(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

67 8 0
(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG POLYLACTIC ACID TỪ TINH BỘT LÊN MEN GVHD: PHẠM THANH TRÚC SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM TIÊN MSSV: 16130095 SKL007559 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG POLYLACTIC ACID TỪ TINH BỘT LÊN MEN GVHD: TS PHẠM THANH TRÚC SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM TIÊN MSSV: 16130095 Khoá: 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG POLYLACTIC ACID TỪ TINH BỘT LÊN MEN GVHD: TS PHẠM THANH TRÚC SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM TIÊN MSSV: 16130095 Khố: 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: TS Phạm Thanh Trúc Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Cẩm Tiên MSSV: 16130035 Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp màng Polylactic Acid từ tinh bột lên men Nội dung khóa luận: Trong phạm vi luận văn, tác giả đề xuất quy trình tổng hợp màng Polylactic Acid (PLA) từ nguyên liệu ban đầu tinh bột sắn Tinh bột sắn cho lên men với vi khuẩn Lactobacillus Casei có sữa chua Proby tạo PLA phương pháp trùng hợp trực tiếp Trong trình tổng hợp, glycerol thêm vào với hàm lượng khác đóng vai trị chất hóa dẻo Màng PLA dị hướng sau gia công phương pháp casting xác định cấu trúc tính chất qua phổ hồng ngoại FTIR, độ bền kéo,…Màng PLA dự kiến ứng dụng nông nghiệp với khả phân hủy sinh học cao phân tích phép đo độ tan nước, độ tổn hao khối lượng đất Các sản phẩm dự kiến: Màng Polylactic Acid với hàm lượng chất hóa dẻo Glycerol 0%, 15%, 30%, 45% ứng dụng nông nghiệp Ngày giao đồ án: 10-01-2020 Ngày nộp đồ án: 31 – 08 – 2020 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: TRƯỞNG BỘ MƠN (Ký, ghi rõ họ tên) TS Phạm Thanh Trúc i KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Thị Cẩm Tiên Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp màng Polylactic acid từ tinh bột lên men Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS Phạm Thanh Trúc Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Địa chỉ: 01 Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chi Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Sinh viên đảm bảo đầy đủ nội dung khối lượng thực yêu cầu Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Sinh viên có tinh thần cầu tiến, học hỏi, cẩn thận tỉ mỉ trình làm việc Ưu điểm: - Trình bày luận văn rõ ràng, mạch lạc, có tính logic - Nghiên cứu nêu quy trình tổng hợp PLA từ nguyên liệu thân - thiện với môi trường tinh bột sắn, sữa chua glycerol, quy trình ngắn gọn thực cấp sở Vật liệu PLA dạng màng bước đầu đáp ứng số tính chất lý cho ứng dụng làm màng phủ nông nghiệp Khuyết điểm: Cần cải thiện thêm tính chất lý màng để nâng cao khả sử dụng nhiều lĩnh vực khác Đề nghị cho bảo vệ hay khơng? Có Điểm: 9.5 (Bằng chữ: Chín rưỡi) Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 08 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn TS Phạm Thanh Trúc ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Thị Cẩm Tiên Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp màng Polylactic Acid từ tinh bột lên men Họ tên giáo viên phản biện: Cơ quan công tác GV phản biện: Địa chỉ: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Kiến nghị câu hỏi: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Điểm: (Bằng chữ…………………………… ) Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020 Giáo viên phản biện iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Phạm Thanh Trúc, người dành nhiều thời gian, nhiệt huyết, giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt thời gian thực khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô khoa Khoa Học Ứng Dụng, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh quan tâm, hướng dẫn cho suốt thời gian học tập thực luận văn Và đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Huỳnh Hoàng Trung tạo điều kiện, nhiệt tình hỗ trợ trình tơi thực luận văn Tơi cảm ơn bạn nghiên cứu phịng thí nghiệm Cơng Nghệ Vật Liệu đặc biệt bạn Phạm Tiến Đạt ủng hộ, giúp đỡ tơi gặp khó khăn trình thực nghiệm Và cuối