Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến gỗ hiện nay phụ thuộc phần lớn vào các loại keo dán gốc formaldehyde tổng hợp từ dầu mỏ như urê-formaldehyde, phenol-formaldehyde hay melamin-formaldehyde. Mặc dù mang lại hiệu quả kết dính cao, các hệ keo truyền thống này phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi độc hại, đe dọa sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường. Việc nghiên cứu phát triển các hệ keo dán gỗ sinh học từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên có khả năng tái tạo như tinh bột, xenlulo và protein thực vật là một định hướng cấp thiết nhằm hướng tới phát triển bền vững và kinh tế tuần hoàn.

Tuy nhiên, các chất kết dính từ sinh khối tự nhiên thường bộc lộ những nhược điểm cố hữu như độ bền bám dính kém, tính kháng nước thấp và dễ bị vi khuẩn, nấm mốc phân hủy sinh học trong điều kiện môi trường thực tế. Để khắc phục các hạn chế này, việc tạo mạng lưới liên kết ngang nhằm biến tính polyme tự nhiên, cải thiện tính chất cơ học và độ bền nhiệt là yêu cầu then chốt. Hạt mít—đặc biệt là giống mít thái lá bàng phổ biến tại khu vực miền Nam và miền Tây Nam Bộ Việt Nam—là một nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào nhưng phần lớn bị thải bỏ. Hạt mít chứa hàm lượng tinh bột cao (chiếm khoảng 81,52%), tạo thành nguồn nguyên liệu sinh học tiềm năng để chiết xuất tinh bột và tổng hợp vật liệu hydrogel dán gỗ thân thiện với môi trường khi kết hợp với axit tannic.

Căn cứ vào nhiệm vụ khóa luận tốt nghiệp được giao, đề tài tập trung giải quyết ba nội dung chính sau:

  1. Nghiên cứu chiết xuất tinh bột từ hạt mít sử dụng dung môi thân thiện môi trường.
  2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu hydrogel dựa trên tinh bột chiết xuất được.
  3. Đánh giá các đặc tính hóa lý và khả năng ứng dụng của vật liệu hydrogel chế tạo được.
  • Đối tượng nghiên cứu: Tinh bột chiết xuất từ hạt mít thái lá bàng, axit tannic thương mại, vật liệu hydrogel tổ hợp từ tinh bột và axit tannic, cùng mối liên kết dán trên chất nền gỗ.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Không gian: Các thí nghiệm chiết xuất, chế tạo và đo đạc cơ lý hóa được thực hiện tại Bộ môn Công nghệ Vật liệu – Khoa Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh và Trung tâm Nghiên cứu Triển khai – Khu Công nghệ Cao TP. Hồ Chí Minh.
    • Thời gian: Đề tài được triển khai và hoàn thành trong giai đoạn khóa học 2020 – 2024, bảo vệ vào tháng 09 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và mô hình tương tác

Đề tài vận dụng lý thuyết hóa lý về polyme tự nhiên và mạng lưới hydrogel ba chiều:

  • Cấu trúc tinh bột: Tinh bột là polysaccarit có công thức phân tử $(C_6H_{10}O_5)_n$, cấu tạo từ hai thành phần chính: amylose (polyme mạch thẳng liên kết $\alpha$-D-(1,4)-glycozit, chiếm 20–30%, khối lượng phân tử khoảng $0,1\text{–}1 \times 10^6\text{ g/mol}$) và amylopectin (polyme phân nhánh với liên kết mạch chính $\alpha$-D-(1,4) và các điểm phân nhánh $\alpha$-D-(1,6), chiếm 70–80%, khối lượng phân tử khoảng $200\text{–}700 \times 10^6\text{ g/mol}$). Các quá trình chuyển pha đặc trưng bao gồm trương nở, hồ hóa (gelatinization), thoái hóa (retrogradation) và chuyển dịch trạng thái thủy tinh ($T_g$).
  • Đặc tính của axit tannic: Axit tannic là một polyphenol tự nhiên có công thức hóa học $C_{76}H_{52}O_{46}$, khối lượng phân tử $1701,19\text{ g/mol}$, tỷ trọng $2,12\text{ g/cm}^3$, nhiệt độ phân hủy trên 200°C và hằng số phân ly axit $pK_a \approx 6$. Cấu trúc gồm nhiều nhóm phenolic hydroxyl (catechol và gallol) gắn vào khung glucose trung tâm, cho phép hình thành mạng lưới liên kết hydro dày đặc và tương tác kỵ nước với chuỗi polyme sinh học.
  • Cơ chế tạo màng hydrogel: Phản ứng phối trộn hồ hóa giữa tinh bột và axit tannic tạo ra mạng lưới liên kết vật lý/hóa học ba chiều (3D). Các nhóm phenolic hydroxyl của axit tannic đóng vai trò là tác nhân khâu mạch, tạo liên kết hydro liên phân tử với nhóm hydroxyl tự do của tinh bột, đồng thời gia tăng khả năng bám dính vào bề mặt xơ sợi gỗ giàu xenlulo và lignin.

Phương pháp nghiên cứu và thiết bị thực nghiệm

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệm kết hợp các kỹ thuật phân tích hiện đại nhằm khảo sát vi cấu trúc, thành phần hóa học, độ bền nhiệt và tính chất cơ học của vật liệu:

  • Chiết xuất tinh bột: Phương pháp phân tách cơ học kết hợp lắng gạn trong dung môi thân thiện môi trường (nước cất).
  • Tổng hợp keo hydrogel: Quá trình hồ hóa và phối trộn phản ứng có gia nhiệt và khuấy trộn cơ học.
  • Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM): Thiết bị FE-SEM S-4800 HITACHI dùng để quan sát hình thái vi cấu trúc bề mặt của tinh bột thô, hydrogel tinh bột thuần và hydrogel tinh bột/axit tannic.
  • Nhiễu xạ tia X (XRD): Máy nhiễu xạ D8 ADVANCE khảo sát mức độ trật tự tinh thể và sự chuyển đổi pha vô định hình của mẫu.
  • Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR): Máy quang phổ Nicolet iS50 xác định các nhóm chức hóa học và sự dịch chuyển pic hấp thụ của liên kết hydro hình thành giữa tinh bột và axit tannic.
  • Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA/DTG) và nhiệt quét vi sai (DSC): Máy DSC PT 1600 đánh giá quá trình phân hủy nhiệt, độ bền nhiệt và các giai đoạn mất khối lượng của vật liệu.
  • Thử nghiệm cơ tính kết dính: Đánh giá độ bền uốn và độ bền nén của mối dán gỗ trên máy đo cơ tính SHIMADZU AGS-X và máy đo M350-10 CT.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này hệ thống hóa các cơ sở lý luận và tổng quan tài liệu về nguồn nguyên liệu hạt mít, tinh bột, axit tannic và vật liệu hydrogel:

  • Giới thiệu hạt mít và tinh bột hạt mít: Khảo sát giống mít thái lá bàng tại các tỉnh Tiền Giang, Đồng Tháp, Long An, Bến Tre, An Giang. Trái mít có trọng lượng trung bình 10–20 kg/quả. Hạt mít chiếm tỷ lệ lớn trong quả, chứa hàm lượng tinh bột trung bình đạt khoảng 81,52%. So sánh hiệu suất chiết xuất tinh bột theo các phương pháp: phương pháp nước cất đạt 83,71%, phương pháp kiềm đạt 79,15%, và phương pháp enzym đạt 72%.
  • Cấu trúc và tính chất lý hóa của tinh bột: Phân tích đặc tính tinh thể dạng A, B, C; phân loại cấu trúc mạch thẳng amylose và mạch nhánh amylopectin; cơ chế của các hiện tượng trương nở, hồ hóa (sự phá vỡ cấu trúc tinh thể tự nhiên khi gia nhiệt), thoái hóa (sự tái kết tinh amylose) và nhiệt độ chuyển pha thủy tinh ($T_g$). Khái quát các ứng dụng truyền thống và ứng dụng biến tính của tinh bột.
  • Đặc trưng của axit tannic: Khái niệm, nguồn gốc chiết xuất từ thực vật, cấu tạo phân tử polyhydric phenol. Nêu rõ các thông số lý hóa cơ bản theo bảng thông số:
Thuộc tính vật lý - hóa học Giá trị
Công thức phân tử $C_{76}H_{52}O_{46}$
Khối lượng phân tử $1701,19\text{ g/mol}$
Tỷ trọng $2,12\text{ g/cm}^3$
Nhiệt độ phân hủy Trên $200^\circ\text{C}$
Chỉ số $pK_a$ 6
Trạng thái vật lý Vô định hình, bột rắn màu vàng nhạt đến nâu

Chương cũng trình bày cơ chế liên kết ngang của axit tannic với các đại phân tử thông qua liên kết hydro, tương tác kỵ nước và tương tác tĩnh điện/$\pi\text{–}\pi$.

