Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học trên cơ sở blend của tinh bột sắn và nhựa poly (butylene adipatecoterephthalate) (PBAT)

Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học trên cơ sở blend của tinh bột sắn và nhựa poly (butylene adipatecoterephthalate) (PBAT) Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học trên cơ sở blend của tinh bột sắn và nhựa poly (butylene adipatecoterephthalate) (PBAT) luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) NGUYỄN QUÝ AN nguyenquyan18@gmail.com Ngành Kỹ thuật hóa học Giảng viên hướng dẫn: Viện: TS Vũ Minh Đức Kỹ thuật hóa học HÀ NỘI, 11/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) NGUYỄN QUÝ AN nguyenquyan18@gmail.com Ngành Kỹ thuật hóa học Giảng viên hướng dẫn: Viện: TS Vũ Minh Đức Kỹ thuật hóa học HÀ NỘI, 11/2020 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Nguyễn Quý An Đề tài luận văn: Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số SV: CA190111 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 30/10/2020 với nội dung sau: Bổ sung thêm khái niệm “phân hủy sinh học” để làm rõ mức phân hủy sinh học khác màng bổ sung thêm thông tin nguyên liệu dùng nghiên cứu theo ý kiến TS Trịnh Minh Đạt Sửa chữa lại số lỗi tả luận văn bổ sung cơng thức tính Dt (Phần trăm phân hủy sinh học) theo ý kiến TS Nguyễn Châu Giang Bổ sung thêm chế phản ứng tinh bột với axit tartaric phần tổng quan theo ý kiến TS Nguyễn Tiến Phong Chỉnh sửa lại phần kết luận theo ý kiến GS.TS Bùi Chương Ngày 23 tháng 11 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Vũ Minh Đức Nguyễn Quý An CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GS.TS Bùi Chương Lời cảm ơn Tôi xin dành lời cảm ơn sâu sắc tới TS Vũ Minh Đức ln tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo, cản giảng dạy nghiên cứu Trung tâm Công nghệ Polyme - Compozit Giấy – Viện Kỹ thuật hóa học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln giúp đỡ, động viên tơi hồn thành khóa học Tơi xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung luận văn Luận văn trình bày kết nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa PBAT, sử dụng chất biến tính axit tartaric hệ chất hóa dẻo (glycerol: polyethylene glycol) Tinh bột nhiệt dẻo biến tính (MTPS) chế tạo với hình thành phản ứng ester hóa axit tartaric với nhóm hydroxyl tinh bột thể qua kết phổ hồng ngoại FTIR Ảnh hưởng hàm lượng chất biến tính chất hóa dẻo đến số chảy tính chất kéo blend khảo sát cho thấy hàm lượng tối ưu axit tartaric chất hóa dẻo 3,5% 15% Đã sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để nghiên cứu hình thái học vật liệu blend Kết cho thấy việc biến tính axit tartaric giúp pha phân tán phân bố đồng tạo cấu trúc đồng Kết giải thích hình thành copolymer ghép PBAT-g-TPS chứng minh qua thí nghiệm Molau Ngồi ra, ảnh hưởng tốc độ trục vít, hàm lượng MTPS, bột talc đến tính chất kéo số chảy tiến hành nghiên cứu xác định thông số phù hợp chế tạo màng polymer Màng polymer blend có tính chất sau: chiều dày màng 15 – 20μm, số chảy 5,67 g/10 phút, độ bền kéo 17,8MPa độ giãn dài 465%.Các nghiên cứu đánh giá mức độ phân hủy sinh học màng PBAT/MTPS cho thấy: màng blend đạt mức độ phân rã 94,61% sau 55 ngày thực quy trình phân hủy phịng thí nghiệm theo quy định tiêu chuẩn ISO 20200 có mức độ chuyển hóa cacbon hữu thành CO2 94,30% sau 105 ngày phân hủy theo quy trình tiêu chuẩn ISO 14855-2 Hà Nội, ngày 23 tháng 11 năm 2020 HỌC VIÊN Nguyễn Quý An MỤC LỤC Trang DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Polymer phân hủy sinh học 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Quá trình phân hủy polymer 1.1.4 Ứng dụng polymer phân hủy sinh học 1.2 Tổng quan tinh bột 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Tính chất vật lý 1.2.3 Thành phần hóa học 10 1.2.4 Tinh bột sắn 11 1.3 Tổng quan tinh bột nhiệt dẻo 13 1.3.1 Giới thiệu chung 13 1.3.2 Tính chất 14 1.3.3 Blend tinh bột nhiệt dẻo polymer tổng hợp 17 1.4 Tổng quan poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) 21 1.4.1 Giới thiệu chung 21 1.4.2 Tổng hợp PBAT 21 1.4.3 Tính chất PBAT 22 1.5 Tổng quan blend PBAT/TPS 25 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Nguyên liệu 32 2.2 Phương pháp chế tạo tinh bột nhiệt dẻo 32 2.3 Phương pháp chế tạo blend PBAT/MTPS 33 2.4 Phương pháp chế tạo màng từ blend PBAT/MTPS 33 2.5 Phương pháp xác định tính chất blend PBAT/MTPS 34 2.5.1 Phương pháp xác định tính chất học màng blend PBAT/MTPS 34 2.5.2 Phương pháp xác định số chảy blend 36 2.5.3 Phương pháp xác định vi cấu trúc blend PBAT/MTPS 36 2.5.4 Phương pháp Molau 37 i 2.5.5 Phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR 37 2.5.6 Phương pháp đánh giá khả phân hủy sinh học hiếu khí hoàn toàn màng blend MTPS/PBAT điều kiện q trình tạo compost kiểm sốt 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Đánh giá kết biến tính TPS phương pháp phổ hồng ngoại 45 3.2 Khảo sát ảnh hưởng chất biến tính chất hóa dẻo đến tính chất blend PBAT/MTPS 46 3.2.1 Ảnh hưởng chất biến tính chất hóa dẻo đến số chảy blend PBAT/MTPS 46 3.2.2 Ảnh hưởng chất biến tính chất hóa dẻo đến tính chất kéo blend PBAT/MTPS 47 3.3 Đánh giá tạo thành copolymer ghép PBAT MTPS phương pháp Molau 50 3.4 Khảo sát ảnh hưởng chế độ gia cơng đến tính chất blend PBAT/MTPS 51 3.5 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng MTPS tới tính chất blend PBAT/MTPS 52 3.6 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng bột talc đến tính chất blend PBAT/MTPS 54 3.7 Nghiên cứu đánh giá khả năng, mức độ phân hủy màng phân hủy sinh học PBAT/MTPS 55 3.7.1 Đánh giá khả phân rã màng PBAT/MTPS 55 3.7.2 Đánh giá mức độ chuyển hóa cacbon hữu thành CO2 màng PBAT/MTPS 58 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 ii 10 Chỉ số chảy (g/10 phút) 7.84 6.01 5.91 40 45 50 Hàm lượng MTPS (%) n 3.8 Ảnh ưởng àm lượng MTPS đến số chảy blend PBAT/MTPS 40 Độ bền kéo (MPa) Độ giãn dài (%) 800 35 600 550 25 Độ giãn dài (%) Độ bền kéo (MPa) 30 495 20 400 15 10 201 18.0 200 13.8 8.1 0 40 45 Hàm lượng MTPS (%) 50 n 3.9 Ảnh ưởng àm lượng MTPS đến tính chất kéo blend Do MTPS có tính chất kém, tăng hàm lượng MTPS vật liệu blend làm suy giảm đáng kể độ bền kéo Kết hình 3.9 cho thấy, tăng MTPS lên 5%, độ bền kéo trung bình vật liệu đạt mức 13,8 MPa Vì vậy, để đảm bảo tính chất cho màng blend, lựa chọn hàm lượng MTPS 40% cho nghiên cứu 53 3.6 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng bột talc đến tính chất blend PBAT/MTPS Trong thực tế sản xuất, bột talc thường sử dụng với vai trò chất độn để giảm giá thành sản phẩm phụ gia làm giảm chống dính để tách màng Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát tính chất blend sử dụng bột talc với hàm lượng thay đổi 0, 2, 4, 6% Kết khảo sát thể hình 3.10 3.11 Chỉ số chảy (g/10 phút) 6.01 5.89 5.67 4.50 0 Hàm lượng bột talc (%) n 3.10 Ản ưởng hàm lượng bột talc đến số chảy blend PBAT/MTPS Số liệu hình 3.10 thể ảnh hưởng hàm lượng bột talc blend đến số chảy vật liệu Có thể nhận thấy hàm lượng bột talc blend tăng, số chảy vật liệu có xu hướng giảm dần Khi hàm lượng bột talc tăng từ đến 4%, số chảy giảm nhẹ từ 6,01 g/10 phút xuống 5,67 g/10 phút Trong đó, tăng hàm lượng bột talc từ lên 6%, số chảy vật liệu giảm mạnh từ 5,67 xuống 4,50 g/10 phút Điều cho thấy rằng: bột talc đưa vào vật liệu blend tương tác với polymer trạng thái nóng chảy làm cản trở dòng chảy vật liệu dẫn tới số MFI giảm xuống 54 Độ bền kéo (MPa) Độ giãn dài (%) 40 35 600 495 450 25 Độ giãn dài (%) Độ bền kéo (MPa) 30 465 401 400 20 15 10 200 18.0 18.3 17.8 15.6 0 Hàm lượng bột talc (%) n 3.11 Ảnh ưởng àm lượng bột talc tới tính chất kéo blend PBAT/MTPS Đồ thị hình 3.11 cho thấy rằng, việc tăng hàm lượng bột talc từ lên 4% không làm thay đổi đáng kể giá trị độ bền kéo độ giãn dài vật liệu blend Khi thay đổi giá trị hàm lượng bột talc khoảng này, giá trị độ bền kéo trung bình blend dao động khoảng MPa, độ giãn dài giảm nhẹ từ 495% xuống 465% Trong khoảng khảo sát, giá trị hàm lượng bột talc tăng từ lên 6%, tính chất kéo thay đổi mạnh nhất, cụ thể là: độ bền kéo giảm mạnh từ 17,8MPa xuống cịn 15, MPa, độ giãn dài giảm từ 465% xuống 401% Từ kết khảo sát, lựa chọn hàm lượng bột talc 4% cho nghiên cứu 3.7 Nghiên cứu đánh giá khả năng, mức độ phân hủy màng phân hủy sinh học PBAT/MTPS 3.7.1 Đánh giá khả phân rã màng PBAT/MTPS Quá trình kiểm tra khả phân rã màng mỏng blend 40 MTPS/60 PBAT thực điều kiện mơ q trình tạo compost có kiểm sốt với chất thải hữu tổng hợp có độ ẩm 50%, nhiệt độ 58 ± 2oC, có thơng khí cách đảo trộn định kỳ Q trình phân rã quan sát ghi lại thay đổi tượng màu sắc, mùi, kích cỡ mẫu thử Kết ghi lại thống kê bảng 3.3 55 ảng 3.3 Khảo sát trình phân rã màng blend 40 MTPS/ 60 PBAT Thời gian (ngày) Hiện tượng Mùi ẩm mùn cưa thức ăn thỏ Mẫu compost có màu nâu 10 15 20 56 Mùi chua, có phần hôi, màu sắc compost không thay đổi Mùi ẩm, chua, khai sốc đặc trưng Mẫu compost có phần bị đen không nhiều Màng dễ bị rách Mùi chua, mẫu bắt đầu có tượng bị phân hủy, màng mủn dễ rách Mùi hôi ẩm, khai Mẫu compost đen hẳn Xuất chấm trắng, số màng bị mủn mục thành mẩu nhỏ Hình ảnh 30 Mùi khai sốc đặc trưng Mẫu vỡ vụn nhiều 35 Mùi khai sốc đặc trưng Mẫu vỡ vụn nhiều, mảnh cịn lại có kích thước 5-7mm 45 Vẫn mùi sốc, nhiên bớt nồng nặc Màng phân rã hết, vài mảnh nhỏ 55 Màng phân rã hết Mùi sốc khai ngửi thật gần Hỗn hợp compost có màu đen, tơi xốp Kết thúc trình Kết thử nghiệm phân rã bảng 3.3 cho thấy: giai đoạn đầu, trình phân rã màng PBAT/MTPS diễn tương đối chậm Sau 20 ngày thử nghiệm, màng có dấu hiệu phân hủy phần, khơng cịn giữ hình dạng ban đầu, dễ bị rách hơn, màu sắc thay đổi (hình 3.12b) Sau đó, q trình phân hủy diễn với tốc độ nhanh hơn, đến ngày thứ 35, mẫu thử bị vỡ vụn thành mảnh nhỏ với kích thước trung bình khoảng – 7mm (hình 3.12c) Đến ngày thứ 55, quan sát mắt thường, khơng cịn phân biệt mẫu màng nhựa phần rác thải Sau đưa qua sàng với kích thước mắt lướt 2mm, mảnh vật liệu cịn lại sàng (hình 3.12d) Kết thực nghiệm cho thấy màng PBAT/MTPS sau thử nghiệm phân rã 55 ngày cho mức độ phân rã 94,61% 57 b a Ban đầu c d Sau 20 ngày Sau 35 ngày Sau 55 ngày b n 3.12 Màng PBAT/MTPS bị phân rã trình thử nghiệm Phần màng blend lại sau thử nghiệm phân rã 55 ngày quan sát hình thái bề mặt thông qua ảnh hiển vi điện tử quét hình 3.13 Qua ảnh SEM, nhận thấy rằng: sau thử nghiệm phân rã, màng vật liệu có cấu trúc bị biến đổi hoàn toàn xuất vết nứt gãy theo hướng với nhiều kích thước khác Màng blend bị suy yếu rõ rệt nên dễ dàng bị vỡ vụn thành mảnh nhỏ n 3.13 Ảnh SEM màng PBAT/MTPS sau 55 ngày thử nghiệm phân rã 3.7.2 Đánh giá mức độ chuyển hóa cacbon hữu thành CO2 màng PBAT/MTPS 3.7.2.1 Các t ông số vật liệu t vật liệu cấy (môi trường p ân ủy) Vật liệu đối chứng: Vật liệu đối chứng xenlulozo vi tinh thể cỡ hạt nhỏ 20µm, Merck KgaA – Đức với số thông số bảng 3.4: ảng 3.4 Thông số vật liệu đối chứng STT Thông số Hàm lượng cacbon hữu cơ, TOC Khối lượng CO2 lý thuyết, ThCO2 Đơn vị % g Giá trị 44,44 16,29 Vật liệu thử: Vật liệu thử nghiệm màng blend PBAT/MTPS với số thông số dược xác định bảng 3.5: 58 ảng 3.5 Các thông số màng 40 TPS/60 PBAT STT Thông số Kích thước: chiều rộng × chiều dài Chiều dày Hàm lượng cacbon hữu cơ, TOC Đơn vị mm μm % Giá trị 20×20 18 – 23 49,1 Hàm lượng chất rắn bay hơi, VS Hàm lượng phẩn khô, DS % % 94,31 88,97 Khối lượng CO2 lý thuyết, ThCO2 g 18,0 Vật liệu cấy: Vật liệu cấy composite từ khô loại rác thải từ thực vật ủ ngấu – tháng, đáp ứng mức yêu cầu quy định tiêu chuẩn EN 13432 với số thông số bảng 3.6 ảng 3.6 Thông số vật liệu cấy STT Thông số Hàm lượng chất rắn bay hơi, VS Hàm lượng phẩn khô, DS Hàm lượng cacbon tổng số Hàm lượng nitơ tổng số Tỷ lệ cacbon/nitơ pH Đơn vị % % % % Giá trị 74,52 39,93 31,053 1,473 Tiêu chuẩn > 30 35 – 65 – – – – 27,05 7,0 10 – 40 7,0 – 9,0 3.7.2.2 Kết t ng iệm Theo định nghĩa tiêu chuẩn EN 13432 vật liệu chất dẻo phân hủy sinh học hồn tồn (compostable plastic) vật liệu phân hủy, trình tạo compost nhờ hoạt động vi sinh vật tự nhiên, tới mức độ cao khoảng thời gian xác định Các trình sinh học diễn suốt trình tạo compost sinh CO2, nước mùn hữu không để lại chất gây ô nhiễm nhìn thấy chất thải độc hại Như việc xác định trọng lượng CO2 sinh q trình tạo compost xác định mức độ chuyển hóa cacbon hữu loại chất dẻo thành CO2 hay nói cách khác mức độ phân hủy hoàn toàn vật liệu Trong phép thử này, mô điều kiện q trình tạo thành compost hiếu khí, đặc trưng phân đoạn hữu chất thải rắn đô thị Màng 40 MTPS/60 PBAT ủ với vật liệu cấy lấy từ compost tháng tuổi rác thải thực vật khô Quá trình ủ kiểm sốt nhiệt độ, độ ẩm độ thống khí cẩn thận Mức độ phân hủy sinh học vật liệu thử nghiệm đặc trưng khả chuyển hóa cacbon hữu thành CO2 thể đồ thị hình 3.14 3.15 59 Blank Xenlulozo 60PBAT/40MTPS 30 Khối lượng CO2 (g) 25 20 15 10 0 20 40 60 80 Thời gian (ngày) 100 120 n 3.14 Đồ thị t ay đổi khối lượng CO2 theo thời gian Số liệu cho thấy: điều kiện phân hủy hiếu khí, sau 10 ngày đầu tiên, mẫu trống chuyển hóa 59,83mg CO2/1gam chất rắn bay Hơn nữa, vật liệu đối chứng xenlulozơ sau ngày môi trường vật liệu cấy phân hủy ,0 % Điều compost sử dụng thử nghiệm hoàn toàn phù hợp để thực trình đo mức độ vi sinh vật liệu thử Đồ thị hình 3.14 cho thấy trình phân hủy màng blend PBAT/MTPS mẫu đối chứng diễn ổn định, lượng CO2 tăng dần khoảng thời gian ngày đầu Sau 50 ngày, khối lượng CO2 mẫu trống đạt giá trị bão hòa, mẫu thử mẫu đối chứng, lượng CO2 sinh tiếp tục tăng Mức độ phân hủy sinh học vật liệu xác định thông qua tỷ số lượng CO2 sinh trình tạo compost so với tổng lượng cacbon vật liệu tho lý thuyết thể hình 3.15 Số liệu cho thấy trình phân hủy màng blend PBAT/MTPS diễn cách ổn định thời gian tương đối ngắn Dữ liệu cho thấy: sau 10 ngày thử nghiệm, vật liệu phân hủy khoảng 24%, sau thời gian 20 ngày, mức độ phân hủy khoảng 47% Q trình phân hủy diễn nhanh chóng giai đoạn đầu ngày thứ 52, màng phân hủy khoảng 0% Sau giai đoạn này, trình phân hủy diễn chậm lại đạt giá trị bão hòa ngày thứ 105 Tại thời điểm này, kết thúc phép thử xác định vật liệu phân hủy 94,3% 60 100 Mức độ phân hủy (%) 80 60 40 20 Xenlulozo 60PBAT/40MTPS 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian (ngày) n 3.15 Mức độ phân hủy vật liệu theo thời gian Một số hình ảnh mẫu thử PBAT/MTPS trình thử nghiệm thể hình 3.16 Ban đầu Sau 27 ngày Sau 105 ngày n 3.16 Thử nghiệm phân hủy màng PBAT/MTPS Sau kết thúc trình thử nghiệm, mẫu compost xác định lại giá trị pH, hàm lượng phần khô, hàm lượng chất rắn bay Kết thể bảng 3.7 ảng 3.7 Các thông số mẫu sau thử nghiệm STT Tên mẫu Hàm lượng phần khô (%) Hàm lượng chất rắn bay (%) pH Mẫu trống 89,01 17,89 7,1 Xenlulozo 75,87 15,64 7,2 PBAT/MTPS 78,97 10,67 7,2 61 KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) với tính chất sau:  Chiều dày màng: 15 – 20μm  Độ bền kéo: 17,8MPa  Độ giãn dài: 465%  Màng blend PBAT/MTPS đạt mức độ phân rã 94,61% sau 55 ngày thực quy trình phân hủy phịng thí nghiệm theo quy định tiêu chuẩn ISO 20200  Màng blend PBAT/MTPS có mức độ chuyển hóa cacbon hữu thành CO2 94,30% sau 105 ngày phân hủy theo quy trình tiêu chuẩn ISO 14855-2 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] S M Emadian, T T Onay, and B Demirel, “Biodegradation of bioplastics in natural environments,” Waste Management, vol 59 Elsevier Ltd, pp 526–536, 01-Jan-2017 Y Pan, M Farmahini-Farahani, P O’Hearn, H Xiao, and H Ocampo, “An overview of bio-based polymers for packaging materials,” Journal of Bioresources and Bioproducts, vol 1, no 3, pp 106–113, Jul 2016 A M Clarinval and J Halleux, “Classification of biodegradable polymers,” Biodegradable Polymers for Industrial Applications, pp 3–31, May 2005 P Shivam, “Recent Developments on biodegradable polymers and their future trends,” Int Res J of Science & Engineering, vol 4, no 1, pp 17– 26, 2016 E Bastioli, Catia, Handbook of Biodegradable Polymers (2nd Edition) Smither Rapra, 2016 A Göpferich, “Mechanisms of polymer degradation and erosion,” Biomaterials, vol 17, no 2, pp 103–114, Jan 1996 A A Shah, F Hasan, A Hameed, and S Ahmed, “Biological degradation of plastics: A comprehensive review,” Biotechnology Advances, vol 26, no Elsevier, pp 246–265, 01-May-2008 H Tian, Z Tang, X Zhuang, X Chen, and X Jing, “Biodegradable synthetic polymers: Preparation, functionalization and biomedical application,” Progress in Polymer Science (Oxford), vol 37, no Elsevier Ltd, pp 237–280, 01-Feb-2012 L Hou et al., “Biodegradability and ecological impacts of polyethylenebased mulching film at agricultural environment,” Journal of Hazardous Materials, vol 378, p 120774, Oct 2019 K Srikaeo, “Chapter 2: Starch: Introduction and Structure-Property Relationships,” in RSC Green Chemistry, vol 2016-January, no 37, Royal Society of Chemistry, 2016, pp 17–59 J lin Jane, Structural Features of Starch Granules II Elsevier Inc., 2009 T Jiang, Q Duan, J Zhu, H Liu, and L Yu, “Starch-based biodegradable materials: Challenges and opportunities,” Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, vol 3, no 1, pp 8–18, Jan 2020 I J Joye, “Starch,” in Encyclopedia of Food Chemistry, Elsevier, 2018, pp 256–264 L Yu and G Christie, “Microstructure and mechanical properties of orientated thermoplastic starches,” Journal of Materials Science, vol 40, no 1, pp 111–116, Jan 2005 “6.2a Starch | EGEE 439: Alternative Fuels from Biomass Sources.” [Online] Available: https://www.e-education.psu.edu/egee439/node/662 [Accessed: 19-Jul-2020] “Đặc điểm rễ củ sắn | Vien Khoa Hoc Ky Thuat Nong Nghiep Mien Nam.” [Online] Available: http://iasvn.org/chuyen-muc/Dac-diem-re-vacu-san-4377.html [Accessed: 28-Aug-2020] 63 [17] W F Breuninger, K Piyachomkwan, and K Sriroth, “Tapioca/Cassava Starch: Production and Use,” in Starch, Elsevier Inc., 2009, pp 541–568 [18] T Sánchez et al., “Screening of starch quality traits in cassava (Manihot esculenta Crantz),” Starch/Staerke, vol 61, no 1, pp 12–19, Jan 2009 [19] “7 tháng năm 2020: Xuất sắn, sản phẩm sắn tăng mạnh lượng giá trị.” [Online] Available: https://congthuong.vn/7-thang-nam-2020xuat-khau-san-san-pham-san-tang-manh-ve-luong-va-gia-tri-141622.html [Accessed: 01-Oct-2020] [20] W Liu et al., “Preparation, reinforcement and properties of thermoplastic starch film by film blowing,” Food Hydrocolloids, vol 108, p 106006, Nov 2020 [21] Y Zhang, C Rempel, and D McLaren, “Thermoplastic Starch,” in Innovations in Food Packaging: Second Edition, Elsevier Ltd., 2013, pp 391–412 [22] M Mitrus, “TPS and Its Nature,” in Thermoplastic Starch: A Green Material for Various Industries, Wiley-VCH, 2010, pp 77–104 [23] M Mitrus, “Influence of barothermal treatment on physical properties of biodegradable starchy biopolymers,” 2004 [24] L Ribba, N L Garcia, N D’Accorso, and S Goyanes, “Disadvantages of Starch-Based Materials, Feasible Alternatives in Order to Overcome These Limitations,” in Starch-Based Materials in Food Packaging: Processing, Characterization and Applications, Elsevier Inc., 2017, pp 37–76 [25] A M Peres, R R Pires, and R L Oréfice, “Evaluation of the effect of reprocessing on the structure and properties of low density polyethylene/thermoplastic starch blends,” Carbohydrate Polymers, vol 136, pp 210–215, Jan 2016 [26] A K Mohanty, M Misra, and G Hinrichsen, “Biofibres, biodegradable polymers and biocomposites: An overview,” Macromolecular Materials and Engineering, vol 276–277, no John Wiley & Sons, Ltd, pp 1–24, 01-Mar-2000 [27] G J L Griffin, “Biodegradable synthetic resin sheet material containing starch and a fatty material,” US4016117A, 25-Nov-1977 [28] N St-Pierre, B D Favis, B A Ramsay, J A Ramsay, and H Verhoogt, “Processing and characterization of thermoplastic starch/polyethylene blends,” Polymer, vol 38, no 3, pp 647–655, Feb 1997 [29] N Euaphantasate, P Prachayawasin, S U.-J M M Min, and U 2008, “Moisture sorption characteristic and their relative properties of thermoplastic starch/linear low density polyethylene films for food packaging,” Journal of Metals, Materials and Minerals, vol 18, no 2, pp 103–109, 2008 [30] R Chandra and R Rustgi, “Biodegradation of maleated linear low-density polyethylene and starch blends,” Polymer Degradation and Stability, vol 56, no 2, pp 185–202, May 1997 [31] S Wang, J Yu, and J Yu, “Compatible thermoplastic starch/polyethylene blends by one-step reactive extrusion,” Polymer International, vol 54, no 64 [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] 2, pp 279–285, Feb 2005 N Wang, J Yu, and X Ma, “Preparation and characterization of thermoplastic starch/PLA blends by one-step reactive extrusion,” Polymer International, vol 56, no 11, pp 1440–1447, Nov 2007 R Shi et al., “Characterization of citric acid/glycerol co-plasticized thermoplastic starch prepared by melt blending,” Carbohydrate Polymers, vol 69, no 4, pp 748–755, Jul 2007 E Chabrat, H Abdillahi, A Rouilly, and L Rigal, “Influence of citric acid and water on thermoplastic wheat flour/poly(lactic