Material Of Packaging

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

VAÄT LIEÄU BAO BÌ SINH HOÏC

I.

MÔÛ ÑAÀU Theo thống kê sơ bộ của Bộ Tài nguyên Môi 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 không nhỏ đến môi trường. Nhựa nhiệt dẻo phải mất từ 10 tới 30 năm, thậm chí là một thế kỷ, mới có thể phân huỷ. Nếu mang đốt, chúng sẽ gây ô nhiễm không khí. Trong khi đó, chôn lấp sẽ rất tốn đất và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm. Hoạt động tái chế cần đầu tư thiết bị máy móc 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 nông, 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 có 7-12 sáng chế trong ngành này. Tuy nhiên, con số đó 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. Ngöôøi Myõ söû duïng 190lbs nhöïa moãi naêm, trong ñoù khoaûng 60lbs thì ñöôïc duøng ñeå ñoùng goùi vaø seõ ñöôïc boû ñi ngay sau khi bao bì ñöôïc môû. Nhieàu vaät lieäu plastic seõ ñöôïc boû trong nôi ñoå raùc vaø laø nôi maø chuùng toàn taïi haøng nhieàu theá kæ ôû ñoù. Söï phaùt trieån daân soá lieân quan ñeán vaán ñeà raùc thaûi vaø nhu caàu phaùt trieån caùc vaät lieäu coù tính choáng ñôõ toát hôn, daãn ñeán vieäc ra ñôøi caùc coâng ty nghieân cöùu vaø cheá taïo ra caùc vaät lieäu polyme phoái troän töø nguoàn noâng nghieäp. Chuùng ta tin töôûng raèng vaät lieäu polyme sinh hoïc seõ coù tieàm naêng lôùn trong thò tröôøng ñoùng goùi thöïc phaåm trong 10 naêm tôùi. Söï coù maët cuûa noù goùp phaàn laøm giaûm ñi söï phuï thuoäc vaøo daàu moû nöôùc ngoaøi vaø chuùng ta seõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà moâi tröôøng do bao bì plastic gaây ra. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, caùc quoác gia coù nhöõng ñaïo luaät nhö: caùc cô sôû saûn xuaát phaûi coù traùch nhieäm vôùi caùc saûn phaåm do mình laøm ra ôû giai ñoaïn cuoái voøng ñôøi toàn taïi cuûa noù, chính saùch giao vaán ñeà quaûn lyù chaát thaûi cho caùc nhaø saûn xuaát, giôùi haïn löôïng bao bì ñoùng goùi thöïc phaåm, khuyeán khích caùc toå chöùc chính quyeàn söû duïng vaät lieäu sinh hoïc. Nhöõng chính saùch naøy giuùp cho vieäc taïo ra moâi tröôøng phaùt trieån cho polyme sinh hoïc.

Trang 1

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

II. GIÔÙI THIEÄU CHUNG Polyme ñöôïc xem nhö laø “xanh” thì phaûi thoûa maõn 2 yeáu toá: Moät laø chuùng phaûi ñöôïc taïo ra töø nhöõng nguoàn nguyeân lieäu coù theå taùi taïo, laøm ñoåi môùi laïi ñöôïc nhö: caây troàng…Hai laø chuùng phaûi trôû thaønh phaân boùn khi bò phaân huûy. Hai ñieàu kieän naøy thì khoâng phuï thuoäc vaøo nhau. Coù 2 loaïi polyme: töï nhieân vaø toång hôïp. Polyme töï nhieân ñöôïc taïo ra töø caùc nguoàn coù theå hoài phuïc laïi ñöôïc : tinh boät, xenlulo vaø polyme toång hôïp thì döïa vaøo caùc cheá phaåm cuûa coâng nghieäp daàu moû. Bao bì sinh hoïc laø saûn phaåm töø nguyeân lieäu töï nhieân, coù theå laø polymer ñöôïc taùch tröïc tieáp töø sinh vaät (daïng 1) hay polymer toång hôïp töø caùc monomer coù nguoàn goác sinh hoïc (daïng 2), hay caùc hôïp chaát höõu cô thieân nhieân ñöôïc bieánñoåi(daïng3). t i importn food packaging? Bao bì töø vaät lieäu sinh hoïc phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc tieâu chuaån nhö: tính choáng chaám (nöôùc, khí, aùnh saùng, muøi), ñaëc tính quang hoïc (trong suoát,…), tính co giaõn, coù theå ñoùng daáu hoaëc in aán deã daøng, khaùng nhieät vaø hoùa chaát, tính oån ñònh cuõng nhö thaân thieän vôùi moâi tröôøng vaø coù giaù caû caïnh tranh. Hôn nöõa, bao bì phaûi phuø hôïp vôùi quy ñònh veà bao bì thöïc phaåm, töông taùc giöõa bao bì vaø thöïc phaåm phaûi ñaûm baûo chaát löôïng vaø an toaøn thöïc phaåm. What are the merit of biobased and biodegradable packaging materials? Trang 2

