Tài liệu Seminar Vật liệu bao bì sinh học: Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 1
VẬT LIỆU BAO BÌ SINH HỌC
I. MỞ ĐẦU
Theo thống kê sơ bộ của Bộ Tài nguyên Mơi trường, trung bình 1
ngày, 1 người tiêu dùng phải sử dụng ít nhất một chiếc túi nilon. Thời gian để
phân huỷ những chiếc nylon này là khoảng 50 năm sẽ ảnh hưởng khơng nhỏ
đến mơi trường. Nhựa nhiệt dẻo phải mất từ 10 tới 30 năm, thậm chí là một
thế kỷ, mới cĩ thể phân huỷ. Nếu mang đốt, chúng sẽ gây ơ nhiễm khơng khí.
Trong khi đĩ, chơn lấp sẽ rất tốn đất và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm. Hoạt
động tái chế cần đầu tư thiết bị máy mĩc đắt tiền, hiệu quả kinh tế thấp. Chỉ
riêng năm 1996, thế giới sử dụng 150 triệu tấn nhựa nhiệt dẻo.
Chính vì những lý do trên mà nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu nghiên cứu
polymer tự phân huỷ kể từ những năm 1980 để sử dụng trong nơng, lâm
nghiệp, chế biến thực phẩm (bao túi đựng thực phẩm) và y tế (màng mỏng phủ
vết bỏng và polymer để gắn xương). Năm 1980 trên thế giới mới chỉ cĩ 7-12
sáng chế t...
16 trang |
Chia sẻ: honghanh66 | Lượt xem: 873 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Seminar Vật liệu bao bì sinh học, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 1
VẬT LIỆU BAO BÌ SINH HỌC
I. MỞ ĐẦU
Theo thống kê sơ bộ của Bộ Tài nguyên Mơi trường, trung bình 1
ngày, 1 người tiêu dùng phải sử dụng ít nhất một chiếc túi nilon. Thời gian để
phân huỷ những chiếc nylon này là khoảng 50 năm sẽ ảnh hưởng khơng nhỏ
đến mơi trường. Nhựa nhiệt dẻo phải mất từ 10 tới 30 năm, thậm chí là một
thế kỷ, mới cĩ thể phân huỷ. Nếu mang đốt, chúng sẽ gây ơ nhiễm khơng khí.
Trong khi đĩ, chơn lấp sẽ rất tốn đất và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm. Hoạt
động tái chế cần đầu tư thiết bị máy mĩc đắt tiền, hiệu quả kinh tế thấp. Chỉ
riêng năm 1996, thế giới sử dụng 150 triệu tấn nhựa nhiệt dẻo.
Chính vì những lý do trên mà nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu nghiên cứu
polymer tự phân huỷ kể từ những năm 1980 để sử dụng trong nơng, lâm
nghiệp, chế biến thực phẩm (bao túi đựng thực phẩm) và y tế (màng mỏng phủ
vết bỏng và polymer để gắn xương). Năm 1980 trên thế giới mới chỉ cĩ 7-12
sáng chế trong ngành này. Tuy nhiên, con số đĩ đã tăng lên 1.500 trong 10
tháng đầu năm 2003. Hiện Mỹ đã thay thế 30% nhựa nhiệt dẻo bằng polymer
tự phân huỷ.
Người Mỹ sử dụng 190lbs nhựa mỗi năm, trong đó khoảng 60lbs thì được
dùng để đóng gói và sẽ được bỏ đi ngay sau khi bao bì được mở. Nhiều vật
liệu plastic sẽ được bỏ trong nơi đổ rác và là nơi mà chúng tồn tại hàng
nhiều thế kỉ ở đó. Sự phát triển dân số liên quan đến vấn đề rác thải và
nhu cầu phát triển các vật liệu có tính chống đỡ tốt hơn, dẫn đến việc ra đời
các công ty nghiên cứu và chế tạo ra các vật liệu polyme phối trộn từ
nguồn nông nghiệp. Chúng ta tin tưởng rằng vật liệu polyme sinh học sẽ có
tiềm năng lớn trong thị trường đóng gói thực phẩm trong 10 năm tới. Sự có
mặt của nó góp phần làm giảm đi sự phụ thuộc vào dầu mỏ nước ngoài và
chúng ta sẽ giải quyết được vấn đề môi trường do bao bì plastic gây ra.