cùng, suốt q trình thực luận văn, khơng thể khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp q Thầy Cơ bạn để nội dung luận văn hồn chỉnh có giá trị thiết thực Xin chân thành cảm ơn! iv LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn khóa luận cơng trình nghiên cứu riêng tơi Số liệu, kết báo cáo trung thực chưa cơng bố cơng trình khác v MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN .iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH MỤC VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG .ix DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ x LỜI MỞ ĐẦU .xi CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu polymer phân hủy sinh học giới Việt Nam .1 1.3 Động lực mục tiêu nghiên cứu .3 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .5 2.1 Giới thiệu polymer phân hủy sinh học 2.1.1 Khái niệm polymer phân hủy sinh học 2.1.2 Quá trình phân hủy sinh học polymer 2.2 Giới thiệu Polylactic Acid 2.2.1 Tổng quan 2.2.2 Tính chất 2.2.3 Tổng hợp 2.2.4 Ứng dụng PLA 17 2.3 Phân tích đánh giá vật liệu polymer 19 2.3.1 Phổ hồng ngoại biến đổi FTIR 19 2.3.2 Kính hiển vi 20 2.3.3 Tính chất học 20 2.3.4 Nhiệt quét vi sai 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 22 3.1 Hóa chất 22 3.2 Thiết bị dụng cụ 23 3.3 Quy trình tạo màng PLA 25 3.3.1 Sơ đồ tổng hợp PLA 25 3.3.2 Thiết minh quy trình tổng hợp PLA 25 vi 3.4 Phương pháp phân tích đánh giá màng PLA 27 3.4.1 Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 27 3.4.2 Phương pháp đánh giá bề mặt kính hiển vi .27 3.4.3 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC) 27 3.4.4 Phương pháp đánh giá tính 27 3.4.5 Phương pháp đánh giá độ tan nước 29 3.4.6 Phương pháp đánh giá độ tổn hao khối lượng đất 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………… 30 4.1 Đáng giá ngoại quan màng PLA bổ sung hàm lượng hóa dẻo 31 4.2 Phổ FTIR PLA 33 4.3 Kính hiển vi quang học 34 4.4 Nhiệt quét vi sai (DSC) 35 4.6 Độ tan nước 38 4.7 Độ tổn hao khối lượng đất 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 vii Bảng 4.4 Tính chất học PLA bổ sung glycerol Tên mẫu PLA0 PLA15 PLA30 PLA45 120 1.4 112.89 1.2 70.71 69.99 Mô đun đàn hồi (MPa) Độ bền kéo (MPa) Độ biến dạng đứt (%) 100 0.8 0.6 0.4 Độ bền kéo Mô đun đàn hồi Độ biến dạng đứt 0.2 PLA15 PLA30 PLA45 Tên mẫu Hình 4.4 Biểu đồ thể tính PLA Hình 4.4 cho thấy σb, σ m E màng có giá trị khác Sau bổ sung glycerol vào màng PLA, giá trị σm màng PLA giảm mạnh từ 3,92 xuống 1,23 MPa Thông qua liên kết hydro làm giảm lực tương tác nội phân tử polymer, thúc đẩy lực tương tác ngoại phân tử glycerol-PLA Điều làm tăng tính linh động PLA nên σm giảm Glycerol ảnh hưởng đến σ b E, thêm nhiều glycerol σb E giảm tính linh động PLA tăng thể tính mềm dẻo vật liệu nên E giảm Cịn σb giảm màng PLA30 PLA45 có tính hút ẩm cao, glycerol bổ sung vào màng nhiều phân tán không đồng nên màng khơng đủ dai chắc, độ biến dạng giảm [26] Kết khảo sát cho thấy với PLA15 phù hợp cho mục đích sử dụng làm màng phủ độ biến dạng màng cao (112,89%) màng đủ mềm dai (1,09MPa) để chịu lực tốt 37 Hình 4.5 Biểu đồ đường cong ứng suất PLA 4.6 Độ tan nước Khả tan nước màng PLA trình bày bảng 4.5 hình 4.5 Bảng 4.5 Bảng số liệu độ hòa tan nước sau thời gian Tên mẫu PLA0 PLA15 PLA30 PLA45 38 0.7 0.6 0.5 % 0.4 0.3 Độ tan 0.2 0.1 PLA0 PLA15 PLA30 PLA45 Tên mẫu Hình 4.6 Biểu đồ thể độ tan nước PLA Khi PLA tiếp xúc với môi trường nước, nước bắt đầu khuếch tán vào phần vơ định hình polymer bắt đầu phản ứng với liên kết ester Nước tiếp tục khuếch tán vào polymer mẫu bão hịa sau thời gian nồng độ nước tương đối không đổi Khi thủy phân tiến triển đến mức độ đáng kể, sản phẩm phân huỷ monomer oligomer hình thành di chuyển khỏi polymer dẫn đến khối lượng giảm [26] Glycerol phân tử ưa nước, bị vào chuỗi polymer liền kề, làm giảm lực hút phân tử tăng tính linh động phân tử, tạo điều kiện thuận lợi cho di chuyển phân tử nước Việc bổ sung glycerol làm tăng số lượng nhóm hydroxyl màng tăng lực màng với nước [33,34] Tuy nhiên, hình dạng màng PLA15 giữ nguyên sau ngâm nước, riêng màng PLA30 PLA45 xuất mảng nhỏ Như vậy, kết luận màng