnh th¬ng phÈm th× cßn cÇn gi¶i quyÕt nhiÒu vÊn ®Ò cô thÓ. (5). DÎo ho¸ Gç ®îc tiÕn hµnh xö lý thÊm s©u ho¸ chÊt tøc lµ chÊt xö lý thÊm s©u vµo khu vùc kÕt tinh Mixen trong v¸ch tÕ bµo, tõ ®ã lµm cho nã trë thµnh lo¹i vËt liÖu dÎo ho¸. 4.1.2.2. Xö lý ho¸ mÒm gç Xö lý hãa mÒm gç cã thÓ ph©n thµnh 2 d¹ng: §ã lµ ph¬ng ph¸p vËt lý vµ ph¬ng ph¸p ho¸ häc. Ph¬ng ph¸p vËt lý - Ph¬ng ph¸p níng, ph¬ng ph¸p hÊp, ph¬ng ph¸p luéc, ph¬ng ph¸p cao t¸n, ph¬ng ph¸p Viba. Ph¬ng ph¸p ho¸ häc (cßn ®îc gäi lµ ph¬ng ph¸p xö lý dung dÞch ho¸ chÊt) - dïng Amoniac, khÝ Amoniac, dung dÞch NaOH, KOH, Acid Tanic… (1). Ph¬ng ph¸p vËt lý Ph¬ng ph¸p vËt lý cßn ®îc gäi lµ ph¬ng ph¸p xö lý nhiÖt Èm. LÊy níc lµm dung dÞch ho¸ mÒm, ®ång thêi gia nhiÖt cho ®Õn khi gç ®· ®îc ho¸ mÒm.  Ph¬ng ph¸p luéc

69

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Dïng níc nãng ®un s«i hoÆc h¬i níc ë nhÞªt ®é cao. Thêi gian xö lý tuú thuéc vµo chñng lo¹i gç, ®é dµy cña s¶n phÈm, nhiÖt ®é xö lý kh¸c nhau mµ cã sù thay ®æi. Khi xö lý gç cã chiÒu dµy lín ®Ó rót ng¾n thêi gian mµ xö lý nåi chÞu ¸p suÊt, n©ng cao ¸p suÊt h¬i níc. NÕu ¸p suÊt h¬i níc qu¸ lín, lu«n lu«n lµm cho bÒ mÆt gç nhiÖt ®é qu¸ cao, mÒm ho¸ qu¸ tr×nh cßn ë t¹i líp gi÷a nhiÖt ®é cßn thÊp, dÎo hãa kh«ng ®ång ®Òu. Ngîc l¹i nÕu nhiÖt ®é xö lý qu¸ thÊp th× sù mÒm ho¸ kh«ng ®Çy ®ñ. Th«ng thêng lÊy nhiÖt ®é lín h¬n 800C ®Ó xö lý, thêi gian xö lý tõ 60 - 100 phót, khi dïng nhiÖt ®é h¬i níc tõ 80 - 1000C th× thêi gian xö lý tõ 20 - 80 phót. B¶ng 4 - 2 lµ ®iÒu kiÖn xö lý ®èi víi gç You vµ Thuû khóc liÔu. B¶ng 4 - 2: §iÒu kiÖn xö lý v¸n b»ng h¬i níc nãng

Lo¹i gç

Gç You

Thuû khóc liÔu

§é dµy

Thêi gian (min) xö lý ë nhiÖt ®é (0C) kh¸c

ph«i

nhau

(mm)

110

120

130

140

15 25 35 45 15 25 35 45

40 50 70 80

30 40 60 70 80 90 100 110

20 30 50 60 60 70 80 90

15 20 40 50 40 50 60 70

Mét sè t¸c gi¶ nghiªn cøu gç trong qu¸ tr×nh xö lý nhiÖt Èm, c¸c chØ tiªu cêng ®é c¬ häc (m« ®un E, cêng ®é ph¸ ho¹i ə, biÕn d¹ng ph¸ ho¸ ε) víi c¸c thµnh phÇn cÊu t¹o cña v¸ch tÕ bµo (®é kÕt tinh cña Celluloze Cr, hµm lîng Lignin L, ®é ®Þnh híng ph©n tö trong khu vùc v« ®Þnh h×nh F) gi÷a chóng cã quan

70

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

hÖ t¬ng quan: ‹1› - gç cã hµm lîng Lignin (L) thÊp th× M« ®un E lín vµ cêng ®é ə gi¶m ®i rÊt nhanh chãng mµ biÕn d¹ng ph¸ ho¹i (ε ) l¹i t¨ng lªn rÊt nhanh. ‹2› - ®é kÕt tinh (Cr ) vµ hµm lîng Lignin (L), ®é ®Þnh híng ph©n tö (F) víi hµm lîng Lignin (L) gi÷a chóng víi nhau cã quan hÖ tû lÖ thuËn. §é kÕt tinh cao th× hµm lîng Lignin còng cao, quan hÖ nµy phï hîp víi nh÷ng lo¹i gç ë vïng nhiÖt ®íi vµ gç c©y l¸ kim; ®é kÕt tinh thÊp hµm lîng Lignin còng thÊp. Quan hÖ nµy ®îc thÓ hiÖn rÊt râ rµng trong c¸c loµi gç ë NhËt B¶n. KÕt qu¶ nghiªn cøu chØ râ ®é kÕt tinh cña gç thÊp hµm lîng Lignin thÊp. Nh÷ng lo¹i gç cã ®é ®Þnh lîng ph©n tö thÊp th× dÔ uèn; Gç c©y l¸ réng dÔ uèn h¬n so víi c©y l¸ kim, gç ë vïng «n ®íi nh Hoa méc, S¬n mao ®Òu cã tÝnh n¨ng uèn rÊt tèt.

 Ph¬ng ph¸p gia nhiÖt cao tÇn §em gç ®Æt vµo gi÷a hai b¶n cùc cña m¸y cao tÇn, nèi ®iÖn ¸p cao tÇn, gi÷a hai b¶n cùc sÏ xuÊt hiÖn dßng c¶m øng cao tÇn. Díi t¸c dông nµy, dÉn ®Õn c¸c ph©n tö bªn trong cña gç lu«n lu«n bÞ cùc hãa, gi÷a c¸c ph©n tö víi nhau cã sù cä s¸t m·nh liÖt. Nh vËy lµm cho trong tõ trêng ®· biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng, tõ ®ã lµm cho gç ®îc gia nhiÖt vµ mÒm hãa. Sù thay ®æi ®iÖn trêng cµng nhanh, tøc lµ tÇn sè cµng cao, sù cùc hãa cµng m·nh liÖt, thêi gian mÒm hãa cña gç cµng ng¾n. B¶ng 4 - 3: §iÒu kiÖn mÒm hãa cao tÇn cña gç

Lo¹i gç Feng

§é dµy v¸n (mm)

15

§é Èm ban ®Çu (%)

MËt ®é cêng suÊt (W/cm3)

98

1.2

71

Thêi gian gia nhiÖt ®¹t chÊt lîng tèt nhÊt (min)

2

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

yuang Zhe shu

15

45

1.2

3

ThÝ nghiÖm c«ng nghÖ mÒm hãa cao tÇn chØ râ: Gç ®îc gia nhiÖt rÊt nhanh, chu kú mÒm hãa ng¾n, gia nhiÖt ®ång ®Òu, mµ gç cµng dµy th× c¸c u ®iÓm nµy cµng thÓ hiÖn râ. §èi víi gç Phong D¬ng vµ Th¹ch Thô kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®îc chØ ra ë b¶ng 4 - 3. Do gia nhiÖt cho gç ®îc tiÕn hµnh ngay trong lßng cña nã, m«i trêng xung quanh gç cã thÓ cã h¬i níc bay ra nªn ®é Èm ban ®Çu nªn cao h¬n so víi ph¬ng ph¸p hÊp luéc. Trong ®iÒu kiÖn xö lý nh nhau nhiÖt ®é bªn trong cña gç Zhe shu cã thÓ ®¹t ®Õn trªn díi 1500C cßn ®èi víi gç Phong d¬ng nhiÖt ®é kh«ng qu¸ 1100C, ®iÒu ®ã chØ râ thµnh phÇn níc vµ tÝnh thÊm cña h¬i níc qu¸ nhiÖt gç thÊp h¬n so víi gç Phong d¬ng. Gç Phong d¬ng t¬ng ®èi mÒm xèp, gia nhiÖt cao tÇn díi mËt ®é c«ng suÊt m¸y 1.2W/cm3 trong vßng 4 phót, gç thÝ nghiÖm sÏ qu¸ kh«, khi tiÕn hµnh uèn dÔ bÞ nøt g·y, nÕu thêi gian gia nhiÖt 7 phót th× bÒ mÆt gç ®· kh«, kh«ng thÓ uèn ®îc. TÇn sè cña m¸y ph¸t cao tÇn cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn tèc ®é mÒm hãa vµ chÊt lîng. NÕu lÊy sù mÒm hãa mµ n¬i tÇn sè lµm viÖc tèt nhÊt nªn lùa chän trong kho¶ng tÇn sè tiªu hao lín nhÊt cña mçi chÊt mµ v¸ch tÕ bµo lµ nguyªn nh©n. Thùc nghiÖm chøng tá ®èi víi gç Phong d¬ng vµ khi tÇn sè lµ 4 MHz gç ®îc gia nhiÖt dÔ dµng, mµ l¹i cã thÓ gi÷ ®îc lîng níc thÝch hîp lµm cho chÊt lîng mÒm hãa gia nhiÖt ®¹t ®îc tr¹ng th¸i tèt nhÊt. Khi gia nhiÖt b»ng cao tÇn c¸c b¶n cùc cÇn ph¶i ®îc tiÕp xóc víi gç. T¹i c¸c níc §øc, NhËt B¶n, Ba Lan còng ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Þnh

72

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

h×nh víi gia nhiÖt mÒm hãa cao tÇn ®èi víi gç, ®ång thêi thiÕt kÕ nh÷ng thiÕt bÞ s¶n xuÊt t¬ng øng.

 Ph¬ng ph¸p gia nhiÖt Viba §©y lµ c«ng nghÖ míi ®îc më ra trong nh÷ng n¨m 80. TÇn sè cña Viba n»m trong kho¶ng 300MHz ®Õn 300GHz, bíc sãng dµi 1 - 1.000mm, nã cã n¨ng lùc xuyªn th©u vµo chÊt ®iÖn m«i kÝch ho¹t c¸c ph©n tö trong ®iÖn m«i ph©n cùc rung ®éng, ma s¸t sinh nhiÖt. Khi dïng Viba 2450MHz chiÕu räi vµo gç cã ®é Èm b·o hoµ, bªn trong gç nhanh chãng ph¸t nhiÖt do ¸p lùc bªn trong cña gç t¨ng lªn, thµnh phÇn níc bªn trong cã xu híng tho¸t ra phÝa ngoµi díi d¹ng níc nãng hoÆc d¹ng h¬i níc nãng, gç râ rµng bÞ mÒm hãa. NÕu lÊy nguån Viba c«ng suÊt 1 - 5KW ®Ó chiÕu räi trong vµi phót, bÒ mÆt cña gç cã thÓ ®¹t ®Õn 90 - 1100C, nhiÖt ®é bªn trong cã thÓ ®¹t 100 - 1300C. NÕu ®em gç cã ®é dµy 1 cm, ®é Èm b·o hoµ gia nhiÖt b»ng Viba trong vßng 1 - 2 phót uèn cã ®ai kim lo¹i, b¸n kÝnh uèn cong cã thÓ ®¹t ®Õn 3 cm. Nh÷ng häc gi¶ NhËt B¶n ®· dïng 2 ph¬ng ph¸p nh trong h×nh 4 - 4 ®· chØ ®Ó gia c«ng uèn gç b»ng Viba. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®îc chØ ra ë b¶ng 4 - 4. B¶ng 4 - 4: KÕt qu¶ uèn gç gia nhiÖt Viba Lo¹i gç Gç l¸ réng NhËt B¶n Ulmus davidiana Ulmus davidiana var japonica Zelkova serrata Carpinus laxiflora Quercus crispula)a b Fagus crenata

73

D

BQ

L L L R L L L R L

≈3.0 <1.6 ≈2.5 <2.3 ≈2.9 <3.0 <2.4 <1.8 ≈3.0

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT Acer Robinia pseudoacacia Morus bonbycis Betula grossa Juglans mandshurica Cercidiphyllum japonicum Prunus Magnolia obovata (Fraxinus spaethiana)a b c

Gç l¸ kim NhËt B¶n (Cryptomeria japonica )A

L L L R R R L L L L L 300 450 600 R

≈3.0 <1.9 <2.0 <1.7 <1.5 <1.8 <1.9 <1.8 ≈2.8 ≈3.8 ≈3.8 ≈3.8 ≈2.0 ≈2.0 ≈2.0

L L R L L R R R

<5 5~20 <1.7 <5 5~20 ≈2.3 <1.9 <1.8

L L L L L L L L L L L L L L L

≈10.0 ≈14.2 ≈9.5 ≈18.7 ≈9.4 ≈15.0 ≈9.3 ≈14.0 ≈14.3 ≈9.4 ≈14.3 ≈14.9 ≈5.0 ≈9.8 <5.0

So s¸nh víi ph¬ng ph¸p hãa mÒm truyÒn thèng, ph¬ng ph¸p hãa mÒm Viba cã nh÷ng u ®iÓm sau: ‹1› - do viÖc gia nhiÖt ®îc tiÕn hµnh tõ bªn trong lßng gç, nhiÖt ®é t¨ng lªn nhanh chãng, thêi gian hãa mÒm ng¾n l¹i. VÝ dô: Gç cã chiÒu dµy 2 cm, ®Ó ®¹t ®îc nhiÖt ®é trong lßng gç lµ 800C; dïng ph¬ng

74

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

ph¸p hãa mÒm nhiÖt Èm ph¶i cÇn ®Õn 8giê, cßn nÕu dïng ph¬ng ph¸p gia nhiÖt Viba chØ cÇn 1 phót. §Æc biÖt khi xö lý gç cã quy c¸ch kÝch thíc t¬ng ®èi lín th× hiÖu qu¶ kinh tÕ cµng râ rÖt h¬n so víi ph¬ng ph¸p hÊp luéc. ‹2› - nhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh xö lý ®îc khèng chÕ mét c¸ch dÔ dµng, gç cã thÓ ®îc mÒm hãa trong ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ tèt ®Ñp nhÊt. ‹3› - trong trêng hîp mong muèn cã sù biÕn d¹ng m·nh liÖt nªn ®em ph«i vµ khu«n mÉu thao t¸c ngay trong lß vi sãng nh»m lµm cho gç trong tr¹ng th¸i chÞu t¶i ®îc sÊy kh« lµm mÊt ®i tÝnh kh¸ng uèn cña gç. Trªn c¬ së ®ã më réng ph¹m vi øng dông qu¸ tr×nh uèn gç, tøc lµ cã thÓ sö dông nh÷ng lo¹i gç cã thø h¹ng thÊp mµ chÞu ®îc sù biÕn d¹ng t¬ng ®èi lín, ®¶m b¶o cho chÊt lîng uèn gç.

Gç

Gç

Gç tr¹ng th¸i b·o hoµ

Gia nhiÖt Viba

Gç b·o hoµ

Gia t¶i biÕn d¹ng

Uèn

Khèng chÕ

Uèn

nhiÖt ®é SÊy

Van kÑp h×nh thµnh SÊy kh«

Gia nhiÖt Viba

Khèng chÕ nhiÖt ®é

Gç uèn

Gç uèn

(a (b ) ) H×nh 4 - 4: Hai ph­¬ng ¸n dïng gç Viba uèn gç a. Ph­¬ng ph¸p ®iÓn h×nh.

75

b. Ph­¬ng ph¸p liªn hîp c¬

giíi + mÒm hãa

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

H×nh 4 - 5 lµ s¬ ®å c¬ cÊu ®Þnh h×nh, thµnh h×nh trong lß vi sãng. Dïng mµng máng cao ph©n tö bao bäc gç b·o hoµ, sau ®ã chiÕu räi vi sãng. Nh vËy cã thÓ ng¨n ngõa do sù bay h¬i cña níc mµ lµm gi¶m nhiÖt ®é bÒ mÆt cña gç, tÝnh n¨ng hãa mÒm sÏ kÐm ®i. ThÝ nghiÖm ®èi víi mét sè lo¹i gç nh chØ râ, ®é uèn cña c¸c mÉu gç qua xö lý lín h¬n rÊt nhiÒu so víi kh«ng xö lý. (2). Ph¬ng ph¸p xö lý dung dÞch hãa häc

Lß vi ba

M¸y thÝ nghiÖm

H×nh 4 - 5: HÖ thèng chÞu t¶i träng trong lß A – MÉu gç; B - §o ¸p lùc t¶i; C – C¬ cÊu truyÒn ®éng; D – xi lanh khÝ

76

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

C¬ chÕ hãa mÒm gç b»ng dung dÞch hãa häc kh¸c víi ph¬ng ph¸p hÊp luéc, khi sö dông c¸c dung dÞch hãa häc kh¸c nhau xö lý gç, th× c¬ chÕ hãa mÒm còng cã sù kh¸c nhau. §Æc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p xö lý nµy lµ gç ®îc hãa mÒm triÖt ®Ó, kh«ng bÞ h¹n chÕ bëi loµi c©y lµ ph¬ng ph¸p thùc dông cã tÝnh phæ biÕn ®èi víi ph¬ng ph¸p xö lý hãa häc gç, nhng còng cÇn ph¶i nghiªn cøu ph¸t triÓn thªm mét bíc n÷a. Dung dÞch hãa chÊt thêng dïng trong xö lý cã xö lý b»ng kiÒm, xö lý Amoniac trong ®ã xö lý Amoniac lµ cã hiÖu qu¶ rÊt tèt.  Ph¬ng ph¸p xö lý kiÒm Ph¬ng ph¸p nµy lµ ®em gç ng©m vµo dung dÞch NaOH nång ®é 10 - 15% hay dung dÞch KOH nång ®é 15 - 20%, sau mét thêi gian nhÊt ®Þnh gç ®· ®îc mÒm hãa râ rµng, vít gç ra dïng níc s¹ch röa s¹ch lµ cã thÓ tiÕn hµnh uèn nÐn. Ph¬ng ph¸p nµy hiÖu qu¶ hãa mÒm rÊt tèt, nhng gç dÔ xuÊt hiÖn biÕn mµu vµ søt c¹nh. V× ®Ó phßng ngõa s¶n sinh nh÷ng khuyÕt tËt trªn cã thÓ ng©m qua níc Oxi giµ (H2O2) nång ®é 3 - 5% ®ång thêi ng©m tÈm. Gç sau khi ®îc xö lý b»ng ph¬ng ph¸p kiÒm tuy ®· ®îc ®Þnh h×nh vµ sÊy kh« nhng nÕu l¹i ng©m vµo trong níc th× nã l¹i kh«i phôc trë vÒ d¹ng dÎo hãa.

 Xö lý Amoniac N¨m 1955 Stamm lµ ngêi ®Çu tiªn ®Ò xuÊt dïng Amoniac ®Ó hãa mÒm gç, u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy so víi hãa mÒm b»ng hÊp luéc nh sau: ‹1› HÇu nh tÊt c¶ c¸c lo¹i gç c©y

77

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

l¸ réng qua xö lý hãa mÒm ®Òu cã thÓ hãa mÒm triÖt ®Ó. ‹2› Khi h×nh thµnh chØ tæn hao lùc phô trî bÐ, thêi gian ng¾n, tû lÖ phÕ phÈm Ýt. ‹3› S¶n phÈm sau khi ®· ®Þnh h×nh cã xu thÕ phôc håi nguyªn tr¹ng bÐ nhá, nhng mïi khã chÞu m¹nh tÝnh kÝch thÝch cao, do vËy khi tiÕn hµnh s¶n xuÊt nhÊt thiÕt ph¶i trong m«i trêng kÝn. Amoniac ®Òu cã thÓ

ph¸t

sinh

t¸c

dông

m¹nh

mÏ

®èi

víi

Celluloze,

Hemicelluloze vµ Lignin, Amoniac lµ tr¬ng në Celluloze bëi v× Amoniac cã thÓ thÊm s©u vµo vïng kÕt tinh mµ h×nh thµnh Amoniac hãa Celluloze, do vËy Amoniac lµ mét dung dÞch tr¬ng në m¹nh ®èi víi Celluloze, Amoniac cã thÓ lµm cho c¸c ph©n tö trong Hemicelluloze t¸i ®Þnh híng. Amoniac còng lµ mét chÊt mÒm hãa rÊt tèt ®èi víi Lignin, trong qu¸ tr×nh dÎo hãa, c¸c ph©n tö Lignin ph¸t sinh chuyÓn vÞ, ®ång thêi xuÊt hiÖn tr¹ng th¸i dÎo hãa. Ngay c¶ Amine còng cã thÓ mÒm hãa. TÝnh dÎo cña gç khi xö lý b»ng Amoniac cã quan hÖ mËt thiÕt víi chñng lo¹i gç, ®é Èm vµ kÕt cÊu cña gç ‹1› Xö lý b»ng dung dÞch Amoniac §em gç kh« tuyÖt ®èi ng©m vµo trong dung dÞch Amoniac láng - 33 → - 780C trong kho¶ng 0,5 – 4giê sau ®ã lÊy ra, khi nhiÖt ®é dÇn t¨ng lªn ®Õn nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh nµo ®ã ë trong phßng, gç ®· ®îc mÒm hãa. Sau ®ã uèn gia c«ng thµnh h×nh ®Æt trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh lµm cho Amoniac hoµn toµn bay h¬i, tøc lµ ®· ®îc thµnh h×nh cè ®Þnh, kh«i phôc l¹i ®é cøng cña gç. Xö lý trong ®iÒu kiÖn

78

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nhiÖt ®é kh«ng khÝ thêi gian trong kho¶ng 8 - 30 phót ®Ó gç cã thÓ dÔ dµng biÕn d¹ng. Víi v¸n máng cã chiÒu dµy 3 mm ng©m trong dung dÞch Amoniac trong 4giê, ®· cã thÓ thu ®îc tÝnh mÒm dÎo hoµn thiÖn, cã thÓ tiÕn hµnh uèn s¶n phÈm tuú ý. So s¸nh ph¬ng ph¸p nµy víi ph¬ng ph¸p hÊp luéc nã cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau: B¸n kÝnh cong khi uèn gç bÐ hÇu nh thÝch hîp víi tÊt c¶ mäi lo¹i gç. M« men khi uèn bÐ, sù ph¸ ho¹i cña gç trong qu¸ uèn thÊp, s¶n phÈm uèn nÐn díi t¸c dông cña thµnh phÇn níc hÇu nh kh«ng trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu. T¸c dông mÒm hãa cña dung dÞch Amoniac ®îc biÓu hiÖn râ rÖt ®èi víi Lignin vµ ®êng bËc cao nã lµm tr¬ng në c¸c thµnh phÇn nµy. Lignin lµ mét lo¹i cao ph©n tö cÇu thÓ ph©n nh¸nh, khi ®îc mÒm hãa bëi Amoniac c¸c ph©n tö Lignin ®· ph¸t sinh biÕn d¹ng chuyÓn vÞ nhng chuçi ph©n tö kh«ng bÞ hoµ tan hoÆc lµ kh«ng hoµn toµn ph©n ly, ®ång thêi nh÷ng Lignin láng lÎo cã sù liªn kÕt víi ®êng bËc cao, lµm cho nã cá thÓ hiÖn tr¹ng th¸i dÎo hãa. Kh¸c víi ph©n tö níc Amoniac cã thÓ thÊm s©u vµo vïng kÕt tinh cña Celluloze lµm cho vïng kÕt tinh më réng vµ trë nªn láng lÎo, dÉn ®Õn gi÷a c¸c ph©n tö Celluloze víi nhau ph¸t sinh sù chuyÓn ®éng t¬ng ®èi, do ®ã thÓ hiÖn râ tÝnh dÎo cña nã. §Ó n©ng cao kh¶ n¨ng thÊm vµo gç cña dung dÞch Amoniac còng cã thÓ sö dông khÝ CO2 hoÆc khÝ Amoniac thay thÕ kh«ng khÝ trong ruét tÕ bµo tríc khi xö lý. Trong xö lý dung dÞch Amoniac do v¸ch tÕ bµo ph©n cùc dÎo hãa, khi Amoniac bay h¬i dÔ ph¸t sinh chÊt thÊm tõ ruét tÕ bµo ra ph¸ vì v¸ch tÕ bµo, sù ph¸ vì nµy lµm cho kÝch thíc

79

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cña gç bÞ co l¹i so víi kÝch thíc ban ®Çu tõ vµi % ®Õn trªn díi 30%. §Ó ng¨n ngõa sù co rót, cã thÓ cho vµo dung dÞch Amoniac chÊt chèng bay h¬i nh: ‹2› Xö lý níc Amoniac §em gç cã ®é Èm 80 - 90% ng©m vµo trong níc Amoniac nång ®é 25%, gi÷ nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt trong phßng ®Ó tiÕn hµnh lµm mÒm hãa, thêi gian xö lý ®îc quyÕt ®Þnh bëi quy c¸ch kÝch thíc vµ chñng lo¹i gç, cã khi kÐo dµi ®Õn mêi mÊy ngµy. Sau khi xö lý hãa mÒm tiÕn hµnh Ðp trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng khÝ díi ¸p suÊt 8MPa, sau ®ã gia nhiÖt sÊy kh« ®Õn ®é Èm tõ 3 - 5% lµ cã thÓ thu ®îc ®é nÐn cã dung träng 1,0 - 1,3 g/cm3, lo¹i gç nµy ®îc gäi lµ gç nÐn dÎo hãa Amoniac. Th«ng thêng gç ®îc dïng ®Ó xö lý lµ c©y l¸ réng

Ng©m tÈm

SÊy kh« (gia

Amoniac

nhiÖt) M¸y Ðp thµnh h×nh

H×nh 4 - 6: Gia c«ng nÐn Ðp thµnh h×nh xö lý b»ngAmoniac

m¹ch ph©n t¸n lµ thÝch hîp nhÊt. Gia c«ng thµnh h×nh gç

80

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nÐn b»ng ph¬ng ph¸p ng©m níc Amoniac nh h×nh 4 - 6 chØ râ. ‹3› Xö lý khÝ Amoniac KhÝ Amoniac ®îc khuyÕch t¸n trong gç ®îc thÊm s©u vµo, sù thÊm cña nã sÏ tèt h¬n ®èi víi gç ®îc sÊy kh« b»ng dßng khÝ mµ kh«ng ph¶i lµ kh« hoµn toµn, do khi ®é Èm cña gç tõ 10 25% th× hiÖu qu¶ xö lý t¬ng ®èi tèt. Th«ng thêng ®em gç cã ®é Èm tõ 10 - 20% ®Æt vµo trong lß sau ®ã x¶ khÝ Amoniac b·o hoµ (khi ë nhiÖt ®é 260C kho¶ng 0.1MPa, khi 50C kho¶ng 0.05 MPa) xö lý tõ 2 – 4giê, thêi gian cô thÓ ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®é dµy cña gç, tÝnh n¨ng uèn cong lµ ¼. Gç uèn dïng ph¬ng ph¸p xö lý nµy ®Ó mÒm hãa th× tÝnh n¨ng ®Þnh h×nh cña nã kh«ng ®îc nh ph¬ng ph¸p xö lý b»ng dung dÞch Amoniac. ‹4› Xö lý b»ng Ure §em gç ng©m vµo trong dung dÞch Ure 50% ®èi víi gç cã chiÒu dµy 25 mm ®îc ng©m trong 10 ngµy trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh ®îc sÊy kh« ®Õn ®é Èm 20 - 30% sau ®ã gia nhiÖt ®Õn díi 1000C, tiÕn hµnh uèn Ðp, sÊy kh« ®Þnh h×nh. Nh ®èi víi gç Shan mao ju vµ Xiangshu sau khi ®îc ng©m xö lý trong Ure - formaldehyd, tÝnh n¨ng uèn cña nã cã thÓ ®¹t kho¶ng 1/6. §Ó thu ®îc hiÖu qu¶ uèn nÐn cµng tèt, tríc khi uèn ®em gç ng©m vµo dung dÞch Ure ®un nãng trong 15 20 phót. Khi cÇn uèn gç t¬ng ®èi dµy, cÇn ph¶i duy tr× ®é Èm cña gç trong kho¶ng 20 - 30%, sau ®ã dïng ®ai kim lo¹i ®Ó uèn, ®ång thêi sÊy kh« ®Õn ®é Èm thÝch hîp. Khi ë ®iÒu kiÖn ®ã, ®îi khi ®· thµnh h×nh th× cã thÓ th¸o dì. ‹5› Xö lý

81

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Nång ®é cña dung dÞch tõ 3 - 15% lµ thÝch hîp, khi xö lý gç t¬i cÇn nång ®é cao h¬n. Ng©m b»ng lo¹i dung dÞch nµy cã thÓ dïng nhiÒu lo¹i ph¬ng ph¸p ng©m tÈm, th«ng thêng dïng ph¬ng ph¸p tÕ bµo ®Çy, ®em gç ®Æt vµo thïng xö lý, tríc tiªn rót ch©n kh«ng, sau ®ã b¬m dung dÞch thuèc vµo, t¨ng ¸p ®Ó thÊm s©u. Trong qu¸ tr×nh ng©m tÈm, gç sÏ bÞ mÒm hãa, l¹i gia nhiÖt ®Õn 80 1000C trong kho¶ng 10 - 30 phót, lµm cho ®é dÎo cña gç tiÕp tôc t¨ng lªn; Gç sau xö lý cã thÓ uèn hoÆc Ðp nÐn.

4.1.3. TÝnh chÊt vµ nh©n tè ¶nh hëng xö lý gç b»ng Amoniac 4.1.3.1. Nh©n tè ¶nh hëng xö lý mÒm hãa gç b»ng Amoniac Nh©n tè ¶nh hëng chñ yÕu khi xö lý hãa mÒm gç b»ng Amoniac lµ thêi gian, nhiÖt ®é, ¸p suÊt, xö lý sau vµ lo¹i gç. (1). Thêi gian Hãa mÒm b»ng Amoniac lµ ph¶n øng gi÷a dung dÞch víi cao ph©n tö, chÝnh lµ ph¶n øng cña c¸c cÇu OH, còng chÝnh lµ ph¶n øng toan kiÒm. Khi ph©n tö Amoniac mét khi ®· tiÕp cËn c¸c cÇu - OH th× ph¶n øng liÒn x¶y ra, kÕt cÊu cña ®¹i ph©n tö gç ®îc s¾p xÕp l¹i, ®Ó cã thÓ dung n¹p ®îc thÓ tÝch cña dung dÞch. Do ®ã thêi gian ®Ó hãa mÒm kh«ng chØ lµ thêi gian cho ph¶n øng mµ quan träng h¬n lµ thêi gian ®Ó cho Amoniac khuyÕch t¸n vµo trong gç, tøc lµ c¨n cø vµo ®é thÊm s©u cña thuèc mµ quyÕt ®Þnh. Gç cã chiÒu dµy 1.6 mm cÇn 15 - 30 phót lµ hoµn toµn mÒm hãa. KÝch thíc cña mÉu gç 3.2 mm x 10 mm x 1100 mm ph¶i cÇn ®Õn 4 – 5giê mÒm hãa míi cã thÓ uèn. Sö dông rót ch©n kh«ng tríc, sau ®ã míi ng©m tÈm hoÆc

82

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

dïng ph¬ng ph¸p ¸p lùc ®Ó ®a thuèc vµo, cã thÓ gi¶m ®îc thêi gian hãa mÒm gç rÊt lín. Tèc ®é mÒm hãa phô thuéc rÊt lín vµo kÕt cÊu th«ng tho¸ng cña gç v× môc ®Ých rót ng¾n thêi gian hãa mÒm ph¶i nªn tr¸nh sù t¸i s¾p xÕp cña c¸c ®¹i ph©n tö trong gç, sù ph¸ vì cña v¸ch tÕ bµo.

