Độ bền, độ cứng, độ ổn định và khả năng co giãn (độ dẻo, độ dai) của gỗ là những đặc tính cơ học quan trọng của gỗ. Trong đó, độ cứng của gỗ là yếu tố quan trọng thể hiện khả năng chống chịu của sản phẩm trước nhiều yếu tố gây hại như sự va đập hằng ngày, nhiệt độ, độ ẩm, mối mọt… Qua bài viết sau đây, chúng ta hãy cùng Timber Phoenix khám phá sâu hơn về khái niệm độ cứng của gỗ là gì, bao gồm đặc điểm, vai trò và cách bảo quản để sản phẩm gỗ duy trì được hiệu suất sử dụng và kéo dài tuổi thọ.
Độ cứng của gỗ là gì? Đặc điểm, vai trò và cách bảo quản.
Giới thiệu về độ cứng của gỗ.
Tìm hiểu khái niệm gỗ là gì? Gỗ theo thuật ngữ Tiếng Anh là Wood, nhằm chỉ một loại nguyên liệu phổ biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm xây dựng nhà cửa hay các công trình kiến trúc, hoặc sản xuất đồ ngoại thất, nội thất, trang trí… Hiện nay trên thị trường ngành gỗ có 02 loại gỗ chính là gỗ tự nhiên và gỗ nhân tạo. Cả hai loại gỗ này đều có độ bền tốt và dễ gia công, giúp tạo ra những thành phẩm có vai trò quan trọng trong cuộc sống như sàn gỗ, bàn, ghế, tủ, giường… và nhiều sản phẩm khác.
Tìm hiểu khái niệm độ cứng của gỗ là gì? Độ cứng là một đặc tính cơ học quan trọng của gỗ, có thuật ngữ Tiếng Anh là Wood Hardness, đây là khái niệm nhằm chỉ khả năng chống lại sự biến dạng của gỗ khi chịu lực. Độ cứng của gỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thành phần hóa học của gỗ, cấu trúc của gỗ, độ ẩm của gỗ… Có nhiều phương pháp khác nhau để đánh giá độ cứng của gỗ, trong đó phổ biến nhất là phương pháp Janka hay còn gọi là Janka hardness test, được phát minh năm 1906 bởi nhà nghiên cứu người Áo tên là Gabriel Janka. Phương pháp này sử dụng một quả bóng thép có đường kính 12,7 mm để tác động lên bề mặt gỗ. Lực cần thiết để làm lõm quả bóng một khoảng 0,25 mm được gọi là độ cứng Janka của gỗ.
Có thể nói, độ cứng của gỗ có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn loại gỗ phù hợp cho các ứng dụng khác nhau. Ví dụ, gỗ có độ cứng cao thường được sử dụng cho các ứng dụng cần độ khả năng chịu lực, chịu tải cao, như xây dựng, kiến trúc, sản xuất đồ nội thất, đồ ngoại thất…
Yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của gỗ.
Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ cứng của gỗ? Độ cứng của gỗ bị ảnh hưởng bởi yếu tố quan trọng như là thành phần hoá học và cấu trúc của gỗ, cũng như điều kiện môi trường. Cụ thể như sau:
- Thành phần hóa học của gỗ: Gỗ có thành phần hóa học chủ yếu là Cellulose, Hemicellulose và Lignin. Lignin là thành phần chính quyết định độ cứng của gỗ. Lignin là một loại Polymer có cấu trúc phức tạp, có khả năng liên kết các sợi Cellulose với nhau, tạo nên độ cứng cho gỗ.
- Cấu trúc của gỗ: Gỗ có cấu trúc dạng sợi. Độ cứng của gỗ phụ thuộc vào độ dài và mật độ của các sợi gỗ. Cụ thể khi sợi gỗ càng dài và mật độ càng cao thì độ cứng của gỗ càng lớn.
- Độ ẩm của gỗ: Gỗ có độ ẩm cao thì độ cứng thấp hơn so với gỗ có độ ẩm thấp. Lý do là khi gỗ có độ ẩm cao, các phân tử nước sẽ xâm nhập vào giữa các sợi gỗ, làm giảm độ liên kết giữa các sợi gỗ, dẫn đến giảm độ cứng của gỗ.
