Keo dán gỗ (chất kết dính gỗ) đóng vai trò quan trọng trong ngành chế biến lâm sản, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng gỗ và lâm sản. Hiện nay, Ure-Formaldehyde (UF) và Phenol-Formaldehyde (PF) là hai loại keo dán phổ biến nhất nhờ giá thành thấp và dễ sử dụng. Tuy nhiên, keo dán gỗ từ các nguồn nguyên liệu hóa thạch này không có khả năng tái tạo và chứa hàm lượng formaldehyde dư gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Trước tình hình đó, việc nghiên cứu tạo ra các loại keo dán từ nguồn gốc sinh học, giảm lượng phát thải formaldehyde là điều cần thiết.

Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có

Trong ngành công nghiệp chế biến hạt điều, dầu vỏ hạt điều là sản phẩm phụ thu hồi từ quá trình sản xuất, chiếm khoảng 10-15% trọng lượng hạt. Dầu vỏ hạt điều chứa các hợp chất phenol tự nhiên, gồm axit anacacdic (82%), cacdol (13,8%), 2-metylcacdol (2,6%) và cacdanol (1,6%). Các hợp chất này có tiềm năng ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sơn phủ, má phanh ô tô, thuốc bảo quản lâm sản và keo dán.

Việt Nam là nước có ngành công nghiệp chế biến hạt điều lớn nhất thế giới, với sản lượng dầu vỏ hạt điều ước tính khoảng 600.000 tấn/năm, chiếm hơn một nửa sản lượng toàn cầu. Tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào này, nhóm tác giả tại Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp keo chịu nước, thân thiện với môi trường từ nguyên liệu dầu vỏ hạt điều phục vụ trong công nghiệp chế biến gỗ trên địa bàn tỉnh Đắk Lắk”.

Quy trình tổng hợp keo dán gỗ từ dầu vỏ hạt điều

Nhóm nghiên cứu đã phân tích và lựa chọn các thông số công nghệ tạo keo dán gỗ từ dầu vỏ hạt điều như sau:

Tỷ lệ nguyên liệu: Dầu vỏ hạt điều thay thế cho phenol là 25%.

Thời gian nấu: 150 phút, trong đó thời gian phản ứng tạo keo là 80 phút.

Nhiệt độ nấu: 80°C.

Tốc độ khuấy: 70 vòng/phút.

Keo có các đặc tính kỹ thuật sau:

Độ pH: 11.

Độ nhớt: 300 mPas.

Hàm lượng formaldehyde tự do: 0,06%.

Thời gian sống của keo: 40 ngày.

Hàm lượng khô: 53,5%.

Quy trình ép ván dán

Nhóm nghiên cứu cũng xác định các thông số công nghệ ép ván như sau:

Nhiệt độ ép: 120°C.

Thời gian ép: 15 phút/mẻ.

Áp lực ép: 1,2 MPa.

Lượng keo tráng: 120 g/m² bề mặt.

Kết quả cho thấy, ván dán đạt chất lượng và yêu cầu sử dụng trong điều kiện môi trường ngoài trời, độ ẩm cao. Ván đạt tiêu chuẩn ASTM D3043-17 và TCVN 8328-2, có tính chất cơ học và vật lý tương đương với ván dán sử dụng keo PF.

Xây dựng quy trình sản xuất

Nhóm tác giả đã xây dựng quy trình tổng hợp keo dán từ dầu vỏ hạt điều và mô hình sản xuất ván dán sử dụng keo này với quy mô 400 m³/năm (tương đương khoảng 500 tấn keo/năm). Đề tài đã được Sở Khoa học và Công nghệ Đắk Lắk nghiệm thu với kết quả đạt. Các quy trình do nhóm xây dựng có thể chuyển giao cho các đơn vị có nhu cầu sản xuất keo dán từ dầu vỏ hạt điều.

Lợi ích kinh tế và môi trường

Sử dụng keo dán gỗ từ dầu vỏ hạt điều mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Đầu tiên, sản phẩm giúp giảm phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch không tái tạo, góp phần bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Thứ hai, keo dán từ dầu vỏ hạt điều có hàm lượng formaldehyde tự do thấp, giảm nguy cơ gây hại cho sức khỏe con người. Cuối cùng, việc tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp như dầu vỏ hạt điều giúp giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa giá trị kinh tế từ ngành công nghiệp chế biến hạt điều.

Keo dán gỗ từ dầu vỏ hạt điều là một giải pháp xanh và bền vững cho ngành chế biến lâm sản. Sản phẩm không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có tính năng vượt trội, đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng cao. Nghiên cứu của nhóm tác giả tại Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng đã mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng nguyên liệu sinh học, góp phần vào phát triển kinh tế bền vững và bảo vệ môi trường. Việc ứng dụng rộng rãi keo dán từ dầu vỏ hạt điều sẽ đem lại nhiều lợi ích lâu dài, không chỉ cho ngành lâm sản mà còn cho xã hội và môi trường.

Nguồn: khoahocphattrien.vn