(2). NhiÖt ®é NhiÖt ®é ¶nh hëng mÒm hãa ph¶n ¶nh t¸c dông t¬ng ph¶n. Mét mÆt gi¶m bít nhiÖt ®é lµm t¨ng nhanh sù khuyÕch t¸n cña Amoniac, ®ång thêi cã lîi cho viÖc tr¬ng gi·n cña Celluloze vµ sù mÒm hãa. MÆt kh¸c, gi¶m bít nhiÖt ®é sÏ lµm h¹n chÕ m·nh liÖt sù vËn ®éng cña c¸c ph©n tö, lµm t¨ng thªm ®é cøng. VÝ dô: Khi gç xö lý Amoniac ë nhiÖt ®é - 500C, nã rÊt r¾n ch¾c, chØ khi nhiÖt ®é t¨ng cao th× tÝnh dÎo míi cã thÓ xuÊt hiÖn, nhng sau khi nhiÖt ®é t¨ng cao, Amoniac ®îc gi¶i phãng, cÇu OH trong ph©n tö Celluloze t¸i h×nh thµnh lµm t¨ng thªm kÕt cÊu ®é cøng cña gç. Cho nªn khi ®Ò cËp ®Õn t¸c dông cña hai t¬ng ph¶n nµy nhÊt thiÕt ph¶i lùa chän ph¹m vi nhiÖt ®é hîp lý nhÊt ®Ó h×nh thµnh cña gç, th«ng thêng nhiÖt ®é thÝch hîp nhÊt n»m trong kho¶ng nhiÖt ®é kh«ng khÝ vµ nhiÖt ®é ®iÓm s«i cña Amoniac ( -320C) (3). ¸p suÊt NÕu thao t¸c mÒm hãa ®îc tiÕn hµnh díi ¸p suÊt cao cña Amoniac, vËy th× díi nhiÖt ®é t¬ng ®èi cao th× cã thÓ thu ®îc ®é mÒm dÎo lý tëng nhÊt, ¶nh hëng quan träng nhÊt cùc ¸p suÊt lµ lµm t¨ng nhanh ®é thÊm thuèc vµo gç, ph¬ng ¸n tèt nhÊt xö lý gç dµy lµ rót ch©n kh«ng ®èi víi gç. Dïng khÝ

83

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Amoniac thay thÕ kh«ng khÝ trong khoang bµo, sau ®ã tiÕn hµnh ng©m vµo dung dÞch díi ®iÒu kiÖn ¸p suÊt ®· chØ. (4). Xö lý sau TÝnh chÊt c¬ häc cña gç ®· dÎo hãa chñ yÕu quyÕt ®Þnh bëi ph¬ng ph¸p xö lý vµ hËu xö lý. Ph¬ng ph¸p hËu xö lý kh¸c nhau, hiÖu qu¶ xö lý còng kh¸c nhau. (5). Lo¹i gç V¸ch tÕ bµo cña tÊt c¶ c¸c lo¹i gç ®Òu cã thÓ ph¸t sinh dÎo hãa sù sai kh¸c chót Ýt vÒ thµnh phÇn hãa häc cña gç sÏ kh«ng dÉn ®Õn sù thay ®æi lín ®Õn t¸c dông t¬ng hç gi÷a cao ph©n tö vµ dung dÞch hãa mÒm, nhng sù uèn cña mét sè loµi gç mµ nã thùc sù dÔ dµng h¬n mét sè loµi kh¸c. Gç cã mËt ®é thÊp dÔ bÞ ph¸ ho¹i khi nÐn Ðp. Nh÷ng bé phËn gç m¹ch vßng rÊt dÔ ph¸t sinh tæn h¹i mµ ph¹m vi biÕn d¹ng còng rÊt cã h¹n. Dïng c¸c lo¹i gç cã v©n thí th¼ng nh B¹ch l¹p, Hoa méc, S¬n mao, H¹nh ®µo khi uèn Ðp cã thÓ ®¹t ®îc c¸c h×nh d¹ng phøc t¹p. 4.1.3.2. TÝnh chÊt gç xö lý hãa mÒm Amoniac (1). Tr¬ng në vµ co rót Tèc ®é tr¬ng në cña c¸c lo¹i gç khi xö lý b»ng Amoniac ®Òu lín h¬n so víi ng©m trong níc, bëi v× tèc ®é khuyÕch t¸n cña Amoniac trong gç lín h¬n sù khuyÕch t¸n cña níc. Khi ®¹t c©n b»ng, tÊt c¶ c¸c lo¹i gç ng©m trong Amoniac hÇu nh ®Òu cã sù tr¬ng në theo híng kÝnh lµ rÊt lín. Sù tr¬ng në cã quan hÖ mËt thiÕt kÕt c©u xèp gç vµ sù trît cña v¸ch tÕ bµo. Gç qua xö lý Amoniac nÕu l¹i ng©m trong níc, lµm cho sù co rót gi¶m xuèng.

84

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Gç ®· ®îc xö lý Amoniac th× ®é co rót vµ gi·n në trong níc lín h¬n gç cha qua xö lý. Nhng tèc ®é thÊm níc vµo gç l¹i chËm h¬n. Gç ®· xö lý hay cha xö lý qua thÝ nghiÖm hót Èm ®Òu chøng tá: Giai ®o¹n ®Çu, gç qua xö lý hót níc nhiÒu, nhng khi ®¹t gi¸ trÞ c©n b»ng th× gç ®· xö lý l¹i hót Ýt h¬n. Tr¬ng në vµ hót Èm ®Òu cã hiÖn tîng t¬ng tù, ®Òu ®ã cã thÓ liªn quan ®Õn hiÖn tîng t¸i kÕt tinh cña Lignin trong gç. Sù mÉn c¶m ®èi víi h¬i níc cña gç ®· xö lý vµ kh«ng xö lý lµ nh nhau. (2). MËt ®é Xö lý Amoniac trong thêi gian dµi mét lÇn cã thÓ lµm cho mËt ®é t¨ng lªn tõ 10 - 40%, nÕu xö lý lÆp ®i lÆp l¹i nhiÒu lÇn sÏ lµm cho mËt ®é tiÕp tôc t¨ng lªn. (3). Mµu s¾c Møc ®é thay ®æi mµu s¾c cña gç phô thuéc vµo thêi gian vµ nhiÖt ®é xö lý kh¸c nhau. Th«ng thêng dùa vµo viÖc khèng chÕ nhiÖt ®é vµ thêi gian ®Ó phßng ngõa sù biÕn ®æi mµu s¾c cña gç. (4). TÝnh chÊt c¬ häc Sau khi dïng Amoniac xö lý, ®a sè chñng lo¹i gç ®Òu cã thÓ cã n©ng cao ®îc tÝnh chÊt c¬ häc, nhng ®é dÎo dai bÞ gi¶m xuèn chõng 30 - 40%. Cêng ®é kÐo, nÐn cña gç t¨ng lªn tõ 10 - 40%, cêng ®é uèn t¨ng 3 - 30%, møc ®é t¨ng cña hai gi¸ trÞ nµy cã quan hÖ mËt thiÕt víi chñng lo¹i gç. M« ®un ®µn håi uèn gi¶m tõ 10 - 20%. ¶nh hëng ®Õn tÝnh chÊt c¬ häc ®èi víi gç ®· xö lý cßn tuú thuéc bëi qu¸ tr×nh xö lý, cã mét sè th× gi¶m cêng ®é,

85

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

mét sè l¹i n©ng cao cêng ®é cña gç. Nguyªn nh©n dÉn ®Õn lµm gi¶m bít tÝnh chÊt c¬ häc lµ: ‹1› Trong gç xö lý Amoniac cã thªm cÇu thø cÊp láng lÎo, lµm gi¶m bít nång ®é kÕt tinh. ‹2› Sù chuyÓn dêi cña c¸c thµnh phÇn trong v¸ch tÕ bµo lµm cho b¶n chÊt cña gç trë nªn xèp láng lÎo. ‹3› Sù ph¸ vì tÕ vi cña v¸ch tÕ bµo vµ sù cong cuén cña nã ph¸ ho¹i sù kÕt hîp gi÷a c¸c cÇu thø yÕu vµ cÇu chÝnh. Nguyªn nh©n dÉn ®Õn tÝnh c¬ häc t¨ng lªn lµ: ‹1› Do tÕ bµo vµ v¸ch tÕ bµo ®îc Ðp dÑt ra lµm t¨ng lªn mËt ®é cña gç. ‹2› Do kÕt cÊu xèp láng lÎo mµ mÒm dÎo lµm cho øng suÊt cña c¸c tæ chøc ®· bÞ triÖt tiªu mét c¸ch tèi ®a vµ lµm gi¶m bít møc ®é chªnh lÖch dÞ híng dÞ tÝnh cña ph¬ng xuyªn t©m vµ tiÕp tuyÕn. Trong ®ã ¶nh hëng nhÊt lµ sù gia t¨ng cña mËt ®é. (5). TÝnh chÊt ch¶y ¶nh hëng cêng ®é nÐn khi xö lý xö lý b»ng Amoniac cao h¬n râ rÖt h¬n ¶nh hëng cña cêng ®é kÐo, bëi v× cêng ®é nÐn chñ yÕu ®îc quyÕt ®Þnh bëi hµm lîng Lignin. §iÒu ®ã nãi nªn r»ng khi mÒm hãa b»ng Amoniac b¾t ®Çu lµ ®Õn Lignin. Nghiªn cøu gç qua xö lý b»ng Amoniac quan hÖ cña chóng lµ tuyÕn tÝnh hay phi tuyÕn tÝnh cho ®Õn nay vÉn cha ®îc x¸c ®Þnh. Trong ®iÒu kiÖn mÒm hãa sù phôc håi cña biÕn d¹ng sau khi cã t¸c dông cña t¶i träng lµ rÊt bÐ. Thêi gian t¸c ®éng cña t¶i träng cµng dµi, sù biÕn d¹ng ®µn håi cµng bÐ. Tõ ®ã rót ra díi t¸c dông cña t¶i träng sù biÕn ®æi biÕn d¹ng ®µn håi cña tÝnh ch¶y vµ sù duy tr× kÐo dµi lµ kiÓu biÕn d¹ng kh«ng thuËn nghÞch.

86

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

4.2. kü thuËt thµnh h×nh gç uèn Kü thuËt thµnh h×nh gç uèn lµ s¶n xuÊt c¸c ®å méc cã d¹ng cong nh mi cöa sæ cong, cöa, c¸c chi tiÕt trong tµu, xe, c¸c ®å méc gia ®×nh. Do ®ã, mÆc dï gç lµ lo¹i vËt liÖu khã gia c«ng uèn, nhng tõ tríc ®Õn nay con ngêi lu«n lu«n kh«ng ngõng t×m tßi lµm cho gç cã thÓ mÒm hãa, trªn c¬ së ®ã n¾m v÷ng kü thuËt chÕ t¹o uèn thµnh h×nh s¶n phÈm ®å méc. Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o chi tiÕt d¹ng cong cã 2 d¹ng lín chñ yÕu ®ã lµ: Gia c«ng ca c¾t vµ uèn nÐn. Gia c«ng cña c¾t lµ dïng ca sau khi ca c¾t ph«i cã d¹ng cong vµ tiÕp tôc gia c«ng thªm mét bíc ®Ó chi tiÕt cã d¹ng cong. Do mét sè lîng lín Celluloze bÞ c¾t ®øt mµ lµm cho cêng ®é cña chi tiÕt bÞ gi¶m xuèng, chÊt lîng trang søc còng kÐm, tû lÖ lîi dông gç thÊp. Gia c«ng uèn nÐn cßn ®îc gäi lµ gia c«ng uèn thµnh h×nh, lµ ph¬ng ph¸p dïng ¸p lùc t¸c ®éng lªn gç nguyªn, v¸n máng hoÆc gç vôn ®Ó chÕ t¹o thµnh c¸c chi tiÕt cã h×nh d¹ng cong. Cô thÓ cã nh÷ng ph¬ng ph¸p sau: Uèn gç nguyªn, uèn d¸n v¸n máng, Ðp thµnh h×nh gç vôn,…

Díi ®©y chØ tr×nh bµy kü thuËt uèn d¸n v¸n máng vµ uèn gç nguyªn. 4.2.1. Uèn gç nguyªn 4.2.1.1. Kh¸i qu¸t Uèn gç nguyªn lµ ®em gç nguyªn liÖu sau khi ®· ®îc xö lý mÒm hãa ®Æt díi t¸c dông cña M« men uèn ®Ó uèn thµnh h×nh d¹ng cong d¹ng cè ®Þnh ®ång thêi lµm cho nã kh« vµ ®Þnh h×nh. Con ngêi ®· sím biÕt dïng ph¬ng ph¸p ®èt löa ®Ó uèn cong gç, nhng b¸n kÝnh uèn cong rÊt h¹n chÕ, hoµn toµn

87

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

kh«ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu cña con ngêi. N¨m 1830 Michael Thonenmet ®· ph¸t minh ®ai kim lo¹i n»m phÝa mÆt cong cña qu¸ tr×nh uèn lµm cho gç ®· ®îc hÊp luéc chÞu tr¹ng th¸i nÐn Ðp trong qu¸ tr×nh uèn cong. ¤ng ®· ®em c¸c thanh gç S¬n mao sau khi ®· ®îc hÊp luéc uèn thµnh ch©n ghÕ, tùa ghÕ cã d¹ng cong víi khèi lîng lín. Do c¸c s¶n phÈm ®å méc cã ®é cong nªn cã phong c¸ch nghÖ thuËt ®Æc biÖt, c¸c ®êng cong mÒm m¹i, mµ cêng ®é l¹i tèt, tiÕt kiÖm nguyªn liÖu, do ®ã nã ®îc ph¸t triÓn rÊt nhanh. Theo dßng tiÕn bé cña thêi ®¹i vµ sù ph¸t triÓn kü thuËt, con ngêi ®· t»ng cêng nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p uèn cong c¸c lo¹i gç, mÒm hãa vµ sÊy kh« thµnh h×nh, ®ång thêi qua ®ã thu ®îc sù ph¸t triÓn rÊt lín. Vµo nhng n¨m 50 mét sè nhµ m¸y xÝ nghiÖp ë Thîng H¶i, B¾c Kinh cña níc ta b¾t ®Çu nghiªn cøu s¶n xuÊt c¸c ®å méc uèn cong, s¶n phÈm ghÕ gÊp uèn cong cña nhµ m¸y ®å méc Thîng H¶i ®· xuÊt khÈu víi sè lîng lín. Nhng do tµi nguyªn gç Thuû khóc liÔu, gç D cña vïng §«ng B¾c cã tÝnh n¨ng uèn nÐn tèt l¹i bÞ h¹n chÕ. Sù ph¸t triÓn cña uèn gç ®· trë nªn chËm ch¹p, thËm trÝ bÞ ngõng trÖ. Trong mÊy n¨m gÇn ®©y Trêng §¹i häc L©m nghiÖp Nam Kinh ®· tiÕn hµnh uèn gç thÝch hîp vµ hãa mÒm b»ng cao tÇn, kü thuËt xö lý b»ng hãa chÊt vµ ®Þnh h×nh ®Ó tiÕn hµnh s¶n xuÊt uèn cong gç, ®ång thêi hîp t¸c s¶n xuÊt víi nhiÒu c¬ së thu ®îc nh÷ng ph¸t triÓn nhÊt ®Þnh. Khi uèn gç, mÆt låi xuÊt hiÖn øng suÊt kÐo, cßn phÝa mÆt lâm xuÊt hiÖn øng suÊt nÐn. Líp gi÷a trung gian kh«ng chÞu kÐo còng nh chÞu nÐn, ®îc gäi lµ tÇng trung tÝnh. Gç

88

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

sÊy kh« ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng khÝ th× gi¸ trÞ biÕn d¹ng kÐo lín nhÊt theo chiÒu däc cña Celluloze lµ kho¶ng 2%, gi¸ trÞ biÕn d¹ng nÐn lµ trªn 40%. Díi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao khi gç Èm, th× gi¸ trÞ biÕn d¹ng kÐo thay ®æi rÊt Ýt cßn ®èi víi nÐn th× l¹i lín, ®ång thêi nã thay ®æi tuú theo ®iÒu kiÖn xö lý vµ chñng lo¹i gç. Víi gç S¬n mao, B¸ch §«ng B¾c vµ mét sè gç cøng c©y th× biÕn d¹ng nÐn cã thÓ ®¹t ®Õn trªn díi 30%. Khi bÒ mÆt chÞu kÐo cña gç uèn lu«n ¸p s¸t víi ®ai vµ tÊm chÆn hai ®Çu t¹o thµnh mét khèi thèng nhÊt råi tiÕn hµnh uèn, do tÇng trung tÝnh dÞch chuyÓn dÇn vÒ phÝa kÐo, ®ai kim lo¹i chÞu lùc kÐo lµ chñ yÕu, ®èi víi gç chñ yÕu chÞu t¸c dông cña lùc nÐn, nÕu gç cã thÓ uèn ®îc víi b¸n kÝnh cong bÐ h¬n. §iÒu ®ã nãi lªn tÝnh n¨ng uèn ®· ®îc tèt h¬n. Khi ®· dïng ®ai kim lo¹i ®Ó uèn, tÝnh n¨ng uèn h/R= (ξ1 + ξ2)/ (1- ξ2), trong ®ã h lµ ®é dµy cña gç nguyªn; R lµ b¸n kÝnh cong cña mÉu khu«n mÉu; ξ1, ξ2 lµ biÕn d¹ng kÐo vµ nÐn cña lo¹i gç nµy. TÝnh n¨ng uèn cã quan hÖ víi chñng lo¹i gç, tuæi, vÞ trÝ cña gç, ®iÒu kiÖn hãa mÒm. 4.2.1.2. C«ng nghÖ uèn Uèn gç nguyªn bao gåm c¸c bíc c«ng nghÖ sau: Gia c«ng vµ chän lùa ph«i gç, xö lý hãa mÒm, uèn, sÊy kh« thµnh h×nh. (1). Chän lùa ph«i TÝnh n¨ng uèn cña c¸c chñng lo¹i gç kh¸c nhau còng rÊt kh¸c nhau, mÆc dï cïng chñng lo¹i gç hoÆc cïng trong mét c©y nhng vÞ trÝ cña nã kh¸c nhau th× tÝnh n¨ng uèn còng vÉn kh¸c nhau, ngêi ta ®· lµm rÊt nhiÒu thÝ nghiÖm vÒ vÊn

89

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®Ò nµy. Th«ng thêng mµ nãi, tÝnh n¨ng uèn cña gç c©y l¸ réng tèt h¬n so víi gç c©y l¸ kim, gç c©y l¸ réng mÒm, gç non, gç gi¸c so víi gç lâi tÝnh n¨ng uèn tèt. Nh÷ng chñng lo¹i gç cã tÝnh n¨ng uèn tèt nh: S¬n mao, Thuû khóc liÔu,…. Lo¹i trung b×nh cã Hoa méc, ThiÕt sa,…. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt gç uèn, nhÊt thiÕt ph¶i c¨n cø vµo b¸n kÝnh cong cÇn uèn vµ nh÷ng yªu cÇu kh¸c nh ®é cøng r¾n, v©n thí cña gç mµ lùa chän hîp lý; Thí gç ph¶i th¼ng, kh«ng bÞ môc, thí nghiªng, gi¾t vá, m¾t…. C¸c t liÖu liªn quan nÐn gç cña c¸c lo¹i gç ®îc ghi trong b¶ng 4 - 5. B¶ng 4 - 5: TÝnh n¨ng uèn cña mét sè lo¹i gç

L L L L L L L L L L L L R L L L R L L L L R R R R

1: 2.5 1: 4 1: 5.7 1: 10 1: 11 1: 2 1: 2 1: 2.5 1: 8 1: 3.0 <1: 1.6 1: 2.5 <1: 2.3 1: 2.9 <1: 3.0 <1: 2.4 <1: 1.8 1: 3.0 <1: 1.9 <1: 1.9 <1: 2.0 <1: 1.7 <1: 1.5 <1: 1.8 <1: 1.8

90

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

L L L L L L L R R R R L L L L L L L L L L L L L

1: 2.8 1: 3.8 1: 3.8 <1: .5 1: 5-20 <1: 5 1: 5-20 1: 2.3 <1: 1.7 1: 1.9 1: 1.8 1: 10 1: 14.2 1: 9.5 1: 18.7 1: 14.3 1: 9.4 1: 14.3 1: 14.9 1: 14.9 1: 15.0 1: 5 1:9.8 <1: 5

Chó ý:  L: ph¬ng däc sîi Celluloze; R: Híng kÝnh; h/R ®é dµy cña mÉu/b¸n kÝnh cong uèn.  C¸c sè liÖu trong b¶ng lµ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau, ®îc trÝch dÉn tõ nhiÒu tµi liÖu kh¸c nhau, do vËy tÝnh n¨ng uèn còng sÏ cã sù kh¸c nhau.  Tªn c©y ë phô lôc A,B… biÓu thÞ cïng lo¹i c©y ë ®iÒu kiÖn lËp ®Þa kh¸c nhau. (2). Xö lý mÒm hãa. (nh trªn ®· tr×nh bµy) (3). Gia ¸p uèn cong Lîi dông khu«n mÉu, ®ai kim lo¹i mµ ®em gç ®· ®îc mÒm hãa tiÕn hµnh gia ¸p uèn cong thµnh h×nh theo yªu cÇu ®· ®Þnh. Uèn cong gç cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i ®ã lµ kiÓu uèn ®¬n gi¶n vµ phøc hîp. Uèn ®¬n gi¶n ®îc gäi lµ thuÇn uèn, sau

91

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thuÇn uèn tiÕt diÖn ngang kh«ng cã sù thay ®æi. Cßn ®èi víi uèn phøc hîp, gç ®ång thêi chÞu nÐn cßn ph¶i chÞu uèn, h×nh d¹ng uèn cã thÓ lµ ®êng cong kh«ng gian 2 chiÒu, nh kiÓu d¹ng L.V.S.O, hoÆc kh«ng gian 3 chiÒu nh c¸c chi tiÕt tùa sau, tay vÞn ghÕ. Thao t¸c uèn gç cã thÓ ®îc tiÕn hµnh b»ng thñ c«ng hay b»ng m¸y uèn chuyªn dïng. Nguyªn lý lµm viÖc cña uèn thñ c«ng, uèn trªn m¸y kiÓu V, m¸y uèn quay, m¸y uèn Ðp nh h×nh 4 - 7 ®· chØ râ. Chi tiÕt kiÓu d¹ng S vµ kh«ng gian 3 chiÒu th«ng thêng uèn b»ng thñ c«ng, cßn ®èi víi ch©n sau cña ghÕ, xµ sau cña tùa ghÕ do b¸n kÝnh cong lín, h×nh d¹ng ®¬n gi¶n, ®ßi hái s¶n xuÊt khèi lîng lín nªn ®îc tiÕn hµnh trªn c¸c m¸y Ðp uèn, ®èi víi chi tiÕt d¹ng O,V th× dïng m¸y uèn d¹ng kiÓu V vµ m¸y uèn quay. (4). SÊy kh« ®Þnh h×nh §em gç ®ang trong tr¹ng th¸i uèn sÊy kh« ®Õn ®é Èm trªn díi 10%, lµm cho biÕn d¹ng ®îc cè ®Þnh l¹i. BÊt luËn ph¬ng ph¸p hãa mÒm gç nh thÕ nµo, gç uèn khi ®Þnh h×nh tèt nhÊt lµ ph¶i gia nhiÖt, ®ång thêi dÔ cè ®Þnh ®Þnh h×nh trªn khu«n mÉu, nh»m ®¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c cña h×nh d¹ng uèn. C¨n cø vµo ph¬ng thøc ®Þnh h×nh cã ph©n lo¹i nh sau:

92

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

b

a c

H×nh 4 - 7: Nguyªn lý lµm viÖc cña uèn thñ c«ng, uèn trªn m¸y kiÓu V, m¸y uèn quay, m¸y uèn Ðp

 Ph¬ng ph¸p lß sÊy ®Þnh h×nh §em ph«i gç ®· ®îc uèn xong cïng víi ®ai vµ khu«n ®Æt xÕp lªn goßng ®a vµo lß sÊy. Lß sÊy cã thÓ lµ lo¹i th«ng dông sÊy b»ng kh«ng khÝ nãng, còng cã thÓ dïng buång sÊy nhiÖt ®é thÊp hót Èm. Khi dïng sÊy kh« b»ng kh«ng khÝ nãng, v× ®Ó ®¶m b¶o chÊt lîng ®Þnh h×nh cña gç nÐn th«ng thêng dïng nhiÖt ®é tõ 60 - 700C, thêi gian sÊy tõ 15 – 40giê. Ph¬ng ph¸p hót Èm sÊy kh« ph©n thµnh 2 giai ®o¹n dù nhiÖt vµ hót Èm. ChÊt lîng sÊy kh« cña ph¬ng ph¸p nµy t¬ng ®èi tèt, chu kú sÊy kh« t¬ng ®èi dµi.  Ph¬ng ph¸p sÊy kh« tù nhiªn ®Þnh h×nh §em ph«i gç ®· ®îc uèn xong, ®Æt vµo chç cã ®iÒu kiÖn tù nhiªn ®Ó tiÕn hµnh sÊy kh«, ®Þnh h×nh. Thêi gian cÇn thiÕt t¬ng ®èi dµi, chÊt lîng kh«ng b¶o ®¶m ch¾c ch¾n, ngo¹i trõ mét sè chi tiÕt cã kÝch thíc lín nh linh kiÖn uèn gç ®ãng thuyÒn

93

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

hay cÊu kiÖn kiÕn tróc ra, trong s¶n xuÊt ®å méc rÊt Ýt sö dông ph¬ng ph¸p nµy.  Ph¬ng ph¸p cao tÇn ®Þnh h×nh §em ph«i gç ®· ®îc uèn cong xong ®Æt vµo ®iÖn trêng cao tÇn lµ cã thÓ tiÕn hµnh sÊy kh« lµm cho tõ trong lßng gç ®îc gia nhiÖt sÊy kh« ®Þnh h×nh. ThiÕt bÞ sÊy cao tÇn ®Þnh h×nh cÇn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: §iÖn trêng cao tÇn nhÊt thiÕt ph¶i ph©n bè ®ång ®Òu chung quanh chi tiÕt cÇn uèn cong. KÕt cÊu cña c¬ cÊu phô t¶i ph¶i thuËn tiÖn cho viÖc tho¸t h¬i níc; Phô t¶i vµ thiÕt bÞ cao tÇn ph¶i ®ång bé phèi hîp. Cã thÓ trùc tiÕp sö dông ®ai kim lo¹i lµm thµnh mét cùc, cßn ®iÖn cùc kia n»m trªn khu«n mÉu uèn. Trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc ®îc khoan lç cã mËt ®é ®ång ®Òu sè lîng nhÊt ®Þnh nµo ®ã, cã lîi cho viÖc tho¸t h¬i níc. §Æc ®iÓm cña c«ng nghÖ sÊy kh« cao tÇn ®Þnh h×nh lµ tèc ®é sÊy kh« nhanh. NÕu khi mËt ®é c«ng suÊt ®¹t 2W/cm2 ®é Èm ban ®Çu cña gç lµ 30% cÇn sÊy kh« ®Õn 8% chØ cÇn kho¶ng 10 phót, cã thÓ rót ng¾n chu kú s¶n xuÊt, tiÕt kiÖm sè lîng khu«n mÉu rÊt nhiÒu. ChÊt lîng uèn gç ®Þnh h×nh t¬ng ®èi æn ®Þnh, ®é Èm ph©n bè ®Òu ®Æn, ®Æc biÖt ®èi víi gç cã ®é dµy lín cµng thÓ hiÖn râ rµng.  SÊy kh« vi sãng ®Þnh h×nh. Do kh¶ n¨ng xuyªn th©u cña lß vi sãng rÊt lín, gç uèn chØ cÇn ®îc chiÕu x¹ trong vµi phót trong lß vi sãng lµ cã thÓ sÊy kh« ®Þnh h×nh, hiÖu suÊt cao mµ chÊt lîng t×nh h×nh l¹i rÊt tèt. ë NhËt B¶n, gÇn ®©y ph¸t minh ra viÖc ®Æt c¬ cÊu uèn Ðp gç ngay trong lß vi sãng thùc hiÖn qu¸ tr×nh hãa mÒm, uèn Ðp gia c«ng, sÊy kh« ®Þnh h×nh nh»m liªn tôc hãa qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Sö dông c¬ cÊu truyÒn dÉn c¸p quang cã thÓ ®o ®îc

94

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

chÝnh x¸c nhiÖt ®é cña gç, mµ cã thÓ sö dông khèng chÕ qu¸ tr×nh chiÕu x¹ theo nhiÖt ®é gia c«ng thÝch hîp ®· ®Þnh. Mét sè nhµ m¸y ë Ph¸p ®· ph¸t minh ra m¸y mãc vµ ph¬ng ph¸p dïng lß vi sãng gia c«ng chÕ t¹o cÊu kiÖn gç uèn cong, mµ thêi gian chiÕu x¹ chØ cÇn kho¶ng 17giê. HiÖu suÊt s¶n xuÊt cña lo¹i thiÕt bÞ uèn cong nµy rÊt cao.