PLA15 có khả ứng dụng nông nghiệp với độ tan tương đối thấp (0,38%) đủ để trì trạng thái màng khoảng thời gian định 4.7 Độ tổn hao khối lượng đất Sau ngày chôn mẫu đất nhiệt độ trời mát, mẫu PLA15 có trạng thái khác Ở mẫu chơn ủ đất điều kiện trời, màng vỡ vụn thành mảng nhỏ, cho tác động nhiệt độ trời, nhiệt độ vượt nhiệt độ chuyển thủy tinh nên liên kết ester PLA bị phân cắt hình thành oligomer, dimer, monomer,… Cịn mẫu chơn ủ mát mẫu trước sau đem chơn ủ khơng có thay đơỉ, nhiệt độ thấp, nhiệt độ chuyển tinh nên tốc độ phân hủy chậm nhiều lần, 39 cần nhiều thời gian Nhìn chung, khả phân hủy PLA dựa vào phân cắt liên kết ester polymer [35] Hình 4.7 Hình ảnh quan sát khả phân rã mẫu PLA15 trước sau đem chôn ủ đất điều kiện nhiệt độ trời 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN Trong giai đoạn giới bước chuyển mình, hướng đến sản phẩm xanh dần thay nguồn tài ngun hóa thạch polymer có khả phân hủy sinh học lựa chọn hàng đầu cho việc nghiên cứu ứng dụng thực tế PLA biết đến polymer có khả phân hủy sinh học sử dụng phổ biến rộng rãi Không thân thiện với môi trường nhờ khả phân hủy sinh học, PLA cịn tổng hợp từ nguồn nguyên liệu tái tạo giá rẻ tinh bột phế phẩm từ hoạt động nông nghiệp Bên cạnh đó, đề tài chúng tơi đề xuất việc lên men lactic sữa chua uống Probi cơng ty Cổ phần sữa Việt Nam-Vinamilk có chứa vi khuẩn Lactobacillus Casei thay cho việc lên men từ vi khuẩn phân lập có giá cao thị trường Đề tài bước đầu thành công đề xuất quy trình chế tạo màng PLA từ tinh bột sắn lên men với quy trình đơn giản, tiết kiệm chi phí đảm bảo tính chất học màng PLA việc ứng dụng số lĩnh vực, đặc biệt nông nghiệp Bằng chứng xuất dải phổ nhóm chức (FTIR), nhiệt độ chuyển thủy tinh nhiệt độ nóng chảy (DSC) trùng khớp với kết công bố Một sản phẩm ứng dụng nhiều lĩnh vực nông nghiệp màng phủ nơng nghiệp Màng bao phủ bề mặt đất trồng có tác dụng: tiết kiệm nước tưới, giữ ẩm cho bề mặt, bảo vệ rễ, giữ phân bón khơng bị rửa trơi giúp hấp thụ tối đa chất dinh dưỡng, hạn chế cỏ dại sói mịn đất, chống trùng sâu bệnh gây hại làm cho hoa màu phát triển tăng suất đem lại hiệu kinh tế cao Bên cạnh độ mềm dẻo, PLA15 giữ độ giòn, dai thích hợp để làm màng phủ đất nơng nghiệp thích nghi tác động trực tiếp từ mơi trường nhiệt độ, khí hậu khắc nghiệt màng phủ sử dụng thời gian dài B KIẾN NGHỊ Với tính chất bật tính ứng dụng cao thực tế nhiên màng PLA tổng hợp từ lên men tinh bột sắn gặp nhiều thách thức, trở ngại số hạn chế mặt tính (như độ giãn dài thấp) chưa thật tối ưu khía cạnh kỹ thuật lẫn kinh tế Quá trình tổng hợp phải dùng số loại hóa chất nguy hiểm độc hại Việc cải thiện, nghiên cứu phát triển mang lại bước tiến cho việc ứng dụng vật liệu có khả phân hủy sinh học PLA vào sống ngành công nghiệp liên quan tương lai Không thế, việc ứng dụng rộng rãi PLA giải phần vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi trường gây trình xử lý loại vật liệu polymer có nguồn gốc hóa thạch tự nhiên 41 Do thời gian thực luận văn có giới hạn nên tiến hành khảo sát nhiều thí nghiệm Vì vậy, số kiến nghị đề để cải thiện luận văn này: - Tối ưu quy trình tạo màng để thu màng PLA (dùng thiết bị hỗ trợ loại bỏ tạp chất trình lên men) độ bền tính cao (thêm tác nhân để tăng chiều dài mạch) Với mong muốn màng PLA ứng dụng rộng rãi hơn, mang lại giá trị thiết thực - Khảo sát phân hủy PLA đất với chất hóa dẻo với tỉ lệ khác giữ tính phân hủy sinh học vốn có màng PLA 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Phương Thảo (2019) “Giải pháp giảm thiểu chất thải nhựa ngành Công Thương” Bộ công thương Việt Nam [2] Lê Dương Hải, Nguyễn Hữu Lương, Huỳnh Minh Thuận, Nguyễn Hoàng Anh (2020) “Nhựa sinh học khả triển khai Việt Nam” Tạp chí Dầu Khí, 4, 32-39 [3] PGS.TS.Ngơ Đăng Nghĩa, TS.Lê Minh Hùng, TS Hoàng Xuân Tùng (2018) “Xu hướng nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học công nghiệp thực phẩm” Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ, 15–16 [4] Nguyễn Đăng Mão, Vũ Tiến Trung, Hà Thúc Huy, Hà Thúc Chi Nhân (2013) “Nghiên cứu ảnh hưởng đất sét biến tính lên tính chất hỗn hợp polyethylene tinh bột sắn Việt