Hiệu lực phòng chống mối của gỗ sau xử lý lắng đọng silica, dung dịch hỗn hợp silicat và boric axit

e 0,3M với boric axit 2,5%. Các kết quả so sánh cũng cho thấy gỗ được 
tẩm có sự kết hợp 2 hóa chất cho hiệu quả chống mối tốt hơn là khi sử dụng riêng rẽ từng hóa chất. 
 Từ khóa: Boric axit, Natri silicat, Phòng chống mối, Xử lý gỗ. 
I. MỞ ĐẦU Nghiên cứu của George C. Chen (2009) tiến 
 hành xử lý gỗ theo qui trình tẩm kép, ở giai 
 Xử lý bảo quản gỗ hạn chế sự phá hoại của 
 đoạn đầu, gỗ được tẩm dung dịch nước thủy 
sinh vật nhằm kéo dài tuổi thọ sử dụng các sản tinh lỏng có nồng độ lên đến trên 20%, ở bước 
phẩm gỗ là việc làm hết sức cần thiết, đặc biệt tiếp theo, gỗ được trung hòa bằng axit 
trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của Việt photphoric để tạo gel. Do quá trình tẩm kép 
Nam. Dung dịch muối natri silicate hay còn phức tạp và khó kiểm soát quá trình, đồng thời 
gọi là dung dịch nước thủy tinh (glass water) tiến hành tẩm silicate trong pha ban đầu có nguy 
đã được sử dụng trong một số nghiên cứu để cơ ảnh hưởng đến độ bền cơ học cho gỗ. Nếu 
nâng cao độ bền tự nhiên chống lại các tác tổng hợp hệ gel trước rồi tiến hành tẩm gỗ thì 
nhân sinh học hại gỗ (Antje Pfeffer et al, phải dùng một áp lực rất lớn (Haruhiko 
2011). Muối natri silicate được đánh giá có khả Yamaguchi, 2003), vượt rất xa phương tiện hiện 
 có ở Việt Nam và cũng chưa thấy xuất hiện 
năng nâng cao độ bền chống nấm hại gỗ và 
 trong các thiết bị tẩm dùng trong công nghiệp. 
chống cháy cho gỗ tẩm, nhưng dung dịch này 
 Do vậy, trong nghiên cứu này, dung dịch 
có nhược điểm rất lớn làm giảm nghiêm trọng 
 tẩm sử dụng chính axit boric làm tác nhân tạo 
độ bền cơ học gỗ (Mai C, Militz H, 2004). dung dịch sol. Bài báo này cung cấp các kết 
Nguyên nhân là do độ kiềm của dung dịch quá quả khảo nghiệm hiệu l`ực phòng chống mối 
lớn, gây tác động xấu đến cấu trúc của gỗ, và nhà (Coptotermes formosanus Shiraki) của gỗ 
nhất là gỗ sau tẩm còn được xử lý gia nhiệt. được xử lý lắng đọng silica và dung dịch hỗn 
 Một trong những giải pháp để khắc phục hợp natri silicat + boric axit. 
nhược điểm này là tiến hành xử lý để lắng II. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
đọng silica trong gỗ, tương tự như quá trình 
 2.1. Nội dung 
lắng đọng silica tự nhiên. Quá trình này dựa 
 - Nghiên cứu hiệu lực phòng chống mối của 
trên việc khai thác tính chất hóa học cơ bản 
 gỗ sau xử lý lắng đọng silica và dung dịch hỗn 
của dung dịch silicat là quá trình tạo dung dịch hợp natri silicat + boric axit. 
keo chuyển từ trạng thái sol sang trạng thái gel. 
 - Nghiên cứu hiệu lực phòng chống mối của 
 1TS. Viện KHLN Việt Nam gỗ sau xử lý có tác động rửa trôi. 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 105
 C«ng nghiÖp rõng 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
- Các công thức hóa chất : 
 Ký hiệu công thức Thành phần hóa chất Ký hiệu Thành phần hóa chất 
 (Tỷ lệ kết hợp 1:1 công thức (Tỷ lệ kết hợp 1:1 
 về thể tích) về thể tích) 
 Na SiO 0,12M ; 
 S1 Na SiO 0,4M ; HCl 0,4M S5 2 3
 2 3 Boric axit 1% 
 Na SiO 0,15M ; 
 S2 Na SiO 0,8M ; HCl 0,8M S6 2 3
 2 3 Boric axit 1,5% 
 Na SiO 0,3M 
 S3 Na SiO 1,2M; HCl 1,2M S7 2 3
 2 3 Boric axit 2,5% 
 Na SiO 0,6M ; 
 S4 Na SiO 1,6M; HCl 1,6M S8 2 3
 2 3 Boric axit 5% 
 - Vật liệu gỗ: Gỗ Bồ đề (Styrax cất với tỷ lệ nước/gỗ là 5/1 về thể tích. Thời 
tonkinensis). Gỗ được xẻ thành mẫu nhỏ, kích gian ngâm là 14 ngày, định kỳ thay nước 9 lần 
thước 150 x 30 x 10mm. Mỗi công thức thí trong khoảng thời gian trên. Nước được thay 
nghiệm có 10 mẫu: 6 mẫu tẩm thuốc, 4 mẫu ngay sau ngày ngâm đầu tiên và ngày thứ 2; 7 
đối chứng. Số lần lặp: 3 lần. lần khác được thay trong 12 ngày còn lại. Mẫu 
 - Qui trình xử lý mẫu: Mẫu gỗ được tẩm sau tác động rửa trôi, được hong khô tự nhiên, 
bằng phương pháp chân không – áp lực. Độ hoặc sấy đến khối lượng không đổi trước khi 
sâu chân không -600 mmHg, duy trì trong 30 cho thử sinh học. Với một bình nước, chỉ ngâm 
phút. Áp lực tẩm 0,7 Mpa, duy trì 120 phút. Gỗ các mẫu tẩm cùng một công thức thí nghiệm. 
sau tẩm được sấy ở nhiệt độ 600C đến khối - Phương pháp khảo nghiệm hiệu lực phòng 
lượng không đổi. Lượng hóa chất thấm vào gỗ chống mối: Đặt mẫu gỗ khảo nghiệm vào môi 
được tính toán theo công thức: trường đang có mối (Coptotermes formosanus 
 WPG (%) = [(Ms – Md)/Md] x 100 Shiraki) hoạt động mạnh. Sau thời gian một 
 Trong đó: - WPG là tỷ lệ tăng khối lượng tháng, gỡ mẫu và đánh giá kết quả khảo 
mẫu sau tẩm (%) nghiệm. Điều kiện để đánh giá kết quả khảo 
 nghiệm là 100% số mẫu đối chứng bị mối phá 
 - Ms là khối lượng của mẫu gỗ 
 hoại. các chỉ số đánh giá như sau: 
sau xử lý (g) 
 * Tỷ lệ % số mẫu tẩm thuốc không có vết 
 - Md là khối lượng của mẫu gỗ 
 mối ăn so với đối chứng : X% 
trước khi xử lý (g) 
 * Tỷ lệ % số mẫu tẩm thuốc không có vết 
 - Tác động rửa trôi: Lấy ½ số mẫu tẩm hóa 
 mối ăn rộng ≥ 1cm2 so với đối chứng: Y% 
chất của mỗi công thức cho tác động rửa trôi 
(theo tiêu chuẩn EN 84) để đánh giá hiệu lực * Tỷ lệ % số mẫu tẩm thuốc không có vết 
phòng chống mối nhà của mẫu tẩm trước và mối ăn sâu ≥ 1mm so với đối chứng : Z% 
sau rửa trôi. Các bước xử lý rửa trôi được tiến Kết quả được quy định: 
hành như sau: X%, Y%, Z% từ 0% đến 30% đạt 3 điểm 
 Mẫu gỗ tẩm được ngâm chìm trong nước X%, Y%, Z% lớn hơn 30% đến 60% đạt 2 điểm 
106 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 
 C«ng nghiÖp rõng 
X%, Y%, Z% lớn hơn 60% đến 100% đạt 1 điểm nước thủy tinh có thể tạo gel ngay ở điều 
 Tổng hợp số điểm của 3 chỉ tiêu trên, công kiện thường khi tỷ lệ kết hợp của chúng 
thức thí nghiệm nào đạt 3- 4 điểm là có hiệu không cho phép tồn tại một hệ keo bền ở 
lực tốt với mối, đạt 5 - 7 điểm là có hiệu lực trạng thái sol. Các công thức kết hợp trong 
trung bình, đạt trên 8 điểm là có hiệu lực kém nghiên cứu này là kết quả khảo sát để thu 
với mối. được dung dịch bền, không bị tạo gel ngay ở 
 điều kiện phòng thí nghiệm. 