4.2.1.3. TÝnh æn ®Þnh cña h×nh d¹ng gç nÐn TÝnh æn ®Þnh cña h×nh d¹ng gç uèn ®îc trùc tiÕp ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm gç uèn, vµ còng ¶nh hëng ngay ®Õn chi tiÕt gç uèn cã ®îc tÝnh lÊp lÉn hay kh«ng, do ®ã ®©y lµ vÊn ®Ò hÊp dÉn ®èi víi mäi ngêi. TÝnh æn ®Þnh h×nh d¹ng cña gç uèn cã quan hÖ mËt thiÕt ®Õn ®é Èm. Khi ®é Èm kh«ng khÝ t¨ng lªn, gç uèn hót Èm, gç uèn ®· ®îc ®Þnh h×nh sÏ s¶n sinh biÕn d¹ng trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu lµm cho b¸n kÝnh cong t¨ng lªn. Khi ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh lµm cho ®é Èm cña gç uèn gi¶m xuèng th× b¸n kÝnh cong cña nã l¹i gi¶m ®i. Khi gç uèn hót níc ®ång thêi bÞ gia nhiÖt, gç uèn thËm chÝ hoµn toµn

95 kÝnh cong trong qu¸ tr×nh H×nh 4 - 8: Sù biÕn ®æi b¸n

hót Èm cña gç

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

kh«i phôc tr¹ng th¸i th¼ng ban ®Çu. Sù biÕn ®æi b¸n kÝnh cong trong qu¸ tr×nh hót Èm cña gç ®îc chØ ra ë h×nh 4 - 8. Gi¶ sö chØ n©ng cao ®é Èm cña gç uèn, th× biÕn d¹ng cña nã sÏ kh«ng hoµn toµn ®îc kh«i phôc. NÕu gia nhiÖt ®ång thêi víi viÖc t¨ng ®é Èm, nÕu ®iÒu kiÖn xö lý cã gi¸ trÞ gièng nh khi gia c«ng uèn th× biÕn d¹ng hÇu nh kh«i phôc hoµn toµn. §em gç uèn cã b¸n kÝnh cong lµ 3cm ®Æt trong phßng ng©m níc trong vßng mét th¸ng, th× b¸n kÝnh cong cña nã t¨ng lªn lµ 3cm. Lóc nµy dïng kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö ®Ó quan s¸t h×nh d¹ng v¸ch tÕ bµo tríc vµ sau xö lý nÐn Ðp ph¸t hiÖn tr¹ng th¸i låi lªn cã h×nh d¹ng xo¾n èc rÊt nhá trªn bÒ mÆt cña v¸ch tÕ bµo. Gç uèn ®Þnh h×nh cã c¬ chÕ ph¸t sinh ®µn håi trë vÒ d¹ng ban ®Çu nh sau: Khi nhiÖt ®é t¨ng lªn víi gç b·o hoµ níc cÊu thµnh vËt chÊt c¬ b¶n cña v¸ch tÕ bµo. Mixen hÇu nh kh«ng hót níc vµ ¶nh hëng cña nhiÖt lîng mµ vÉn gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i thuû tinh. Khi chÞu t¸c dông ngo¹i lùc gi÷a c¸c mixen cã chuyÓn vÞ t¬ng ®èi, s¶n sinh biÕn d¹ng ®µn håi c©n b»ng víi ngo¹i lùc. Trong qu¸ tr×nh sÊy kh« khi lîng níc vµ nhiÖt ®é ®Òu gi¶m ®i do gi÷a c¸c ph©n tö cña vËt nÒn h×nh thµnh cÇu OH, mµ kh«i phôc l¹i tr¹ng th¸i thuû tinh, Mixen th× ®îc ®Þnh h×nh díi ®iÒu kiÖn duy tr× biÕn d¹ng ®µn håi. Do ®ã cÇn ph¶i duy tr× æn ®Þnh h×nh d¹ng gç uèn, chØ cã gi÷ cho gç uèn giíi h¹n trong ®iÒu kiÖn vËt chÊt gç nÒn kh«ng bÞ mÒm dÎo, tøc lµ ph¶i duy tr× tr¹ng th¸i kh« míi cã thÓ lµm ®îc ®iÒu ®ã. Khi chÞu níc vµ nhiÖt t¸c ®éng nÕu l¹i tiÕp tôc ph¸t sinh sù dÎo hãa vËt chÊt trong gç nÒn th× ®µn håi cña mixen trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu dÉn ®Õn biÕn d¹ng ®îc kh«i phôc. MÆc cho chØ cã t¸c ®éng cña níc, do c¸c ph©n tö cÊu thµnh nªn vËt chÊt cña gç nÒn ®·

96

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cã c¸c cÇu nèi bÞ c¾t ®øt, cho nªn lùc liªn kÕt gi¶m xuèng , lµm cho biÕn d¹ng cña mixen cã thÓ kh«i phôc. Gç uèn ®îc t¹o thµnh sau khi ®· dïng dung dÞch hãa chÊt dÎo hãa th× tÝnh æn ®Þnh cña nã còng cã sù kh¸c nhau rÊt lín. VÝ dô dïng Amoniac láng xö lý hãa mÒm gç uèn ®· ®îc h×nh thµnh khi gÆp níc, nhiÖt lîng hÇu nh kh«ng s¶n sinh sù phôc håi ®µn tÝnh; cßn sau khi dïng khÝ Amoniac hãa mÒm th× tÝnh æn ®Þnh cña gç kh«ng nh lo¹i trªn. §em gç uèn Thuû thanh c¬ng tiÕn hµnh c¸c lo¹i hËu xö lý vÝ nh dïng hoÆc quÐt lªn mµng b¶o vÖ cã thÓ h¹n chÕ ®îc sù phôc håi biÕn d¹ng cña nã. NÕu dïng th× cã thÓ h¹n chÕ ®îc sù hót Èm cña gç uèn trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu. Lo¹i mµng trang søc dung m«i níc cã hiÖu qu¶ ng¨n hót níc biÕn d¹ng trong thêi gian ng¾n nhng gç uèn khi sö dông trong ®iÒu kiÖn l©u dµi tiÕp xóc víi níc, nhÊt thiÕt ph¶i dïng lo¹i gç ®îc mÒm hãa b»ng chÊt kþ níc. ë níc ngoµi ®· tiÕn hµnh rÊt nhiÒu nghiªn cøu vÒ viÖc chèng ®µn håi biÕn d¹ng cña gç uèn kh«i phôc tr¹ng th¸i ban ®Çu, ®ång thêi ®· më ra kü thuËt thùc dông cao vÒ lÜnh vùc nµy.

4.2.2. Uèn d¸n v¸n máng 4.2.2.1. Kh¸i qu¸t Uèn d¸n v¸n máng lµ ®em mét chång v¸n máng ®· ®îc tr¸ng keo c¨n cø vµo yªu cÇu mµ xÕp thµnh ph«i v¸n cã chiÒu dµy nhÊt ®Þnh, sau ®ã ®Æt trong khu«n mÉu nhÊt ®Þnh tiÕn hµnh Ðp uèn ®Ó trë thµnh chi tiÕt cong ®Þnh h×nh uèn d¸n. LÞch sö cña kü thuËt uèn d¸n v¸n máng b¾t ®Çu tõ nh÷ng n¨m 30 cña thÕ kû nµy. N¨m 1929 lÇn ®Çu tiªn ë PhÇn Lan ®· lµm ra ®å méc uèn d¸n, hä ®· dïng v¸n máng cña gç Hoa méc vµ S¬n mao tiÕn hµnh uèn d¸n th«ng qua khu«n mÉu Ðp theo

97

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®êng cong ®Ó s¶n xuÊt ghÕ S« pha…vv. TiÕp ®ã n¨m 1942 Thôy §iÓn thiÕt kÕ nhiÒu lo¹i ®å méc uèn d¸n cã ®êng cong theo d¸ng h×nh ngêi. Trong thêi kú §¹i chiÕn lÇn thø 2 kü thuËt uèn d¸n ®îc sö dông réng r·i trong viÖc chÕ t¹o c¸c bé phËn cho tµu thuyÒn vµ m¸y bay. Tõ n¨m 50 cña thÕ kû nµy §an M¹ch, PhÇn Lan, Na Uy, Thôy §iÓn, Mü, tríc ®©y lµ Liªn X«, NhËt B¶n vµ ngay c¶ §µi Loan kü thuËt uèn d¸n v¸n máng còng ®îc ph¸t triÓn rÊt nhanh, s¶n xuÊt khèi lîng lín ®å méc uèn d¸n vµ tiªu thô nh÷ng s¶n phÈm nµy trªn thÞ trêng quèc tÕ. Vµo nh÷ng n¨m 50 c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn gç Thîng H¶i, B¾c Kinh b¾t ®Çu s¶n xuÊt gç d¸n, s¶n xuÊt ghÕ cho c¸c r¹p h¸t…. Vµo nh÷ng n¨m 60 nhµ m¸y gç Nam Kinh vµ Thîng H¶i ®· chÕ t¹o m¸y Ðp kiÓu ch÷ “V” gia nhiÖt b»ng h¬i níc s¶n xuÊt tÊm uèn cong 900. Vµo nh÷ng n¨m 70 nhµ m¸y ®å méc Thîng H¶i lîi dông kü thuËt gia nhiÖt ®iÖn ¸p thÊp s¶n xuÊt gç uèn d¸n d¹ng h×nh trßn, d¹ng Ovan b»ng v¸n máng. §Çu nh÷ng n¨m 80 ®· thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m¸y Ðp gia nhiÖt b»ng h¬i níc s¶n xuÊt ghÕ n»m vµ c¸c lo¹i mÆt ghÕ cã ®é cong kh¸c nhau. Dùa vµo sù øng dông trong c«ng nghiÖp gia c«ng chÕ biÕn gç bëi kü thuËt gia nhiÖt cao tÇn mµ ®· nhËp vµo níc ta nh÷ng kü thuËt tiªn tiÕn nhÊt. Mét sè nhµ m¸y cña níc ta nh nhµ m¸y ®å méc TriÕt Giang, Thanh §¶o, An Huy ®· ®a kü thuËt vµ thiÕt bÞ uèn d¸n gç gia nhiÖt b»ng cao tÇn cña §an M¹ch vµ NhËt B¶n vµ s¶n xuÊt, ®ång thêi tiÕn hµnh s¶n xuÊt lo¹i nhá. C«ng dông cña c¸c bé phËn, chi tiÕt uèn d¸n v¸n máng lµ:  CÊu kiÖn ®å méc: GhÕ, S« pha, gi¸ ®ì cña bµn, cöa cong tñ…  CÊu kiÖn kiÕn tróc: Mi khu«n cöa cong, khung cöa…

98

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Dông cô v¨n thÓ: N¾p d¬ng cÇm, vît cÇu l«ng, tennit, bµn trît tuyÕt…

H×nh 4 - 9: Mét sè chi tiÕt cña gç uèn v¸n máng dïng trong c¸c s¶n phÈm  Linh kiÖn c«ng nghiÖp: Vá v« tuyÕn, hép céng hëng…

§Æc ®iÓm cña c«ng nghÖ uèn d¸n v¸n máng nh sau:  Cã thÓ uèn d¸n víi b¸n kÝnh cong rÊt bÐ mµ h×nh d¹ng phøc t¹p. Chi tiÕt uèn ®a d¹ng phong phó, ®êng cong uyÓn chuyÓn mît mµ mµ cã tÝnh nghÖ thuËt ®éc ®¸o. TiÕt kiÖm gç, so víi uèn b»ng gç nguyªn cã thÓ n©ng cao tû lÖ lîi dông kho¶ng 30%, phµm lµ gç dïng cho s¶n xuÊt gç d¸n ®Òu cã thÓ dïng ®Ó s¶n xuÊt gç uèn d¸n.  TiÕt kiÖm c«ng, gi¸n hãa qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, cã thÓ n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng.  Cã cêng ®é, h×nh d¹ng tho¶ m·n vµ tÝnh æn ®Þnh vÒ kÝch thíc æn ®Þnh. S¶n phÈm díi ®iÒu kiÖn ®é Èm biÕn ®æi vÉn

99

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

b¶o ®¶m kh«ng bÞ láng lÎo ®øt vì.  Cã thÓ s¶n xuÊt s¶n phÈm cã tÝnh th¸o l¾p, tiÖn cho s¶n xuÊt, tµng tr÷, ®ãng gãi vËn chuyÓn, cã lîi cho lu th«ng. H×nh d¹ng cña gç uèn v¸n máng c¨n cø vµo c«ng n¨ng vµ yªu cÇu t¹o h×nh cña s¶n phÈm, cã thÓ thiÕt kÕ rÊt ®a d¹ng. H×nh d¹ng chñ yÕu gåm cã C.U.V.A.Z.O.h.H. §îc chØ ra ë h×nh 4 - 9. 4.2.2.2. C«ng nghÖ uèn d¸n (1). Lu tr×nh c«ng nghÖ C«ng nghÖ s¶n xuÊt chi tiÕt uèn d¸n v¸n máng cã thÓ ph©n thµnh: ChuÈn bÞ v¸n máng, tr¸ng keo xÕp ph«i, gia c«ng cÊu kiÖn, trang søc vµ l¾p r¸p. Lu tr×nh c«ng nghÖ nh sau:

XÎ hép

HÊp luéc khóc gç

L¹ng v¸n máng

HÊp luéc khóc gç

Bãc v¸n máng

Gç trßn C¾t ng¾n

ChuÈn

XÕp ph«i

Gia

Tr¸ng keo

c«ng

uèn

d¸n

®Þnh h×nh m S¶n phÈm hoµn thiÖn

bÞ

v¸n

máng

m XÕp

v¸n

lµm

nguéi m

SÊy

v¸n

máng m Gia c«ng cÊu kiÖn m Trang søc bÒ

L¾p r¸p

mÆt m

Lu tr×nh ®îc giíi thiÖu ë trªn lµ dïng v¸n máng ®Ó uèn d¸n, nÕu kh«ng dïng v¸n máng mµ dïng tre nan, nøa hoÆc c¸c lo¹i

100

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

v¸n máng kh¸c th× c«ng nghÖ còng cÇn cã sù thay ®æi t¬ng øng.

(2). C¸c c«ng ®o¹n c¬ b¶n  Chñng lo¹i vµ lùa chän v¸n máng Chñng lo¹i v¸n máng: V¸n máng, nan tre nøa, cãt tre nøa, gç d¸n, v¸n sîi Ðp cøng. Lo¹i gç s¶n xuÊt v¸n máng. Tríc m¾t, trong níc ®ang dïng c¸c lo¹i gç Thuû khóc liÔu, Hoa méc, §o¹n méc…; ë Ch©u ¢u ®a sè dïng gç S¬n mao, Hoa méc…; Liªn X« tríc kia cßn sö dông gç c©y l¸ kim nh Th«ng rông l¸, Th«ng ®u«i ngùa…. MÊy n¨m gÇn ®©y trêng §¹i häc L©m nghiÖp Nam Kinh, Së nghiªn cøu c«ng nghiÖp gç B¾c Kinh ®· tiÕn hµnh thÝ nghiÖm c«ng nghÖ uèn d¸n ®èi víi mét sè gç Th«ng ®u«i ngùa, D¬ng ý, Th«ng rông l¸ nhËn thÊy hoµn toµn cã thÓ ®îc. Líp gi÷a vµ líp mÆt cña cÊu kiÖn uèn d¸n v¸n máng, cã thÓ dïng mét lo¹i gç, còng cã thÓ kh¸c lo¹i gç. Th«ng thêng v¸n máng líp gi÷a cÇn ph¶i b¶o ®¶m ®îc yªu cÇu vÒ cêng ®é, ®µn tÝnh cña chi tiÕt uèn. V¸n máng líp mÆt nªn chän lùa cã tÝnh trang søc tèt, hoa v¨n v©n thí ®Ñp, cã ®é cøng nhÊt ®Þnh nh Thuû khóc liÔu… Mét sè xëng ë An Huy, Tø Xuyªn ®· dïng nan tre cã quy c¸ch nhÊt ®Þnh ®Ó uèn d¸n lµm thµnh ®å méc ®· ®îc kh¸ch hµng rÊt hoan nghªnh. §µi Loan, nh÷ng n¨m 70 ®· s¶n xuÊt ®å méc tõ tre xuÊt sang NhËt B¶n vµ Ch©u ¢u. Dïng gç d¸n cã thÓ uèn d¸n thµnh mÆt bµn trßn hoÆc Ovan hoÆc khu«n cöa vßm. §èi víi v¸n sîi Ðp cøng còng cã thÓ dïng nh ®èi víi gç d¸n ®Ó sö dông, nhng tríc khi uèn ph¶i xö lý v¸n sîi b»ng h¬i níc nãng,

101

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

lµm cho nã ®îc mÒm hãa, sau ®ã tr¸ng keo vµ tiÕn hµnh uèn d¸n. Lùa chän chñng lo¹i gç cña v¸n máng hoÆc lo¹i s¶n phÈm uèn d¸n v¸n máng ph¶i c¨n cø vµo h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ c¸c trêng hîp sö dông cô thÓ cña s¶n phÈm mµ quyÕt ®Þnh. NÕu nh lng tùa ghÕ cÇn cã tÝnh ®µn håi vµ ®é cøng chÞu t¶i tèt, th× cã thÓ dïng gç Hoa méc, Thuû khóc liÔu ®Ó s¶n xuÊt v¸n máng mµ s¶n xuÊt. §èi víi nh÷ng cÊu kiÖn dïng trong kiÕn tróc, th«ng thêng cã kÝch thíc lín, ®é dµy cña chi tiÕt t¬ng ®èi lín. Cã thÓ dïng gç Th«ng, LiÔu an.

 S¶n xuÊt v¸n máng §îc ph©n thµnh 2 lo¹i chÝnh ®ã lµ bãc v¸n máng vµ l¹ng v¸n máng. Tríc khi c¾t gät ®Ó s¶n xuÊt v¸n máng gç cÇn ph¶i ®îc tiÕn hµnh xö lý hãa mÒm. §é dµy cña v¸n ®îc gia c«ng ph¶i ®ång ®Òu, bÒ mÆt ph¶i nh½n mÞn. §é dµy cña v¸n máng ®îc quyÕt ®Þnh bëi h×nh d¹ng, kÝch thíc cña chi tiÕt vµ ngay c¶ b¸n kÝnh uèn cong víi ph¬ng uèn mµ quyÕt ®Þnh. B¸n kÝnh uèn cong cµng bÐ th× yªu cÇu ®é dµy cña v¸n máng cµng bÐ. §èi víi nh÷ng chi tiÕt cã chiÒu dµy nhÊt ®Þnh cña s¶n phÈm uèn nÐn s¶n phÈm sè líp cña v¸n máng cµng nhiÒu lîng dïng keo cµng lín gi¸ thµnh cµng cao. Th«ng thêng ®é dµy cña v¸n máng do l¹ng ®Ó s¶n xuÊt c¸c chi tiÕt trong ®å méc thêng tõ 0.3 - 1 mm. Cßn ®èi víi v¸n máng s¶n xuÊt b»ng c«ng nghÖ bãc cã ®é dµy tõ 1 - 3 mm, khi s¶n xuÊt c¸c khÊu kiÖn kiÕn tróc, ®é dµy cña v¸n máng cã thÓ ®¹t ®Õn 5 mm. B¸n kÝnh cong bÐ nhÊt cã thÓ uèn ®îc víi ®é dµy cña v¸n máng nhÊt ®Þnh cã thÓ tÝnh to¸n x¸c ®Þnh qua c«ng thøc kinh nghiÖm díi ®©y: §é Èm b»ng 5%, r > 15t2; ®é Èm tõ 10 - 15%, r > 10t2, trong ®ã r lµ

102

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

b¸n kÝnh cong (chÝnh lµ b¸n kÝnh cña khu«n mÉu), t lµ ®é dµy cña v¸n máng. C¸c ngµnh h÷u quan cña NhËt B¶n ®a ra yªu cÇu vÒ sai sè ®é dµy cña v¸n máng ph¶i nhá h¬n ±4 mm.

 SÊy kh« v¸n máng NhËt B¶n ®Ò xuÊt ®é Èm cña v¸n máng sau khi sÊy ph¶i tõ 5 - 8%. ë níc ta tríc m¾t thêng khèng chÕ trong kho¶ng 6 - 12%, lín nhÊt kh«ng vît qu¸ 14%. §é Èm cña v¸n máng cã quan hÖ mËt thiÕt víi thêi gian d¸n Ðp, chÊt lîng d¸n dÝnh. Bëi v× v¸n máng cã ®é Èm qu¸ cao, sÏ dÉn ®Õn lµm gi¶m ®é nhít cña keo d¸n, khi Ðp nhiÖt keo sÏ bÞ trµn ch¶y ra ngoµi lµm ¶nh hëng ®Õn cêng ®é b¸m dÝnh, ®ång thêi còng sÏ kÐo dµi thêi gian d¸n dÝnh, ®ång thêi do ¸p lùc cña h¬i níc trong lßng ph«i v¸n qu¸ cao mµ lµm cho phång rép kh«ng dÝnh hoÆc biÕn d¹ng. NÕu ®é Èm qu¸ thÊp th× b¶n th©n gç sÏ thÊm keo nhiÒu h¬n còng dÉn ®Õn d¸n dÝnh kh«ng tèt. §é Èm qu¸ cao hay qu¸ thÊp ®Òu ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng d¸n dÝnh. §é Èm cña v¸n máng liªn quan ®Õn ®é thÊm ít cña keo vµ tr¹ng th¸i h×nh thµnh cña líp keo ®ã.

 Tr¸ng keo Keo ®îc dïng trong uèn d¸n chñ yÕu gåm mét sè lo¹i sau: Ure – formaldehyde, melamin – formaldehyde biÕn tÝnh. Lùa chän chñng lo¹i keo ph¶i c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ vµ nh÷ng yªu cÇu sö dông cña chi tiÕt uèn d¸n. Trªn c¬ së ®ã mµ xem xÐt, nÕu lµ chi tiÕt uèn d¸n dïng trong ®å méc trong phßng ph¶i tõ tÝnh mü quan, tÝnh chÞu níc, chÞu Èm, yªu cÇu trong suèt kh«ng mµu th× nªn dïng keo Ure - formaldehyde hoÆc biÕn tÝnh cña nã. S¶n xuÊt chÕ t¹o c¸c cÊu kiÖn gç uèn cho kiÕn tróc, tµu thuyÒn th× ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu níc, chÞu

103

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®ùng víi thêi gian th× nªn dïng keo Phenol – formaldehyde. Khi sö dông gia nhiÖt cao tÇn nªn dïng lo¹i keo chuyªn dïng. Lîng keo ®îc tr¸ng quyÕt ®Þnh bëi c¸c nh©n tè vÒ chñng lo¹i gç vµ chÝnh cÊu kiÖn ®ã, th«ng thêng lµ 100 - 200 g/cm2 (mét mÆt), chÊt ®ãng r¾n tõ 0.3 - 1%, ®«i khi ®èi víi keo Phenol – formaldehyde cßn cho thªm 5 - 10% bét c«ng nghiÖp. Th«ng thêng dïng m¸y tr¸ng keo con l¨n 4 trôc ®Ó tiÕn hµnh tr¸ng keo. ë níc ngoµi cã ngêi nghiªn cøu Ðp líp nh÷ng tÊm v¸n máng víi mµng cao ph©n tö. Sau ®ã cho v¸n máng hót Èm ®ång thêi lîi dông gia nhiÖt b»ng Viba lµm cho ®îc uèn cong thµnh h×nh d¹ng ®· ®Þnh ®Ó trë thµnh c¸c chi tiÕt mong muèn. Cßn cã ngêi nghiªn cøu lµm nãng ch¶y mµng keo máng ®Ó chÕ t¹o chi tiÕt uèn v¸n, kÕt qu¶ chØ ra r»ng dïng nhiÖt ®é lµm nãng ch¶y mµng keo ®Ó s¶n xuÊt s¶n phÈm cÇn ph¶i tiªu tèn mét thêi gian sÊy kh« nhÊt ®Þnh. NÕu so víi s¶n xuÊt b»ng c¸c lo¹i keo kh¸c th× tÝnh æn ®Þnh vÒ kÝch thíc cßn rÊt kÐm.

 XÕp ph«i b¶o qu¶n Sè líp cña v¸n máng c¨n cø vµo chiÒu dµy v¸n máng, vµo chÝnh linh kiÖn uèn Ðp vµ tû lÖ co ngãt cña ph«i v¸n. Trong qu¸ tr×nh uèn Ðp, th«ng thêng tû lÖ uèn Ðp tõ 8 - 30%. Liªn X« tríc ®©y ®· lµm thÝ nghiÖm uèn d¸n v¸n máng ®èi víi gç Th«ng ®á, Th«ng rông l¸, x©y dùng nªn m« h×nh to¸n häc tû lÖ Ðp cña ph«i v¸n t×m ®îc tû lÖ Ðp cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc sè líp v¸n máng vµ chiÒu dµy cña ph«i v¸n. Khi dïng v¸n máng, ph¬ng ¸n xÕp ®Æt cña tÊt c¶ v¸n máng theo chiÒu sîi Celluloze trïng víi ph¬ng híng uèn cña chi tiÕt. Sö dông 3 ph¬ng ph¸p sau:

104

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

XÕp song song: Ph¬ng híng cña c¸c sîi Celluloze trong tõng líp v¸n máng gièng nhau thÝch hîp dïng cho c¸c chi tiÕt chÞu lùc theo chiÒu cña c¸c sîi Celluloze. VÝ dô nh ch©n ghÕ tùa. XÕp ®Æt giao nhau: Hai líp v¸n máng liÒn kÒ cã ph¬ng chiÒu cña sîi Celluloze vu«ng gãc víi nhau. Nã thÝch hîp cho c¸c chi tiÕt chÞu ¸p lùc vu«ng gãc trªn bÒ mÆt. VÝ dô nh mÆt ghÕ vµ c¸c chi tiÕt cã diÖn tÝch lín. XÕp ®Æt hçn hîp trong mét ph«i gç võa cã bè trÝ xÕp ®Æt song song võa cã xÕp ®Æt hçn hîp, nã thÝch hîp víi c¸c chi tiÕt cã h×nh d¹ng phøc t¹p. VÝ nh cÊu kiÖn liÒn khèi lng, mÆt vµ ch©n ghÕ. §é dµy cña gç uèn d¸n ph¶i c¨n cø vµo c«ng dông kh¸c nhau mµ quyÕt ®Þnh, nh chi tiÕt gi¸ ®ì gç uèn cña ®å méc, th«ng thêng cã ®é dµy 22; 24; 26; 28; 30 mm, cßn ®èi víi c¸c chi tiÕt ®ì ®é dµy cã thÓ lµ 9; 12; 15 mm. Thêi gian b¶o qu¶n lµ chØ thêi gian sau khi v¸n máng ®îc tr¸ng keo cho ®Õn khi b¾t ®Çu Ðp d¸n. Thêi gian b¶o qu¶n cã lîi cho viÖc lµm ®ång ®Òu ®é Èm trong v¸n, phßng ngõa líp mÆt trµn keo. Th«ng thêng sö dông b¶o qu¶n khÐp kÝn, thêi gian kho¶ng 5 - 15 phót. B¶ng 4 - 6: Tham sè c«ng nghÖ uèn d¸n Ph¬ng thøc Ðp Ðp nguéi H¬i níc nãng

Lo¹i gç Gç hoa Liao an

Ure536

¸p suÊt (MPa) 0.8~2.

nguéi Ure

0 0.8~1.

Lo¹i keo

5

105

§é Èm

Thêi gian gia nhiÖt (min)

Thêi gian Ðp (min)

20~30

20~24 giê

0

100~120

ChiÒu dµy

10~15

s¶n phÈm

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT díi 1mm Thuû khóc liÔu

Phenol

0.8~2. 0

130~150

thêi gian 0.75 – 1 phót

Gia

Th«ng ®u«i

nhiÖt

ngùa cao tÇn D¬ng ý Liao an Hoa méc Gia

Ure

nhiÖt

Ure

1.0

100~115

5

1.0

110~125

7 ChiÒu dµy

15

s¶n phÈm

¸p thÊp

0.8~2. 0

110~120

díi 1mm thêi gian

12

0.75 – 1 phót

 Uèn d¸n §©y lµ c«ng ®o¹n mÊu chèt cña viÖc chÕ t¹o c¸c linh kiÖn uèn d¸n, c«ng ®o¹n nµy lµm cho ph«i gç ®îc ®Æt trong khu«n díi t¸c dông cña ngo¹i lùc s¶n sinh biÕn d¹ng uèn, ®ång thêi lµm cho keo d¸n díi tr¹ng th¸i biÕn d¹ng cña v¸n máng mµ cøng hãa t¹o thµnh chi tiÕt uèn d¸n cã yªu cÇu ®· ®Þnh. M¸y Ðp vµ khu«n mÉu cÇn dïng cho viÖc uèn d¸n v¸n máng lµm biÕn d¹ng vµ t¨ng ¸p cho ph«i d¸n, ®ång thêi gia nhiÖt lµm t¨ng tèc ®é cøng hãa cña keo d¸n. Tham sè c«ng nghÖ cña d¸n Ðp xem trong b¶ng 4 - 6. NhiÖt ®é gia nhiÖt ph¶i c¨n cø vµo lo¹i keo mµ x¸c ®Þnh, khi dïng keo Ure formaldehyde th«ng thêng lµ 1100C, víi keo Phenol formaldehyde trªn díi 1350C. Khi Ðp nguéi lîng chÊt ®ãng r¾n cho vµo cÇn ph¶i c¨n cø vµo sù biÕn hãa cña nhiÖt ®é kh«ng khÝ mµ thay ®æi, nh víi lo¹i keo 563 lîng Clorua amon cho vµo nh b¶ng 4 - 7 ®· chØ.

