Nghiên cứu chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ cây chuối bằng phương pháp ép nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO KHẨU TRANG PHÂN HỦY SINH HỌC TỪ CÂY CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT MÃ SỐ: SV2022-86 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: LÊ PHÚC NHƯ SKC 0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO KHẨU TRANG PHÂN HỦY SINH HỌC TỪ CÂY CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT SV2022-86 Chủ nhiệm đề tài: Lê Phúc Như Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơng Nghệ Vật Liệu SV thực hiện: Lê Phúc Như, Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 191300A Ngành học: Công nghệ Vật liệu Nam, Nữ: Nữ Năm thứ: /Số năm đào tạo: Người hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Việt Linh TP Hồ Chí Minh, 11/2022 ii Mục Lục Mục Lục iii DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc đề tài lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài 10 Nội dung đề tài 10 Phương pháp nghiên cứu: 11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 CHƯƠNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT 12 1.1 Nguồn nguyên liệu 12 1.1.1 Tình hình giới 12 1.1.2 Tình hình Việt Nam 13 1.2 Ứng dụng 14 1.3 Thành phần hóa học tính chất 14 1.3.1 Cellulose 15 1.3.2 Hemicellulose 17 1.3.3 Lignin: 18 1.4 Tổng quan tình hình, đặc trưng, tính chất trang 19 1.4.1 Tổng quan tình hình trang 19 1.4.2 Tình hình xử lý rác thải trang qua sử dụng 20 1.4.3 Tiêu chuẩn tính chất, đặc điểm trang cần đạt 23 1.4.4 Những yêu cầu cho vật liệu thay chế tạo trang 24 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 25 2.1 Nguyên liệu, hóa chất thiết bị 25 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 25 2.1.2 Dụng cụ thiết bị sử dụng 25 2.2 Quy trình thực nghiệm 26 2.2.1 Quy trình xử lý sợi 26 2.2.2 Quy trình ép màng sợi chuối 29 iii 2.3 Phương pháp khảo sát, phân tích đánh giá 31 2.3.1 Đánh giá bề dày màng 31 2.3.2 Cơ tính màng sợi chuối 31 2.3.3 Phương pháp đánh giá độ hấp thụ nước 33 2.3.4 Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 33 2.3.5 Phân tích nhiệt trọng lượng TGA 34 2.3.6 Phân tích hình thái sợi màng sợi chuối 34 2.3.7 Đánh giá độ phân hủy sinh học 34 2.3.8 Đánh giá độ pH 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Khảo sát ảnh hưởng q trình xử lý sợi lên hình thái tính chất sợi 37 3.1.1 Ảnh hưởng nồng độ kiềm lên sợi chuối 37 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 39 3.1.3 Ảnh hưởng trình xử lý hóa học đến hình thái tính chất sợi chuối 40 3.1.3.1 Hình thái kích thước sợi chuối 41 3.1.3.2 Độ ẩm sợi 42 3.1.3.3 Phân tích nhiệt trọng lượng 44 3.1.3.4 Đánh giá phổ FTIR sợi chuối 45 3.2 Khảo sát ảnh hưởng trình xử lý sợi lên tính chất màng sợi 46 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý kiềm lên tính chất màng 47 3.3 Khảo sát ảnh hưởng trình gia cơng lên tính chất màng sợi 48 3.4 Đánh giá đặc điểm tính chất màng sợi làm trang phân hủy sinh học 51 3.4.1 Hình thái màng sợi 51 3.4.2 Bề dày màng 51 3.4.3 Đánh giá góc tiếp xúc 52 3.4.4 Khả phân hủy sinh học 53 3.4.1 Độ pH 55 Kết luận 57 Kiến nghị 58 Tài liệu tham khảo 59 Phụ lục 66 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần số loài sợi thực vật [24] 15 Bảng 2.1 Nguyên liệu hóa chất .25 Bảng 2.2 Các mẫu chuối xử lý qua dung môi khác 29 Bảng 