Nghiên cứu chế tạo nanocellulose làm vật liệu gia cường cho polylactic acid

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Đặng Thị Mai NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANOCELLULOSE LÀM VẬT LIỆU GIA CƯỜNG CHO POLYLACTIC ACID LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Đặng Thị Mai NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANOCELLULOSE LÀM VẬT LIỆU GIA CƯỜNG CHO POLYLACTIC ACID Chuyên ngành : Hóa hữu cơ Mã số: 8440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Ngô Trịnh Tùng Hà Nội - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “ Nghiên cứu chế tạo nanocellulose làm vật liệu gia cường cho polylactic axit” là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS Ngô Trịnh Tùng Đây không phải là bản sao chép của bất kỳ cá nhân hay tổ chức nào Các số liệu trong luận văn là do tôi tiến hành, tính toán, một số thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 28 tháng 5 năm 2020 Học viên Đặng Thị Mai ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Ngô Trịnh Tùng là người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành Luận văn Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu tại Phòng Polyme chức năng và vật liệu nano thuộc Viện Hóa học (Viện Hàn Lâm khoa học và công nghệ Việt Nam) đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện trong thời gian tôi thực hiện luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Học Viện, các thầy cô trong khoa Hóa học, Học Viện khoa học và Công nghệ đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho cho chúng tôi trong suốt thời gian tôi theo học và hoàn thành luận văn; Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp, các bạn cùng lớp CHE18A-1 về sự giúp đỡ, chia sẻ và những tình cảm tốt đẹp trong suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 5 năm 2020 Học viên Đặng Thị Mai iii Danh mục các chữ viết tắt Chữ viết tắt Diễn giải BNC Baterial nanocellulose: nanocellulose vi khuẩn CNC Cellulose nanocrystal: tinh thể nanocellulose CNF Cellulose nanofiber: nano sợi cellulose PBS Poly (butylene succinate) PCL Polycaprolactone PE Polyetylen PEG Polyethylene glycol PGA Polyglycolic acid PHB Polyhydroxybutyrat PLA Polylactic axit PLGA PP PVA Poly (lactic-co-glycolic) axit Polypropylen Polyvinyl ancol iv 6 7 Danh mục bảng biểu Bảng 3 1 Thành phần hóa học của bã mía 36 Bảng 3 2 Giá trị độ bền kéo đứt, độ giãn dài khi đứt và modun đàn hồi của nanocompozit 49 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Đơn vị lặp lại chuỗi cellulose cho thấy định hướng của liên kết β-(1-4)glycozit và liên kết hydro trong phân tử Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo của chuỗi cellulose: (a) sợi cellulose, (b) vi sợi cellulose, (c) sợi sơ cấp, (d) cấu trúc hóa học của cellulose cơ bản Hình 1.3 Liên kết hydro trong và ngoài mạch cellulose 8 Hình 1.4 Cấu tạo của chuỗi cellulose (a) Micro cellulose bao gồm vùng vô định hình và vùng tinh thể; (b) Nano cellulose sau khi thủy phân bằng axit 10 Hình 1.5 Ảnh TEM của tinh thể nanocellulose từ vỏ chuối (a) và sợi nanocellulose từ sợi gai (b) 11 Hình 1.6 Ảnh SEM của nanocellulose vi khuẩn 11 Hình 1.7 Mối quan hệ giữa