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

A. LỜI MỞ ĐẦU

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”.

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

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

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?

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.

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.

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.

ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Phòng thí nghiệm Hóa, Phòng R&D, trường THCS & THPT Đức Trí – Cơ sở 2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu sử dụng một số phương pháp

– 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

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

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.

*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).

GIA SƯ THÔNG MINH 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 điều chế nước uống thần thánh SKKN Dạy học theo định hướng giáo dục STEM phần Hóa học hữu cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh→

NHỚ LẠI · ĐỐI CHIẾU · ÔN TẬP

Tự kiểm tra kiến thức

Các thẻ lấy từ nội dung bài học. Với câu điền khuyết, bấm vào dấu “…” để chọn cụm từ phù hợp; với thẻ nhớ lại, em tự đối chiếu và đánh giá.

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

Tự kiểm tra kiến thức

Bài viết cùng chủ đề

STEM chế tạo bình điện phân hóa học lớp 10

Tốc độ: từ quãng đường đến thời gian

STEM hóa học lớp 12 làm xà phòng từ dầu mỡ đã qua sử dụng

Tổng hợp tài liệu Thư Viện STEM STEAM