Ph?i tr? th�nh ph�n b�n khi b? ph�n

Document Sample
Ph?i tr? th�nh ph�n b�n khi b? ph�n Powered By Docstoc
					CHỦ ĐỀ: VẬT LIỆU BAO BÌ BIOPLASTIC
       Vật liệu bao bì sinh học
I. Mở Đầu

      Theo thống kê của bộ tài nguyên môi
trường, trung bình 1 ngày, 1 người phải sử dụng
ít nhất 1 chiếc túi nilong. Thời gian để phân hủy
những chiếc túi nilong này là khoảng 50 năm sẽ
ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường.

     Chính vì lí do trên nhiều nước trên thế giới
đã nghiên cứu và sản xuất những loại polyme tự
phân hủy.
Giới thiệu chung:
      Polyme được xem là “xanh” thì phải thỏa mãn
  2 yêu cầu:
            - Được tạo từ những nguồn nguyên liệu
  có thể tái tạo.
            - Phải trở thành phân bón khi bị phân
  hủy.
  Bao bì sinh học là sản phẩm từ nguyên liệu tự
nhiên. Bao bì từ vật liệu sinh học phải đáp ứng được
các tiêu chuẩn như:
    • Tính chống thấm.
    • Đặc tính quang học.
    • Tính co giãn.
    • Có thể đóng dấu và in ấn dễ dàng.
    • Kháng nhiệt và hóa chất.
    • Ổn định, 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.
1. TPS:
• Polyme TPS là polyme 100% tinh bột
   đã có chỗ đứng trên thị trường. Nó có
   ưu điểm là: chi phí năng lượng thấp,
   giá cả thấp hơn với plastic truyền
   thống.
• Để có những thuộc tính như plastic,
   TPS được trộn với các vật liệu khác.
   Tinh bột liên kết với các polyme khác,
   với hàm lượng tinh bột lớn hơn 50%
   sẽ tạo nên các loại plastic khác.
a. Starch/ Vinyl alcohol copolymers
• Có 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 ko hòa tan ngay cả ở trong
  nước sôi,ngược lại thì sẽ bị hòa tan từng phần.
• Điểm hạn chế của 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 vsv. Thành phần tổng
  hợp được phân hủy do sự hấp phụ bề mặt của
  vsv.
b. Aliphatic polyesters:
• Khi trộn tinh bột với polyester béo sẽ tạo thành
  vật liệu nhiệt dẻo và dễ thổi tạo hình.
• Một số polyester béo thích hợp:
  poly - 3 - capro - lactone, các polymer tạo
  thành từ phản ứng của các glycol. Sự kết
  hợp này sẽ tăng thuộc tính cơ, giảm sự
  nhạy cảm với nước, tăng khả năng phân
  hủy.
• Đã có nhiều nghiên cứu thay thế bao bì
  plastic từ các chế phẩm dầu mỏ bằng bao
  bì plastic từ bắp. Vật liệu làm từ nguồn
  nguyên liệu này hạn chế việc gây ô nhiễm
  môi trường do khi phân hủy không tạo ra
  các chất gây độc.
2. PLA
     Được SX từ sự lên men tinh bột. Loại
    polyme này tiêu tốn ít năng lượng hơn plastic.
    Mặc dù thân thiện với môi trường nhưng ko
    được sử dụng rộng rãi do chi phí SX cao.




     Người ta SX PLA dựa vào nguồn nguyên
   liệu từ tinh bột bắp. Bắp được xay và cán. Sau
   đó đường hóa thành các dextrin. Các dextrin
   này sẽ chuyển thành acid lactic trong quá trình
   lên men.
• Quá trình cô đặc sẽ làm cho 2 phân tử
  plastic kết hợp lại thành cấu trúc vòng goi là
  lactid. Hợp chất này sẽ được làm sạch qua
  quá trình chưng cất. Sau đó chúng trùng
  hợp tạo chuỗi polyme mạch dài

