Đông tụ cao su bằng giấm gỗ: Từ thách thức đến giải pháp với BIO CB24

ĐÔNG TỤ CAO SU BẰNG GIẤM GỖ: TỪ THÁCH THỨC ĐẾN GIẢI PHÁP VỚI BIO CB24

Giấm gỗ, hay còn gọi là axit pyroligneous, đã được nhiều nghiên cứu khoa học chứng minh là một chất đông tụ cao su hiệu quả và thân thiện với môi trường. Không chỉ giúp giảm thời gian sấy, giấm gỗ còn mang lại các lợi ích đáng kể như kháng nấm, giữ cao su bền màu, và thậm chí nâng cao các đặc tính cơ lý của cao su so với các phương pháp đánh đông truyền thống bằng axit công nghiệp. Tại Brazil, từ những năm 2000, giấm gỗ đã được sử dụng thành công ở quy mô địa phương, mở ra tiềm năng lớn cho việc thương mại hóa.

Tuy nhiên, bất chấp những ưu điểm vượt trội, việc áp dụng giấm gỗ trong đông tụ cao su ở quy mô lớn vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như chất lượng không đồng nhất, tạp chất và tính không ổn định trong lưu trữ đã trở thành những trở ngại lớn, đòi hỏi các giải pháp công nghệ tiên tiến và chuyên môn cao để khắc phục – điều mà không phải nhà sản xuất nào cũng có thể thực hiện được.

Chất lượng không đồng nhất: Rào cản lớn nhất của giấm gỗ

Giấm gỗ là một dung dịch phức tạp chứa hơn 200 hợp chất hữu cơ, bao gồm axit acetic, phenol và aldehyde. Chất lượng của nó dễ bị biến động do phụ thuộc vào loại nguyên liệu, quy trình nhiệt phân, và điều kiện sản xuất. Chẳng hạn, giấm gỗ từ tre có xu hướng chứa ít axit acetic nhưng nhiều phenol hơn, trong khi giấm gỗ từ gỗ cao su lại giàu axit acetic, phù hợp hơn cho quá trình đông tụ. Những khác biệt này dẫn đến sự không đồng nhất giữa các lô sản phẩm, làm giảm tính ổn định và hiệu quả khi áp dụng thực tế.

Hậu quả của sự không đồng nhất này thể hiện rõ rệt trong quá trình đông tụ mủ cao su. Khi nồng độ axit acetic – thành phần chính giúp giảm pH và kích hoạt đông tụ – biến động giữa các lô giấm gỗ, việc xác định liều lượng và thời gian đông tụ trở nên khó khăn. Điều này buộc các nhà sản xuất phải thực hiện thêm các bước thử nghiệm hoặc điều chỉnh liều lượng, làm tăng chi phí vận hành và giảm hiệu quả kinh tế. Vấn đề này càng nghiêm trọng hơn với các nhà máy sản xuất cao su quy mô lớn, nơi tính ổn định và hiệu quả là yếu tố sống còn.

Sử dụng một loại nguyên liệu duy nhất, có thể giảm đáng kể tình trạng không đồng nhất của giấm gỗ. Tuy nhiên, phương pháp này không hoàn toàn loại bỏ vấn đề, vì các yếu tố như độ ẩm, độ tuổi, và điều kiện sinh trưởng của nguyên liệu vẫn có thể gây ra biến động trong thành phần hóa học. Ngay cả khi sử dụng cùng một loại nguyên liệu, chỉ một thay đổi nhỏ trong quy trình nhiệt phân – như nhiệt độ không ổn định hoặc tốc độ gia nhiệt sai lệch – cũng đủ để tạo ra các lô sản phẩm có chất lượng khác nhau.

Hơn nữa, giấm gỗ thường chỉ là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất than sinh học, dẫn đến việc lựa chọn nguyên liệu không được tối ưu hóa. Thay vì sản xuất từ một nguồn duy nhất, giấm gỗ thường được tạo ra từ nguồn sinh khối hỗn hợp, phù hợp với quy mô nhỏ nhưng không đáp ứng được yêu cầu đồng nhất ở quy mô công nghiệp. Để đảm bảo sự ổn định cao, cần phát triển các vùng nguyên liệu chuyên biệt và kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi chi phí đầu tư lớn và thời gian dài – một rào cản đáng kể đối với các nhà sản xuất muốn thương mại hóa giấm gỗ trên quy mô lớn.

Tạp chất trong giấm gỗ: Khó khăn trong xử lý và ứng dụng

Giấm gỗ thô chứa nhiều tạp chất không mong muốn như hắc ín (TAR), dầu, và các hợp chất không tan. Những tạp chất này không những không đóng góp vào quá trình đông tụ mà còn gây ra nhiều trở ngại trong ứng dụng. TAR và dầu có thể lắng đọng trong bể chứa, gây cản trở quá trình pha trộn và làm giảm tính đồng nhất của dung dịch. Khi sử dụng để đông tụ mủ cao su, chúng có thể để lại cặn hoặc vết lốm đốm trên bề mặt cao su, làm giảm chất lượng và giá trị thương mại.