các loại nanocellulose khác nhau 12 Hình 1.8 Một số ứng dụng của nanocellulose 17 Hình 1.9 Chu trình sản xuất, sử dụng và tái sinh của polme có khả năng phân hủy sinh học 19 Hình 1.10 Công thức cấu tạo của polylactic axit 20 Hình 1.11 Một số ứng dụng của PLA 22 Hình 2.1 Quy tình chế tạo cellulose từ bã mía 26 Hình 2.2 Quy trình chế tạo nanocellulose 28 v Hình 2.3 Các tín hiệu nhận được khi dùng kỹ thuật hiển vi điện tử quét 31 Hình 3.1 (a) Mẫu bã mía sau khi sấy khô; (b) Mẫu bã mía sau khi tẩy trắng bằng NaClO 2 lần 1; (c) cellulose tinh chế; (d) nanocellulose sau khi được đông khô .35 Hình 3.2 Phổ FT-IR của (a) bã mía (b) cellulose và (c) nanocellulose .38 Hình 3.3 Giản đồ XRD của nanocellulose chế tạo được ở các thời gian thủy phân khác nhau 40 Hình 3.4 Tinh thể nano cellulose thủy phân ở các nhiệt độ khác nhau sau thời gian thủy phân 3h 41 Hình 3.5 Ảnh SEM của (a) bã mía chưa xử lý (b) cellulose (c) nano cellulose 42 Hình 3.6 Giản đồ phân bố kích thước hạt nancellulose 43 Hình 3.7 Giản đồ XRD của (a) bã mía (b) cellulose (c) nano cellulose 44 Hình 3.8 Giản đồ TGA của (a) bã mía, (b) cellulose, (c) nano Cellulose 45 Hình 3.9 Phổ FT-IR của PLA và nanocompozit 46 Hình 3.10 Ảnh SEM của (a) PLA và các mẫu nanocompozit C1(b) 47 Hình 3.11 Giản đồ TGA của PLA và nanocompozit PLA/CNC .48 Hình 3.12 Độ bền kéo đứt của nanocompozit PLA/CNC 50 Hình 3.13 Độ giãn dài khi đứt (a) và modun đàn hồi (b) của nanocompozit 51 1 MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Danh mục các chữ viết tắt iii Danh mục bảng biểu iv Danh mục hình vẽ iv MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 6 1.1 Giới thiệu về cellulose và tính chất của cellulose 6 1.1.1 Nguồn gốc và cấu trúc của cellulose 6 1.1.2 Tính chất hóa lý của cellulose 9 1.2 Nanocellulose và ứng dụng 9 1.2.1 Giới thiệu chung về nanocellulose .9 1.2.2 Tính chất cơ học của nanocellulose 12 1.2.3 Tính phân hủy sinh học của nanocellulose 13 1.2.4 Các phương pháp chế tạo tinh thể nanocelulose 13 1.2.4.1 Thủy phân bằng axit 14 1.2.4.2 Thủy phân bằng enzym 14 1.2.4.3 Các phương pháp cơ học .15 1.2.5 Ứng dụng của nanocellulose 16 1.3 Polyme phân hủy sinh học 18 1.3.1 Giới thiệu chung về polyme phân hủy sinh học 18 2 1.3.2 Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của PLA 20 1.3.2.1 Cấu tạo và tính chất của PLA 20 1.3.2.2 Ứng dụng của PLA 21 1.3.3 Nanocompozit PLA/tinh thể nanocellulose 23 CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm 25 2.2 Quy trình chế tạo nano cellulose từ bã mía 26 2.2.1 Tách cellulose từ bã mía 26 2.2.2 Chế tạo tinh thể nanocellulose bằng phương pháp thủy phân 27 2.3 Quy trình Chế tạo nanocompozit PLA/nanocellulose 29 2.4 Các phương pháp nghiên cứu 30 2.4.1 Phân tích thành phần bã mía 30 2.4.2 Nhiễu xạ tia X (XRD) 30 2.4.3 Phổ hồng ngoại (FT-IR) 30 2.4.4 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 31 2.4.5 Nghiên cứu phân bố kích thước hạt 32 2.4.6 Phương pháp phân tích nhiệt (TGA) 32 2.4.7 Phương pháp đông khô 33 2.4.8 Đo tính chất cơ lý 34 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Chế tạo cellulose từ bã mía 35 3.1.1 Thành phần của bã mía 35 3.1.2 Phổ FT-IR của cellulose 37 47 Hình 