Đến với phần 2, bài viết tiếp tục giới thiệu nội dung của mục Biến bùn giấy thành nanocellulose bằng phương pháp hóa sinh và tính ứng dụng của cellulose vi khuẩn từ bùn giấy.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng giải pháp này ở quy mô thử nghiệm tại nhà máy giấy Thuận An (Bình Dương) và nhà máy giấy Khôi Nguyên (Bình Phước). Cellulose vi khuẩn thu được từ thủy phân và lên men bùn giấy đã được thu nhận và xay nhỏ rồi trộn vào bột giấy với tỷ lệ 10-20% để thu được giấy có chất lượng cải thiện đáng kể. Lí do là vì cellulose vi khuẩn có cấu trúc sợi nano 3D rất mịn nên giúp các sợi giấy bó chặt vào nhau hơn, tạo nên bề mặt giấy mịn, láng, cơ tính vượt trội.

Thách thức lớn nhất của nghiên cứu này là tìm điều kiện tối ưu của quá trình thủy phân đạt hiệu suất cao trong khi phải khống chế nồng độ muối trung hòa sau phản ứng, cũng như nồng độ acid thủy phân ban đầu để đảm bảo cho sự sinh trưởng của vi khuẩn.

Tính ứng dụng của cellulose vi khuẩn từ bùn giấy

Việc nhóm nghiên cứu thử nghiệm dùng cellulose vi khuẩn để làm phụ gia tăng cường chất liệu của giấy thành phẩm tại nhà máy Thuận An và Khôi Nguyên là một ví dụ của rất nhiều ứng dụng tiềm năng của sản phẩm này.

Cellulose vi khuẩn là dạng cellulose nano cấu trúc mạng lưới 3D không chứa các thành phần bao bọc phức tạp như lignocellulose thực vật. Để minh họa cho sự khác biệt này, ta có thể xem lignocellulose thực vật là những chùm dây đồng được bao bọc bởi rất nhiều lớp cách điện để tạo thành dây cáp điện, còn cellulose vi khuẩn là những sợi dây đồng nhỏ, mảnh, không có lớp bao bọc lignin và hemicellulose.

Cellulose vi khuẩn có cơ tính vô cùng mạnh mẽ, khả năng hấp phụ rất lớn, tốc độ sinh tổng hợp bởi vi khuẩn lớn gấp hàng trăm lần cellulose thực vật. Vì vậy, các ứng dụng tiềm năng khác của cellulose vi khuẩn lên men từ bùn giấy có thể kể đến là:

• Làm bao bì, vải nhân tạo, da nhân tạo.
• Làm chất mang trong các cấu trúc vật liệu nanocomposite nguồn gốc sinh học.
• Vật liệu công nghệ cao trong lĩnh vực điện tử, bán dẫn.
• Vật liệu sinh học trong y tế, mỹ phẩm, hóa chất.
• Tiền chất tạo nano cellulose tinh thể, là vật liệu sinh học cao cấp nhất được ứng dụng làm áo giáp chống đạn.

Kết thúc phần 2, bài viết đã  giới thiệu đầy đủ nội dung còn lại của mục biến bùn giấy thành nanocellulose bằng phương pháp hóa sinh là Cellulose vi khuẩn thu được từ thủy phân và lên men bùn giấy đã được thu nhận và xay nhỏ rồi trộn vào bột giấy với tỷ lệ 10-20% để thu được giấy có chất lượng cải thiện đáng kể. Lí do là vì cellulose vi khuẩn có cấu trúc sợi nano 3D rất mịn nên giúp các sợi giấy bó chặt vào nhau hơn, tạo nên bề mặt giấy mịn, láng, cơ tính vượt trội, tuy nhiên có thách thức là điều kiện tối ưu của quá trình thủy phân đạt hiệu suất cao trong khi phải khống chế nồng độ muối trung hòa sau phản ứng, cũng như nồng độ acid thủy phân ban đầu để đảm bảo cho sự sinh trưởng của vi khuẩn. Bên cạnh đó, bài viết cũng giới thiệu sơ bộ về tính ứng dụng của cellulose vi khuẩn từ bùn giấy như Làm bao bì, vải nhân tạo, da nhân tạo; Làm chất mang trong các cấu trúc vật liệu nanocomposite nguồn gốc sinh học; Vật liệu công nghệ cao trong lĩnh vực điện tử, bán dẫn; Vật liệu sinh học trong y tế, mỹ phẩm, hóa chất; Tiền chất tạo nano cellulose tinh thể, là vật liệu sinh học cao cấp nhất được ứng dụng làm áo giáp chống đạn.

https://vista.gov.vn/vi/startup/ban-tin-khoi-nghiep-doi-moi-sang-tao-2024/khoi-nghiep-doi-moi-sang-tao-so-17-2024-331.html