2.4 Thơng số kích thước mẫu tạ theo tiêu chuẩn ASTM D882-02 .32 Bảng 3.1 Dải hấp phụ nhóm chức thành phần sợi [68] 45 Bảng 3.2 Khảo sát khối lượng mẫu phân hủy sinh học môi trường đất 54 Bảng 3.3 Giá trị pH đo màng sợi chuối 56 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 a) chuối ăn quả; b) phận chuối 12 Hình 1.2 Ứng dụng sợi chuối lĩnh vực ô tô ngành dệt may 14 Hình 1.5 Cấu trúc sợi chuối [21] 15 Hình 1.4 Cấu trúc sợi cellulose thực vật [26] 16 Hình 1.5 Cấu tạo lớp trang y tế 20 Hình 1.6 Tình hình phát triển trang từ năm 2019 đến 2023 [38] 20 Hình 1.7 Tình hình gia tăng lượng sử dụng trang [42] .21 Hình 1.8 Khẩu trang xả bừa bãi trình lẩn vào mơi trường [46][47] 22 Hình 2.1 Thiết bị máy ép nhựa gia nhiệt (Trung Quốc) 26 Hình 2.2 Quy trình xử lý sợi chuối 27 Hình 2.3 a) 30 g sợi; b) Gia nhiệt nước để xử lý sợi; c) Sợi xử lý qua với nước 27 Hình 2.4 a) Sợi sau rửa xong; b) Giã sợi; c) Sợi sau giã xong 28 Hình 2.5 Sợi chuối xử lý H2O2 sản phẩm sau xử lý (bên phải) .28 Hình 2.6 Sợi chuối sau xử lý với H2O2 lọc, rửa 29 Hình 2.7 Quy trình ép nhiệt tạo màng sợi chuối 30 Hình 2.8 a) Sợi chuối bỏ vào khuôn; b) Ép thành màng 31 Hình 2.9 Hình ảnh minh họa mẫu tọa theo tiêu chuẩn ASTM D882-02 [55].32 Hình 3.1 Ảnh SEM sợi chuối xử lý với NaOH với nồng độ khác nhau: a) sợi thô; b) Na0,5; c) Na1; d) Na1,5 37 Hình 3.2 Phổ FTIR mẫu sợi chuối xử lý với NaOH với nồng độ: a) 0,5 %; b) %; c) 1,5 % 38 Hình 3.3 Ảnh SEM sợi chuối xử lý với nồng độ H2O2 khác nhau: a) %; b) 10 %; c) 15 % 39 Hình 3.4 Phổ FTIR trình xử lý sợi chuối với H2O2 với nồng độ: a) %; b) 10 %; c) 15 % 40 Hình 3.5 Ảnh chụp (a-c) ảnh SEM (d-f) mẫu sợi chuối a) d) Sợi thô; b) e) Na1; c) f) Na1H10 41 Hình 3.6 Đồ thị phân bố kích thước sợi với mẫu xử lý với dung dịch NaOH/H2O2 nồng độ H2O2 khác nhau: a) %; b) 10 %; c) 15 % .42 Hình 3.7 Biểu đồ độ ẩm sợi chuối xử lý với dung dịch 43 Hình 3.8 Giản đồ TGA sợi chuối 44 Hình 3.9 Phổ FTIR a) Thô, b) H2O, c) H2O/NaOH, d) H2O/NaOH/H2O2 46 Hình 3.10 Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ xử lý NaOH lên tính chất màng sợi 47 Hình 3.11 Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ xử lý H2O2 lên tính chất màng sợi 48 Hình 3.12 Biểu đồ thể độ hấp thụ nước màng sợi 49 Hình 3.13 a) Màng sợi cong vênh; b) Màng sợi bị cháy .49 Hình 3.14 Biểu đồ độ bền kéo modun kéo màng sợi chuối ép 100oC-130oC 50 Hình 3.15 Ảnh SEM bề mặt màng sợi chuối với độ phóng đại: a) 1.00 mm; b) 200 µm; c) 100 µm 51 Hình 3.16 Đồ thị bề dày màng sợi chuối 52 Hình 3.17 Góc tiếp xúc giọt nước với bề mặng màng sợi cellulose a) Na1H5; b) Na1H10; c) Na1H15 53 Hình 3.18 Hình ảnh mẩu màng khảo sát phân hủy sinh học thời gian khác 54 Hình 3.19 Biểu đồ thể độ phân hủy đất màng .55 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt American Society For Testing And Hiệp hội thí nghiệm vật liệu Materials hoa kỳ E Young’s modulus Modun đàn hồi FTIR Fourier transform infrared spectroscopy ASTM Phổ hồng ngoại biển đổi Fourier Khẩu trang sử dụng lần KT1L OM Optical Microscope Kính hiển vi quang học PHSH Biodegradable Phân hủy sinh học PLA Poly (acid lactic) PP Polypropylen Polypropylen SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét Trước cơng ngun TCN TGA Thermogravimetric analysis Phân tích nhiệt trọng lượng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo trang phân hủy sinh