STEM sản xuất túi giấy từ thân cây chuối và dầu ăn

A. LỜI MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Đã từ lâu, cây chuối trở thành hình ảnh quen thuộc gắn liền với người dân
Việt Nam, cùng với cây tre, hình ảnh cây chuối đã tạo nên những nét văn hóa
mang bản sắc độc đáo của làng quê Việt. Bên cạnh đó, cây chuối còn mang lại
hiệu quả kinh tế, giúp nhiều hộ nông dân thoát đói, giảm nghèo. Tuy nhiên, hầu
hết các vựa chuối lớn ở Việt Nam đều chỉ thu hoạch và xuất khẩu quả chuối còn
các bộ phận khác của cây chuối như thân chuối, lá chuối,… thì chưa được sử
dụng hiệu quả. Không những thế còn phải tốn chi phí để thu gom và tiêu hủy, xử
lí chúng. Trong khi đó, thân chuối có chứa một lượng lớn xenlulozo có tiềm
năng lớn trong việc sản xuất bột giấy, cung cấp cho ngành công nghiệp giấy
Việt Nam.
Theo truyền thống, giấy được làm từ gỗ phụ thuộc vào tài nguyên
rừng. Kết quả là, một phần lớn các khu vực rừng bị phá hủy mỗi năm để đáp
ứng việc cung cấp bột gỗ. Hơn thế nữa, vấn đề rác thải nhựa và hạt vi nhựa đang
là vấn đề nhức nhối mang tính chất toàn cầu. Rác thải nhựa có thời gian phân
hủy trung bình lên đến từ 500 – 1000 năm. Hàng ngày, hàng giờ, rác thải nhựa
đã và đang tạo ra gánh nặng cho Trái Đất.
Nhằm góp phần bảo vệ rừng và sử dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm nông
nghiệp từ cây chuối, góp phần nâng cao thu nhập cho các hộ nông dân. Nhóm
chúng em đã nghiên cứu đề tài “ Định hướng sản xuất túi giấy chống thấm từ
thân cây chuối và dầu ăn đã qua sử dụng”.
2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
Với việc thực hiện đề tài này học sinh sẽ có hứng thú, đam mê hơn với
môn hóa học thực nghiệm. Vận dụng kiến thức đã học vào trong việc giải quyết
các vấn đề, nhu cầu cho xã hội nói chung và cho các hộ nông dân nói riêng.
Rèn luyện được nhiều kỹ năng như: kỹ năng làm việc nhóm; kỹ năng
thấu hiểu và sẻ chia; kỹ năng thu thập và xử lí dữ liệu; kỹ năng tư duy khoa học.
Vận dụng kiến thức đã học trong sách vở vào thực tiễn và cảm nhận sâu sắc hơn
được giá trị, ý nghĩa của việc chung tay cùng góp phần bảo vệ sự sống trên Trái
Đất.
Việc học tập hóa học ở chương trình phổ thông còn mang nặng lý thuyết
hàn lâm. Do đó, việc vận dụng kiến thức về bài học Xenlulozo để tạo ra sản
phẩm thực tế hữu ích, giúp nhóm nghiên cứu có thêm niềm đam mê và tìm tòi
khám phá khoa học.
Đề tài này vừa giúp sử dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm hữu cơ, vừa giải
quyết bài toán kinh tế cho các hộ nông dân nghèo trồng chuối. Mặt khác, thân
2
chuối được sử dụng như một nguồn nguyên liệu thân thiện với môi trường, là
nguyên liệu thô để làm giấy gói có khả năng bù đắp vật liệu bằng nhựa.
B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU
– Sản xuất giấy từ cây chuối như thế nào?
– Làm thế nào để tăng khả năng chống thấm của giấy từ thân cây chuối?
– Định hướng sản xuất túi từ mẫu giấy đã nghiên cứu theo nhu cầu sử dụng nào?
2. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
– Nghiên cứu và tạo ra giấy chống thấm nước từ thân cây chuối bằng việc quét
lên giấy một lớp dầu ăn đã qua sử dụng.
– Tạo ra các sản phẩm túi giấy từ vật liệu đã nghiên cứu.
– Nghiên cứu khả năng chịu lực và khả năng chống thấm của sản phẩm.
– Khảo sát nhu cầu của người sử dụng đối với sản phẩm.
3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
– Tạo ra sản phẩm túi giấy từ thân cây chuối.
– Sản phẩm giấy tạo ra có khả năng chống thấm nếu quét lên một lớp dầu ăn đã
qua sử dụng.
– Túi giấy tạo ra đáp ứng nhu cầu của người sử dụng về độ bền, tính thẩm mỹ và
có khả năng phân hủy.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
– Cây chuối thu thập ở khu vực phường Thạnh Lộc quận 12, Thành phố Hồ
Chí Minh.
– Khảo sát nhu cầu sử dụng túi giấy từ thân cây chuối, thay thế cho túi nilong
của học sinh trường Trung học cơ sở và Trung học phổ thông Đức Trí.
5. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Phòng thí nghiệm Hóa, Phòng R&D, trường THCS & THPT Đức Trí – Cơ sở 2
3
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu sử dụng một số phương pháp
sau:
– Phương pháp thực nghiệm
– Phương pháp đo đạc, thống kê số liệu thực nghiệm
– Phương pháp điều tra, khảo sát
– Phương pháp phỏng vấn – trả lời
C. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1. CÂY CHUỐI
1.1. Nguồn gốc và phân bố cây chuối
Tên thực vật của cây chuối là Musa
Paradisiaca, Musa Sapientum, Musa
Cavendishii và Musa Chinensis . Người ta
tìm thấy các chứng tích lịch sử về Chuối hóa
thạch được phát hiện vào thiên niên kỉ 1
trước Công nguyên ( TCN). Cây chuối đã
được trồng ở một số khu vực châu Phi như
Madagascar, kéo dài đến thế kỉ thứ 6 TCN.
Việc du nhập buôn bán của người Hồi giáo
Ả Rập suốt bờ biển phía đông châu Phi cho
đến phía bên kia bờ Đại Tây Dương. Đến
năm 650, quân đội Hồi Giáo đã mang giống
cây này sang Palestine và tiếp tục phát triển
chúng. Một số nơi bị cô lập ở Trung Đông đã
tiếp tục trồng và phát triển giống cây này cho
đến thời điểm Hồi Giáo ra đời. Đến thế kỉ
thứ 10, nhờ những con đường vận chuyển và buôn bán loại trái cây này sang khu
vực Bắc Phi và Tây Ban Nha.
Tại khu vực Đông Nam Á, có thể nói đây là quê hương đầu tiên của cây
Chuối. Thông qua di tích về khảo cổ học và môi trường cổ đã nghiên cứu tại
đầm lầy Kuk ở tỉnh Western Highlands, Papua New Guinea, cho thấy cây Chuối
đã xuất hiện khoảng năm 5000 TCN và chúng được thuần hóa tại cao nguyên
New Guinea. Ở một số nước khác như Philippines, Malaysia, Indonesia,…cây
chuối thường mọc theo bụi và phát triển rất tốt, sinh trưởng nhanh.
Ở Việt Nam, cây chuối phân bố rộng khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, đặc
biệt khu vực phía Nam và Miền Tây Nam Bộ.
1.2. Đặc điểm cấu tạo
* Rễ chuối:
Cây chuối có dạng rễ chùm, 2-5 rễ một chùm. Rễ có hệ thống rễ con phân
bố gần như phủ kín bề mặt. Rễ được hình thành, sinh trưởng và phát triển ở
4
phần thân ngầm ( củ chuối). Rễ chùm được chia làm 2 loại rễ ( rễ ngang và rễ
thẳng).
• Rễ ngang: mọc xung quanh củ chuối và phân bố ở lớp đất bề mặt. Bề
ngang rộng 2 – 3 cm, loại rễ này sinh trưởng khỏe, phân bố rộng. Rễ
ngang có chức năng hút chất dinh dưỡng, nước và khoáng chất.
• Rễ thẳng: mọc ở phía dưới củ Chuối thường dài 60 -70 cm. Tác dụng
chính là giúp cây đứng vững.
* Thân cây chuối:
• Thân thật ( thân ngầm, củ chuối)
Chuối thuộc loài cây thân thảo lớn nhất. Củ chuối có hình tròn dẹp và ngăn, khi
phát triển đầy đủ có thể rộng 30 cm. Phần bên ngoài xung quanh củ chuối, được
bao phủ bởi những vết sẹo từ bẹ lá. Củ chuối sống lâu năm, là cơ quan chủ yếu
dự trữ chất dinh dưỡng, đồng thời cũng là nơi
để rễ, lá, mầm và cuống hoa mọc ra. Do đó
củ chuối to, mập và nằm dưới mặt đất là cơ
sở để cây chuối sinh trưởng và phát triển tốt,
năng suất và chất lượng cao.
– Thân giả:
Thân chuối là thân giả, mọc lên trên mặt đất
với chiều dài có thể đạt đến 6 – 7 m. Thân giả
mọc lên từ thân thật ( củ chuối). Thân giả có
hình trụ, do nhiều bẹ lá lồng vào nhau tạo
thành.
Thân cây chứa các sợi có chất lượng thô
trong khi gân giữa của lá có thể tạo ra sợi
có sức mạnh và độ bền vượt trội nếu chúng
được xử lý chính xác.
• Thân giả chứa 12,1% lignin, 9,5% tro.
• Chỉ số độ bền kéo của giấy gói từ sợi chuối là 29,4 Nm/g
* Lá chuối
Lá chuối ra theo hình xoắn và có thể dài
tới 2,7 m và rộng tới 60cm. Mỗi tháng có
thể mọc ra 3 – 4 lá, lá chuối to, dày, màu
xanh đậm và bóng, thường được sử dụng
để gói thực phẩm thay thế túi nilong.
Lá chuối gồm 3 phần: Bẹ lá, cuống lá và
phiến lá.
5
*Hoa và quả chuối
Ngoài ra cây chuối còn có các bộ phận như:
hoa chuối, quả chuối là sản phẩm sinh sản của
cây chuối.
Quả chuối
Mỗi buồng có 3-20 nải, mỗi nải có tới 20 quả
nặng khoảng 30-50 kg.
Có nhiều vitamin B6, Vitamin C và Kali.
Hoa chuối
Hoa cái: có đế hoa rất phát triển, chiếm
2/3 chiều dài hoa. Chỉ có hoa cái là có thể hình thành quả. Hoa cái tập trung ở
phần gốc của chùm hoa. Mỗi cụm hoa cái phát triển hình thành một nải chuối
(nhánh chuối).
Hoa trung tính: có đế hoa kém phát triển, chiều dài bằng 1/2 chiều dài hoa, nhị
khá phát triển. Loại hoa này có số lượng ít, mọc ở giữa chùm hoa cái và hoa
đực. Các hoa này không hình thành quả.
Hoa đực: có nhị đực rất phát triển, dài hơn cả đầu nhụy. Đế hoa kém phát triển,
bằng 1/3 chiều dài hoa. Loại hoa này không hình thành quả, mọc tập trung ở
ngọn của chùm hoa.
Không chỉ cung cấp các chất dinh dưỡng phong phú, cây chuối còn cung
cấp cho chúng ta nhiều loại polyme khác nhau như cellulose, hemiaellulose,
pectin và lignin cung cấp các sợi có đặc tính cơ học mạnh (Manilal và Sony,
2011).

O2 Education gửi các thầy cô link download giáo án

SẢN XUAT GIẤY TỪ THÂN CÂY CHUỐI

Mời các thầy cô xem thêm giáo án STEM tại

Tổng hợp giáo án chủ đề STEM trong môn hóa học

Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa

STEM sản xuất túi giấy từ thân cây chuối và dầu ăn

STEM sản xuất túi giấy từ thân cây chuối và dầu ăn

Comments

Leave a Reply Cancel reply