polymer phân hủy sinh học

Cho đến nay, mục tiêu thực hiện chương trình phân loại chất thải tại nguồn và composite của hầu hết các quốc gia trên thế giới đều nhằm vào chất thải phân hủy sinh học. Nếu so sánh chi phí xử lý chất thải bằng 3 phương pháp: làm phân compost, đốt và chôn lấp của Hà Lan, Đức, Bỉ; chúng ta sẽ thấy các sản phẩm có khả năng phân hủy sinh học sẽ góp phần làm giảm đáng kể phần chi phí không thể thu hồi này.

Do đó, lĩnh vực Polymer phân hủy sinh học là ngành khoa học về polymer đang phát triển nhanh vì những ứng dụng có tầm quan trọng và giải quyết tốt cho vấn đề môi trường. Quá trình tái sinh polymer không phân hủy kém kinh tế và không hiệu quả, ngoài ra nguồn nguyên liệu ban đầu như dầu thô và khí thiên nhiên để sản xuất là không tái sinh được. Trong khi đó, Polymer phân hủy sinh học được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái sinh được và có khả năng phân hủy sinh học.

Polymer phân hủy sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bao bì, sợi, màng, và đặc biệt là những ứng dụng trong y sinh như bao thuốc, cấy ghép, … Những ứng dụng này đòi hỏi polymer có những tính chất là có khả năng phân hủy được và không độc hại đặc biệt là trong những ứng dụng y học đòi hỏi polymer có khả năng tương hợp sinh học và hấp thụ sinh học. Bên cạnh đó, polymer cũng có những tính chất tính chất nhiệt, cơ lý, hóa học tốt.

Ví dụ:
Giấy kiếng Biophan-Film chế tạo từ polylacticacid (PLA) khiến cho những sản phẩm tươi nhìn càng tươi hơn

Một tô trái cây làm từ chất polymer sinh học PLA của công ty NatureWorks. Chất polymer này được chế tạo từ những tài nguyên như bột bắp hoặc đường.

Một túi mua sắm chế tạo từ bột thực vật. Những túi này được nhiều siêu thị khắp Âu Châu sử dụng. Rất vệ sinh, không có mùi, thực tiễn và sẽ phân hủy với phân trộn.

Hộp sinh học do công ty AgroResin của Grenidea sản xuất, là một hợp chất sợi thiên nhiên lấy từ vật liệu thiên nhiên như sợi cây dầu cọ.

Một vỏ cho máy Walkman dùng chất polymer sinh học được hai công ty Mitsubishi và Sony của Nhật Bản sản xuất. Những vật liệu mới này cũng đang được hai công ty Nokia và Motorola nghiên cứu.

Áo choàng mùa đông làm 100% từ bắp. Công ty Versace dùng sợi Ingeo lấy từ NatureWorks PLA.

Băng keo có thể phân hủy.

phần đầu

Tổng quan về polyme phân hủy sinh học (PHSH)

---

1. Mở đầu:
Khi con người phát hiện và sử dụng các sản phẩm của dầu mỏ, xã hội loài người đã tiến những bước dài về phía văn minh, nhưng cũng từ đó, trong những năm 60, 70 của thế kỉ XX, người ta nhận ra rằng, môi trường đang bị hủy hoại bởi những hoạt động tạo ra các sản phẩm mới của chính mình. Các vật liệu polyme đi từ hóa dầu này là mối nguy hại tiềm ẩn cho môi trường sinh thái vì nó không thể tự phân hủy. Chỉ có những tác động về cơ học và nhiệt mới có thể phá hủy nó nhưng lại tạo ra nhiều chất độc hại hơn và đòi hỏi những chi phí khổng lồ, vượt qua cả giá thành tạo ra chúng. Mặt trái của những phát minh trên đã hiện rõ và người ta bắt đầu nghĩ đến những vật liệu polyme khác “thân thiện” với môi trường hơn. Trong những phát minh mới nhất của xu hướng đó, năm 1960 Davis và Geck đã tổng hợp thành công một trong những polyme tự PHSH đầu tiên trên cơ sở Polyglicolid. Và sau đó là các poly (D,L, DL lactide). Chỉ khâu tự tiêu mang nhãn hiệu DEXON ra đời đã mở ra một hướng đi mới trong tổng hợp Polyme và từ đó, người ta chú ý đến polyme tự PHSH nhiều hơn, hy vọng nó sẽ là cứu cánh cho môi trường. Mơ ước thay thế Polyme truyền thống bằng Polyme tự PHSH vẫn chưa trở thành hiện thực. Vì vậy, công cuộc nghiên cứu tổng hợp polyme tự PHSH vẫn được tiếp tục chú trọng đầu tư.

2. Tính cấp thiết, ý nghĩa lý luận và thực tiễn của polyme PHSH:
Bước và thế kỉ XXI, dân số TG khoảng 6 tỉ. Dự báo trong vòng 50 năm tới, con số đó sẽ là 10 tỉ. Với dân số như vậy, không chỉ thức ăn, nước uống, năng lượng phải tăng lên một cách đáng kể, mà ngay cả rác thải cũng đang là một vấn nạn chưa có cách giải quyết. Trong hàng tỉ tấn rác thải trên toàn cầu, một lượng lớn rác có nguồn gốc polyme không phân hủy được

Có thể nói rằng công nghệ polyme đã là một cuộc cách mạng lớn của loài người trong lĩnh vực vật liệu tổng hợp. Ngày nay, khó tưởng tượng trong cuộc sống của mỗi con người, mỗi gia đình lại thiếu vắng các vật liệu polyme. Hàng năm, khoảng 150 triệu tấn polyme được sản xuất để phục vụ nhu cầu của con người và số đó ngày càng tăng lên theo đà tăng dân số và đời sống. Song song với điều đó, số lượng rác từ sản phẩm này cũng tăng lên đáng kể, và sẽ là thách thức lớn cho môi trường.