Đang tải... (xem toàn văn)
Gia đình chúng em có trồng những hàng cây lưỡi hổ làm cảnh, khi cắt bớt lá cây, lá bỏ ở góc vườn. Tình cờ sau một thời gian em quan sát thấy phần thịt lá bị nát để lộ ra những sợi tơ rất dai, từ đó em nảy sinh ý nghĩ mình có thể tách những sợi tơ này từ cây lưỡi hổ được không và có thể tận dụng những sợi tơ này để đan dệt ra bao bì sản phẩm, hàng thủ công mỹ nghệ, tóc giả... hay không? Chúng em thấy nó có thể thay thế được các sản phẩm từ nhựa, nilông, sợi tổng hợp... khó phân hủy gây ô nhiễm môi trường, đây là vấn đề đang được quan tâm trên toàn cầu. Từ đó chúng em nảy sinh ra ý tưởng Tìm hiểu tách và sử dụng tơ sợi thiên nhiên từ lá cây lưỡi hổ.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒNG CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP THÀNH PHỐ DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM HỌC 2021 - 2022 Tên dự án: “Tìm hiểu tách sử dụng tơ sợi thiên nhiên từ lưỡi hổ” Lĩnh vực dự thi: 19 – Khoa học thực vật MÃ DỰ ÁN: N2-001-19 Hải Phịng, tháng 12 năm 2021 VỊ TRÍ:… MỤC LỤC Đề mục Trang I Lí chọn đề tài II Câu hỏi nghiên cứu; Vấn đề nghiên cứu; Giả thuyết khoa học Câu hỏi nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học III Thiết kế phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra thực tế, thu thập, phân tích số liệu 1.1 Phương pháp điều tra 1.2 Tìm hiểu thơng tin 1.3 Phương pháp thực nghiệm khoa học, phân tích so sánh Xác định giải pháp thiết kế mơ hình Cảnh báo an toàn rủi ro tiềm IV Tiến hành nghiên cứu Tìm hiểu lưỡi hổ 1.1 Tình hình trồng lưỡi hổ địa phương 1.2 Đặc điểm thực vật học lưỡi hổ Tìm hiểu loại sản phẩm làm từ tơ sợi thiên nhiên có thị trường Các phương pháp tách sợi tơ từ lưỡi hổ 3.1 Dùng tác động học 3.2 Phân hủy khí 3.3 Luộc chín lưỡi hổ Khảo sát độ bền kéo đứt sợi tơ 10 Sử dụng tơ sợi lưỡi hổ sản xuất 10 V Kết luận khoa học 11 VI Tài liệu tham khảo 12 DANH MỤC HÌNH ẢNH Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Ảnh Cây lưỡi hổ trồng địa phương Cây lưỡi hổ dùng làm cảnh lọc khơng khí Sản phẩm làm từ thân bèo tây, sợi xơ dừa Chọn lọc thu hoạch lưỡi hổ Tách sợi tơ từ lưỡi hổ cách dập nát thủ công Thu gom lưỡi hổ sau ủ thời gian Học sinh tách tơ từ việc luộc chín Sợi tơ tách từ lưỡi hổ Tóc giả ngồi thị trường tóc giả làm từ sợi tơ lưỡi hổ Ảnh 10 Học sinh nhuộm màu, thêu dệt từ sợi tơ lưỡi hổ 5 7 8 11 11 Ảnh 11 Tranh vẽ bút vẽ, chổi quét sơn làm từ sợi tơ lưỡi hổ 11 DANH MỤC BẢNG Bảng Bảng Kết đo lực kéo đứt Độ bền sau xử lý NaOH 10% 10 10 BÁO CÁO DỰ ÁN DỰ THI CUỘC THI KHKT NĂM HỌC 2021-2022 I Lí chọn đề tài Gia đình chúng em có trồng hàng lưỡi hổ làm cảnh, cắt bớt cây, bỏ góc vườn Tình cờ sau thời gian