106

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B¶ng 4 - 7: Lîng chÊt ®ãng r¾n cÇn dïng cho uèn d¸n nguéi NhiÖt ®é

20

24

28

30

(0C) Clorua amon

0.8~1

0.7

0.4

0.3

Chó ý: Tû lÖ Clorua amon so víi níc lµ 1: 4. Khi x¶y ra nhiÖt cao tÇn c¨n cø vµo nguån ph¸t sãng cao tÇn cã tÇn sè, ®iÖn ¸p vµ c«ng suÊt nh thÕ nµo vµ ®é lín nhá cña phô tö mµ x¸c ®Þnh thêi gian gia nhiÖt. Thêi gian ho¹t ®éng cao ¸p cña m¸y ph¸t sãng cao tÇn chÝnh lµ thêi gian gia nhiÖt cao tÇn. §Ó phßng ngõa sù biÕn d¹ng ®µn håi kh«i phôc, næ v¸n, kh«ng dÝnh khi dì t¶i chÝnh lµ sau khi gia nhiÖt kÕt thóc nhÊt thiÕt ph¶i lîi dông nhiÖt lîng tån d trong v¸n ®Ó ñ tiÕp thµnh ®èng lµm cho keo ®îc cøng hãa triÖt ®Ó, ®em chi tiÕt uèn d¸n sau khi c¾t nguån nhiÖt ph¶i cã mét thêi gian nhÊt ®Þnh gi÷ ¸p, thêi gian th«ng thêng tõ 10 - 15 phót.  XÕp hong §Ó lµm cho nhiÖt ®é vµ néi lùc bªn trong chi tiÕt uèn d¸n v¸n máng sau khi h¹ ¸p ®îc ®ång ®Òu h¬n, gi¶m bít biÕn d¹ng. Chi tiÕt uèn d¸n sau khi lÊy ra khái khu«n nhÊt thiÕt ph¶i ®îc xÕp hong tõ 4 - 10 ngµy ®ªm míi ®îc tiÕn hµnh c¸c c«ng ®o¹n tiÕp theo gia c«ng c¾t gät. VÝ dô Ðp nguéi chi tiÕt tay vÞn cña ghÕ, sau khi ®îc lÊy khái khu«n ®em ch©n sau kÐo híng ra phÝa ngoµi 7 - 8 mm, sau ®ã l¹i dÇn dÇn cho co vµo phÝa bªn trong, qua 4 ngµy h×nh d¹ng cã xu thÕ æn ®Þnh, nhng kÝch thíc h¬i lín h¬n so víi thiÕt kÕ. VÝ nh khi dì khu«n sau khi kÕt thóc qu¸ tr×nh gia nhiÖt cao tÇn uèn Ðp

107

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

ghÕ liÒn lng tùa, mÆt cong lâm cña chi tiÕt uèn co l¹i, sau khi ra khái khu«n mÉu trong kho¶ng 5giê ®Çu sù co rót biÕn d¹ng t¬ng ®èi lín, sau 3 – 4 ngµy sù biÕn d¹ng chËm l¹i, ®Õn sau 10 ngµy sù biÕn d¹ng c¬ b¶n ®· ®îc kÕt thóc.  Gia c«ng c¾t gät thµnh h×nh §èi víi ph«i thµnh h×nh uèn d¸n tiÕn hµnh c¾t gät xÎ, c¾t ®Çu, c¾t r×a, ®¸nh nh½n ®¸nh bãng, khoan lç,… mµ gia c«ng thµnh c¸c linh kiÖn phï hîp víi yªu cÇu vÒ ®é nh½n bÒ mÆt, ®é chÝnh x¸c gia c«ng vÒ c¸c kÝch thíc thµnh h×nh. 4.2.2.3. Khu«n mÉu vµ thiÕt bÞ dïng trong uèn d¸n v¸n máng Nh trªn ®· nãi kÝch thíc h×nh d¹ng cña chi tiÕt uèn d¸n v¸n máng rÊt phong phó vµ ®a d¹ng, khi chÕ t¹o nhÊt thiÕt ph¶i c¨n cø vµo yªu cÇu cña s¶n phÈm mµ lùa chän khu«n mÉu c¬ cÊu gia ¸p, ph¬ng thøc gia nhiÖt t¬ng øng. §ã lµ ®¶m b¶o cho chÊt lîng, n¨ng suÊt lao ®éng vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt chi tiÕt uèn d¸n. (1). Khu«n mÉu H×nh d¹ng kÕt cÊu vËt liÖu vµ c«ng dông cña khu«n mÉu nh trong b¶ng 4 - 8 ®· chØ. Khu«n mÉu cøng th«ng thêng dïng hîp kim nh«m, gang, gç vµ c¸c vËt liÖu gç t¹o thµnh, cã khi còng dïng xi m¨ng, chÊt dÎo vµ c¸c vËt liÖu c¸ch ®iÖn chÕ t¹o, nhng kh«ng ®îc phæ biÕn víi khu«n mÉu mÒm thêng dïng cao su chÞu dÇu, chÞu nhiÖt vµ chÕ t¹o thµnh. B¶ng 4 - 8: Khu«n mÉu dïng trong uèn d¸n v¸n máng

Chñng lo¹i

H×nh

Tæ thµnh khu«n

mÉu

mÉu

108

C«ng dông

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Ðp ®¬n híng, Khu«n cøng Ðp

®a

híng,

khu«n cøng Ðp

®a

híng

khÐp kÝn hoÆc khu«n cøng Ðp

®a

híng

khÐp kÝn hoÆc khu«n cøng Khu«n cøng t¹o thµnh h×nh

Khu«n mÒm tói cao su

Do mét cèi chµy

Dïng cho chÕ t¹o

t¹o nªn (©m, d-

linh

¬ng)

L,Z,V

Do phÇn d¬ng vµ khu«n ph©n ®o¹n t¹o nªn Cã phÇn

khu«n

©m khÐp kÝn vµ ph©n ®o¹n khu«n d¬ng Do mét khu«n d¬ng vµ ph©n ®o¹n khu«n

©m

khÐp

kiÖn

d¹ng

Dïng chÕ t¹o chi tiÕt d¹ng U, S, h, X Dïng chÕ t¹o chi tiÕt

elip

h×nh

vu«ng

Nh trªn

kÝn Do khu«n d¬ng vµ con l¨n gia ¸p t¹o thµnh Do khu«n d¬ng vµ tói

cao

khu«n

su

lµm

©m

t¹o

thµnh

Nh trªn

ChÕ t¹o c¸c chi tiÕt cong kÝch thíc lín h×nh d¹ng phøc t¹p Con l¨n ®¬n dïng

Khu«n ®µn håi

mÒm

Khu«n

cøng

con l¨n ®µn håi

víi

cho d¹ng L h×nh ®¬n

gi¶n,

nhiÒu

con l¨n dïngcho chi tiÕt h×nh phøc t¹p

Khi thiÕt kÕ t¹o khu«n mÉu cÇn ph¶i tho¶ m·n h×nh d¹ng kÝch thíc ph¶i chÝnh x¸c, ®é chÝnh x¸c còng ph¶i tho¶ m·n; §é chÝnh x¸c ¨n khíp cña khu«n lµ ±0.5 mm; ph¶i cã ®é cøng v÷ng ®ñ lín, cã thÓ chÞu ®îc ¸p suÊt lµm viÖc lín nhÊt cña m¸y Ðp; c¸c thµnh phÇn trong ph«i v¸n chÞu t¶i ®ång ®Òu, ®é dµy còng ®ång ®Òu, bÒ mÆt ph¶i hoµn chØnh tr¬n

109

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nh½n, ®Æc biÖt c¸c vÕt låi lâm n»m trong giíi h¹n cho phÐp ®èi víi lo¹i khu«n mÉu ph©n ®o¹n. Gia nhiÖt ®ång ®Òu cã thÓ ®¹t ®Õn nhiÖt ®é yªu cÇu ®· ®Þnh, l¾p ®Æt th¸o dì ph«i thuËn tiÖn. Khi gia ¸p ph«i n»m trong khu«n mÉu kh«ng bÞ chuyÓn vÞ vµ láng lÎo. (2). C¬ cÊu gia ¸p M¸y Ðp mét chiÒu ®îc ph©n thµnh m¸y Ðp 1 tÇng vµ m¸y Ðp nhiÒu tÇng. M¸y Ðp 1 tÇng lµ lo¹i th«ng thêng cña m¸y Ðp nguéi kiÓu ®øng ®Ó d¸n Ðp, nã cßn ®îc g¸ l¾p thªm bé khu«n mÉu ®Ó sö dông. KÝch thíc lµm viÖc cña m¸y Ðp ®ã lµ chiÒu cao vµ dµi réng cña bÒ mÆt bµn Ðp vµ tæng ¸p lùc ph¶i phï hîp víi kÝch thíc cña khu«n mÉu vµ ¸p suÊt ®ßi hái ®èi víi ph«i v¸n uèn d¸n (th«ng thêng uèn lµ > 0.98MN). MÆt ®µn håi trªn vµ díi cña m¸y Ðp nhiÒu tÇng chÝnh lµ mét ®éi cèi chµy cña khu«n mÉu, bµn Ðp trung gian cã thÓ kiªm vai trß cèi chµy cña khu«n ®Ó thµnh h×nh s¶n phÈm. Lo¹i m¸y Ðp nµy cã hiÖu suÊt rÊt cao, nhng h×nh d¹ng cña chi tiÕt uèn d¸n rÊt h¹n chÕ, thÝch hîp cho chÕ t¹o mÆt ghÕ, lng ghÕ…vv. M¸y Ðp ®a híng lµ lo¹i m¸y Ðp thµnh h×nh kiÓu míi th«ng thêng nã lµ lo¹i m¸y Ðp ®øng. KiÓu cæng (còng cã lo¹i n»m), nã cã nhiÒu Xi lanh, nã cã thÓ gia ¸p theo chiÒu lªn xuèng vµ còng cã thÓ tr¸i ph¶i hoÆc ®a d¹ng h¬n, nã thêng ®îc l¾p ghÐp thªm c¸c lo¹i khu«n mÉu ph©n ®o¹n, cã thÓ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt uèn d¸n cã h×nh d¹ng phøc t¹p. Nh m¸y Ðp kiÓu THPV - 210 cña NhËt B¶n gåm cã 5 xi lanh, xi lanh chÝnh cã ¸p suÊt 0.98 MN, hµnh tr×nh lín nhÊt 1m vÒ 2 phÝa lµ 2 xi lanh cã ¸p suÊt 0.245MN, hµnh tr×nh lín nhÊt 0.5 MNm kho¶ng c¸ch

110

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

gi÷a 2 xi lanh mét phÝa lµ 1.5 m, ph¹m vi ho¹t ®éng cña m¸y cao réng lµ 1500mm x 1000mm. M¸y Ðp nµy cã thÓ ghÐp víi khu«n mÉu gia nhiÖt b»ng h¬i níc. Còng cã thÓ l¾p ghÐp víi hÖ thèng gia nhiÖt cao tÇn cña khu«n Ðp hoÆc dïng ph¬ng ph¸p gia nhiÖt ®iÖn ¸p thÊp. (3). Ph¬ng ph¸p gia nhiÖt Khi uèn d¸n v¸n, th«ng thêng dïng Ðp nhiÖt thµnh h×nh chÝnh x¸c tiÕn hµnh gia nhiÖt, cã thÓ gia t¨ng tèc ®é cøng hãa, n©ng cao hiÖu qu¶ s¶n xuÊt, còng lµ b¶o ®¶m chÊt lîng cña chi tiÕt uèn d¸n v¸n máng ®¹t yªu cÇu ®· ®Þnh. C¸c ph¬ng thøc gia nhiÖt vµ c¸c vËt liÖu khu«n mÉu ®îc ghi trong b¶ng 4 - 9. B¶ng 4 - 9: Khu«n mÉu vµ ph¬ng thøc gia nhiÖt uèn d¸n v¸n KiÓu gia nhiÖt

§Æc trng gia nhiÖt

Ph¬ng ph¸p gia nhiÖt Gia nhiÖt b»ng

Hîp kim nh«m, gang, tói

h¬i níc Gia nhiÖt ®iÖn

cao su, trôc ®µn håi Khu«n gç, kim lo¹i (Ph¶i

vµo c¸c líp

¸p thÊp Gia nhiÖt b»ng

c¸ch ®iÖn víi b¶n cùc) Khu«n hîp kim nh«m, trôc

phÝa trong

dÇu

®µn håi Gç hay c¸c vËt liÖu c¸ch

NhiÖt lîng ®îc Gia nhiÖt tiÕp xóc

Gia nhiÖt qua m«i giíi

truyÒn tõ líp mÆt ph«i v¸n

NhiÖt lîng ®îc s¶n sinh tõ

Gia nhiÖt cao tÇn

m«i chÊt trong lßng nã

Gia nhiÖt Viba

Khu«n mÉu t¬ng øng

®iÖn, hai mÆt cña ph«i v¸n cßn cã c¸c b¶n cùc Dïng vËt liÖu c¸ch ®iÖn ®iÖn khÝ lµm khu«n, kh«ng cÇn b¶n cùc

Gia nhiÖt b¨ng h¬i níc nãng rÊt phæ biÕn, thao t¸c thuËn tiÖn, ®¸ng tin cËy. Th«ng thêng dïng khu«n hîp kim nh«m.

111

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

H×nh d¹ng uèn kh«ng bÞ h¹n chÕ, ®é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¹ng kÝch thíc cña chi tiÕt uèn d¸n rÊt cao. Tuæi thä sö dông khu«n mÉu dµi l©u, phÝ vËn hµnh thÊp, thÝch hîp cho s¶n xuÊt lo¹t lín. Gia nhiÖt ®iÖn ¸p thÊp lµ ®Æt kim lo¹i vµo mÆt trong cña khu«n mÉu vµ nèi víi dßng ®iÖn ¸p thÊp (kho¶ng trªn díi 24V) mµ thu ®îc môc ®Ých gia nhiÖt cøng hãa. Cã thÓ dïng ®ai thÐp kh«ng gØ hoÆc s¾t, cã ®é dµy 0.4 – 0.6mm, ®é réng th«ng thêng kh«ng nªn qu¸ 150mm, cêng ®é dßng ®iÖn kh«ng nªn vît qu¸ 400A. NÕu lµ mµng kim lo¹i th× tÊm gia nhiÖt vµ khu«n mÉu gi÷a chóng nhÊt thiÕt ph¶i cã líp c¸ch ®iÖn vµ b¶o «n. Gia nhiÖt cao tÇn thuéc vÒ lo¹i gia nhiÖt bªn trong, tèc ®é gia nhiÖt nhanh hiÖu suÊt cao mµ l¹i ®ång ®Òu. Th«ng thêng chØ cÇn ph¶i phót ®· cã thÓ lµm cho keo ®ãng r¾n, chÊt lîng d¸n dÝnh tèt, th«ng thêng ®îc phèi hîp sö dông chÆt chÏ víi khu«n mÉu. Khu«n mÉu ®îc ®Æt vµo c¸c chång v¸n máng hoÆc c¸c líp v¸n d¸n chång lªn nhau ®¹t ®îc chiÒu dµi nhÊt ®Þnh, dïng nhiÒu vÝt ®ai èc cè ®Þnh chÆt, sau ®ã tiÕn hµnh ca c¾t gia c«ng thµnh h×nh d¹ng kÝch thíc cÇn thiÕt, víi nh÷ng khu«n mÉu ®· qua söa ch÷a tinh bÒ mÆt cña nã cÇn ®îc phñ mét líp kim lo¹i lµm ®iÖn cùc, ®ång thêi dïng ®ång vµng lµm d©y dÉn. Nèi ®iÖn cùc víi m¸y ph¸t cao tÇn. Khu«n mÉu cã gi¸ thµnh thÊp cêng ®é t¬ng ®èi thÊp, ®é chÝnh x¸c kÐm, dÔ biÕn d¹ng, do ®ã sau khi sö dông kho¶ng 1.000 lÇn th× cÇn ph¶i kÞp thêi söa ch÷a. Ph¬ng ph¸p nµy thÝch øng ®Ó s¶n xuÊt s¶n phÈm lo¹i nhá vµ ®a d¹ng. C«ng nghÖ uèn gia nhiÖt b»ng Viba lµ lo¹i h×nh c«ng nghÖ míi. N¨ng lùc xuyªn thÊu cña Viba m¹nh, chØ cÇn ®em s¶n phÈm uèn cong ®Æt vµo hßm chiÕu x¹ vµ cã thÓ tiÕn hµnh gia

112

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nhiÖt d¸n dÝnh. Do ®ã, nã kh«ng bÞ h¹n chÕ bëi h×nh d¹ng cña chi tiÕt uèn cong, cã thÓ gia nhiÖt s¶n phÈm mµ cã chiÒu dµy kh¸c nhau, kh«ng cÇn sö dông b¶n ®iÖn cùc, dÔ dµng tiÕn hµnh uèn d¸n nh÷ng s¶n phÈm cã h×nh d¹ng phøc t¹p vµ cã miÕng ®Öm h×nh H, h. Níc ngoµi ®· më réng sö dông c¬ cÊu nµy tiÕn hµnh s¶n xuÊt. TÇn sè Viba ®îc sö dông lµ 2450MHz, khu«n mÉu dïng ®Ó gia nhiÖt Viba cÇn ph¶i ®îc lµm b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn. Khi dïng cao tÇn Viba tiÕn hµnh gia nhiÖt nhÊt thiÕt ph¶i cã hÖ thèng che ch¾n b¶o vÖ nh»m phßng ngõa sù dß rØ cña Viba cao tÇn ra ngoµi mµ ¶nh hëng ®Õn søc khoÎ cña cong ngêi ë bªn c¹nh còng nh lµm nhiÔu c¸c ®ång hå ®o ë xung quanh. (4). Thø tù gia ¸p vµ thµnh h×nh hai lÇn Dïng khu«n mÉu ph©n ®o¹n ®Ó chÕ t¹o s¶n phÈm uèn d¸n phøc t¹p cÇn ph¶i chó ý ®Õn thø tù gia ¸p cña khu«n mÉu. VÝ dô, khi uèn d¸n cÊu kiÖn cã d¹ng h×nh ch÷ V, tríc tiªn ph¶i gia ¸p theo ph¬ng vu«ng gãc, lµm cho ph«i v¸n sau khi ®îc nÐn ®Õn ®é dµy nhÊt ®Þnh míi tiÕn hµnh gia ¸p c¹nh bªn theo ph¬ng n»m ngang, nh vËy míi b¶o ®¶m ®îc h×nh d¹ng cña chi tiÕt uèn cong, kÝch thíc vµ chÊt lîng d¸n dÝnh. NÕu Ðp c¹nh bªn tríc, sau ®ã Ðp theo chiÒu vu«ng gãc th× phÇn låi cña khu«n mÉu chuyÓn dÞch xuèng phÝa díi sÏ bÞ c¶n trë kh«ng ®Õn ®îc vÞ trÝ ®· ®Þnh, phÇn ®¸y lu«n lu«n d¸n dÝnh kh«ng bÒn hoÆc phÇn v¸ch máng dÔ bÞ nÕp gÊp. §èi víi s¶n phÈm uèn d¸n cã h×nh d¹ng phøc t¹p cã tÊm ®Öm h×nh d¹ng H, h, X cã thÓ dïng ph¬ng ph¸p h×nh thµnh 1 lÇn hoÆc h×nh thµnh 2 lÇn ®Ó chÕ t¹o. Ph¬ng ph¸p h×nh thµnh mét lÇn lµ ®em tÊt c¶ c¸c v¸n máng ®· tr¸ng keo vµ tÊm ®Öm ®a vµo trong khu«n mÉu

113

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®ång thêi, mét lÇn gia ¸p thµnh h×nh gç uèn d¸n. Ph¬ng ph¸p nµy thao t¸c phiÒn phøc, ph«i v¸n khã ®Þnh vÞ. Ph¬ng ph¸p hai lÇn h×nh thµnh lµ tríc tiªn ®em mét phÇn ph«i v¸n uèn cong d¸n dÝnh thµnh h×nh, sau ®ã dïng chÝnh nã vµ nh÷ng v¸n máng cßn l¹i tiÕn hµnh lÇn tiÕp theo uèn d¸n thµnh h×nh. Díi ®©y lÊy gç uèn d¸n nhiÒu líp lµm gç xÝch ®u lµm vÝ dô thuyÕt

H×nh 4.11: Mét sè d¹ng uèn khèi tæng thÓ minh:  Dïng m¸y Ðp mét chiÒu Ðp thµnh líp ®¸y vµ phÝa trªn tríc cña ch©n ghÕ, ®é dµy b»ng mét nöa ®é dµy cña s¶n phÈm.  Dïng m¸y Ðp mét chiÒu ®Ó Ðp mét phÇn cña lng tùa vµ phÇn phÝa trªn cña ch©n sau ghÕ, ®é dµy b»ng mét nöa ®é dµy s¶n phÈm.  §em hai phÇn ph«i ë trªn víi tÊm ®Öm, lng tùa, vµ phÇn phÝa trªn tÊm ®Öm, phÇn díi cña ch©n ghÕ, dïng m¸y Ðp 3 chiÒu ®Ó uèn d¸n hîp thµnh khèi tæng thÓ (h×nh 4 11). V× ®Ó n©ng cao hiÖu suÊt lao ®éng th«ng thêng ®é réng cña ph«i v¸n lµ trªn díi 300 mm, ®é dµy cña chi tiÕt khung kho¶ng 40 - 60 mm.

4.3. Xu híng ph¸t triÓn cña gç hãa mÒm

114

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Qua quan s¸t c¸c ph¬ng ph¸p xö lý hãa mÒm gç vµ hiÖu qu¶ cña nã cã thÓ biÕt gç sau khi ®îc xö lý hÊp luéc qua gia c«ng uèn, tuy nhiªn kh«ng biÕn mµu s¾c, vì n¸t, nhng thêi gian hÊp luéc t¬ng ®èi dµi, hiÖu suÊt s¶n xuÊt t¬ng ®èi thÊp, dÔ dÉn ®Õn sù tæn h¹i vÒ tÝnh chÊt cña gç. Ngoµi ra hiÖu qu¶ dÎo hãa bÞ h¹n chÕ bëi lo¹i gç, mùc, ®é khã dÔ khi gia c«ng còng cã sù sai lÖch rÊt lín. Ph¬ng ph¸p xö lý Amoniac so víi ph¬ng ph¸p hÊp luéc u viÖt bëi:  - b¸n kÝnh cong khi uèn t¬ng ®èi nhá.  - lùc biÕn d¹ng bÐ.  - tû lÖ ph¸ ho¹i thÊp.  - t¸c dông kh«, ít nhiÒu lÇn hÇu nh kh«ng cã hiÖn tîng ®µn håi kh«i phôc.  thÝch øng víi mäi lo¹i gç. Nhng víi ph¬ng ph¸p nµy nhÊt thiÕt ph¶i tiÕn hµnh ë nhiÖt ®é thÊp, yªu cÇu cã thiÕt bÞ lµm l¹nh t¬ng ®èi phøc t¹p. ¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p Diamine lµ sau khi xö lý dÎo gç tån t¹i rÊt nhiÒu tÝnh chÊt u viÖt. Nhng hãa chÊt cã ®éc tÝnh. §iÒu ®¸ng chó ý lµ mÊy n¨m gÇn ®©y míi ph¸t triÓn ph¬ng ph¸p gia nhiÖt Viba, nhng tèc ®é ph¸t triÓn rÊt nhanh. ë Mü vµ NhËt B¶n ®· h×nh thµnh n¨ng lùc s¶n xuÊt víi qui m« c«ng nghiÖp hãa, ®ã lµ bëi v× thêi gian ng¾n, hiÖu suÊt l¹i cao, tÝnh n¨ng thµnh h×nh uèn cong u viÖt, h¬n n÷a toµn bé qu¸ tr×nh thùc hiÖn cã thÓ th«ng qua hÖ thèng m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn tõ xa tiÕn hµnh khèng chÕ viÖc mÒm hãa thÝch hîp ®èi víi c¸c lo¹i gç kh¸c nhau. Ngoµi ra rÊt nhiÒu nhµ nghiªn cøu ®ang nghiªn cøu tÝnh chÊt vËt lý vµ gi¶i phÉu cña gç ë tr¹ng th¸i dÎo hãa, do c¸c chñng lo¹i gç kh¸c nhau mµ dÉn ®Õn sù kh¸c nhau còng nh nguyªn nh©n s¶n sinh tÝnh chÊt vËt lý kh¸c nhau. X¸c ®Þnh cã thÓ tiÕn hµnh liªn tôc c«ng nghÖ gia c«ng uèn ®Þnh h×nh, sÊy kh«, mÒm hãa, ®ång thêi hi väng më ra ®iÒu kiÖn ®Ó cã

115

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nh÷ng c¬ cÊu gia c«ng uèn ë c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau. Tõ gãc ®é tiÕt kiÖm n¨ng lîng khi xö lý mÒm hãa sö dông gia nhiÖt Viba, gia nhiÖt hÊp luéc hoÆc kÕt hîp gia c«ng lµ hîp lý.

116

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Ch¬ng 6 Xö lý mµu gç Gç lµ lo¹i vËt liÖu chñ yÕu ®îc dïng trong hoµn c¶nh sinh ho¹t néi thÊt cña con ngêi, mäi ngêi ®Òu cã thãi quen dïng gç ®Ó trang hoµng bµi bè trong phßng còng nh lµm ®å méc gia ®×nh. Trong ®ã, hiÖu qu¶ trang søc tèt xÊu, dông cô ®å méc tèt xÊu, kh«ng chØ ®îc quyÕt ®Þnh bëi chÊt lîng trang søc vµ c«ng nghÖ t¹o h×nh chÕ t¹o cã ®îc tinh tÕ chÝnh x¸c ra sao, mµ mét ®iÒu quan träng n÷a lµ mµu s¾c bªn ngoµi cña ®å méc còng sÏ ®Ó l¹i cho ngêi ta mét Ên tîng c¶m xóc s©u s¾c. Mµu s¾c ®a d¹ng phong phó cña gç ®em l¹i cho ta nh÷ng liªn tëng tèt ®Ñp, vÝ nh mµu tr¾ng tîng trng cho sù trinh tr¾ng thuÇn khiÕt, yªn t©m, cßn mµu ®á l¹i cho ta c¶m gi¸c c¸t têng, lÔ héi vui vÎ tr¸ng lÖ. Gç lµ mét s¶n phÈm tù nhiªn cña giíi sinh vËt, mµ tÝnh chÊt cña nã cã tÝnh ®a d¹ng cao ®é vµ sù thay ®æi kh«n lêng. TÝnh ®a d¹ng vµ tÝnh biÕn dÞ mµu s¾c cña gç lµm cho viÖc x¸c ®Þnh ®Æc trng vµ ®o ®¹c rÊt phøc t¹p vµ khã kh¨n, hÌn g× sö s¸ch tríc nay ghi l¹i mµu s¾c cña gç ®Òu dïng c¸c tõ ng÷ hµm hå kh«ng râ rµng vÝ nh ®á nh¹t, ®á sÉm, mµu tro. Tuú thuéc vµo sù ph¸t triÓn cña khoa häc - kü thuËt dùa vµo quy luËt thÞ gi¸c mµu s¾c cña ngêi nghiªn cøu, lý luËn ®o mµu s¾c vµ kü thuËt ®Ó x©y dùng nªn mét trung t©m s¾c ®é häc, nh»m ®o ®¹c chÝnh x¸c vµ ®¸nh gi¸ kh¸ch quan mµu s¾c cña gç, cã ®îc chç dùa lý luËn vµ tiªu chuÈn ®¸ng tin cËy, tõ ®ã mµ tiÕn hµnh nghiªn cøu mµu s¾c cña gç, khèng chÕ qu¸ tr×nh tÈy tr¾ng nhuém mµu gç, lùa chän chÝnh x¸c mµu s¾c cña vËt liÖu trang

117

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

søc, nguyªn nh©n vµ c¸ch phßng ngõa sù biÕn mµu, ®a ra nh÷ng c¨n cø ®¸nh gi¸ vµ ph¬ng thøc kiÓm ®Þnh cã hiÖu lùc. Trong tiÕt nµy chñ yÕu giíi thiÖu s¬ lîc vÒ kiÕn thøc c¬ b¶n cña s¾c ®é häc, nh: Thuéc tÝnh cña mµu, ph¬ng ph¸p biÓu diÔn mµu, ph¬ng ph¸p ®o mµu.

6.1. Ba thuéc tÝnh cña mµu s¾c Do vËt thÓ ph¶n x¹, ph¸t x¹ hoÆc cho sãng ¸nh s¸ng xuyªn qua mµ thÞ gi¸c s¶n sinh mét Ên tîng ®îc gäi lµ mµu s¾c. Mµu s¾c cã thÓ ph©n thµnh 2 lo¹i mµu s¾c vµ kh«ng mµu. Kh«ng mµu lµ chØ mµu tr¾ng cßn mµu ®en vµ c¸c lo¹i mµu gio ®Ëm nh¹t hîp thµnh mét hÖ thèng gäi lµ hÖ thèng tr¾ng ®en. Kh«ng mµu chØ cã sù sai kh¸c vÒ ®é s¸ng. Mµu s¾c chØ c¸c lo¹i mµu n»m ngoµi hÖ thèng mµu tr¾ng ®en. Mµu s¾c cã 3 ®Æc tÝnh: S¾c tíng (H), ®é s¸ng (S) vµ s¾c ®é (C). S¾c tíng H cßn ®îc gäi lµ s¾c ®iÖu, nã ®Æc trng ®Ó ph©n biÖt gi÷a c¸c mµu víi nhau, vÝ nh ®á, n©u, vµng, lôc, lam. ¸nh s¸ng ®¬n s¾c víi c¸c bíc sãng kh¸c nhau th× cã s¾c ®iÖu kh¸c nhau. S¾c ®iÖu cña c¸c vËt thÓ ph¸t quang ®îc quyÕt ®Þnh bëi sù tæ thµnh quang phæ bøc x¹ cña nã. S¾c ®iÖu cña vËt thÓ kh«ng ph¸t quang ®îc quyÕt ®Þnh bëi sù tæ thµnh quang phæ cña nguån chiÕu s¸ng vµ ph¶n x¹ quang phæ cña b¶n th©n nã. §é s¸ng V c¶m gi¸c s¸ng tèi cña vËt thÓ do m¾t ngêi nhËn biÕt, ®é s¸ng cña vËt thÓ ph¸t quang cµng cao th× ®é s¸ng còng cµng cao, tû lÖ ph¶n x¹ cña vËt kh«ng ph¸t quang cµng cao ®é s¸ng còng cao.

118

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

S¾c ®é C cßn ®îc gäi lµ ®é b·o hoµ hoÆc ®é thuÇn khiÕt cña mµu s¾c, c¸c lo¹i ¸nh s¸ng ®¬n s¾c trong quang phæ nh×n thÊy ®îc lµ s¾c ®é rÊt b·o hoµ, s¾c ®é cña nã lµ 100%. S¾c ®é mµu s¾c cña vËt thÓ quyÕt ®Þnh bëi ®Æc trng ph¶n x¹ (thÊu qua) cña vËt thÓ ®ã. NÕu vïng quang phæ cña vËt thÓ ph¶n x¹ quang lµ rÊt hÑp th× s¾c ®é cña nã sÏ cao.

6.2. Mµu s¾c vµ quang phæ nh×n thÊy ¸nh s¸ng lµ mét lo¹i bøc x¹ ®iÖn tõ n»m trong mét ph¹m vi b-

íc sãng nhÊt ®Þnh. Ph¹m vi ®é dµi bíc sãng cña bøc x¹ ®iÖn tõ rÊt réng, ¸nh s¸ng cã thÓ lµm cã m¾t ngêi cã thÓ nh×n thÊy ®îc gäi lµ ¸nh s¸ng nh×n thÊy. Th«ng thêng mµ nãi cã thÓ lÊy ph¹m vi bíc sãng tõ 380 - 780 nmlµ ¸nh s¸ng nh×n thÊy. Bíc sãng kh¸c nhau cña ¸nh s¸ng nh×n thÊy dÉn ®Õn c¶m gi¸c mµu s¾c cña m¾t ngêi còng kh¸c nhau. §é dµi bíc sãng tõ dµi ®Õn ng¾n cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c t¬ng øng víi c¶m gi¸c mµu s¾c lµ tõ ®á ®Õn tÝm. Th«ng thêng cho r»ng: Mµu ®á ®é dµi bíc sãng 770 - 620nm Mµu vµng ®é dµi bíc sãng 590 - 560nm Mµu lôc ®é dµi bíc sãng 530 - 500nm Mµu lam ®é dµi bíc sãng 470 - 430nm Mµu da cam ®é dµi bíc sãng 620 - 590nm Mµu vµng lôc ®é dµi bíc sãng 560 - 530nm Mµu da trêi ®é dµi bíc sãng 500 - 470nm Mµu tÝm ®é dµi bíc sãng 430 - 380nm

119

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

ViÖc ph©n chia nµy chØ lµ ®a ra ph¹m vi t¬ng ®èi. Trªn thùc tÕ mµu s¾c cña quang phæ ®¬n s¾c lµ liªn tôc vµ tiÖm biÕn, nã kh«ng tån t¹i mét gianh giíi râ rµng. Mét chïm ¸nh s¸ng tr¾ng th«ng qua l¨ng kÝnh ph©n gi¶i thµnh quang phæ mµu 10

14

Tia vò trô

12

10 6 10

8

Tia X

10

10

10

8

10 Tia cùc tÝm

6

10

10

4

2

10

1

1

2

10

4

10 Tia hång ngo¹i

Sãng ra ®a

Sãng v« tuyÕn §iÖn Sãng xoay Ti vi ng¾n Ph¸t chiÒu thanh

Quang phæ nh×n thÊy TÝm 400

Lam

Lôc 500

Vµng

§á

600

700

H×nh 6 - 1: Ph¹m vi bøc x¹ sãng ®iÖn tõ vµ quang phæ nh×n thÊy s¾c kh¸c nhau gäi t¾t lµ t¸n s¾c. ¸nh s¸ng cña cïng mét bíc sãng lµ mét lo¹i mµu s¾c ®îc gäi

lµ ¸nh s¸ng ®¬n s¾c. Th«ng thêng mäi ngêi nh×n thÊy ®îc trong giíi tù nhiªn ®Òu lµ ¸nh s¸ng phøc t¹p cßn ¸nh s¸ng ®¬n s¾c rÊt Ýt khi gÆp. ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu räi vµo c¸c vËt thÓ kh¸c nhau thÓ hiÖn mµu s¾c còng kh¸c nhau. Nguyªn nh©n bëi v× vËt thÓ hÊp thô cã tÝnh chän läc thµnh phÇn quang phæ vµ ph¶n x¹ còng vËy. §Æc tÝnh quang phæ cña b¶n th©n vËt thÓ lµ nguyªn nh©n chñ yÕu s¶n sinh ra c¸c mµu s¾c kh¸c nhau cña nã. ¸nh s¸ng sau khi chiÕu räi lªn vËt thÓ, mét bé phËn bÞ ph¶n x¹ , mét bä phËn bÞ hÊp thô, mét bé phËn th× thÊu qua. Mµu s¾c chñ yÕu cña vËt trong suèt lµ tæ thµnh quang phæ thÊu qua quyÕt ®Þnh; mµu s¾c cña vËt thÓ kh«ng trong suèt th× do tæ thµnh quang phæ ph¶n x¹ nã quyÕt ®Þnh.

NÕu cã thÓ ®em ¸nh s¸ng cña c¸c lo¹i ®é dµi bíc sãng trong quang phæ nh×n thÊy hoµn toµn bÞ ph¶n x¹ th× mµu

120

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

s¾c cña vËt thÓ còng cã mµu tr¾ng t¬ng tù nh giÊy tr¾ng; ngîc l¹i víi ¸nh s¸ng cña c¸c lo¹i bíc sãng mµ vËt thÓ hoµn toµn cã thÓ hÊp thô th× s¾c tíng cña nã chÝnh lµ mµu ®en cña c¸c con ch÷ ch× in trªn giÊy tr¾ng; C¸c lo¹i s¾c tíng cña gç chÝnh lµ tÝnh chän läc hÊp thô mét bé phËn bíc sãng dµi cña ¸nh s¸ng, ph¶n x¹ nh÷ng bíc sãng cßn l¹i mµ h×nh thµnh quang phæ nh×n thÊy kh«ng ®ång nhÊt ph¶n ¶nh vµo m¾t con ngêi ta. TÝnh lùa chän hÊp thô cña vËt chÊt ®èi víi quang phæ nh×n thÊy ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®Æc tÝnh cña ®iÖn tö líp ngoµi cïng cña nguyªn tö vËt chÊt Êy, tøc lµ c¨n cø vµo tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng cña ®iÖn tö líp ngoµi cã thÓ hÊp thô n¨ng lîng lín nhá kh¸c nhau (¸nh s¸ng cã bíc sãng cè h÷u), tån t¹i mét tÝnh chÊt cña ®iÖn tö cã thÓ nh¶y tõ quü ®¹o ë tr¹ng th¸i n¨ng lîng c¬ b¶n ®Õn quü ®¹o cã n¨ng lîng cao h¬n. Tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng cña ®iÖn tö ®îc quyÕt ®Þnh bëi sù sai kh¸c cña cÊu t¹o ph©n tö, tøc lµ kÕt cÊu ph©n tö kh¸c nhau cña mét vËt chÊt nµo ®ã mµ tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng ®iÖn tö kh¸c nhau cña ph©n tö ®ã, do ®ã sÏ hÊp thô ¸nh s¸ng bíc sãng kh¸c nhau. Bëi v× vËt chÊt kh¸c nhau hÊp thô quang phæ sãng ®iÖn tõ s¶n sinh sù kh¸c nhau do ®ã mµ cã s¾c tíng kh¸c nhau. N¨ng lîng ¸nh s¸ng E (J) vµ bíc sãng λ (m) cã quan hÖ tû lÖ nghÞch theo ph¬ng tr×nh sau: E = h - c/λ Trong ®ã h lµ h»ng sè Pl¨ng (6,626.10-34. J. S); c lµ tèc ®é cña ¸nh s¸ng (2,998. 108m/s). C¸c tÝnh chÊt h÷u c¬ th«ng th-

121

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

êng mÆc dï trong nguyªn tö hµm chøa rÊt nhiÒu ®iÖn tö nhng ®¹i ®a sè kh«ng liªn quan ®Õn sù s¶n sinh mµu s¾c, ®ã lµ bëi v× ®a sè c¸c ®iÖn tö cÇn mét rÊt lín ®Ó nh¶y tõ møc ®é n¨ng lîng nµy sang møc ®é n¨ng lîng kh¸c. Th«ng thêng mµ nãi c¸c chÊt h÷u c¬ n»m trong ph¹m vi bíc sãng ng¾n cña quang phæ nh×n thÊy vµ khu vùc tö ngo¹i sÏ s¶n sinh hÊp thô sãng ®iÖn tõ. §iÖn tö cña c¸c lo¹i nguyªn tö c¸c chÊt h÷u c¬ tæ thµnh nªn gç, trong ph¹m vi quang phæ nh×n thÊy nã cã thÓ s¶n sinh sù hÊp thô chän läc, bëi v× trong ®ã cã quan hÖ mËt thiÕt víi mµu s¾c hµm chøa π ®iÖn tö C = C, C = O vµ - OR, - NR2 - CR c« lËp ®iÖn tö víi tËp ®oµn mµu s¾c. 6.3. Ph¬ng ph¸p biÓu diÔn mµu s¾c V× ®Ó biÓu diÔn ®Æc trng mµu s¾c cña vËt thÓ mét c¸ch khoa häc mµ héi chiÕu s¸ng quèc tÕ (CIE) vµo n¨m 1931 ®· quy ®Þnh dïng XYZ ®¹i biÓu gi¸ trÞ 3 chiÒu cña sù kÝch thíc, dïng ph¬ng ph¸p nhÊt ®Þnh ®Ó biÕn ®æi 3 gi¸ trÞ nµy lµm cho nã phï hîp víi quy luËt ph¸n ®o¸n cña m¾t ngêi. Tríc m¾t trªn thÕ giíi thêng dïng cã biÕn ®æi L* a* b* vµ ph¬ng ph¸p biÕn ®æi Mans. Hai lo¹i ph¬ng ph¸p biÕn ®æi nµy ph©n biÖt gäi lµ hÖ thèng biÕn ®æi mµu L* a* b* vµ hÖ thèng mµu Mans. ë níc ta còng theo quy ®Þnh cña quèc tÕ chÕ ®Þnh tiªu chuÈn quèc gia “Ph¬ng ph¸p biÓu diÔn s¾c” (GB3977 - 83). 6.3.1. HÖ thèng mµu L* a* b*

HÖ thèng mµu L* a * b* lµ lÊy a* lµ trôc hoµnh lÊy b* lµ trôc tung, ®îc mét to¹ ®é vu«ng gãc s¾c ®é, vu«ng gãc víi nã lµ ®êng biÓu diÔn chØ sè ®é s¸ng cña trôc L*, tõ ®ã mµ

122

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cÊu thµnh kh«ng gian 3 chiÒu. a* b* ®îc gäi lµ chØ sè cña s¾c ®é, nÕu to¹ ®é vu«ng gãc cña a* b* biÕn thµnh to¹ ®é cùc th× cã thÓ t×m ®îc gãc s¾c tíng H* biÓu diÔn s¾c tíng, C* biÓu thi s¾c ®é. C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu nµy tõ c«ng thøc 6 - 1 ®Õn c«ng thøc 6 - 5, quan hÖ cña 2 nhãm L*, a*, b* vµ L*, H*, C* nh h×nh 6 - 2 ®· chØ. L* = 116(Y / 100)1/3 - 16 6-1

a* = 500[(X / 98.072)1/3 - (Y / 100)1/3] 6-2

b* = 200[(Y / 100)1/3 - (I / 118.225)1/3] 6-3

H* = tg-1(a* / b*) 6-4

C* =

a *2 + h *2

6-5

123

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

100 Tr¾ng L* 100

b*

50

-50 -100

La m

-50 100

§á

Lôc

0

0

Vµng (s¾c t­ íng)

100

50

0

-50

-100

50 0

TÝ m 50

b*

θ a

*

b*

-50

*

a

-100

§en

a* No-1

∆ E*a b

∆ L*

No-2

∆ b* ∆a H×nh 6 - 2: To¹ ®é s¾c ®é vµ quan hÖ gi÷a chóng cña *

hÖ mµu L*, a*, b*

6.3.2. HÖ thèng mµu A.H. Munsell Nhµ mü thuËt Mü Musell ®· s¸ng lËp ra hÖ thèng mµu dïng m« h×nh mµu s¾c 3 chiÒu ®Ó biÓu diÔn mµu s¾c bÒ mÆt, nã ®· dïng m« h×nh t¬ng tù nh h×nh cÇu cña kh«ng gian 3 chiÒu ®em 3 ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña c¸c bÒ mÆt: S¾c tíng, ®é s¸ng, s¾c ®é biÓu diÔn trªn ®ã. Trong m« h×nh lËp thÓ ®ã mçi mét vÞ trÝ biÓu diÔn mét mµu s¾c ®Æc biÖt ®ång thêi g¸n cho nã mét chØ sè nhÊt ®Þnh, ®ã lµ thuéc gãc ®é t©m lý, c¨n cø vµo ®Æc ®iÓm cña thÞ gi¸c nhËn biÕt vÒ mµu s¾c ®Ó chÕ ®Þnh hÖ thèng chØ tiªu vµ ph©n lo¹i mµu s¾c. Tríc m¾t trªn thÕ giíi hiÖn nay ®· sö dông réng r·i hÖ thèng nµy ®Ó lµm ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i vµ x¸c ®Þnh mµu s¾c bÒ mÆt. Nh h×nh 6 - 3 ®· chØ: §êng trôc trung t©m cña mµu s¾c lËp thÓ Munsell biÓu thÞ hÖ thèng kh«ng mµu ®en tr¾ng, gi÷a lµ c¸c cÊp ®é s¸ng cña mµu trung tÝnh mµu tr¾ng thuéc phÇn ®Ønh, mµu ®en ë phÝa ®¸y ®îc gäi lµ ®é s¸ng Munsell, ph©n

124

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thµnh tõ 0 - 10 bao gåm 11 cÊp ®é cã kho¶ng c¸ch b»ng nhau vÒ mÆt c¶m gi¸c. Mét mÉu mµu s¾c thÝ nghiÖm xa rêi theo

H×nh 6 - 3: S¬ ®å lËp thÓ hÖ mµu Munsell ph¬ng n»m ngang ®èi víi trôc trung t©m ®¹i biÓu cho sù biÕn hãa cña s¾c ®é. S¾c ®é còng ®îc ph©n thµnh nh÷ng ®¼ng cÊp gièng nhau vÒ mÆt nhËn biÕt cña thÞ gi¸c, s¾c ®é t¹i trôc trung t©m lµ mµu trung t©m b»ng 0, cµng xa rêi trôc trung t©m gi¸ trÞ s¾c ®é cµng cao. C¸c lo¹i mµu s¾c cã thÓ ®¹t ®îc s¾c ®é lín nhÊt lµ kh¸c nhau, lín nhÊt cã thÓ lµ 20. H×nh 6 - 4 lµ mÆt c¾t n»m ngang cña mµu s¾c lËp thÓ, nã ®¹i biÓu cho 10 lo¹i s¾c tíng Munsell. Khu vùc cña 10 lo¹i s¾c tíng nµy thuËn theo chiÒu kim ®ång hå ®îc ph©n thµnh: R (§á), YR (Vµng ®á), Y (Vµng), GY (Lôc vµng), G (Lôc), BG (Xanh lôc), B (Xanh), PB (TÝm xanh), P (TÝm), RP (§á tÝm). Mçi mét vïng l¹i cã

125

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thÓ ph©n chia nhá thµnh 10 bËc. Nh vËy vßng s¾c tíng gåm 100 s¾c vùc. Cã 5 s¾c tíng chñ ®¹o lµ: §á (5R), vµng (5R), lôc (5G), xanh (5B), tÝm (5P). BÊt kú mét mµu s¾c nµo ®Òu cã thÓ dïng s¾c tíng ®é s¸ng vµ s¾c ®é ®Ó tiÕn hµnh x¸c ®Þnh nã trªn mµu s¾c lËp thÓ, sau ®ã ®îc viÕt díi h×nh thøc YH/C. VÝ dô nh 10R8/12, víi mµu s¾c tíng gi÷a ®á (R), víi ®á vµng (RY), ®é s¸ng lµ 8, s¾c ®é lµ 12.

126

§é s¸ng

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

S¾c t­ íng

Tr¾ng 5RP

5B 10BG

§en Mµu trung tÝnh

§é thuÇn

H×nh 6 - 4: MÆt c¾t ngang hÖ mµu lËp thÓ Munsell 6.3.3. Quan hÖ gi÷a hÖ thèng mµu s¾c Munsell víi hÖ thèng L* a* b* Tríc m¾t tÊt c¶ m¸y ®o mµu cao cÊp ®Òu cã thÓ trùc tiÕp ®o ®îc 3 gi¸ trÞ ®Æc trng cña hÖ thèng Munsell vµ c¸c tham sè hÖ mµu L* a* b*, cßn víi nh÷ng m¸y ®o mµu phæ th«ng chØ cã thÓ ®o ®îc gi¸ trÞ kÝch thÝch X, Y, Z. Nh trªn ®· nãi tõ X, Y, Z cã thÓ dÔ dµng t×m ®îc L* a* b*. Nhng tõ gi¸ trÞ X, Y, Z ®Ó t×m gi¸ trÞ H, V, C cña hÖ mµu Munsell lµ t¬ng ®èi phiÒn phøc, cô thÓ vÒ ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ tham kh¶o nh÷ng t¸c phÈm

127

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cã quan hÖ víi ph¬ng diÖn s¾c ®é häc. Nh÷ng nghiªn cøu cña häc gi¶ NhËt B¶n chØ râ khu vùc s¾c tíng cña gç chñ yÕu ph©n bè trong kho¶ng R vµ YR. Trong s¾c ®é cña hÖ L*a*b* th× ®êng ®¼ng s¾c tíng trong vïng côc bé nµy ®îc xem nh lµ ®êng th¼ng, ®êng ®¼ng s¾c ®é còng cã thÓ xem nh 1 phÇn ®êng trßn. Häc gi¶ NhËt B¶n nµy th«ng qua ph©n tÝch mét khèi lîng lín sè liÖu ®· t×m ra ph¬ng ph¸p biÕn ®æi cña 2 hÖ mµu s¾c ph©n tÝch mµu s¾c cña gç: H = - 0.036L*+ 0.02663C*- 0.2496H*- 0.00159C*H*+ 14826

6-6

V = 0.1002L* - 0.160 C*= 0.167

6-7

0.1439C*+0.0184H*-

0.00031(H*)2+0.008678C*H*

-

6-8

Tõ c«ng thøc 6 - 6 t×m ®îc gi¸ trÞ H lµ ®èi víi gi¸ trÞ YR. Khi gi¸ trÞ H < 0 nªn biÕn thµnh (10 + H)R, khi H > 10 nªn biÕn thµnh (H - 10)Y. §ã còng chÝnh lµ nãi nÕu gi¸ trÞ H < 0 hoÆc H > 10, YR nªn biÕn thµnh s¾c tíng ®á hoÆc vµng. Ph¬ng ph¸p biÕn ®æi nµy chØ ®îc øng dông cho ®¹i bé phËn gç, cßn ®èi víi c¸c vËt liÖu kh¸c hoÆc yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao th× ph¶i c¨n cø vµo s¾c ®é ®Ó dÔ tiÕn hµnh tÝnh to¸n. 6.3.4. S¾c sai VÒ ph¬ng diÖn nghiªn cøu xö lý mµu s¾c gç vµ khoa häc gç nhiÒu khi cßn cÇn ph¶i t×m hiÓu møc ®é biÕn ®æi mµu s¾c vµ sù sai kh¸c vÒ mµu s¾c t¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau. Sù sai kh¸c cña nh÷ng mµu s¾c nµy lµ sù s¾c sai.

128

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Trong hÖ mµu L*a*b* cã nhiÒu lo¹i c«ng thøc biÓu diÔn s¾c sai, nhng thêng dïng nhiÒu nhÊt lµ c«ng thøc s¾c sai do CIE quy ®Þnh vµo n¨m 1976. ΔE*ab =[(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2]1/2 Trong ®ã:

ΔE*ab lµ chØ s¾c sai gi÷a 2 ®iÓm (xem h×nh 6

- 2) ΔL*, Δa*, Δb* - lµ lîng biÕn ®æi cña L * a * b* trong hÖ thèng s¾c lËp thÓ L*, a*, b*.

VÝ dô gi¸ trÞ L*, a*, b* t¹i hai ®iÓm A, B lµ 73.98; 8.25; 30.67; 78.20; 7.70; 25.65 tõ c«ng thøc 6 - 9 t×m ®îc ΔE*ab lµ 6.65. 6.4. Ph¬ng ph¸p ®o mµu s¾c Ph¬ng ph¸p ®o mµu s¾c cã ph¬ng ph¸p ®o thÞ gi¸c (ph¬ng ph¸p ®o chñ quan) vµ ph¬ng ph¸p ®o vËt lý (ph¬ng ph¸p ®o kh¸ch quan). Ph¬ng ph¸p ®o mµu thÞ gi¸c lµ do thÞ gi¸c cña ngêi b×nh thêng trong ®iÒu kiÖn quy ®Þnh nghiªm kh¾c (vÝ nh ®é chiÕu s¸ng, bèi c¶nh, cù ly, gãc ®é), ®em vËt cÇn ®o so s¸nh víi mµu ®· biÕt, tõ ®ã mµ chØ ra mµu s¾c cña vËt. VÝ dô trong sæ tay hÖ thèng mµu Munsell ®· thu thËp trªn 1000 mµu, trong tiªu chuÈn mµu s¾c mµng s¬n (GB3181 - 82) ®· ®a ra 51 lo¹i mµu tiªu chuÈn cña mµng s¬n. MÊy n¨m gÇn ®©y Trung Quèc còng ®· ph¸t triÓn c¬ cÊu nghiªn cøu mµu s¾c vµ tù in thµnh mÉu tiªu chuÈn. Ph¬ng ph¸p ®o mµu vËt lý mµ dïng m¸y ®o mµu s¾c x¸c ®Þnh 3 gi¸ trÞ kÝch thÝch cña vËt thÓ cÇn ®o ®ång thêi th«ng qua m¸y tÝnh cña c¬ cÊu trùc tiÕp ®a ra c¸c chØ sè L*, a*, b*, H*, C*, ΔE*ab, víi øng dông cao cÊp h¬n cßn cã thÓ

129

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

®ång thêi chØ ra H, C. Dông cô ®o mµu thêng dïng cã m¸y ®o mµu s¾c sai, m¸y ®o mµu, m¸y ®o ®é ph©n quang. 6.5. Gi¸ trÞ mµu s¾c cña gç chñ yÕu dïng trong c«ng nghiÖp Mét sè nhµ khoa häc gç cña NhËt B¶n, Ph¸p vµ Liªn X« ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu rÊt nhiÒu vÒ ph¬ng ph¸p ®o vµ mµu cña gç. Mét sè nhµ c«ng nghiÖp nghiªn cøu mµu s¾c chñ yÕu cña gç trong c«ng nghiÖp. Tõ nh÷ng kÕt qu¶ nµy cã thÓ quy n¹p ®îc ph¹m vi ph©n bè mµu s¾c gç vµ ®Æc ®iÓm cña nã. Trong hÖ thèng mµu L* a* b*, ®é s¸ng L* trong kho¶ng 25 - 84, ph¹m vi ph©n bè ®èi víi gç c©y l¸ kim cµng nhá h¬n trong kho¶ng 60 - 84, chØ sè s¾c ®é a* trong kho¶ng 0 - 17, b trong kho¶ng 1 - 37. Trong hÖ thèng Munsell ph¹m vi ph©n bè s¾c tíng H trong kho¶ng 9R - 25Y, trõ mét sè Ýt gç ra hÇu nh ®Òu n»m trong kho¶ng s¾c vùc YR. Ph©n bè ®é s¸ng V trong kho¶ng 5 - 8, ®é s¸ng cña gç l¸ kim hÇu nh ®Òu lín h¬n 6,5. Ph¹m vi ph©n bè s¾c ®é t¬ng ®èi hÑp, ®¹i bé phËn ®Òu n»m trong kho¶ng 2,5 - 6, chØ cã mét sè Ýt díi 2.5. 6.6. Mµu s¾c cña gç Gç cã thÓ hÊp thô ¸nh s¸ng nh×n thÊy, do ®ã mµ cã thÓ nh×n ®îc mµu s¾c gç lµ ®á, n©u, vµng, lôc. Mµu s¾c cña gç do loµi c©y kh¸c nhau, mÆc cho cã cïng lo¹i c©y nhng do khu vùc ph©n bè kh¸c nhau, ®iÒu kiÖn lËp ®Þa, tuæi c©y vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c cã sù sai lÖch mµ kh¸c nhau; Cã thÓ lµ cïng trªn mét c©y gç mµ chØ do vÞ trÝ cã sù sai kh¸c, nh gç gi¸c, lâi mµ mµu s¾c còng cã sù kh¸c nhau t¹i c¸c mÆt c¾t kh¸c

130

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nhau (mÆt c¾t ngang, xuyªn t©m, tiÕp tuyÕn) th× mµu s¾c còng cã sù biÕn ®æi. BÒ mÆt cña gç kh¸c víi kim lo¹i, nã ®îc tæ thµnh bëi sù s¾p xÕp kh«ng cïng mét ph¬ng thøc cña c¸c lo¹i tÕ bµo, do ®ã, cho dï cïng trªn mét mÆt gç, c¸c khe kÏ cña tÕ bµo vµ c¸c phÇn cña nã cã sù sai kh¸c mµ mµu s¾c cã sù sai kh¸c. Trong tiÕt nµy, chñ yÕu tr×nh bµy sù s¶n sinh mµu s¾c gç, nh©n tè ¶nh hëng mµu s¾c vµ c«ng dông cña nã. 6.6.1. Sù s¶n sinh mµu s¾c gç 6.6.1.1. VËt chÊt ph¸t mµu cña gç (1). Lignin Thµnh phÇn chñ yÕu cÊu t¹o nªn v¸ch tÕ bµo gç lµ Celluloze, Hemi Celluloze vµ Lignin. Celluloze vµ Hemi Celluloze kh«ng hÊp thô ¸nh s¸ng nh×n thÊy. Khèi c¬ chÊt tån t¹i gi÷a c¸c sîi Mixen cña Celluloze ®ã lµ Lignin, nã cã thÓ hÊp thô ¸nh s¸ng cã bíc sãng díi 500nm. Lignin cã ®Æc tÝnh hä Cacbua th¬m, phi kÕt tinh ®ång thêi lµ cao ph©n tö cã kÕt cÊu kh«ng gian 3 chiÒu, kÕt cÊu ®¬n thÓ c¬ b¶n lµ c¸c O

O 

C = C C OCH3

H

- R vµ cã 3 gèc ph¸t mµu: Gèc > C = O; R – C = C

cÇu trong ®¬n thÓ nh (- C – O – C -) hoÆc (- C – C -). Víi gç c©y l¸ kim kÕt cÊu ®¬n thÓ c¬ b¶n cña Lignin lµ gèc nã lµ mét gèc ph¸t mµu cña kÕt cÊu hai chuçi bao hµm cã C = O vµ C = C; π h¹t ®iÖn tö trong kÕt cÊu nèi ®«i nµy cã tÝnh linh ho¹t rÊt cao n¨ng lîng kÝch ph¸t nhá. Tõ ®ã cã thÓ thÊy ®é dµi

131

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

bíc sãng hÊp thô cã thÓ tõ vïng tia tÝm ®Õn vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy, mµ thÓ hiÖn mµu s¾c. Do ®ã Lignin lµ nguyªn nh©n chñ yÕu lµm cho gç s¶n sinh mµu s¾c. Ph©n ly trong gç sÏ thu ®îc Lignin tù nhiªn, mÆc dï qu¸ tr×nh ph©n ly lu«n cè g¾ng tr¸nh sù biÕn ®æi hãa häc vµ vËt lý cã thÓ ph¸t sinh nhng mµu s¾c cña Lignin tù nhiªn vÉn lµ mµu vµng nh¹t. Trong gç c©y l¸ kim mµu s¾c cña Lignin chñ yÕu lµ do sù thay thÕ Benzoquinone vµ gèc - C

(2). VËt chÊt chÝch ly tõ gç VËt chÊt chÝnh ly tõ gç lµ thµnh phÇn thø yÕu cña gç chiÕm kho¶ng 10% lîng gç kh« tuyÖt ®èi, vËt chÊt chÝch xuÊt lµ mét nhãm vËt chÊt kh«ng cÊu thµnh v¸ch tÕ bµo, kh«ng gian bµo mµ nã lµ mét lo¹i vËt chÊt cã thÓ tan trong níc hay dung m«i h÷u c¬. Chñng lo¹i cña chÊt chÝch xÊt cã rÊt nhiÒu mµ thµnh phÇn l¹i rÊt phøc t¹p. Cã thÓ nhËn thÊy r»ng chÊt chÝch xuÊt bao gåm mét lo¹i chÊt trung gian trong ho¹t ®éng sèng cña c©y hoÆc lµ s¶n phÈm ®ång hãa cuèi cïng ®Ó trë thµnh dinh dìng. Lo¹i c©y kh¸c nhau th× sè lîng vµ thµnh phÇn cña chóng còng kh¸c nhau. Còng chÝnh lµ nãi cïng mét c©y gç th× phÇn gç ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau th× chÝch xuÊt ra còng cã sù sai kh¸c lín vÒ hµm lîng vµ thµnh phÇn. VËt chÊt cã chøa gèc Phenol trong chÊt chÝch xuÊt vµ chÊt mµu cã thÓ hÊp thô ¸nh s¸ng bíc sãng lín h¬n 500 nm, tõ ®ã lµm cho gç s¶n sinh mµu s¾c. VÝ dô mét sè gç thÊm mµu cña Ch©u óc th«ng qua c¸c dung m«i h÷u c¬ sau khi chÝch xuÊt, mµu s¾c cña dung dÞch ®Ëm lªn, nh b¶ng 6 - 1 ®· chØ. Tõ ®ã cã thÓ ph¸n ®o¸n vËt chÊt cã mµu trong vËt chÝch xuÊt chÝnh lµ s¾c tè cña cao ph©n tö vµ hîp chÊt hãa häc cña hä nhµ Phenol ph©n tö lîng thÊp.

132

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B¶ng 6 - 1: §o mµu s¾c v¸n máng tríc vµ sau khi dïng Aceton Lo¹i gç

ChØ sè

ChØ sè

ChØ sè

1) ¤ méc - Tríc khi chÝch

s¸ng L 19.2

s¾c ®é a 2.2

s¾c ®é b 2.6

- Sau khi chÝch 2) Gç óc - Tríc khi chÝch

19.9 37.0

2.0 7.9

2.6 7.7

44.0

9.4

8..9

- Sau khi chÝch

Chó ý: L, a, b ph©n biÖt lµ ®é s¸ng vµ chØ sè s¾c ®é, c¸c b¶ng kh¸c còng t¬ng tù, kh«ng cÇn thiÕt nh¾c l¹i.

(3). Thµnh phÇn tro Thµnh phÇn tro lµ thµnh phÇn thø yÕu trong sîi gç, nã lµ vËt chÊt v« c¬ thu ®îc sau sù ®èt ch¸y gç. Hµm lîng chÊt tro trong gç th«ng thêng tõ 0,3 - 1%. Hµm lîng chÊt tro cña gç nhiÖt ®èi thêng t¬ng ®èi cao, thêng chñ yÕu bao gåm c¸c lo¹i Acid Silic, Cacbonat Canxi vµ Oxalac Canxi tån t¹i trong tÕ bµo ph©n bè tËp trung thµnh c¸c ®iÓm lµm cho bÒ mÆt gç xuÊt hiÖn c¸c ®iÓm mµu. C¸c ®iÓm mµu lµ hiÖn tîng dÞ thêng trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng sèng cña c©y dÉn ®Õn.

6.6.1.2. Qu¸ tr×nh lâi hãa cña gç Gç ®îc ph©n thµnh gç gi¸c vµ lâi. Th«ng thêng gç lâi mµu ®Ëm, gç gi¸c mµu nh¹t. Gç lâi lµ do sù chuyÓn hãa tõ gç gi¸c mµ thµnh. Qu¸ tr×nh lâi hãa cña gç lµ mét qu¸ tr×nh sinh hãa v« cïng phøc t¹p. Trong qu¸ tr×nh nµy c¸c tÕ bµo sèng cña gç dÇn dÇn bÞ thiÕu Oxy mµ chÕt ®i, trong c¸c èng dÉn h×nh thÓ bÝt, hÖ thèng dÉn níc bÞ t¾c nghÏn trong trong khoang bµo hµm chøa gç, canxi, cacbonat s¾c tè, tanin …vv dÉn ®Õn lµm cho gç lâi h×nh thµnh c¸c lo¹i mµu s¾c vµ biÕn ®æi ®é cøng, tû träng t¨ng lªn ®é thÈm thÊu gi¶m xuèng, tÝnh bÒn l©u còng

133

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

t¨ng theo. ChÊt chÝch xuÊt trong gç gi¸c vµ gç lâi vÒ thµnh phÇn vµ sè lîng ®îc ghi trong b¶ng 6 - 2.

B¶ng 6 - 2: VËt chÝch xuÊt tõ gç gi¸c vµ lâi D¹ng chÊt

Gç gi¸c

Gç lâi

chÝnh D¹ng ®êng Nhùa hoÆc dÇu D¹ng nh©n Benzen

Gluco, Malto, tinh

Xylose, Arabinose,

bét Acid bÐo nhiÒu,

manose

chÊt bÐo RÊt Ýt

Acid bÐo NhiÒu h¬n

Gç lâi biÕn thµnh mµu ®Ëm h¬n chñ yÕu lµ do sù c« ®Æc chÊt mµu mµ dÉn ®Õn, nã lµm cho vËt chÊt ban ®Çu cã mµu sËm h¬n Phenol lâi, ®a phÇn n»m trong ranh giíi gi÷a lâi vµ gi¸c.

6.6.2. Nh©n tè vËt lý ¶nh hëng ®Õn mµu s¾c cña gç 6.6.2.1. Ph¬ng chiÕu cña ¸nh s¸ng Khi ¸nh s¸ng chiÕu lªn bÒ mÆt cña gç mét bé phËn bÞ ph¶n x¹, mét bé phËn chui vµo vµ bÞ hÊp thô. ¸nh s¸ng kh«ng bÞ hÊp thô vµo tÕ bµo th× th«ng qua t¸n s¾c ph¶n x¹ vµ truyÒn dÉn mµ t¸i thø ph¸t. Mµu s¾c cña gç lµ Ên tîng trªn vâng m¹c cña m¾t ngêi nh×n dÉn ®Õn cña ¸nh s¸ng bÞ hÊp thô vµo gç. H×nh d¹ng cña tÕ bµo gç lµ sîi Celluloze m¶nh vÒ mét ph¬ng nµo ®ã, nã ®îc s¾p xÕp thµnh tÇng. Cho nªn ph¬ng chiÒu ¸nh s¸ng chiÕu vµo kh¸c nhau th× sù biÓu hiÖn mµu s¾c cña nã còng cã chót sai kh¸c. C¨n cø vµo hÖ thèng Hunter - Lab khi gãc tíi cña ¸nh s¸ng lµ 450 th× gãc tíi cña tia s¸ng kh¸c nhau

134

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

chiÕu vµo ph¬ng híng s¾p xÕp tÇng dÉn ®Õn mµu s¾c cña gç

ChØ sè ®é s¸ng

cã sù thay ®æi nh h×nh 6 - 5 ®· chØ.

b 70

18

68

16

0 360

Gãc ®é (0)

0 66 Gãc ®é ( )

a

64

180

62

12 10

60 0

360

8 0

180

360

180

0 H×nh 6 -5: Quan hÖ gi÷a c¸c chØ sè Gãc a, b ®é víi (t×nh h×nh biÕn )

®æi mµu s¾c cña lo¹i gç chiÕu s¸ng hå quang h; khi tia s¸ng song song sîi thí gç gãc chiÕu lµ 00

Tõ h×nh vÏ ta biÕt khi tia tíi chiÕu vµo víi gãc 90 0, ®é s¸ng lín nhÊt, t×nh h×nh cña a vµ b víi ®é râ th× ngîc l¹i. Cho nªn khi dïng ¸nh s¸ng chiÕu vu«ng gãc vµo gç s¾c ®é lµ thÊp nhÊt. Gi¸ trÞ cña a vµ b biÓu hiÖn râ xu thÕ lªn xuèng t¬ng ®ång. §iÒu ®ã nãi lªn vÒ s¾c ®iÖu kh«ng cã sù thay ®æi. Nguyªn nh©n bëi v× khi tia tíi cña ¸nh s¸ng t¹o thµnh vu«ng gãc víi Celluloze

135

Gãc ®é (0)

Gãc ®é (0)

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

th× hiÖn tîng t¸n s¾c hay ph¶n x¹ trªn bÒ mÆt cña gç còng nh quang lîng kh«ng bÞ xuyªn thÊu vµo tÕ bµo cã thÓ sÏ t¨ng lªn, tõ ®ã dÉn ®Õn ®é s¸ng ®îc n©ng cao, s¾c ®é bÞ gi¶m xuèng.

6.6.2.2. Hµm lîng níc trong gç Trong tÕ bµo gç cha ®îc sÊy kh« trong m«i trêng kh«ng khÝ cã chøa níc tù do t¬ng ®èi nhiÒu trong khi tÕ bµo bÞ níc hoµn toµn lÊp ®Çy ¸nh s¸ng cã thÓ bÞ chiÕu räi ®Õn tÕ bµo, nhng chØ cã mét sè Ýt bÞ t¸n s¾c trong v¸ch tÕ bµo. Mµu s¾c cña lo¹i gç nµy ®îc gäi lµ mµu nh¹t. Nh b¶ng 6 - 3 ®· chØ, ®é s¸ng cña gç cha ®îc sÊy kh« thÊp h¬n so víi gç ®· sÊy kh«. Sù thÊm mµu cña gç sÊy kh« nh©n t¹o còng t¬ng tù nh mµu s¾c cña gç khi ®îc trang søc vecni. B¶ng 6 – 3. Gi¸ trÞ ®o mµu gç gi¸c L·nh sam sau khi sÊy kh« §é Èm gç §é Èm gç t¬i 175% §é Èm trong phßng 13%

L 68.9

a 5.3

b 20.8

80.9

1.4

16.0

6.6.2.3. §é th« r¸p bÒ mÆt cña gç NÕu bÒ mÆt gç kh«ng b»ng ph¼ng th× sù ph¶n x¹ trªn bÒ mÆt vµ sù t¸n x¹ trªn bÒ mÆt còng sÏ t¨ng lªn dÉn ®Õn ®é s¸ng t¨ng theo nh b¶ng 6 - 4 ®· chØ. B¶ng 6 – 4. Gi¸ trÞ ®o mµu cña gç Tö sam sau khi bµo vµ ®¸nh nh½n BiÖn ph¸p gia c«ng Sau khi bµo Mµi nh½n b»ng giÊy

320#

L 53.6

a 18.0

B 22.9

58.9

15.7

22.2

136

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

6.6.3. C«ng dông vµ mµu s¾c cña gç Mµu s¾c trong rÊt nhiÒu ph¬ng diÖn lµm ¶nh hëng ®Õn c¶m gi¸c cña con ngêi. Gç lµ mét vËtliÖu thiªn nhiªn, mµu s¾c cña nã cã liªn quan mËt thiÕt ®Õn cuéc sèng cña con ngêi. So s¸nh víi mµu s¾c cña xi m¨ng, ®å nhùa th× gç ®· ®em l¹i mü m·n cña tù nhiªn vµ c¶m gi¸c gÇn gòi. Tõ xa ®Õn nay gç lu«n lu«n ®îc xem lµ vËt liÖu tÊt yÕu cña ®êi sèng con ngêi, nã ®îc sö dông vµo rÊt nhiÒu ph¬ng diÖn: KiÕn tróc, n«ng cô, ®å méc, ®iªu kh¾c…vv. Gç ®· ®îc lîi dông th«ng thêng vÒ c¸c mÆt, mµu s¾c lµm cho con ngêi tho¶i m¸i vµ Êm ¸p, ®é cøng vµ cêng ®é th× tho¶ m·n yªu cÇu.

6.6.3.1. Gç mµu tr¾ng Mµu tr¾ng ®em l¹i cho con ngêi sù thuÇn khiÕt râ rµng vµ hoa lÖ. Gç mµu tr¾ng bao gåm mét sè c©y nh gç D¬ng, B¹ch liÔu, L·nh sam vµ mét sè gç gi¸c. Nh÷ng lo¹i gç nµy ®îc dïng trong kiÕn tróc, ®å méc, lµm ®òa, lµm t¨m. Do gç Bian bo cña NhËt B¶n cã mïi th¬m vµ tÝnh n¨ng bÒn l©u vît tréi, cã thÓ lµm nguyªn liÖu kiÕn tróc trong cung ®iÖn, ®Òn thê. Gç mµu tr¾ng cã thÓ c¨n cø vµo c¸c yªu cÇu kh¸c nhau mµ lu«n nhuém thµnh mµu ®· ®Þnh. Do ®ã gç mµu tr¾ng ®îc lîi dông mét c¸ch triÖt ®Ó. Do gç mµu tr¾ng dÔ bÞ bÈn th«ng thêng ®îc dïng ë vÞ trÝ con ngêi Ýt sê mã tíi. 6.6.3.2. Gç mµu ®á Mµu ®á xuÊt hiÖn trong c¸c l¸ mïa thu hoÆc hoa lµ mét lo¹i mµu s¾c cã tÝnh kÝch thÝch m¹nh. Nã lµ sù ®iÒu hoµ gi÷a mµu ®á vµ mµu lôc, nã cã thÓ ®îc lµm mµu s¾c dïng cho ngoµi nhµ. Gç LiÔu sam vµ gç Bian bo cña NhËt B¶n, phÇn lâi cã thÓ lµm vËt liÖu truyÒn thèng trong ng«i nhµ

137

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

phong c¸ch NhËt B¶n, nã ®îc lîi dông réng r·i lµm trÇn nhµ, v¸ch nhµ vµ cét. Gç Hång hoa ®îc dïng lµm ®å méc vµ cöa trong nhµ. Gç óc ®îc lµm vËt liÖu trang søc trong kiÕn tróc nhµ ë ®Ó lµm c¸c hµng nghÖ thuËt cã chÊt lîng cao. 6.6.3.3. Gç vµng n©u Mµu vµng vµ mµu n©u cã thÓ ®em l¹i kh«ng khÝ Êm ¸p th©n mËt trong gia ®×nh. Gç You ®îc dïng réng r·i trong ®å méc. Gç Hoµng d¬ng dïng lµm khu«n mÉu vµ lîc. 6.6.3.4. Gç mµu c¸nh d¸n Gç Youli lµ mét lo¹i vËt liÖu quý cã mµu s¾c nh¹t. Gç Youli vµ Yumu dïng lµm ®å méc, khu«n cöa, kiÕn tróc vµ c¸c ®å méc cao cÊp. Nã lµ xu híng mµu s¾c cña ®å méc ®îc xem nh mét tÝn hiÖu vÒ t×nh h×nh kinh tÕ ®· ®îc ®æi míi. VÝ dô nh gç mµu nh¹t nh gç Youli ®îc a chuéng biÓu thÞ kinh tÕ v÷ng vµng, ngîc l¹i nÕu mµu s¾c ®Ëm (Nh mµu ®á sÉm) th× ®îc th¸n phôc th× dù b¸o sù suy tho¸i kinh tÕ b¾t ®Çu. 6.6.3.5. Gç mµu ®en Mµu ®en lµm cho con ngêi trang träng, trÇm tÜnh, hµo hoa. Gç ¤ méc ®îc dïng trong ®iªu kh¾c, ®å méc, vËt liÖu trang søc trong kiÕn tróc nhµ ë vµ c¸c ®å thê cóng. 6. Sù c¸ch biÖt gi÷a mµu s¾c cña gç gi¸c vµ gç lâi RÊt nhiÒu gç tån t¹i sù kh¸c biÖt rÊt nhiÒu cña gç gi¸c vµ gç lâi. Sù kh¸c biÖt nµy thêng ®îc dïng trong trang søc. VÝ dô cét trang søc cña ¤ méc, lÊy gç lâi mµu n©u vµ gç gi¸c mµu tr¾ng vµng ®Ó s¾p xÕp. Cét trang søc cña gç Bian bo NhËt B¶n lµ dïng mµu ®á cña gç lâi vµ phÇn gi¸c mµu tr¾ng tù nhiªn, víi s¾c ®é t¬ng ph¶n nµy ®· ®em l¹i c¶m

138

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

gi¸c ®Ñp ®Ï mÒm m¹i. Ngoµi ra sù kh¸c biÖt nµy cßn cã thÓ dïng ®Ó lµm ®å ch¬i, hµng lu niÖm, khuy cóc.

6.7. BiÕn mµu gç 6.7.1. C¸c lo¹i h×nh biÕn mµu gç Gç thuéc vËt liÖu sinh vËt, nã cã thÓ dÔ dµng bÞ ph©n huû do sinh vËt hoÆc trong m«i trêng cã Ion kim lo¹i tù do cã tÝnh kiÒm hay acid. Do gè cã tÝnh tån t¹i nhiÒu khe kÏ lç sau khi chÆt h¹ hoÆc mét qu¸ tr×nh sinh trëng mµ mét sè chÊt hoÆc hä nhµ muèi tan trong níc cã thÓ l¾ng ®äng hoÆc tÝch tô trong c¸c khe lç cña gç, tÊt c¶ nh÷ng chÊt l¾ng ®äng nµy ®Òu cã thÓ lµm thay ®æi mµu s¾c cña gç. Ngoµi ra sinh vËt ph©n gi¶i lµm môc gç, sù biÕn mµu kh«ng xem lµ sù tæn thÊt vÒ cêng ®é cña gç mµ sù biÕn mµu chñ yÕu chØ n»m trong líp mÆt cña gç. Mµu s¾c cña gç l¹i lµ nh©n tè quan träng ¶nh hëng qu¸ tr×nh c¹nh tranh tiªu thô gç. VÝ dô hµng n¨m ë níc ta xuÊt khÈu sang NhËt B¶n vµi v¹n m3 gç thµnh khÝ mµ chØ tiªu chñ yÕu cña chÊt lîng xuÊt khÈu l¹i lµ mµu s¾c cña gç. Do gç xuÊt khÈu Paotong biÕn mµu mµ dÉn ®Õn xuèng cÊp gi¶m gi¸, xÝ nghiÖp th× bÞ tæn thÊt, thËm chÝ kh¸ch hµng ®ßi tr¶ l¹i. Râ rµng nghiªn cøu vÊn ®Ò biÕn mµu cña gç quan träng ®Õn møc nµo. VÊn ®Ò phßng ngõa vµ sù biÕn mµu cña gç Paotong sÏ ®îc th¶o luËn ë phÇn kh¸c. B¶ng 6 - 5 ®· tæng hîp c¸c nh©n tè ¶nh hëng biÕn mµu gç, liÖt kª ®Æ tÝnh biÕn mµu cña nã. B¶ng 6 - 5: §Æc tÝnh biÕn mµu gç Ph©n lo¹i

Nguyªn nh©n biÕn mµu

139

VÝ dô

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Sau khai th¸c Ngo¹i c¶nh «

Ký sinh ph¸t triÓn

nhiÔm

cña vi sinh vËt

BiÕn xanh mµu

Nh©n tè sinh vËt Sù kÕt hîp víi Ion Nh©n tè hãa häc

kim lo¹i hoÆc víi Acid hay Baz¬

Nh©n tè vËt lý

GÇn cËn nguån « nhiÔm

NhiÖt ®é hay ¸nh s¸ng chiÕu räi

kÕt hîp víi bª t«ng è do nhiÖt hoÆc biÕn mµu do ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu räi BiÕn mµu ®en cña gç

NÊm mèc, keo, nhùa Cruptomeria. Sù thÊm keo cña nhùa XÕp ®Æt, tu chØnh

T¹i n¬i tèi Èm

VÕt è s¾t, mµu ®á, hay

kh«ng ®óng, vËt chÊt l¾ng ®äng

C¸c ®êng è mµu n©u hoÆc c¸c ®iÓm è

6.7.2. §Æc tÝnh cña c¸c lo¹i h×nh biÕn mµu gç 6.7.2.1. BiÕn mµu do ¸nh s¸ng BiÕn mµu do ¸nh s¸ng lµ mét sè vËt chÊt nµo ®ã trong gç mang tÝnh lùa chän hÊp thô ¸nh s¸ng cã bíc sãng lín h¬n 290 nm lµm ph¸t sinh sù chuyÓn dêi cña c¸c ®iÖn tö gi÷a c¸c cÊp n¨ng lîng, tõ ®ã mµ h×nh thµnh cÇu hãa häc biÕn mµu do ¸nh s¸ng, dÉn ®Õn biÕn mµu cña gç.

(1). T×nh h×nh biÕn mµu cña lo¹i gç sau khi bÞ chiÕu s¸ng  M« h×nh biÕn mµu do ¸nh s¸ng cña gç. Mçi mét lo¹i gç díi sù chiÕu räi cña ¸nh s¸ng ®Òu sÏ ph¸t sinh biÕn mµu, nhng tèc ®é vµ qu¸ tr×nh biÕn mµu l¹i kh¸c nhau do lo¹i gç kh¸c nhau. Minemura N ®· lÊy hå quang lµm nguån s¸ng tiÕn hµnh thÝ

140

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nghiÖm t¨ng tèc ®é chiÕu s¸ng ®o ®îc tû lÖ gi¶m ®é s¸ng vµ møc ®é biÕn mµu cña 100 lo¹i gç th¬ng phÈm. C¨n cø vµo thêi gian nhÊt ®Þnh sau khi chiÕu s¸ng mµ tiÕn hµnh ph©n lo¹i kh¸c nhau víi gi¸ trÞ mµu s¾c ®· ®o ®¹c, ®ång thêi c¨n cø mµu s¾c vèn cã cña gç tríc khi chiÕu s¸ng, tõ quy tr×nh thÝ nghiÖm ®ång thêi c¨n cø vµo c«ng thøc quy ®Þnh cña CIE mµ tÝnh to¸n s¾c sai ∆E ∆E =

( ∆L ) 2

+ ( ∆a ) + ( ∆b ) 2

2

Trong ®ã: ∆E: S¾c sai cña gç tríc vµ sau khi chiÕu s¸ng; ∆L, ∆a, ∆b: Ph©n biÖt lµ lîng biÕn ®æi trong s¾c lËp thÓ L, a, b cña gç ®îi ®o ®¹c tríc vµ sau khi chiÕu s¸ng L (chØ sè chiÕu s¸ng), a vµ b (chØ sè s¾c ®é). S¾c sai ∆E lín cã nghÜa lµ sau khi chiÕu s¸ng møc ®é biÕn mµu cña lo¹i gç ®îi chiÕu s¸ng lín. Lo¹i gç ®îc ®o vèn cã mµu tr¾ng tríc khi chiÕu s¸ng ngoµi sù biÕn ®æi cña mµu tr¾ng tríc vµ sau khi chiÕu s¸ng, tõ ®ã tÝnh ®îc tû lÖ gi¶m mµu tr¾ng. Tû lÖ gi¶m ®é tr¾ng

=

(§é tr¾ng tr­íc khi chiÕu - §é tr¾ng sau khi chiÕu)

×

100%

(§é tr¾ng tr­íc khi chiÕu)

Tû lÖ gi¶m ®é tr¾ng t¨ng lªn biÓu thÞ mµu gç sÏ trë thµnh thÉm h¬n sau khi chiÕu s¸ng, còng ®îc gäi lµ biÕn mµu hay sÉm mµu hãa; tû lÖ gi¶m ®é tr¾ng nhá ®i biÓu thÞ mµu s¾c cña gç sÏ thµnh nh¹t ®èi víi gç sau khi ®îc chiÕu s¸ng, còng ®îc gäi lµ nh¹t mµu hãa. KÕt qu¶ ®o ®¹c thÝ nghiÖm ®îc ghi trong b¶ng 6 - 6, 6 - 7 vµ 6 - 8. Sè liÖu ®îc ghi trong 3 b¶ng trªn lµ thÝ nghiÖm chiÕu s¸ng hå quang sau 100giê, chiÕu räi, quy n¹p vµ ph©n thµnh 5

141

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

lo¹i: BiÕn sÉm mµu ®¬n thuÇn, sau khi biÕn sÉm l¹i biÕn nh¹t (b¶ng 6 - 8) biÕn sÉm - biÕn nh¹t - biÕn sÉm (b¶ng 6 - 7), biÕn nh¹t ®¬n thuÇn, sau khi biÕn nh¹t l¹i biÕn sÉm. Sè liÖu thÝ nghiÖm chøng minh qua dïng chiÕu s¸ng gi¸ trÞ s¾c sai ∆E >3 mµ ∆E = 3 lµ gi¸ trÞ cùc h¹n mµ m¾t ngêi cã thÓ ph©n biÖt ®îc. Trong ®ã víi gç D¬ng gi¸ trÞ s¾c sai ∆E lín nhÊt cã thÓ ®¹t tíi 24.7. H×nh 6 - 6 biÓu thÞ sau khi chiÕu räi 100giê chØ sè s¾c ®é a cña c¸c lo¹i gç vµ møc ®é biÕn mµu do ¸nh s¸ng cã quan hÖ nh thÕ nµo.

B¶ng 6 - 6: TÝnh chÊt biÕn mµu ¸nh s¸ng vµ møc ®é gi¶m tr¾ng cña gç sau khi chiÕu räi hå quang than

Lo¹i gç

ChiÕu räi sau 100h Møc ®é gi¶m tr¾ng S¾c sai (ΔE) (%) 23.4 32.9 21.7 19.3 21.6 27.5 19.1 30.3 17.2 25.9 16.1 26.2 15.2 23.2 14.8 24.5 14.4 27.4 11.5 18.2 7.7 13.8 21.1 28.4 19.8 26.8 16.9 22.6 16.1 26.2 13.5 22.4 13.3 17.8 12.0 15.9 10.9 17.6 10.1 17.4 7.2 7.4 6.7 10.6 6.3 9.3 5.4 9.8

142

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

24.7 23.8 21.8 21.3 21.2 20.3 18.5 18.3 17.5 15.2 14.7 13.7 11.2 9.8 9.0 6.2 5.5

31.4 33.7 27.8 26.7 30.2 23.5 29.5 25.1 20.1 20.8 25.7 22.8 19.4 14.3 13.3 9.0 10.5

Ghi chó: ¸nh s¸ng chiÕu bÒ mÆt gç 16,8 KJ/cm2

B¶ng 6 - 7: TÝnh chÊt biÕn mµu ¸nh s¸ng vµ møc ®é gi¶m tr¾ng cña gç sau khi chiÕu räi hå quang mµu biÕn tõ ®Ëm → nh¹t → ®Ëm

Lo¹i gç

ChiÕu räi sau 100h Møc ®é gi¶m tr¾ng S¾c sai (ΔE) (%) 9.5 15.3 13.0 (13.6) 23.3 12.9 20.9 9.4 16.3 7.3 13.3 7.3 11.3 6.3 (6.7) 8.9 5.7 1.7 5.4 (7.1) 5.9 12.0 16.9 11.5 21.3 8.5 15.6 7.4 (7.9) 6.9 4.8 9.0 4.7 1.5 4.0 1.1

143

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

B¶ng 6 - 8: TÝnh chÊt biÕn mµu ¸nh s¸ng cña gç tõ ®Ëm s¸ng nh¹t vµ møc gi¶m ®é tr¾ng

Lo¹i gç

ChiÕu räi sau 100giê Møc ®é gi¶m tr¾ng S¾c sai (ΔE) (%) 11.3 (15.9) 28.8 11.4 (12.6) 18.8 10.4 (15.5) 17.3 10.4 (9.5) 12.2 9.9 (8.2) 4.7 9.4 (10.3) 13.1 9.3 (10.4) 13.7 9.3 (10.6) 12.6 8.4 (8.8) 1.1 7.5 (8.0) 13.5 5.9 -5.2 5.7 (6.9) 5.1 5.3 -5.6 5.0 (7.7) 1.7 3.7 (7.1) 2.6 3.5 (0.9) -15.6 2.1 (4.0) -2.5 19.9 (22.8) 26.7 12.9 (13.8) 21.4 11.7 (13.0) 16.3 8.7 (10.3) 13.3 5.0 (5.7) 8.6 5.5 (1.8) -5.3 2.4 (4.9) -0.5

144

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Chó ý: Sè trong ngoÆc lµ bÊt kú ¸nh s¸ng nµo chiÕu räi sau 100giê, ®¹t gi¸ trÞ biÕn mµu cùc ®¹i. B¶ng 6 - 9: TÝnh chÊt biÕn mµu ¸nh s¸ng vµ møc ®é gi¶m tr¾ng cña gç sau khi chiÕu räi hå quang than ChiÕu räi sau 100giê Møc ®é gi¶m S¾c sai (ΔE) tr¾ng (%)

Lo¹i gç BiÕn mµu nh¹t ®¬n thuÇn Dysoxylum fraseranum Dysoxylum indica BiÕn nh¹t → BiÕn ®Ëm Ulmus davidiana var

-30.3 -50.8

5.2

-1.1

Sai s¾c ∆E

S¾c sai

japonica

15.9 12.7

26 24 22

ChØ sè s¾c ®é a 12 8

2 0

0 2 16 18

4

6

8

10

12

14

H×nh 6 - 6: Quan hÖ møc ChØgi÷a sè s¾c ®é®é a biÕn mµu vµ chØ sè s¾c ®é a cña c¸c lo¹i gç sau khi chiÕu s¸ng 100h bëi hå quang than Sù biÕn mµu do ¸nh s¸ng dÉn ®Õn: 145  - BiÕn ®Ëm; ∆ - BiÕn ®Ëm → biÕn nh¹t;  - BiÕn ®Ëm → biÕn

nh¹t →biÕn ®Ëm

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

§é lín nhá cña sè liÖu t¬ng quan tû lÖ thuËn víi møc ®é biÕn mµu ®á nh mµu 6 - 6 chØ râ gç mµu tr¾ng biÕn sÉm rÊt râ rµng, rÊt nhiÒu loµi gç c©y l¸ kim tïy thuéc vµo sù chiÕu s¸ng mµ biÕn mµu sÉm. §¹i bé phËn c¸c loµi gç nhiÖt ®íi tríc tiªn biÕn mµu tèi sau ®ã nh¹t dÇn. Thêi kú ®Çu cña sù chiÕu s¸ng gç ph¸t sinh biÕn mµu rÊt m·nh liÖt, ®¹i ®a sè lµ do chÊt ®äng trong gç dÉn ®Õn.  Sù biÕn hãa cña søc tíng vµ s¾c ®é. C¨n cø sau khi chiÕu s¸ng sù biÕn ®æi cña chØ sè s¾c ®é a ®em t×nh h×nh s¾c ®é cña 100 lo¹i kÓ trªn ph©n lo¹i. Sù thay ®æi cña s¾c ®é vµ s¾c tíng ®îc ph©n nh díi ®©y. [1]. Nhãm 1 gi¸ trÞ a t¨ng lªn. Trong nhãm nµy ®a phÇn gç sau khi ®îc chiÕu s¸ng ®é mµu t¨ng lªn, s¾c ®é ng¶ vÒ mµu c¸nh d¸n. Xu híng biÕn ®æi mµu cña gç mµu tr¾ng nh h×nh 6 7 ®· chØ trong giai ®o¹n ®Çu cña thêi kú chiÕu s¸ng chØ sè s¾c ®é b h¬i bÞ gi¶m xuèng sau ®ã l¹i t¨ng lªn rÊt nhanh. Sau 50h chiÕu s¸ng l¹i gi¶m xuèng ®ång thêi kÐo theo sù biÕn mµu m·nh liÖt. Gç thuéc nhãm nµy cã V©n sam, Hoµng sam B¾c Mü vµ L·nh sam. Trong nhãm nµy cßn bao gåm lo¹i gç mµ gi¸ trÞ lóc ®Çu gi¶m xuèng sau ®ã duy tr× kh«ng ®æi mµ trong cuèi giai ®o¹n chiÕu s¸ng mµu s¾c trë thµnh ®á sÉm. [2]. Nhãm 2 gi¸ trÞ cña a thay ®æi rÊt lín, gç thuéc nhãm nµy th«ng thêng thÓ hiÖn mÊt mµu rÊt râ rµng, gi¸ trÞ b t¨ng lªn nhanh chãng, mµu s¾c cña gç trë thµnh mµu vµng. Gç thuéc nhãm nµy cã gç Hå ®µo, gç óc. [3]. Nhãm thø 3 gi¸ trÞ a nhá ®i, mét sè trong nhãm nµy thÓ hiÖn gi¸ trÞ b gi¶m xuèng vµ cã hiÖn tîng mÊt mµu, nh gç Tö sam cña NhËt B¶n. §ång thêi ®é s¸ng vµ ®é tr¾ng tïy thuéc

146

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

thêi gian chiÕu s¸ng gi¶m ®i. Mét sè lo¹i gç kh¸c cña nhãm nµy thêi kú ®Çu gi¸ trÞ b gi¶m xuèng, tiÕp theo sau ®ã l¹i n©ng lªn. RÊt nhiÒu lo¹i gç nhiÖt ®íi ®Ëm mµu thuéc vµo nhãm nµy. [4]. Gi¸ trÞ a lín nhá biÕn ®éng liªn tôc. RÊt nhiÒu lo¹i gç trong nhãm nµy thÓ hiÖn biÕn mµu khi chiÕu s¸ng kh«ng râ rµng mµ gi¸ trÞ b còng liªn tôc t¨ng lªn vµ gi¶m xuèng.

147

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Sù thay ®æi cña ®é s¸ng vµ ®é tr¾ng. Gç xuÊt hiÖn sù giao nhau biÕn sÉm vµ nh¹t mµu thÓ hiÖn sù biÕn mµu chiÕu s¸ng lµ rÊt Ýt. TÝnh to¸n møc ®é biÕn mµu chiÕu s¸ng lµ thu ®îc sù sai lÖch cña chØ sè. §é s¸ng vµng s¾c ®é tríc vµ sau khi chiÕu s¸ng do th«ng thêng ®é s¸ng cã møc ®é biÕn ®æi lín h¬n so víi chØ sè s¾c ®é, cho nªn quan hÖ cña ®é s¸ng vµ chØ sè s¾c ®é. §é s¸ng do tÝnh to¸n tæng hîp gi÷a chØ sè s¾c ®é vµ ®é s¸ng. Do ®é s¸ng cña gç lín h¬n sè s¾c ®é m trong nhiÒu trêng hîp ®é tr¾ng vµ ®é s¸ng cã quan hÖ mËt thiÕt víi nhau. Trong t×nh h×nh sù thay ®æi s¾c ®é rÊt bÐ, th× møc ®é gi¶m cña ®é tr¾ng víi møc ®é biÕn mµu do chiÕu s¸ng còng tån t¹i mét quan hÖ t¬ng quan. Trong 100 loµi gç ®· nãi ë

148

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

trªn nÕu so s¸nh víi gç cha ®îc chiÕu s¸ng, qua 100h chiÕu s¸ng b»ng hå quang häc th× cã kho¶ng 10% lo¹i gç trªn ®é tr¾ng ®-

ChØ sè s¾c ®é b

îc n©ng lªn.

26 50

25 24

100

10

22

5 0

20

3

1 18

2

4

6

8

10

ChØ sè s¾c ®é a

12

14

H×nh 6 - 7: Sù biÕn ®æi chØ sè s¾c ®é a, b trong qu¸ tr×nh chiÕu räi hå quang víi gç L·nh sam 100 giê

 Sù biÕn mµu do chiÕu s¸ng cña gç gi¸c vµ gç lâi. So víi gç lâi th× gç gi¸c cã sù biÕn ®æi kh¸c nhau rÊt râ. BiÓu hiÖn cña mµu s¾c khi chiÕu s¸ng cña gç lâi lµ: Víi gç lâi tõ mµu thÉm chuyÓn sang mµu nh¹t, cßn ®èi víi gç gi¸c mµu s¾c l¹i biÕn sang ®Ëm h¬n. Do ®ã møc ®é biÕn mµu chiÕu s¸ng cña gç gi¸c lín h¬n gç lâi. M« h×nh biÕn ®æi mµu chiÕu s¸ng nh h×nh 6 - 7 ®· chØ, nã biÕn ®æi vÒ phÝa mµu ®á cña ®é mµu t¨ng lªn c.

149

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

(2). Bíc sãng cña sù biÕn mµu chiÕu s¸ng

150

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Sandermann W sau khi chiÕu s¸ng 75 lo¹i gç díi ¸nh s¸ng mÆt trêi ph¸t hiÖn 68% sè gç biÕn mµu do tia tö ngo¹i; sè cßn l¹i biÕn mµu do ¸nh s¸ng tr¾ng. H×nh 6 - 8 lµ møc ®é biÕn mµu s¾c do chiÕu s¸ng cña gç gi¸c vµ gç lâi Th«ng rông l¸ NhËt B¶n ®îc chiÕu s¸ng qua kÝnh läc. Trong h×nh 6 - 8 gi¸ trÞ ©m biÓu thÞ mµu nh¹t. Râ rµng gç lâi cña Th«ng rông l¸ NhËt B¶n do chiÕu s¸ng bëi tia cùc tÝm mµ dÉn ®Õn møc ®é biÕn mµu thÉm t¨ng lªn, ¶nh hëng cña ¸nh s¸ng nh×n thÊy th× Ýt h¬n. Cßn sù biÕn mµu chiÕu s¸ng cña gç gi¸c bëi bíc sãng lín h¬n S¾c sai ∆E

390 nm sÏ dÉn ®Õn mµu s¾c nh¹t ®i, bíc sãng ¸nh s¸ng ng¾n h¬n sÏ dÉn ®Õn mµu s¾c thÉm h¬n. Th«ng thêng cho r»ng ph¹m vi bíc sãng cã thÓ dÉn ®Õn nh¹t mµu lµ trong kho¶ng 390 - 580 nm. Díi sù chiÕu s¸ng gç óc thÓ hiÖn mµu s¾c ®iÓn h×nh, ¶nh hëng cña ®é dµi bíc sãng kh¸c nhau ®èi víi mµu 15 s¾c. H·y xem h×nh 6 - 19 khi dïng tia tö ngo¹i cã bíc sãng ng¾n ®Ó chiÕu th× sù 10 mÊt mµu rÊt nghiªm träng. ë trªn ®· nãi ph¹m vi ®é dµi bíc sãng dÉn ®Õn lµm mÊt mµu gç óc kh«ng cßn phï hîp n÷a.