Trong những năm gần đây, các quốc gia có những đạo luật như: các cơ sở
sản xuất phải có trách nhiệm với các sản phẩm do mình làm ra ở giai đoạn
cuối vòng đời tồn tại của nó, chính sách giao vấn đề quản lý chất thải cho
các nhà sản xuất, giới hạn lượng bao bì đóng gói thực phẩm, khuyến khích
các tổ chức chính quyền sử dụng vật liệu sinh học. Những chính sách này
giúp cho việc tạo ra môi trường phát triển cho polyme sinh học.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 2
II. GIỚI THIỆU CHUNG
Polyme được xem như là “xanh” thì phải thỏa mãn 2 yếu tố: Một là chúng
phải được tạo ra từ những nguồn nguyên liệu có thể tái tạo, làm đổi mới lại
được như: cây trồngHai là chúng phải trở thành phân bón khi bị phân hủy.
Hai điều kiện này thì không phụ thuộc vào nhau. Có 2 loại polyme: tự
nhiên và tổng hợp. Polyme tự nhiên được tạo ra từ các nguồn có thể hồi
phục lại được : tinh bột, xenlulo và polyme tổng hợp thì dựa vào các chế
phẩm của công nghiệp dầu mỏ.
Bao bì sinh học là sản phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, có thể là polymer
được tách trực tiếp từ sinh vật (dạng 1) hay polymer tổng hợp từ các
monomer có nguồn gốc sinh học (dạng 2), hay các hợp chất hữu cơ thiên
nhiên được biếnđổi(dạng3).
t i importn food packaging?
Bao bì từ vật liệu sinh học phải đáp ứng được các tiêu chuẩn như: tính
chống chấm (nước, khí, ánh sáng, mùi), đặc tính quang học (trong suốt,),
tính co giãn, có thể đóng dấu hoặc in ấn dễ dàng, kháng nhiệt và hóa chất,
tính ổn định cũng như thân thiện với môi trường và có giá cả cạnh tranh.
Hơn nữa, bao bì phải phù hợp với quy định về bao bì thực phẩm, tương tác
giữa bao bì và thực phẩm phải đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm.
What are the merit of biobased and biodegradable packaging
materials?
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 3
Vật liệu sinh học có thể tự phân hủy trong thiên nhiên, vì vậy không ảnh
hưởng đến môi trường. Nhờ không sử dụng các hóa chất tổng hợp, bao bì từ
sinh học sẽ an toàn hơn đối với thực phẩm và sức khỏe của con người.
Hình ảnh tự hủy của cái ly bằng vật liệu sinh học qua 1, 15, 30 và 50
ngày.
MỘT SỐ LOẠI VẬT LIỆU
Hiện nay, vật liệu bao bì sinh học chủ yếu từ polymer sinh học chẳng hạn
như : tinh bột, cellulose, protein, pullulan, gelatin và các monomer tù chất
hữu cơ lên men.
Vật liệu từ tinh bột : Đây là nguồn nguyên liệu phong phú, có sẵn và rẻ
tiền. Tinh bột có 2 thành phần là Amilose và Amilopectin.
Trong tự nhiên tinh bột có nhiều ở ngũ cốc, một số loại củ và một số loại
đậu.
Hạt tinh bột có thể được kết hợp với plastic truyền thống, đặc biệt kết hợp
với polyolefins. Khi đó plastic sẽ được phân hủy bởi vi sinh vật, vi sinh vật
sẽ sử dụng tinh bột, làm tăng độ xốp tạo khoảng trống làm mất tính nguyên
vẹn của mạng plastic.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 4
Có 3 loại polyme phối trộn: poly(hydroxylalkanoates) (PHA), polylactic
acid (PLA), thermoplastic tinh bột (TPS). Ba loại này đang được quan tâm
trong những năm gần đây.
PLA được sản xuất từ sự lên men tinh bột (chủ yếu là tinh bột bắp). Loại
polyme này tiêu tốn ít năng lượng hơn plastic. Mặc dù những polyme này
rất thân thiện với môi trường, nhưng vẫn chưa sử dụng rộng rãi do chi phí
sản xuất còn cao. Polyme TPS là polyme 100% từ tinh bột đã có chỗ đứng
trên thị trường. Nó có ưu điểm là: chi phí năng lượng, giá cả thấp hơn so
với plastic truyền thống.
Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng vẫn còn nhiều rào cản khiến chúng chưa
được sử dụng rộng rãi: sự hoài nghi của người tiêu dùng, chi phí nguyên
liệu, chi phí kỹ thuật.
Để vượt qua những rào cản đó chúng ta phải có những chính sách như sau:
¾ Đưa ra những nghiên cứu mở rộng về việc đóng gói bao bì có bổ
sung khí quyển.
¾ Tiếp tục nhắm vào các mặt hàng ở các cửa hàng tạp hóa, các sản
phẩm trái cây, rau, sản phẩm snack cho trẻ em và thực phẩm cho vật
nuôi trong nhà.
¾ Tìm kiếm sự đồng tình ủng hộ của các tổ chức có quan tâm đến vấn
đề môi trường như: các trường đại học, cao đẳng, đồng thời tìm kiếm
các tổ chức nào cũng quan tâm đến vấn đề này để có thể giúp đỡ lẫn
nhau.
¾ Nhấn mạnh vào sự tiện ích bởi vì còn rất nhiều người không quan
tâm đến môi trường và sự tiện ích của nó.
1.Vật liệu PLA:
Những vật liệu đóng gói bằng plastic vững chắc, sạch được sử dụng phải
thỏa mãn các điều kiện: không đắt tiền, nhẹ, sạch, không thấm khí, không
thấm nước và dầu.
Người ta sản xuất PLA dựa vào nguồn nguyên liệu từ tinh bột bắp. Bắp
được xay và cán. Sau đó sẽ được đường hóa thành các dextrin. Các dextrin
này sẽ được chuyển thành acid lactic qua quá trình lên men. Và rồi sẽ được
cô đặc, lúc này 2 phân tử lactic sẽ kết hợp lại thành cấu trúc vòng gọi là
lactid. Hợp chất lactid này sẽ được làm sạch qua quá trình chưng cất. Sau
dó chúng sẽ được trùng hợp tạo chuỗi polyme mạch dài. Để có nhiều loại
thì ta có thể thay đổi phân tử lượng và độ trong. Bằng cách thêm vào nhiều
chất bổ sung ta sẽ có vật liệu PLA.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 5
Hình 9: Qui trình sản xuất vật liệu PLA
Sau đó, vật liệu này được bán cho các công ty và nó sẽ được gia công thêm
để cho ra sản phẩm cuối cùng. Sau một thời gian sử dụng thì PLA sẽ bị hủy
đi hoặc được tái chế lại.
Mặc dù có nhiều ích lợi đối với môi trường những vẫn có nhiều khía cạnh
kỹ thuật cần giải quyết. Ví dụ: tinh bột rất dễ tương tác với nước nên nhiều
thuộc tính của PLA thì phụ thuộc rất nhiều vào độ ẩm. Điều này có nghĩa
là PLA sẽ không được sử dụng trong thị trường chai, lọ. Mặc khác PLA chịu
được nhiệt độ tối đa là khoảng 1140 F. Nếu vượt qua nhiệt độ này thì PLA
sẽ tan chảy ra.
2.Vật liệu PHA :
Poly(hydroxylalkanoates) hay PHA là một vật liệu polyme khác có nhiều
hứa hẹn. Polyme này đang được nghiên cứu để thay thế cho bao bì plastic.
Các nhà sinh học đã biết đến sự tồn tại của PHA từ năm 1925 trong tế bào
vi khuẩn. Nhiều loại PHA đã được tổng hợp từ các nguồn cacbon, vi sinh
vật hữu cơ khác nhau và có qua quá trình gia công.