3.9b,c,d là phổ FT-IR của các mẫu nanocompozit PLA/CNC C1, C2 và C4 tương ứng Ta thấy rằng không có sự thay đổi về vị trí xuất hiện của các đỉnh so với phổ FT-IR của PLA Nguyên nhân có thể là sự tương tác giữa PLA và chất gia cường CNC chỉ là tương tác vật lý, do đó không quan sát được thêm nhóm chức nào mới trong phổ IR [59] Tuy nhiên dao động ở số sóng 1759 cm-1 tương ứng với biến dạng của liên kết C=O mở rộng hơn khi có mặt của chất gia cường CNC Điều này được lý giải là do sự tương tác giữa nhóm cacbonyl C=O của PLA và nhóm hydroxyl O-H trong CNC [59] Đỉnh ở vị trí 3206 cm -1 tương ứng với dao động biến dạng kéo dài của liên kết O-H trong PLA không xuất hiện trong nanocompozit Hiệu ứng mở rộng xuất hiện trên phổ FT-IR cho thấy sự tương thích giữa chất gia cường CNC và chất nền PLA và được gây ra bởi sự hình thành liên kết hydro giữa PLA và chất gia cường [57, 60] hoặc do tương tác lưỡng cực [59] 3.3.2 Cấu trúc hình thái của PLA và nanocompozit PLA/CNC Các tính chất cơ học của nanocompozit phụ thuộc vào sự tương tác của chất gia cường trong polyme, bề mặt của PLA và nanocompozit PLA/CNC được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (hình 3.10) Hình 3.10 Ảnh SEM của nanocompozit C1(a) và C4(b) 48 Phần hạt xuất hiện trên hình 3.10 cho thấy sự có mặt của nanocellulose, tuy nhiên do kích thước sợi nano lớn và phân tán không đồng đều trong chất nền PLA nên chúng có xu hướng bị kết tụ lại với nhau Ở hình 3.10a, hàm lượng CNC trong compozit thấp (1%) nên sự phân tán đồng đều hơn Hình 3.10b, hàm lượng CNC tăng lên 4% dẫn đến sự kết tụ của nanocellulose tạo thành các cục và có thể dễ dàng quan sát thấy trên ảnh SEM Theo Roohani và cộng sự [61], độ kết tinh của chất gia cường và sự tương tác mạnh mẽ giữa chất gia cường CNC với polyme có ảnh hưởng đến sự phân tán của nó trong chất nền 3.3.3 Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) Phương pháp phân tích nhiệt lượng (TGA) được tiến hành để xác định độ ổn định nhiệt của PLA và nanocompozit (hình 3.11) Giản đồ phân tích nhiệt TGA của PLA và PLA/CNC cho thấy sự suy giảm khối lượng xảy ra ở các mẫu tương tự nhau qua hai giai đoạn, giai đoạn đầu trong khoảng nhiệt độ từ 100 đến 150 °C và giai đoạn thứ hai trong khoảng 250-450 °C PLA C1 C2 C4 100 Khối lượng 80 (%) 60 40 20 0 100 200 300 400 500 600 700 o Nhiệt độ ( C) Hình 3.11 Giản đồ TGA của PLA và nanocompozit PLA/CNC 49 Sự thay đổi về nhiệt độ phân hủy của các mẫu không nhiều tuy nhiên các mẫu nanocompozit vẫn thể hiện sự ổn định nhiệt tốt hơn so với PLA nguyên chất Nhiệt độ tại thời điểm mất 10% khối lượng (T 10) của PLA là 305 °C trong khi đó của các mẫu C1, C2, C4 lần lượt là 308, 309 và 311 °C Thời điểm mất 50% khối lượng (T50) của PLA là 348 °C của các mẫu compozit lần lượt là 352, 355 và 360 °C Như vậy tại các thởi điểm T10 và T50 nhiệt độ phân hủy của compozit đều cao hơn PLA, điều này chứng tỏ rằng sự có mặt của CNC đã làm tăng cường sự ổn định nhiệt cho PLA 3.3.4 Tính chất cơ lý của nanocompozit PLA/CNC 3.3.4.1 Độ bền kéo đứt Bảng 3 2 Giá trị độ bền kéo đứt, độ giãn dài khi đứt và modun đàn hồi của nanocompozit Độ bền kéo đứt (MPa) Độ giãn dài khi đứt (%) Modun đàn hồi (GPa) PLA 9.6 1.67 8.2 C1 19.1 1.42 12.3 C2 28.7 1.39 18.3 C4 20.5 1.33 9.8 Độ bền kéo đứt của compozit phụ thuộc vào khối lượng phân tử của polyme nền và chịu ảnh hưởng của cấu trúc vi mô của vật liệu Ảnh hưởng của nanocellulose gia cường cho PLA lên các tính chất kéo của nanocompozit được thể hiện trong hình 3.12 50 30 Độ bền kéo đứt (MPa) 25 20 15 10 5 PLA C1 C2 C4 Hình 3.12 Độ bền kéo đứt của nanocompozit PLA/CNC Độ bền kéo đứt của nanocompozit PLA/CNC tăng dần khi tăng lượng CNC đến 2% nhưng giảm khi tiếp tục tăng lượng CNC (hình 3.12) Độ bền kéo đứt của màng PLA nguyên chất là 9,6 MPa, trong khi đó ở các mẫu nanocompozit C1, C2 lần lượt là 19,1 MPa và 28,7 MPa Sự cải thiện độ bền kéo đứt của compozit có thể là do sự phân tán tốt của chất gia cường trong chất nền polyme [62] Tuy nhiên, khi hàm lượng CNC tiếp tục tăng lên 4% (mẫu C4), độ bền kéo đứt của compozit lại giảm còn 20,5 MPa Nguyên nhân có thể là do sự kết tụ của CNC trong PLA Sự kết tụ này làm giảm tương tác diện tích bề mặt giữa chất gia cường và chất nền dẫn đến giảm độ bền kéo đứt của compozit [57, 63] 3.3.4.2 Độ giãn dài khi đứt và modun đàn hồi Việc bổ sung chất gia cường CNC vào chất nền PLA có tác động tiêu cực đến độ giãn dài khi đứt của PLA/CNC Hình 3.13a cho thấy độ giãn dài khi đứt của các nanocompozit giảm dần khi tăng hàm lượng CNC trong các mẫu, nghĩa là khi hàm lượng CNC càng tăng thì compozit càng trở nên giòn hơn Giải thích cho điều này có thể là do chất gia cường làm hạn chế chuyển động chuỗi của PLA trong quá trình kiểm tra độ bền kéo [62] (%) 1.6 1.4 Độgiãn a 1.8 dài khi đứt 51 1 1.2 PLA C1 (GPa) b 20 15 Modun đàn hồi PLA 10 C2 C1 C4 2 5 PLA C1 C2 C4 Hình 3.13 Độ giãn dài khi đứt (a) và modun đàn hồi (b) của nanocompozit Modun đàn hồi của các mẫu PLA, C1, C2 và C4 (hình 3.13b) có giá trị lần lượt là 8,2; 12,3; 18,3 và 9,8 GPa Như vậy, modun đàn hổi của các mẫu C1, C2, C4 tăng lần lượt 50 và 123 và 19,5% Việc tăng giá trị modun đàn hồi của các compozit được cho là do tác động của hiệu ứng gia cố của CNC Điều này có thể là do sự gia tăng các liên kết hydro cũng như hiệu ứng làm cứng và chỉ số tinh thể của CNC cao Các tương tác của liên kết hydro giữa PLA và chất gia cường CNC làm tăng độ cứng cho PLA, do đó làm tăng modun đàn hồi cho nanocompozit Trong số các tỉ lệ CNC gia cường khác nhau, mẫu 2% CNC có giá trị modun đàn hồi và độ bền kéo cao nhất Việc tăng hàm lượng CNC làm giảm độ bền kéo và modun đàn hồi là do sự kết tụ các phân tử nano dẫn đến sự xuất hiện của hiện tượng giòn cứng và do đó làm giảm khả năng biến dạng của vật liệu 52 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn “Nghiên cứu chế tạo nanocellulose làm vật liệu gia cường cho polylactic axit” tôi đã thu được các kết quả như sau: Xác định được thành phần của nguyên liệu bã mía với hàm lượng chính là cellulose chiếm tỉ lệ ̴ 40% Xây dựng được quy trình chế tạo tinh thể nanocellulose bằng phương pháp thủy phân axit, sử dụng axit sunfuric nồng độ 64%, nhiệt độ phản ứng là 50 °C và thời gian phản ứng tối ưu là 3h Xác định cấu trúc của tinh thể nanocellulose tổng hợp được bằng các phương pháp FT-IR, X-ray, SEM, phân tích nhiệt Các tinh thể nanocellulose