Đang tải... (xem toàn văn)
vật liệu sinh học trong sản xuất bao bì hiện nay ở việt nam
SEMINAR NỘI DUNG 1.1.MỞ MỞĐẦU ĐẦU 22 MỘT MỘTSỐ SỐVẬT VẬTLiỆU LiỆUSINH SINHHỌC HỌCSẢN SẢNXUẤT XUẤTBAO BAOBÌ BÌ HiỆN HiỆNNAY NAY 3.TÍNH TÍNH PHÂN PHÂNHỦY HỦYTRONG TRONGMÔI MÔITRƯỜNG TRƯỜNG 4.4.TẦM TẦMQUAN QUANTRỌNG TRỌNGCỦA CỦA VẬT VẬTLiỆU LiỆUSINH SINHHỌC HỌC I MỞ ĐẦU 1.1 Hiện trạng Hằng năm khoảng 150 triệu polymer sử dụng; ngày tăng theo tăng dân số đời sống http://ktdt.vn/news/detail/341976/xu-ly-o-nhiem-tu-chat-thai-ran-huy-dong-moi-nguon-luc-xa-hoi.aspx Các phế thải khó phân hủy đồng thời trình xử lí chúng tốn gây ô nhiễm môi trường [1] 1.2 Khái niệm Vật liệu sinh học vật liệu có nguồn gốc tự nhiên thân thiện với môi trường Bao bì sinh học sản phẩm từ vật liệu sinh học 1.3 Đặc tính vật liệu sinh học [2] •Có tính polymer truyền thống •Tính chống thấm •Đặc tính quang học •Tính co giãn •Có thể đóng dấu in ấn dễ dàng •Kháng nhiệt hóa chất •Ổn định thân thiện với môi trường, giá cạnh tranh II MỘT SỐ VẬT LIỆU SINH HỌC SẢN XUẤT BAO BÌ HIỆN NAY Tinh bột PLA, PHA, TPS Cenllulose Chitosan Vật liệu khác 2.1 Tinh bột có thành phần Amilose Amilopectin amylose (glucose-α-1,4-glucose) amylopectin 2.1.1 Các loại từ tinh bột PLA acid polylactic Bắp, lúa mì, củ cải, hay khoai tây Tính chất Nhẹ, không thấm khí, không thấm nước dầu Thân thiện với môi trường PHA: (Poly Hydroxylalkanoate Từ nguồn cacbon, vi sinh vật hữucơ khác qua trình gia công phương pháp lên men Tính chất : Dễ tổng hợp Khả tự phân hủy cao TPS(Thermo plastic starches) Từ tinh bột bắp,lúa mì,khoai tây TPS chúng khôngqua giai đoạn lên men TPS trộn với vật liệu tổng hợp khác Tính chất: Khả chịu nhiệt Chi phí lượng thấp, giá thấp với plastic truyền thống 2.1.4 Ứng dụng sản xuất bao bì Sản xuất túi ni lông Hình bao bì nhựa HDPE có chứa 30% tinh bột (w/w)[3.1](ngày 27/10/2012) 2.2.Cellulose 2.2.1.Khái niệm & đặc tính Cellulose thành phần tạo nên lớp màng thực vật, giúp cho mô thực vật có độ bền tính đàn hồi ĐẶC TÍNH Không tan nước dung môi thông thường Tan mạnh HNO3,HCl,ZnC l2, PbCl2… Có đặc tính giấy :bền học, nhẹ, dễ phân hủy… Tùy theo công nghệ sản xuất mà làm tăng đặc tính : kháng ẩm, chống oxi hóa, chống dính, kháng khuẩn… Trong trình sản xuất, người ta kết hợp nhiều Cellulose với nhiều loại vật liệu khác để tối ưu hóa sử dụng Kết hợp với Chitosan tạo màng có khả thấm khí thấm nước cao Cellulose acetate kết hợp với tinh bột để tạo nên plastic dễ phân hủy VSV 2.2.2 Một số bao bì làm từ cellulose Bao bi từ cartong http://thanhphohochiminhcity.jaovat.com/cong-ty-bao-bi-d-ng-giang -chuyen-s-n-xu-t-thung-carton-iid-108343863 Những sản phẩm từ bao bì cartong http://www.wattpad.com/5140453-polyme r-ph%C3%A2n-huy%CC%89-sinh-ho%CC%A3c? p=15 http://image.phunuonline.com.vn/news/2012 /20120707/fckimage/23.jpg 2.3 Chitin chitosan 2.3.1Khái niệm đặc tính Chitin Chitosan Chitin polysacarit xuất nhiều tự nhiên,chỉ sau cellulose Chitin có mặt vỏ loài giáp xác tôm,cua…,trong màng tế bào nấm thuộc họ Zgemycetes có sinh khối nấm mốc,và vài loại tảo Sản phẩm biến tính chitin Chất rắn xốp nhẹ,hình vảy,có thể xay nhỏ theo kích cỡ khác Có cấu trúc gần giống cellulose Có màu trằng xốp,hay vàng nhẹ,không mùi vị, không tan nước,dung dịch kiềm hay axit đậm đặc tan axit loãng(pH=6),tạo dung dịch keo Có khả tạo màng tốt ,dai ,khó xé rách có độ bền tương đương với số chất dẻo dùng làm bao gói Tính kháng khuẩn: ức chế phát triển vi khuẩn Có thể tự hủy thải môi trường 2.3.3 Các sản phẩm Trong gói chả ,xúc xích:giúp xúc xích có hình dáng đẹp ,không làm màu mùi đặc trưng nguyên liệu xúc xích H6.Xúc xích gói chitosan http://www.ctu.edu.vn Ngoài ra,chủ yếu tạo màng để bảo quản thực phẩm:trứng, rau quả, thủy sán Xoài xử lý chế phẩm sinh học sau 30 ngày tươi so với mẫu đối chứng (Ảnh: Viện Công nghệ sinh học)- Đây kết nghiên cứu PGS.TS Nguyễn Thị Kim Cúc (Viện Công nghệ sinh học) www.ibt.ac.vn/ 2.2.4 Vật liệu khác Ngoài có nhiều vật liệu khác nhiên chưa áp dụng rộng rãi Chất liệu tạo màng dễ phân hủy Protein •Màng có tính chất ngăn khí cao nhiều loại bền nước III SỰ PHÂN HỦY CỦA VẬT LiỆU Khả tự phân hủy: Sản phẩm bao bì gia công thổi màng từ hạt nhựa có chứa tinh bột, sau sử dụng chôn xuống môi trường đất tự nhiên trời đất ủ compost có độ ẩm cao Quá trình phân hủy bao bì Ban đầu Sau ngày 2004 Bao bì chôn đất Các lỗ nhỏ bắt đầu xuất Sau 20 ngày Sau 50 ngày 2005 Màng bao bì bị Lỗ hỗng lan rộng, phân rã thành kích thước lớn mảnh vụn với kích thước nhỏ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình phân hủy Mạch thẳng dễ phân hủy Bản chất phân tử Thành phần : ưa nước hay kị nước dễ Polime tổng hợp dễ tạo cấu trúc tinh thể khó phân hủy sinh học Môi trường :vi sinh vật, enzim, khí hậu IV TƯƠNG LAI CỦA BAO BÌ SINH HỌC Với đặc tính nêu giống polymer thân thiện với môi trường Cùng với sách nhà nước, Yêu cầu xã hội, Trong thời gian tới,những vật liệu sử dụng rộng rãi không lĩnh vực bao bì mà nhiều lĩnh vực khác: chế tạo máy,… Tài liệu tham khảo [ 1.1 ] http://www.cpv.org.vn/cpv/Modules/News/NewsDetail.aspx?co_id=30085&cn_id=425650 [1.3] http://vi.scribd.com/doc/89075161/Bao-bi-phan-h%E1%BB%A7y-sinh-h%E1%BB%8Dc-Bioplasti c 2.1) http://vi.scribd.com/doc/31148337/I-T%E1%BB%94NG-QUAN-V%E1%BB%80 2.1 ) http://vi.scribd.com/doc/31148337/I-T%E1%BB%94NG-QUAN-V%E1%BB%80 2.2 ) http://www.smithsonianmag.com/science-nature/plastic.html?c=y&page=1 2.3) http://www.sanxuatbaobi.com/tin-cong-nghe/57-nghien-cuu-san-xuat-bao-bi-tu-vo-khoai-tayva-trai-cay.html 2.4)http://akzonobel.tumblr.com/post/3828286093/vat-lieu-chinh-lam-lon-la-nhua-pla-polylactic 