− VINAPOL® - PL/AW (Plastic Adsorption Water): Dùng để bọc các loại phân bón vơ cơ, hữu cơ, vi sinh….
− VINAPOL® -FfS (Film for Sprout): Dùng làm bầu ươm cây. − VINAPOL® -FfF (Film for Fruit): Dùng để bảo quản hoa quả.
III.3.1. QUY TRÌNH TỔNG HỢP POLYME PHÂN HỦY SINH HỌC VINAPOL® VINAPOL®
Đối với polyme PHSH VINAPOL®
- PL/AW
Cho PVA và nước vào becher, khuấy đều đồng thời có gia nhiệt đến khi PVA tan hoàn toàn. Tiếp theo thêm tinh bột, phụ gia PG1-PL/AW và nước vào để cân bằng trọng lượng. Khuấy đều hỗn hợp trong 30 phút ở 80o
C. Tiếp tục cho phụ gia PG2 - PL/AW vào hỗn hợp, giữ ở 80oC, khuấy đều trong 30 phút. Tiếp đến cho CL1 vào khuấy liên tục trong 45 phút ở nhiệt độ 70oC (PG1- PL/AW là chất hóa dẻo. PG 2 - PL/AW là chất tạo sợi dọc, CL1- PL/AW là chất tạo liên kết ngang trong màng).
Tiếp tục khuấy và giảm nhiệt độ hỗn hợp xuống 40oC rồi cho chất phá bọt vào khuấy trong 10 phút. Sản phẩm được ép đùn thành hạt (hoặc viên tùy theo ý muốn của nhà sản xuất) và sấy ở nhiệt độ 50oC trong 3 giờ. Sản phẩm được đóng gói vào bao PE hoặc PP trong mơi trường khí nitơ khơ.
Quy trình sản xuất 100kg VINAPOL® - PL/AW: Cho 50kg PVA vào nồi phản ứng bằng inox có hai vỏ có gắn máy khuấy (Nhiệt độ được điều
khiển bằng dầu cấp nhiệt hoặc nước ở giữa hai lớp của nồi phản ứng). Thêm 10kg nước và khuấy đều cho đến khi PVA tan hoàn toàn. Cho thêm 10kg tinh bột sắn, 5kg PG1 - PL/AW và thêm 10kg nước, khuấy đều hỗn hợp trong 30 phút ở nhiệt độ 80oC. Sau đó cho 25kg PG2 - PL/AW vào, tiếp tục khuấy cho đến khi tan hết thành bột nhão và giữ nhiệt độ 80o
C trong 30 phút. Cuối cùng cho 10kg CL1 - PL/AW, khuấy và giữ nhiệt độ 70oC trong 45 phút. Trong quá trình khuấy và giữ nhiệt độ cao 70-80oC, nước bốc hơi bớt sao cho sản phẩm cuối ở dạng bột nhão có thể gia cơng trên máy ép đùn hay tạo viên.
100 kg sản phẩm dạng viên được sấy khô ở nhiệt độ 50oC rồi đóng gói theo qui cách của nhà sản xuất.
Đối với polyme PHSH VINAPOL®
-FfS và VINAPOL® -FfF
Quy trình tổng hợp hai loại polyme này tương tự như quy trình tổng hợp polyme PHSH VINAPOL® - PL/AW.
Bảng 3.3.1. Thành phần nguyên liệu của các loại VINAPOL®.
Mẫu Thành phần (%) PVA Tinh bột sắn PG1 Chất hóa dẻo PG2 Chất tạo sợi dọc Chất tạo liên kết CL VINAPOL® - PL/AW 50 10 5 25 10 VINAPOL® -FfS 50 10 5 25 10 VINAPOL® -FfF 50 10 5 25 10
Sau khi thu được sản phẩm, chúng tơi tiến hành khảo sát các tính chất hóa lý của chúng. Kết quả trình bày ở bảng 3.3.2.
Ngồi các tính chất như bảng 3.3.2, các polyme PHSH VINAPOL® cịn có các tính chất sau: VINAPOL® có dạng viên hình trụ hoặc trịn, khác với các loại hạt nhựa truyền thống như PP, PE, PVC…ở chỗ:
– Gia cơng: VINAPOL® dễ dàng gia cơng bằng cách hịa tan trong nước ấm (70-80 o
C) mà không cần cao hơn.
– Phân hủy: Khi chôn trong đất, phân hủy hồn tồn thành CO2 và H2O mà khơng phải qua giai đoạn phân rã thành mãnh nhỏ.
– Nguyên liệu: 50% nguyên liệu để sản xuất loại polyme này đi từ biomas và có thể tái tạo, 50% cịn lại là PVA, một polyme PHSH hoàn tồn.
Bảng 3.3.2. Tính chất của các loại VINAPOL®.
Mẫu Khối lượng phân tử trung bình Nhiệt độ thủy tinh hóa (oC) Độ giãn dài E (%) Độ bền kéo đứt TS (MPa) Thời gian phân hủy (ngày) VINAPOL® - PL/AW 70.000 60-70 19,15 10,50 45-60 VINAPOL® -FfS 90.000 70-75 26,65 11,57 35-45 VINAPOL® -FfF 90.000 70-75 33,86 17,04 45-60 III.3.2. KHẢO SÁT ỨNG DỤNG
III.3.2.1. Khảo sát ứng dụng của VINAPOL® - PL/AW dùng bọc phân NPK
Hiện nay phân bón chủ yếu vẫn là phân vơ cơ (NPK). Tuy nhiên, loại phân này rất dễ bị tan vào nước khi gặp mưa hay khi tưới và bị cuốn theo dịng nước. Theo tính tốn, chỉ 1/3 số phân được cây hấp thụ, phần còn lại bị thải theo nước, gây ơ nhiễm và lãng phí. Do vậy, mục đích của ứng dụng này là dùng màng VINAPOL® - PL/AW bọc phân bón, làm giảm tối đa khả năng hòa tan của phân khi có mưa hoặc khi tưới. Ngồi ra, phân bón được bọc bằng vật liệu VINAPOL® - PL/AW chỉ tan từ từ trong đất và khả năng giữ ẩm của vật liệu giúp giảm bớt lượng nước tưới vào đất.
Với mục tiêu trên, chúng tôi tiến hành khảo sát khả năng phân giải chậm (nhả chậm) phân NPK của Công ty Hiếu Giang (NPKtt) và phân NPK được bọc VINAPOL®