học từ chuối phương pháp ép nhiệt - Chủ nhiệm đề tài: Lê Phúc Như - Mã số SV: 19130038 - Lớp: 191300A - Khoa: Khoa học ứng dụng - Thành viên đề tài: Họ tên Stt Văng Hoài Ân Lê Phúc Như MSSV 18130005 Lớp 181300POLY Khoa Khoa học ứng dụng 19130038 191300A - Người hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Việt Linh Mục tiêu đề tài: Tạo trang phân hủy sinh học từ sợi tự nhiên có khả phân hủy sinh học, thân thiện mơi trường Phân tích tính chất tính học, khả phân hủy sinh học, khả chống nước mẫu Tính sáng tạo: Chế tạo trang có khả phân hủy sinh học từ sợi chuối phương pháp ép nhiệt đơn giản mà không sử dụng loại polymer khó phân hủy làm chất kết dính màng sợi Kết nghiên cứu: Đề tải đạt số kết nghiên cứu sau: Đánh giá hình thái tính chất sợi chuối qua q trình xử lý hóa học SEM, FTIR, độ ẩm sợi Sau trình xử lý với NaOH/H2O2, sợi đạt kích thước 49,3 µm, đồng đều, độ ẩm đạt 2,52 % Đã chế tạo thành cơng màng sợi làm trang có khả phân hủy sinh học phương pháp ép nhiệt với thơng số chế tạo sau:  Q trình xử lý sợi gồm: tiền xử lý sợi, nồng độ NaOH %, 100 phút, nồng độ H2O2 10 % 45 phút  Quá trình ép nhiệt màng sợi chuối với thông số gia công sau: thời gian ép phút, lực ép 10 MPa nhiệt độ ép 110 oC  Màng sợi chuối làm trang có tính đạt độ bền kéo 2,23-2,66 MPa, Modun kéo 84,38-117,73 MPa, độ hấp thụ nước màng 14,62 %, góc tiếp xúc đạt 92o, pH 6,96  Quá trình khảo sát phân hủy sinh học màng sợi chuối theo dõi qua tuần cách quan sát hình thái thay đổi khối lượng Sau tuần, màng sợi chuối phân hủy sinh học giảm 93,5 % khối lượng phân hủy hoàn toàn sau 13 tuần Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Đề tài Nghiên cứu đào tạo sinh viên chuyên ngành Công nghệ Vật liệu, khoa Khoa học ứng dụng Kết nghiên cứu sử dụng để làm tài liệu tham khảo cho SV khóa thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Kết nghiên cứu đưa giải pháp thay bền vững trang phân hủy sinh học từ sợi chuối, từ giúp giảm thiểu rác thải nhựa từ trang gây ô nhiễm môi trường Lá chuối nguồn nguyên liệu phổ biến dồi Việt Nam, phương pháp ép nhiệt phương pháp đơn giản để tạo màng sợi ứng dụng làm trang phân hủy sinh học Vì vậy, đề tài nghiên cứu cho thấy tiềm áp dụng đề tài cao Tất mẫu cắt thành hình vng chiều dài cm, chiều rộng cm Chuẩn bị mẫu cho lần khảo sát, mẫu sấy cân xác định khối lượng ban đầu trước tiến hành khảo sát phân hủy sinh học Nguồn đất lấy từ đất trồng trọt cho vào cốc đựng, mẫu sau cân tiến hành chôn lấp đất Sau khoảng thời cần khảo sát tiến hành lấy mẫu lên loại bỏ lớp đất bám mẫu, đem sấy cân để khảo sát giảm khối lượng mẫu Hình 3.18 Hình ảnh mẩu màng khảo sát phân hủy sinh học thời gian khác Bảng 3.2 Khảo sát khối lượng mẫu phân hủy sinh học môi trường đất Tên mẫu Khối lượng mẫu màng sợi (g) Tỉ lệ (%) giảm khối Trước khảo sát lượng Sau khảo sát Ban đầu 0,4301 tuần 0,4591 0,3736 18,62 tuần 0,5277 0,2972 43,68 tuần 0,3977 0,1087 72,67 tuần 0,5506 0,1016 81,55 tuần 0,4663 0,0326 93,86 54 Hình 3.19 Biểu đồ thể độ phân hủy đất màng Dựa vào hình 3.18 hình 3.19 thấy mẫu có sụt giảm khối lượng theo thời gian Sau tuần giảm 18,62 %, sau tuần giảm 43,68 %, tuần giảm 72,67 %, sau tuần giảm 81,55 % Sau tuần hình thái ban đầu màng hồn tồn biến mất, thay vào mảng nhỏ rời rạc Khối lượng giảm tới 93,86 % so với khối lượng ban đầu Màng sợi phân hủy nhanh chế tạo hồn tồn từ cellulose