NGHIÊN cứu TỔNG hợp POLYMER PHÂN hủy SINH học PHỤC vụ sản XUẤT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC PHỤC VỤ SẢN XUẤT Nguyễn Thị Thu Thảo 1 , Hồ Sơn lâm 1 , Huỳnh Thành Công 1 , Võ Đỗ Minh Hoàng 1 , Huỳnh Thị Ánh Hồng 2 , Nguyễn Thị Hải Yến 2 , Phạm Ngọc Trường Sơn 3 . 1 Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, 2 Đại học Tôn Đức Thắng, 3 Đại học Nông Lâm. NỘI DUNG 1. Vai trò và tầm quan trọng của polymer phân hủy sinh học 2. Khái niệm phân hủy sinh học 3. Mục tiêu 4. Thực nghiệm 5. Kết quả và biện luận 6. Ứng dụng 7. Kết luận VAI TRÒ VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC – Các vật liệu ra đời từ polymer truyền thống (PS, PE, PVC,…) đóng một vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Chúng góp phần làm cho cuộc sống của con người ngày càng văn minh hơn, hiện đại hơn. – Tuy nhiên, trong những năm 60-70 của thế kỷ 20, con người cũng đã nhận ra rằng các sản phẩm đi từ nhựa truyền thống là mối nguy hại tiềm ẩn cho môi trường sinh thái vì chúng không thể tự phân hủy. Chỉ có những tác động cơ học, nhiệt mới có thể phá hủy chúng nhưng lại tạo ra nhiều độc hại hơn và đòi hỏi những chi phí khổng lồ vượt qua cả giá thành tạo ra chúng. – Nhận ra được mặt trái của vấn đề, con người bắt đầu nghĩ đến những vật liệu polymer khác thân thiện hơn với môi trường. Polymer có khả năng tự phân hủy sinh học (biopolymer) đã ra đời. MỨC ĐỘ TIÊU THỤ VÀ LÃNH VỰC SỬ DỤNG CÁC LOẠI NHỰA TRUYỀN THỐNG KHÁI NIỆM PHÂN HỦY SINH HỌC - Là một quá trình tự nhiên. Trong đó, các chất hữu cơ được chuyển thành những hợp chất đơn giản hơn, không làm ô nhiễm môi trường. Sự phân huỷ sinh học có thể xảy ra trong sinh quyển khi các vi sinh đóng vai trò trung tâm trong quá trình phân huỷ (Phạm Ngọc Lân, 2006). - Là một quá trình mà sau một thời gian sử dụng, dưới những điều kiện đặc biệt của môi trường, vật liệu sẽ mất đi một số tính chất do những thay đổi trong cấu trúc hoá học. Những thay đổi này xảy ra tự nhiên nhờ các vi sinh vật trong môi trường, từ đó dẫn đến phân huỷ polymer (ISO 472-1988). - Là sự phân hủy do hoạt động của vi sinh vật gây ra, đặc biệt do họat động của enzyme dẫn đến sự thay đổi lớn về cấu trúc hóa học của vật liệu (ASTM). KHÁI NIỆM PHÂN HỦY SINH HỌC - Là khả năng xảy ra phân hủy thành carbon dioxide, methane, nước và các chất vô cơ hoặc sinh khối. Trong đó cơ chế áp đảo là tác động của enzyme, của vi sinh vật đo được bằng các thử nghiệm chuẩn trong một thời gian xác định phản ánh được điều kiện phân hủy (ASTM). KHÁI NIỆM PHÂN HỦY SINH HỌC Hình 1. Chu trình phân hủy sinh học tự nhiên. ỨNG DỤNG CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC THỰC NGHIỆM MỤC TIÊU  Thay thế các sản phẩm ra đời từ các loại nhựa truyền thống  Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường  Giải quyết vấn đề rác thải rắn  Cải thiện hệ sinh thái  Ứng dụng trong nông nghiệp [...]... của cà chua có và không có vỏ bọc bằng màng VINAPOL®-FfF KẾT LUẬN 1 Về mặt công nghệ: – Đã tổng hợp thành công một số mẫu polymer phân hủy sinh học và khảo sát một số tính chất của mẫu như: tính chất cơ học, khả năng phân hủy trong đất, khả năng hấp thụ nước – Kết quả cho thấy các mẫu đều có khả năng phân hủy trong đất từ 45 đến 60 ngày phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ các nguyên liệu – Độ bền kéo,... Đã nghiên cứu sử dụng mẫu VINAPOL®-PL/AW làm vật liệu giữ phân NPK có 2 tính năng: giữ ẩm trong đất và nhả chậm phân, mở ra khả năng tiết kiệm phân và nước trong sản xuất nông nghiệp, bảo vệ môi trường – Đã nghiên cứu ứng dụng mẫu VINAPOL®-FAW làm bầu ươm cây, sau một thời gian nhất định, mẫu sẽ tự phân hủy, giúp nhà nông giải quyết được bài toán về công, môi trường và giá thành của cây giống – Đã nghiên. .. thương hiệu VINAPOL® vào thực tế, đặc biệt khâu kiểm tra chất lượng và đăng ký nhãn hiệu – Do kinh