Nam” Science & Technology Development, 16, 34-44 [5] Hồ Sơn Lâm, Võ Đỗ Minh Hoàng, Trịnh Thị Minh Thuỳ, Nguyễn Thị Thu Thảo, Lê Thị Hoà, Đỗ Thị Mai (2005) “Nghiên cứu tổng hợp poly-(sucinic anhydrit) poly-(maleic anhydrit) xúc tác axetat kim loại” Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học cơng nghệ hố hữu tồn quốc lần 3, 491-496 [6] Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điển, Đặng Lan Hương, Trịnh Đức Hưng, Hoàng Thanh Hương (1997) “Sử dụng chitosan làm chất bảo quản thực phẩm tươi sống” Tạp chí Hóa học, 4, 75-78 [7] Dương Thị Bé Thi, Trần Ngọc Quyển, Lê Thị Phương, Nguyễn Cửu Khoa (2014) “Nghiên cứu chế tạo màng sở tinh bột/PVA cho phân NPK nhả chậm” Tạp chí hóa học, 53(3), 306-309 [8] Trần Vĩnh Diệu, Đoàn Thị Yến Oanh, Nguyễn Phạm Duy Linh, Lê Đức Lượng (2008) “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme phân hủy sinh học sở nhựa polypropylen gia cường sợi nứa” Tạp chí hóa học, 46(4), 493-497 [9] Hồ Sơn Lâm, Nguyễn Thị Thu Thảo, Võ Đỗ Minh Hoàng, Lê Thị Hoà, Hồ Thị Hồng, Võ Thị Mỹ Dung (2007) “Tổng hợp màng polyme composite sở polyvinylancohol sợi lignocellulosic” Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học cơng nghệ hố hữu tồn quốc lần 4, 840-845 [10] Phạm Hữu Lý, Đỗ Bích Thanh “Tổng hợp nghiên cứu chất khơi mào cao phân tử poly(cis-1,4-izopren) azo-bis-xianopentanoat” Tạp chí hóa học, 43(2), 147-151 [11] Vũ Minh Thành, Ngơ Minh Tiến, Đồn Tuấn Anh, Phạm Tuấn Anh, Tạ Thị Thuý Hằng, Nguyễn Tuấn Hồng , Đỗ Thị Mai Hương, Nguyễn Thế Hữu , Lê Văn Thụ (2016) “Ảnh hưởng trình xử lý nhiệt đến cấu trúc tính chất compozit sở bột graphit, sợi cacbon nhựa phenolic” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 4, 244-252 [12] PGS.TS Hồ Sơn Lâm (2011) “Phân tích cơng nghệ sản xuất - ứng dụng nhựa phân hủy sinh học” Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ, 24-38 43 [13] Phương Thanh Vũ , Trần Công Huyện, Đặng Thị Cẩm Tiên Phạm Ngọc Trúc Quỳnh (2015) “Nhựa phân hủy sinh học poly(lactic acid): Tổng quan ứng dụng” Tạp chıK ́ hoa học Trường Đại học Cần Thơ, 40, 43-49 [14] TS Hồng Kim Anh, PGS- Ngơ Kế Sương, PCS- Nguyễn Xích Liên (2005) “Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn” Nhà xuất Khoa học Công nghệ, 16-81 TIẾNG ANH [15] Robin, M M (2004) “Our Daily Poison: From Pesticides to Packaging, how Chemicals Have Contaminated the Food Chain and are Making Us Sick” The New Press, 103-194 [16] Dave, H., Rao, P.V.C., Desai, J.D (1997) “Biodegradation of starch– polyethylene films in soil and by microbial cultures” World Journal of Microbiology and Biotechnology, 13(6), 655-658 [17] Arvanitoyannis, I., Psomiadou, E., Biliaderis, C G., Ogawa, H., Kawasaki, N., Nakayama, A (1997) “Biodegradable films made from low density polyethylene (LDPE), ethylene acrylic acid (EAA), polycaprolactone (PCL) and wheat starch for food packaging applications: part 3” Starch, 49(7‐8), 306-322 [18] Tokiwa, Y., Calabia, B P., Ugwu, C U., Aiba, S (2009) “Biodegradability of plastics” International journal of molecular sciences, 10(9), 3722-3742 [19] Verlinden, R A., Hill, D J., Kenward, M A., Williams, C D., Radecka, I (2007) “Bacterial synthesis of biodegradable polyhydroxyalkanoates” Journal of applied microbiology, 102(6), 1437-1449 [20] Jacobsen, S., Fritz, H G (1996).” Filling of poly (lactic acid) with native starch” Polymer Engineering & Science, 36(22), 2799-2804 [21] Ghalia, M A., & Dahman, Y (2017) “Biodegradable poly (lactic acid)-based scaffolds: synthesis and biomedical applications” Journal of Polymer Research, 24(5), 74 [22] Sin, L T., Rahmat, A R., Rahman, W A (2012) “Applications of poly (lactic acid)” Handbook of Biopolymers and Biodegradable Plastics: Properties, Processing and Applications, 55 [23] Balkcom, M., Welt, B., Berger, K (2003) “Notes from the Packaging Laboratory: Polylactic Acid-An Exciting New Packaging Material” EDIS, 17 [24] Lunt, J., Shafer, A L (2000) “Polylactic acid polymers from com: Applications in the textiles industry” Journal of Industrial textiles, 29(3), 191-205 [25] Marsh, K S (1997) “Wiley encyclopedia of packaging