khơng có polymer tham gia Trong đất vi sinh vật công phá hủy liên kết khiến cho màng giảm nhanh khối lượng so với khối lượng ban đầu Do với ảnh hưởng môi trường nhiệt độ, độ ẩm đất, lượng vi sinh vật màng sợi có khả phân hủy sau 9-10 tuần 3.4.1 Độ pH Khẩu trang trang bị cần thiết người tình trạng dịch bệnh Khẩu trang có vai trị đặc biệt quan trọng việc ngăn cản làm giảm lây lan virus Tuy nhiên việc đeo trang thường xuyên nhiều ngày gây tác động tiêu cực cho da người đeo dễ bị mụn, khô da, sần, ngứa, dị ứng, v.v pH vật liệu làm trang đóng vai trị quan trọng có gây kích ứng da hay khơng, pH da mặt thường nằm khoảng 4-6, điều chứng tỏ da mặt người có độ pH axit yếu Do vật liệu làm từ trang phải có độ pH phải phù hợp với da người 55 sử dụng Độ pH vật liệu đo máy pH Mettler Toledo S220K Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 3071-2020 [61] Bảng 3.3 Giá trị pH đo màng sợi chuối Tên mẫu Khối lượng M1 2,0002 pHH2O pH 6,94 5,86 M2 2,0003 6,97 Với giá trị pH trung bình màng sợi chuối 6,96 nằm khoảng giá trị từ 57,5 (bảng 3.3) Như độ pH màng sợi chuối tương đối thích hợp với da người phù hợp để sử dụng làm trang kháng khuẩn mà không gây kích ứng da mặt 56 Kết luận Nghiên cứu chế tạo trang có khả phân hủy sinh học cho kết sau: Hình thái, kích thước, thành phần hóa học, độ ẩm, tính chất nhiệt sợi chuối bị ảnh hưởng trình xử lý hóa học Q trình xử lý từ xử lý sơ bộ, xử lý kiềm, xử lý với H2O2 thành phần sáp, pectin, hemicellulose phần lignin có sợi chuối bị loại bỏ Do sợi có kích thước giảm dần, độ ẩm giảm dần, nhiệt độ phân hủy tăng dần Sau trình xử lý với NaOH/H 2O2, sợi đạt kích thước 49,3 µm, đồng đều, độ ẩm đạt 2,52 % Cơ tính màng sợi chuối bị ảnh hưởng trình xử lý sợi q trình gia cơng ép nhiệt Cơ tính mẫu từ xử lý sơ bộ, xử lý kiềm, xử lý với NaOH/H2O2 tăng dần Trong mẫu xử lý với NaOH/H2O2 nhiệt độ 80 oC phút xem tốt mẫu khảo sát trước Với kết tính độ bền kéo 2,283,53 MPa, Modun kéo 87,85-136.70 MPa Đã chế tạo thành cơng màng sợi làm trang có khả phân hủy sinh học phương pháp ép nhiệt với thơng số chế tạo sau: q trình xử lý sợi gồm: nước nóng 100oC, dung dịch NaOH % 100 phút, dung dịch H2O2 10 % 45 phút Quá trình ép nhiệt gồm: thời gian ép phút, lực ép 10 MPa nhiệt độ ép tối ưu 110 oC Màng sợi chuối làm trang có tính đạt độ bền kéo 2,23-2,66 MPa, Modun kéo 84,38-117,73 MPa, độ hấp thụ nước màng 14,62 %, góc tiếp xúc đạt 92o, pH 6,96 Quá trình khảo sát phân hủy sinh học màng sợi chuối theo dõi qua tuần cách quan sát hình thái thay đổi khối lượng Sau tuần, màng sợi chuối phân hủy sinh học giảm 93,5 % khối lượng phân hủy hoàn toàn sau 13 tuần 57 Kiến nghị Nghiên cứu tương đối hoàn thiện chế tạo màng từ sợi chuối phương pháp ép nhiệt Tuy nhiên thời gian nghiên cứu đề tài có hạn nên có số phép đo chưa kịp thực Vì nhóm nghiên cứu xin kiến nghị số nghiên cứu tiếp theo:  Đánh giá kích thước lỗ xốp trang sợi chuối  Đánh giá trở lực hô hấp trang để đánh giá tính khả thi để ứng dụng thực tiễn  Nghiên cứu chế tạo composite từ sợi chuối với polymer khác  Đánh giá khả kháng khuẩn trang 58 Tài liệu tham khảo Fadare OO, Okoffo ED (2020) Covid-19 face masks: A potential source of microplastic fibers in the environment Science of The Total Environment 737:140279 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140279 Wang L, Gao Y, Xiong J, et al (2022) Biodegradable