Có 2 pp để tổng hợp nên PHA :
- Phương pháp lên men gồm : trồng các cây trồng như bắp, rồi thu họach,
tách chiết glucose từ cây trồng sau đó lên men đường trong những tế bào
chứa PHA, rửa và xoáy đảo tế bào để giải phóng PHA sau cùng là cô đặc
và phơi khô trong khuôn.
- Quá trình tổng hợp dựa vào sự phát triển PHA trong tế bào cây trồng là
một kỹ thuật mà đang được theo đuổi. Quá trình này thì giống với quá trình
đã mô tả ở trên nhưng bỏ qua giai đoạn lên men. Người ta sử dụng một
lượng lớn dung môi để trích ly nhựa từ cây trồng. Sau đó phải tìm cách loại
dung môi đi. Do đó rất tốn kém năng lượng.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 6
Một ưu điểm của PHA so với PLA là khả năng tự phân hủy của nó rất là
cao và dễ tổng hợp. Khi được đặt vào môi trường sinh vật tự nhiên thì nó sẽ
tự phân hủy thành CO2 và nước. Điều này giúp nó có nhiều ứng dụng trong
cuộc sống.
3.Vật liệu TPS :
Vật liệu bằng tinh bột có chứa chất dẻo chịu nhiệt (Thermoplastic Starches
)
Thermoplastic Starches đã có nhiều bước phát triển trong ngành công
nghiệp polyme sinh học. Những polyme này được tạo ra từ tinh bột bắp, lúa
mì, khoai tây. Thermoplastic Starches (TPS) khác PLA và PHA là chúng
không qua giai đọan lên men. Để có những thuộc tính giống như plastic,
TPS được trộn với các vật liệu tổng hợp khác.
Tinh bột liên kết với các polyme tổng hợp khác, với hàm lượng tinh bột có
thể lớn hơn 50% sẽ tạo nên các lọai plastic mà đáp ứng dụng nhu cầu thị
trường.
EAA (copolyme là ethylen-acrylic acid): được nghiên cứu từ năm 1977.
Nhược điểm của loại plastic này là nhạy cảm với sự thay đổi của môi
trường, dể bị rách trượt và không được phân hủy 1 cách hoàn toàn bởi vi
sinh vật.
Starch/vinyl alcohol copolymers : tùy vào điều kiện gia công, loại tinh bột
và thành phần của copolmers sẽ tạo nên nhiều loại plastic với hình dạng và
hoạt tính khác nhau. Plastic chứa tinh bột có tỷ lệ AM/AP lớn hơn 20/80, sẽ
không hòa tan ngay cả trong nước sôi. Còn plastic chứa tinh bột có tỷ lệ
AM/AP nhỏ hơn 20/80 thì sẽ được hòa tan từng phần. Tỷ lệ tinh bột được
phân rã bởi vi sinh vật trong những vật liệu này tỷ lệ nghịch với hàm lượng
của AM/phức vinyl alcohol. Điểm hạn chế của những vật liệu này là giòn
và nhạy cảm với độ ẩm.
Cơ chế của sự phân hủy :
Thành phần tự nhiên : dù được che chắn bởi cấu trúc mạng nhưng vẫn bị
phân hủy bởi enzyme ngoại bào của vi sinh vật.
Thành phần tổng hợp được phân hủy do sự hấp phụ bề mặt của vi sinh vật,
tạo bề mặt trống cho sự thủy phân các thành phần tự nhiên.
Aliphatic polyesters : tinh bột cũng có thể được cấu trúc lại với sự hiện
diện của các polymer kỵ nước như các polyester béo. Polyester béo có
điểm tan chảy thấp khó tạo thành vật liệu nhiệt dẻo và thổi tạo hình. Khi
trộn tinh bột với polyester béo sẽ cải thiện được nhược điểm này. Một số
polyester béo thích hợp là poly-ε-caprolactone và các copolymer của nó,
hoặc các polymer tao thành từ phản ứng của các glycol như 1,4 – butandiol
với một số acid: succinic, sebacic, adipic, azelaic, decanoic, brassillic. Sự
kết hợp này sẽ tăng thuộc tính cơ, giảm sự nhạy cảm với nước và tăng khả
năng phân hủy.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 7
Đã có những nghiên cứu thay thế bao bì plastic từ các chế phẩm dầu mỏ
sang dạng bao bì plastic từ bắp.
