Các ứng dụng hóa học cao phân tử từ bắp pot

Các ứng dụng hóa học cao phân tử từ bắp Bắp là cây trồng chiếm 36% sản lượng trên thế giới. Bên cạnh vai trò lương thực, nguồn tài nguyên tự nhiên, tái sinh được, đa dụng và có tính tự hoại này đang có nhiều ứng dụng khác trong thương mại. Trong vai trò nguyên liệu thô, bắp đang dần thay thế dầu mỏ trong các ứng dụng công nghiệp, từ thùng nhựa đến cồn cháy sạch. Mục tiêu các nhà sản xuất hiện tại là hướng đến sản xuất 5 tỷ gallon cồn sinh học từ bắp mỗi năm. Các thành phần của bắp có thể tìm thấy ở trong hàng trăm các sản phẩm khác nhau, từ thực phẩm, thuốc, mỹ phẩm, đến chất tẩy rửa keo và đánh bóng giầy. Ví dụ, dầu bắp được dùng trong kem giữ ẩm và kem đánh răng. Siro lõi bắp dùng làm chất mang trong mỹ phẩm. Phát triển các polymer tự hoại mới là ưu tiên hàng đầu của ngành công nghệ hóa vật liệu Xanh theo quan điểm bảo tồn môi trường. Polymer tự hoại từ bắp có một số ưu điểm vượt trội hơn so với các vật liệu tổng hợp khác. Các polymer dẫn xuất từ tinh bột bắp (một thành phần của bắp) hoặc từ các carbohydrate khác làm từ nguồn tái sinh được đã được dùng trong sản xuất vật liệu bao bì, vải dệt bằng chất dẻo có chất lượng cao cũng như vật liệu y sinh. Ví dụ MEM sinh học, vi chíp sinh học, màng sinh học, v.v…Để đạt đến những thành tựu như vậy, nhiều công nghệ mới ra lò dựa trên những cơ bản về hóa học từ chất liệu trong bắp được nhiều công ty trên thế giới đầu tư và triển khai. Polymer tự hoại sinh học gốc từ bắp Tinh bột , thành phần chính có trong bắp, là một poly-saccaride hình thành từ nhiều nhóm đường đơn glucose với liên kết carbon 1-4 tạo thành mạch dài chứa 500-2000 đơn vị đường đơn glucose. Còn có hai loại polymer chính khác trong tinh bột là amylo và amylopectin. Cả hai loại amylo này đều có tính mềm dẻo và tiêu hóa được. Khi hàm lượng tinh bột trong polymer tăng, tính tự hoại của nó cũng tăng theo và các phần khó phân hủy sẽ giảm đi. Sự giảm cấp sinh học của polymer gốc tinh bột là kết quả của men thủy giải tấn công vào liên kết glycoside giữa các nhóm đường dẫn đến giảm chiều dài mạch polymer và giải phóng các đơn vị đường đơn ra ngoài môi trường. Các polymer tự hoại gốc tinh bột đang được khảo sát cho các ứng dụng tiềm năng trong y sinh học. Ví dụ, các kỹ thuật xử lý mới và gia cố bằng các chất liệu độn khác nhau đã dẫn đến sự phát triển các hệ vật liệu có cơ tính so sánh giống như xương. Các polymer này thích hợp cho cấy ghép thay thế xương, làm keo gắn xương, hệ phân phối thuốc, và các miếng dán mô ghép. Các sản phẩm nhựa nhiệt dẻo chứa tinh bột Chất dẻo gọi là nhựa nhiệt dẻo chứa tinh bột khi nó có hàm lượng tinh bột ( amylo) nhiều hơn 70%. Khi chất dẻo này được hóa dẻo bằng các loại dung môi hóa dẻo cụ thể, chúng tạo ra vật liệu nhựa nhiệt dẻo mang tính năng tốt và có khả năng tự hoại. Bản chất ưa nước cao của chất dẻo mang hàm lượng