Ngoài ra, độ cứng của gỗ cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như:
- Tuổi thọ của gỗ: Những cây có thời gian sinh trưởng lâu, hay còn gọi là gỗ già thường có độ cứng cao hơn so với các cây gỗ non. Bên cạnh đó, độ cứng còn phụ thuộc vào điều kiện sinh trưởng của cây, gây gỗ sinh trưởng trong điều kiện tốt thường có độ cứng cao hơn cây gỗ sinh trưởng trong điều kiện kém hơn.
- Loại cây gỗ: Tuỳ thuộc vào từng loại gỗ khác nhau mà chúng sẽ có độ cứng khác nhau. Bởi vì đặc tính này, mà người ta đã chia thành hai nhóm là cây gỗ cứng và cây gỗ mềm. Chẳng hạn, gỗ Sồi (nhóm gỗ cứng) thường có độ cứng cao hơn so với gỗ Thông (nhóm gỗ mềm).
- Nhiệt độ và độ ẩm: Điều kiện môi trường, như nhiệt độ và độ ẩm đóng vai trò quan trọng đối với độ cứng của gỗ. Cụ thể, gỗ quá ẩm có thể trở nên mềm mại và dễ biến dạng, trong khi gỗ quá khô có thể trở nên giòn và dễ nứt nẻ. Do đó, việc kiểm soát độ ẩm trong quá trình sản xuất cũng như sử dụng là điều quan trọng giúp bảo đảm độ cứng và sự ổn định của gỗ.
- Phương pháp gia công: Phương pháp chế biến và gia công gỗ cũng ảnh hưởng đến độ cứng của gỗ. Một số phương pháp gia công có thể làm thay đổi cấu trúc, thành phần hoá học của gỗ, hoặc tạo ra những khuyết tật trên bề mặt gỗ như cưa xẻ, tẩm sấy, sơn phủ…
- Tần suất sử dụng: Tần suất sử dụng cũng góp phần tác động đến độ cứng của gỗ. Ví dụ, khi gỗ được sử dụng thường xuyên, phải chịu lực cao trong thời gian dài cũng có thể làm suy giảm độ cứng, dẫn đến gãy, nứt.
- Sinh vật gây hại: Các sinh vật gây hại trong môi trường như nấm mốc, mối mọt và một số loại côn trùng khác có khả năng ăn mòn gỗ, khiến cấu trúc gỗ bị yếu đi, làm suy giảm độ cứng của sản phẩm.
Cuối cùng, nhằm đảm bảo sản phẩm luôn ổn định và đạt hiệu suất tối ưu, thì việc chúng ta hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của gỗ như là loài cây, đặc tính, cũng như các phương pháp gia công và bảo quản có vai trò quan trọng giúp duy trì vẻ đẹp và kéo dài kéo dài tuổi thọ của sản phẩm.
Xem thêm: Tác nhân gây hại cho gỗ là gì? Các tác nhân gây hại phổ biến.
Lợi ích khi sử dụng sản phẩm gỗ có độ cứng cao.
Sử dụng sản phẩm gỗ có độ cứng cao mang đến lợi ích gì? Tuỳ thuộc vào từng ứng dụng và mục đích, mà việc chúng ta biết cách lựa chọn gỗ có độ cứng cao có thể mang lại một loạt lợi ích quan trọng. Cụ thể như sau:
- Độ bền cao: Sản phẩm gỗ có độ cứng cao có khả năng chịu lực tốt, chống lại sự biến dạng và hư hỏng. Điều này giúp sản phẩm có tuổi thọ cao hơn, ít cần bảo dưỡng.