Nguồn nguyên liệu bắp cĩ thể thỏa mãn được nhu cầu lớn của bao bì plastic.
Vật liệu làm từ nguồn nguyên liệu này hạn chế việc gây ơ nhiễm mơi trường
do khi phân hủy nĩ khơng tạo ra các hợp chất gây độc.
Việc thay thế đầu tiên được tiến hành vào ngày 1 tháng 11 năm 2005, 114
triệu thùng chứa bằng plastic được sử dụng hằng năm cho các đại lý bán lẻ
rau quả , dâu tây, thảo dược . Hiệu quả kinh tế thể hiện rõ rệt.
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 8
Vật liệu bioplastic từ bắp
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 9
Mànp PropaFresh™ PFAM với khả năng chống đọng sương công ty
Innovia Films
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 10
Rosy prospect: consumers have shown support towards biopackaging
Bioplastic bags for carrots are used at Albert Heijn supermarkets in the
Netherlands
Code: 145/8
Cap. 500 cc. Ø 11,3 cm. - hgt. 5,8 cm.
Colour: Orange transparent, Clear
Transparent
Pcs. per box: 400
Code: 145/7
Cap. 400 cc. Ø 11,3 cm. - hgt. 5,8 cm.
Colour: Red transparent, Clear
Transparent
Pcs. per box: 400
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 11
Code: 145/6
Cap. 300 cc. Ø 10,5 cm. - hgt. 5,5 cm.
Colour: Yellow transparent, Clear
Transparent
Pcs. per box: 400
Code: 145/5
Cap. 210 cc. Ø 10,6 cm. hgt. 4,8 cm.
Colour: Trasparent orange
Items per carton: 400
Code: 145/4
Cap. 170 cc. Ø 9,8 cm. hgt. 4,5 cm.
Colour: Trasparent red
Items per carton: 500
Code: 145/3
Cap. 130 cc. Ø 9 cm. hgt. 4,2 cm.
Colour: Trasparent green
Items per carton: 600
Code: 145/2
Cap. 100 cc. Ø 8,3 cm. hgt. 4 cm.
Colour: Trasparent cyna
Items per carton: 600
Code: 145/1
Cap. 80 cc.Ø 7,8 cm. hgt. 3,5 cm.
Colour: Trasparent yellow
Items per carton: 600
3. Vật liệu từ Cellulose :
Cellulose là nguồn nguyên liệu phong phú, không hòa tan trong nước và
hầu hết dung môi hữu cơ.
Cellophane (giấy bóng kính) là một trong những dạng phổ biến của bao bì
từ Cellulose , được sử dụng cho nhiều loại thực phẩm bởi tính chống thấm
dầu , khả năng ngăn cản sự tấn công của vi khuẩn và tính trong suốt của
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 12
nó. Cellophane thường được phủ một lớp ngoài với nitro cellulose hay là
acrylate để tăng khả năng chống thấm, mặc dù lớp phủ này thì không được
phân hủy bởi lớp vi sinh vật.
Chúng ta cĩ thể bao gĩi bánh mì bằng cellophan-một loại vật liệu phân hủy
sinh học dùng bao gĩi thực phẩm, loại vật liệu này cĩ giá cả cạnh tranh với
plastic thơng thường, một ưu điểm khác là nĩ cĩ thể phân hủy nhanh sau khi
sử dụng, thậm chí cĩ thể ăn được
Ngoài ra Cellulose acetate được kết hợp với tinh bột để tạo nên plastic dễ
phân hủy bởi vi sinh vật . Cellulose cũng kết hợp với Chitosan tạo màng có
khả năng thấm khí và thấm nước cao.