  • Tổng quan hydrogel: Định nghĩa mạng polyme 3D ngậm nước; phân loại hydrogel theo nguồn gốc (tự nhiên, tổng hợp, hỗn hợp), theo thành phần (đồng nhất - homopolymer, đồng trùng hợp - copolymer, đa polyme, mạng bán thâm nhập IPN), theo cấu trúc và cấu hình (vô định hình, bán tinh thể), theo liên kết ngang (vật lý, hóa học); các phương pháp tổng hợp (trùng hợp khối, kỹ thuật ghép, chiếu xạ bức xạ ion hóa); tình hình nghiên cứu hydrogel làm chất kết dính trong và ngoài nước.

Chương 2: Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết danh mục hóa chất, thiết bị, quy trình chuẩn bị mẫu và phương pháp kiểm tra:

  • Nguyên liệu và thiết bị: Hạt mít thái lá bàng thu gom tại địa phương, axit tannic thương mại, nước cất và các hóa chất phụ trợ. Hệ thống thiết bị phân tích gồm máy FE-SEM S-4800, máy XRD D8 ADVANCE, máy quang phổ FTIR Nicolet iS50, máy phân tích nhiệt DSC PT 1600, máy đo cơ tính SHIMADZU AGS-X và M350-10 CT.
  • Quy trình chiết xuất tinh bột hạt mít: Hạt mít tươi được làm sạch lớp vỏ lụa bên ngoài, rửa sạch tạp chất, cắt nhỏ và xay nghiền mịn cùng với nước cất theo tỷ lệ xác định. Hỗn hợp huyền phù được lọc qua rây để loại bỏ bã xơ, dịch lọc đem đi lắng tự nhiên để thu hồi phần tinh bột kết tủa. Tinh bột sau đó được rửa nhiều lần bằng nước cất và sấy khô để thu được bột tinh bột hạt mít thành phẩm.
  • Quy trình chế tạo hydrogel tinh bột – axit tannic: Tinh bột hạt mít được phân tán đều trong nước cất, gia nhiệt khuấy trộn để hoàn tất quá trình hồ hóa. Dung dịch axit tannic được đưa vào hệ phản ứng theo các tỷ lệ hàm lượng khảo sát khác nhau. Hệ keo được kiểm soát thời gian khuấy phản ứng để hình thành mạng lưới hydrogel đồng nhất (ký hiệu mẫu S/T).
  • Quy trình gia công mối dán và khảo sát cơ lý: Keo hydrogel được phủ đều lên bề mặt mẫu gỗ tiêu chuẩn. Khảo sát hai phương thức đóng rắn mối dán: phương thức ép khô ở nhiệt độ phòng (không ép nhiệt) và phương thức ép nhiệt (gia nhiệt có kiểm soát). Chuẩn bị các bộ mẫu đo độ bền uốn và độ bền nén theo các thông số công nghệ khác nhau.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các dữ liệu thực nghiệm và biện luận về sự thay đổi cấu trúc, tính chất nhiệt và hiệu năng kết dính của vật liệu:

  • Phân tích hình thái vi cấu trúc (FE-SEM):
    • Ảnh SEM của tinh bột hạt mít nguyên bản thể hiện các hạt tinh bột có hình dạng bầu dục hoặc đa giác với bề mặt tương đối nhẵn mịn, tồn tại ở dạng hạt phân tán riêng rẽ.
    • Ảnh SEM của mẫu hydrogel tinh bột thuần (gel S) cho thấy cấu trúc hạt bị phá vỡ hoàn toàn sau khi hồ hóa, chuyển thành dạng gel đặc xốp nhưng kém đặc khít.
    • Ảnh SEM của hydrogel tinh bột – axit tannic (gel S/T) cho thấy bề mặt mạng lưới dày đặc, đồng nhất và có sự liên kết chặt chẽ giữa các pha, minh chứng cho sự hình thành mạng lưới liên kết liên tục do axit tannic tạo ra.
  • Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR):
    • Phổ FTIR của tinh bột hạt mít xuất hiện các pic dao động đặc trưng của liên kết $O-H$ (khoảng $3300\text{–}3400\text{ cm}^{-1}$), dao động kéo dãn $C-H$ béo ($2920\text{ cm}^{-1}$) và liên kết $C-O-C$ của vòng anhydroglucose ($1000\text{–}1150\text{ cm}^{-1}$).
    • Phổ FTIR của axit tannic thể hiện các dải hấp thụ mạnh của nhóm phenolic hydroxyl và dao động kéo dãn của nhóm $C=O$ este aromatic ($1700\text{ cm}^{-1}$), cùng các dao động vòng thơm ($1500\text{–}1600\text{ cm}^{-1}$).
    • Trong phổ của hydrogel tổ hợp S/T, dải hấp thụ của nhóm $-OH$ dịch chuyển về số sóng thấp hơn và mở rộng hơn so với tinh bột ban đầu; đồng thời xuất hiện các pic đặc trưng của nhân thơm từ axit tannic. Điều này khẳng định sự hình thành liên kết hydro liên phân tử mạnh mẽ giữa nhóm $-OH$ của tinh bột và các nhóm polyphenol của axit tannic.
  • Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD): Giản đồ XRD của tinh bột hạt mít thô thể hiện các pic nhiễu xạ đặc trưng cho cấu trúc bán tinh thể. Khi chuyển hóa thành hydrogel và phối trộn với axit tannic (vốn có cấu trúc vô định hình), cường độ các pic nhiễu xạ giảm rõ rệt và chuyển sang dạng pic tù rộng (halo vô định hình), chứng minh quá trình hồ hóa và tạo mạng liên kết ngang đã phá vỡ hoàn toàn trật tự tinh thể ban đầu của tinh bột.
  • Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA/DTG): Giản đồ TGA và vi phân nhiệt trọng lượng (DTG) ghi nhận các giai đoạn phân hủy nhiệt: giai đoạn bay hơi ẩm liên kết (dưới 120°C) và giai đoạn phân hủy mạch polyme chính (250–400°C). Mẫu hydrogel S/T thể hiện nhiệt độ bắt đầu phân hủy cao hơn và lượng tro dư ở nhiệt độ cao lớn hơn so với hydrogel tinh bột thuần (gel S), khẳng định mạng lưới liên kết ngang với axit tannic đã nâng cao độ bền nhiệt cho vật liệu.
  • Độ bền kết dính trên nền gỗ:
    • Ảnh hưởng của việc bổ sung axit tannic: So sánh giữa mẫu keo tinh bột thuần (gel S) và mẫu có bổ sung axit tannic (gel S_T5), đường cong ứng suất – biến dạng đo uốn và nén cho thấy mẫu gel S_T5 có độ bền cơ học và khả năng chịu tải trọng vượt trội hoàn toàn so với gel S.
    • Ảnh hưởng của hàm lượng axit tannic: Khảo sát các dải hàm lượng axit tannic khác nhau (mẫu gel S_T3, gel S_T5, gel S_T7). Kết quả kiểm tra độ bền uốn và độ bền nén cho thấy cơ tính tăng dần khi tăng hàm lượng axit tannic đến giá trị tối ưu tại mẫu S_T5. Khi hàm lượng axit tannic vượt mức tối ưu (mẫu S_T7), hệ keo xuất hiện hiện tượng tách pha, làm giảm tính đồng nhất và làm suy giảm độ bền bám dính của mối dán.
    • Ảnh hưởng của thời gian phản ứng: Đánh giá các mốc thời gian phản ứng tạo keo gồm 2 giờ (gel S_T 2h), 3 giờ (gel S_T 3h) và 4 giờ (gel S_T 4h). Kết quả đường cong ứng suất – biến dạng cho thấy thời gian phản ứng có tác động trực tiếp đến mật độ tạo mạng liên kết, trong đó thời gian phản ứng phù hợp giúp ổn định cấu trúc keo và đạt độ bền uốn, nén cao nhất.
    • Ảnh hưởng của chế độ ép (ép nhiệt so với không ép nhiệt): Thử nghiệm so sánh mẫu ép nhiệt (gel S_T H) và mẫu không ép nhiệt/ép khô (gel S_T D). Quá trình ép nhiệt thúc đẩy sự liên kết và tương tác tiếp xúc bề mặt giữa keo và sợi gỗ, giúp mẫu S_T H đạt giá trị độ bền uốn và độ bền nén cao hơn rõ rệt so với mẫu không qua ép nhiệt S_T D.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Chương tổng kết các kết quả đạt được về quy trình chiết xuất tinh bột, chế tạo hydrogel S/T, các minh chứng thực nghiệm về cấu trúc hóa lý và sự gia tăng cơ tính mối dán gỗ; đồng thời đưa ra các đề xuất về việc tiếp tục hoàn thiện công nghệ ép và đánh giá các tính chất mở rộng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính

Các kết quả định lượng và phân tích cấu trúc thu được từ thực nghiệm gồm:

  • Tinh bột từ hạt mít thái lá bàng được chiết xuất thành công với hiệu suất thu hồi cao bằng phương pháp nước cất thân thiện môi trường (lý thuyết phương pháp đạt 83,71%).
  • Phân tích FTIR và XRD xác nhận sự hình thành liên kết hydro liên phân tử giữa axit tannic và tinh bột hạt mít, biến đổi hoàn toàn pha tinh thể của tinh bột sang mạng lưới polyme vô định hình ngậm nước.
  • Kết quả TGA chứng minh mẫu hydrogel tinh bột – axit tannic có độ ổn định nhiệt cải thiện so với hydrogel tinh bột chưa biến tính.
  • Các khảo sát cơ học đo uốn và đo nén trên gỗ dán đã xác lập các điều kiện chế tạo tối ưu về tỷ lệ phối trộn (giữa các mẫu khảo sát S_T3, S_T5, S_T7), thời gian phản ứng (2h, 3h, 4h) và khẳng định việc ép nhiệt (S_T H) mang lại độ bền cơ học cao hơn so với mẫu không ép nhiệt (S_T D).

Đóng góp của đề tài

  • Đóng góp về mặt nguyên liệu: Tận dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm sinh khối từ hạt mít thái lá bàng tại Việt Nam (hàm lượng tinh bột 81,52%), giảm áp lực khai thác lên các nguồn tinh bột thương phẩm truyền thống (ngô, sắn) và giảm thiểu chất thải nông nghiệp.
  • Đóng góp về mặt công nghệ và môi trường: Chế tạo thành công hệ hydrogel dán gỗ hoàn toàn sinh học từ tinh bột và polyphenol tự nhiên (axit tannic), không sử dụng hóa chất dẫn xuất dầu mỏ độc hại hay formaldehyde, định hướng thay thế keo dán gỗ truyền thống trong ngành chế biến gỗ nội thất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào phạm vi nghiên cứu và nhận xét đánh giá của giảng viên hướng dẫn (TS. Nguyễn Chí Thanh):

  • Hạn chế:
    • Một vài kết quả phân tích trong bài khóa luận chưa được giải thích cặn kẽ và chưa trích dẫn đầy đủ các tài liệu tham khảo chuyên sâu để biện luận toàn diện cơ chế vi mô.
    • Khảo sát thực nghiệm mới dừng lại ở một số mốc thông số rời rạc (3 mức hàm lượng axit tannic S_T3, S_T5, S_T7; 3 mốc thời gian phản ứng 2h, 3h, 4h; phép so sánh cơ bản giữa ép nhiệt và không ép nhiệt).
    • Bản thảo khóa luận còn tồn tại một số lỗi chính tả trong quá trình soạn thảo.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Nghiên cứu tối ưu hóa đa yếu tố các thông số công nghệ (nhiệt độ ép, áp suất ép, tỷ lệ phối trộn chi tiết hơn).
    • Mở rộng khảo sát độ bền kháng ẩm, độ bền rửa trôi theo thời gian và đánh giá khả năng kháng khuẩn, kháng nấm mốc thực tế của axit tannic đối với mối liên kết dán gỗ trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Giá trị tham khảo

Đề tài khóa luận tốt nghiệp này cung cấp các tài liệu và số liệu thực nghiệm có giá trị tham khảo cho:

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ Vật liệu, Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Chế biến Lâm sản và Khoa học Polyme.
  • Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu:
    • Quy trình chiết xuất tinh bột từ nguồn phụ phẩm hạt mít bằng nước cất không sử dụng dung môi độc hại.
    • Phương pháp luận biến tính tinh bột bằng polyphenol tự nhiên (axit tannic) thông qua liên kết hydro để chế tạo hydrogel kết dính sinh học.
    • Quy trình thực nghiệm và phương pháp biện luận các dữ liệu phân tích hóa lý hiện đại gồm ảnh vi cấu trúc FE-SEM, phổ FTIR, giản đồ XRD, giản đồ nhiệt TGA/DTG và các bài thử nghiệm cơ lý đo độ bền uốn, độ bền nén của mối dán gỗ.