2.5) http://vi.wikipedia.org/wiki/Cellulose 2.6 http://subdomain.vinachem.com.vn 2.7 http://www.wattpad.com/5140453-polymer-ph%C3%A2n-huy%CC%89-sinh-ho%CC%A3c? p=15 2.8 http://chitinhungtien.com/index.php?option=com_content&view=article&id=61:tinh-cht-cachosan-va-mt-s-ng-dng&catid=38:tin-tuc&Itemid=64 2.9 http://www.phuongduy.com.vn/index.php?page=detailContent&content_id=57 2.10 http://phapluattp.vn/20100131051512483p0c1018/bao-bi-che-tao-tu-sua.htm 2.11 http://www.khoahoc.com.vn/congnghemoi/phat-minh/viet-nam/22167_Bao-bi-phan-huy-sinhhoc-San-pham-cua-nhung-nha-khoa-hoc-tre.aspx [...].. .Sản phẩm bao bì sinh học http://thanglongpackaging.com.vn/index.php/co-hoi-doi-voi -bao- bi -sinh- hoc/ Sản xuất các túi xách hay túi đựng đồ trong các siêu thị http://sggp.org.vn http://www.baomoi.com/Che-tao -bao- bisinh-hoc-tu-bot-khoaimi/79/3932950.epi 2.2.Cellulose 2.2.1.Khái niệm & đặc tính Cellulose là thành phần chính tạo nên lớp màng thực vật, giúp cho các mô thực vật có độ bền cơ... :vi sinh vật, enzim, khí hậu IV TƯƠNG LAI CỦA BAO BÌ SINH HỌC Với những đặc tính đã nêu ở trên giống như polymer nhưng thân thiện với môi trường Cùng với những chính sách của nhà nước, Yêu cầu của xã hội, Trong thời gian tới,những vật liệu này sẽ được sử dụng rộng rãi không chỉ trong lĩnh vực bao bì mà còn nhiều trong các lĩnh vực khác: chế tạo máy,… Tài liệu tham khảo [ 1.1 ] http://www.cpv.org.vn/cpv/Modules/News/NewsDetail.aspx?co_id=30085&cn_id=425650... xích H6.Xúc xích gói trong chitosan http://www.ctu.edu.vn Ngoài ra,chủ yếu tạo màng để bảo quản thực phẩm:trứng, rau quả, thủy sán Xoài được xử lý bằng chế phẩm sinh học sau 30 ngày vẫn tươi so với mẫu đối chứng (Ảnh: Viện Công nghệ sinh học) - Đây là kết quả nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thị Kim Cúc (Viện Công nghệ sinh học) www.ibt.ac.vn/ 2.2.4 Vật liệu khác Ngoài ra còn có nhiều vật liệu khác tuy nhiên... rộng rãi Chất liệu tạo màng dễ phân hủy Protein •Màng có tính chất ngăn khí cao và nhiều loại khá bền trong nước III SỰ PHÂN HỦY CỦA VẬT LiỆU Khả năng tự phân hủy: Sản phẩm bao bì gia công thổi màng từ hạt nhựa có chứa tinh bột, sau khi sử dụng được chôn xuống môi trường đất tự nhiên ngoài trời hoặc đất ủ compost có độ ẩm cao Quá trình phân hủy bao bì Ban đầu Sau 7 ngày 2004 Bao bì được chôn dưới... đàn hồi ĐẶC TÍNH Không tan trong nước và dung môi thông thường Tan mạnh trong HNO3,HCl,ZnC l2, PbCl2… Có những đặc tính của giấy :bền cơ học, nhẹ, dễ phân hủy… Tùy theo công nghệ sản xuất mà làm tăng các đặc tính : kháng ẩm, chống oxi hóa, chống dính, kháng khuẩn… Trong quá trình sản xuất, người ta còn kết hợp nhiều Cellulose với nhiều loại vật liệu khác nhau để tối ưu hóa trong sử dụng như Kết hợp... polysacarit