em quan sát thấy phần thịt bị nát để lộ sợi tơ dai, từ em nảy sinh ý nghĩ tách sợi tơ từ lưỡi hổ không tận dụng sợi tơ để đan dệt bao bì sản phẩm, hàng thủ cơng mỹ nghệ, tóc giả hay khơng? Chúng em thấy thay sản phẩm từ nhựa, nilơng, sợi tổng hợp khó phân hủy gây ô nhiễm môi trường, vấn đề quan tâm tồn cầu Từ chúng em nảy sinh ý tưởng "Tìm hiểu tách sử dụng tơ sợi thiên nhiên từ lưỡi hổ" II Câu hỏi nghiên cứu; Vấn đề nghiên cứu; Giả thuyết khoa học Câu hỏi nghiên cứu Câu hỏi 1: Tơ lưỡi hổ có lực kéo độ bền học đáp ứng yêu cầu sử dụng hay không? Câu hỏi 2: Tơ sợi lưỡi hổ có ưu việt so với sản phẩm tơ sợi thị trường không? Câu hỏi 3: Tìm phương án thực khả thi để thu sợi tơ đảm bảo số lượng chất lượng Vấn đề nghiên cứu Tách sử dụng sợi tơ lưỡi hổ sản xuất số sản phẩm thủ công mỹ nghệ, trang trí, làm đẹp Giả thuyết khoa học Tơ sợi từ lưỡi hổ có độ bền học, có tính ưu việt, tính thẩm mỹ tự nhiên, có giá trị kinh tế sản xuất làm số sản phẩm thủ công mỹ nghệ, trang trí làm đẹp thân thiện với mơi trường III Thiết kế phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra thực tế, thu thập, phân tích số liệu 1.1 Phương pháp điều tra Tiến hành vấn số hộ gia đình địa phương thực trạng trồng lưỡi hổ 1.2 Tìm hiểu thơng tin - Tiến hành tìm hiểu qua internet cấu tạo, đặc điểm lưỡi hổ - Tiến hành tìm hiểu ứng dụng sợi thiên nhiên sống - Tìm hiểu đề tài nghiên cứu liên quan đến tơ sợi 1.3 Phương pháp thực nghiệm khoa học, phân tích so sánh - Tiến hành tách sợi tơ, làm thí nghiệm đối chứng - Tiến hành kiểm tra độ bền học tơ sợi tách từ lưỡi hổ - Phân tích kết thu được, so sánh với loại sợi có sản phẩm thị trường cói, lục bình, đay… Xác định giải pháp thiết kế mơ hình Để giải vấn đề đưa dự án, chúng em thực giải pháp mơ hình sau: - Tìm hiểu đặc điểm thực vật học lưỡi hổ - Các phương pháp tách sợi từ lưỡi hổ - Kiểm tra độ bền lý sợi tơ định hướng làm sản phẩm thân thiện với môi trường Cảnh báo an toàn rủi ro tiềm Lá lưỡi hổ có chất saponin chất độc nhẹ gây ngứa tay tiếp xúc trực tiếp với phần thịt IV Tiến hành nghiên cứu Tìm hiểu lưỡi hổ 1.1 Tình hình trồng lưỡi hổ địa phương - Qua vấn số gia đình địa phương chúng em nhận thấy, lưỡi hổ trồng phổ biến với mục đích làm đẹp lọc khơng khí - Chủ yếu trồng loại lưỡi hổ sau: Lưỡi hổ vàng (lưỡi hổ cọp) cứng có viền vàng Lưỡi hổ đen mọng nước khơng có viền 5 Ảnh Cây lưỡi hổ trồng địa phương 1.2 Đặc điểm thực vật học lưỡi hổ Cây lưỡi hỗ có tên khoa học Sansevieria trifasciata, loài chi Sansevieria Cây Lưỡi Hổ khơng có thân, mọng nước dày từ 1,3-2,5 cm, mọc từ rễ đứng thẳng hướng lên trời Các phiến đơn giản, phẳng, dài từ 60-160 cm rộng từ 2,5-8 cm Lá thon nhỏ hai đầu, có