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
 Hiệu lực phòng chống mối của các công 
3.1. Hiệu lực phòng chống mối của gỗ xử lý thức tẩm xử lý lắng đọng silica từ natri silicat 
không có tác động rửa trôi được trung hòa bằng HCl và natri silicat + 
 Do boric axit khi kết hợp với dung dịch boric axit được tổng hợp tại bảng 1. 
 Bảng 1: Hiệu lực phòng chống mối của gỗ xử lý không tác động rửa trôi 
 Điểm đánh giá mức độ xâm hại của mối 
 với mẫu khảo nghiệm Kết luận 
 Công 
 WPG (%) Điểm về 
 thức 
 X% Điểm Y% Điểm Z% Điểm tổng hiệu lực 
 hợp 
 S1 6,58 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 S2 10,77 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 S3 20,44 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 S4 24,32 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 Trung 
 S5 1,50 56 2 100 1 56 2 5 
 bình 
 Trung 
 S6 1,81 56 2 100 1 56 2 5 
 bình 
 S7 6,01 77 1 100 1 100 1 3 Tốt 
 Trung 
 S8 8,72 11 3 56 2 77 1 5 
 bình 
 Na SiO 
 2 3 7,52 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 0.4M 
 Na SiO 
 2 3 17,91 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 0.8M 
 H BO
 3 3 5,96 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 3% 
 Kết quả khảo nghiệm trên đây cho thấy, sol của muối silicat và axit HCl không có khả 
mẫu tẩm được lắng đọng silica bằng dung dịch năng phòng chống mối nhà, ngay cả ở công 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 107
 C«ng nghiÖp rõng 
thức có hàm lượng hóa chất lớn nhất, cụ thể là nghiên cứu gần đây, khi xử lý gỗ bằng silicate 
dung dịch Na2SiO3 1,6M (tương đương với theo các con đường khác nhau đều bổ sung các 
dung dịch Na2SiO3 20%). Hầu như không có hóa chất có hoạt tính chống sinh vật hại gỗ như 
sự khác biệt nào giữa gỗ tẩm lắng đọng silica các hợp chất của đồng và boron. 
và gỗ đối chứng. Mẫu tẩm các hóa chất đơn lẻ Na2SiO3 0,4 
 Kết quả này cũng đã từng xuất hiện trong M; Na2SiO3 0,8M; boric axit 3% bị mối phá 
nghiên cứu của Laurie James Cookson và đồng hoại rất mạnh sau khảo nghiệm. Như vậy, dung 
tác giả (2007), gỗ được lắng đọng silica bằng dịch muối silicat cũng không có vai trò gì trong 
con đường thủy phân TEOS (tetra- việc nâng cao hiệu lực phòng chống mối nhà. 
ethoxysilan). Kết quả nghiên cứu cho biết gỗ Kết quả tại bảng 1 cho thấy, các công thức 
được tẩm dung dịch sol 15% silica gần như bị hóa chất tẩm kết hợp giữa natri silicat và boric 
phá hoại hoàn toàn, khối lượng mẫu gỗ bị mối axit cho hiệu quả chống mối nhà được cải thiện 
sử dụng làm thức ăn lên đến hơn 80% so với rõ rệt. Hiệu lực chống mối tốt nhất là công 
mẫu đối chứng là trên 90%. Nguyên nhân của thức tẩm S7, các mẫu tẩm công thức S5, S6 và 
hiện tượng này là do silica có độ độc qua S8 bị mối xâm hại nhẹ, mặc dù lượng hóa chất 
đường miệng rất thấp với mối, được thể hiện thấm vào mẫu gỗ tẩm công thức S8 là lớn nhất. 
trong kết quả thử độ độc miệng trong nghiên Để làm rõ hơn mức độ phá hoại của mối đối 
cứu của Yamaguchi (2003). với mẫu khảo nghiệm, chỉ tiêu về tỷ lệ hao hụt 
 Do mẫu gỗ lắng đọng silica không có khả khối lượng mẫu gỗ do bị mối sử dụng làm thức 
năng phòng chống mối nhà nên trong các ăn được xem xét đánh giá. 
 Bảng 2: Tỷ lệ hao hụt khối lượng mẫu sau khảo nghiệm 
 Tỷ lệ hao hụt Tỷ lệ hao hụt 
 Công thức Công thức 
 khối lượngmẫu (%) khối lượngmẫu (%) 
 S1 - S5 5,28 
 S2 - S6 3,23 
 S3 - S7 0 
 S4 - S8 6,90 
 Đối chứng 78 Đối chứng 78 
Ghi chú: ký hiệu (-) phản ánh không thể xác định được phần khối lượng của mẫu còn lại do mối 
đã sử dụng gần như hoàn toàn mẫu làm nguồn thức ăn. 
 Mẫu gỗ của các công thức tẩm lắng động dung dịch tẩm có tác động làm giảm rõ rệt mức 
silica (từ S1 đến S4) bị mối sử dụng làm thức độ phá hoại của mối, và tỷ lệ hao hụt khối 
ăn rất mạnh, mẫu bị nát nên không thể xác lượng mẫu là không đáng kể so với đối chứng. 
định chính xác khối lượng còn lại. Đối với các 
 3.2. Hiệu lực phòng chống mối của gỗ xử lý 
công thức từ S5 đến S8, phần khối lượng mẫu có tác động rửa trôi 
bị mất mát không lớn và không chênh lệch 
 Mẫu gỗ khảo nghiệm trong phần này sau khi 
nhau nhiều. Như vậy, các công thức được xử lý xử lý hóa chất đã được tiến hành rửa trôi. Kết 
bằng natri silicat có thêm boric axit trong quả khảo nghiệm được thể hiện trong bảng 3. 
108 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 
 C«ng nghiÖp rõng 
 Bảng 3: Hiệu lực phòng chống mối của gỗ xử lý sau tác động rửa trôi 
 Điểm đánh giá mức độ xâm hại của mối 
 với mẫu khảo nghiệm Kết luận 
 Công thức Điểm về 
 X% Điểm Y% Điểm Z% Điểm tổng hiệu lực 
 hợp 
 Trung 
 S5 11 3 56 2 56 2 7 
 bình 
 Trung 
 S6 56 2 56 2 56 2 6 
 bình 
 S7 77 1 100 1 100 1 3 Tốt 
 S8 11 3 11 3 11 3 9 Kém 
 Kết quả khảo nghiệm với mối cho thấy, sau Bảng 4: Tỷ lệ hao hụt khối lượng mẫu 
khi chịu tác động rửa trôi, hiệu quả chống mối có tác động rửa trôi sau khảo nghiệm 
thể hiện bằng chỉ số điểm đánh giá không có 
 Tỷ lệ hao hụt 
nhiều khác biệt so với mẫu không tác động rửa Công thức 
 khối lượngmẫu (%) 
trôi. Các mẫu xử lý lắng đọng silica vẫn bị mối 
 S5 6,75 
phá hoại hoàn toàn. Các mẫu tẩm dung dịch có 
 9,95 
sự kết hợp silicat và boric axit ở cấp nồng độ S6 
lớn nhất bị phá hoại mạnh hơn so với mẫu S7 0 
không chịu tác động rửa trôi. Mẫu bị mối tấn S8 12,99 
công vào tâm, cũng như xung quanh diện tích Đối chứng 78 
trên bề mặt. Mẫu được xử lý bằng công thức có 
 Kết quả bảng 6 thể hiện mẫu gỗ sau rửa trôi bị 
tỷ lệ kết hợp là Na2SiO3 0,3M; Boric axit 2,5% 
gần như không chịu bất cứ tác động nào của mối phá hoại mạnh hơn so với mẫu không có 
mối, mặc dù vẫn bị mối tạo tiếp xúc, thể hiện tác động rửa trôi. Thực vậy, ở mẫu tẩm công 
qua lớp đất mỏng mà mối đắp lên khi di thức S6, mẫu sau rửa trôi bị mối sử dụng 
chuyển qua. Ở các công thức S5 và S6, mẫu khoảng 9,95% khối lượng làm nguồn thức ăn 
tẩm bị tấn công nhẹ. so với 3,23% ở mẫu không tác động rửa trôi. Ở 
Cũng như ở phần trước, bên cạnh chỉ số điểm mẫu tẩm công thức S8, phần khối lượng mà 
để đánh giá hiệu lực phòng chống mối, phần mối sử dụng làm nguồn thức ăn lên đến 
khối lượng mẫu sau thử cũng được thu thập để 12,99% so với 6,90% ở mẫu tẩm không tác 
so sánh phần khối lượng bị mối sử dụng làm động rửa trôi . Riêng đối với công thức tẩm S7, 
nguồn thức ăn so với đối chứng. tỷ lệ kết hợp của boric axit với Na2SiO3 cho 
 hiệu quả phòng chống mối hữu hiệu nhất. 
 (1) (2) 
 Ảnh mẫu sau khảo nghiệm: Mẫu xử lý (1), Mẫu đối chứng (2) 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 109
 C«ng nghiÖp rõng 
 IV. KẾT LUẬN hợp natri silicat 0,3M + boric axit 2,5% thể 
 hiện hiệu lực tốt nhất. 
 - Gỗ tẩm silicat hoặc lắng đọng silica không 
 có hiệu lực phòng chống mối nhà Coptotermes - Với các công thức xử lý có tác động rửa 
 formosanus Shiraki. Hầu hết mẫu tẩm đều bị trôi cho diễn biến kết quả về hiệu lực gần 
 mối phá hủy hoàn toàn. tương đương với mẫu thử không có tác động 
 rửa trôi nhưng phần khối lượng mẫu bị mối sử 
 - Sự kết hợp silicat với boric axit để xử lý 
 dụng làm nguồn thức ăn lớn hơn. 
 gỗ có khả năng nâng cao hiệu quả phòng 
 chống mối rõ rệt. Công thức xử lý với tỷ lệ kết 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 1. Antje Pfeffer và cộng sự (2011) Effects of water glass and DMDHEU treatment on the colonisation of wood by 
Aureobasidium pullulans, European journal of wood and wood products, 69, pp: 303-309. 
 2. George Chen (2009), Treatment of wood with polysilicic acid derived from sodium silicate for fulgal decay 
protection, Wood and Fiber science, 41(3), pp: 220 - 228. 
 3. Haruhiko Yamaguchi (2003), “Silicic acid: boric acid complexes as wood preservatives”, Wood science and 
technology, 37, pp:287-297. 
 4. Laurie James Cookson và đồng nghiệp (2007), The effectiveness of silica treatments against wood - boring 
invertebrates, Holzforschung, Vol 61, pp: 326 -322. 
 5. Mai C, Militz H (2004), “Modification of wood with silicon compounds. Inorganic silicon compounds and sol 
gel systems”. Wood science and technology, 37, 339 - 348. 
 EFFECTS ON RESISTANCE TO TERMITE OF WOOD TREATED 
 BY MEANS OF CONDENSATION OF SILICA, COMBINATION WITH MIXTURE OF SODIUM 
 SILICATE AND BORIC AXIT 
 Nguyen Thi Bich Ngoc, Nguyen Duy Vuong 
SUMMARY 
 Effects on resistance to termite Coptotermes formosanus Shiraki of wood from styrax tonkinensis tree species 
treated by means of condensation of silica in combination with solution of sodium silicate and boric acid were 
examined in laboratory conditions. The resistance to termite is assessed by comparing the state of the treated samples 
before and after being leached to see how they are damaged by termites. The findings showed that the wood samples 
treated alone with silica do not get resistance to termites. The samples treated with mixed solutions are similarly 
resistant to termites; however, the leached samples were damaged by termites more seriously than non leached ones. 
The most effective formula of exterminating termite preparations is the solutions of sodium silicate 0,3M mixed with 
boric acid 2, 5%. In every case the mixture of the two substances is more effective than the solutions of sodium silicate 
or boric acid separated. 
 Keywords: Boric Acid, Resistance to Termite, Sodium Silicate, Wood Treatment. 
 Người phản biện: PGS. TS. Trần Văn Chứ 
 110 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012