- Khả năng chịu tải: Sản phẩm gỗ có độ cứng cao có thể chịu được tải trọng lớn mà không bị biến dạng. Điều này rất cần thiết cho các ứng dụng cần chịu lực lớn, như sàn nhà, cầu thang…
- Độ ổn định cao: Sản phẩm gỗ có độ cứng cao có khả năng giữ được hình dạng và kích thước ổn định trong thời gian dài. Điều này giúp sản phẩm không bị cong vênh, co ngót khi gặp các tác động tiêu cực của môi trường như độ ẩm, nhiệt độ…
- Độ an toàn cao: Sản phẩm gỗ có độ cứng cao có khả năng chịu được các tác động đột ngột, như va đập, rơi vỡ. Điều này giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
- Tính thẩm mỹ cao: Sản phẩm gỗ có độ cứng cao thường được làm bằng các loại gỗ quý, với màu sắc và vân gỗ đặc biệt. Đồng thời có thể được gia công, chạm trổ với nhiều chi tiết, hoa văn khác nhau… giúp tạo nên những sản phẩm có tính thẩm mỹ cao. (Tìm hiểu màu sắc của gỗ là gì?).
- Tính cách âm và nhiệt: Sản phẩm gỗ với độ cứng cao thường đi kèm với khả năng cách âm và cách nhiệt tốt, giúp tạo ra một môi trường sống và làm việc thoải mái. Điều này không chỉ tạo ra không gian yên tĩnh cho người sử dụng mà còn giúp giảm tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả.
- Chống sinh vật gây hại: Các loại gỗ quý không chỉ có độ cứng mà còn sở hữu mùi hương đặc biệt, giúp ngăn chặn sự tấn công của mối mọt và nấm mốc. Điều này giúp gia tăng độ bền của sản phẩm, hạn chế công sức bảo dưỡng và chi phí sửa chữa.
Như vậy với những lợi ích kể trên, việc chúng ta lựa chọn và sử dụng các loại gỗ có độ cứng cao không chỉ mang đến các sản phẩm đẹp, bền vững và an toàn cho người sử dụng mà còn tiết kiệm nhiều thời gian, công sức và tiền bạc.
Xem thêm: Tính thẩm mỹ của gỗ là gì? Các đặc điểm thẩm mỹ của gỗ phổ biến.
Các phương pháp làm tăng độ cứng của gỗ.
Có những phương pháp nào giúp tăng cường độ cứng của sản phẩm gỗ? Bên cạnh việc lựa chọn loại gỗ có độ cứng tự nhiên cao, chúng ta còn có thể áp dụng một số phương pháp phổ biến như là tẩm bảo vệ, sấy gỗ, thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ… Tất cả đều có thể giúp tăng cường độ cứng cho các sản phẩm gỗ.
Một số phương pháp giúp tăng cường độ cứng của sản phẩm gỗ chi tiết như sau:
- Kỹ thuật sấy gỗ: Sấy gỗ không phải là một giải pháp mới nhưng rất hiệu quả trong việc tăng độ cứng của gỗ. Quá trình sấy sẽ giúp loại bỏ độ ẩm bên trong gỗ, hạn chế sự cong vênh, co ngót và làm tăng khả năng chịu lực.
- Tẩm bảo vệ: Tẩm bảo vệ là một phương pháp quan trọng để gia tăng độ cứng của gỗ. Quá trình này liên quan đến việc tẩm các chất bảo vệ cho gỗ, như là chất chống ẩm, chất chống tia UV, chất cách nhiệt, chất chống mối mọt… và nhiều tác nhân gây hại khác. Bằng cách này, gỗ sẽ có khả năng chống chịu tốt hơn trước các yếu tố môi trường.
- Sơn phủ: Ngoài tẩm bảo vệ, sơn phủ cũng một biện pháp hiệu quả giúp làm tăng độ cứng của gỗ. Quá trình sơn phủ thường bao gồm chống thấm, chống nước, chống cháy… giúp bảo vệ gỗ tránh khỏi sự xâm nhập của nước, nhiệt độ và các yếu tố khác. Điều này không chỉ giúp gia tăng độ cứng của gỗ mà giúp chúng phù hợp sử dụng trong điều kiện môi trường ẩm ướt, khô hạn. Ví dụ: sàn gỗ cho hồ bơi, phòng xông hơi gỗ… (Tìm hiểu sơn phủ gỗ là gì?).
