ĐẠI CƯƠNG về POLYME PHÂN HUỶ SINH học

ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYME ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYME PHÂN HUỶ SINH HỌC PHÂN HUỶ SINH HỌC BIOPOLYMER lµ g×? Qu¸ khø, HiÖn t¹i vµ T ¬ng lai cña nã.  Polyme- Thµnh tùu vÜ Polyme- Thµnh tùu vÜ ®¹i cña loµi ng êi: ®¹i cña loµi ng êi:  Löa Löa  §å ®¸ §å ®¸  §å ®ång §å ®ång  §å s¾t §å s¾t  Hîp kim Hîp kim  ChÊt dÎo tæng hîp ChÊt dÎo tæng hîp  Mở đầu: Mở đầu: Khi con người phát hiện ra và sử dụng các sản phẩm của Khi con người phát hiện ra và sử dụng các sản phẩm của dầu mỏ, xã hội loài người tiến những bước dài về phía dầu mỏ, xã hội loài người tiến những bước dài về phía văn minh, nhưng cũng từ đó, trong những năm 60-70 văn minh, nhưng cũng từ đó, trong những năm 60-70 của thế kỷ 20, người ta nhận ra rằng, môi trường đang của thế kỷ 20, người ta nhận ra rằng, môi trường đang bị hủy hoại bởi những hoạt động tạo ra các sản phẩm bị hủy hoại bởi những hoạt động tạo ra các sản phẩm mới của chính mình. Các vật liệu polyme đi từ hoá dầu mới của chính mình. Các vật liệu polyme đi từ hoá dầu đã làm cho con người tiến xa về phía trước, nhưng người đã làm cho con người tiến xa về phía trước, nhưng người ta cũng đã nhận thấy rằng, các loại vật liệu này là mối ta cũng đã nhận thấy rằng, các loại vật liệu này là mối nguy hại tiềm ẩn cho môi trường sinh thái vì nó không nguy hại tiềm ẩn cho môi trường sinh thái vì nó không thể tự phân hủy.Chỉ có những tác động về cơ học và thể tự phân hủy.Chỉ có những tác động về cơ học và nhiệt mới có thể phá hủy nó, nhưng lại tạo ra nhiều chất nhiệt mới có thể phá hủy nó, nhưng lại tạo ra nhiều chất độc hại hơn và đòi hỏi những chi phí khổng lồ, vượt qua độc hại hơn và đòi hỏi những chi phí khổng lồ, vượt qua cả giá thành tạo ra chúng. Mặt trái của những phát cả giá thành tạo ra chúng. Mặt trái của những phát minh trên đã hiện rõ và người ta phải bắt đầu nghĩ đến minh trên đã hiện rõ và người ta phải bắt đầu nghĩ đến những vật liệu polyme khác “thân thiện” với môi trường những vật liệu polyme khác “thân thiện” với môi trường hơn. hơn.  Trong những phát minh mới nhất của xu hướng đó, năm Trong những phát minh mới nhất của xu hướng đó, năm 1960 Davis và Geck đã tổng hợp thành công một trong 1960 Davis và Geck đã tổng hợp thành công một trong những polyme tự phân hủy sinh học đầu tiên trên cơ sở những polyme tự phân hủy sinh học đầu tiên trên cơ sở Polyglicolide. Polyglicolide.  Sau đó là các poly(D,L, DL lactide).Chỉ khâu tự tiêu Sau đó là các poly(D,L, DL lactide).Chỉ khâu tự tiêu mang nhãn hiệu DEXON ra đời đã mở ra một hướng đi mang nhãn hiệu DEXON ra đời đã mở ra một hướng đi mới trong tổng hợp polyme, và từ đó, người ta chú ý đến mới trong tổng hợp polyme, và từ đó, người ta chú ý đến polyme tự phân hủy sinh học nhiều hơn, hy vọng nó sẽ là polyme tự phân hủy sinh học nhiều hơn, hy vọng nó sẽ là cứu cánh cho môi trường. cứu cánh cho môi trường.  