phí nghiên cứu hạn chế, điều kiện sản xuất thử nghiệm không có, nên chúng tôi rất mong các đơn vị sản xuất tham gia hợp tác cùng chúng tôi để sớm tạo ra một thương hiệu mới trong lĩnh vực nhựa phân hủy sinh học của Việt nam: VINAPOL® CÁM ƠN QUÝ VỊ ĐÃ LẮNG NGHE ...NGUYÊN LIỆU PVA BẮP PE SẮN UREA CHITOSAN GLYCEROL CELLULOSE THỰC NGHIỆM Tổng hợp 4 mẫu: 1, 2, 3, 4 Cơ học (ASTM D882-91) Tính chất Khả năng hấp thụ nước (ASTM D570-98) Khả năng phân huỷ sinh học (Phương pháp chôn ủ) Bầu ươm cây (VINAPOL®-FAW) Ứng dụng Bọc phân NPK (VINAPOL®-PL/AW) Màng bọc trái cây (VINAPOL®-FfF) KẾT QUẢ 1 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CỦA MÀNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN TRONG ĐẤT Mẫu 1 (ngày đầu tiên)... năng phân hủy của mẫu trong đất Mẫu 2 (Sau 14 ngày) Mẫu 4 (sau 23 ngày) 1 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CỦA MÀNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN TRONG ĐẤT – Các mẫu có tốc độ phân huỷ rất nhanh Khi vừa chôn trong đất sau một ngày, các màng có sự thay đổi rõ về hình dạng so với ban đầu, các mẫu đều có hiện tượng trương lên, nhăn lại Sau 5 đến 30 ngày, các mẫu bắt đầu xuất hiện nấm mốc trên bề mặt và chúng bắt đầu phân hủy. .. phân hủy hoàn toàn sau 45 đến 60 ngày tùy thuộc vào thành phần cũng như tỷ lệ các nguyên liệu tạo màng – Quá trình phân hủy trên chứng tỏ có sự tấn công của vi sinh vật trong môi trường sống làm bẻ gãy các liên kết hóa học trong cấu trúc màng, dẫn đến kết quả là màng có khả năng phân hủy 2 KHẢ NĂNG HẤP THỤ NƯỚC CỦA MÀNG – Khi hàm lượng nguyên liệu chính tăng dần thì khả năng hấp thụ nước của màng... không thấy xuất hiện các bệnh lý và hiện tượng vàng lá trong thời gian thí nghiệm ỨNG DỤNG BỌC PHÂN NPK (NPK-VINAPOL®-PL/AW) – Phân NPK-TT rửa trôi rất nhanh, do đó lượng chất dinh dưỡng cung cấp cho cây không bằng NPK- VINAPOL®-PL/AW dẫn đến cây phát triển kém hơn, đồng thời kéo theo việc rửa trôi đất Cây chỉ phát triển tốt trong thời gian còn phân và muốn cây tiếp tục phát triển sẽ phải bón phân nhiều... VINAPOL®-FAW có sự thay đổi hình dạng như trương lên và nhăn lại, sau 5 ngày màng xuất hiện mốc trắng – Chiều cao và bề dày thân của cây ớt dùng màng VINAPOL®-FAW phát triển vượt trội so với với màng thị trường – Sử dụng bầu ươm VINAPOL®-FAW giúp cây giữ ẩm, chống hạn; đồng thời trong quá trình phân hủy, bầu ươm VINAPOL®-FAW tự phân hủy tạo ra các chất mùn, khoáng chất làm tăng dinh dưỡng cho đất, giúp cây... 1 tuần Hình 8 Cà chua trước và sau khi bọc màng VINAPOL®-FfF và các loại màng khác ỨND DỤNG LÀM MÀNG BỌC TRÁI CÂY (VINAPOLl®-FfF) – Bằng cảm quan về màu sắc của vỏ ngoài, cà chua bọc bằng màng phân hủy sinh học (VINAPOLl®-FfF) giữ được khá lâu so với bọc bằng giấy báo , để ngoài không khí, và bọc bằng màng nylon thị trường Màu đỏ của quả cà chua sau một tuần vẫn tươi nguyên so với các quả cà chua đối... chỉ sau 5 phút bắt đầu tan rã – Viên NPK sau khi được bọc polymer (NPK- VINAPOL®-PL/AW): khả năng tan trong nước rất chậm, sau 7 ngày mới bắt đầu có hiện tượng phân rã màng 5 ỨNG DỤNG BỌC PHÂN NPK (NPK-VINAPOL®-PL/AW) Khảo sát trên cây ớt: dùng phân NPK-VINAPOL®-PL/AW và NPK thị trường (NPKtt) NPK- VINAPOL®-PL/AW NPK- VINAPOL®-PL/AW NPK- VINAPOL®-PL/AW NPK- VINAPOL®-PL/AW (10 ngày) (20 ngày) (30 ngày) . NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC PHỤC VỤ SẢN XUẤT Nguyễn Thị Thu Thảo 1 , Hồ Sơn lâm 1 , Huỳnh Thành Công 1 , Võ. Sơn 3 . 1 Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, 2 Đại học Tôn Đức Thắng, 3 Đại học Nông Lâm. NỘI DUNG 1. Vai trò và tầm quan trọng của polymer phân hủy sinh học 2. Khái niệm phân hủy sinh học 3. Mục tiêu 4 của vi sinh vật đo được bằng các thử nghiệm chuẩn trong một thời gian xác định phản ánh được điều kiện phân hủy (ASTM). KHÁI NIỆM PHÂN HỦY SINH HỌC Hình 1. Chu trình phân hủy sinh học tự