- Thường xuyên chăm sóc: Trong quá trình sử dụng, chúng ta cần phải thường xuyên chăm sóc sản phẩm nhằm ngăn chặn sự xâm nhập của bụi bẩn và chất tác nhân khác. Điều này giữ cho bề mặt của gỗ luôn trong tình trạng tốt nhất và kịp thời phát hiện những dấu hiệu bất thường.
- Bảo trì sản phẩm định kỳ: Lên lịch bảo trì các sản phẩm gỗ định kỳ mỗi năm từ 1 – 2 lần là yếu tố quan trọng giúp giữ cho độ cứng của gỗ ổn định. Trong quá trình bảo trì, chúng ta nên tiến hành kiểm tra tổng thể, làm mới, sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết nếu cần thiết. Điều này sẽ giúp duy trì sản phẩm gỗ luôn ở trong tình trạng tốt nhất.
- Kiểm soát môi trường: Ngoài ra, cũng không nên bỏ qua công tác kiểm soát môi trường sử dụng, nhằm giữ cho độ ẩm và nhiệt độ luôn ở trong tình trạng ổn định, giúp ngăn chặn những tác động tiêu cực gây ra bởi thời tiết thay đổi thất thường như ẩm mốc, mối mọt. (Tìm hiểu tác nhân gây hại cho gỗ là gì?).
Tóm lại, bằng cách áp dụng những phương pháp như sấy gỗ, tẩm bảo vệ, sơn phủ, thường xuyên chăm sóc và bảo trì… chúng ta không chỉ giúp tăng cường độ cứng của gỗ mà còn kịp thời xử lý những dấu hiệu bất thường và giữ cho sản phẩm luôn trong tình trạng tốt nhất qua thời gian.
Xem thêm: Những điều cần lưu ý khi sử dụng các sản phẩm gỗ.
Các loại gỗ tự nhiên có độ cứng cao.
Đâu là những loại gỗ tự nhiên sở hữu độ cứng cao phổ biến? Từ rất lâu, con người đã biết tận dụng độ cứng tự nhiên của gỗ trong việc xây dựng nên các công trình, kiến trúc, nhà cửa và nội thất… không chỉ đẹp và còn bền vững qua thời gian.
Chúng ta hãy cùng điểm qua một số loại gỗ tự nhiên sở hữu độ cứng cao như sau:
- Gỗ Gõ (Afzelia Xylocarpa): Gỗ Gõ là loại gỗ cứng nhất trong các loại gỗ tự nhiên. Độ cứng cao giúp gỗ Gõ có khả năng chịu lực tốt, chống va đập mạnh và chống mài mòn hiệu quả. Do đó, gỗ Gõ thường được sử dụng cho các ứng dụng cần độ bền cao, như làm sàn nhà, cầu thang, đồ nội thất cao cấp…
- Gỗ Sưa (Dalbergia Odorifera): Gỗ Sưa, với đặc tính mềm mại và màu sắc ấn tượng, là một trong những loại gỗ có độ cứng cao. Điều này giúp gỗ Sưa có khả năng chống mài mòn tốt, đồng thời duy trì được bề mặt luôn mịn màng sau thời gian dài sử dụng.
- Gỗ Trắc (Dalbergia Cochinchinensis): Trắc là một loại gỗ quý phổ biến trong lĩnh vực sản xuất đồ ngoại thất, nội thất và trang trí nhờ có độ cứng cao. Không những vậy, gỗ Trắc còn có màu sắc độc đáo và kết cấu vững chắc, giúp mang lại vẻ đẹp tinh tế và bền bỉ cho các công trình theo thời gian.
- Gỗ Lim (Tali): Gỗ Lim nổi tiếng với độ cứng và độ ổn định, làm cho nó trở thành một nguồn nguyên liệu lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu lực và chịu tải. Bên cạnh đó, gỗ Lim còn sở hữu bề mặt mịn màng và vân gỗ đẹp, cùng với độ bóng đẹp tạo nên sự sang trọng cho các sản phẩm gỗ. (Tìm hiểu độ bóng của gỗ là gì?).