Đường cong phân hủy của plastic sinh học
Figure 1. Degradation curve of a compostable plastic tested in two
separate sample runs according to EN 13432, compared with a
reference cellulose material
Vật liệu bao bì từ cellulose : sử dụng để bảo quản một số loại rau quả dễ
bị hư hỏng như: dâu tây, đào, chuối, nấm,
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 13
Vật liệu từ Chitin và Chitosan:
Chitin được tổng hợp chủ yếu bởi côn trùng, tôm cua và nấm sợi, là một
loại composit bền vững tạo bộ khung ngoài bảo vệ cho chúng. Chitin khi
khử nhóm acetyl sẽ tạo thành Chitosan. Chitin và Chitosan là hai loại
polymer có đặc tính cơ phù hợp để tạo dạng màng và dạng sợi
Chitin
Tên hóa học: Poly-N-Acetyl-D-Glucosamine or :[(1-4)]-2-Acetamido-2-
deoxy-ß-D-glucan
CT phân tử: (C8H13NO5)· n
Sản phẩm này là một polysaccharide cao phân tử chiết tách từ tôm và cua
biển.
Chitosan
Tên hóa học: Poly-(1-4)-2-Amino-2-deoxy-ß-D-Glucan
CT phân tử: (C6H11O4N)· n
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 14
The material Mater-Bi
Mater-Bi được sản xuất bởi Novamont, một công ty nghiên cứu của Ý
đã cho thấy khả năng thay thế plastic từ nguyên liệu dầu mỏ. Mater-Bi
là polymer sinh học được phân hủy hoàn toàn đầu tiên được nghiên
cứu:
.Một số loại vật liệu khác:
Một công ty ở Anh đã phát triển 1 loại dung dịch mới, có tính thực tiễn và
an toàn đối với môi trường, giải quyết vấn đề môi trường do hàng triệu tấn
rác thải bằng plastic gây ra. Họ tuyên bố rằng việc cắt đứt liên kết cacbon
trong nhựa góp phần làm giảm phân tử lượng, thay đổi thuộc tính dẫn đến
việc chúng có thể phân hủy nhanh chóng.
Một bước đột phá mới khi các nhà khoa học phát triển bao bì bioplastic tốt
hơn : cĩ khả năng phân hủy ở nhiệt độ thấp đến 330F, hay đơn giản nĩ cĩ thể
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 15
phân hủy dưới mưa, các vi sinh vật trong đất. Bioplastic phân hủy cho ra CO2
và H2O.
Plastic từ tinh bột được tạo ra bằng cách ép đùn, thổi khí và đúc thành khuơn.
So sánh với plastic từ dầu mỏ thì giá cả bioplastic rẽ hơn khoảng
32cent/pound. Các loại bao bì này thường dùng bao gĩi các thực phẩm khơ
như socola, kẹo , bánh.
Bằng cách phối trộn giữa protein từ bắp và các acid béo người ta cĩ thể tạo ra
một loại resin bằng cách ép đùn thành màng phân hủy sinh học được ưu
chuộng hơn plastic.Vật liệu này khi đốt cháy cho ra các chất khơng gây độc
hại. Các loại màng này thường dùng bao gĩi các dạng thực phẩm đơng lạnh,
các loại bánh, thức ăn nhanh
Các plastic ăn được làm từ tinh bột và protein, sau khi sử dụng cĩ thể nghiền
nhỏ ra làm thức ăn cho gia súc bởi thành phần dinh dưỡng chứa trong nĩ khá
cao.
Plastic từ khoai tây : Các phế phẩm trong ngành chế biến khoai tây cĩ thể
được tận dụng để làm plastic. Tinh bột từ các phế phẩm này được vi khuẩn
thủy phân thành đường glucose, sau đĩ lên men nhờ vi khuẩn latic cho ra sản
phẩm là acid latic, sấy khơ và nghiền thành bột để dùng tạo ra một dạng PLA
plastic bằng kỹ thuật ép đùn.
Bao bì nhựa tự phân hủy
Màng polymer tự phân huỷ
Cĩ thể nĩi đây là sản phẩm đầu tiên thuộc loại này của ngành sản xuất
vật liệu polymer ở Việt Nam. Ưu điểm chính của nĩ là khơng gây ơ nhiễm mơi
trường giống như màng và túi đựng bằng nhựa nhiệt dẻo (PE, PP, PVC) hiện
nay.