technology” Wiley [26] Sin, L T., Rahmat, A R., Rahman, W A W A (2013) “Chemical properties of poly (lactic acid)” Polylactic Acid, 143-176 [27] Avérous, L (2008) “Polylactic acid: synthesis, properties and applications” Monomers, polymers and composites from renewable resources, Elsevier, 433-450 44 [28] Gattin R , Copinet A , Bertrand C , Couturier Y (2003) “Biodegradation study of a coextruded starch and poly(lactic acid) material in various media” Journal of Applied Polymer Science, 88(3), 825 – 831 [29] Muller, J., González-Martínez, C., Chiralt, A (2017) Combination of poly (lactic) acid and starch for biodegradable food packaging Materials, 10(8), 952 [30] Vu, H P N., Lumdubwong, N (2016) “Starch behaviors and mechanical properties of starch blend films with different plasticizers” Carbohydrate polymers, 154, 112-120 [31] Xie, F., Flanagan, B M., Li, M., Sangwan, P., Truss, R W., Halley, P J., Shamshina, J L (2014) “Characteristics of starch-based films plasticised by glycerol and by the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate: A comparative study” Carbohydrate polymers, 111, 841-848 [32] Heydari, A., Alemzadeh, I., Vossoughi, M (2013) “Functional properties of biodegradable corn starch nanocomposites for food packaging applications” Materials & Design, 50, 954-961 [33] Abdorreza, M N., Cheng, L H., Karim, A A (2011) “Effects of plasticizers on thermal properties and heat sealability of sago starch films” Food Hydrocolloids, 25(1), 56-60 [34] Resa, C P O., Jagus, R J., Gerschenson, L N (2014) “Effect of natamycin, nisin and glycerol on the physicochemical properties, roughness and hydrophobicity of tapioca starch edible films” Materials Science and Engineering: C, 40, 281-287 [35] Auras, R., Harte, B., Selke, S (2004) “An overview of polylactides as packaging materials” Macromolecular bioscience, 4(9), 835-864 [36] A K Agrawal (2010) “Spinning of Poly(Lactic Acid) Fibers” Poly(Lactic Acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications, 323–341 [37] Y J Wee, J N Kim, H W Ryu (2016) “Biotechnological production of lactic acid and its recent applications,” Food Technology Biotechnology, 44(2), 163-172 [38] Ghaffar, T., Irshad, M., Anwar, Z., Aqil, T., Zulifqar, Z., Tariq, A., Mehmood, S (2014) “Recent trends in lactic acid biotechnology: a brief review on production to purification” Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 7(2), 222-229 [39] Hofvendahl, K., Hahn–Hägerdal, B (2000) “Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources” Enzyme and microbial technology, 26(2-4), 87-107 [40] Hartmann, M H (1998) “High molecular weight polylactic acid polymers” Biopolymers from renewable resources, 367-411 [41] Södergård, A., Stolt, M (2002) “Properties of lactic acid based polymers and their correlation with composition” Progress in polymer science, 27(6), 1123-1163 [42] Hiltunen, K., Seppälä, J V., & Härkönen, M (1997) “Lactic acid based poly (ester‐urethanes): Use of hydroxyl terminated prepolymer in urethane synthesis” Journal of applied polymer science, 63(8), 1091-1100 [43] Hartmann, M H (1998) “High molecular weight polylactic acid polymers” Biopolymers from renewable resources, 367-411 45 [44] Garlotta, D (2001) “A literature review of poly (lactic acid)” Journal of Polymers and the Environment, 9(2), 63-84 [45] Guerrero, P., Retegi, A., Gabilondo, N., & De la Caba, K (2010) Mechanical and thermal properties of soy protein films processed by casting and compression Journal of Food Engineering, 100(1), 145-151 [46] Ajioka, M., Enomoto, K., Suzuki, K., Yamaguchi, A (1995) “Basic properties of polylactic acid produced by the direct condensation polymerization of lactic acid” Bulletin of the Chemical Society of Japan, 68(8), 2125-2131 [47] Carothers, W H., Dorough, G L., Natta, F V (1932) “Studies of polymerization and ring formation X The reversible polymerization of sixmembered cyclic esters” Journal of the American Chemical Society, 54(2), 761-772 [48] Garlotta, D (2001) “A literature review of poly (lactic acid)” Journal of Polymers and the