and high-performance multiscale structured nanofiber membrane as mask filter media via poly(lactic acid) electrospinning Journal of Colloid and Interface Science 606:961–970 https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.08.079 Jiang J-Q (2018) Occurrence of microplastics and its pollution in the environment: A review Sustainable Production and Consumption 13:16–23 https://doi.org/10.1016/j.spc.2017.11.003 Khoironi A, Hadiyanto H, Anggoro S, Sudarno S (2020) Evaluation of polypropylene plastic degradation and microplastic identification in sediments at Tambak Lorok coastal area, Semarang, Indonesia Marine Pollution Bulletin 151:110868 https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.110868 Vanapalli KR, Sharma HB, Ranjan VP, et al (2021) Challenges and strategies for effective plastic waste management during and post COVID-19 pandemic Science of The Total Environment 750:141514 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141514 Ilyas S, Srivastava RR, Kim H (2020) Disinfection technology and strategies for COVID-19 hospital and bio-medical waste management Science of The Total Environment 749:141652 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141652 Glukhikh V, Buryndin P, Artyemov A, et al (2020) Plastics: physical-andmechanical properties and biodegradable potential Foods and Raw Materials 8:149–154 https://doi.org/10.21603/2308-4057-2020-1-149-154 Siracusa V, Blanco I (2020) Bio-Polyethylene (Bio-PE), Bio-Polypropylene (Bio-PP) and Bio-Poly(ethylene terephthalate) (Bio-PET): Recent Developments in Bio-Based Polymers Analogous to Petroleum-Derived Ones for Packaging and Engineering Applications Polymers 12:1641 https://doi.org/10.3390/polym12081641 59 Samper M, Bertomeu D, Arrieta M, et al (2018) Interference of Biodegradable Plastics in the Polypropylene Recycling Process Materials 11: https://doi.org/10.3390/ma11101886 10 Luhar S, Suntharalingam T, Navaratnam S, et al (2020) Sustainable and Renewable Bio-Based Natural Fibres and Its Application for 3D Printed Concrete: A Review Sustainability 12: https://doi.org/10.3390/su122410485 11 Ho K-F, Lin L-Y, Weng S-P, Chuang K-J (2020) Medical mask versus cotton mask for preventing respiratory droplet transmission in micro environments Science of The Total Environment 735:139510 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139510 12 Mekonnen BA ATA (2021) Environmental Sustainability and COVID-19 Pandemic: An Overview Review on New Opportunities and Challenges WORLD HEALTH ORGANIZATION 117–140 13 Bibaswan Sen, Sayantani Paul, Kanchan Kumar Bhowmik, et al (2020) Development of Novel Respiratory Face Masks Prepared from Banana Stem Fiber Against Bio-Aerosols: An Eco-Friendly Approach Letters in Applied NanoBioScience 10:1993–2002 https://doi.org/10.33263/LIANBS101.19932002 14 Pandit P, TN G, Maiti S (2018) Green and Sustainable Textile Materials Using Natural Resources In: Green and Sustainable Advanced Materials John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, pp 213–261 15 Das O, Neisiany RE, Capezza AJ, et al (2020) The need for fully bio-based facemasks to counter coronavirus outbreaks: A perspective Science of The Total Environment 736: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139611 16 Ramesh M, Palanikumar K, Reddy KH (2017) Plant fibre based bio-composites: Sustainable and renewable green materials Renewable and Sustainable Energy Reviews 79: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.094 17 Praveena BA, Shetty BP, Akshay AS, Kalyan B (2020) Experimental study on mechanical properties of pineapple and banana leaf fiber reinforced hybrid composites In: AIP Conference Proceedings p 030015 18 Ahmad F, Choi HS, Park MK (2015) A Review: Natural Fiber Composites 60 Selection in View of Mechanical, Light Weight, and Economic Properties Macromolecular Materials and Engineering 300:10–24 https://doi.org/10.1002/mame.201400089 19 S.M Sapuan NHKAA (2007) Design and fabrication of a multipurpose table using a composite of epoxy and banana pseudostem fibres Journal of Tropical Agriculture 20 Lina Herrera-Estrada SPUV (2008) BANANA FIBER COMPOSITES FOR AUTOMOTIVE AND TRANSPORTATION APPLICATIONS Materials 21 Dungani R, Karina M, S, et al (2015) Agricultural Waste Fibers Towards Sustainability and Advanced Utilization: A Review Asian Journal of Plant Sciences 15:42–55 https://doi.org/10.3923/ajps.2016.42.55 22 Mandal A, Chakrabarty D (2011) Isolation of nanocellulose from waste sugarcane bagasse (SCB) and its characterization Carbohydrate Polymers 86:1291–1299 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.06.030 23 Hu L, Du M, Zhang J (2018) Hemicellulose-Based Hydrogels Present Status and Application Prospects: A Brief Review Open Journal of Forestry 08:15–28 https://doi.org/10.4236/ojf.2018.81002 24 Kumar Gupta P, Sai Raghunath S, Venkatesh Prasanna D, et al (2019) An Update on Overview of Cellulose, Its Structure and Applications Cellulose 1– 21 https://doi.org/10.5772/intechopen.84727 25 Bích NTN (2010) XENLULƠ GlẤY Đại học Quốc gia TPHCM 26 Khodayari A, Thielemans W, Hirn U, et al (2021) Cellulose-hemicellulose interactions - A nanoscale view Carbohydrate Polymers 270:118364 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118364 27 Chen H (2014) Biotechnology of lignocellulose: Theory and practice 28 Portal G (1981) Preparation and properties of principal TL products Applied Thermoluminescence Dosimetry 852745443:97–122 29 Ramawat KG (2017) Fiber Plants: An Overview https://doi.org/10.1007/978-3319-44570-0 30 Kalia S, Sabaa MW (2013) Polysaccharide based graft copolymers 31 George J, Sabapathi SN (2015) Cellulose nanocrystals: Synthesis, functional 61 properties, and applications Nanotechnology, Science and Applications 8:45–54 32 Chang JKW, Duret X, Berberi V, et al (2018) Two-step thermochemical cellulose hydrolysis with partial neutralization for glucose production Frontiers in Chemistry 6:1–11 https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00117 33 Liu C, Wang H, Karim AM, et al (2014) Catalytic fast pyrolysis of lignocellulosic biomass Chemical Society Reviews 43:7594–7623 https://doi.org/10.1039/c3cs60414d 34 Gunnarsson CC, Petersen CM (2007) Water hyacinths as a resource in agriculture and energy production: A literature review Waste Management 27:117–129 https://doi.org/10.1016/j.wasman.2005.12.011 35 Jiang F, Han S, Hsieh Y Lo (2013) Controlled defibrillation of rice straw cellulose and self-assembly of cellulose nanofibrils into highly crystalline fibrous materials RSC Advances 3:12366–12375 https://doi.org/10.1039/c3ra41646a 36 Wang Y (2008) Cellulose fiber dissolution