tinh bột cao có thễ được khắc phục bằng việc trộn thêm chất ngăn cản ái lực với nước của thành phần tinh bột hoặc thông qua biến tính hóa học như acetyl hóa, ester hóa, ete hóa. Các polymer gốc tinh bột thường được hóa dẻo, giảm cấp cấu trúc hoặc tổ hợp với các polymer tính năng cao khác như polyester mạch thẳng, polyvinyl alcohol để đem lại các tính chất cơ lý hữu ích cho các ứng dụng bao bì. Tổ hợp polyester mạch thẳng với tinh bột Tổ hợp của polyester tổng hợp mạch thẳng có thể tự hoại với tinh bột thường được dùng để sản xuất tấm bìa chất lượng cao và màng để đóng gói. Khoảng 50 phần trăm của polyester tổng hợp (trong đó chi phí khoảng $ 4.00/kg) có thể được thay thế bằng các polyme tự nhiên, như tinh bột (khoảng $ 1.50/kg). Ngoài ra, polyester có thể được biến tính bằng cách kết hợp thêm các nhóm chức năng (ví dụ, hydroxy, amin, cacbonyl, vv) có khả năng phản ứng với các polymer tinh bột tự nhiên. Một số sản phẩm bao bì làm bằng chất dẻo gốc từ tinh bột hiện đang có trên thị trường. Chúng bao gồm các sản phẩm màng mỏng (ví dụ, túi mua sắm, túi bánh, túi đựng mồi câu, màng gói dùng cho lò nướng, và vật liệu lót cho sản phẩm vệ sinh loại có thể bỏ bồn cầu được) và màng phủ ủ rơm. Một sản phẩm thương mại có tương hiệu là “BioBag,” được sản xuất từ nhựa Novamont (phát minh ở Ý) khoảng từ năm 1994. Thực chất, các sản phẩm bao bì BioBag này được làm từ bột bắp kết hợp với đầy đủ các chất dẻo phân huỷ sinh học hoặc axit polylactic. Các sản phẩm khác được sản xuất từ xốp gốc tinh bột. Một ví dụ nổi tiếng là các hạt bi tan trong nước được làm từ tinh bột khoai tây thay thế cho bi xốp polystyrene trong đóng gói. Bi xốp gốc tinh bột mang tính dễ tan và tự hoại đã tạo ra thi phần mới ban đầu cho chất dẻo tự hoại. Tổ hợp tinh bột và polyester PBS/PBSA Polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate (PBSA), và các polyester khác có thể trộn hợp với tinh bột để cải thiện cơ tính vật liệu. Các tổ hợp tinh bột và PBS hoặc PBSA dùng để sản xuất các tấm chất dẻo tự hoại dùng trong tạo hình nhiệt các khay đựng bánh và các sản phẩm lớp mỏng khác. Độ bền kéo đứt của các tổ hợp này thấp hơn đơn polyester. Khi tăng hàm lượng tinh bột vượt 60%, tổ hợp trở nên giòn. Để giảm tính giòn và tăng độ mềm dẻo, người ta thường thêm vào các chất hóa dẻo . Các ứng dụng hóa học cao phân tử từ bắp Bắp là cây trồng chiếm 36% sản lượng trên thế giới. Bên cạnh vai trò lương thực, nguồn tài nguyên tự nhiên, tái sinh được, đa dụng và có. hoặc thông qua biến tính hóa học như acetyl hóa, ester hóa, ete hóa. Các polymer gốc tinh bột thường được hóa dẻo, giảm cấp cấu trúc hoặc tổ hợp với các polymer tính năng cao khác như polyester. sinh học từ bắp mỗi năm. Các thành phần của bắp có thể tìm thấy ở trong hàng trăm các sản phẩm khác nhau, từ thực phẩm, thuốc, mỹ phẩm, đến chất tẩy rửa keo và đánh bóng giầy. Ví dụ, dầu bắp