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Vaät lieäu sinh hoïc coù theå töï phaân huûy trong thieân nhieân, vì vaäy khoâng aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng. Nhôø khoâng söû duïng caùc hoùa chaát toång hôïp, bao bì töø sinh hoïc seõ an toaøn hôn ñoái vôùi thöïc phaåm vaø söùc khoûe cuûa con ngöôøi.

Hình aûnh töï huûy cuûa caùi ly baèng vaät lieäu sinh hoïc qua 1, 15, 30 vaø 50 ngaøy. MOÄT SOÁ LOAÏI VAÄT LIEÄU Hieän nay, vaät lieäu bao bì sinh hoïc chuû yeáu töø polymer sinh hoïc chaúng haïn nhö : tinh boät, cellulose, protein, pullulan, gelatin… vaø caùc monomer tuø chaát höõu cô leân men. Vaät lieäu töø tinh boät : Ñaây laø nguoàn nguyeân lieäu phong phuù, coù saün vaø reû tieàn. Tinh boät coù 2 thaønh phaàn laø Amilose vaø Amilopectin. Trong töï nhieân tinh boät coù nhieàu ôû nguõ coác, moät soá loaïi cuû vaø moät soá loaïi ñaäu. Haït tinh boät coù theå ñöôïc keát hôïp vôùi plastic truyeàn thoáng, ñaëc bieät keát hôïp vôùi polyolefins. Khi ñoù plastic seõ ñöôïc phaân huûy bôûi vi sinh vaät, vi sinh vaät seõ söû duïng tinh boät, laøm taêng ñoä xoáp taïo khoaûng troáng laøm maát tính nguyeân veïn cuûa maïng plastic. Trang 3