in sodium hydroxide solution at low temperature Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants 11:133 37 Li T, Liu Y, Li M, et al (2020) Mask or no mask for COVID-19: A public health and market study PLoS ONE 15:1–17 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237691 38 Morganti P, Yudin V, Morganti G, Coltelli M-B (2020) Trends in Surgical and Beauty Masks for a Cleaner Environment Cosmetics 7:68 https://doi.org/10.3390/cosmetics7030068 39 Li F (2016) Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins Annual Review of Virology 3:237–261 https://doi.org/10.1146/annurevvirology-110615-042301 40 Alsaadi EAJ, Jones IM (2019) Membrane binding proteins of coronaviruses Future Virology 14:275–286 https://doi.org/10.2217/fvl-2018-0144 41 de Araújo Andrade T, Nascimento Junior JAC, Santos AM, et al (2021) Technological Scenario for Masks in Patent Database During Covid-19 Pandemic AAPS PharmSciTech 22:1–22 https://doi.org/10.1208/S12249-02101918-X/FIGURES/7 62 42 Surgical, Face, and Respiratory Mask Market Size, Share | Industry Report, 2030 43 Singh N, Ogunseitan OA, Tang Y (2022) Medical waste: Current challenges and future opportunities for sustainable management Critical Reviews in Environmental Science and Technology 52:2000–2022 https://doi.org/10.1080/10643389.2021.1885325 44 Babaahmadi V, Amid H, Naeimirad M, Ramakrishna S (2021) Biodegradable and multifunctional surgical face masks: A brief review on demands during COVID-19 pandemic, recent developments, and future perspectives Science of the Total Environment 798:149233 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149233 45 Bora RR, Wang R, You F (2020) Waste Polypropylene Plastic Recycling toward Climate Change Mitigation and Circular Economy: Energy, Environmental, and Technoeconomic Perspectives ACS Sustainable Chemistry & Engineering 8:16350–16363 https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c06311 46 Torres FG, De-la-Torre GE (2021) Face mask waste generation and management during the COVID-19 pandemic: An overview and the Peruvian case Science of The Total Environment 786:147628 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147628 47 Ho K, Lin L, Weng S, et al Medical mask versus cotton mask for preventing respiratory droplet transmission in micro environments Elsevier 48 Trọng Nhân (2021) Quả cầu vàng trang tự phân hủy Tuổi trẻ news 49 Dowd KO, Nair KM, Forouzandeh P, et al (2020) O’Dowd-2020-Face masks and respirators in the.pdf Materials 13: 50 Barrier masks guide to minimum requirements, methods of testing, making and use 51 Khẩu trang y tế: Phân loại, cấu tạo, cách phân biệt thật giả, giá bán 52 Advice on the use of masks in the context of COVID-19 53 Wang ZW, Zhu MQ, Li MF, et al (2016) Comprehensive evaluation of the liquid fraction during the hydrothermal treatment of rapeseed straw Biotechnology for Biofuels 9:1–16 https://doi.org/10.1186/s13068-016-0552-8 63 54 Binod P, Sindhu R, Singhania RR, et al (2010) Bioethanol production from rice straw: An overview Bioresource Technology 101:4767–4774 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.10.079 55 da Luz J, Losekann MA, dos Santos A, et al (2019) Hydrothermal treatment of sisal fiber for composite preparation Journal of Composite Materials 53:2337– 2347 https://doi.org/10.1177/0021998319826384 