Vật liệu chính dùng trong sản xuất màng polymer tự phân huỷ là nhựa
LDPE (low density polyetylen - polyetylen tỷ trọng thấp) và tinh bột sắn. Ban
đầu, nhĩm nghiên cứu cho LDPE, tinh bột sắn và một số chất phụ gia đi qua
máy trộn vật liệu cực đều ở nhiệt độ thích hợp. Tiếp đến, vật liệu được đùn ép
trên máy đùn trục vít cĩ 3 vùng điều khiển nhiệt độ khác nhau. Sau khi được
bổ sung chất trợ tương hợp và chất phân tán, nhựa hạt đi qua máy chém hạt để
tạo hạt compound. Chất trợ tương hợp đĩng vai trị quyết định về khả năng
phân phối trộn và sự đồng đều của vật liệu. Cuối cùng, hạt compound đi qua
máy ép phun để tạo vật liệu định hình hoặc qua thiết bị thổi màng để thổi
thành màng mỏng. Cĩ thể tạo ra các màng cĩ độ dày khác nhau theo yêu cầu
của người sử dụng.
Nhĩm nghiên cứu đã phủ vật liệu mới này trên các luống lạc tại Nơng trường
Thanh Hà, Hồ Bình. Kết quả cho thấy, nĩ cĩ tác dụng giữ ẩm, dinh dưỡng
cho đất, chống xĩi mịn và diệt cỏ dại. Sau 4 tháng, tồn bộ màng polymer
phân huỷ 100%. Hiện họ đang mở rộng ứng dụng cho mọi nơng trường lạc,
bơng, ngơ và thuốc lá trên tồn quốc. Tiến sĩ Phạm Thế Trinh, Phĩ Viện
trưởng Viện Hố học cơng nghiệp, cho biết: "Nhu cầu sử dụng màng polymer
tự phân huỷ trong nơng, lâm nghiệp và thực phẩm là rất lớn. Chúng tơi mong
nhận được sự hỗ trợ của các cơ quan hữu quan để sản xuất hàng loạt, tiến tới
chế tạo bao gĩi thay thế bao bì nhựa nhiệt dẻo hiện nay
Seminar Vật liệu bao bì sinh học
Trang 16
What is biobased and biodegradable packaging?
M
Những bình làm từ vật liệu phân hủy bởi
vi sinh vật, có thể trồng trực tiếp vào đất,
không ngăn cản rễ khi cây phát triển, khi
nó vỡ ra, rễ có thể phát riển ở vùng đất
xung quanh.
echanical Properties
BÀN LUẬN
Tương lai của polyme sinh học :
Vấn đề thân thiện với môi trường ngày càng được coi trong nhưng đặc tính
vật liệu và và giá cả vẫn là những yếu tố quan trọng. Hầu hết polymer sinh
học có đặc tính cơ gần giống polymer truyền thống, những đặc tính này (độ
co giãn đan hồi ) tùy thuộc vào nguyên liệu thô và phương pháp gia công.
Ngày nay, giá của nhiều loại vật liệu sinh học có thể gần như bằng hoặc
vượt hơn một chút so với PET và PA, ngoại trừ PHAs, có giá gấp 10 lần
plastic truyền thống. Tuy nhiên, do lượng sản phẩm này ít hơn, ảnh hưởng
đến vấn đề giá cảùù, nếu sản xuất với số lượng lớn thì giá của chúng sẽ thấp
hơn.
Các nghiên cứu khoa học đã tìm ra một lượng lớn các vật liệu sinh học
thích hợp cho bao bì thực phẩm nhưng việc ứng dụng chúng vẫn còn nhiều
hạn chế. Chúng ta không mong thay thế hoàn toàn vật liệu truyền thống
bằng vật liệu sinh học trong một thời ngắn, tuy nhiên, đó thật sự là vật liệu
của tương lai, khi mà nhưng đạc tính và giá cả của chúng tương đương với
vật liệu truyền thống
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- vat_lieu_bao_bi_moi_122.pdf