Mơ ước thay thế polyme truyền thống bằng polyme tự Mơ ước thay thế polyme truyền thống bằng polyme tự phân hủy sinh học vẫn chưa trở thành hiện thực. Vì vậy, phân hủy sinh học vẫn chưa trở thành hiện thực. Vì vậy, công cuộc nghiên cứu tổng hợp polyme tự phân hủy sinh công cuộc nghiên cứu tổng hợp polyme tự phân hủy sinh học vẫn được tiếp tục chú trọng đầu tư. học vẫn được tiếp tục chú trọng đầu tư. Tính cấp thiết, ý nghĩa lý luận và thực tiễn Tính cấp thiết, ý nghĩa lý luận và thực tiễn của polyme phân hủy sinh học: của polyme phân hủy sinh học:  Bước vào đầu thế kỷ 21, dân số thế giới khoảng 6 tỉ. Dự báo trong Bước vào đầu thế kỷ 21, dân số thế giới khoảng 6 tỉ. Dự báo trong vòng 50 năm tới con số đó sẽ là khoảng 10 tỉ. Với số dân như vậy, vòng 50 năm tới con số đó sẽ là khoảng 10 tỉ. Với số dân như vậy, không chỉ thức ăn, nước uống, năng lượng phải tăng lên một cách không chỉ thức ăn, nước uống, năng lượng phải tăng lên một cách đáng kể, mà ngay cả rác thải cũng là một vấn nạn chưa có cách đáng kể, mà ngay cả rác thải cũng là một vấn nạn chưa có cách gỉai quyết. gỉai quyết.  Trong hàng tỉ tấn rác thải trên toàn cầu, một lượng lớn rác có Trong hàng tỉ tấn rác thải trên toàn cầu, một lượng lớn rác có nguồn gốc Polymer không phân hủy được. Có thể nói rằng công nguồn gốc Polymer không phân hủy được. Có thể nói rằng công nghệ polyme đã là một cuộc cách mạng lớn của loài người trong nghệ polyme đã là một cuộc cách mạng lớn của loài người trong lĩnh vực vật liệu tổ hợp. Ngày nay, khó tưởng tượng trong cuộc lĩnh vực vật liệu tổ hợp. Ngày nay, khó tưởng tượng trong cuộc sống của mỗi con người, mỗi gia đình lại vắng bóng các chất liệu sống của mỗi con người, mỗi gia đình lại vắng bóng các chất liệu polyme. polyme.  Hàng năm,khoảng 150 triệu tấn polyme được sản xuất để phục vụ Hàng năm,khoảng 150 triệu tấn polyme được sản xuất để phục vụ nhu cầu của con người và số đó ngày càng tăng theo đà tăng dân nhu cầu của con người và số đó ngày càng tăng theo đà tăng dân số và đời sống. Song song với điều đó, số lượng rác từ các sản số và đời sống. Song song với điều đó, số lượng rác từ các sản phẩm này cũng tăng lên đáng kể, sẽ là thách thức lớn cho môi phẩm này cũng tăng lên đáng kể, sẽ là thách thức lớn cho môi trường của trái đất. trường của trái đất. Danh mục các polyme truyền thống Danh mục các polyme truyền thống đang được ứng dụng trong đời sống đang được ứng dụng trong đời sống  a/ Polyme chuẩn a/ Polyme chuẩn : : Polyethylen (PE); Polyethylen (PE); `Polypropylen (PP) `Polypropylen (PP) Polyvinylchlorid (PVC); Polyvinylchlorid (PVC); Polystyrol(PS); Polystyrol(PS); Phenolharza(PF) Phenolharza(PF)  b/Polyme kỹ thuật b/Polyme kỹ thuật : : Polycarbonate(PC); Polycarbonate(PC); Polyamide(PA); Polyamide(PA); Polyoxymetylen(POM); Polyoxymetylen(POM); Polyphenylester (PPE); Polyphenylester (PPE); Polyethylen-buthylen- Polyethylen-buthylen- terephthalat(PET/PBT); terephthalat(PET/PBT); Polymethyl- methacrilat(PMMA); Polymethyl- methacrilat(PMMA); Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS); Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS); Polycarbonat/ABS/Blends; Polycarbonat/ABS/Blends; Epoxydharze (EP); Epoxydharze (EP); Polyurethane(PUR). Polyurethane(PUR).  