Environment, 9(2), 63-84 [49] Liu, X., Ma, P X (2004) “Polymeric scaffolds for bone tissue engineering” Annals of biomedical engineering, 32(3), 477-486 [50] Mathew, A P., Oksman, K., Sain, M (2005) “Mechanical properties of biodegradable composites from poly lactic acid (PLA) and microcrystalline cellulose (MCC)” Journal of applied polymer science, 97(5), 2014-2025 [51] Ilan, D I., Ladd, A L (2002) “Bone graft substitutes” Operative Techniques in Plastic and Reconstructive Surgery, 9(4), 151-160 [52] Mir, M., Ahmed, N., ur Rehman, A (2017) “Recent applications of PLGA based nanostructures in drug delivery” Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 159, 217-231 [53] Raghoebar, G M., Liem, R S., Bos, R R., Van Der Wal, J E., Vissink, A (2006) “Resorbable screws for fixation of autologous bone grafts” Clinical oral implants research, 17(3), 288-293 [54] Rasal, R M., Janorkar, A V., Hirt, D E (2010) “Poly (lactic acid) modifications” Progress in polymer science, 35(3), 338-356 [55] Nazrin, A., Sapuan, S M., Zuhri, M Y M., Ilyas, R A., Syafiq, R., Sherwani, S F K (2020) “Nanocellulose Reinforced Thermoplastic Starch (TPS), Polylactic Acid (PLA), and Polybutylene Succinate (PBS) for Food Packaging Applications” Frontiers in Chemistry, [56] Obuchi, S and S Ogawa, 2011 “Packaging and other commercial applications” Poly (lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications, 457 [57] Espitia, P J P., Du, W X., de Jesús Avena-Bustillos, R., Soares, N D F F., McHugh, T H (2014) “Edible films from pectin: Physical-mechanical and antimicrobial properties-A review” Food hydrocolloids, 35, 287-296 [58] Kawaguchi, V M S V S (2005) “Implementation of environmental management based on ISO14001 FUJITSU Sci Tech J, 41(2), 140-146 [59] Linnemann, B., Sri Harwoko, M., Gries, T (2003) “Fiber Table polylactide fibers (PLA)” Chemical Fibers International, 53(6), 426-433 46 [60] Castro-Aguirre, E., Iniguez-Franco, F., Samsudin, H., Fang, X., Auras, R (2016) “Poly (lactic acid)-Mass production, processing, industrial applications, and end of life” Advanced drug delivery reviews, 107, 333-366 [61] Selvaraj, D (2018) “Study on Feasibility and Viability of Applying Ecofriendly Material for the “be”-car Bonnet for a Sustainable Automotive Part (Doctoral dissertation)” ISEP – School of Engineering, Polytechnic of Porto Department of Mechanical Engineering [62] Marković, G., Marinović-Cincović, M., Jovanović, V., Samaržija-Jovanović, S., Budinski-Simendić, J (2016) “Polymer characterization (II)” [63] Yamoum, C., Magaraphan, R (2013) “Effect of Carboxymethylcellulose on Plasticized Polylactide” Advanced Materials Research, 658, 19-24 [64] ASTM D882-02 (2002) “Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting” Annual Book of American Standard Testing Methods [65] Perdomo, J., Cova, A., Sandoval, A J., García, L., Laredo, E., Müller, A J (2009) “Glass transition temperatures and water sorption isotherms of cassava starch” Carbohydrate Polymers, 76(2), 305-313 [66] ASTM D5247-92 (1992) “Standard test method for determining the aerobic biodegradability of degradable plastics by specific microorganisms” ASTM International [67] Basiak, E., Lenart, A., Debeaufort, F (2018) “How glycerol and water contents affect the structural and functional properties of starch-based edible films” Polymers, 10(4), 412 47 ... Nghiên cứu tổng hợp màng Polylactic Acid từ tinh bột lên men Nội dung khóa luận: Trong phạm vi luận văn, tác giả đề xuất quy trình tổng hợp màng Polylactic Acid (PLA) từ nguyên liệu ban đầu tinh. .. LIỆU KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG POLYLACTIC ACID TỪ TINH BỘT LÊN MEN GVHD: TS PHẠM THANH TRÚC SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM TIÊN MSSV: 16130095 Khố: 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020... LIỆU KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG POLYLACTIC ACID TỪ TINH BỘT LÊN MEN GVHD: TS PHẠM THANH TRÚC SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM TIÊN MSSV: 16130095 Khố: 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020

