CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.3. COMPOSITE POLYPROYLENE/TRẤU
1.3.2.2. Các đặc tính đặc trưng của trấu
- Tuỳ theo từng loại mà trấu có chiều dài từ 5 - 10mm, chiều ngang bằng 1/2 - 1/3 chiều dài và dày 0.2mm.
- Góc nghỉ của trấu từ 35 - 500 tuỳ theo ẩm độ và điều kiện nhiệt độ môi trường. - Thành phần trấu thay đổi tùy theo giống lúa và có liên quan tới các điều kiện đất đai mà cây lúa được trồng.
- Tỉ lệ silica cao, sự liên kết chắt chẽ giữa silica và lignin làm cho trấu không chỉ chống lại sự hút nước và sự phân hủy của nấm mà cịn kháng cự lại lớp vỏ của nó. Độ ẩm cân bằng của trấu vẫn duy trì ở dưới 15% để chống lại sự thâm nhập của mối và nấm.
Bảng 1.5. Thành phần của trấu
Thành phần chủ yếu Tỷ lệ theo khối lượng (%)
Cellulose 32.24 Hemicelluloses 21.34 Lignin 21.44 Chất chiết 1.82 Nước 8.11 Tro khoáng 15.05
Thành phần hóa học của tro trong khống chất
SiO2 96.34 K2O 2.31 Fe2O3 0.2 Al2O3 0.41 Cao 0.41 Na2O 0.08 MgO 0.45 1.3.2.3. Ứng dụng a. Sử dụng làm chất đốt
Là hướng ứng dụng phổ biến và dễ làm nhất hiện nay. Trấu có khả năng cháy, sinh nhiệt rất tốt do thành phần có đến 75% là chất xơ. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu thì 1kg trấu đốt cháy sinh ra được 3400 Kcal bằng 1/3 năng lượng tạo ra từ dầu nhưng giá lại rẻ hơn 25 lần. Nguyên liệu trấu có các ưu điểm nổi bật khi được sử dụng làm chất đốt như: trấu sau khi xay luôn ở dạng rất khô nên rất dễ cháy, có hình dạng nhỏ, rời, tơi xốp, nhẹ nên rất dễ vận chuyển. Chính vì các lý do trên mà trấu được sử dụng làm chất đốt rất phổ biến. Trong sinh hoạt người dân thiết kế một dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt là trấu. Lị này có ưu điểm là lượng lửa cháy rất nóng và đều, giữ nhiệt tốt và lâu. Lò trấu hiện nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi
ở nông thôn.
Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi, trấu cũng được sử dụng rất thường xuyên. Thông thường trấu là chất đốt dùng cho việc nấu thức ăn nuôi cá hoặc lợn, nấu rượu và một lượng lớn trấu dùng nung gạch trong nghề sản xuất gạch tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long [22].
Hình 1.28. Lị chuyên nấu nướng bằng vỏ trấu
Trấu chỉ là chất đốt đơn thuần nên khơng có giá trị cao về kinh tế. Để biến trấu thành một chất đốt có giá trị kinh tế cao thì vỏ trấu nên qua công đoạn sơ chế để nâng cao giá trị của trấu. Hiện nay có một số công ty chế biến nén trấu thành củi trấu. Điển hình là trung tâm nghiên cứu Thực Nghiệm Đa Dạng Sinh Học Hòa An thuộc trường Đại học Cần Thơ, có trụ sở tại xã Hịa An, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang đã nghiên cứu sản xuất củi trấu cho các loại bếp gia đình và các loại bếp thơng dụng khác để sử dụng làm chất đốt. Cứ 1.5kg trấu cho ra 1kg củi trấu. Củi có đường kính 7.5cm, dài từ 0.5 – 1m. Củi cháy rất đượm và ít khói.
Hình 1.29. Củi trấu
b. Sử dụng nhiệt lượng của trấu sản xuất điện năng
Với khả năng đốt cháy mạnh và rẻ, có thể ứng dụng hơi nóng sinh ra khi đốt nóng khơng khí bằng trấu để làm quay tua bin phát điện. Theo tính tốn mỗi kg trấu có thể tạo ra được 0.125kW giờ điện và 4kW giờ nhiệt, tùy theo công nghệ. Ứng dụng này được áp dụng chế tạo máy phát điện loại nhỏ cho các khu vực vùng sâu vùng xa [22].
c. Sử dụng làm vật liệu xây dựng
Trấu nghiền mịn và có thể được trộn vào với các thành phần khác như mụn dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia và lưới sợi thủy tinh. Trọng lượng của vật liệu nhẹ hơn gạch xây thơng thường khoảng 50% và có tính cách âm, cách nhiệt và khơng thấm nước cao. Đây là vật liệu thích hợp với các vùng miền như miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu. Sau khi sử dụng có thể nghiền nát để tái chế lại. Hiện nay đã có cơng ty sản xuất thương mại loại vật liệu này ứng dụng vào thực tế [22].
d. Sử dụng tro trấu sản xuất oxyt silic
Tro của trấu sau khi đốt cháy có hơn 90% oxyt silic. Oxyt silic là chất được sử dụng khá nhiều trong lĩnh vực như xây dựng, thời trang, luyện thủy tinh... Vấn đề tận dụng oxyt silic trong vỏ trấu hiện đang rất được quan tâm, mục đích là thu được tối đa lượng silic với thời gian ngắn. Hiện nay đã có cơng trình nghiên cứu về trích ly oxyt silic bằng NaOH thành cơng mang lại hiệu quả kinh tế cao[22].
e. Một số ứng dụng khác của trấu
Không dừng lại ở các ứng dụng trên, vỏ trấu cịn có thể dùng làm thiết bị lọc nước, nhiệt (Hình 2.29), làm chất độn, giá thể trong công nghệ sản xuất meo giống, dùng đánh bong các vật thể bằng kim loại, tro trấu có thể dùng làm phân bón...
Hình 1.30. Aerogel cách nhiệt từ SiO2 của trấu
Hiện nay, trấu mới chỉ được sử dụng một phần để đun nấu, chăn nuôi, phần dư thừa còn lại thường được đổ xuống kênh rạch hoặc đốt gây ô nhiễm môi trường, làm chết cá, ách tắc dịng chảy, đặc biệt ở đồng bằng sơng Cửu Long, đồng bằng sơng Hồng.
Hình 1.31. Trấu đốt, thải ra sơng gây ô nhiễm môi trường
Để tận dụng tối đa nguyên liệu vỏ trấu và giảm thiểu việc thải trấu ra môi trường cần có những nghiên cứu để tạo những vật liệu mới nhằm góp phần tăng trưởng kinh tế và bảo vệ mơi trường. Một trong những nghiên cứu đó là nghiên cứu
chế tạo vật liệu composite từ trấu và nhựa polypropylene.