tổng hợp được có đường kính từ 30-70 nm, chiều dài từ 200-500nm, độ kết tinh đạt 84,3% Chế tạo biopolyme nanoconpozit PLA/CNC dạng màng mỏng với các tỉ lệ 1, 2 và 4% CNC có độ dày < 0,04mm Các nanocompozit được gia cường bằng tinh thể nanocellulose với các tỉ lệ khác nhau trong đó mẫu nanocompozit với tỉ lệ CNC 2% có độ bền kéo đứt và modun đàn hồi vượt trội hơn hẳn, tăng lần lượt 66% và 123% so với PLA nguyên chất không được gia cường 53 CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 1 Trần Thị Thanh Hợp, Phạm Tùng Sơn, Đặng Thị Mai, Ngô Trịnh Tùng, Nguyễn Đình Thân, ‘Nghiên cứu tổng hợp tinh thể nano xenlulozơ từ phế thải nông nghiệp bã mía’’, Tạp chí Hóa học, tập 57, số 6E1,2, 2019 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Goodger EM, 1975, Hydrocarbon fuels, production, properties and performance of liquids and gases, Macmillan, London 2 D.Klemm, B.Philipp, T.Heinze, U.Heinze, W.Wagenknecht, Comprehensive Cellulose Chemistry, 1998, Vol 1: Fundamentals and Analytical methods, Wiley- VCH, Wenheim- New York- Chichester- Brisbane- SingaporeToronto 3 Moon, R.J., Martini, A., Nairn, J., Simonsen, J., and Youngblood, 2011, Cellulose nanomaterials review: structure, properties and nanocomposites Chem Soc Rev., 40 (7), 3941–3994 4 N Lin, A Dufresne, 2014, Nanocellulose in biomedicine: current status and future prospect, European Polymer Journal 59 , pp 302–325 5 C Bonechi; M Consumi; A Donati; G Leone; A Magnani; G Tamasi; C Rossi, 2017, Biomass: An overview, Bioenergy Systems for the Future: Prospects for Biofuels and Biohydrogen, Dalena, F.; Basile, A.; Rossi, C., Eds Elsevier Publishing: London, pp 3-42 6 H Chen, 2014, Chemical composition and structure of natural lignocellulose, Biotechnology of Lignocellulose, pp 25-71 7 Michael MichaelRoger N IbbettOliver W Howarth, 2000, Interaction of cellulose with amine oxide solvents, Cellulose, Volume 7, Issue 1, pp 21–33 8 Kargarzadeh H, J Huang, N Lin, I Ahmad, M Mariano, A Dufresne, S Thomas, Andrzej Galeski, 2018, Recent developments in nanocellulosebased biodegradable polymers, thermoplastic polymers, and porous nanocomposites, Progress in Polymer Science 87, pp 197-227 9 Hanieh Kargarzadeh, Michael Ioelovich, Ishak Ahmad, Sabu Thomas, and Alain Dufresne, 2017, Methods for Extraction of Nanocellulose from 55 Various Sources, Handbook of Nanocellulose and Cellulose Nanocomposites, Published by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA 10 Angeles Blanco., et al, 2018, Nanocellulose for Industrial Use: Cellulose Nanofibers (CNF), Cellulose Nanocrystals (CNC), and Bacterial Cellulose (BC), Handbook of Nanomaterials for Industrial Applications, , pp.74-126 11 Chuanwei Miao, Wadood Y Hamad, 2013, Cellulose reiforeced polymer composites and nanocomposites: a critical review, Volume 20 (5) DOI: 10.1007/s10570-013-0007-3 12 I.A Sacui, R.C Nieuwendaal, D.J Burnett, 2014, Comparison of the properties of cellulose nanocrystals and cellulose nanofibrils isolated from bacteria, tunicate, and wood processed using acid, enzymatic, mechanical, and oxidative methods, ACS Appl Mater Interfaces, pp 6127-6138 13 Fathin Najihah Nor Mohd Hussin, Roswanira Abdul Wahab, Nursyfreena Attan, 2020, Nanocellulose and nanoclay as reinforcement materials in polymer composites: A review, Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences Vol 16, (2), pp.145-153 14 Jawaid, M., Mohammad, F, 2017, Nanocellulose and Nanohydrogel Matrices: Biotechnological and Biomedical Applications John Wiley & Sons 15 Lee, K Y, Aitomaki, Y Berglund, L A, Oskman, K, Bismarck, A., 2014, On the use of nanocellulose as reinforcement in polymer matrix composites Composites Science and Technology, 105, pp 15-27 16 Lin, N., Dufresne, A., 2014, Nanocellulose in biomedicine: Current status and future prospect European Polymer Journal, 59, pp 302-325 17 Gillis, P.P., 1969, Effect of hydrogen bonds on the axial stiffnes of crystalline native cellulose Journal of Polymer Science Part B, 7, pp 783-794 18 Dri, F L., Hector, L G., Moon, R J., Zavattieri, P D., 2013, Anisotropy of the elastic properties of crystalline cellulose I β from first principles density 56 functional theory with Van der Waals interactions Celluloses, 20, pp 27032718 19 Filpponen I, Argyropoulos DS, 2010, Regular linking of cellulose nanocrystals via click chemistry: synthesis and formation of cellulose nanoplatelet gels Biomacromolecules, 11, 1060–6 20 Liu D, Zhong T, Chang PR, Li K, Wu Q, 2010, Starch composites reinforced by bamboo cellulosic crystals Bioresour Technol;101:2529–36 21 H.Chen et al., 2017, A review on the pretreatment of lignocellulose for high value chemicals, Fuel Processing Technology, Volume 160, pp 196-206 22 Roman M, Winter WT, 2004, Effect of sulfate groups from sulfuric acid hydrolysis on the thermal degradation behavior of bacterial cellulose Biomacromolecules, (5), pp 1671–7 23 Nasir, M., Hashim, R., Sulaiman, O., & Asim, M, 2017, Nanocellulose: Preparation methods and applications, Cellulose-Reinforced Nanofibre Composites, pp 261–276 24 M Jonoobi, J Harun , A P Mathew and K.Oksman, 2010, Mechanical properties of cellulose nanofiber (CNF) reinforced polylactic acid (PLA) prepared by twin screw extrusion, Composites Sience and Technology, vol 70 (12), pp 1742-1747 25 Siró I, Plackett D, 2010, Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials: a review Cellulose, (17), pp 459–94 26 Pitkänen M, Honkalampi U, Von Wright A, Sneck A, Hentze H-P, Sievänen J, et al, 2010, Nanofibrillar cellulose - In vitro study of cytotoxic and genotoxic properties Pro-ceedings of the International Conference on Nanotechnology for the Forest Products Industry; Espoo, Finland, pp 246261 57 27 Vartiainen J, Pöhler T, Sirola K, Pylkkänen L, Alenius H, Hokkinen J, et al, 2011, Health and environmental safety aspects of friction grinding and spray drying of microfi‐brillated cellulose, Celluloses 18, pp 775– 786 28 Ström G, Öhgren C, Ankerfors M, June 2013, Nanocellulose as an additive in foodstuff Innven‐tia Report No: 403 29 Patchiya Phanthong., et al, Nanocellulose: Extraction and application, Carbon Resources Conversion, volume 1 (1), pp 32.43 30 Dufresne A, 2017, Cellulose nanomaterial reinforced polymer nanocomposites Curr Opin Colloid Interface Science 29, pp.1–8 31 Youssef Habibi, Lucian A Lucia, and Orlando J Rojas, 2010, Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications Chemical Reviews 110, pp 3479–3500 32 Dufresne A, 2018, Cellulose nanomaterials as green nanoreinforcements for polymer nanocomposites, Philos Trans Math Phys Eng Sci, 376, 20170040/pp 1-23 33 Hubbe MA, Ferrer A, Tyagi P, Yin Y, Salas C, Pal L, et al, 2017, Nanocellulose in thinfilms, coatings, and plies for packaging applications: a review, Bioresources, 12, pp 2143–233 34 Kargarzadeh H, J Huang, N Lin, I Ahmad, M Mariano, A Dufresne, S Thomas, Andrzej Galeski, 2018, Recent developments in nanocellulosebased biodegradable polymers, thermoplastic polymers, and porous nanocomposites, Progress in Polymer Science, 87, pp 197-227 35 ASTM Standard D6400-99 set a “ Standard Specification for Compostable Plastics” 36 Drumright, Ray E., Gruber, Patrick R., and Henton, David, 2000, Polylactic Acid Technology, Advanced Materials, 12(23), pp.1841-1846 58 37 Ilan, D I and A L Ladd, 2002, Bone graft substitutes, Operative Techniques in Plastic and Reconstructive Surgery, pp 151-160 38 Raghoebar, G M., R S Liem, R R Bos, J E Van Der Wal, et al., 2006, Resorbable screws for fixation of autologous bone grafts Clinical Oral Implants Research, pp 288-293 39 Obuchi, S and S Ogawa, 2011, Packaging and other commercial applications - Poly (lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications: 457 40 Samsung’s Bioplastics for Automobile, 2014 41 Auras, R A., L.-T Lim, S E Selke and H Tsuji, 2011, Poly (lactic acid): synthesis, structures, properties, processing, and applications 42 Murphy, C.A & Collins, M.N, 2016, "Microcrystalline cellulose reinforced polylactic acid biocomposite filaments for 3D printing", Polymer Composites, vol 39, no 4, pp 1311 43 Ding, W.D., Pervaiz, M & Sain, M, 2018, "Cellulose-Enabled Polylactic Acid (PLA) Nanocomposites: Recent Developments and Emerging Trends" in Functional Biopolymers, eds V.K Thakur & M.K Thakur, Springer International Publishin AG, Cham, Switzerland, pp 183 44 Oksman, K., Aitomäki, Y., Aji, M.P., Siqueira, G., Zhou, Q., Butylina, S., Tanpichai, S., Zhou, X & Hooshmand, S 2015, "Review of the recent developments in cellulose nanocomposite processing", Composites, , no Part A 83, pp 2 45 J.X Sun, X.F Sun, H Zhao, R.C Sun, 2004, Isolation and characterization of cellulose from sugarcane bagasse, Polymer Degradation and Stability, Volume 84, Issue 2, pp 331-339 59 46 H Xie, H Du, X Yang and C Si, 2018, Recent strategies in preparation of cellulose nanocrystals and cellulose nanofibrils derived from raw cellulose materials, International Journal of Polymer Science, pp 1-25 47 Nga T.L, Rungsima.C, Wirasak.S, Thidarat.N, Prakit.S, 2017, Characterization of Cellulose Nanocrystals Extracted from Sugarcane Bagasse for Potential Biomedical Materials, Sugar Tech, 19(5), pp 539-552 48 M G Jackson, 1977, The alkali treatment of straws, Animal Feed Scient and Technology, 2(2), pp 105-130 49 Khalil, H P A., Ismail, H., Rozman, H D., Ahmad, M N., et al, 2001, The effect of acetylation on interfacial shear strength between plant fiber and various matrices European Polymer Journal, 37(5), pp 1037–1045 50 Nacos, M., Katapodis, P., Pappas, C., Daferera, D., Tarantilis, P A., Christakopoulos, P., et al, 2006, Kenaf xylan—A source of biologically active acidic oligosaccharides Carbohydrate Polymers, 66(1), pp 126–134 51 Troedec, M., et al, 2008, Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibers Composites Part A-Applied Science and Manufacturing, 39(3), pp.514–522 52 Troedec, M.L, D Sedan, C Peyratout, J.P Bonnet, A Smith, R Guinebretiere, V Gloaguen, and P Krausz, 2008, Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibres Composites: Part A 39, pp 514–522 53 Pappas, C., Tarantilis, P A., Daliani, I., Mavromoustakos, T., & Polissiou, M (1999), Comparison of classical and ultrasound-assisted isolation procedures of cellulose from kenaf (Hibiscus cannabinus L.) and eucalyptus (Eucalyptus rodustrus Sm.), Ultrasonics Sonochemistry, 5, 163 60 54 Li, M., L.J Wang, D Li, Y.L Cheng, and B Adhikari, 2014, Preparation and characterization of cellulose nanofibers from depectinated sugar beet pulp Carbohydrate Polymers, 102, pp 136–143 55 L.Du, J.Wang, Y.Zhang, C.Qi, M.P Wolcott and Z.Yu, 2017, Preparation and characterization of cellulose nanocrystals from the bio-ethanol residuals, Nanomaterials, 7 (3), pp 51 56 E Pamula, M Blazeeicz, C Paluszkiewiez, Dobrzynski, 2001, FTIR study of degradation products of aliphatic polyester-carbon fibres composites, J Mol Struct, 596, pp 69-75 57 M Liu, Y Zhang, C Zhou, 2013, Nanocomposites of halloysite and polylactide, Appl Clay Sci, 75 (76), pp 52-59 58 T Kemala, E Budianto, B Soegiyono, 2012, Preparation and characterization of microspheres based on blend of poly (lactic acid) and poly (Ɛ-caprolactone) with poly (vinyl alcohol) as emulsifier, Arab J Chem, 5, pp 103-108 59 P Qu, Y Goa, G.F Wu, L.P Zhang, 2010, Nanocomposite of poly (lactid acid) reinforced with cellulose nanofibrils, BioResour, 5 (3), pp 1811-1823 60 G.H Yew, A.M MohdYusof, Z.A MohdIshak, U.S Ishiaku, 2005, Water absorption and enzymatic degradation of poly (lactic acid)/rice starch composites, Polym Degrad Stab, 90,pp 488-500 61 M Roohani, et al., 2008, Cellulose whiskers reinforce polyvinyl alcohol copolymers nanocomposites, Euro Polym J, 4, pp 2489-2498 62 Y Wang, X Cao, L Zhang, 2006, Effects of cellulose whiskers on properties of soy protein thermoplastics,Macromol, Biosci 6, pp 524-531 63 J Bras, et al., 2010, Mechanical, barrier, and biodegradability properties of bagasse cellulose whiskers reinforced natural rubber nanocomposites, Ind Crops Prod, 32, pp 627-633 ... LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Đặng Thị Mai NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANOCELLULOSE LÀM VẬT LIỆU GIA CƯỜNG CHO POLYLACTIC ACID Chuyên ngành... đoan luận văn thạc sĩ “ Nghiên cứu chế tạo nanocellulose làm vật liệu gia cường cho polylactic axit” thực hướng dẫn PGS TS Ngô Trịnh Tùng Đây chép cá nhân hay tổ chức Các số liệu luận văn tiến hành,... nguyên liệu tiềm có giá thành rẻ 5 Với mong muốn bước đầu chế tạo loại polyme phân hủy sinh học gia cường nanocellulose lấy từ bã mía thải, tơi chọn đề tài ? ?Nghiên cứu chế tạo nanocellulose làm vật