acid) blends I: Thermal, mechanical and morphological properties,” Industrial Crops and Products, vol 37, no 1, pp 238–246, May 2012 W Ning, Y Jiugao, M Xiaofei, and W Ying, “The influence of citric acid on the properties of thermoplastic starch/linear low-density polyethylene blends,” Carbohydrate Polymers, vol 67, no 3, pp 446–453, Feb 2007 R Chandra and R Rustgi, “Biodegradable polymers,” Progress in Polymer Science (Oxford), vol 23, no 7, pp 1273–1335, Nov 1998 R J Mueller, “Biological degradation of synthetic polyesters-Enzymes as potential catalysts for polyester recycling,” Process Biochemistry, vol 41, no 10, pp 2124–2128, Oct 2006 F V Ferreira, L S Cividanes, R F Gouveia, and L M F Lona, “An overview on properties and applications of poly(butylene adipate-coterephthalate)–PBAT based composites,” Polymer Engineering and Science, vol 59, no s2 John Wiley and Sons Inc., pp E7–E15, 01-Mar2019 J Jian, Z Xiangbin, and H Xianbo, “An overview on synthesis, properties and applications of poly(butylene-adipate-co-terephthalate)–PBAT,” Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, vol 3, no 1, pp 19–26, Jan 2020 T Ahmed et al., “Biodegradation of plastics: current scenario and future prospects for environmental safety,” Environmental Science and Pollution Research, vol 25, no Springer Verlag, pp 7287–7298, 01-Mar-2018 R Herrera, L Franco, A Rodríguez-Galán, and J Puiggalí, “Characterization and degradation behavior of poly(butylene adipate-coterephthalate)s,” Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, vol 40, no 23, pp 4141–4157, Oct 2002 M Dammak, Y Fourati, Q Tarrés, M Delgado-Aguilar, P Mutjé, and S Boufi, “Blends of PBAT with plasticized starch for packaging applications: Mechanical properties, rheological behaviour and biodegradability,” Industrial Crops and Products, vol 144, Feb 2020 L Avérous and C Fringant, “Association between plasticized starch and polyesters: Processing and performances of injected biodegradable systems,” Polymer Engineering and Science, vol 41, no 5, pp 727–734, May 2001 J Ren, H Fu, T Ren, and W Yuan, “Preparation, characterization and properties of binary and ternary blends with thermoplastic starch, poly(lactic acid) and poly(butylene adipate-co-terephthalate),” 65 [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] 66 Carbohydrate Polymers, vol 77, no 3, pp 576–582, Jul 2009 A P Bilck, M V E Grossmann, and F Yamashita, “Biodegradable mulch films for strawberry production,” Polymer Testing, vol 29, no 4, pp 471– 476, Jun 2010 R P H Brandelero, F Yamashita, and M V E Grossmann, “The effect of surfactant Tween 80 on the hydrophilicity, water vapor permeation, and the mechanical properties of cassava starch and poly(butylene adipate-coterephthalate) (PBAT) blend films,” Carbohydrate Polymers, vol 82, no 4, pp 1102–1109, Nov 2010 R P H Brandelero, M V E Grossmann, and F Yamashita, “Effect of the method of production of the blends on mechanical and structural properties of biodegradable starch films produced by blown extrusion,” Carbohydrate Polymers, vol 86, no 3, pp 1344–1350, Aug 2011 Y Fourati, Q Tarrés, P Mutjé, and S Boufi, “PBAT/thermoplastic starch blends: Effect of compatibilizers on the rheological, mechanical and morphological properties,” Carbohydrate Polymers, vol 199, pp 51–57, Nov 2018 S Zhang, Y He, Y Yin, and G Jiang, “Fabrication of innovative thermoplastic starch bio-elastomer to achieve high toughness poly(butylene