Công nghệ biến tính nhiệt tre, gỗ: Giải pháp nâng cao chất liệu và hiệu quả sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường

(Xây dựng) – Đây là nội dung Hội thảo khoa học được Viện Công nghiệp gỗ và Nội thất phối hợp với Công ty CP Bamboo King Vina tổ chức vào ngày 5/12 tại Lang Chánh (tỉnh Thanh Hoá).

Toàn cảnh Hội thảo.

Hiện nay, Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển vật liệu xanh, tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường. Các vật liệu mới, có tính ứng dụng cao đang đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của các công trình xanh và vật liệu xanh. Các loại vật liệu và công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng và tài nguyên mà còn giảm phát thải khí nhà kính, cải thiện chất lượng cuộc sống.

Trong những năm gần đây, vật liệu xây dựng từ gỗ, tre biến tính đã trở nên rất phổ biến như một vật liệu kiến trúc cao cấp với độ bền, tính bền vững và tính thẩm mỹ cao; được các kiến trúc sư và nhà thiết kế trên khắp thế giới ưa chuộng. Để có được các vật liệu xanh và thân thiện môi trường này, cần sự đầu tư và nỗ lực trong nghiên cứu và phát triển công nghệ; có quy trình đánh giá vật liệu xanh, tiết kiệm năng lượng, hệ số dẫn nhiệt thấp, đảm bảo khả năng chịu lực.

Biến tính gỗ là quá trình tác động hoá học, sinh học hoặc vật lý vào sản phẩm, dẫn đến sự thay đổi vĩnh viễn thành phần hoá học hoặc cấu tạo của gỗ, để nâng cao được tính chất của gỗ theo muốn khi sử dụng. Yêu cầu gỗ sau biến tính phải không độc hại trong các điều kiện sử dụng.

Hội thảo khoa học “Công nghệ biến tính nhiệt tre, gỗ: Giải pháp nâng cao chất liệu và hiệu quả sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường” tập trung bàn luận về tầm quan trọng của việc sử dụng tre, gỗ biến tính; các công nghệ biến tính nhiệt cho vật liệu tre, gỗ và giới thiệu công nghệ biến tính thuỷ nhiệt - nano vô cơ của Công ty CP Bamboo King Vina.

Trình bày tham luận “Tầm quan trọng của sử dụng gỗ, tre biến tính”, PGS.TS Tạ Thị Phương Hoa, Viện Công nghiệp gỗ và Nội thất (trường Đại học Lâm nghiệp) cho biết, kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ của Việt Nam đã tăng trong những năm gần đây. Nếu năm 2019 là 10,3 tỷ USD thì năm 2023 đạt 13,18 tỷ USD.

Tuy nhiên, chất lượng tre, gỗ được xác định bởi nhiều đặc tính, liên quan đến khả năng sử dụng và phù hợp với từng mục đích. Tre, gỗ có đặc điểm bề mặt mềm, có khả năng hút ẩm cao, độ ổn định kích thước và khả năng chống UV thấp; bị sinh vật xâm nhập và phá hoại… dẫn đến hạn chế khả năng sử dụng và giảm độ bền sản phẩm. Sử dụng gỗ chất lượng cao thì khan hiếm và thiếu tính bền vững. Do vậy, công nghệ biến tính gỗ là xu hướng tất yếu.

Theo PGS.TS Tạ Thị Phương Hoa, rừng không những cho chúng ta lợi ích về sử dụng gỗ mà còn khai thác du lịch, sinh thái, nâng cao chất lượng nguồn nước, giảm lũ lụt và cản trở sói mòn đất. Việc sử dụng gỗ, tre biến tính sẽ tiết kiệm nguyên liệu, giảm khai thác rừng và việc thương mại hoá sản phẩm sẽ phát triển thuận lợi hơn. Vì vậy, cần lựa chọn công nghệ biến tính gỗ, tre phù hợp và phát triển đồng bộ nguyên liệu, công nghệ, thiết bị, tiêu chuẩn, thị trường để đảm bảo chất lượng sản phẩm, đáp ứng yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, thị trường.

GS.TS Phạm Văn Chương, Viện Công nghiệp gỗ và Nội thất (trường Đại học Lâm nghiệp) phân tích các phương pháp biến tính gỗ phổ biến hiện nay.

Tại Hội thảo, GS.TS Phạm Văn Chương, Viện Công nghiệp gỗ và Nội thất (trường Đại học Lâm nghiệp) phân tích, các phương pháp biến tính gỗ phổ biến hiện nay: Biến tính hoá học, biến tính nhiệt, polyme hoá gỗ, biến tính bằng enzym. Trong đó,các phương pháp biến tính nhiệt cụ thể như, biến tính nhiệt, biến tính thuỷ nhiệt, biến tính nhiệt cơ, biến tính thuỷ - nhiệt cơ, gỗ nén nhiệt dẻo…

Đối với tre, các bước biến nhiệt sẽ theo quy trình như sau: Tre tươi - sấy khô - làm nóng - biến tính nhiệt - ổn định. Các sản phẩm sau biến tính có độ kháng nước khác nhau. GS.TS Phạm Văn Chương cũng chỉ ra biến tính nhiệt cho luồng và bương; so sánh tre biến tính với tre thường và những ưu nhược điểm của biến tính nhiệt đối với các đặc tính về kích thước, độ ẩm thăng bằng, màu sắc, độ bền tự nhiên, độ bền cơ học, chi phí sản xuất…

Nhà máy công nghệ cao sản xuất tre và gỗ biến tính Bamboo King Vina có hệ thống 6 nồi biến tính công suất lớn nhất thế giới, đường kính 2.68m, dài 40m.

Trình bày tham luận tại Hội thảo, ông Nguyễn Văn Hiếu, Tổng Giám đốc Công ty CP Bamboo King Vina phân tích ưu nhược điểm của gỗ để cho thấy công nghệ biến tính gỗ đang làm giảm các nhược điểm về tuổi thọ, co ngót cong vênh, dãn nở, nứt nẻ…

Phương pháp biến tính của nhà máy công nghệ cao sản xuất tre và gỗ biến tính Bamboo King Vina là phương pháp thủy nhiệt Plato kết hợp với phản ứng tôi vôi trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao giúp gỗ, tre tăng độ bền tự nhiên và ổn định về kích thước. Không sử dụng hóa chất, không phát phát thải nguồn nước ra môi trường, rất thân thiện với môi trường. Nhà máy có hệ thống 6 nồi biến tính công suất lớn nhất thế giới, đường kính 2.68m, dài 40m.

Theo ông Nguyễn Văn Hiếu, quy trình công nghệ của Nhà máy công nghệ cao sản xuất tre và gỗ biến tính Bamboo King Vina gồm 4 bước. Bao gồm, bước 1, thủy nhiệt kết hợp Nano Vô cơ. Trong quá trình này, gỗ và tre đã được xử lý thủy nhiệt kết hợp quá trình phản ứng tôi vôi nhờ hơi nước bão hòa. Bước 2 là xử lý nhiệt độ cao. Sau quá trình thủy nhiệt, gỗ, tre được xử lý ở nhiệt độ cao lên 160-190°C trong môi trường hơi nước bão hòa.

Bước 3 là sấy khô ổn định kích thước. Sản phẩm sẽ được sấy khô đến độ ẩm 8-12% ở nhiệt độ 40-60°C, trong khoảng thời gian từ 3-5 ngày. Bước 4 là tiến hành xử lý nhiệt độ cao 180-200°C để tái cấu trúc gỗ, tre. Tổng thời gian của quá trình 4 là khoảng 8-12 giờ, tùy thuộc vào loại nguyên liệu và kích thước của nguyên liệu. Kết quả cho thấy độ bền tự nhiên của sản phẩm tăng lên; khả năng hút ẩm giảm; tăng ổn định về kích thước (hạn chế cong vênh, ít co rút, ít giãn nở); khả năng chống tia cực tím được cải thiện, gỗ ít bị bạc màu.

Hội thảo cũng dành thời gian để các nhà khoa học, chuyên gia cùng trao đổi với các chủ đầu tư, đơn vị sản xuất vật liệu xây dựng về giá thành, công nghệ biến tính, tính năng các sản phẩm tre, gỗ biến tính hiện nay trên thị trường…