M ỤC LỤC
B ng 3.2: Các thông s ố trên gi ản đồ TGA
Giai đoạn 1 Giai đoạn 2
STT Tên mẫu Nhiệt độ bắt đầu phân hủy (oC) Phần trăm bị phân hủy (%) Nhiệt độ bắt đầu phân hủy (oC) Phần trăm bị phân hủy (%) Lượng tro còn lại (%) 1 PE 443.1 100 0 2 70PE-30M 274.3 25.36 450.3 72.54 2.1 3 60PE-40M 271.1 32.24 450.8 64.64 3.12 4 50PE-50M 270.5 42.79 450.7 53.37 3.84 5 Màng tinh bột nhiệt dẻo 170 9.21 281.7 73.72 17.07
Ta thấy rằng hỗn hợp màng tinh bột nhiệt dẻo/PE phân hủy hai giai đoạn. Giai đoạn đầu là sự phân hủy của tinh bột. Giai đoạn sau là sự phân hủy của nhựa PE. Hỗn hợp có tỷ lệ màng tinh bột nhiệt dẻo càng lớn thì nhiệt độ bắt đầu phân hủy giai đoạn đầu càng thấp. Tuy nhiên, sự chênh lệch nhiệt độ này không đáng kể. Điều quan trọng là nhiệt độ bắt đầu phân hủy giai đoạn đầu của hỗn hợp lớn hơn nhiều so với nhiệt độ bắt đầu phân hủy của màng tinh bột nhiệt dẻo. Điều này có thể được giải thích là do sự tiếp xúc giữa màng tinh bột nhiệt dẻo và nhựa tốt nên làm tăng nhiệt độ bắt đầu phân hủy của màng tinh bột. Và với nhiệt độ phân hủy này thì hỗn hợp tạo thành có thể gia công bằng phương pháp nóng chảy.
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận
Từ kết quả thực nghiệm, ta rút ra một số kết luận như sau:
- Đã tổng hợp được monoglyceirde lỏng từ dầu nành theo quy trình tham khảo. - Đã tạo được màng tinh bột nhiệt dẻo theo quy trình tham khảo.
- Luận văn đã bước đầu thành công trong việc tạo hỗn hợp màng tinh bột nhiệt dẻo/PE với tỷ lệ 35% màng tinh bột nhiệt dẻo và 55% nhựa PE trên quy mô phòng thí nghiệm. Hỗn hợp tạo thành đã cải thiện đáng kể cơ tính của nhựa PE. Sự thành công bước đầu của đề tài này đã mở ra hướng phát triển một loại vật liệu có khả năng phân hủy sinh học và giúp giảm sự phụ thuộc vào các loại polymer có nguồn gốc từ dầu mỏ.
4.2 Kiến nghị
Vì thời gian thực hiện luận văn này có hạn nên một số vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu:
- Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia đến tính chất của vật liệu. - Khảo sát khả năng phân hủy sinh học của vật liệu.
- Nghiên cứu thay thế các nguồn tinh bột khác nhau.
- Nghiên cứu khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp và phát triển các ứng dụng trong đời sống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trương Phước Nghĩa Luận văn thạc sĩ hóa họcVật liệu nanocomposite phân
hủy sinh học trên cơ sở hỗn hợp tinh bột và poly(vynyl alcohol), 2010, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
2. Catia Bastioli Handbook of Biodegradable Polymers Rapra Tecnology Limited, 2005 United Kingdom.
3. International union of pure and applied chemistry Definitions of terms relating to reactions of polymers and to functional polymeric materials Pure Appl. Chem., 2004, 76, pp. 889-906.
4. Ray Smith Biodegradable polymers for industrial applications, 2005, Woodhead Publishing Limited, England.
5. Hoàng Ngọc Cường Polyme đại cương, 2010, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
6. Phan Thanh Bình Hóa học và hóa lý polyme, 2008, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
7. Nguyễn Thị Ngọc Hiển Báo cáo seminar lý thuyết Tinh Bột nano, 2007, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
8. Lê Văn Hoàng Bài giảng tinh bột thực phẩm, 2008, Đại học Đà Nẵng. 9. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị
Thu, Nguyễn Trọng Cẩn Hoá học thực phẩm, 1999, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
10. Rory Hillocks, Mike Thresh, Tony Bellotti Cassava Biology Production and Utilization, 2000, Cabi Publishing, England.
11. A. Bule´on, P. Colonna, V. Planchot, S. Ball Starch granules: structure and biosynthesis, International Journal of Biological Macromolecules,1998, 23, 85–112.
12 Ann-Charlotte Eliasson Starch in food: structure, function and applications, 2004, Woodhead Publishing Limited, England.