Ngày đăng: 21/12/2021, 09:08

Hình ảnh liên quan

Hình 2.1. Công thức cấu tạo PLA [26]. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 2.1..

Công thức cấu tạo PLA [26] Xem tại trang 21 của tài liệu.
hình trứng hoặc hình mũ. Có kích thước thường nằm trong khoảng 5– 40 µm. Tỷ lệ amylose : amylopectin trong tinh bột sắn khá cao (80:20) nên gel tinh bột có độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thái hóa thấp - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

hình tr.

ứng hoặc hình mũ. Có kích thước thường nằm trong khoảng 5– 40 µm. Tỷ lệ amylose : amylopectin trong tinh bột sắn khá cao (80:20) nên gel tinh bột có độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thái hóa thấp Xem tại trang 23 của tài liệu.
phosphoketolase. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men dị hình này là lactate, ethanol và CO2 nhưng acetate cũng có thể được sản xuất - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

phosphoketolase..

Các sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men dị hình này là lactate, ethanol và CO2 nhưng acetate cũng có thể được sản xuất Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 2.6. Các dạng đồng phân của Lactide [27]. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 2.6..

Các dạng đồng phân của Lactide [27] Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 2.7. Sơ đồ tổng hợp PLA với nhiều phương pháp khác nhau [26]. + Trùng hợp và ghép mạch LA: - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 2.7..

Sơ đồ tổng hợp PLA với nhiều phương pháp khác nhau [26]. + Trùng hợp và ghép mạch LA: Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 2.8. Tổng quan về cửa sổ IR từ 4000 cm-1 đến 500 cm-1 với các vùng khác nhau [62]. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 2.8..

Tổng quan về cửa sổ IR từ 4000 cm-1 đến 500 cm-1 với các vùng khác nhau [62] Xem tại trang 34 của tài liệu.
Bảng 3.1. Các hóa chất được sử dụng trong đồ án - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 3.1..

Các hóa chất được sử dụng trong đồ án Xem tại trang 36 của tài liệu.
Bảng 3.2. Các thiết bị được sử dụng trong đồ án - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 3.2..

Các thiết bị được sử dụng trong đồ án Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình tạo màng PLA [33,34]. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 3.1..

Sơ đồ quy trình tạo màng PLA [33,34] Xem tại trang 40 của tài liệu.
Bảng 3.3. Tỉ lệ tinh bột và glycerol thêm vào trong quy trình tạo màng. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 3.3..

Tỉ lệ tinh bột và glycerol thêm vào trong quy trình tạo màng Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 3.2. Hình ảnh minh họa của mẫu quả tạ theo tiêu chuẩn ASTM D882-02 [64]. Bảng 3.3 - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 3.2..

Hình ảnh minh họa của mẫu quả tạ theo tiêu chuẩn ASTM D882-02 [64]. Bảng 3.3 Xem tại trang 43 của tài liệu.
Bảng 4.1. Trạng thái màng PLA sau khi sấy với hàm lượng glycerol khác nhau. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 4.1..

Trạng thái màng PLA sau khi sấy với hàm lượng glycerol khác nhau Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 4.1. Phổ FTIR của PLA khi bổ sung glycerol. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.1..

Phổ FTIR của PLA khi bổ sung glycerol Xem tại trang 49 của tài liệu.
Bảng 4.2. Thông tin phổ của các màng PLA khi bổ sung glycerol. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 4.2..

Thông tin phổ của các màng PLA khi bổ sung glycerol Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 4.2. Ảnh cấu trúc bề mặt dưới kính hiển vi của a) PLA0, b) PLA15, c) PLA30, d) PLA45 và e) PLA60. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.2..

Ảnh cấu trúc bề mặt dưới kính hiển vi của a) PLA0, b) PLA15, c) PLA30, d) PLA45 và e) PLA60 Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 4.3. Biểu đồ nhiệt DSC của PLA30. Bảng 4.3. Thông số nhiệt của PLA từ phân tích nhiệt vi sai (DSC). - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.3..

Biểu đồ nhiệt DSC của PLA30. Bảng 4.3. Thông số nhiệt của PLA từ phân tích nhiệt vi sai (DSC) Xem tại trang 52 của tài liệu.
Bảng 4.4. Tính chất cơ học của PLA khi bổ sung glycerol. Tên mẫu PLA0 PLA15 PLA30 PLA45 Độ biến dạng khi đứt (%)12010080604 0 2 0 0112.8970.71PLA15PLA30Tên mẫu1.41.2169.990.80.60.40.20PLA45Mô đun đàn hồi(MPa) Độ bền kéo(MPa) - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Bảng 4.4..

Tính chất cơ học của PLA khi bổ sung glycerol. Tên mẫu PLA0 PLA15 PLA30 PLA45 Độ biến dạng khi đứt (%)12010080604 0 2 0 0112.8970.71PLA15PLA30Tên mẫu1.41.2169.990.80.60.40.20PLA45Mô đun đàn hồi(MPa) Độ bền kéo(MPa) Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 4.5. Biểu đồ đường cong ứng suất PLA - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.5..

Biểu đồ đường cong ứng suất PLA Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 4.6. Biểu đồ thể hiện độ tan trong nước của PLA. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.6..

Biểu đồ thể hiện độ tan trong nước của PLA Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 4.7. Hình ảnh quan sát khả năng phân rã mẫu PLA15 trước và sau khi đem chôn ủ trong đất ở điều kiện nhiệt độ ngoài trời. - (Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tổng hợp màng polylactic acid từ tinh bột lên men

Hình 4.7..

Hình ảnh quan sát khả năng phân rã mẫu PLA15 trước và sau khi đem chôn ủ trong đất ở điều kiện nhiệt độ ngoài trời Xem tại trang 57 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan