Sản xuất giấy từ vỏ sầu riêng

Nhóm học sinh với nghiên cứu sản xuất giấy từ vỏ sầu riêng

Giấy từ vỏ sầu riêng có mùi thơm tự nhiên, dai, bền, có thể thay thế gỗ trong quy trình sản xuất giấy là ý tưởng của nhóm học sinh Trường THCS Lý Thánh Tông, Quận 8, TPHCM.

Giấy có mùi thơm của sầu riêng

Nhóm tác giả gồm: Tô Đinh Hồng Phúc, Lại Huỳnh Nhất Thống, Nguyễn Ngọc Bích Hân, là học sinh Trường THCS Lý Thánh Tông. Sản phẩm giấy từ vỏ sầu riêng vừa được nhóm hoàn thiện và gửi đến cuộc thi Đổi mới sáng tạo và Khởi nghiệp TPHCM (I-Star 2023). I-Star là giải thưởng thường niên do UBND TPHCM chủ trì. Năm 2023 là năm thứ sáu Giải thưởng I-Star được tổ chức.

Theo nhóm tác giả, số liệu từ Bộ NN&PTNT cho thấy cả nước có khoảng 100.000 ha sầu riêng, sản lượng 1,3 triệu tấn mỗi năm. Sầu riêng là một loại quả có nhiều chất dinh dưỡng, không chỉ riêng phần thịt, phần hạt mà cả phần vỏ cũng có rất nhiều công dụng.

Nhưng quả sầu riêng chỉ có 30% là có thể ăn được, phần còn lại được coi là chất thải như hạt, vỏ. Trong khi với đặc tính xơ, vỏ sầu riêng có thể là nguyên liệu để làm phân hữu cơ, than…

Hồng Phúc cho biết, thông thường giấy chủ yếu được làm từ gỗ, gây tổn hại đến môi trường. Trong khi đó, vỏ sầu riêng là nguyên liệu bỏ đi sau khi ăn quả, rất lãng phí.

Nhóm muốn tận dụng vỏ sầu riêng nên đã tìm hiểu các nghiên cứu trước đó về loại quả này. Các nghiên cứu cho thấy, trong vỏ sầu riêng chứa 60 - 70% cellulose, tương đương so với các loại gỗ tạp hiện nay. Vỏ sầu riêng lại có mùi thơm nên rất thích hợp để làm giấy.

Bích Hân chia sẻ, ý tưởng làm giấy từ vỏ sầu riêng xuất phát từ con số nêu trên mà nhóm tìm hiểu được. “Việt Nam chưa có một đề tài nào nghiên cứu sản xuất giấy và bột giấy từ vỏ quả sầu riêng. Trong khi nguyên liệu làm giấy từ gỗ sẽ ngày càng cạn kiệt, xu hướng sử dụng nguyên liệu sinh học từ các loại rác thải bỏ được thế giới đón nhận. Tạo ra giấy từ vỏ sầu riêng cũng sẽ nâng cao giá trị của loại quả này”, Hân nói.

Nguyên liệu để nghiên cứu không khó kiếm, nhóm xin vỏ sầu riêng ở những cửa hàng trái cây về rồi tự sơ chế để thực hiện nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của nhà trường. Vỏ sầu riêng được rửa sạch, cắt nhỏ và phơi nắng. Những hôm không có nắng, các bạn đã dùng máy sấy khô để tạo độ giòn cho nguyên liệu.

Hồng Phúc cho biết, nguyên liệu vỏ sầu riêng được cắt vụn, phơi, sấy rồi ngâm 1 tiếng trong dung dịch Natri Hydroxit (NaOH). Đem nguyên liệu đi nấu rồi rửa, phơi và sấy khô sau đó nghiền nhỏ, tẩy màu để thành bột giấy thành phẩm.

Qua nhiều thí nghiệm, các điều kiện tối ưu cho quy trình nấu nguyên liệu từ vỏ quả sầu riêng để sản xuất bột giấy thành phẩm là ở nhiệt độ 160 độ C, thời gian 180 phút, nồng độ NaOH sử dụng 5% so với khối lượng khô tuyệt đối.

Từ bột giấy thành phẩm, nhóm phối trộn với phụ gia rồi đem ép, phơi sấy khô để tạo giấy thành phẩm. Điều kiện tối ưu để sản xuất giấy gói chống thấm là tỉ lệ bột giấy thành phẩm 30% và 70% bột giấy chất lượng cao cùng một số phụ gia với khối lượng 75 g/m2. Nếu sản xuất giấy bìa thì sử dụng một số phụ gia với khối lượng 280 g/m2.

Sẽ làm giấy từ vỏ bưởi, cam

Nhóm mất khoảng 4 ngày để hoàn thành toàn bộ quy trình này. Sản phẩm có độ bóng, mùi thơm của vỏ sầu riêng và khả năng phân hủy nhanh hơn do ít hàm lượng các chất kết dính trong giấy. Sản phẩm có thể làm bìa vở, thiệp hoặc các vật dụng văn phòng phẩm khác.

Nhóm dự tính chào hàng tại các cơ sở văn phòng phẩm với giá 2.000 đồng mỗi tờ khổ A4. Nhóm mong muốn nhận được sự hỗ trợ của doanh nghiệp để sản xuất thử nghiệm, giúp đánh giá chất lượng giấy đầu ra, kiểm chứng tính khả thi của dự án.

ThS Phan Duy Hiệp, giáo viên sinh học, Trường THCS Lý Thánh Tông đánh giá nhóm học sinh đã tiếp cận vấn đề mang tính ứng dụng, giải quyết nguồn phụ phẩm của nông nghiệp.

Các công đoạn từ tìm nguyên liệu, tạo quy trình làm giấy đến thành phẩm cuối cùng... được nhóm thực hiện cho thấy sự chịu khó trong nghiên cứu, đức tính quan trọng của người làm khoa học.

Điều quan trọng nhất trong sản phẩm này là công thức sử dụng chất phụ gia để tạo nguyên liệu giấy có độ bóng đẹp, chất lượng tương đương giấy hiện hành. Nhóm cần có sự tư vấn của các chuyên gia ngành giấy để có công thức phối trộn tối ưu nhất.

Trên thực tế bột giấy được sản xuất từ nhiều nguyên liệu như: Gỗ, sợi bông (dính hột), giấy tái sinh, vải và rơm, rạ, cỏ, lanh, gai, đay, bã mía... bằng phương pháp cơ học, hóa học và phương pháp nửa hóa học.

Bích Hân cho biết, để đa dạng hóa nguồn nguyên liệu, nhóm dự tính tiếp tục phát triển dự án theo hướng làm các sản phẩm giấy từ vỏ bưởi, vỏ cam... Quy trình công nghệ để tạo ra giấy từ các loại vỏ này sẽ tương tự như với vỏ sầu riêng, tuy nhiên khó khăn nhất là nguồn nguyên liệu không tập trung, khó thu gom số lượng lớn nên việc sản xuất sẽ khó liên tục.

“Nếu được nghiên cứu bài bản, chuyên sâu, quy trình làm giấy từ vỏ trái cây của chúng em có thể được triển khai khi kết hợp với các nhà máy sản xuất nước trái cây tươi, nhà máy sơ chế hoa quả, cơ sở sản xuất trái cây đóng hộp… là những nơi có nguồn nguyên liệu vỏ trái cây ổn định, số lượng lớn.

 

Để ứng dụng ở quy mô này thì quy trình sẽ cần được nghiên cứu sâu hơn, tối ưu thành phần nguyên liệu là vỏ trái cây và cân đối tỉ lệ phụ gia đảm bảo tính năng của giấy nhưng vẫn tạo ra sản phẩm giấy khác biệt trên thị trường”, Hồng Phúc chia sẻ.

Nguồn: giaoducthoidai.vn