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.
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 tấn polymer được sử dụng; ngày càng
tăng theo tăng dân số và đời sống.

/>
Các phế thải này rất khó phân hủy đồng thời quá trình xử lí chúng
rất tốn kém và gây ô nhiễm môi trường [1]


1.2 Khái niệm
Vật liệu sinh học là vật liệu có nguồn gốc tự nhiên và thân
thiện với môi trường
Bao bì sinh học là sản phẩm từ vật liệu sinh học
1.3 Đặc tính của vật liệu sinh học [2]

•Có tính năng của polymer truyền thống.

•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 và thân thiện với môi trường, giá cả cạnh tranh


II. MỘT SỐ VẬT LIỆU SINH HỌC SẢN
XUẤT BAO BÌ HIỆN NAY

1

4

Tinh bột PLA, PHA,
TPS

2
3

Cenllulose

Chitosan

Vật liệu khác


.

2.1 Tinh bột
có 2 thành phần là Amilose và 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 và dầu.
Thân thiện với
môi trường

PHA: (Poly
Hydroxylalkanoate
 Từ

các nguồn

cacbon, vi sinh vật
hữucơ khác nhau và
qua các quá trình
gia công bằng
phương pháp lên
men
Tính chất :
Dễ tổng hợp
Khả năng tự phân
hủy của nó rất là
cao.

TPS(Thermo
plastic starches)

Từ tinh bột bắp,lúa

mì,khoai tây. TPS là
chúng khôngqua
giai đoạn lên men.
TPS được trộn với
các vật liệu tổng
hợp khác

Tính chất:

Khả năng chịu nhiệt
Chi phí năng lượng
thấp, giá cả thấp
hơn với plastic

truyền thống



2.1.4 Ứng dụng trong sản xuất bao bì hiện nay
Sản xuất túi ni lông

Hình bao bì nhựa HDPE có chứa 30% tinh bột (w/w)[3.1](ngày 27/10/2012)


Sản phẩm bao bì sinh học
/>

Sản xuất các túi xách hay túi đựng đồ trong các siêu thị



/>

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 và tính 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 với Chitosan tạo màng có khả năng thấm khí

và thấm nước cao
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

/>-chuyen-s-n-xu-t-thung-carton-iid-108343863


Những sản phẩm từ bao bì cartong

/>r-ph%C3%A2n-huy%CC%89-sinh-ho%CC%A3c?
p=15

/>/20120707/fckimage/23.jpg


2.3. Chitin và chitosan
2.3.1Khái niệm và
đặc tính

Chitin

Chitosan

Chitin là 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 dịch kiềm hay axit
đậm 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.
H6.Xúc xích gói trong chitosan


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 vẫn
chưa áp dụng 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 đất

Các lỗ nhỏ đã 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, 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,…