13. R.F.T. Stepto Thermoplastic Starch and Drug Delivery Capsules Polymer International, 1997, 43, pp.155-158.
15. R.F.T. Stepto Understanding the Processing of Thermoplastic Starch
Macromol. Symp, 2006, 245-246, pp. 571-577.
16. R.F.T. Stepto The processing of Starch as a Thermoplastic Macromol. Symp, 2003, 201, pp.203-212.
17. Thierry Tran, Kuakoon Piyachomkwan, Klanarong Sriroth Gelatinization and Thermal Properties of Modified Cassava Starches, 2007, Starch, 59,pp. 46-55. 18. M. Mondragin, K. Arroyo, J. Romero-Garcira Biocomposites of thermoplastic
starch with surfactant Carbohydrate Polymers, 2008, 74, in press.
19. S. Gaudin, D. Lourdin, D. Le Botlan, J. L. Ilari and P. Colonna Plasticisation and Mobility in Starch – Sorbitol Films Journal of Cereal Science, 1999, 29, pp. 273-284.
20. P. Veiga-Santos, L.M Oliveira, M.P Cereda, A.R.P Scamparini Sucrose and inverted sugar as plasticizer. Effect on cassava starch-gelatin film mechanical properties, hydrophilicity and water activity Food Chemistry, 2007, 103, pp. 255-262
21. A.L.M. Smitsa, P.H. Kruiskampa, J.J.G van Soestb, J.F.G Vliegentharta The influence of various small plasticisers and malto-oligosaccharides on the retrogradation of (partly) gelatinised starch Carbohydrate Polymers, 2003,
51, pp. 417-424.
22. Ming-Fu Huang, Jiu-Gao Yu, Xiao-Fei Ma Ethanolamine as a novel
plasticiser for thermoplastic starch Polymer Degradation and Stability, 2005,
90, pp. 501-507.
23. Ma Xiaofei, Yu Jiuga, Feng Jin Urea and formamide as thermoplastic starch
Polymer International, 2004, 53, pp. 1780-1785.
24. Jin-Hui Yang, Jiu-Gao Yu, Xiao-Fei Ma Retrogradation of
Ethylenebisformamide and Sorbitol Plasticized Corn Starch (ESPTPS) Starch, 2006, 58, pp. 580-586.
25. David R.Lide Handbook of Chemistry and Physics 84th Edition, 2004, CRC Press LLC, French.
26. John A. Dean Lange’s Handbook of Chemistry Fifteenth Edition, 1999, McGraw-Hill INC, USA.
27. Mats Thunwall, Vanda Kuthanova, Antal Boldizar, Mikael Rigdahl Film blowing of thermoplastic starch, 2008, Carbohydrate Polymer, 71, pp. 83-590.
28. Rui Shi, Zizheng Zhang, Quanyong Liu, Yanming Han, Liqun Zhang, Dafu Chen, Wei Tian Characterization of citric acid/glycerol co-plasticized thermoplastic starch prepared by melt blending, 2007, Carbohydrate Polymer, 69, pp. 748-755.
29. Robbert A. de Graafa, Andre P. Karmanb, Lon P.B.M. Janssen Material Properties and Glass Transition Temperatures of Different Thermoplastic Starches after Extrusion Processing Starch, 2003, 55, pp. 80-86.
30. Roberta C.R. Souza, Cristina T. Andrade Investigation of the Gelatinization and Extrusion Processes of Corn Starch Advances in Polymer Technology, 2002, 21, pp. 17-24.
31. Mai Thanh Tâm Khóa luận tốt nghiệp Tổng hợp nanocomposite trên nền
polyuretan nhiệt dẻo gia cường bằng đất sét biến tính, 2009, Khoa Khoa học vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
32. Phan Tiến Sĩ Luận văn đại họcNghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất ester của
monoglyceride từ acid oleic, 2010, Trường Đại học Cần Thơ.
33. Lâm Minh Thư Luận văn thạc sĩ hóa học Nghiên cứu biến tính đất sét bằng
dẫn xuất polyol béo và áp dụng trong tổng hợp anocomposite với nhựa nền
polypropylene, 2011, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
34. Hoàng Ngọc Cường Polymer - Cấu trúc, trạng thái và tính chất vật lý, 2011, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
35. G. EL Diwani Biodiesel fuel from Jatropha oil via non-catalytic supercritical methanol transesterification, Fuel, Nation Research Center, Dokki, Cairo, Egypt, 88 (2009) 579-582.
PHỤ LỤC 2: GIẢN ĐỒ XRD CỦA MÀNG TINH BỘT
PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ ĐO DSC CỦA HỖN HỢP 50%
PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ ĐO DSC CỦA HỖN HỢP 60%
PHỤ LỤC 6: KẾT QUẢ ĐO DSC CỦA MÀNG TINH BỘT
PHỤ LỤC 7: KẾT QUẢ ĐO KÉO HỖN HỢP 50% MÀNG
PHỤ LỤC 8: KẾT QUẢ ĐO KÉO HỖN HỢP 45% MÀNG
PHỤ LỤC 9: KẾT QUẢ ĐO KÉO HỖN HỢP 40% MÀNG
PHỤ LỤC 10: KẾT QUẢ ĐO KÉO HỖN HỢP 35%
PHỤ LỤC 11: KẾT QUẢ ĐO KÉO HỖN HỢP 30%
PHỤ LỤC 13: GIẢN ĐỒ TGA CỦA MÀNG TINH BỘT
PHỤ LỤC 14: GIẢN ĐỒ TGA CỦA HỖN HỢP 50%
PHỤ LỤC 15: GIẢN ĐỒ TGA CỦA HỖN HỢP 40%
PHỤ LỤC 16: GIẢN ĐỒ TGA CỦA HỖN HỢP 30%
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ---
Cần Thơ, ngày 11 tháng 01 năm 2012
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Năm học: 2011 – 2012
---
1. Tên đề tài thực hiện: Hỗn hợp nhựa polyethylene/màng tinh bột được hóa dẻo bằng monoglyceride lỏng.
2. Họ tên cán bộ hướng dẫn
- PGS. TS. Hà Thúc Huy – Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Tp. Hồ Chí Minh.
- CNKH. Trần Thảo Nguyên – Khoa Khoa học vật liệu - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Tp. Hồ Chí Minh.
3. Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoàng Sơn – MSSV: 2082191 – Lớp Công nghệ Hóa K34 – Trường Đại Học Cần Thơ.
4. Đặt vấn đề
Hiện nay bao bì nhựa đang được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày vì tính tiện dụng của nó. Tuy nhiên, phần lớn bao bì nhựa được sản xuất từ các sản phẩm của dầu mỏ nên vấn đề ô nhiễm môi trường luôn được đặt ra. Gần đây, để giảm tác hại của bao bì nhựa đến môi trường, nhà nước ta đã ban hành thuế đối với loại sản phẩm này. Tuy nhiên, đây chỉ là giải pháp tạm thời vì tính tiện dụng của bao bì nhựa là rất lớn. Vì thế, việc nghiên cứu tìm ra loại vật liệu thay thế đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng, thân thiện môi trường và giá thành hợp lý đang là vấn đề cấp thiết.
Các polysaccharides tự nhiên rất dễ phân hủy, đặc biệt đối với tinh bột, có thể cho sản phẩm có chi phí thấp và khả năng phân hủy lớn. Tuy nhiên, tự bản thân nó không có đủ tính mềm dẻo. Để có ứng dụng tốt hơn thì tinh bột cần được trộn thêm các phụ gia khác. Chính vì vậy, em chọn đề tài “hỗn hợp nhựa polyethylene/màng tinh bột hóa dẻo bằng monoglyceride lỏng” để nhằm đáp ứng nhu cầu trên.
5. Mục đích yêu cầu
- Tổng hợp monoglyceride từ dầu nành. - Tạo màng tinh bột nhiệt dẻo.
- Tạo được hỗn hợp nhựa polyethylene/màng tinh bột hóa dẻo bằng monoglyceride lỏng và khảo sát một số tính chất cơ lý của hỗn hợp.
6. Địa điểm, thời gian thực hiện:
- Phòng thí nghiệm polymer - Khoa Hóa - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. HCM.
- Phòng thí nghiệm Vật liệu composite - Khoa Công nghệ - Trường Đại học Cần Thơ.
- Thời gian: từ ngày 25/12/2011 đến ngày 22/04/2012
7. Giới thiệu thực trạng có liên quan đến đề tài
Việc sử dụng các loại bao bì nhựa không có khả năng tự phân hủy như hiện nay đã ảnh Hàng năm trên thế giới có khoảng 150 triệu tấn màng bao gói từ chất dẻo được sản xuất và tiêu thụ. Hầu hết nguyên liệu của màng bao bì gói này là từ sản phẩm dầu mỏ nên kết quả của việc tăng nhu cầu sử dụng dầu mỏ và là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, gây nên lãng phí. Chính vì vậy, việc sử dụng vật liệu có nguồn gốc sinh học làm bao bì thay thế các vật liệu cũ đang trở nên cấp thiết.