c/Polyme đặc biệt c/Polyme đặc biệt : :  Liquidscristalline Polyme(LCP); Liquidscristalline Polyme(LCP);  Fluorpolyme; Fluorpolyme;  Polyphenyl sulfid(PPS); Polyphenyl sulfid(PPS);  Polyetherketon; Polyetherketon;  Polyimide; Polyimide;  Polyphenylene(PPP) Polyphenylene(PPP)  Polybenzimidazol (PBI); Polybenzimidazol (PBI);  Polylactid(PL) Polylactid(PL)  Các lọai polyme kỹ thuật và polyme đặc biệt được Các lọai polyme kỹ thuật và polyme đặc biệt được gọi chung là polyme chất lượng cao, dùng trong gọi chung là polyme chất lượng cao, dùng trong các lĩnh vực công nghệ cao. Trong số đó chỉ có các lĩnh vực công nghệ cao. Trong số đó chỉ có Polybenzimidazol (PBI), Polyimide, Polylactide, Polybenzimidazol (PBI), Polyimide, Polylactide, Polyamide Polyamide là có khả năng phân hủy sinh học. là có khả năng phân hủy sinh học. [...]... cỏc polyme truyn thng cú th li di hi trong t, nc, khụng khớ, trong khi polyme t phõn hy sinh hc l thc n cho cỏc chng visinh vt, nờn khụng li mt di hi no cho mụi trng  Do cú s khỏc bit trong cu trỳc nh trờn nờn polyme phõn hy sinh hc khụng cú dai, bn nh cỏc polyme truyn thng Vỡ l ú, cn thit phi cú nhng dng vt liu tng ng tớnh nng ca polyme truyn thng thay th  Nghiờn cu tng hp polyme phõn hy sinh. .. độc hại cho môi trờng Biopolyme còn là thức ăn của vi sinh vật, góp phần cải tạo đất, thúc đẩy quá trình tái tạo vật chất Tầm nhìn của nhân loại trong thế kỷ 21 về vai trò của các loại polyme tự phân hủy sinh học (polymeTPHSH)đợc tóm tắt trong tuyên bố của tổ chức Hoà bình xanh: (Materials made from naturally occurring or biologically produced polymer are the only truly biodegradable< plastics> available... metabolize them) Tạm dịchCác vật liệu đợc làm từ thiên nhiên hay các polyme sản xuất từ quá trình sinh học, thực sự là những chất dẻo tự phân hủy Cuộc sống đã tạo nên chúng và có thể phá hủy chúng  S khỏc bit chớnh trong cu trỳc cỏc lai polyme khụng phõn hy vi cỏc polyme phõn hy sinh hc l cỏc nhúm chc to nờn s sng trờn trỏi t- C-H-O-N-S-P Nhng polyme mch thng cú cha cỏc nhúm chc trờn d dng tham gia vo cỏc... loại polyme trên làm phong phú cho cuộc sống của con ng ời, nhng mặt khác nó đặt con ngời trớc một thực tế là để phân hủy các vật liệu này một cách tự nhiên, cần một khoảng thời gian là 450 năm Vì vậy Biopolyme là tất yếu Biopolyme là những polyme có khả năng tự phân hủy ở điều kiện tự nhiên.Trong quá trình tự phân hủy, không đòi hỏi năng lợng, không để lại các chất độc hại cho môi trờng Biopolyme... tại và tơng lai của BIOPOLYME Năm 1960 Davis và Geck đã tổng hợp thành công một trong những polyme tự phân hủy sinh học đầu tiên trên cơ sở