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Coù 3 loaïi polyme phoái troän: poly(hydroxylalkanoates) (PHA), polylactic acid (PLA), thermoplastic tinh boät (TPS). Ba loaïi naøy ñang ñöôïc quan taâm trong nhöõng naêm gaàn ñaây. PLA ñöôïc saûn xuaát töø söï leân men tinh boät (chuû yeáu laø tinh boät baép). Loaïi polyme naøy tieâu toán ít naêng löôïng hôn plastic. Maëc duø nhöõng polyme naøy raát thaân thieän vôùi moâi tröôøng, nhöng vaãn chöa söû duïng roäng raõi do chi phí saûn xuaát coøn cao. Polyme TPS laø polyme 100% töø tinh boät ñaõ coù choã ñöùng treân thò tröôøng. Noù coù öu ñieåm laø: chi phí naêng löôïng, giaù caû thaáp hôn so vôùi plastic truyeàn thoáng. Maëc duø coù nhieàu öu ñieåm nhöng vaãn coøn nhieàu raøo caûn khieán chuùng chöa ñöôïc söû duïng roäng raõi: söï hoaøi nghi cuûa ngöôøi tieâu duøng, chi phí nguyeân lieäu, chi phí kyõ thuaät. Ñeå vöôït qua nhöõng raøo caûn ñoù chuùng ta phaûi coù nhöõng chính saùch nhö sau: ¾ Ñöa ra nhöõng nghieân cöùu môû roäng veà vieäc ñoùng goùi bao bì coù boå sung khí quyeån. ¾ Tieáp tuïc nhaém vaøo caùc maët haøng ôû caùc cöûa haøng taïp hoùa, caùc saûn phaåm traùi caây, rau, saûn phaåm snack cho treû em vaø thöïc phaåm cho vaät nuoâi trong nhaø. ¾ Tìm kieám söï ñoàng tình uûng hoä cuûa caùc toå chöùc coù quan taâm ñeán vaán ñeà moâi tröôøng nhö: caùc tröôøng ñaïi hoïc, cao ñaúng, ñoàng thôøi tìm kieám caùc toå chöùc naøo cuõng quan taâm ñeán vaán ñeà naøy ñeå coù theå giuùp ñôõ laãn nhau. ¾ Nhaán maïnh vaøo söï tieän ích bôûi vì coøn raát nhieàu ngöôøi khoâng quan taâm ñeán moâi tröôøng vaø söï tieän ích cuûa noù. 1.Vaät lieäu PLA: Nhöõng vaät lieäu ñoùng goùi baèng plastic vöõng chaéc, saïch ñöôïc söû duïng phaûi thoûa maõn caùc ñieàu kieän: khoâng ñaét tieàn, nheï, saïch, khoâng thaám khí, khoâng thaám nöôùc vaø daàu. Ngöôøi ta saûn xuaát PLA döïa vaøo nguoàn nguyeân lieäu töø tinh boät baép. Baép ñöôïc xay vaø caùn. Sau ñoù seõ ñöôïc ñöôøng hoùa thaønh caùc dextrin. Caùc dextrin naøy seõ ñöôïc chuyeån thaønh acid lactic qua quaù trình leân men. Vaø roài seõ ñöôïc coâ ñaëc, luùc naøy 2 phaân töû lactic seõ keát hôïp laïi thaønh caáu truùc voøng goïi laø lactid. Hôïp chaát lactid naøy seõ ñöôïc laøm saïch qua quaù trình chöng caát. Sau doù chuùng seõ ñöôïc truøng hôïp taïo chuoãi polyme maïch daøi. Ñeå coù nhieàu loaïi thì ta coù theå thay ñoåi phaân töû löôïng vaø ñoä trong. Baèng caùch theâm vaøo nhieàu chaát boå sung ta seõ coù vaät lieäu PLA.

Trang 4

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Hình 9: Qui trình saûn xuaát vaät lieäu PLA Sau ñoù, vaät lieäu naøy ñöôïc baùn cho caùc coâng ty vaø noù seõ ñöôïc gia coâng theâm ñeå cho ra saûn phaåm cuoái cuøng. Sau moät thôøi gian söû duïng thì PLA seõ bò huûy ñi hoaëc ñöôïc taùi cheá laïi. Maëc duø coù nhieàu ích lôïi ñoái vôùi moâi tröôøng nhöõng vaãn coù nhieàu khía caïnh kyõ thuaät caàn giaûi quyeát. Ví duï: tinh boät raát deã töông taùc vôùi nöôùc neân nhieàu thuoäc tính cuûa PLA thì phuï thuoäc raát nhieàu vaøo ñoä aåm. Ñieàu naøy coù nghóa laø PLA seõ khoâng ñöôïc söû duïng trong thò tröôøng chai, loï. Maëc khaùc PLA chòu ñöôïc nhieät ñoä toái ña laø khoaûng 1140 F. Neáu vöôït qua nhieät ñoä naøy thì PLA seõ tan chaûy ra. 2.Vaät lieäu PHA : Poly(hydroxylalkanoates) hay PHA laø moät vaät lieäu polyme khaùc coù nhieàu höùa heïn. Polyme naøy ñang ñöôïc nghieân cöùu ñeå thay theá cho bao bì plastic. Caùc nhaø sinh hoïc ñaõ bieát ñeán söï toàn taïi cuûa PHA töø naêm 1925 trong teá baøo vi khuaån. Nhieàu loaïi PHA ñaõ ñöôïc toång hôïp töø caùc nguoàn cacbon, vi sinh vaät höõu cô khaùc nhau vaø coù qua quaù trình gia coâng. Coù 2 pp ñeå toång hôïp neân PHA : - Phöông phaùp leân men goàm : troàng caùc caây troàng nhö baép, roài thu hoïach, taùch chieát glucose töø caây troàng sau ñoù leân men ñöôøng trong nhöõng teá baøo chöùa PHA, röûa vaø xoaùy ñaûo teá baøo ñeå giaûi phoùng PHA sau cuøng laø coâ ñaëc vaø phôi khoâ trong khuoân. - Quaù trình toång hôïp döïa vaøo söï phaùt trieån PHA trong teá baøo caây troàng laø moät kyõ thuaät maø ñang ñöôïc theo ñuoåi. Quaù trình naøy thì gioáng vôùi quaù trình ñaõ moâ taû ôû treân nhöng boû qua giai ñoaïn leân men. Ngöôøi ta söû duïng moät löôïng lôùn dung moâi ñeå trích ly nhöïa töø caây troàng. Sau ñoù phaûi tìm caùch loaïi dung moâi ñi. Do ñoù raát toán keùm naêng löôïng.