• Sau đó, vật liệu này được bán cho các cty
  và được gia công thêm để cho ra sp cuối
  cùng. Sau 1 thời gian sử dụng thì PLA sẽ bị
  hủy đi hoặc tái chế lại.
• Sản xuất bao bì PLA (polylactic acid) từ vỏ
  quả dưa hấu:
      - Hiện nay nguồn nguyên liệu từ vỏ quả
  dưa hấu rất dồi dào, giá trị không cao nên tận
  dụng sản xuất bao bì sẽ phù hợp.
      - Vỏ dưa hấu sau khi được nghiền (nếu
  vỏ khô bỏ thêm nước) rồi tiến hành lên men
  acid lactic để thu được dung dịch acid lactic.
  Sau đó tiến hành kết tinh để tinh sạch lactic
  rồi tiến hành polyme hóa ta thu được
  polylactic acid. Sau đó định hình theo hình
  dạng theo yêu cầu.
       Vỏ dưa hấu


       Nghiền nhỏ


Cấy giống vi khuẩn lactic


  Dung dịch acid lactic


Kết tinh để tinh sạch lactic



       Polymer hóa


      Polylactic acid



        Định hình


        Sản phẩm
II.2. Vật liệu từ cellulose:

• Cellulose là nguồn nguyên liệu phong phú. Ko
  hòa tan trong nước và hầu hết dung môi hữu
  cơ. Cellophane (giấy bóng kính) là 1 trong
  những dạng phổ biến của bao bì xenllulose,
  được sd cho nhiều loại thực phẩm bởi tính
  chống thấm dầu, ngăn cản sự tấn công của vi
  khuẩn và tính trong suốt của nó.

Vd: chúng ta có thể gói bánh mì bằng
 cellulophan -1 loại vật liệu phân hủy sinh học
• Ngoài ra cellulose acetate được kết hợp với tinh bột
  tạo nên plastic dễ phân hủy bởi vsv. Cellulose cũng
  kết hợp với chitozan tạo màng có khả năng thấm khí
  và thấm nước cao.
II.3. Vật liệu từ chitin và chitosan
    Chitin được tổng hợp chủ yếu bởi côn trùng, tôm
    cua và nấm sợi, là 1 loại composit bền vững tạo bộ
    khung ngoài bảo vệ cho chúng. Chitin khi khử
    nhóm acetyl sẽ tạo thành chitosan.
1. Chitin
    Tên hóa học: poly – N – Acetyl – D – Glucosamine.
    Công thức phân tử:
2. Chitosan
  Tên hóa học:
 Poly - (1,4) – 2 – Amino – 2 – deoxy – D – glucan

  Công thức phân tử:
IV. Bao bì thông minh và năng động:
1. Những ứng dụng của OLED và RFID:
    Hiện nay, thành tựu nghiên cứu về các loại
    màn hình diode phát sáng hữu cơ (OLED –
    organic Light emitting diode) và các chíp nhận
    dạng tần số sóng vô tuyến (RFID – Radio
    Frequency Identifacation) đang được ứng
    dụng rộng rãi để sản xuất ra các loại bao bì
    hiển thị thông tin như: “xin đừng ăn tôi, tôi đã
    hết hạn sử dụng”, “hãy chưng cách thủy tôi”...
    Các thông tin này giúp khách hành tránh được
    nhiều rủi ro về vệ sinh y tế và nhưng nguy cơ
    bị ngộ độc.
2. Bao bì đụng thực phẩm bằng xốp PS phân
  hủy sinh học:
   Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển
  một phương pháp mới để tạo ra xốp PS phân
  hủy sinh học.
    Hiện nay, các nhà khoa học thuộc ĐH khoa
  học công nghệ ở Trung Quốc đã phát triển 1
  phương pháp mới gắn các hạt nhựa hấp thụ
  nước đường kính khoảng 5 micromet và styren
  trước khi được polyme hóa để tạo PS.
    Khi loại PS này tiếp xúc với nước, các hạt
  polyme nở ra, phá hủy cấu trúc polyme thành
  bột sau đó sẽ bị phân hủy sinh học. Xốp PS rẻ
  hơn so với các vật liệu thường, phân hủy
  nhanh hơn và không bị mất tính năng trong khi
  dùng.

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:19
posted:6/11/2012
language:Vietnamese
pages:21