- Gỗ Mun (Ebony): Gỗ Mun hay Ebony, nổi bật với màu đen đặc trưng, được xem là một trong những loại gỗ có độ cứng cao nhất trên thế giới. Chính nhờ vào độ ổn định, sự chắc chắn đã khiến cho gỗ Mun trở thành nguyên liệu phổ biến trong việc chế tác đồ mỹ nghệ và trang sức cao cấp.
- Gỗ Giá Tỵ (Teak): Gỗ Giá Tỵ không chỉ nổi tiếng với vẻ ngoại hình sang trọng mà còn với độ cứng và khả năng chống nước tốt. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến để sản xuất đồ nội thất, ngoại thất, đặc biệt là trong môi trường có ảnh hưởng của thời tiết.
- Gỗ Óc Chó (Walnut): Gỗ Óc Chó được liệt kê trong danh sách các loại gỗ cứng nhất. Độ cứng cao giúp gỗ Óc Chó có khả năng chịu lực tốt, chống va đập mạnh và chống mài mòn. Ngoài ra, gỗ Óc Chó còn có màu sắc đẹp, vân gỗ tự nhiên ấn tượng, nên thường được sử dụng để làm đồ nội thất cao cấp, sàn nhà…
- Gỗ Tần Bì (Ash): Gỗ Tần Bì cũng được liệt kê trong danh sách các loại gỗ cứng nhất. Độ cứng cao giúp gỗ Tần Bì có khả năng chịu lực tốt, chống va đập mạnh và chống mài mòn. Ngoài ra, gỗ Tần Bì còn có trọng lượng nhẹ, dễ gia công, nên thường được sử dụng để làm đồ nội thất, dụng cụ thể thao…
Ngoài ra, theo bảng xếp hạng độ cứng Janka (Janka Hardness Test), chúng ta có danh sách các loại gỗ cứng nhất thế giới sau đây:
- Australian Buloke: 5,060 lbf
- Schinopsis Brasiliensis: 4,800 lbf
- Schinopsis Balansae: 4,570 lbf
- Lignum Vitae: 4,500 lbf
- Brazilian Tiger Mahogany: 3,840 lbf
- Snakewood: 3,800 lbf
- Brazilian Olivewood: 3,700 lbf
- Brazilian Ebony: 3,700 lbf
- Brazilian Walnut: 3,684 lbf
- African Pearwood: 3,680 lbf
- Grey Ironbark: 3,664 lbf
Có thể thấy, trong danh sách nhiều loại gỗ có xuất xứ từ Brazil, đây là câu trả lời cho câu hỏi vì sao Brazil là nguồn cung cấp gỗ quan trọng trên thế giới. Đồng thời, vì sao mà tình trạng phá rừng ở Brazil trở nên ngày càng nghiêm trọng. Mặc dù khi chúng ta lựa chọn được loại gỗ tự nhiên sở hữu độ cứng cao không chỉ mang lại tính thẩm mỹ mà còn đảm bảo độ bền và sự ổn định cho sản phẩm. Nhưng cũng cần nâng cao ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên để có thể phát triển một cách bền vững.
Xem thêm: Sử dụng gỗ tự nhiên có phải là phá hoại môi trường?
Kết luận.
Thông qua sự tìm hiểu độ cứng của gỗ là gì, kể từ khái niệm cho đến đặc điểm, vai trò và cách bảo quản, mà Timber Phoenix đã trình bày ở trên. Hy vọng bạn đã nhận ra độ cứng của gỗ là một trong những yếu tố quyết định đến tính thẩm mỹ, độ bền, hiệu suất sử dụng và tuổi thọ của sản phẩm. Việc sử dụng những sản phẩm gỗ có độ cứng cao không chỉ giúp nâng cao vẻ đẹp của các công trình xây dựng, phòng khách, phòng ngủ hoặc nơi làm việc… mà còn giúp mọi hoạt động của chúng ta trở nên thoải mái và an toàn hơn.