56 Xu EG, Ren ZJ (2021) Preventing masks from becoming the next plastic problem Frontiers of Environmental Science and Engineering 15:6–8 https://doi.org/10.1007/s11783-021-1413-7 57 ASTM D570-98 (2018) Standard Test Method for Water Absorption of Plastics 58 Shukla AK, Iravani S (2017) Metallic nanoparticles: green synthesis and spectroscopic characterization Environmental Chemistry Letters 15:223–231 https://doi.org/10.1007/s10311-017-0618-2 59 Leja K, Lewandowicz G (2010) Polymer biodegradation and biodegradable polymers - A review Polish Journal of Environmental Studies 19:255–266 60 Lucas N, Bienaime C, Belloy C, et al (2008) Polymer biodegradation: Mechanisms and estimation techniques - A review Chemosphere 73:429–442 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.06.064 61 Preview TS (2019) INTERNATIONAL STANDARD ISO sensory tests iTeh STANDARD PREVIEW iTeh STANDARD PREVIEW 2019: 62 Parre A, Karthikeyan B, Balaji A, Udhayasankar R (2020) Investigation of chemical, thermal and morphological properties of untreated and NaOH treated banana fiber Materials Today: Proceedings 22:347–352 https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2019.06.655 63 Monteiro SN, Margem FM, Loiola RL, et al (2014) Characterization of Banana Fibers Functional Groups by Infrared Spectroscopy Materials Science Forum 775–776:250–254 https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.775-776.250 64 Li X, Tabil LG, Panigrahi S (2007) Chemical Treatments of Natural Fiber for Use in Natural Fiber-Reinforced Composites: A Review Journal of Polymers and the Environment 15:25–33 https://doi.org/10.1007/s10924-006-0042-3 65 Benítez AN, Monzón MD, Angulo I, et al (2013) Treatment of banana fiber for 64 use in the reinforcement of polymeric matrices Measurement 46:1065–1073 https://doi.org/10.1016/j.measurement.2012.11.021 66 Chaker A, Mutjé P, Vilar MR, Boufi S (2014) Agriculture crop residues as a source for the production of nanofibrillated cellulose with low energy demand Cellulose 2014 21:6 21:4247–4259 https://doi.org/10.1007/S10570-014-0454-5 67 Barreto ACH, Rosa DS, Fechine PBA, Mazzetto SE (2011) Properties of sisal fibers treated by alkali solution and their application into cardanol-based biocomposites Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 42:492– 500 https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2011.01.008 68 Morán JI, Alvarez VA, Cyras VP, Vázquez A (2008) Extraction of cellulose and preparation of nanocellulose from sisal fibers Cellulose 15:149–159 https://doi.org/10.1007/s10570-007-9145-9 69 Oberli L, Caruso D, Hall C, et al (2014) Condensation and freezing of droplets on superhydrophobic surfaces Advances in Colloid and Interface Science 210:47–57 https://doi.org/10.1016/j.cis.2013.10.018 70 Cho D, Zhou H, Cho Y, et al (2010) Structural properties and superhydrophobicity of electrospun polypropylene fibers from solution and melt Polymer 51:6005–6012 https://doi.org/10.1016/j.polymer.2010.10.028 65 Phụ lục Phụ lục 1- Phổ FTIR Phổ FTIR H2O2 15 % Phổ FTIR H2O2 % Phổ FTIR NaOH 0,5% 66 Phổ FTIR NaOH 1% Phụ lục 2: Độ ẩm sợi Bảng số liệu độ ẩm sợi trước sau xử lý Mẫu sau xử lý Mẫu trước xử lý Độ ẩm Sai số Độ ẩm Lần 11,93 0,18 1,58 Lần 12,55 0,33 1,67 Lần 12,13 0,25 1,42 Trung bình 12,25 Sai số 0,35 0,26 0,43 1,56 67