Câu hỏi thường gặp

1. Hạt mít thái lá bàng được thu nhận từ đâu và có hàm lượng tinh bột là bao nhiêu?
Hạt mít thái lá bàng được thu gom từ các vùng canh tác thuộc miền Nam và Tây Nam Bộ (như Tiền Giang, Đồng Tháp, Long An, Bến Tre, An Giang). Theo các tài liệu được khóa luận trích dẫn, hạt mít chứa hàm lượng tinh bột cao, chiếm khoảng 81,52% tùy theo giống.

2. Axit tannic đóng vai trò gì trong cấu trúc của màng keo hydrogel tinh bột?
Axit tannic ($C_{76}H_{52}O_{46}$) là một polyphenol tự nhiên giàu các nhóm phenolic hydroxyl (catechol và gallol). Trong hệ hydrogel, axit tannic đóng vai trò là tác nhân tạo liên kết ngang liên phân tử, hình thành mạng lưới liên kết hydro mạnh mẽ với chuỗi polyme tinh bột, giúp cải thiện độ ổn định nhiệt và tăng cường khả năng bám dính vào bề mặt nền gỗ.

3. Tại sao hàm lượng axit tannic ở mẫu S_T7 lại làm giảm chất lượng keo so với mẫu S_T5?
Khi hàm lượng axit tannic tăng đến mức của mẫu S_T5, mật độ liên kết ngang đạt trạng thái tối ưu, tạo ra hệ keo đồng nhất và độ bền cơ lý cao nhất. Tuy nhiên, khi tăng tiếp lên mức S_T7, hàm lượng axit tannic dư thừa vượt ngưỡng hòa hợp dẫn đến hiện tượng tách pha trong hệ keo, làm mất tính đồng nhất của vật liệu và suy giảm độ bền kết dính.

4. Chế độ ép nhiệt (S_T H) mang lại ưu thế gì so với chế độ không ép nhiệt (S_T D)?
Kết quả đo đường cong ứng suất – biến dạng trong thử nghiệm uốn và nén cho thấy mẫu ép nhiệt (S_T H) đạt độ bền uốn và độ bền nén cao hơn đáng kể so với mẫu không ép nhiệt (S_T D). Ép nhiệt thúc đẩy sự dàn trải của keo, làm bay hơi ẩm dư thừa và tăng cường mức độ tương tác liên kết bề mặt giữa màng hydrogel và các thớ gỗ.

5. Các phương pháp và thiết bị nào đã được sử dụng để kiểm tra cơ tính của mối dán gỗ?
Nghiên cứu đã tiến hành các phép thử cơ lý đo độ bền uốn và độ bền nén trên các mẫu gỗ sau khi dán keo, sử dụng máy đo cơ tính SHIMADZU AGS-X (hãng SHIMADZU) và máy đo cơ tính M350-10 CT.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Huy và Nguyễn Cao Quý đã nghiên cứu chiết xuất thành công tinh bột từ phụ phẩm hạt mít thái lá bàng và chế tạo vật liệu hydrogel dán gỗ thân thiện với môi trường nhờ phối trộn với axit tannic. Các phân tích vi cấu trúc, quang phổ và nhiệt lượng (FE-SEM, FTIR, XRD, TGA) đã chứng minh sự hình thành mạng lưới liên kết hydro hiệu quả, giúp cải thiện rõ rệt độ bền nhiệt của hydrogel tổ hợp so với tinh bột ban đầu. Thử nghiệm cơ lý khẳng định hệ keo hydrogel tinh bột – axit tannic (tiêu biểu là mẫu S_T5 kết hợp chế độ ép nhiệt) đạt độ bền uốn và độ bền nén vượt trội trên nền gỗ. Công trình mở ra tiềm năng ứng dụng vật liệu hydrogel sinh học làm keo dán gỗ an toàn, không chứa formaldehyde, góp phần gia tăng giá trị kinh tế cho phụ phẩm nông nghiệp tại Việt Nam.