Bao bì vật liệu sinh học

Chất lượng sản phẩm Phân phối Kiểm tra và thương mại Sự phát triển của ngành công nghiệp BAO BÌ PLASTIC TÍNH NĂNG VƯỢT TRỘI - Bao bì plastic thường không mùi, không vị, - Có loại trong suốt, hoặc cũng có loại mờ đục. - In ấn dễ dàng, đạt được độ mỹ quan theo yêu cầu. - Đặc điểm nổi bật rất thuận tiện trong phân phối, chuyên chở. - Công nghệ chế tạo bao bì plastic đã và đang phát triển cao độ. NHƯNG Giới thiệu chung: Polyme được xem là “xanh” thì phải thỏa mãn 2 yêu cầu: - Được tạo từ những nguồn nguyên liệu có thể tái tạo. - Phải trở thành phân bón khi bị phân hủy.  Bao bì sinh học là sản phẩm từ nguyên liệu tự nhiên. Bao bì từ vật liệu sinh học phải đáp ứng được các tiêu chuẩn như: Tính chống thấm. Đặc tính quang học. Tính co giãn. Có thể đóng dấu và in ấn dễ dàng. Kháng nhiệt và hóa chất. Ổn định, thân thiện với môi trường và có giá cả cạnh tranh. Hơn nữa bao bì phải phù hợp với quy định về bao bì thực phẩm, tương tác giữa bao bì và thực phẩm phải đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm. 2. PLA  Được SX từ sự lên men tinh bột. Loại polyme này tiêu tốn ít năng lượng hơn plastic. Mặc dù thân thiện với môi trường nhưng ko được sử dụng rộng rãi do chi phí SX cao.  Người ta SX PLA dựa vào nguồn nguyên liệu từ tinh bột bắp. Bắp được xay và cán. Sau đó đường hóa thành các dextrin. Các dextrin này sẽ chuyển thành acid lactic trong quá trình lên men. Quá trình cô đặc sẽ làm cho 2 phân tử plastic kết hợp lại thành cấu trúc vòng goi là lactid. Hợp chất này sẽ được làm sạch qua quá trình chưng cất. Sau đó chúng trùng hợp tạo chuỗi polyme mạch dài Sau đó, vật liệu này được bán cho các cty và được gia công thêm để cho ra sp cuối cùng. Sau 1 thời gian sử dụng thì PLA sẽ bị hủy đi hoặc tái chế lại. Sản xuất bao bì PLA (polylactic acid) từ vỏ quả dưa hấu: - Hiện nay nguồn nguyên liệu từ vỏ quả dưa hấu rất dồi dào, giá trị không cao nên tận dụng sản xuất bao bì sẽ phù hợp. - Vỏ dưa hấu sau khi được nghiền (nếu vỏ khô bỏ thêm nước) rồi tiến hành lên men acid lactic để thu được dung dịch acid lactic. Sau đó tiến hành kết tinh để tinh sạch lactic rồi tiến hành polyme hóa ta thu được polylactic acid. Sau đó định hình theo hình dạng theo yêu cầu. 3. TPS: Polyme TPS là polyme 100% tinh bột đã có chỗ đứng trên thị trường. Nó có ưu điểm là: chi phí năng lượng thấp, giá cả thấp hơn với plastic truyền thống. Để có những thuộc tính như plastic, TPS được trộn với các vật liệu khác. Tinh bột liên kết với các polyme khác, với hàm lượng tinh bột lớn hơn 50% sẽ tạo nên các loại plastic khác. a. Starch/ Vinyl alcohol copolymers Có nhiều loại plastic với hình dạng và hoạt tính khác nhau.plastic chứa tinh bột có tỷ lệ AM/AP lớn hơn 20/80 sẽ ko hòa tan ngay cả ở trong nước sôi,ngược lại thì sẽ bị hòa tan từng phần. Điểm hạn chế của vật liệu này là giòn và nhạy cảm với độ ẩm. Cơ chế của sự phân hủy: Thành phần tự nhiên: dù được che chắn bởi cấu trúc mạng nhưng vẫn bị phân hủy bởi enzyme ngoại bào của vsv. Thành phần tổng hợp được phân hủy do sự hấp phụ bề mặt của vsv. b. Aliphatic polyesters: Khi trộn tinh bột với polyester béo sẽ tạo thành vật liệu nhiệt dẻo và dễ thổi tạo hình. Một số polyester béo thích hợp: poly - 3 - capro - lactone, các polymer tạo thành từ phản ứng của các glycol. Sự kết hợp này sẽ tăng thuộc tính cơ, giảm sự nhạy cảm với nước, tăng khả năng phân hủy. Đã có nhiều nghiên cứu thay thế bao bì plastic từ các chế phẩm dầu mỏ bằng bao bì plastic từ bắp. Vật liệu làm từ nguồn nguyên liệu này hạn chế việc gây ô nhiễm môi trường do khi phân hủy không tạo ra các chất gây độc. Cellophane Tính chất Cellophane có tính trong suốt, độ bóng bề mặt cao. Tính bền cơ học kém như lực xé, lực kéo, có thể xé rách dễ dàng khi có một vết cắt.. Không có độ cứng vững. Không thể hàn dán nhiệt, cellophane phủ nitrocellulose nhằm mực đích hàn dán nhiệt khi ghép mí và tăng tính chống thám khí Màng cellophane có tính cứng, dòn thể kéo căng và cuonj một cách dễ dàng trên hệ thống thiết bị tạo màng , khá bền cơ nhưng nếu có vết rách, thủng thì rất dễ dàng xé rách. Tạo nếp gấp một cách dễ dàng. Giá thành cao. Sản xuất Cellophane Lấy cellulose từ gỗ. Cho vào dung môi, xử lí hóa học Đùn ép tạo thành màng. Tách tạp chất đẻ tạo thành màng trong suốt Cellulose Acetate (CA) Có độ trong, sáng và vì vậy được dùng nhiều dưới dạng cửa sổ cho các túi và hộp carton, cũng như để bao gói bên ngoài các hộp quà Màng Chitosan Hình 2.2: Công thức cấu tạo Chitin Hình 2.1: Nguyên liệu sản xuất Chitin Đặc tính của chitosan: Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau. Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị. Không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309- 311o C. Cách tạo màng bọc chitosan: Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc. Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%. Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí. Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 64-65 oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước). Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng. Lúc này người ta thu được một vỏ bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ưu việt Hình 2.5: Màng Chitosan Ứng dụng của chitosan: Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v... Ưu điểm của màng chitosan: Dễ phân huỷ sinh học. Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan. Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm ở nước ta. Một số loại vật liệu khác Bằng cách phối trộn giữa protein từ bắp và các acid béo người ta có thể tạo ra một loại resin bằng cách ép đùn thành màng phân hủy sinh học được ưu chuộng hơn plasti Plastic từ khoai tây Bao bì nhựa tự phân hủy *Ưu điểm của bao bì vật liệu sinh học: Bảo vệ môi trường. Tận dụng các nguồn tài nguyên thực vật Có khả năng tái chế cao. Hạn chế tối đa kinh phí để xử lý bao bì An toàn hơn với thực phẩm và sức khoe con người nhờ việc không sử dụng các hóa chất tổng hợp. *Nhược điểm của bao bì vật liệu sinh học: Khả năng được sử dụng rộng rãi rất thấp khi bao bì plastic đã trở thành một vật liệu mang tính truyền thống lâu đời. Phạm vi sử dụng của ba bì sinh học hẹp hơn bao bì plastic. Khả năng in ấn,đọ bền,độ dẽo của bao bì vật liệu sinh học còn thua kém bao bì plastic. *Hướng ứng dụng trong tương lai: -Trong tương lai,bao bì sinh học có khả năng thay thế cho bao bì plastic nhờ những ưu điểm vượt trội về bảo vệ môi trường cũng như kinh tế khi cả thế giới đang ra sức bảo vệ môi trường. -Mặt khác,khi nguồn tài nguyên ngày càng khang hiếm,chi phí sản xuất cho các loại bao bì plastic ngày một tăng cao thì việc ứng dụng bao bì sinh học với những nguồn nguyên liệu rẽ tiền,phong phú sẽ là hướng đi đầy tiềm năng trong tương lai. -Tuy nhiên,để bao bì vật liệu sinh học trở thành một vật dụng phổ biến như bao bì plastic hiện nay thì vẫn còn là một vấn đề lâu dài. -Để làm được điều đó,bao bì vật liệu sinh học phải đạt được các chỉ tiêu ,tiêu chuẩn và yêu cầu cần thiết của một laoij bao bì thông dụng.