Trang 5

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Moät öu ñieåm cuûa PHA so vôùi PLA laø khaû naêng töï phaân huûy cuûa noù raát laø cao vaø deã toång hôïp. Khi ñöôïc ñaët vaøo moâi tröôøng sinh vaät töï nhieân thì noù seõ töï phaân huûy thaønh CO2 vaø nöôùc. Ñieàu naøy giuùp noù coù nhieàu öùng duïng trong cuoäc soáng. 3.Vaät lieäu TPS : Vaät lieäu baèng tinh boät coù chöùa chaát deûo chòu nhieät (Thermoplastic Starches ) Thermoplastic Starches ñaõ coù nhieàu böôùc phaùt trieån trong ngaønh coâng nghieäp polyme sinh hoïc. Nhöõng polyme naøy ñöôïc taïo ra töø tinh boät baép, luùa mì, khoai taây. Thermoplastic Starches (TPS) khaùc PLA vaø PHA laø chuùng khoâng qua giai ñoïan leân men. Ñeå coù nhöõng thuoäc tính gioáng nhö plastic, TPS ñöôïc troän vôùi caùc vaät lieäu toång hôïp khaùc. Tinh boät lieân keát vôùi caùc polyme toång hôïp khaùc, vôùi haøm löôïng tinh boät coù theå lôùn hôn 50% seõ taïo neân caùc loïai plastic maø ñaùp öùng duïng nhu caàu thò tröôøng. EAA (copolyme laø ethylen-acrylic acid): ñöôïc nghieân cöùu töø naêm 1977. Nhöôïc ñieåm cuûa loaïi plastic naøy laø nhaïy caûm vôùi söï thay ñoåi cuûa moâi tröôøng, deå bò raùch tröôït vaø khoâng ñöôïc phaân huûy 1 caùch hoaøn toaøn bôûi vi sinh vaät. Starch/vinyl alcohol copolymers : tuøy vaøo ñieàu kieän gia coâng, loaïi tinh boät vaø thaønh phaàn cuûa copolmers seõ taïo neân nhieàu loaïi plastic vôùi hình daïng vaø hoaït tính khaùc nhau. Plastic chöùa tinh boät coù tyû leä AM/AP lôùn hôn 20/80, seõ khoâng hoøa tan ngay caû trong nöôùc soâi. Coøn plastic chöùa tinh boät coù tyû leä AM/AP nhoû hôn 20/80 thì seõ ñöôïc hoøa tan töøng phaàn. Tyû leä tinh boät ñöôïc phaân raõ bôûi vi sinh vaät trong nhöõng vaät lieäu naøy tyû leä nghòch vôùi haøm löôïng cuûa AM/phöùc vinyl alcohol. Ñieåm haïn cheá cuûa nhöõng vaät lieäu naøy laø gioøn vaø nhaïy caûm vôùi ñoä aåm. Cô cheá cuûa söï phaân huûy : Thaønh phaàn töï nhieân : duø ñöôïc che chaén bôûi caáu truùc maïng nhöng vaãn bò phaân huûy bôûi enzyme ngoaïi baøo cuûa vi sinh vaät. Thaønh phaàn toång hôïp ñöôïc phaân huûy do söï haáp phuï beà maët cuûa vi sinh vaät, taïo beà maët troáng cho söï thuûy phaân caùc thaønh phaàn töï nhieân. Aliphatic polyesters : tinh boät cuõng coù theå ñöôïc caáu truùc laïi vôùi söï hieän dieän cuûa caùc polymer kî nöôùc nhö caùc polyester beùo. Polyester beùo coù ñieåm tan chaûy thaáp khoù taïo thaønh vaät lieäu nhieät deûo vaø thoåi taïo hình. Khi troän tinh boät vôùi polyester beùo seõ caûi thieän ñöôïc nhöôïc ñieåm naøy. Moät soá polyester beùo thích hôïp laø poly-ε-caprolactone vaø caùc copolymer cuûa noù, hoaëc caùc polymer tao thaønh töø phaûn öùng cuûa caùc glycol nhö 1,4 – butandiol vôùi moät soá acid: succinic, sebacic, adipic, azelaic, decanoic, brassillic. Söï keát hôïp naøy seõ taêng thuoäc tính cô, giaûm söï nhaïy caûm vôùi nöôùc vaø taêng khaû naêng phaân huûy. Trang 6

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Ñaõ coù nhöõng nghieân cöùu thay theá bao bì plastic töø caùc cheá phaåm daàu moû sang daïng bao bì plastic töø baép. Nguồn nguyên liệu bắp có thể thỏa mãn được nhu cầu lớn của bao bì plastic. Vật liệu làm từ nguồn nguyên liệu này hạn chế việc gây ô nhiễm môi trường do khi phân hủy nó không tạo ra các hợp chất gây độc. Vieäc thay theá ñaàu tieân ñöôïc tieán haønh vaøo ngaøy 1 thaùng 11 naêm 2005, 114 trieäu thuøng chöùa baèng plastic ñöôïc söû duïng haèng naêm cho caùc ñaïi lyù baùn leû rau quaû , daâu taây, thaûo döôïc . Hieäu quaû kinh teá theå hieän roõ reät.

Trang 7

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Vaät lieäu bioplastic töø baép

Trang 8

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Maønp PropaFresh™ PFAM vôùi khaû naêng choáng ñoïng söông coâng ty Innovia Films

Trang 9

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

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

Trang 10

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

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 Code: 145/3 Cap. 170 cc. Ø 9,8 cm. hgt. 4,5 cm. Cap. 130 cc. Ø 9 cm. hgt. 4,2 cm. Colour: Trasparent red Colour: Trasparent green Items per carton: 500 Items per carton: 600

Code: 145/2 Code: 145/1 Cap. 100 cc. Ø 8,3 cm. hgt. 4 cm. Cap. 80 cc.Ø 7,8 cm. hgt. 3,5 cm. Colour: Trasparent cyna Colour: Trasparent yellow Items per carton: 600 Items per carton: 600

3. Vaät lieäu töø Cellulose : Cellulose laø nguoàn nguyeân lieäu phong phuù, khoâng hoøa tan trong nöôùc vaø haàu heát dung moâi höõu cô. Cellophane (giaáy boùng kính) laø moät trong nhöõng daïng phoå bieán cuûa bao bì töø Cellulose , ñöôïc söû duïng cho nhieàu loaïi thöïc phaåm bôûi tính choáng thaám daàu , khaû naêng ngaên caûn söï taán coâng cuûa vi khuaån vaø tính trong suoát cuûa Trang 11

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

noù. Cellophane thöôøng ñöôïc phuû moät lôùp ngoaøi vôùi nitro cellulose hay laø acrylate ñeå taêng khaû naêng choáng thaám, maëc duø lôùp phuû naøy thì khoâng ñöôïc phaân huûy bôûi lôùp vi sinh vaät. Chúng ta có thể bao gói bánh mì bằng cellophan-một loại vật liệu phân hủy sinh học dùng bao gói thực phẩm, loại vật liệu này có giá cả cạnh tranh với plastic thông thường, một ưu điểm khác là nó có thể phân hủy nhanh sau khi sử dụng, thậm chí có thể ăn được Ngoaøi ra Cellulose acetate ñöôïc keát hôïp vôùi tinh boät ñeå taïo neân plastic deã phaân huûy bôûi vi sinh vaät . Cellulose cuõng keát hôïp vôùi Chitosan taïo maøng coù khaû naêng thaám khí vaø thaám nöôùc cao.

Ñöôøng cong phaân huûy cuûa plastic sinh hoïc Figure 1. Degradation curve of a compostable plastic tested in two separate sample runs according to EN 13432, compared with a reference cellulose material

Vaät lieäu bao bì töø cellulose : söû duïng ñeå baûo quaûn moät soá loaïi rau quaû deã bò hö hoûng nhö: daâu taây, ñaøo, chuoái, naám,…

Trang 12

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

Vaät lieäu töø Chitin vaø Chitosan: Chitin ñöôïc toång hôïp chuû yeáu bôûi coân truøng, toâm cua vaø naám sôïi, laø moät loaïi composit beàn vöõng taïo boä khung ngoaøi baûo veä cho chuùng. Chitin khi khöû nhoùm acetyl seõ taïo thaønh Chitosan. Chitin vaø Chitosan laø hai loaïi polymer coù ñaëc tính cô phuø hôïp ñeå taïo daïng maøng vaø daïng sôïi Chitin Teân hoùa hoïc: Poly-N-Acetyl-D-Glucosamine or :[(1-4)]-2-Acetamido-2deoxy-ß-D-glucan CT phaân töû: (C8H13NO5)· n

Saûn phaåm naøy laø moät polysaccharide cao phaân töû chieát taùch töø toâm vaø cua bieån. Chitosan Teân hoùa hoïc: Poly-(1-4)-2-Amino-2-deoxy-ß-D-Glucan CT phaân töû: (C6H11O4N)· n

Trang 13

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

The material Mater-Bi Mater-Bi ñöôïc saûn xuaát bôûi Novamont, moät coâng ty nghieân cöùu cuûa YÙ ñaõ cho thaáy khaû naêng thay theá plastic töø nguyeân lieäu daàu moû. Mater-Bi laø polymer sinh hoïc ñöôïc phaân huûy hoaøn toaøn ñaàu tieân ñöôïc nghieân cöùu:

.Moät soá loaïi vaät lieäu khaùc: Moät coâng ty ôû Anh ñaõ phaùt trieån 1 loaïi dung dòch môùi, coù tính thöïc tieãn vaø an toaøn ñoái vôùi moâi tröôøng, giaûi quyeát vaán ñeà moâi tröôøng do haøng trieäu taán raùc thaûi baèng plastic gaây ra. Hoï tuyeân boá raèng vieäc caét ñöùt lieân keát cacbon trong nhöïa goùp phaàn laøm giaûm phaân töû löôïng, thay ñoåi thuoäc tính daãn ñeán vieäc chuùng coù theå phaân huûy nhanh choùng.

Một bước đột phá mới khi các nhà khoa học phát triển bao bì bioplastic tốt hơn : có khả năng phân hủy ở nhiệt độ thấp đến 330F, hay đơn giản nó có thể

Trang 14

Seminar

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

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 khuôn. So sánh với plastic từ dầu mỏ thì giá cả bioplastic rẽ hơn khoảng 32cent/pound. Các loại bao bì này thường dùng bao gói các thực phẩm khô như socola, kẹo , bánh…. Bằng cách phối trộn giữa protein từ bắp và các acid béo người ta có 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 không gây độc hại. Các loại màng này thường dùng bao gói các dạng thực phẩm đông lạnh, các loại bánh, thức ăn nhanh… Các plastic ăn được làm từ tinh bột và protein, sau khi sử dụng có thể nghiền nhỏ ra làm thức ăn cho gia súc bởi thành phần dinh dưỡng chứa trong nó khá cao. Plastic từ khoai tây : Các phế phẩm trong ngành chế biến khoai tây có thể được tận dụng để làm plastic. Tinh bột từ các phế phẩm này được vi khuẩn thủy phân thành đường glucose, sau đó lên men nhờ vi khuẩn latic cho ra sản phẩm là acid latic, sấy khô 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 Có thể nói đây là sản phẩm đầu tiên thuộc loại này của ngành sản xuất vật liệu polymer ở Việt Nam. Ưu điểm chính của nó là không gây ô nhiễm môi 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, nhóm 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 có 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 đóng vai trò 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. Có thể tạo ra các màng có độ dày khác nhau theo yêu cầu của người sử dụng. Nhóm nghiên cứu đã phủ vật liệu mới này trên các luống lạc tại Nông trường Thanh Hà, Hoà Bình. Kết quả cho thấy, nó có tác dụng giữ ẩm, dinh dưỡng cho đất, chống xói mòn và diệt cỏ dại. Sau 4 tháng, toàn bộ màng polymer phân huỷ 100%. Hiện họ đang mở rộng ứng dụng cho mọi nông trường lạc, bông, ngô và thuốc lá trên toàn quốc. Tiến sĩ Phạm Thế Trinh, Phó Viện trưởng Viện Hoá học công nghiệp, cho biết: "Nhu cầu sử dụng màng polymer tự phân huỷ trong nông, lâm nghiệp và thực phẩm là rất lớn. Chúng tôi mong nhận được sự hỗ trợ của các cơ quan hữu quan để sản xuất hàng loạt, tiến tới chế tạo bao gói thay thế bao bì nhựa nhiệt dẻo hiện nay Trang 15

Seminar

What

Vaät lieäu bao bì sinh hoïc

is

biobased

and

biodegradable

packaging?

M Nhöõng bình laøm töø vaät lieäu phaân huûy bôûi vi sinh vaät, coù theå troàng tröïc tieáp vaøo ñaát, khoâng ngaên caûn reã khi caây phaùt trieån, khi noù vôõ ra, reã coù theå phaùt rieån ôû vuøng ñaát xung quanh.

echanical

Properties

BAØN LUAÄN Töông lai cuûa polyme sinh hoïc : Vaán ñeà thaân thieän vôùi moâi tröôøng ngaøy caøng ñöôïc coi trong nhöng ñaëc tính vaät lieäu vaø vaø giaù caû vaãn laø nhöõng yeáu toá quan troïng. Haàu heát polymer sinh hoïc coù ñaëc tính cô gaàn gioáng polymer truyeàn thoáng, nhöõng ñaëc tính naøy (ñoä co giaõn ñan hoài …) tuøy thuoäc vaøo nguyeân lieäu thoâ vaø phöông phaùp gia coâng. Ngaøy nay, giaù cuûa nhieàu loaïi vaät lieäu sinh hoïc coù theå gaàn nhö baèng hoaëc vöôït hôn moät chuùt so vôùi PET vaø PA, ngoaïi tröø PHAs, coù giaù gaáp 10 laàn plastic truyeàn thoáng. Tuy nhieân, do löôïng saûn phaåm naøy ít hôn, aûnh höôûng ñeán vaán ñeà giaù caûù , neáu saûn xuaát vôùi soá löôïng lôùn thì giaù cuûa chuùng seõ thaáp hôn. Caùc nghieân cöùu khoa hoïc ñaõ tìm ra moät löôïng lôùn caùc vaät lieäu sinh hoïc thích hôïp cho bao bì thöïc phaåm nhöng vieäc öùng duïng chuùng vaãn coøn nhieàu haïn cheá. Chuùng ta khoâng mong thay theá hoaøn toaøn vaät lieäu truyeàn thoáng baèng vaät lieäu sinh hoïc trong moät thôøi ngaén, tuy nhieân, ñoù thaät söï laø vaät lieäu cuûa töông lai, khi maø nhöng ñaïc tính vaø giaù caû cuûa chuùng töông ñöông vôùi vaät lieäu truyeàn thoáng

Trang 16