6

H×nh 6 - 10 vµ 6 - 11 lµ t×nh h×nh thay ®æi møc ®é t¨ng hay gi¶m, tû lÖ0 % ph¶n x¹ cña gç Th«ng NhËt B¶n qua chiÕu b»ng ¸nh s¸ng tr¾ng. Nã hoµn toµn kh¸c víi gç Th«ng rông l¸ -5 cña NhËt B¶n cha qua chiÕu s¸ng. Th«ng NhËt B¶n khi chiÕu 400kh«ng 500 600läc hoÆc chØ cã s¸ng ®· dïng c¸c UV lo¹i Non kÝnh läc, dïng kÝnh

B­íc 700 sãng ¸nh s¸ng qua kÝnh ë giíi (nm)

¸nh s¸ng tÝm chiÕu h¹n räi, d­íi gç lâi vµ gç gi¸c ®Òu trë thµnh ®á. §èi H×nh - 8:sãng Sù biÕn mµu d­íi ¸nh hå quang víi ¸nh s¸ng6bíc 410 nm møc ®é % s¸ng ph¶n ®Ìn x¹ gi¶m ®i t¬ng qua c¸c lo¹i kÝnh víi trong Th«ng l¸ NhËt B¶n ®èi nhanh, ®iÒu ®ã cã thÓläc lµ do gçba h×nh thµnh kÕt cÊu UV: ChØ xuyªn qua kÝnh läc tia tö ngo¹i;

Non: kh«ng dïng

Acid bÐo dÉn ®Õn. C¨n cø vµo ®é dµi bíc sãng chiÕu x¹ cña ¸nh kÝnh läc

s¸ng ®Ìn Neon mµ m« h×nh ®êng cong ph¶n x¹ gç lâi Th«ng : Gç lâi

Thêi gian chiÕu räi:  25giê; ∆: 100giê; : 1200giê 151

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

rông l¸ NhËt B¶n cã thÓ biÕt ®é dµi bíc sãng n»m trong kho¶ng 300 - 390 nm sÏ dÊn ®Õn mµu ®á, 390 - 580 nm lµ mµu vµng cßn trªn 580 nm th× rÊt Ýt ph¸t sinh biÕn mµu. Bíc sãng 390 590 mn cßn cã thÓ dÉn ®Õn lµm cho gç lâi nh¹t mµu, gç gi¸c Th«ng NhËt B¶n chiÕu bëi ¸nh s¸ng 300 - 390 nm dÉn ®Õn biÕn thµnh mµu vµng, 390 - 580 nm sÏ dÉn ®Õn mÊt mµu, trªn 580 nm sÏ kh«ng dÉn ®Õn mÊt mµu. Sù thay ®æi s¾c ®é vµ s¾c tíng lµ do ®é dµi cña bíc sãng dÉn ®Õn. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ trong qu¸ tr×nh biÕn mµu do chiÕu s¸ng ®· ph¸t sinh qu¸ tr×nh quang hãa ph©n gi¶i vµ quang Oxi hãa diÔn ra rÊt phøc t¹p.

S¾c sai

6.7.2.2. BiÕn mµu s¾c

§é dµi b­íc sãng ®i qua X: chØ cã tia hång

ngo¹i : trªn 660 nm

0

: trªn 630 nm

: trªn 580 nm

-5

: trªn 530 mn : trªn 480 mn

-10

∆ : trªn 430 mn : trªn 370 mn

1 5

: trªn 360 mn 0 100

25

50

: trªn 320 mn

75

: ChØ cã tia cùc

Thêi gian chiÕu räi (h)

tÝm gç óc H×nh 6 - 9: BiÕn mµu ¸nh s¸ng cña ∆ : kh«ng dïng kÝnh

víi kÝnh läc läc

152

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Trong qu¸ tr×nh gia c«ng chÕ biÕn gç cã mét lo¹i vÕt bÈn

Sù thay ®æi tû lÖ ph¶n x¹ (%)

mµu ®en - BiÕn mµu s¾t thêng xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt cña v¸n

B­íc sãng ®i qua: : ChØ cã tia cùc tÝm (300 - 415 nm); : Trªn 430 nm;

Sù thay ®æi tû lÖ ph¶n x¹ (%)

: Trªn 580 nm; ∆: Kh«ng dïng kÝnh läc

sãng H×nh 6 - 10: Sù B­íc thay ®æi ph¶n x¹ gç lâi Th«ng

NhËt B¶n dïng c¸c lo¹i kÝnh läc víi ®Ìn Neon

B­íc sãng ®i qua: : ChØ cã tia cùc tÝm; : trªn 430 nm;

: trªn 580 nm; ∆: kh«ng dïng tia cùc tÝm B­íc sãng

H×nh 6 - 11: Sù thay ®æi ph¶n x¹ gç gi¸c Th«ng NhËt B¶n dïng c¸c lo¹i kÝnh153 läc víi ®Ìn Neon

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

(1). BiÕn mµu s¾t trong qu¸ tr×nh gia c«ng gç vµ trong sö dông  S¶n xuÊt v¸n máng. C«ng ®o¹n ®Çu tiªn ®Ó s¶n xuÊt v¸n máng lµ hÊp luéc. HÊp luéc lµm cho gç ®îc mÒm hãa dÔ dµng bãc vµ l¹ng. Qu¸ tr×nh hÊp luéc mµu s¾c cña mÆt ®Çu gç trßn vµ nh÷ng chç nøt nÎ thêng cã mµu ®en. §ã bëi v× c¸c Ion s¾t tù do trong níc nãng th©m nhËp vµo gç, ®ång thêi ph¶n øng víi c¸c thµnh phÇn cña gç mµ dÉn ®Õn. Nguån Ion s¾t tù do ®îc dÉn ®Õn tõ níc c«ng nghiÖp, nåi h¬i b»ng s¾t, èng dÉn vµ c¸c bét nh·o bÞt h¬i cã s¾t. Ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt v¸n máng cã 2 lo¹i lµ bãc vµ l¹ng. Khi bãc gç do canhn c¾t cña dao rÊt máng khi tiÕp xóc víi mÆt gç cã ®é r¾n ch¾c lµm cho c¹nh c¾t bÞ tæn th¬ng. NÕu phÇn tæn thÊt g·y vì r¬i ®äng trªn bÒ mÆt cña v¸n lµm cho xuÊt hiÖn c¸c vÕt ®en trªn bÒ mÆt v¸n. NÕu lìi dao chç bÞ tæn th¬ng lµ cong côc bé m¶nh liÖt sÏ lµm cho bÒ mÆt cña gç bãc xuÊt hiÖn biÕn mµu d¹ng sîi. Mïa ®«ng t¬ng ®èi l¹nh h¬i níc nãng lu«n ®i theo gç khi hÊp luéc sÏ lµm cho sù tÝch tô s¬ng trong qu¸ tr×nh bãc, ®ång thêi c¸c giät níc ®ã r¬i ngay trªn bÒ mÆt v¸n, trong c¸c giät níc ®äng ®ã cã c¸c Ion s¾t. BÒ mÆt cña v¸n sÏ bÞ vÕt ®en.  S¶n xuÊt v¸n d¸n. V¸n d¸n ®îc m¸y Ðp nhiÖt Ðp thµnh. Khi Ðp nhiÖt trong mµng keo thµnh phÇn ít bÞ bay h¬i tiÕp xóc víi mÆt bµn Ðp nhiÖt mµ sinh thµnh Ion s¾t. Khi Ion s¾t nµy di chuyÓn lªn bÒ mÆt v¸n d¸n th× bÒ mÆt xuÊt hiÖn biÕn mµu s¾t.

154

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Ca xÎ gç trßn. Gç trßn võa chÆt h¹ dïng c¸p buéc chÆt vËn chuyÓn tõ n¬i khai th¸c vÒ b·i gç l¹i qua vËn chuyÓn thuû hay bé ®a ®Õn xÝ nghiÖp xÎ. T¹i ®©y dïng ca vßng ®Ó xÎ dÉn ®éng gç thêng dïng lµ xe ®Èy, con l¨n vËn chuyÓn thêng lµm b»ng s¾t, gç xÎ tiÕp xóc víi nã bÒ mÆt tÊt nhiªn xuÊt hiÖn c¸c biÕn mµu s¾t.  C¸c lo¹i gia c«ng gç kh¸c. Buång sÊy ®Ó sÊy gç còng ®îc cÊu t¹o b»ng s¾t. Khi sÊy kh« trong phßng, trªn ®Ønh buång sÊy cã nh÷ng giät níc ®äng sÏ r¬i trªn mÆt gç, do cã chøa Ion s¾t sÏ lµm cho bÒ mÆt gç cã biÕn mµu s¾t. §å méc tríc khi gia c«ng trang søc Vecni nÕu dïng vËt liÖu mµu ®á s¾t cã Oxit s¾t th× bÒ mÆt gç còng sÏ biÕn mµu ®en.  Qu¸ tr×nh sö dông gç. Gç ®îc dïnglµm v¸ch ng¨n hay èp bªn ngoµi nhµ hoÆc nèi ghÐp víi c¸c chi tiÕt cã chÊt s¾t, th× gç sÏ bÞ biÕn mµu ®en t¹i xung quanh vÞ trÝ tiÕp xóc víi s¾t. §ã lµ bëi v× qua ma giã lµm cho s¾t cã ph¶n øng víi c¸c thµnh phÇn gç.

(2). NhËn biÕt biÕn mµu s¾t BiÕn mµu s¾t lµm cho gç mµu ®en, nã rÊt gièng víi mµu ®en do nÊm mèc ph¸ ho¹i dÉn ®Õn. §iÓm kh¸c nhau gi÷a 2 lo¹i nµy lµ: BiÕn mµu s¾t thêng thÊy ë gç lâi, cßn biÕn mµu do nÊm mèc thêng thÊy ë gç gi¸c. BÒ mÆt cña gç biÕn mµu s¾t thêng b×nh th¶n kh«ng gièng nh sù gå ghÒ do nÊm ph¸ ho¹i. Do ®ã mµ t¹i trung t©m cña biÕn mµu s¾t thêng t×m ®îc bôi s¾t rÊt nhá ë ®Êy. Ph¬ng ph¸p ph©n biÖt ®¬n gi¶n lµ: Dïng Axit Oxalic 5% quÐt lªn bÒ mÆt cña phÇn biÕn mµu sau vµi phót nÕu mµu biÕn mÊt ®ã chÝnh lµ biÕn mµu s¾t.

(3). Nh©n tè hãa häc ¶nh hëng biÕn mµu s¾t

155

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Nång ®é cña dung dÞch s¾t Takanami K ®· dïng dung dÞch Cl2Fe nång ®é 0,00005% xö lý 33 lo¹i v¸n máng b»ng gç ®Ó trang søc ®· quan s¸t sù biÕn mµu cña nã, kÕt qu¶ thÝ nghiÖm nh trong b¶ng 6 - 10. B¶ng 6 - 10: Nång ®é thÊp nhÊt cña dung dÞch FeCl3 dÉn ®Õn biÕn mµu gç Lo¹i gç

Nång ®é

Juglans nigra, Tectona, Prunus ssiori Fagns crenata; Banmu; Qiye shu; Huangbo luo; Mei shu; Taohuaxinmu Crytomeria japonica, Gç Li, Thuû hå ®µo, Gç §o¹n, Guang

(%) 0.00005 0.00001

yeti, th«ng ®á NhËt, Jinhe huan feng; San ying, Li feng,

0.000005

Pian qiap liaoan, Chamaecyparis Lawsoniana Chamaecyparis abtusa; Paulow nia tomentosa

0.000001

 Hµm lîng Tanin Ion s¾t rÊt dÔ ph¶n øng mµu víi c¸c lo¹i nh©n Benzen, do ®ã cã thÓ lÊy ®ã lµm dung dÞch ph¶n øng nhËn biÕt lo¹i chÊt nh©n Benzen: Trong gç chøa rÊt nhiÒu vËt chÊt thuéc hä nµy nh Lignin. Tanin lµ mét thµnh phÇn Ýt trong gç th«ng thêng ®îc ph©n bè trong v¸ch gç (NhiÒu trong gç lâi), vá c©y, l¸ c©y vµ qu¶, lµ mét lo¹i hãa chÊt ®îc tæ thµnh hä hçn hîp chÊt ®a nh©n Benzen vµ OH; Tanin dÔ dµng tan trong níc s«i, rÊt dÔ tan trong rîu trong Aceton vµ c¸c dung m«i h÷u c¬ kh¸c. V¶y Tanin ®¹i thÓ ph©n thµnh 2 lo¹i Thuû ph©n vµ lo¹i Tô kÕt. Tanin thuû

ph©n th«ng thêng lµ s¶n phÈm cña rîu víi axit t¹o thµnh víi nhiÖt, axit vµ kiÒm ®Òu rÊt mÉn c¶m, dÔ bÞ ph©n gi¶i. Lo¹i Tanin tô kÕt lµ s¶n vËt cña qu¸ tr×nh trïng ngng.

156

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

§Æc trng cña nã lµ gi÷a c¸c nh©n Benzen lµ cÇu -C-C-, nã æn ®Þnh h¬n so víi lo¹i Tanin tan trong níc, kh«ng dÔ bÞ thuû ph©n, nhng khi dïng axit xö lý mµu s¾c biÕn ®Ëm ®ång thêi trïng ngng biÕn thµnh chÊt mµu ®á kh«ng tan trong níc l¹nh. Tanin rÊt dÔ bÞ Oxy hãa trong ph©n tö Tanin ®é ho¹t tÝnh cña nhãm OH trong gèc Benzen ho¹t ®éng rÊt m¹nh khi chiÕu x¹ bëi ¸nh s¸ng mÆt trêi rÊt dÔ bÞ Oxy hãa, tõ ®ã dÉn ®Õn mµu cña Tanin ®Ëm l¹i. Ngoµi ra Tanin cã t¸c dông víi c¸c muèi kim lo¹i ®Ó thµnh kÕt tña cã mµu ®Æc biÖt. VÝ nh Tanin tan trong níc cho vµo FeCl3 sÏ ph¸t sinh mµu xanh ®en hay xanh lôc. Axit ngò béi tö vµ cã thÓ ®îc xem nh nh©n tè bªn trong cña biÕn mµu s¾c trong gç. B¶ng 6 - 1 ®· ghi hµm lîng Tanin cña 16 lo¹i gç víi quan hÖ biÕn mµu s¾t cña nã. Gç cã hµm lîng Tanin cao th× ®é s¸ng gi¶m ®i râ rÖt, th«ng thêng gç lâi cã hµm lîng Tanin cao, møc ®é biÕn mµu cao h¬n gç gi¸c.  §é pH

Nh b¶ng 6 - 11 ®· chØ gi¸ trÞ ®é pH cña gç tïy thuéc vµo chñng lo¹i mµ kh¸c nhau. Gç cã ®é pH thÊp h×nh nh dÔ bÞ biÕn mµu. Goto. T ®· nghiªn cøu 55 loµi gç NhËt B¶n vµ 54 loµi gç nhiÖt ®íi ®· dïng FeCl3 vµ tû lÖ gi¶m cña ®é s¸ng. KÕt qu¶ chøng minh trong 55 loµi gç NhËt B¶n møc ®é biÕn mµu ®¹i thÓ tïy thuéc vµo pH t¨ng lªn gi¶m xuèng; nhng trong 54 lo¹i gç nhiÖt ®íi th× xu thÕ kh«ng thËt râ rµng. B¶ng 6 - 11: Quan hÖ ®é PH, hµm lîng Tanin vµ møc gi¶m ®é tr¾ng cña gç ®îc xö lý dung dÞch 0,1%FeCl3

157

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Loµi gç

Hµm lîng Tanin (%)

§é PH cña gç

0.3

3.75

50.9

86.4

0.3 0.1

6.05 5.40

38.4 25.5

57.3 53.4

0.2 0.1

4.35 5.00

28.2 43.5

63.9 65.7

0.1

4.55

20.4

69.9

0.1

5.30

23.1

59.2

2.1

4.20

66.2

77.0

5.6 1.2

4.65 5.10

68.0 70.0

79.9 76.0

0.6

4.75

58.2

73.7

2.0

4.70

51.6

58.8

0.4

560

40.4

77.0

0.6

4.80

42.4

54.7

0.3

4.60

32.1

50.1

0.2

3.95

20.8

47.8

0.4 0.2

5.05 5.60

21.2 14.7

39.7 38.4

0.2

5.40

26.0

34.6

0.4

5.00

4.9

16.8

158

Møc gi¶m ®é tr¾ng (%) 5 giê 4 ngµy

Møc gi¶m ®é s¸ng

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

: Gç li;

Dung dÞch 0,1%FeCl3 : Thuû hå ®µo; : Paulownia tometosa; ∆: Thuû thanh c­ ¬ng;

Møc gi¶m ®é s¸ng

x:

Cryptomeria

japonica.

Dung dÞch 0,001%FeCl3

H×nh 6 - 12: Quan hÖ gi÷a ®é pH cña dung dÞch víi møc ®é biÕn mµu cña 4 lo¹i gç ng©m 2 ngµy trong dung dÞnh FeCl3

159

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

H×nh 6 - 12 ®· chØ ra quan hÖ gi÷a møc ®é biÕn mµu cña gç víi gi¸ trÞ pH cña dung dÞch FeCl3. Râ rµng khi pH = 4 møc ®é biÕn mµu cña gç lín nhÊt, cßn khi pH = 7 møc ®é biÕn mµu lµ nhá nhÊt.  §é Èm Trªn gç kh« vÕt ®inh kh«ng ®Ó l¹i vÕt mµu, nhng ®inh trªn gç ít sÏ ®Ó l¹i mét vµnh ®en xung quanh. §é Èm thÊp nhÊt cña gç ®Ó dÉn ®Õn sù biÕn mµu do ®inh lµ ®iÓm b·o hoµ thí gç. B¶ng 6 - 12 liÖt kª mét sè lo¹i gç cã ®é Èm t¬ng ®èi quan hÖ víi biÕn mµu do ®inh. ThÝ nghiÖm phun m¹t s¾t trªn mÆt v¸n cã ®é Èm kh¸c nhau, khi ®é Èm t¬ng ®èi lµ 100% tÊt c¶ c¸c gç ®Òu bÞ biÕn mµu. Khi ®é Èm t¬ng ®èi díi 95% chØ cã gç Thanh s¬n B¾c Mü cã biÕn mµu. Cßn ®é Èm c©n b»ng víi ®é Èm t¬ng ®èi lµ 100% ®ã lµ ®é Èm cña ®iÓm b·o hoµ thí gç, víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trong phßng, gi¸ trÞ ®ã tõ 22 - 35%. B¶ng 6 - 12: Quan hÖ gi÷a biÕn mµu s¾t víi ®é Èm gç 100

§é

Lo¹i gç

95

§é Èm t¬ng ®èi 90 85 BiÕ

80

BiÕ PH BiÕn n n BiÕn BiÕn §é Èm §é Èm §é Èm §é Èm §é Èm cña mµu mµ mµ mµu mµu gç(%) gç(%) gç(%) gç(%) gç(%) gç s¾t u u s¾t s¾t s¾t s¾t 16. 15.

6.0

+

23.

5 5.3

-

4 25.

-

7 18.

-

0 3.7

-

8 26.

+

6 17.

5 4.6

-

3 26.

+

1 19.

5

9

7

160

-

12.9

-

11.5

6 16.

-

13.9

-

12.1

-

7 15.

-

13.8

-

12.3

-

2 18.

-

16.1

-

11.9

7

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT 4.2

-

24.

-

6 25.

0 4.8 0 4.6

0 6.7

-

16.

-

6 18.

-

7 23.

-

2 29.

0

-

14.

-

12.9

-

11.4

-

9 16.

-

14.7

-

11.9

-

8 16.

-

9 15.

-

13.5

-

11.5

-

5 20.

-

9 16.

-

14.1

-

11.3

3

2

5

Ghi chó: §em rîu bét s¾t b«i lªn mÉu ®Æt trong c¸c nhiÖt ®é kh¸c nhau 20 ngµy. + Cã biÕn mµu s¾t - Kh«ng biÕn mµu s¾t

 Oxy Takenami. K nghiªn cøu ¶nh hëng Oxy ®èi víi sù biÕn mµu s¾c cña gç, khi gç ®îc ®Æt trong ®iÒu kiÖn cã khÝ N2 th× møc ®é biÕn mµu cña nã nhá h¬n trong kh«ng khÝ, ®em gç trong m«i trêng N2 ®Æt vµo trong kh«ng khÝ th× møc ®é biÕn mµu còng hoµn toµn gièng nh b¾t ®Çu ®Æt trong m«i trêng kh«ng khÝ. Takenami cho r»ng O2 lµm t¨ng nhanh sù biÕn mµu.

(4). Nh©n tè vËt lý ¶nh hëng ®Õn biÕn mµu s¾c  Thêi gian Do biÕn mµu s¾c lµ mét lo¹i ph¶n øng phøc t¹p cho nªn chÞu ¶nh hëng cña thêi gian vµ nhiÖt ®é. Theo Takenami nghiªn cøu vµ chøng thùc thêi gian tÊt yÕu ®Ó ph¸t sinh biÕn mµu s¾t lµ: ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trong phßng lµ 3 phót, ë nhiÖt ®é cao lµ

1 phót. Ngoµi ra thêi gian còng chÞu sù ¶nh hëng cña ph¬ng thøc tiÕp xóc vµ lo¹i gç g©y nªn. B¶ng 6 - 13 liÖt kª 33 loµi gç kh« ®· trang søc, trong 2 ph¬ng thøc tiÕp xóc thêi gian cÇn thiÕt ®Ó biÕn mµu. B¶ng 6 - 13: Thêi gian biÕn mµu khi tiÕp xóc víi s¾t

161

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Thêi gian

Lo¹i gç

(gi©y) Ng©m trong FeCl3 1% 0 ~15 5 ~15 15 ~25 25 ~35 35 ~45 Rîu bét s¾t 5 ~15 15 ~25 25 ~35 35 ~45 45 ~55 55 ~65 65 ~75 75 ~85 95 ~105 115 ~125

162

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Chó ý: Víi mÉu rîu bét s¾t, ng©m tríc trong níc 5 phót.

Khi tiÕp xóc víi dung dÞch s¾t tÊt c¶ c¸c mÉu gç thÝ nghiÖm ®Òu biÕn mµu trong vßng 45gi©y, cã 13 lo¹i mÉu gç th× ngay sau khi tiÕp xóc ®· biÕn mµu. TiÕp xóc víi bét s¾t thêi gian dÉn ®Õn sù biÕn mµu cña gç ®· t¨ng thªm 2 - 3 lÇn so víi lo¹i ®Çu. Kh«ng xÐt ®Õn ph¬ng thøc tiÕp xóc thø tù thêi gian cÇn thiÕt cho mÉu gç biÕn mµu lµ gièng nhau. Gç biÕn mµu cµng nhanh th× sù nghiªm träng cµng lín. H×nh 6 - 13 biÓu diÔn mét chñng lo¹i gç nµo ®ã ®êng cong quan hÖ gi÷a møc ®é biÕn mµu vµ thêi gian ng©m tÈm trong dung dÞch FeCl3 nång ®é 0,01%, h×nh 6 - 14 biÓu diÔn ®êng cong quan hÖ gi÷a møc ®é biÕn

Møc gi¶m ®é s¸ng (%)

mµu vµ thêi gian tiÕp xóc víi tÊm s¾t víi cïng mét lo¹i gç nh

80

: Gç Li;

70

: Thuû hå ®µo; :

60

Paulawnia

tomentosa;

50

∆: Thuû thanh c­¬ng X: Crytomeria japonica

40 30 20 10 1 24 48 240

120

gian ng©m (giê) H×nh 6 - 13:Thêi Quan hÖ møc ®é biÕn mµu

vµ thêi gian 163 ng©m 4 lo¹i gç trong dung dÞch FeCl3

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

trªn. KÕt qu¶ cña 2 lo¹i thÝ nghiÖm nµy chøng tá giai ®o¹n ban ®Çu cña biÕn mµu, møc ®é biÕn mµu cña gç tïy thuéc vµo thêi

Møc gi¶m ®é s¸ng (%)

gian tiÕp xóc mµ t¨ng theo, sau ®ã møc ®é biÕn mµu hÇu nh

: Gç Li : Thuû hå ®µo :

Paulawnia

tomentosa ∆: Thuû thanh c­¬ng x:

Crytomeria

japonica

Thêi gian tiÕp xóc (phót)

H×nh 6 - 14: Quan hÖ gi÷a thêi gian tiÕp xóc tÊm s¾t cña 4 lo¹i gç ­ít víi møc ®é biÕn mµu gç duy tr× tõ kh«ng ®æi kh«ng cã quan hÖ víi thêi gian.  NhiÖt ®é Nghiªn cøu cña Takenami ph¸t hiÖn thêi gian ®Ó gç biÕn mµu tïy thuéc vµo nhiÖt ®é t¨ng lªn mµ gi¶m ®i. Tõng kho¶ng

164

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

nhiÖt ®é kh¸c nhau dïng bét s¾t tiÕp xóc víi gç cho ®Õn khi nã bÞ biÕn mµu, thêi gian ®îc ghi trong b¶ng 6 - 14. B¶ng 6 - 14: NhiÖt ®é ¶nh hëng ®èi víi thêi gian biÕn mµu cÇn thiÕt khi ph¸t sinh biÕn mµu Lo¹i c©y

20 C 30 ~35 10 ~15 15 ~20 25 ~30 40 ~45 10 ~15 0

Thêi gian cÇn thiÕt 45~500C 3 ~8 0 ~3 0 ~3 3 ~8 3 ~8 0 ~3

85~950C 0 ~3 0 ~3 0 ~3 0 ~3 0 ~3 0 ~3

Chó ý: Rîu bét s¾t

Tõ b¶ng ta thÊy tïy theo nhiÖt ®é tõ 200C t¨ng lªn ®Õn 85 950C th× thêi gian biÕn mµu rót ng¾n tõ 10 – 45gi©y ®Õn 0 – 3gi©y. §em cïng lo¹i gç trªn ®Æt vµo trong dung dÞch FeCl3 nång ®é 0.01% trong kho¶ng thêi gian 1h quan s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ®Õn biÕn mµu cña gç, kÕt qu¶ xem h×nh 6 - 15. §êng cong trong h×nh chØ râ tïy theo nhiÖt ®é cña dung dÞch t¨ng lªn mµ møc ®é biÕn mµu cña gç còng t¨ng theo.

165

Tû lÖ gi¶m ®é s¸ng (%)

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

: Gç Li : Thuû hå :

Paulawnia

tomentosa ∆: Thuû thanh c­ ¬ng x:

Crytomeria

japonica

0

NhiÖt ®émøc ( C) ®é biÕn mµu víi H×nh 6 - 15: Quan hÖ

nhiÖt ®é dung dÞch cña 4 lo¹i gç ng©m trong FeCl3 nång ®é 0,01% trong 1h H×nh 6 - 16 lµ kÕt qu¶ quan s¸t sù biÕn mµu cña cïng mét lo¹i gç khi tiÕp xóc víi tÊm s¾t ë c¸c nhiÖt ®é kh¸c nhau th× møc ®é biÕn mµu tïy thuéc vµo nhiÖt ®é t¨ng mµ nã t¨ng lªn.

166

Tû lÖ gi¶m ®é s¸ng (%)

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

: Gç Li : Thuû hå :

Paulawnia

tomentosa ∆: Thuû thanh c­¬ng x:

Crytomeria

japonica

NhiÖt ®é (0C)

H×nh 6 - 16: §­êng cong quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ møc ®é biÕn mµu cña 4 lo¹i gç ­ít tiÕp xóc víi b¶n s¾c trong 3 phót

6.7.2.3. BiÕn mµu Axit BiÕn mµu Axit lµ ph¶n øng x¶y ra gi÷a c¸c Axit víi gç mµ cã. Trong qu¸ tr×nh gia c«ng gç do kh«ng thêng xuyªn sö dông c¸c vËt liÖu mang tÝnh Axit do ®ã mµ Ýt x¶y ra biÕn mµu Axit.

(1). Sù biÕn mµu Axit trong qu¸ tr×nh gia c«ng chÕ biÕn gç

167

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Amino acid ®îc sö dông réng r·i lµm chÊt phñ chÞu mµi mßn. Lo¹i chÊt phñ nµy ®îc nhanh chãng pha chÕ bëi 2 lo¹i dung dÞch tríc khi dïng, mét lo¹i dung dÞch trong ®ã lµ dung dÞch ®ãng r¾n mang tÝnh Axit; Do chÊt phñ cã qu¸ nhiÒu chÊt ®ãng r¾n mµ khi phñ lªn bÒ mÆt gç díi sù chiÕu räi cña ¸nh s¸ng mµ biÕn thµnh mµu ®á. Víi gç Ju cã v©n thí mµu s¾c ®Ñp thêng ®îc dïng ®Ó s¶n xuÊt v¸n máng nã rÊt dÔ bÞ biÕn mµu s¾t, ngay c¶ khi l¹ng gç hép bÒ mÆt còng biÕn mµu ®en, do ®ã tríc khi l¹ng gç thêng ®îc ng©m trong dung dÞch Axit Oxalic. Sau khi v¸n máng ®îc l¹ng ra thµnh v¸n d¸n th× t¹i chç cã tiÕp xóc Axit Oxelic sÏ biÕn thµnh mµu ®á. Keo Ure - formaldehyde cã tÝnh n¨ng chèng níc thÝch hîp do gi¸ thµnh thÊp cho nªn lo¹i keo nµy ®îc sö dông réng r·i; khi sö dông nªn nhanh chãng cho vµo ClNH4, ClNH4 sÏ cã ph¶n øng chËm ch¹p víi Formol trong keo ®Ó sinh ra Axit HCl, do ®ã v¸n d¸n dïng lo¹i keo nµy ®Ó s¶n xuÊt bÒ mÆt cã ®«i khi trë nªn ®á.

(2). Nh©n tè ¶nh hëng ®Õn mµu Axit.

168

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 §é pH Gç trong qu¸ tr×nh gia c«ng Axit Oxalic, HCl tham gia qu¸ tr×nh biÕn mµu Axit. H×nh 6 - 17 biÓu diÔn 4 lo¹i gç ng©m trong Axit cã ®é pH kh¸c nhau, sau ®ã ®Æt trong ®iÒu kiÖn

S¾c saiΔE

trong phßng, quan s¸t biÕn mµu. Bèn lo¹i gç ®îc ng©m trong

15 Crytomeria

: japonica

: XÝch tïng

10

∆: Shorea x: Thuû thanh c­¬ng

5

0

1.0 5.0

2.0

3.0

4.0

pH

H×nh 6 - 17: Quan hÖ gi÷a ®é pH víi s¾c sai cña gç ®Ó trong 1 tuÇn kh«ng trùc tiÕp chiÕu s¸ng cña 4 lo¹i gç ng©m trong Axit Oxalic Axit cã ®é pH tõ 2 - 5 chØ xuÊt hiÖn sù biÕn mµu nhÑ, m¾t thêng khã ph¸t hiÖn ra. Khi ®é pH < 1,5 bÒ mÆt gç xuÊt hiÖn mµu ®á thÉm hoÆc mµu tÝm ®á.