xuất hiện nhiều trong tự nhiên,chỉ sau cellulose Chitin có mặt trong vỏ các loài giáp xác như tôm,cua… ,trong màng tế bào nấm thuộc họ Zgemycetes có trong sinh khối nấm mốc,và một vài loại tảo Sản phẩm biến tính của chitin Chất rắn xốp nhẹ,hình vảy,có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau Có cấu trúc gần giống cellulose 1 Có màu trằng xốp,hay vàng nhẹ,không mùi vị, không tan trong nước,dung... bắt đầu xuất hiện Sau 20 ngày Sau 50 ngày 2005 Màng bao bì đã bị Lỗ hỗng lan rộng, phân rã ra thành từng kích thước lớn mảnh vụn với kích hơn thước nhỏ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy Mạch thẳng thì dễ phân hủy Bản chất của phân tử Thành phần : nếu ưa nước hay kị nước thì dễ hơn Polime tổng hợp dễ tạo ra cấu trúc tinh thể thì khó phân hủy sinh học hơn Môi trường :vi sinh vật, enzim,... Cellulose acetate kết hợp với tinh bột để tạo nên plastic dễ phân hủy bởi VSV 2.2.2 Một số bao bì làm từ cellulose Bao bi từ cartong http://thanhphohochiminhcity.jaovat.com/cong-ty -bao- bi-d-ng-giang -chuyen-s-n-xu-t-thung-carton-iid-108343863 Những sản phẩm từ bao bì cartong http://www.wattpad.com/5140453-polyme r-ph%C3%A2n-huy%CC%89 -sinh- ho%CC%A3c? p=15 http://image.phunuonline.com.vn/news/2012 /20120707/fckimage/23.jpg... đặc nhưng tan trong axit loãng(pH=6),tạo dung dịch keo trong 2 Có khả năng tạo màng tốt ,dai ,khó xé rách có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói 3 Tính kháng khuẩn: ức chế sự phát triển của vi khuẩn 4 Có thể tự hủy khi thải ra môi trường 2.3.3 Các sản phẩm Trong gói chả ,xúc xích:giúp xúc xích có hình dáng đẹp ,không làm mất màu mùi đặc trưng của nguyên liệu xúc xích... http://www.wattpad.com/5140453-polymer-ph%C3%A2n-huy%CC%89 -sinh- ho%CC%A3c? p=15 2.8 http://chitinhungtien.com/index.php?option=com_content&view=article&id=61:tinh-cht-cachosan-va-mt-s-ng-dng&catid=38:tin-tuc&Itemid=64 2.9 http://www.phuongduy.com.vn/index.php?page=detailContent&content_id=57 2.10 http://phapluattp.vn/20100131051512483p0c1018 /bao- bi-che-tao-tu-sua.htm 2.11 http://www.khoahoc.com.vn/congnghemoi/phat-minh/viet -nam/ 22167 _Bao- bi-phan-huy-sinhhoc-San-pham-cua-nhung-nha-khoa-hoc-tre.aspx ...NỘI DUNG 1.1.MỞ MỞĐẦU ĐẦU 22 MỘT MỘTSỐ SỐVẬT VẬTLiỆU LiỆUSINH SINHHỌC HỌCSẢN SẢNXUẤT XUẤTBAO BAOBÌ BÌ HiỆN HiỆNNAY NAY 3.TÍNH TÍNH PHÂN PHÂNHỦY HỦYTRONG TRONGMÔI MÔITRƯỜNG TRƯỜNG... trường [1] 1.2 Khái niệm Vật liệu sinh học vật liệu có nguồn gốc tự nhiên thân thiện với môi trường Bao bì sinh học sản phẩm từ vật liệu sinh học 1.3 Đặc tính vật liệu sinh học [2] •Có tính polymer... tính quang học •Tính co giãn •Có thể đóng dấu in ấn dễ dàng •Kháng nhiệt hóa chất •Ổn định thân thiện với môi trường, giá cạnh tranh II MỘT SỐ VẬT LIỆU SINH HỌC SẢN XUẤT BAO BÌ HIỆN NAY Tinh bột