Vật liệu gỗ

(23-06-2017, 12:40:08)

Vật liệu gỗ

Ở nước ta gỗ là vật liệu rất phổ biến. Rừng Việt Nam có nhiều loại gỗ tót và quý vào bậc nhất thế giới. Khu vực Tây Bắc có nhiều rừng già và có nhiều loại gỗ quý như: trai, đinh, lim, lát, mun, powmu. Rừng Việt Bắc có lim, nghiến, vàng tâm. Rừng Tây Nguyên có cẩm lai, hương....

Khái niệm 

Gỗ là vật liệu thiên nhiên được sử dụng khá rộng rãi trong xây dựng và trong sinh hoạt vì những ưu điểm cơ bản sau: Nhẹ, có cường độ khá cao; cách âm, cách nhiệt và cách điện tốt; dễ gia công (cưa, xẻ, bào, khoan...), vân gỗ có giá trị mỹ thuật cao.
Gỗ chưa qua chế biến vẫn tồn tại những nhược điểm lớn:
1, Cấu tạo và tính chất cơ lý không đồng nhất, thường thay đổi theo từng loại gỗ, từng cây và từng phần trên thân cây.
2, Dễ hút và nhả hơi nước làm sản phẩm bị biến đổi thể tích, cong vênh, nứt tách
3, Dễ bị sâu nấm, mục mối phá hoại, dễ cháy.
4, Có nhiều khuyết tật làm giảm khả năng chịu lực và gia công chế biến khó khăn
Ngày nay với kỹ thuật gia công chế biến hiện đại người ta có thể khắc phục được những nhược điểm của gỗ, sử dụng gỗ một cách có hiệu quả hơn như: sơn gỗ, ngâm tẩm gỗ, chế biến gỗ dán, tấm dăm bào và sợi gỗ ép.
 

Cấu tạo của gỗ 

Gỗ nước ta hầu hết thuộc loại cây lá rộng, gỗ cây lá kim (như thông, pơmu, kim giao, sam...) rất ít. Gỗ cây lá rộng có cấu tạo phức tạp hơn gỗ cây lá kim. Cấu tạo của gỗ có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc với độ phóng đại không lớn gọi là cấu tạo thô (vĩ mô), cấu tạo của gỗ chỉ nhìn thấy qua kính hiển vi gọi là cấu tạo nhỏ (vi mô).

Ba mặt cắt chính của thân cây

Hình 1
Ba mặt cắt chính của thân cây 1-Mặt cắt ngang 2-Mặt cắt pháp tuyến
3-Mặt cắt tiếp tuyến

Cấu tạo thô
Cấu tạo thô của gỗ được quan sát trên ba mặt cắt (hình 1).
Quan sát mặt cắt ngang thân cây (hình 2) ta có thể nhìn thấy: vỏ, libe, lớp hình thành, lớp gỗ bìa, lớp gỗ lõi và lõi cây.

Mat cat ngang than cay

Hình 2: Mặt cắt ngang thân cây
1 - Vỏ ; 2 - Sợi vỏ cây
3 - Lớp hình thành; 4 - Lớp gỗ bìa
5 - Lớp gỗ lõi ; 6 - Lõi gỗ

Vỏ có chức năng bảo vệ gỗ khỏi bị tác dụng cơ học.
Libe là lớp tế bào mỏng của vỏ, có chức năng là truyền và dự trữ thức ăn để nuôi cây.
Lớp hình thành gồm một lớp tế bào sống mỏng có khả năng sinh trưởng ra phía ngoài để sinh ra vỏ và vào phía trong để sinh ra gỗ.
Lớp gỗ bìa (giác) màu nhạt, chứa nhiều nước, dễ mục nát, mềm và có cường độ thấp.
Lớp gỗ lõi mầu sẫm và cứng hơn, chứa ít nước và khó bị mục mọt.
Lõi cây (tủy cây) nằm ở trung tâm, là phần mềm yếu nhất, dễ mục nát.
Nhìn toàn bộ mặt cắt ngang ta thấy phần gỗ được cấu tạo bởi các vòng tròn đồng tâm đó là các vòng tuổi. Hàng năm vào mùa xuân gỗ phát triển mạnh, lớp gỗ xuân dày, màu nhạt, chứa nhiều nước. Vào mùa hạ, thu, đông gỗ phát triển chậm, lớp gỗ mỏng, màu sẫm, ít nước và cứng. Hai lớp gỗ có màu sẫm nhạt nối tiếp nhau tạo ra một tuổi gỗ. Nhìn kỹ mặt cắt ngang còn có thể phát hiện được những tia nhỏ li ti hướng vào tâm gọi là tia lõi.

Cấu tạo vi mô

Qua kính hiểm vi có thể nhìn thấy những tế bào sống và chết của gỗ có kích thước và hình dáng khác nhau. Tế bào của gỗ gồm có tế bào chịu lực, tế bào dẫn, tế bào tia lõi và tế bào dự trữ.
Tế bào chịu lực (tế bào thớ) có dạng hình thoi dài 0,3 - 2mm, dày 0,02 - 0,05 mm, thành tế bào dày, nối tiếp nhau theo chiều dọc thân cây. Tế bào chịu lực chiếm đến 76% thể tích gỗ .
Tế bào dẫn hay còn gọi là mạch gỗ, gồm những tế bào lớn hình ống xếp chồng lên nhau tạo thành các ống thông suốt. Chúng có nhiệm vụ dẫn nhựa theo chiều dọc thân cây.
Tế bào tia lõi là những tế bào xếp nằm ngang thân cây. Giữa các tế bào này cũng có lỗ thông nhau.
Tế bào dự trữ nằm xung quanh mạch gỗ và có lỗ thông nhau. Chúng có nhiệm vụ chứa chất dinh dưỡng để nuôi cây.
Về cơ bản cấu trúc gỗ lá kim cũng như gỗ lá rộng, nhưng không có mạch gỗ mà chỉ có tia lõi và tế bào chịu lực. Tế bào chịu lực trong gỗ lá kim có dạng hình thoi, vừa làm nhiện vụ chịu lực vừa dẫn nhựa dọc thân cây.
Về cấu tạo mỗi tế bào sống đều có 3 phần: Vỏ cứng, nguyên sinh chất và nhân tế bào.
Vỏ tế bào được tạo bởi xenlulo (C6H10O5), lignhin và các hemixenlulo. Trong quá trình phát triển nguyên sinh chất hao dần tạo cho vỏ tế bào ngày càng dày thêm. Đồng thời một bộ phận của vỏ, lại biến thành chất nhờn tan được trong nước. Trong cây gỗ lá rộng thường có 40÷46% xenlulo, 19÷20% lignhin, 26÷30% hemixenlulo.
Nguyên sinh chất là chất anbumin thực vật được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O, N và S. Trong nguyên sinh chất, trên 70% là nước, vì vậy khi gỗ khô tế bào trở lên rỗng ruột.
Nhân tế bào hình bầu dục, trong đó có một số hạt óng ánh và chất anbumin dạng sợi. Cấu tạo hóa học gần giống nguyên sinh chất nhưng có thêm nguyên tố P.
Qua quan sát cấu trúc, gỗ thể hiện rõ là vật liệu không đồng nhất và không đẳng hướng, cái thớ gỗ chỉ xếp theo một phương dọc, phân lớp rõ rệt theo vòng tuổi. Do vậy tính chất của gỗ không giống nhau theo vị trí và phương của thớ.