169

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

S¾c sai ΔE

¸nh

s¸ng mÆt trêi trùc tiÕp

(®­êng m¶nh: chç tèi)

0 30

10

S¾c sai ΔE

 ¸nh s¸ng

¸nh

0 15

20

Thêi gian chiÕu räi (giê)

s¸ng Neon

5

10

Thêi gian chiÕu räi (giê)

H×nh 6 - 18: Quan hÖ gi÷a s¾c sai víi thêi gian chiÕu x¹ cña 4 lo¹i gç ng©m trong Axit Oxalic ®é pH = 1 H×nh 6 - 18 lµ 4 lo¹i gç ng©m trong dung dÞch Axit Oxalic cã pH = 1 ®ång thêi ®Æt nã vµo chç tèi trong nhµ hoÆc díi ¸nh ®Ìn Neon, sau khi sÊy kh« quan s¸t kÕt qu¶ thay ®æi mµu s¾c. Tõ h×nh cã thÓ thÊy díi sù chiÕu s¸ng cña ®Ìn Neon sau 5 phót bÒ mÆt cña gç biÕn mµu tèi ®a t¬ng ®¬ng víi kÕt qu¶ biÕn mµu ®Æt trong nhµ sau 5 ngµy. Gç ®Æt trong bãng tèi møc ®é biÕn mµu rÊt nhÑ. Nhng mÉu ®· qua ng©m tÈm ®Æt trong ®iÒu kiÖn ¸nh s¸ng trong phßng th× møc ®é biÕn mµu ®¹t ®îc nh sau 5 ngµy ®Æt trong ¸nh s¸ng ngoµi trêi. Tõ ®ã ta thÊy ¸nh s¸ng tÝm thóc ®Èy qu¸ tr×nh biÕn mµu Axit.  ChÊt chiÕt trong gç Hµm lîng vµ mµu s¾c cña Tanin cã quan hÖ víi nhau. KÕt qu¶ nghiªn cøu ghi trong b¶ng 6 - 15. Do chÊt chiÕt trong gç c©y l¸ kim tån t¹i lo¹i Tanin ®«ng kÕt, nã thóc ®Èy møc ®é

170

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

biÕn mµu t¨ng lªn. Tanin trong chÌ lµm biÕn mµu Axit, trong gç Bubinga vµ Koa còng chøa mét sè chÊt chiÕt lµm biÕn mµu, c¸c chÊt nµy chÝnh lµ nguyªn nh©n bªn trong lµm biÕn mµu gç. Gç thÓ hiÖn sù biÕn mµu nghiªm träng nÕu tiÕn hµnh xö lý nhiÖt Èm råi tiÕp tôc xö lý Axit gç sÏ kh«ng sinh ra biÕn mµu. Tõ ®ã chøng thùc c¨n nguyªn biÕn mµu Axit kh«ng ph¶i lµ Lignin trong gç mµ c¸c chÊt chiÕt gèc nh©n Benzen. B¶ng 6 - 15: Sù mÉn c¶m cña mét sè lo¹i gç víi biÕn mµu Axit CÊp biÕn

Lo¹i c©y

Lîng Tanin (%)

S¾c sai (∆E)

xÝch th«ng (NhËt) S¬n mao c¶

0.1

15.3

0.4

13.3

0.6 0.1 0.3 0.3

13.8 10.0 10.6 6.3 10.9

0.2 0.3 0.2 0.4 2.1 2.0 0.6 0.2 5.6 0.4

7.4 6.3 5.9 6.3 4.7 3.1 1.9 5.0 3.1 3.1 1.5

mµu M¹nh

(NhËt)

Võa

YÕu

 Oxy Khi gç ®îc ng©m trong dung dÞch cã ®é pH = 1 sau ®ã ®Æt díi ¸nh s¸ng Neon trong m«i trêng N2 lu ®éng th× møc ®é

171

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

biÕn mµu cña nã còng gièng nh trong kh«ng khÝ. §iÒu ®ã chøng tá Oxy kh«ng cã ¶nh hëng g× ®Õn biÕn mµu Axit cña gç.

6.7.2.4. BiÕn mµu kiÒm BiÕn mµu kiÒm lµ mét lo¹i biÕn mµu ®îc s¶n sinh ra bëi ph¶n øng cña nh÷ng hãa chÊt cã tÝnh kiÒm víi gç. Lo¹i biÕn mµu nµy thêng x¶y ra nhiÒu h¬n trong qu¸ tr×n h sö dông, trong qu¸ tr×nh gia c«ng th× Ýt h¬n. Bª t«ng võa ®îc h×nh thµnh cã tÝnh kiÒm rÊt m¹nh khi tån t¹i thµnh phÇn níc tiÕp xóc víi gç sÏ xuÊt hiÖn sù biÕn mµu kiÒm. V¸n sµn thêng xuyªn tiÕp xóc víi bª t«ng nÕu níc ngÊm qua ®äng trªn bÒ mÆt bª t«ng gç v¸n sµn sÏ bih thÊm lµm cho cã vÕt biÕn mµu kiÒm. NÕu lîng kiÒm thÊm vµo qu¸ nhiÒu trong v¸n sµn bÒ mÆt dÔ bÞ mÊt mµu. Mét lo¹i v¸n ®îc tæ thµnh tõ c¸c sîi Ami¨ng hoÆc CaSiO2 chèng ch¸y mµ bÒ mÆt cña nã ®îc trang søc b»ng v¸n máng cã v©n thí ®Ñp cã thÓ ®îc dïng ®Ó trang søc néi thÊt. Do v¸n nÒn lµ chÊt v« c¬ cã tÝnh kiÒm khi ®îc tr¸ng keo tÝnh kiÒm trong dung dÞch keo sÏ hoµ tan víi v¸n nÒn vµ sÏ cã ph¶n øng víi gç lµm xuÊt hiÖn c¸c vÕt è bÈn.

172

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

(2). Nh©n tè ¶nh hëng cña biÕn mµu kiÒm

S¾c sai ΔE

 §é pH

: Thuû hå ®µo

25

KOH

NaOH

: Thuû thanh c­

20

¬ng ∆:

20

Crytomeria

japonica x: Hoµng sam B¾c

15

Mü

10 5 0

9.0 10.0 13.0

11.0

12.0

9.0 12.0

10.0 13.0

11.0

pH®é biÕn mµu kiÒm pHQuan hÖ gi÷a møc H×nh 6 - 19:

víi ®é PH cña dung dÞch ®èi víi 4 lo¹i gç ng©m trong kiÒm 5 min ®Ó kh« trong tèi H×nh 6 - 19 lµ biÓu thi møc ®é biÕn mµu kiÒm cña 4 lo¹i gç trong dung dÞch KOH vµ NaOH cã ®é pH kh¸c nhau. Khi ®é pH cña dung dÞch <11,4 th× gç chØ xuÊt hiÖn c¸c vÕt è mê nh¹t, khi ®é pH > 11,4 gç nhanh chãng bÞ biÕn mµu. Tïy thuéc vµo sù kh¸c nhau cña ®é pH ®îc xö lý mµ bÒ mÆt gç sÏ cã mµu s¾c

173

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

kh¸c nhau. VÝ dô ®èi víi gç Crytomeria japonica NhËt B¶n trong dung dÞch kiÒm cã pH < 12,5 sÏ xuÊt hiÖn mµu ®á, pH > 12,5 sÏ cã mµu xanh.  ¸nh s¸ng ¶nh hëng cña ¸nh s¸ng ®èi víi biÕn mµu kiÒm nh h×nh 6 -

20 ®·c chØ, ®em gç ®· ng©m trong dung dÞch kiÒm cã pH = 12 ®Æt trong n¬i tèi; trong phßng vµ díi ¸nh ®Ìn Neon.

¸nh

¸nh s¸ng Neon

s¸ng mÆt trêi trùc tiÕp

S¾c sai ΔE

(®êng m¶nh: chç tèi)

0

10 Thêi gian 20 (h)

30

0

5Thêi gian (h) 10

15

H×nh 6 - 20: Quan hÖ thêi gian chiÕu räi víi s¾c sai cña 4 lo¹i gç ng©m trong KOH ®é pH = 12 : Thuû hå ®µo;

: Pauguscrenata;

∆: Crytomeria

japonica; x: Hoµng sam B¾c Mü

Quan s¸t ®îc kÕt qu¶ sau: Gç ®Æt trong tèi lu«n lu«n ®îc duy tr× mµu nh¹t khi ng©m, gç ®Æt trong phßng cã hiÖn tîng mÊt mµu, cßn gç ®Æt díi ¸nh ®Ìn Neon th× sù mÊt mµu lµ rÊt nghiªm träng. Tõ ®ã ®Ó chøng minh ¸nh s¸ng kh«ng thóc ®Èy sù biÕn mµu kiÒm cña gç; kÕt luËn nµy hoµn toµn ngîc l¹i víi tÝnh biÕn mµu Axit.

174

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

 Oxy §em gç ®· ®îc ng©m trong dung dÞch kiÒm ®Æt trong m«i trêng kh«ng khÝ vµ N2, th× gç ®Æt trong N2 møc ®é biÕn mµu Ýt h¬n so víi trong m«i trêng kh«ng khÝ. Nhng nÕu ®em gç ®Æt trong m«i trêng N2 trë vÒ m«i trêng kh«ng khÝ th× sù biÕn mµu còng gièng nh gç ®· xö lý ®Æt trong m«i trêng kh«ng khÝ. Tõ ®ã chøng minh Oxy cã tham gia sù biÕn mµu kiÒm ®èi víi gç, ®ång thêi th«ng qua ph¶n øng víi Oxy ®Ó h×nh thµnh chÊt cã mµu.  ChÊt chiÕt trong gç B¶ng 6 - 16 liÖt kª hµm lîng chÊt Tanin vµ møc ®é biÕn mµu cã quan hÖ nh thÕ nµo. Tõ c¸c sè liÖu trong b¶ng cã thÓ thÊy nÕu gç cã lîng Tanin cao th× møc ®é biÕn mµu lín; nÕu gç tríc khi ng©m vµo dung dÞch kiÒm mµ ®îc xö lý nhiÖt Èm triÖt ®Ó th× sù biÕn mµu kiÒm cña gç hÇu nh kh«ng xuÊt hiÖn, mÆc dï sau khi ®· ng©m trong dung dÞch kiÒm cã ®é PH > 13 mµ bÒ mÆt gç chØ xuÊt hiÖn rÊt Ýt vÕt è mµu da cam. Tõ ®ã chøng minh sù biÕn mµu cña gç ®a phÇn do c¸c hîp chÊt cã nh©n Benzen tan trong níc dÉn ®Õn, mµ mét sè phÇn Lignin trong gç trong ®iÒu kiÖn m«i trêng kiÒm còng tham gia ph¶n øng biÕn mµu. B¶ng 6 - 16: TÝnh mÉn c¶m cña mét sè lo¹i gç víi biÕn mµu kiÒm CÊp biÕn mµu M¹nh

Lo¹i c©y Gç lâi ,, ,, ,, ,,

175

Lîng Tanin

S¾c sai

(%) 2.1 5.6 2.0 0.4 0.3

(∆E) 25.6 11.9 9.5 20.9 15.2

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Võa

YÕu

,, Gç gi¸c Gç lâi Gç lâi Gç gi¸c Gç lâi ,, ,, ,, ,, Gç lâi Gç gi¸c Gç lâi ,, Gç gi¸c

0.3 1.2 0.6 0.6 0.1 0.2 0.3 0.2 0.1 0.4 0.2 0.2 0.4 0.1 0.1

15.3 18.2 16.0 9.3 12.7 4.1 7.7 5.8 3.3 3.6 2.9 1.5 1.6 8.2 3.4

6.7.2.5. BiÕn mµu sinh vËt Khi gç ®Æt trong m«i trêng Èm ít l¹i cã nhiÖt ®é thÝch hîp th× vi sinh vËt sÏ ký sinh trªn gç vµ ph¸t triÓn, th«ng thêng sÏ kÐo dµi sù biÕn mµu s¾c vµ gi¶m chÊt lîng gç. Vi sinh vËt dÉn ®Õn lµm biÕn mµu gç chñ yÕu lµ nÊm mèc, lµm biÕn mµu vµ ph¸ ho¹i tÝnh c¬ häc. Chñ yÕu cã 3 lo¹i. NÊm mèc thuéc lo¹i nµy lµ lo¹i nÊm cøng vµ nÊm vi sinh, ë trªn gç thêng gÆp nhÊt lµ: Trichoderma vµ Peni - cillium. Gç khi bÞ nÊm mèc x©m ho¹i trªn bÒ mÆt thêng xuÊt hiÖn nh÷ng m¶ng ®en hoÆc mµu xanh nh¹t. NÊm biÕn mµu còng thuéc lo¹i nÊm cøng vµ nÊm vi sinh. Lo¹i nÊm nµy chñ yÕu ph¸ ho¹i gç gi¸c lµm cho nã bÞ mÊt mµu. C¸c sîi cña 2 lo¹i nÊm trªn thêng lÊy dinh dìng trong tÕ bµo gç mµ kh«ng ph¸ ho¹i v¸ch tÕ bµo, cêng ®é cña gç hÇu nh kh«ng bÞ ¶nh hëng. NÊm môc ph¸ ho¹i ®a phÇn thuéc ®¶m khuÈn nã lÊy thµnh phÇn cña v¸ch tÕ bµo lµm nguån cung cÊp dinh dìng, ®îc chia thµnh 2 lo¹i ®ã lµ môc tr¾ng vµ môc n©u. Lo¹i sau ®· ph©n gi¶i Celluloze vµ Hemi Celluloze, lo¹i tríc th× ph©n gi¶i Lignin.

176

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

NÊm môc ph¸ ho¹i v¸ch tÕ bµo lµm cho gç bÞ môc n¸t, gi¶m cêng ®é cña gç. BiÕn mµu vi sinh vËt chñ yÕu lµ do s¾c tè cña vi sinh vËt hoÆc c¸c s¶n phÈm cã mµu do ph¶n øng ®îc sinh ra gi÷a gç vµ c¸c vi sinh vËt ®ã dÉn ®Õn.

(1). Sù biÕn mµu cña gç trong qu¸ tr×nh gia c«ng vµ sö dông Khi gç ®îc ®Æt trong m«i trêng Èm vµ nhiÖt ®é sau thêi gian kh«ng l©u trªn bÒ mÆt xuÊt hiÖn sù biÕn mµu do khuÈn l¹c cña nÊm. C¸c v¸n máng cha ®îc sÊy kh« khi vËn chuyÓn th× bÒ mÆt cña nã còng cã thÓ bÞ biÕn mµu do nÊm mèc g©y nªn. Gç nguyªn cÊt gi÷ l©u ngµy ngoµi trêi th× c¸c ®Çu thêng còng xuÊt hiÖn biÕn mµu n©u. Lo¹i biÕn mµu nµy thêng do nÊm ®¶m ®a ®Õn, phÇn gç gi¸c cã thÓ biÕn mµu xanh, cêng ®é cña gç thùc ra kh«ng gi¶m. Ngoµi ra mét sè c«n trïng x©m h¹i ë gç vïng nhiÖt ®íi vµ vi sinh vËt biÓn còng ph¸ ho¹i lµm biÕn mµu gç. Khi chóng x©m nhËp vµo gç còng ®ång thêi lµ cã c¬ héi ®Ó nÊm mèc x©m nhËp lµm biÕn mµu gç. VÝ dô nh mèi mät chui vµo mÆt tiÕp tuyÕn cña gç ®ång thêi còng ®em vi sinh vËt x©m nhËp vµo, tõ ®ã lµm cho mµu s¾c cña gç vÒ híng kÝnh còng cã sù thay ®æi, híng tiÕp tuyÕn sinh ra c¸c sîi.

(2). Nh©n tè ¶nh hëng biÕn mµu cña vi sinh vËt Nh©n tè quan träng ®èi víi viÖc ph¸t triÓn cña vi sinh vËt ®ã lµ: Níc, kh«ng khÝ (Oxy), ®é Èm thÝch hîp vµ nguån dinh dìng. Celluloze, Hemi Celluloze vµ Lignin do c¸c sîi nÊm tiÕt ra c¸c men ph©n huû mµ trë thµnh c¸c hîp chÊt ®¬n gi¶n lµ nguån dinh dìng phong phó cho vi sinh vËt ph¸t triÓn. §iÒu kiÖn sinh tr-

177

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

ëng thÝch hîp cho vi sinh vËt ph¸t triÓn lµ nhiÖt ®é 3 - 400C, ®é Èm t¬ng ®èi 90%, ®é Èm gç 20 - 150%.

6.7.2.6. BiÕn mµu do men Men ®· tham gia vµo c¸c ho¹t ®éng sèng rÊt ®a d¹ng trong gç. Gç sau khi chÆt h¹ cã mét sè men v©n ho¹t ®éng m¹nh, sau khi xÎ hoÆc bãc l¹ng gç, khi bÒ mÆt gç ít tiÕp xóc víi kh«ng khÝ men bÞ Oxy hãa dÉn ®Õn bÒ mÆt bÞ biÕn mµu.

(1). BiÕn mµu ®en trong qu¸ tr×nh gia c«ng chÕ biÕn gç Gç ®îc dïng réng r·i trong d¸n Ðp. V¸n máng ®îc s¶n xuÊt tõ m¸y bãc, cha sÊy kh« mµ chØ ®Ó chê trong kh«ng khÝ vµi giê, th× bÒ mÆt cña nã thêng biÕn mµu vµng. Còng ®iÒu kiÖn nh vËy ®èi víi gç Hå ®µo th× bÒ mÆt l¹i biÕn mµu ®en. Cßn ®èi víi gç Cryptomeria (LiÔu sam) v¸n sau khi xÎ 30 phót biÕn mµu ®en. HiÖn tîng nµy dÔ gÆp khi xÎ gç rõng trång Cryptomeria. Víi gç Alnus (Gç Mu) biÕn thµnh mµu n©u ®á, gç gi¸c L·nh sam biÕn mµu vµng. VÕt è nµy kh«ng thÓ dïng Axit Oxalic tÈy s¹ch, bëi v× nã kh«ng ph¶i lµ biÕn mµu s¾t.

(2). Nh©n tè ¶nh hëng biÕn mµu cña men vi sinh vËt §é Èm vµ nhiÖt ®é lµ nh©n tè ¶nh hëng rÊt quan träng ®Õn biÕn mµu do men. Khi ®é Èm t¬ng ®èi cña m«i trêng lµ 100%, gç sÏ xuÊt hiÖn biÕn mµu do men. NhiÖt ®é m«i trêng thÊp h¬n 200C sù biÕn mµu x¶y ra chËm ch¹p, men biÕn mµu gç lµ do c¸c chÊt dinh dìng trong v¸ch tÕ bµo trong ®iÒu kiÖn Oxy cña kh«ng khÝ ®· bÞ men Oxy hãa biÕn thµnh chÊt cã mµu.

6.7.2.7. BiÕn mµu do nhiÖt BiÕn mµu do nhiÖt thêng xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh sÊy gç.

(1). §Æc tÝnh biÕn mµu do nhiÖt

178

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Khi v¸n máng ít ®îc ®Æt trong m«i trêng nhiÖt ®é cao ®Ó sÊy kh« gç rÊt dÔ bÞ biÕn mµu. Sù biÕn mµu cña gç lµ kh¸c nhau khi lo¹i c©y kh¸c nhau vµ nhiÖt ®é sÊy kh¸c nhau. Nã cã thÓ biÕn mµu vµng, mµu c¸nh d¸n, mµu ®á hoÆc mµu tro. Gç ®Æt trong nhiÖt ®é cao l©u dµi cã thÓ biÕn thµnh mµu c¸nh d¸n, nh÷ng vÝ dô cô thÓ thùc tiÔn cã thÓ xem b¶ng 6 - 17. B¶ng 6 - 17: T×nh h×nh biÕn mµu trong qu¸ tr×nh sÊy cña mét sè lo¹i gç

Lo¹i gç

NhiÖt

§é Èm t-

Quy

Sù

®é sÊy

¬ng ®èi

tr×nh

biÕn

(0C) >50 >50

(RH%) 65 65

sÊy

>80

65

mµu §á ,, N©u

>65 >90

65

®á ,, ,, ,, ,,

Møc ®é biÕn mµu gç tïy thuéc vµo nhiÖt ®é, ®é Èm t¨ng lªn mµ t¨ng theo. So víi gç c©y l¸ kim th× gç c©y l¸ réng ®îc sÊy kh« trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thÊp mµ còng ®· xuÊt hiÖn biÕn mµu. B¶ng 6 - 18 ®· liÖt kª t×nh tr¹ng biÕn mµu cña gç L·nh sam trong ®iÒu kiÖn sÊy kh« nh©n t¹o. Sù biÕn mµu t¨ng lªn tïy theo nhiÖt ®é vµ thêi gian sÊy t¨ng lªn. B¶ng 6 - 18: Mµu gç L·nh sam khi sÊy nhiÖt ®é cao Tr¹ng th¸i sÊy kh« NhiÖt ®é kh« NhiÖt ®é ít

Mµu s¾c

Thêi gian sÊy

(0C)

(0C)

(h)

100 ~ 110 100 ~ 110

100 100~ 86

48.5 24.5

179

L

a

b

57.1 63.7

11.9 8.0

26.6 23.4

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

100

100 ~ 80

48.0

62.1

6.9

27.8

BiÕn mµu do nhiÖt cña gç chñ yÕu lµ do mét sè chÊt mµu thuéc g«c Benzen vµ Hemi Celluloze ph¶n øng víi Oxy trong kh«ng khÝ h×nh thµnh nªn chÊt mµu mµ cã. Sè chÊt mµu nµy thêng cã tÝnh hoµ tan trong níc, tïy theo sù thuû ph©n trong gç trong qu¸ tr×nh sÊy mµ cã hiÖn tîng di chuyÓn tÝch tô trªn bÒ mÆt mÆt gç dÉn ®Õn sù biÕn mµu. Mét nguyªn nh©n kh¸c n÷a cña sù biÕn mµu nhiÖt lµ do t¸c dông cña nÊm mèc.

6.7.2.8. BiÕn mµu do thÊm nhùa c©y Khi nhùa c©y trong gç bÞ thÈm thÊu lªn bÒ mÆt, bÒ mÆt gç sÏ cã sù biÕn mµu. Lo¹i hiÖn tîng nµy thêng thÊy ë v¸n máng dïng lµm trang søc bÒ mÆt, mét sè gç nguyªn trong qu¸ tr×nh sÊy kh« cha triÖt ®Ó.

(1). §Æc tÝnh cña biÕn mµu Trong kÕt cÊu gi¶i phÉu cña mét sè gç thuéc hä Th«ng nh V©n sam, Th«ng rông l¸, Ng©n sam, Th«ng nhùa cã èng dÉn nhùa däc trôc hay híng kÝnh. Nh÷ng lo¹i gç nµy sau khi xÎ c¸c èng dÉn nhùa lé râ trªn bÒ mÆt gç mµ chÊt nhùa bÞ ch¶y ra, lo¹i nhùa nµy thêng lµ nh÷ng Axit bÐo cã ®iÓm s«i kh¸c nhau. Nh÷ng hîp chÊt nhùa cã ®iÓm s«i thÊp sau khi tiÕt ra bay h¬i mµ biÕn cøng trë thµnh mµu nh¹t.

6.7.2.9. BiÕn mµu do gç cã ho¹t tÝnh BiÕn mµu ho¹t tÝnh bao gåm nh÷ng vÕt è mµu dÉn ®Õn tõ c¸c chÊt h÷u c¬ chøa trong qu¶n bµo hoÆc nh÷ng chÊt v« c¬ l¾ng ®äng g©y nªn, c«n trïng ph¸ ho¹i dÉn ®Õn lµm cho 1 phÇn gç bÞ th¬ng, sau ®ã l¹i ph¸t sinh c¸c tæ chøc liÒn sÑo lµ nh÷ng ®¸m mµu c¸nh d¸n sÉm. Trong s¸ch nµy chØ giíi thiÖu c¸c vÕt tÝch ®iÓm mµu. RÔ c©y hót c¸c chÊt v« c¬ vµ c¸c chÊt

180

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

h÷u c¬ ®îc hîp thµnh trong gç trë nªn c¸c chÊt ®äng mµu tr¾ng hoÆc mµu vµng cam tÝch luü trong gç. C¸c vËt chÊt nµy sÏ xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt gç xÎ vµ v¸n máng bëi c¸c ®iÓm è mµu. C¨n cø vµo thµnh phÇn kh¸c nhau cña vÕt è mµu mµ cã thÓ ph©n thµnh.

(1). Hîp chÊt Silic Hîp chÊt Silic thêng tån t¹i trong gç nhiÖt ®íi lµ nh÷ng h¹t mµu tr¾ng trong qu¶n bµo, tia gç vµ v¸ch tÕ bµo máng híng trôc; do c¸c chÊt ®ã cã ®é cøng cao, chÞu mµi mßn tèt cho nªn khi ca c¾t sÏ lµm tæn h¹i ®Õn lìi ca. HF cã thÓ hoµ tan ®îc c¸c hîp chÊt Silic, nhng l¹i kh«ng thÓ lµm chÊt röa tr«i bëi v× ®ã lµ 1 Axit cã ®éc, mÆt kh¸c nã lµm biÕn mµu gç. ThËt ®¸ng tiÕc cho ®Õn ngµy nay vÉn cha cã hîp chÊt tèt ®Ó lo¹i trõ hîp chÊt Silic.

(2). Canxi Oxalat vµ Cacbonat Canxi C¸c hîp chÊt Canxi thêng kÕt tinh trong c¸c qu¶n bµo, Cacbonat Canxi cã ph¶n øng víi Axit lo·ng ®Ó trë thµnh khÝ CO2 vµ CaCl2. Canxi Oxalat lµ chÊt tan trong níc vµ tan ngay trong Axit HCl. Cho nªn hai lo¹i chÊt nµy ®Òu cã thÓ dïng HCl lo·ng quÐt lªn bÒ mÆt ®Ó röa tr«i, nhng sau ®ã còng cÇn ®îc röa b»ng níc s¹ch mét c¸ch triÖt ®Ó. NÕu bÒ mÆt cña gç sau khi ®îc röa tr«i mµ cã ®é PH < 2 th× nªn dïng CaCO 3 lo·ng ®Ó quÐt lªn bÒ mÆt cã tÝnh Axit yÕu.

(4). ChÊt ®Æc trng trong gç Nã ®îc ph©n bè réng r·i trong gç You ®îc dïng chñ yÕu vµo c¸c mÆt hµng gia dông cao cÊp. C¸c vÕt è ®iÓm tr¾ng hoÆc c¸c vÕt dµi thêng ®îc thÊy trong qu¶n bµo cña c¸c lo¹i gç nµy. C¸c ®iÓm è chÝnh lµ c¸c hçn hîp vËt chÊt, nã lµ sù kÕt hîp cña

181

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

Lignin víi nhùa nguyªn Tanin - A tæ thµnh. Do ®iÓm s«i cña c¸c hîp chÊt nµy thÊp h¬n 2000C, cã thÓ Ðp ë nhiÖt ®é nµy ®Ó lo¹i bá. (4). C15H10O6 Trong qu¶n bµo cña Melbau cã tån t¹i mét chÊt mµu vµng, c¸c chÊt nµy sau qu¸ tr×nh ca s¾t gç ®Òu ®Ó l¹i dÊu vÕt d¹ng sîi hay c¸c ®iÓm è trªn bÒ Æmt cña s¶n phÈm. C¸c mµu nµy chÝnh lµ C15H10O6 hoÆc C15H10O7. Do ®iÓm s«i cña c¸c chÊt nµy ®Òu trªn 3000C cho nªn kh«ng thÓ dïng biÖn ph¸p Ðp nhiÖt ®Ó lo¹i trõ. C¸c chÊt nµy cã ph¶n øng víi Axit Boric thµnh chÊt hoµ tan trong níc, do ®ã ®em gç ng©m trong Axit Boric 2% ®Ó xö lý trong vµi giê th× cã thÓ lo¹i bá ¸c vÕt è nµy.

6.7.2.10. BiÕn mµu do c¸c chÊt keo kÕt dÝnh Trong qu¸ tr×nh gia c«ng ®«i khi ph¶i dïng ®Õn keo d¸n vµ mét sè trong ®ã l¹i cã mµu, ngoµi ra cßn mét sè trong thµnh phÇn cña nã l¹i cã thÓ ph¶n øng trùc tiÕp víi gç t¹o thµnh chÊt cã mµu. C¸c lo¹i keo d¸n nµy thêng lµm gç biÕn mµu.

(1). Sù biÕn mµu do sù thÊm trµn cña keo d¸n Keo d¸n cã hµm chøa nh©n Benzen (Nh keo Phenol formaldehyd, keo Tanin…) ®Òu cã mµu sÉm hay ®á n©u. Khi chóng ®îc dïng trong s¶n xuÊt v¸n d¸n th«ng qua c¸c qu¶n bµo trong tÊm v¸n máng mµ bÞ thÊm ra bÒ mÆt. Khi v¸n máng lµ mµu tr¾ng hay s¸ng mµu, mµu s¾c cña keo thÊm ra bÒ mÆt lµm cho v¸n bÞ tèi mµu. Sö dông keo cã ®é nhít cao, gi¶m bít ®é Èm cña v¸n máng, rót ng¾n thêi gian Ðp nhiÖt, n©ng cao ®é dµy cña v¸n máng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p trªn ®Òu cã thÓ ng¨n ngõa sù thÊm keo bÒ mÆt cã hiÖu qu¶. §Ó ng¨n ngõa ph¶n x¹ mµu s¾c cña keo d¸n díi tiÒn ®Ò kh«ng lµm ¶nh hëng

182

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

cêng ®é cña mèi d¸n, cã thÓ trén vµo trong keo mét sè chÊt mµu tr¾ng thuéc Oxit Titan nh»m c¶i thiÖn mµu s¾c cña v¸n.

(2). BiÕn mµu do ph¶n øng cña keo dÉn ®Õn Keo Vinylurethane lµ do hai thµnh phÇn t¹o thµnh. Hai chÊt nµy sau khi hoµ trén ph¶i lËp tøc sö dông ngay, trong ®ã cã muèi Xianat dÔ sinh ra mµu Tanin; khi ®Ó d¸n dÝnh gç Youli mµng keo biÕn thµnh mµu tro. §Ó tr¸nh hiÖn tîng nµy thêng sö dông nhãm dÇu Xianat.

(4). Phßng ngõa nhùa ®êng dÉn ®Õn biÕn mµu MÆt sau cña v¸n sµn thêng trùc tiÕp tiÕp xóc víi bª t«ng thêng cã 1 líp giÊy dÇu cã nhùa ®êng phñ lªn nh»m tr¸nh sù hót Èm cña gç. Nhng khi cã mét lîng lín níc thÊm vµo trong bª t«ng mµ sinh ¸p lùc h¬i níc t¸c dông lªn nhùa ®êng cña líp nµy. Qu¶n bµo cña gç nµy (Youli) t¬ng ®èi lín díi t¸c dông cña ¸p lùc nhùa ®êng cã thÓ thÊm s©u vµo vµ ngÊm ra bÒ mÆt h×nh thµnh nh÷ng vÕt è ®en. §Ó phßng ngõa lo¹i vÕt è nµy dïng th¶m giÊy chèng níc tÝnh kiÒm phñ lªn mÆt sau ®Ó ng¨n ngõa sù thÊm cña nhùa ®êng, hoÆc lµ tríc khi l¾p v¸n sµn ®em líp th¶m giÊy phñ lªn bª t«ng.

(4). BiÕn mµu do l¾p méng dÉn ®Õn Méng l¾p thêng ®îc dïng trong chÕ t¹o ®å méc lÊy keo Vinyl Acetat nhÐt vµo lç méng. Khi l¾p méng, phÇn keo thõa sÏ bÞ trµn ra ngoµi. Khi dïng v¶i ít lau s¹ch phÇn keo thõa, phÇn gç ®· dÝnh keo thêng cã sù biÕn mµu. §ã lµ bëi v× c¸c sîi Celluloze trªn bÒ mÆt gç trong qu¸ tr×nh c¾t gät bÞ n»m r¹p xuèng, nhng khi hót Èm chóng l¹i dùng ®øng trë l¹i, lo¹i biÕn mµu nµy cã thÓ dïng giÊy nh¸m mµi ®i lµ ®îc.

6.8. Phßng ngõa vµ khèng chÕ biÕn mµu gç

183

Khoa ChÕ biÕn L©m s¶n Bé m«n ThiÕt kÕ s¶n phÈm méc & TTNT

BiÕn mµu lµ bíc ®Çu cña sù ph¸ huû gç, nÕu so s¸nh víi môc níc, nøt vì tuy cêng ®é kh«ng gi¶m ®i lµ mÊy, th«ng thêng chØ nhËn thÊy líp mÆt cã sù biÕn ®æi ®«i chót, nhng

184