Polyglicolide Và sau đó là các poly(D,L, DL lactide) Chỉ khâu tự tiêu mang nhãn hiệu DEXON ra đời đã mở ra một hớng đi mới trong tổng hợp polyme Gần 50 mơi năm đã trôi qua, nhiều tiến bộ vợt trội trong khoa học vật liệu nói chung, vật liệu polyme nói riêng đã và... c ch to bng con ng tng hp hoc bin tớnh cỏc polyme truyn thng cú th tr thnh t phõn hy sinh hc Mc dự ó cú nhiu tin b vt bc, nhng cho n nay vn cha cú mt qui trỡnh no cú th ng dng rng rói vỡ giỏ thnh ca nú Cỏc dng polyme phõn hy sinh hc: 1.Polyeste c sn sinh bi cỏc vi sinh vt Cỏc loi polyme ny dng nguyờn thy nh poly(hydroxyalkanoate) nhn c bi cỏc chng vi sinh vt chuyn húa cỏc sn phm thiờn nhiờn nh... khỏc cho ng dng thc t nh poly(ester amide), poly(carbonat), poly( ester urethane)  Cỏc vinyl polyme l nhng polyme truyn thng, cú trng lng phõn t ln, thng l nhng polyme khụng b phõn hy sinh hc, nhng cng cú nhng dng c xem l cú kh nng t phõn hy sinh hc nh poly(vinyl alcohol)  Lactide v glicoside copolyme: õy l mt polyme ó cú nhiu ng dng trong cụng nghip dc, sn xut thuc cho ngi v gia sỳc Nú cũn dựng sn... lng ln, giỏ thnh thp Tuy nhiờn cỏc loi polymer ny cú tớnh do kộm bn, nờn thng c s dng sau khi ó qua quỏ trỡnh bin tớnh hoc to mng vi polyme t phõn hy sinh hc tng hp.Tuy nhiờn s phi hp ny vn b b hn ch.Vi s phỏt trin nhanh chúng ca nhng ng dng polyme, cn thit phi to ra nhng polyme TPHSH cú nhng tớnh cht v kh nng thớch hp mi mc ớch s dng riờng bit  Trong ý ngha ú, polyme TPHSH tng hp cú nhng li th to ln,... trôi qua, nhiều tiến bộ vợt trội trong khoa học vật liệu nói chung, vật liệu polyme nói riêng đã và đang đợc áp dụng trong cuộc sống Riêng polyme tự phân hủy sinh học, lĩnh vực nó chiếm u thế tuyệt đối là công nghiệp dợc phẩm và ytế ng dng ca polyme phõn hy sinh hc: ng dng th nht l kh nng t phõn hy ca nú nm trong bn thõn chc nng ca sn phm Ch khõu t tiờu dựng trong y t hay vt liu bc thuc viờn dựng... trong cỏc iu kin t nhiờn ca mụi trng ri vi s tn cụng ca cỏc vi sinh vt, chỳng tan ró theo thi gian Nhng polyme tuy cú nhúm oxy nh polystyrol (P), nhng vi cu trỳc cú vũng benzen , kh nng tham gia vo phn ng oxy húa kh trong iu kin t nhiờn thp hn, nờn cỏc vi sinh vt khú lũng tn cụng hn, lm cho thi gian t phõn hy ca nú kộo di  i vi cỏc polyme ch cú nhúm CH thỡ thi gian t phõn hy ca nú cng di hn V s . ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYME ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYME PHÂN HUỶ SINH HỌC PHÂN HUỶ SINH HỌC BIOPOLYMER lµ g×? Qu¸ khø, HiÖn t¹i vµ T ¬ng lai cña nã.  Polyme- Thµnh tùu vÜ Polyme- Thµnh tùu. trong cấu trúc các lọai polyme không Sự khác biệt chính trong cấu trúc các lọai polyme không phân hủy với các polyme phân hủy sinh học phân hủy với các polyme phân hủy sinh học là các nhóm là. loại trong thế kỷ 21 về vai trò Tầm nhìn của nhân loại trong thế kỷ 21 về vai trò của các loại polyme tự phân hủy sinh học của các loại polyme tự phân hủy sinh học (polymeTPHSH)đ ợc tóm tắt