succinate) composites,” Carbohydrate Polymers, vol 206, pp 827–836, Feb 2019 S Zhang, Z Lin, J Li, G Jiang, and C Hu, “Elevated ductility, optical, and air barrier properties of poly (butyleneadipate-co-terephthalate) bio-based films via novel thermoplastic starch feature,” Polymers for Advanced Technologies, vol 30, no 4, pp 852–862, Apr 2019 A L Da Róz, M D Zambon, A A S Curvelo, and A J F Carvalho, “Thermoplastic starch modified during melt processing with organic acids: The effect of molar mass on thermal and mechanical properties,” Industrial Crops and Products, vol 33, no 1, pp 152–157, Jan 2011 N Reddy and Y Yang, “Citric acid cross-linking of starch films,” Food Chemistry, vol 118, no 3, pp 702–711, Feb 2010 P S Garcia, M V Eiras Grossmann, F Yamashita, S Mali, L H Dall’Antonia, and W J Barreto, “Citric acid as multifunctional agent in blowing films of starch/PBAT,” Quimica Nova, vol 34, no 9, pp 1507– 1510, Sep 2011 P S Garcia et al., “Improving action of citric acid as compatibiliser in starch/polyester blown films,” Industrial Crops and Products, vol 52, pp 305–312, Jan 2014 J B Olivato, M V E Grossmann, F Yamashita, D Eiras, and L A Pessan, “Citric acid and maleic anhydride as compatibilizers in starch/poly(butylene adipate-co-terephthalate) blends by one-step reactive extrusion,” Carbohydrate Polymers, vol 87, no 4, pp 2614–2618, 2012 J B Olivato, M V E Grossmann, A P Bilck, and F Yamashita, “Effect of organic acids as additives on the performance of thermoplastic starch/polyester blown films,” Carbohydrate Polymers, vol 90, no 1, pp 159–164, Sep 2012 [57] X Zhai, W Wang, H Zhang, Y Dai, H Dong, and H Hou, “Effects of high starch content on the physicochemical properties of starch/PBAT nanocomposite films prepared by extrusion blowing,” Carbohydrate Polymers, vol 239, p 116231, Jul 2020 [58] S F Chin, S C Pang, and L S Lim, “Synthesis and Characterization of Novel Water Soluble Starch Tartarate Nanoparticles,” ISRN Materials Science, vol 2012, pp 1–5, 2012 [59] J B Olivato, M M Nobrega, C M O Müller, M A Shirai, F Yamashita, and M V E Grossmann, “Mixture design applied for the study of the tartaric acid effect on starch/polyester films,” Carbohydrate Polymers, vol 92, no 2, pp 1705–1710, Feb 2013 [60] J B Olivato, C M O Müller, G M Carvalho, F Yamashita, and M V E Grossmann, “Physical and structural characterisation of starch/polyester blends with tartaric acid,” Materials Science and Engineering C, vol 39, no 1, pp 35–39, Jun 2014 [61] S Zhang, Y He, Z Lin, J Li, and G Jiang, “Effects of tartaric acid contents on phase homogeneity, morphology and properties of poly (butyleneadipate-co-terephthalate)/thermoplastic starch bio-composities,” Polymer Testing, vol 76, pp 385–395, Jul 2019 [62] P Ma, D G Hristova-Bogaerds, P Schmit, J G P Goossens, and P J Lemstra, “Tailoring the morphology and properties of poly(lactic acid)/poly(ethylene)-co-(vinyl acetate)/starch blends via reactive compatibilization,” Polymer International, vol 61, no 8, pp 1284–1293, Aug 2012 67 ... cần phải nghiên cứu thêm để chế tạo vật liệu đáp ứng yêu cầu sử dụng thực tế Trên sở đó, việc thực đề tài ? ?Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene. .. Quý An Đề tài luận văn: Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số SV: CA190111 Tác...TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học sở blend tinh bột sắn nhựa poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) NGUYỄN QUÝ AN nguyenquyan18@gmail.com