Để loại bỏ tạp chất, giấm gỗ cần trải qua các quy trình xử lý như lắng, lọc hoặc chưng cất phân đoạn. Các công nghệ cao hơn, như sắc ký hoặc trích ly dung môi, có thể được áp dụng nhằm loại bỏ triệt để các chất không mong muốn và tăng tính tinh khiết. Tuy nhiên, những quy trình này đòi hỏi thiết bị hiện đại, kỹ thuật phức tạp và chi phí sản xuất lớn, đặc biệt là đối với các nhà sản xuất nhỏ, khiến giấm gỗ khó cạnh tranh với các chất đánh đông công nghiệp truyền thống.

Ngoài ra, nếu không được xử lý đúng cách, các tạp chất như TAR và dầu có thể gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt trong đất và nước. Điều này không chỉ làm giảm tính thân thiện với môi trường – một lợi thế lớn của giấm gỗ – mà còn hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi của nó trong các ngành công nghiệp.

Tính không ổn định của giấm gỗ: Thách thức trong lưu trữ

Giấm gỗ dễ bị biến đổi trong quá trình lưu trữ do sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ không ổn định như aldehyde và phenol. Các hợp chất này thường xảy ra phản ứng hóa học, như ngưng tụ aldol hoặc tự kết tụ, khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc oxy. Những phản ứng này dẫn đến hiện tượng tách pha hoặc tăng độ nhớt, khiến giấm gỗ bị phân lớp hoặc trở nên đặc quánh, làm giảm tính nhất quán và hiệu quả khi sử dụng.

Hiện tượng tách pha là vấn đề lớn trong quá trình đông tụ mủ cao su. Khi các hợp chất hoạt tính như axit acetic bị phân tách khỏi pha chính, nồng độ axit giảm, khiến quá trình đông tụ kém hiệu quả hoặc bị kéo dài. Giấm gỗ bị phân lớp hoặc đặc quánh cũng khó pha trộn đều, làm tăng thêm chi phí và thời gian xử lý. Tính không ổn định này đặt ra thách thức lớn đối với các nhà sản xuất cao su quy mô lớn, nơi quy trình sản xuất đòi hỏi sự liên tục và hiệu quả.

Việc giải quyết vấn đề này đòi hỏi các công nghệ sản xuất và bảo quản tiên tiến nhằm ổn định thành phần hóa học của giấm gỗ, giảm thiểu các phản ứng không mong muốn trong quá trình lưu trữ.

BIO CB24: Vượt qua mọi giới hạn

[Thuyết minh về công nghệ sản xuất của BIO CB24 xử lý các hạn chế như nào]

Sau hơn 10 năm nghiên cứu chuyên sâu và đổi mới không ngừng, công ty Maya Farm đã tạo nên BIO CB24 – một sản phẩm sinh học độc đáo từ giấm gỗ dùng để đánh đông cao su thay các loại axit công nghiệp. Với công nghệ sản xuất tiên tiến và quy trình được thiết kế riêng, BIO CB24 không chỉ giải quyết triệt để những hạn chế trên của giấm gỗ mà còn mang lại hiệu quả vượt trội trong ứng dụng thực tế. Sản phẩm đã nhanh chóng được nhiều công ty cao su tin tưởng, sử dụng để tạo ra các sản phẩm cao su chất lượng cao, đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe nhất của thị trường.

……..

Bài viết được thực hiện bởi: Linh Bui 

Tài liệu tham khảo:

Ferreira, V. S., Rêgo, I. N. C., Pastore, F., Mandai, M. M., Mendes, L. S., Santos, K. A. M., Rubim, J. C., & Suarez, P. A. Z. (2005). The use of smoke acid as an alternative coagulating agent for natural rubber sheets’ production. Bioresource Technology, 96(5), 605–609.

Baimark, Yodthong & Niamsa, Noi. (2009). Study on wood vinegars for use as coagulating and antifungal agents on the production of natural rubber sheets. Biomass & Bioenergy – BIOMASS BIOENERG. 33. 994-998. 10.1016/j.biombioe.2009.04.001.

Baimark, Yodthong & Jirasak, Threeprom & Nuethip, Dumrongchai & Srisuwan, Yaowalak & Kotsaeng, N.. (2008). Utilization of Wood Vinegars as Sustainable Coagulating and Antifungal Agents in the Production of Natural Rubber Sheets. Journal of Environmental Science and Technology. 1. 10.3923/jest.2008.157.163.

Theapparat, Yongyuth & Chandumpai, Ausa & Faroongsarng, Damrongsak. (2018). Physicochemistry and Utilization of Wood Vinegar from Carbonization of Tropical Biomass Waste. 10.5772/intechopen.77380.

Ma, Chunhui & li, Wei & Zu, Yuangang & Yang, Lei & Li, Jian. (2014). Antioxidant Properties of Pyroligneous Acid Obtained by Thermochemical Conversion of Schisandra chinensis Baill. Molecules (Basel, Switzerland). 19. 20821-20838. 10.3390/molecules191220821.

Wu, Qiaomei & Zhang, Shouyu & Hou, Baoxin & Zheng, Hongjun & Deng, Wenxiang & Liu, Dahai & Tang, Wenjiao. (2014). Study on the preparation of wood vinegar from biomass residues by carbonization process. Bioresource technology. 179C. 98-103. 10.1016/j.biortech.2014.12.026.

Ouattara Hakim Abdel Aziz, bobelé Niamké Florence, Yao Jean Claude, Amusant Nadine, Garnier Benjamin. 2023. Wood vinegars: Production processes, properties, and valorization. Forest Products Journal, 73 (3) : pp. 239-249.

Facebook
Twitter
Email
Print

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *