CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM
2.4. Nội dung nghiên cứu
2.4.1. Nghiên cứu chế tạo màng polime tự hủy trên cơ sở nhựa PE phế thải và phụ gia xúc tiến oxi hóa
2.4.1.1. Nghiên cứu lựa chọn thành phần nhựa nền
Tiến hành tạo mẫu dạng tấm từ nhựa PE phế thải và LDPE (với thành phần khác nhau PEphế thải/LDPE = 80/20, 70/30, 60/40, 50/50). Tiến hành đo tính chất cơ lý, hình thái học bề mặt (SEM) của các mẫu để xác định đƣợc công thức nhựa phù hợp cho quá trình chế tạo bầu ƣơm cây tự hủy.
2.4.1.2. Nghiên cứu lựa chọn hàm lượng tinh bột
Hỗn hợp gồm nhựa PE phế thải và LDPE cùng với tinh bột (hàm lƣợng từ 3 đến 9%) đƣợc tạo mẫu hình mái chèo. Tiến hành đo tính chất cơ lý, hình thái học bề mặt (SEM) của các mẫu để lựa chọn đƣợc hàm lƣợng tinh bột phù hợp trong nhựa nền.
2.4.1.3. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia xúc tiến oxy hóa
Hỗn hợp bao gồm nhựa PE phế thải, LDPE và các phụ gia xúc tiến oxi hóa Fe(III) stearat, Co(II) stearat và Mn(II) stearat với cùng hàm lƣợng đƣợc tạo mẫu hình mái chèo. Khả năng phân hủy giảm cấp của mẫu đƣợc xác định thơng qua việc phân tích tính chất cơ lý, chỉ số cacbonyl (CI), phổ IR, chụp ảnh SEM.
Hỗn hợp bao gồm nhựa PE phế thải, LDPE, và phụ gia xúc tiến oxi hóa với hàm lƣợng khác nhau đƣợc tạo mẫu hình mái chèo và đƣợc thực hiện q trình phân hủy oxi hóa nhiệt. Khả năng phân hủy giảm cấp của mẫu đƣợc xác định thơng qua việc phân tích tính chất cơ lý, chỉ số cacbonyl (CI), phổ IR, chụp ảnh SEM.
2.4.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phụ gia xúc tiến oxi hóa đến khả năng phân hủy trong môi trường
Thay đổi tỷ lệ Co(II) stearat/Fe(III) stearat lần lƣợt là 2/1, 3/1 và 4/1,hỗn hợp bao gồm nhựa PE phế thải, LDPE, và phụ gia xúc tiến oxi hóađƣợc tạo mẫu hình mái chèo. Khả năng phân hủy của các mẫu đƣợc đánh giá thơng qua việc phân tích tính chất cơ lý (độ bền kéo đứt, độ dãn dài khi đứt) và hình thái học bề mặt.
2.4.2. Nghiên cứu quá trình phân hủy của màng polime tự phân hủy trong môi trường trường
Các mẫu màng đƣợc thổi với chiều dày 35-40µm, kích thƣớc 13×15 cm,sau khi lão hóa tự nhiên (đã bị phân hủy giảm cấp) đƣợc tiến hành đánh giá khả năng phân hủy trong đất và môi trƣờng nƣớc.
- Phân hủy sinh học trong đất: các mẫu trƣớc khi chôn đƣợc rửa sạch bằng
nƣớc cất, sau đó làm khơ trong tủ sấy chân không ở nhiệt độ 600C và cân khối lƣợng.
Vị trí chơn mẫu: mẫu đƣợc chơn trên đất vƣờn thôn Đồng Nội, xã Đại Thịnh, huyện Mê Linh, Hà Nội. Đào 6 rãnh sâu 30 cm, rộng 15 cm và dài 3m. Đặt các mẫu xuống rãnh (mỗi mẫu cách nhau khoảng 5 cm) và chôn lấp. Cứ sau thời gian 1 tháng đào các mẫu trong một rãnh đất lên, rửa sạch bằng nƣớc cất sau đó rửa bằng axeton, sấy trong chân không ở nhiệt độ 600C, xác định sự thay đổi khối lƣợng và hình thái học bề mặt.
- Phân hủy trong môi trường nước: các mẫu trƣớc khi ngâm đều đƣợc rửa
sạch bằng nƣớc cất, sau đó làm khơ trong tủ sấy chân khơng và cân khối lƣợng. Các mẫu đƣợc ngâm trong lọ đựng nƣớc cất có nắp kín và để ở nhiệt độ phòng. Cứ sau thời gian 1 tháng các mẫu đƣợc lấy ra lau khơ nƣớc bằng vải bơng sạch, sau đó xác định sự thay đổi khối lƣợng và hình thái học bề mặt.
2.4.3. Ứng dụng của bầu ươm cây tự hủy cho một số loài cây
Triển khai ƣơm giống đối với ba lồi cây là thơng, keo, bạch đàn, sử dụng bầu ƣơm đối chứng là loại thông dụng trên thị trƣờng và bầu ƣơm tự hủy.Định kỳ phân tích, đánh giá q trình sinh trƣởng, phát triển của cây và quá trình phân hủy của bầu ƣơm:
+ Tốc độ sinh trƣởng chiều cao: đƣợc đánh giá bằng cách đo chiều cao cây từ lúc bắt đầu ƣơm và sau mỗi 15 ngày. Tiến hành phép đo đối với 10 cây, lấy giá trị trung bình.
+ Quá trình phân hủy của bầu ƣơm: đƣợc đánh giá bằng cách đo độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt sau mỗi khoảng thời gian 1 tháng.
Triển khai trồng thực tế sau 3,5 tháng ƣơm giống đối với cây ƣơm trong bầu tự hủy đƣợc trồng trực tiếp khơng bóc vỏ bầu và cây ƣơm trong bầu đối chứng đƣợc bóc vỏ bầu trƣớc khi trồng. Định kỳ phân tích đánh giá q trình phát triển của cây (tỷ lệ cây sống, sự phát triển chiều cao, đƣờng kính thân) và q trình phân hủy của bầu ƣơm.
+ Tỉ lệ cây sống: đƣợc đánh giá sau thời gian 30 ngày và 90 ngày sau trồng. + Sự phát triển chiều cao cây, đƣờng kính thân: đƣợc đánh giá sau 30 ngày và 90 ngày sau trồng.
+ Quá trình phân hủy sinh học của bầu ƣơm: đƣợc thực hiện đối với những cây dùng bầu ƣơm tự hủy. Thu thập các mảnh bầu ƣơm bị phân rã, rửa sạch bằng nƣớc cất và làm khô trong tủ sấy chân không ở 600C đến khối lƣợng không đổi. Quá trình phân hủy sinh học đƣợc đánh giá tƣơng đối thông qua tỷ lệ khối lƣợng các mảnh bầu ƣơm thu hồi đƣợc và khối lƣợng trung bình của bầu ƣơm ban đầu.