Cây điều (Anacardium occidentale) là cây được trồng để lấy hạt là chủ yếu và trồng rộng rãi khắp nơi, cây có nhiều cành nhánh. Khi cây cho năng suất hạt thấp, vườn điều được thanh lý để lấy gỗ làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến gỗ. Gỗ điều với đặc điểm ngoại quan là gỗ mềm, nhẹ, sáng màu hoàn toàn đáp ứng yêu cầu của nguyên liệu sản xuất ván ghép thanh. Tuy nhiên, gỗ điều có khối lượng thể tích thấp, co rút nhiều, độ cứng không cao, sau khi xẻ rất dễ bị các loài vi sinh vật, đặc biệt là nấm mốc xâm nhập và phát triển.Với những điểm yếu đó đã gây ra nhiều khó khăn trong quá trình gia công chế biến sản phẩm từ loại gỗ này. Trong lĩnh vực đồ gỗ gia dụng các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp tẩm phủ lên bề mặt gỗ một lớp nano với mục đích tăng tuổi thọ, tăng độ bền, tạo hình dáng đẹp của gỗ. Nhận thức được tầm quan trọng của vật liệu nano đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng nano phục vụ đời sống xã hội đem lại hiệu quả kinh tế cao.

Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, phương pháp biến tính gỗ mới hiện nay là ứng dụng vật liệu nano, đưa các hạt nano vô cơ vào trong gỗ, tùy vào đặc tính của các loại hạt nano được sử dụng để biến tính các tính chất của gỗ được cải thiện theo mục đích đặt ra. Hiện nay hạt nano ZnO đang là loại hạt nano được ứng dụng phổ biến trong ngành Công nghệ Chế biến gỗ. Hạt nano ZnO có những đặc tính nổi trội như giá thành rẻ, có tính oxy hóa mạnh, có tính chất quang hóa cao, có khả năng phản quang, chịu nhiệt, tính chịu kiềm, kỵ ẩm, tính chống chịu với khí hậu... ngoài ra ZnO còn có khả năng diệt khuẩn, diệt nấm mốc.

Để có thể nâng cao chất lượng nguyên liệu gỗ điều, ngoài những biện pháp kỹ thuật lâm sinh như chọn giống, gieo trồng, chăm sóc, tỉa thưa còn có biện pháp kỹ thuật chế biến là công nghệ biến tính gỗ. Biện pháp kỹ thuật xử lý nguyên liệu bằng hạt nano có ưu điểm cải thiện một số chỉ tiêu tính chất cơ lý gỗ và khả năng chống tác động bên ngoài như nấm mốc, côn trùng. Có thể thấy ứng dụng công nghệ mới nano vào biến tính gỗ là một yêu cầu tất yếu khách quan để nâng cao hiệu quả kinh tế. Vấn đề cần đặt ra của quá trình biến tính gỗ là phải xác định được các yếu tố công nghệ, các thông số chế độ xử lý tối ưu cho từng nguyên liệu khác nhau, thích ứng với điều kiện sản xuất cụ thể. Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ xử lý gỗ điều bằng hạt nano ZnO nhằm cải thiện một số tính chất gỗ điều.

Vật liệu nghiên cứu gồm:

Gỗ sử dụng cho nghiên cứu là gỗ điều(Anacardium occidentale) có khối lượng thể tích cơ bản 0,47g/cm3, độ tuổi 25 năm, khai thác tại Bình Phước.

Hạt nano Zinc Oxide (ZnO) có kích thước hạt từ 30-60nm, có độ tinh khiết 99%, màu trắng, dạng bộtmịn.

Thiết bị sử dụng: Máy khuấy Ika labortechnik tốc độ khuấy tối đa 2000 vòng/phút. Máy nước cất. Tủ sấy Memmert UN 260. Tủ vi khí hậu Memmert HPP 260ECO. Máy thử các tính chất cơ học gỗ INSTRON 3367. Tủ hút khí độc FH 1800 (A). Máy đo độ ẩm gỗ Delmhorst J-2000. Cân phân tích Radwag AS220R1 (Đức). Thước kẹp độ chính xác 0,05mm. Địa điểm thí nghiệm: Phòng thí nghiệm khoa Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.

Biểu đồ quan hệ giữa nồng độ và thời gian xử lý nano ZnO với độ dãn nở

Kết quả nghiên cứu cho thấy tính ổn định kích thước của gỗ điều sau xử lý bằng hạt nano ZnO tăng lên đáng kể thể hiện qua độ ẩm thăng bằng và độ trương nở gỗ sau khi xử lý giảm so với gỗ đối chứng. Độ dãn nở giảm từ 10-30,7% tùy theo phương chiều của gỗ. Độ cứng các mặt cắt của mẫu gỗ cũng tăng lên. Độ cứng tăng từ 8,43-22,7% tuỳ theo mặt cắt của mẫu gỗ. Chế độ xử lý bằng hạt nano ZnO tối ưu và chất lượng gỗ sau xử lý đối với nồng độ hóa chất 2,302g/l và thời gian xử lý là 11 giờ thì độ dãn nở theo chiều tiếp tuyến là 5,97% và độ cứng trên mặt cắt tiếp tuyến là 255,489kg.

lttsuong