màu xanh, viền vàng, sọc ngang màu trắng Bề mặt trơn tru, khơng có gân Lưỡi hổ có hoa nhỏ, mọc thành chùm màu trắng ngà Cây Lưỡi Hổ thường trồng hành lang, góc vườn, nhà có tác dụng xua đuổi côn trùng tốt Không thế, Nasa công bố lưỡi hổ lồi có tác dụng lọc khơng khí, hấp thụ chất gây nhiễm, cải thiện không gian sống, lưỡi hổ hấp thụ tốt độc tố gây ung thư nitrogen oxide formaldehyde Ảnh Cây lưỡi hổ dùng làm cảnh lọc khơng khí Tìm hiểu loại sản phẩm làm từ tơ sợi thiên nhiên có thị trường Các sản phẩm có thị trường làm từ tơ sợi thiên nhiên xơ dừa, cói, bèo tây, đay có nhiều mặt hàng khuyến khích người sử dụng, sản phẩm thân thiện với môi trường như: Bàn, ghế làm từ thân bèo tây, chiếu, bao tải làm từ cói, vỏ xơ dừa Nhưng sợi tơ từ loài thực vật có nhiều nhược điểm sợi có độ sáng, độ mịn khơng cao, sợi lớn thơ nên khó làm sản phẩm bao bì nhỏ gọn Ảnh Sản phẩm làm từ thân bèo tây, sợi xơ dừa Đối với loại sợi hóa học sợi thủy tinh, sợi cacbon dùng chủ yếu cho chế tạo vật liệu PC chi phí cao, sản phẩm khó phân hủy gây nhiễm mơi trường Chính thế, nghiên cứu để thay sợi tơ lưỡi hổ Các phương pháp tách sợi tơ từ lưỡi hổ Đầu tiên, nên chọn bẹ ngồi chúng đảm bảo độ tuổi cây, thực tách sợi ta thu chất lượng tơ tốt Sau ta thực tách tơ theo phương pháp sau: Ảnh Chọn lọc thu hoạch lưỡi hổ 3.1 Dùng tác động học Bước 1: Dùng tác động học cách sử dụng que, chày, dùng máy ép tua, máy ép mía dập nát phần thịt Bước 2: Dùng thìa nhẹ nhàng cạo bỏ phần thịt lá, trơ lại phần tơ sợi Ảnh Tách sợi tơ từ lưỡi hổ cách dập nát thủ cơng 3.2 Phân hủy khí Bước 1: Thu gom lưỡi hổ xếp ngắn lưỡi hổ bao bì Bước 2: Thường xuyên tưới nước để đảm bảo giữ ẩm Bước 3: Ngâm nước, phần thịt tự rũ để lại phần tơ sợi Ảnh Thu gom lưỡi hổ sau ủ thời gian 3.3 Luộc chín lưỡi hổ Bước 1: Đem luộc lưỡi hổ nước Bước 2: Khi thấy phần thịt nát ra, ta tách bỏ phần thịt lá, giữ lại phần tơ sợi Ảnh Học sinh tách tơ từ việc luộc chín Kết thu được: - Mỗi thu khoảng 60 đến 80 sợi tơ - Khi thu sợi tơ dài từ 20 cm đến 60 cm - Phần thịt ủ làm phân bón Ảnh Sợi tơ tách từ lưỡi hổ Khảo sát độ bền kéo đứt sợi tơ 10 Sợi tơ sau tách đem phơi khô, phơi đủ nắng sợi tơ chuyển từ màu xanh nhạt sang màu trắng, ta tiến hành làm thực nghiệm đo độ bền kéo đứt cho kết Mẫu Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình Chiều dài sợi sợi sợi 35 cm 2,5 N 5,5 N 35 cm 2N 5N 35 cm 2,5 N 5N 35 cm 2,3 N 5,2 N Bảng Kết đo lực kéo đứt sợi 8,5 N 9N 8N 8,5 N Ghi Tiếp tục tiến hành ngâm sợi tơ qua dung dịch NaOH 10% với thời gian khác nhau: ngày, ngày, 10 ngày 15 ngày Kết thời gian ngâm cho tính chất sợi tơ tốt 10 ngày với độ bền kéo đứt 3,43 N/ sợi Tính chất Sợi chưa xử lý Sợi xử lý