Nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ GỖ ĐƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ĐỒ MỘC, THAN HOẠT TÍNH "

Chia sẻ: Nguye Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Gỗ Đước là loại gỗ nặng có mùi thơm, màu nâu nhạt đến nâu đỏ, gỗ có kết cấu chặt chẽ, mịn, ít xoắn thớ và chéo thớ, gỗ có nhược điểm: dễ bị nứt đầu và nứt mặt khi độ ẩm môi trường thay đổi. Hiện nay, việc sử dụng gỗ Đước không hiệu quả, 70% tổng sản lượng khai thác dùng để sản xuất than nhiên liệu, 30% còn lại được sử dụng làm vật liệu xây dựng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ GỖ ĐƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ĐỒ MỘC, THAN HOẠT TÍNH "

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ GỖ ĐƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ĐỒ MỘC, T HAN HOẠT TÍNH Lê Thanh Chiến Phòng Nghiên cứu Chế biến Lâm sản Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM T ẮT Gỗ Đước là loại gỗ nặng có mùi thơm, màu nâu nhạt đến nâu đỏ, gỗ có kết cấu chặt chẽ, mịn, ít xoắn thớ v à chéo thớ, gỗ có nhược điểm: dễ bị nứt đầu v à nứt mặt khi độ ẩm môi trường thay đổi. Hiện nay, việc sử dụng gỗ Đước không hiệu quả, 70% tổng sản lượng khai thác dùng để sản xuất than nhiên liệu, 30% còn lại được sử dụng làm vật liệu xây dựng. Để sử dụng hiệu quả gỗ Đước việc nghiên cứu sử dụng gỗ Đước để sản xuất đồ mộc, than hoạt tính là cần thiết để phát triển bền vững rừng ngập mặn. Đặc điểm khúc gỗ tròn: Gỗ tương đối thẳng, độ thót ngọn nhỏ, ít bạnh v è u bướu, nhiều mắt sống. Gỗ Đước (Rhizophora apiculaca) làm nguyên liệu gỗ xẻ phải có đường kính D1,3 >12cm (tương đương 15 năm tuổi), thuộc loại gỗ nặng có khối lượng thể tích lớn (890- 920 kg/m3. Đặc tính về độ bền cơ học cao hơn Keo lá tràm. Gỗ Đước hiện nay khai thác là loại gỗ nhỏ có D1,3
1. Vật liệu nghiên cứu - Vật liệu nghiên cứu là gỗ Đước trồng tập trung ở Cà Mau với 3 cấp tuổi: 14-16; 17-20 và trên 20 tuổi, than gỗ Đước sản xuất tại hợp tác xã 2-9, Ngọc Hiển, Cà Mau. 2. Nội dung nghiên cứu - Xây dựng cơ sở dữ liệu của gỗ Đước - Xây dựng quy trình xẻ gỗ Đước - Xây dựng qui trình công nghệ sấy gỗ Đước - Đánh giá chất lượng ván xẻ, phôi mộc và phôi thanh sau khi sấy - Xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ - Nghiên cứu qui trình sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước 2. Phương pháp nghiên cứu Một số phương pháp được lựa chọn để thực hiện các nội dung: * Xây dựng cơ sở dữ liệu của gỗ Đước - Phương pháp điều tra đánh giá, xác định sản lượng và những đặc điểm nguồn nguyên liệu gỗ Đước và tình hình sử dụng - Sử dụng phương pháp khoan tăng trưởng, xác định một số tính chất cơ học và vật lý của gỗ Đước: tuổi, khối lượng thể tích, tỷ lệ vỏ, giác v à lõi gỗ - Phân hạng gỗ tròn theo tiêu chuẩn Việt Nam. TCVN 1073-71, TCVN 1070-71; - Xác định độ co rút, giới hạn bền uốn tĩnh, độ ẩm của gỗ theo các tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 361- 70, TCVN 365-70, TCVN 358-70 và 359-70 * Xây dựng quy trình công nghệ tạo phôi sản xuất đồ mộc (xẻ, sấy) - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số công nghệ của qui trình xẻ và sấy. + Nghiên cứu xẻ theo 2 phương pháp xẻ suốt v à xẻ xoay Đề tài tiến hành thí nghiệm xẻ với gỗ Đước ở 3 cấp tuổi: 15, 19 và 23 năm tuổi; đường kính trung bình từ 100 - 120mm, 130 - 150mm, 160 - 180mm; khối lượng 10 cây cho một cấp tuổi. Kích thước phôi thanh yêu cầu: 60 x 30 x 700mm. + Nghiên cứu sấy phôi gỗ đước theo phương pháp sấy 2 giai đoạn, gia nhiệt bằng hơi nước có điều hòa ẩm môi trường sấy * Nghiên cứu xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ - Nghiên cứu xử lý nhiệt ẩm Xử lý ngâm trong nước thường với 3 loại mẫu ván xẻ: 50 x 20 x 750mm, 60 x 30 x 750mm, 85 x 55 x 750mm; thời gian ngâm 10, 20 và 30 ngày. - Nghiên cứu xử lý hóa chất Hóa chất sử dụng CAXE 03 có thành phần: 45% (Na2B4O7.5H2O), 32% (H2BO3), 13% (K2Cr2O7), 10% (NaOH). Thí nghiệm ở 3 mức nồng độ (C% = 6, 8, 10), mỗi mức nồng độ thực hiện 3 chế độ ngâm khác nhau (1, 3, 5 ngày). Mẫu gỗ Đước 15 năm tuổi được xẻ theo quy cách: 50 x 20 x 300mm. Mẫu sau khi xử lý được sấy theo 2 giai đoạn: nhiệt độ sấy 40 – 600C. 413
* Đánh giá chất lượng ván xẻ, phôi mộc và phôi thanh - Đánh giá chất lượng gỗ xẻ theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1757-75 và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1758-75 để phân cấp chất lượng. - Sử dụng phần mềm exell để xử lý, phân tích số liệu thí nghiệm. * Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước Thí nghiệm được tiến hành ở 4 tốc độ hơi nước: 2, 3, 4, 5 ml/ph; nhiệt độ: 700, 800, 900, 950oC; thời gian hoạt hóa 1 đến 8h; tốc độ quay của lò hoạt hóa 4v/ph; lượng mẫu than 400g; Kích thước than nguyên liệu: 4-8mm. III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết qủa điều tra khảo sát xây dựng cơ sở dữ liệu chủ yếu của gỗ Đước 1. Đặc điểm cây đứng Đặc điểm cây gỗ Đước ở các tỉnh Cà Mau, Bến Tre và Trà Vinh, theo các cấp tuổi khác nhau: 15, 18, 19, 20, 23 và 24 tuổi. Kết quả xác định đặc điểm cây đứng được ghi trong bảng 1. Bảng 1. Đặc điểm cây đứng gỗ Đước Bến Tre Cà Mau T rà Vinh Đơn Tuổi cây Tuổi cây Tuổi cây Nội dung phân tích TT vị 15 19 20 18 23 24 tuổi tuổi tuổi tuổi tuổi tuổi Tổng số cây đo đếm 1 cây 95 63 69 77 71 92 Độ tròn thân cây TB 2 0.10 0.08 0.06 0.05 0.05 0.05 Đường kính TB 3 cm 11.18 12.30 12.80 10.68 12.03 10.51 Cao D≥10 cm TB 4 m 4.76 5.21 4.58 2.78 3.87 2.44 5 Cao Phân cành TB m 9.09 7.28 9.54 3.82 3.68 4.04 Cao Vút ngọn TB 6 m 13.46 14.32 14.95 11.08 11.99 11.46 Số cây D1,3 17 cm 10 % 1.05 15.87 7.25 0.00 0.00 1.09 2. Đặc điểm khúc gỗ tròn - Tất cả các khúc gỗ tròn được khảo sát đều xếp ở hạng IV theo TCVN 1073-71 “Gç trßn - KÝch thíc c¬ b¶n” do đường kính khúc gỗ tròn đều nhỏ 10  D
ĐL ĐN ĐKltb ĐKntb Chiều Thót ngọn Độ dẹt TT dài khúc (cm) (cm) (cm/m) (%) Đkl Đkn ĐN/đkl ĐN/đkn (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 1 16.0 15.2 13.8 13.4 15.60 13.60 87.0 2.30 5.26 2 16.4 15.6 14.8 14.0 16.00 14.40 85.0 1.88 5.13 3 14.4 13.8 12.2 12.0 14.10 12.10 92.0 2.17 4.35 4 12.6 12.0 12.0 11.2 12.30 11.60 95.0 0.74 5.00 5 10.2 10.0 10.0 10.0 10.10 10.00 87.0 0.11 2.00 6 17.2 16.4 16.4 12.8 16.80 14.60 95.0 2.32 4.88 7 14.8 13.8 14.4 13.4 14.30 13.90 91.0 0.44 7.25 8 13.8 13.2 13.4 12.0 13.50 12.70 94.0 0.85 4.55 9 14.3 14.0 14.0 13.6 14.15 13.80 85.0 0.41 2.14 10 13.6 13.4 13.2 12.8 13.50 13.00 94.0 0.53 1.49 11 13.2 13.2 12.6 13.4 13.20 13.00 93.0 0.22 0.00 12 14.2 13.6 13.8 11.2 13.90 12.50 97.0 1.44 4.41 13 15.4 14.6 15.2 13.2 15.00 14.20 93.0 0.86 5.48 14 12.8 12.8 12.3 12.2 12.80 12.25 90.0 0.61 0.00 15 11.8 11.6 11.4 11.2 11.70 11.30 94.0 0.43 1.72 16 17.0 15.8 15.8 15.2 16.40 15.50 84.0 1.07 7.59 17 15.4 14.7 15.2 12.6 15.05 13.90 92.0 1.25 4.76 18 15.2 14.2 15.2 13.4 14.30 14.20 91.0 0.11 7.04 19 14.2 13.0 12.6 12.6 13.60 12.60 90.0 1.11 9.23 20 16.2 15.3 13.0 14.2 15.75 13.60 91.0 2.36 5.88 21 13.2 12.4 11.2 11.4 12.80 11.30 97.0 1.55 6.45 T rung bình 1.08 4.51 Ghi chú: ĐL: Đầu lớn; ĐN: Đầu nhỏ; Đkl: Đường kính lớn; Đkn: Đường kính nhỏ Nhận xét : - Cây Đước tương đối thẳng, tròn đều, ít u bướu bạnh v è. - Cây gỗ Đước ở tỉnh Cà Mau 15 tuổi có D chiếm 73,68%. Cây 19 tuổi có D1,3 >10cm chiếm 1,3 >10cm 76,19% và 20 tuổi có D1.3 >10cm, chiếm 86,96%. 415
- Cây gỗ Đước ở tỉnh Bến Tre 18 tuổi có >10cm chiếm 68.83%. Còn cây 23 tuổi có D1,3 >10cm chiếm 95,77%. - Cây gỗ Đước ở tỉnh Trà Vinh ở 24 tuổi có D 1,3 >10cm chiếm 75,00%. - Chiều cao tới điểm D>10cm dao động từ 2,44m đến 5,21m. - Tỷ lệ vỏ, giác, lõi: Gỗ Đước khó phân biệt giác lõi, tỷ lệ vỏ tương đối cao chiếm từ 7,25-14,11% tùy theo độ tuổi. 3. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Đước (Rhizophora apiculata) Bảng 3. Tính chất vật lý và cơ học của gỗ Đước theo cấp tuổi Tính chất Đơn vị tính 15 tuổi 19 tuổi 23 tuổi TT g/cm3 Khối lượng thể tích (12%) 1 89,0 0,90 0,92 Độ co rút xuyên tâm 2 % 2,27 2,13 2,11 Độ co rút tiếp tuyến 3 % 5,56 4,73 4,65 Uốn tĩnh xuyên tâm 4 MPa 23,54 87,56 88.23 Uốn tĩnh tiếp tuyến 5 MPa 19,67 72,64 76,24 Độ bền kéo xuyên tâm 6 MPa 143,54 161,16 162,20 Độ bền kéo tiếp tuyến 7 MPa 112,26 128,82 129,52 4. Thành phần hóa học Bảng 4. Thành phần hóa học gỗ Đước Cấp tuổi T ên phép thử Phương pháp thử Stt 15 tuổi 19 tuổi 23 tuổi Hàm lượng xenluylo, % 1 Kiursher-Hofft 49,7 49,3 50,0 Hàm lượng lignin, % 2 TAPPI T 222 cm-98 22,5 22,2 23,2 Hàm lượng Pentozan 3 TAPPI T 223 cm-84 24,4 24,9 23,5 Hàm lượng tro, % 4 TAPPI T 211 cm-93 4,17 7,72 7,81 Hàm lượng muối (Nacl), 5 TAPPI T 235 cm-96 0 0 0 % Hàm lượng Silic, % 6 TAPPI T 244 cm-99 - So với nguyên liệu 0,02 0,04 0.06 416
- So với tro 0,51 0,53 0,82 - So sánh thành phần hóa học gỗ Đước với gỗ Keo lai, Keo lá tràm ở cùng cấp tuổi được thể hiện trong bảng 5. Bảng 5. Thành phần hóa học gỗ Đước, Keo lai và Keo lá tràm ở cùng cấp tuổi T ên phép thử Gỗ Đước Stt Keo lai Keo lá tràm Hàm lượng xenluylo, % 1 49,7 52,10 48,8 Hàm lượng lignin, % 2 22,5 24,70 29,6 Hàm lượng Pentozan 3 24,4 25,60 17,5 Hàm lượng tro, % 4 4,17 0,47 1,16 Hàm lượng muối (Nacl), % 5 0 - - Hàm lượng Silic, % - So với nguyên liệu 6 0,02 - 0,30 - So với tro 0,51 37,2 3.2. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình xẻ Kết quả nghiên cứu xẻ gỗ Đước 3 cấp tuổi 15, 19 v à 23 bằng hai phương pháp: xẻ suốt và xẻ xoay được tổng hợp ở Bảng 6, 7, 8 và 9. Bảng 6. Tỷ lệ thành khí gỗ xẻ khi xẻ suốt Cấp đường kính Thể tích Thể tích gỗ tròn T ỷ lệ thành TT (m3) gỗ xẻ (m3) (mm) khí P (%) 1 100 - 120 0.208 0.368 56.53 2 130- 150 0.316 0.477 66.22 3 160 - 180 0.365 0.528 69.16 Bảng 7. Tỷ lệ thành khí gỗ xẻ khi xẻ xoay Cấp đường kính Thể tích Thể tích gỗ tròn T ỷ lệ thành TT 3 (m ) 3 gỗ xẻ (m ) (mm) khí P (%) 1 100 -120 0.201 0.412 48.76 2 130 -150 0.248 0.429 57.65 3 160 -180 0.345 0.563 61.38 Bảng 8. Phân loại chất lượng gỗ xẻ khi xẻ suốt 417
Cấp đường Gỗ xẻ Thể tích Tổng thể tích T ỷ lệ (%) kính (mm) gỗ xẻ (m3) Gỗ xẻ (m3) phân loại 100 - 120 A 0.055 0.208 26.48 B 0.106 0.208 50.85 C 0.047 0.208 22.67 130 - 150 A 0.086 0.316 27.32 B 0.169 0.316 53.46 C 0.061 0.316 19.22 160 - 180 A 0.103 0.365 28.17 B 0.201 0.365 55.14 C 0.061 0.365 16.69 Bảng 9. Phân loại chất lượng gỗ xẻ khi xẻ xoay Cấp đường kính Gỗ xẻ Thể tích Tổng thể tích T ỷ lệ (%) (mm) gỗ xẻ (m3) Gỗ xẻ (m3) phân loại 100 - 120 A 0.055 0.201 27.17 B 0.108 0.201 53.89 C 0.038 0.201 18.94 130 - 150 A 0.073 0.248 29.35 B 0.140 0.248 56.72 C 0.035 0.248 13.93 160 - 180 A 0.103 0.345 29.76 B 0.194 0.345 56.12 C 0.049 0.345 14.12 Kết quả nghiên cứu cho thấy, phương pháp xẻ suốt đạt tỷ lệ thành khí và chất lượng ván xẻ cao hơn so với phương pháp xẻ xoay. Sơ đồ mạch xẻ theo phương pháp xẻ suốt được mô tả trên hình 1. 30 30 30 30 30 1 418 30 2 x
3.3. Sấy gỗ Đước Mẫu gỗ nghiên cứu sấy là phôi đồ mộc có kích thước: rộng x dày x dài= 60mm x 30mm x 700mm; độ ẩm ban đầu 45-48%. Phôi đồ mộc được sấy với nhiệt độ (40 - 600), (50 - 700), (60 - 800C), độ ẩm sau sấy 12 ± 2%. Kết quả nghiên cứu đã xác định được các thông số công nghệ v à đề xuất qui trình sấy gỗ Đước như sau: Sấy theo 2 giai đoạn : - Giai đoạn 1 (GĐ1): T = 400 - Giai đoạn 2 (GĐ2): T = 600 - Tổng thời gian: 300 giờ - Độ ẩm sau khi sấy: 12 ± 2%. Bảng 10. Chế độ sấy ván xẻ gỗ Đước dày 30mm Khối lượng W gỗ ∆t GĐ Sấy T khô Tu m1 m2 m3 ~ 45 40 39 1 1465 1480 1545 ~ 45 40 38 2 1465 1480 1545 Đóng TDK 40 40 38 2 1415 1410 1495 35 40 37 3 1365 1360 1440 Mở TDK 30 40 35 5 1315 1310 1390 28 40 33 7 1295 1290 1370 419
25 50 48 2 1265 1260 1335 25 50 40 10 1265 1260 1335 XLGC 6h 20 50 35 15 1215 1210 1280 Mở TDK 15 60 39 21 1165 1160 1230 12 60 39 21 1130 1130 1195 10 60 56 4 1110 1110 1175 XLC 9 h Ghi chú: Tkhô: Nhiệt độ bầu khô; Tu: Nhiệt độ bầu ướt; ∆t: Chênh lệch nhiệt độ bầu khô và bầu ướt; m1,2,3: mẫu số 1, 2,3 3.4. Đánh giá chất lượng gỗ Đước sau sấy Kết quả đánh giá chất lượng gỗ Đước ở các cấp tuổi sau khi sấy được ghi trong bảng 11 và 12. Bảng 11. Tổng hợp độ dư gia công sau sấy phôi gỗ Đước Tuổi cây Độ dư (mm) Độ dư (mm) Độ dư (mm) Độ dư (mm) Gỗ Đước Góc α1 Góc α2 Góc α3 Góc α4 (năm tuổi) Rộng Rộng Rộng Rộng Dày Dày Dày Dày 15 5.3 3.7 4.3 3.4 4.9 3.7 4.5 3.2 19 4.7 2.8 4.0 3.4 4.2 3.3 4.2 3.1 23 4.3 2.5 3.8 3.0 2.9 3.3 3.9 3.2 Bảng 12. Tổng hợp mức độ nứt vỡ phôi sau sấy gỗ Đước Tuổi cây Nứt (%) Nứt (%) Nứt (%) Nứt (%) Gỗ Đước Góc α1 Góc α2 Góc α3 Góc α4 (năm tuổi) 15 6.1 5.8 5.6 7.2 19 5.8 5.3 5.4 6.9 23 5.6 4.9 4.8 6.4 3.5. Nghiên cứu xử lý khắc phục nứt đầu, nứt mặt và biến dạng ván xẻ 1. Xử lý nhiệt ẩm bằng ngâm nước thường Kết quả ảnh hưởng thời gian ngâm đến độ nứt và co rút ván xẻ ở bảng 13, 14 Bảng 13. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hiệu quả giảm nứt 420
Thời gian ngâm Đối chứng 10 ngày 20 ngày 30 ngày (10 ngày) mẫu Dày 20mm 10,37 9,87 7,482 16.5 Số vết nứt (tb) Dày 30mm 14 11.8 10 17.5 Dày 55 mm 11.25 10.4 8.25 18,2 Bảng 14. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến độ co rút xuyên tâm Thời gian ngâm Đối chứng 10 ngày 20 ngày 30 ngày (10 ngày) mẫu Dày 20mm 4.19 3.68 3.15 6,03 độ co rút %(tb) Dày 30mm 4.13 3.49 3.02 5,87 Dày 55 mm 4.06 3.25 2.95 5.65 Nhận xét: Kết quả xử lý khắc phục nhược điểm gỗ Đước bằng phương pháp ngâm thường cho thấy, thời gian ngâm càng dài số vết nứt và độ co rút càng giảm. Tùy thuộc v ào nhu cầu nguyên liệu để chọn thời gian ngâm hợp lý. 2. Xử lý hóa học Diễn biến mức độ mo móp, nứt vỡ theo độ ẩm của mẫu gỗ thí nghiệm với các công thức xử lý được tổng hợp trong Bảng 15. Bảng 15. Diến biến mức độ nứt vỡ của mẫu gỗ thí nghiệm theo độ ẩm 2 4 6 10 0 8 STT T rung C8 ngày ngày ngày ngày ngày ngày bình sấy sấy sấy sấy sấy sấy nứt mặt (%) 1 C81 0 0 0 0 0 0 0 2 23.93 19.18 5.15 0 0 0 8.04 3 100 21.29 0 0 0 0 20.22 421
4 2.23 46.78 0 0 0 0 8.17 T rung bình: 9.12% 5 66.23 14.92 0 0 0 0 13.53 6 26.63 0 0 0 0 0 4.44 C83 7 15.83 37.94 20.72 0 0 0 12.42 8 73.72 37.73 6.17 0 0 0 19.6 9 62.32 67.61 10.72 0 0 0 23.44 T rung bình: 14.69% 10 8.7 0 47.58 0 0 0 9.38 11 25.76 16.7 0 0 0 0 7.08 C85 12 25.88 17.44 0 0 0 0 7.22 13 39.48 36.01 0 0 0 0 12.58 T rung bình: 9.06% T rung bình: 11.24% C8 – mẫu được ngâm tẩm trong dung dịch Caxe-3 nồng độ 8%, Chú thích: mẫu ngâm trong thời gian 1, 3,5 ngày C81,3,5 - Bảng 16. Diễn biến mức độ mo móp của mẫu gỗ thí nghiệm theo độ ẩm. 2 4 6 10 0 8 T rung STT C8 ngày ngày này ngày ngày ngày bình sấy sấy sấy sấy sấy sấy 1 Mo móp 6.82 4.67 3.71 2.67 1.69 1.14 3.45 (%) 2 9.67 8.15 6.13 5.31 3.67 1.57 5.75 C81 3 2.1 1.85 1.26 1.01 0.86 0.12 1.2 4 9.46 8.95 7.24 4.67 3.85 2.31 6.08 T rung bình: 4.12% 5 C83 4.09 3.28 2.62 1.02 0.76 0.11 1.98 6 10.78 9.68 8.24 5.96 4.58 2.64 6.98 7 7.72 5.41 4.95 3.41 2.37 1.34 4.2 422
8 7.9 4.24 3.76 2.13 1.95 1.02 3.5 9 12.12 9.69 8.61 6.57 5.37 3.24 7.6 T rung bình: 4.85% 10 2.47 1.97 1.39 1.1 0.77 0.1 1.3 11 7.58 5.38 4.16 2.46 1.79 1.31 3.78 C85 12 5.54 4.35 3.16 2.34 1.69 1.22 3.05 13 9.32 7.38 5.67 4.37 3.42 2.24 5.4 T rung bình: 3.38% T rung bình: 4.17% TKT = NM + N Đ + MM = 11.24% + 1.88 %+ 4.17% =17.29% Mẫu gỗ đối chứng có TKT = NM + N Đ + MM = 12.09 +26.85 +4.55 = 43.49 % Nhận xét : Xử lý gỗ Đước bằng dung dịch CAXE nồng độ 8% trong 3 ngày có hiệu quả nhất, giảm đến 60 % tổng số khuyết tật so với mẫu đối chứng . 3.6. Nghiên cứu quy trình sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước Nghiên cứu sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước được thực hiện trên thiết bị hoạt hóa SRJK-5-95 Trung Quốc. Tốc độ quay 3-5v/ph, tác nhân hoạt hóa là hơi nước. Hình 1. Thiết bị hoạt hoá than SRJK-5-9S (Trung Quốc) 1- Thiết bị tạo hơi nước 3- Phần gia nhiệt 5-Mô tơ chuyền động 2- Thiết bị gia nhiệt hơi nước 4- ống lò 6- đồng hồ đo nhiệt độ 423
Than gỗ Đước nguyên liệu có các thông số kỹ thuật cơ bản được ghi trong bảng 17. Bảng 17. Một số chỉ số kỹ thuật của than nguyên liệu lấy tai Cà mau Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 TT TB Hàm lượng nước, % 1 4,0 4,3 4,5 4,26 Hàm lượng tro, % 2 1,2 1,5 1,1 1,26 Hàm lượng chất bốc, % 3 18,5 19,0 18,0 18,5 Hàm lượng cacbon, % 4 76,3 75,2 76,4 76,0 Tỷ trọng đong, g/cm3 5 0,36 0,40 0,32 0,36 Cường độ, % 6 98 98 98 98 Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được các mối quan hệ phụ thuộc trình bày trên hình 2, 3, 4, 5. 7 D u n g l î n g h Ê p p h ô b e n z e n 7 Dung lîng hÊp phô benzen (m ol/g) 6 6 m 5 5 ( m M /g ) 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 500 600 700 800 900 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 NhiÖt ®é ho¹t hãa (oC) Thêi gian ho¹t hãa (h) Hình 2. Sự phụ thuộc dung lượng hấp Hình 3. Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian hoạt hóa phụ vào nhiệt độ hoạt hóa 80 40 HiÖu suÊt ho¹t hãa (%) 35 70 H iÖu suÊt thu håi (% ) 30 60 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 0 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 Tèc ®é h¬i níc (ml/ph) Thêi gian ho¹t hãa (h) 424
Hình 4. Sự phụ thuộc hiệu suất thu Hình 5. Sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào thời gian hoạt hóa hồi vào tốc độ hơi nước hoạt hóa Bảng 18. Thông số kỹ thuật than hoạt tính gỗ Đước so với than Noris - Hà Lan cùng cỡ hạt (4-8 mm) Chỉ tiêu kỹ thuật Than Đước STT Than Noris-Hà Lan Hiệu suất hoạt hóa,% 1 31 Khối lượng riêng biểu kiến, g/cm3 2 0,55 0,50 Diện tích bề mặt riêng,m 2/g 3 1133 1200 Tổng thể tích lỗ, cm3/g 4 1,32 1,38 Dung lượng hấp phụ Benzen,mmol/g 4,27 4,56 5 P/Ps=0,175 6,30 6.48 P/Ps=0,99 0 Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy: Nhiệt độ hoạt hóa: 900 C; Tốc độ hơi nước: 3ml/ph; thời gian hoạt hóa: 5h; tốc độ quay 4v/ph là hợp lý cho sản xuất than hoạt tính từ than gỗ Đước IV. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ - Gỗ Đước (Rhizophora apiculaca) làm nguyên liệu gỗ xẻ phải có đường kính D1,3 >10cm (tương đương 15 năm tuổi) chiếm 73,68%. Tỷ lệ phôi thanh đồ mộc khẩu độ ngắn v à ván sàn. 3 - Gỗ Đước thuộc loại gỗ nặng có khối lượng thể tích lớn ( 890- 920 kg/m ), gỗ cứng có kết cấu chặt chẽ, mịn, ít xoắn thớ và chéo thớ; Đặc tính về độ bền cơ học: Ứng suất uốn tĩnh xuyên tâm và tiếp tiếp tuyến, mức độ co rút thể tích theo các phương tiếp tuyến và xuyên tâm đều lớn hơn Keo lá tràm. - Gỗ Đước hiện nay khai thác là loại gỗ nhỏ có D1,3
- Ván xẻ gỗ Đước dày 20, 30mm được sấy theo phương pháp sấy 2 giai đoạn, độ ẩm ban đầu của gỗ 45 - 48%, nhiệt độ sấy (40-600c), thời gian sấy 300h. - Than hoạt tính từ gỗ Đước là loại than tương đối tốt, nhiệt độ hoạt hóa hợp lý 9000c, lưu lượng hơi 3 nước 10m /h, thời gian hoạt hóa 15h. T ÀI LIỆU THAM KHẢO PGS. TS. Ngô Đình Quế, 2000. Khôi phục và phát triển rừng ngập mặn, rừng Tràm ở Việt Nam. Trần Thị Hồng Nhật, 2004. Khảo sát tính chất cơ lý của gỗ Đước (Rhizophora apiculata) lấy từ rừng ngập mặn Cà Mau, cây có độ tuổi 15 - 16 tuổi ’’. TP.HCM 2-2004 Lê Đăng Duy, 2001. “Khảo sát cấu tạo thô đại và cấu tạo hiển vi của gỗ Đước và gỗ Tràm”, Luận văn tốt nghiệp, Trường ĐH Nông- Lâm. TP HCM Nguyễn văn Dưỡng, 2009. Báo cáo điều tra khảo sát thực trạng sản xuất than hầm; Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Ths. Bùi Duy Ngọc, 2005. “Nghiên cứu thăm dò khả năng sử dụng gỗ Đước (Rhizophora apiculata) làm nguyên liệu phục vụ ngành chế biến”; Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam Ảnh 1. Lò sấy thí nghiệm có phun ẩm Ảnh 3. Ván sàn gỗ Đước RESEARCH ON EFFICIENT UTILIZATION OF MANGROVE WOOD FOR MAKING FURNITURE and ACTIVATED CHARCAL Le Thanh Chien Forest Products Processing Research Division Forest Science Institute of Vietnam Mangrove wood (Rhizophora apiculata) has high density, the faint aroma, brown to red brown in colour, closed structure, smooth surface, and has a slight slope of grain. However, Mangrove wood is prone to som e defects such as end checks and surface checks. Currently, the use of Mangrove wood is efficient, 70% of total exploited volume is used in producing charcoal fuel, and 30 % as construction materials. To use 426
Mangrove wood effectively research on the utilization of Mangrove wood for making furniture, activated charcoal is necessary for a stable development of mangrove forest products industry. Mangrove wood (Rhizophora apiculaca) that is to be use for saw timber should have a diameter at least 12 cm. Mangrove wood (Rhizophora apiculata) has high density (890-920 kg/m3) which is higher than Acacia To reduce end splitting and surface checking of sawn boards after sawing and during the drying process, it is advised to treat the saw timber using the soaking method: The logs are soaked in frest water f or a period of time 10 – 15 days before sawing; then the sawn board are soaked in a solution of CAXE-3 at a of concentration 8% for 3 days before drying. Sawn boards with a thickness of 20mm and30mm, were dried at temperatures between 40-600C, for 300 hours the intial moisture content 45-48% and the final moisture content was 12%. Activated charcal manufactured from Mangrove timber is of good quality, the processing temperature was appropriatly 9000C with a steam flow of 10m3/h and required active processing time of 15hours. Keywords: Mangrove wood, active charcoal 427