a) Khái niệm gỗ biến tính :
Gỗ biến tính là gỗ đã được biến đổi tính chất lý hoá thông qua quá trình xử lý gỗ để cải thiện các tính chất và thuộc tính của nó . Mục đích chính của việc biến tính gỗ là làm cho gỗ có khả năng chống mục, chống cong vênh, chống mối mọt, tăng độ bền và ổn định hơn.
Có hai phương pháp chính để biến tính gỗ: biến tính hóa học và biến tính vật lý.
Biến tính hóa học: Phương pháp này sử dụng các chất hóa học để thẩm thấu vào cấu trúc của gỗ và thay đổi tính chất của nó. Ví dụ phổ biến nhất của biến tính hóa học là xử lý gỗ bằng chất chống mục hay chất chống cong vênh. Quá trình này thường đòi hỏi việc ngâm gỗ trong chất lỏng hoặc phun chất lỏng lên bề mặt gỗ để chất hóa học thẩm thấu vào bên trong.
Biến tính vật lý: Phương pháp này sử dụng các quá trình vật lý như nhiệt độ, áp suất và ẩm để biến đổi cấu trúc gỗ. Ví dụ phổ biến nhất là xử lý gỗ bằng nhiệt, thông qua quá trình nung gỗ ở nhiệt độ cao để làm cho nó mất đi một số chất hữu cơ và tạo ra một cấu trúc gỗ mới với tính chất khác biệt.
Kết quả của quá trình biến tính gỗ là gỗ biến tính có thể có các tính chất khác so với gỗ tự nhiên ban đầu. Gỗ biến tính thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tính ổn định và độ bền cao như ốp trần, vách gỗ ngoài trời, sàn gỗ ngoài trời, Công trình nhà gỗ ngoài trời và các ứng dụng công nghiệp khác.
b) Quá trình tạo ra gỗ biến tính nhiệt Thermowood :
Thermowood là một quá trình biến đổi nhiệt bằng hơi nước và nhiệt độ cao. Đây là một quá trình mất từ 48 đến 96 giờ, có tính đến một số biến số như; loài gỗ, chiều rộng và độ ẩm ban đầu. Quá trình nhiệt hóa có thể được chia thành 3 phần; nhiệt độ cao sấy khô, xử lý nhiệt và làm mát. Nhờ quá trình chịu nhiệt, hầu hết các tiêu cực của gỗ được giảm thiểu và loại bỏ.
Kết quả của nhiệt độ cao tác dụng lên gỗ, các chất đang rút ngắn vòng đời (glucose, axit xitric, nhựa, v.v.) tồn tại ở phần bên trong của gỗ bị phân giải và phần còn lại bị kết tinh. Quá trình này làm cho các đặc tính vật lý của gỗ tốt hơn, cải thiện độ bền và mang lại màu sắc tuyệt vời.
Do độ ẩm của gỗ giảm và độ ẩm tương đối được loại bỏ, gỗ Thermowood trở nên ổn định.
- Các loại gỗ có thể biến tính được là tần bì, sồi, thông, vân sam, gỗ tràm.
2) Đặc trưng gỗ biến tính và ứng dụng :
- Đặc điểm chung: Gỗ biến tính ra đời đã cải thiện được độ bền, chống lại côn trùng; cách nhiệt; loại bỏ nhựa; khó nứt gãy; giảm lực uốn cong; kích thước ổn định; màu sắc đồng nhất và không bị hút ẩm
- Đặc điểm riêng biệt của gỗ biến tính nhiệt :Về ưu điểm, là gỗ mềm có thể được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao, thân thiện với môi trường, cấp độ bền 1–3, theo Tiêu chuẩn Châu Âu EN 350-2, có thể nhận được từ các loài gỗ mềm không bền (cấp 5). Còn về nhược điểm, độ bền của gỗ biến tính nhiệt bị uốn giảm đến 30% khi giảm nhiều hơn ở nhiệt độ cao hơn.
3) Lịch sử phát triển và nguồn gốc ra đời của gỗ biến tính :
- Được sản xuất từ những năm 1930 bởi hai nhà khoa học người Đức là Stamm và Hansen
- Được thực hiện từ những năm 1940 bởi nhà khoa học người Mỹ là White
- Được cải tiến và nghiên cứu, phát triển từ những năm 1990 bởi trung tâm nghiên cứu khoa học Phần Lan
4) Lợi ích nổi bật của gỗ biến tính :
- Sức mạnh và độ bền : Vượt trội về độ bền, tính ổn định so với gỗ truyền thống đồng thời có khả năng chống chịu tốt với mọi điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
- Ổn định về kích thước : Xóa bỏ tình trạng cong vênh hoặc co ngót giúp cửa được duy trì hình dạng và kích thước trong nhiều năm.
- Chống mục rữa : Khả năng chống mục rữa tốt, không bị co rút hay phồng lên khi tiếp xúc với nước, rất phù hợp để lắp đặt làm cửa đi chính, cửa thông phòng, cửa ở khu vực bếp và phòng tắm.
- Tính bền vững : Nguồn tài nguyên tái tạo và sử dụng ít năng lượng hơn để sản xuất so với gỗ truyền thống.
- Tính thẩm mỹ : Đa dạng các loại gỗ biến tính như Tần bì (Ash), Sồi (OAK), Tràm (Acacia), Thông (Pine)… được hoàn thiện với hàng trăm các màu sắc khác nhau phù hợp với mọi phong cách kiến trúc khác nhau.
Các ứng dụng ưu việt nhất của gỗ biến tính có thể kể đến như :
+) Mái – vạch – trần (Trong nhà và ngoài trời ) : Cách âm, cách nhiệt tốt.
+) Sàn gỗ ( trong nhà và ngoài trời ) : Độ bền cao, ít cong vênh trong mọi điều kiện thời tiết
+) Sàn sân thượng/ hồ bơi : Khả nặng chịu lực, chống thấm tốt.
+) Cửa gỗ biến tính và cửa gỗ biến tính lõi nhôm : Đẹp đẽ, sang trọng, không cong vênh hay mối mọt
+) Ốp tường : Màu sắc và hoa văn tự nhiên, tạo nên bề mặt tường tinh tế và có tính thẩm mỹ cao.
+) Nội – ngoại thất : Tuổi thọ sản phẩm gỗ tự nhiên trên 50 năm, rất thích hợp cho việc sử dụng lâu dài.
5) Phân tích ưu nhược điểm của gỗ biến tính :
a) Về ưu điểm :
- Màu sắc ổn định hài hoà : Trải qua quá trình gỗ bị biến tính, màu gỗ được chuyển từ màu nâu nhạt qua màu nâu gỗ óc chó. Màu mới này khá ổn định và thích nghi được trong nhiều điều kiện thời tiết, tạo cảm giác ấm cúng, sang trọng
- Khả năng chống chịu nấm mốc và mối mọt : Một số phương pháp biến tính gỗ sử dụng các chất chống mọt, chống côn trùng làm cho khả năng chống mối mọt và chống chịu ẩm mốc trở nên cao hơn.
- An toàn, thân thiện với môi trường : Bản chất của gỗ biến tính là hay tác động vật lí, vì vậy nó hoàn toàn thân thiện với môi trường
- Khả năng chống cháy và chịu nước : Gỗ biến tính có khả năng tắt cháy hay chịu đựng lâu hơn trước khi bị cháy và chịu được môi trường tiếp xúc với nước thường xuyên.
- Cách nhiệt và cách âm tốt : Gỗ biến tính có khả năng cách nhiệt và cách âm cao hơn 25% so với gỗ thông thường.
b) Về nhược điểm :
- Giá thành, chi phí cao : Giá gỗ biến tính thường cao hơn so với gỗ không xử lý biến tính vì chúng sử dụng công nghệ hiện đại, kỹ thuật tiên tiến cùng những chất liệu đặc biệt làm tăng cường khả năng gỗ.
- Khả năng đóng đinh giảm :Khi thi công, lắp đặt gỗ biến tính thường không thể đóng đinh mà phải khoan bắt vít, dán keo hoặc chạy rãnh âm dương.
- Tính thẩm mỹ : Gỗ biến tính có thể có ngoại hình và cấu trúc khác biệt so với gỗ tự nhiên. Nó làm giảm đi độ bền và cấu trúc của gỗ tự nhiên và có thể một số người sẽ ưa chuộng vẻ đẹp gỗ tự nhiên hơn.
- Hạn chế về kích thước và loại gỗ : Một số loại gỗ có thể không phù hợp về kích thước để biến tính vì cấu trúc đặc biệt của chúng hoặc là chất lượng gỗ kém.
- Giảm độ uốn : Do gỗ bị biến đổi tính chất, gỗ cứng hơn, nhưng độ ẩm thấp hơn nhiều dẫn tới gỗ biến tính khó uốn cong và giòn hơn.
- Giảm hiệu suất và thời gian : Quá trình biến tính gỗ yêu cầu một quá trình đầy phức tạp hơn, nên đòi hỏi tay thợ phải lành nghề và có trình độ kỹ thuật đặc biệt cao để xử lý quá trình này, vì vậy nó tốn thời gian sản xuất hơn gỗ tự nhiên.