điều kiện (NaOH 10%, 10 ngày) Độ bền kéo đứt (N) 2,45 N 3,43 N Bảng Độ bền sau xử lý NaOH 10% Cũng ngành công nghiệp giấy sản xuất tơ sợi khác ngâm qua dung dịch làm giảm tạp chất vô định hình, tăng phần định hướng cao (Xenlulozo) nên làm tăng độ bền lý cho sợi Để chống phân hóa ta nên quét thêm lớp dầu bóng tơ sơn trang trí sản phẩm Từ ta thu sợi tơ có tính chất tốt hơn, căng dệt thành bao bì sản phẩm thay túi nilon thân thiện với môi trường Sử dụng tơ sợi lưỡi hổ sản xuất Sợi tơ từ lưỡi hổ với đặc điểm độ sáng, độ bền học cao, tính thẩm mỹ tự nhiên, nhuộm nhiều màu làm thành nhiều sản phẩm đan dệt thủ công mỹ nghệ, trang trí, làm đẹp làm tóc giả… 11 Ảnh Tóc giả ngồi thị trường tóc giả làm từ sợi tơ lưỡi hổ Ảnh 10 Học sinh nhuộm màu, thêu dệt từ sợi tơ lưỡi hổ 12 Ảnh 11 Tranh vẽ bút vẽ, chổi quét sơn làm từ sợi tơ lưỡi hổ Ngồi nghiên cứu tiếp ứng dụng thay sợi hóa học, sợi thủy tinh, sợi cacbon ngành vật liệu PC để hạ giá thành sản phẩm sản phẩm có khả phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường 13 V Kết luận khoa học Sau thời gian nghiên cứu thực thực nghiệm, cơng trình nghiên cứu tìm cách tách sử dụng tơ sợi thiên nhiên để làm thành sản phẩm mang lại hiệu mặt kinh tế, xã hội như: - Kinh tế: Cây lưỡi hổ giá thành thấp, dễ trồng giá thành sản phẩm thấp, phù hợp với kinh tế nước ta - Xã hội: Tạo sản phẩm thân thiện với mơi trường, có ứng dụng cao Khơng đề tài cịn có điểm sau: - Tính mới: Dù thị trường có nhiều đồ thủ cơng mỹ nghệ làm từ thiên nhiên chúng em tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có địa phương để thực Quan trọng chúng em muốn hướng tới cho người tận dụng nguồn thực vật có sẵn để làm sản phẩm cần thiết thay sợi tổng hợp, sợi nhân tạo tránh gây ô nhiễm môi trường VI Tài liệu tham khảo Võ Văn Chi, Trần Hợp (1999), Cây cỏ có ích Việt Nam, Nxb Giáo dục, Hồ Chí Minh https://vuoncayviet.com/tin-tuc/day-du-ve-cay-luoi-ho-loi-ich-y-nghiaphong-thuy-mua-va-cham-soc-dung-cach.html https://cand.com.vn/Khoa-hoc-Quan-su/Nhom-hoc-sinh-truong-lang- san-xuat-to-soi-tu-cay-khom-i360738/ https://vi.strephonsays.com/natural-and-synthetic-fibers-3402 https://vuoncayviet.com/tin-tuc/day-du-ve-cay-luoi-ho-loi-ich-y-nghia-phongthuy-mua-va-cham-soc-dung-cach.html https://meta.vn/hotro/cay-luoi-ho-6347 Trên Báo cáo kết nghiên cứu KHKT nhóm học sinh chế tạo "Tìm hiểu tách sử dụng tơ sợi thiên nhiên từ lưỡi hổ" Chúng em mong nhận góp ý Ban giám khảo hội thi để sản phẩm chúng em toàn diện hơn./ Em xin chân thành cảm ơn! Nơi nhận: - BTC hội thi KHKT cấp (báo cáo); - BGH nhà trường (báo cáo ký xác nhận); - Lưu: VT 14 Hải Phòng, ngày tháng 12 năm 2021 Người báo cáo HIỆU TRƯỞNG XÁC NHẬN