Nghiên Cứu Chế Tạo Khẩu Trang Phân Hủy Sinh Học Từ Cây Chuối Bằng Phương Pháp Ép Nhiệt

• Tác giả: Lê Phúc Như
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu
• Đề tài: Khẩu Trang Phân Hủy Sinh Học Từ Cây Chuối: Nghiên Cứu và Chế Tạo Bằng Phương Pháp Ép Nhiệt
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. DANH MỤC BẢNG
• 1.2. DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1.3. DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
• 1.4. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.5. MỞ ĐẦU
• 1.5.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc đề tài và lý do chọn đề tài
• 1.5.2. Mục tiêu đề tài
• 1.5.3. Nội dung đề tài
• 1.5.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.6. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.6.1. Nguồn nguyên liệu
• 1.6.2. Tình hình trên thế giới
• 1.6.3. Tình hình ở Việt Nam
• 1.6.4. Thành phần hóa học và tính chất
• 1.6.5. Tổng quan tình hình, đặc trưng, tính chất của khẩu trang hiện nay
• 1.6.6. Tổng quan tình hình khẩu trang hiện nay
• 1.6.7. Tình hình xử lý rác thải khẩu trang đã qua sử dụng
• 1.6.8. Tiêu chuẩn tính chất, đặc điểm khẩu trang cần đạt được
• 1.6.9. Những yêu cầu cho vật liệu thay thế hiện nay khi chế tạo khẩu trang
• 1.6.10. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị
• 1.6.10.1. Nguyên liệu và hóa chất
• 1.6.10.2. Dụng cụ và thiết bị sử dụng
• 1.6.11. Quy trình thực nghiệm
• 1.6.11.1. Quy trình xử lý sợi
• 1.6.11.2. Quy trình ép màng sợi chuối
• 1.6.12. Phương pháp khảo sát, phân tích và đánh giá
• 1.6.12.1. Đánh giá bề dày màng
• 1.6.12.2. Cơ tính màng sợi chuối
• 1.6.12.3. Phương pháp đánh giá độ hấp thụ nước
• 1.6.12.4. Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier
• 1.6.12.5. Phân tích nhiệt trọng lượng TGA
• 1.6.12.6. Phân tích hình thái sợi và màng sợi chuối
• 1.6.12.7. Đánh giá về độ phân hủy sinh học
• 1.6.12.8. Đánh giá độ pH
• 1.7. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 1.7.1. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý sợi lên hình thái và tính chất sợi
• 1.7.2. Ảnh hưởng của nồng độ kiềm lên sợi chuối
• 1.7.3. Ảnh hưởng của nồng độ H2O2
• 1.7.4. Ảnh hưởng quá trình xử lý hóa học đến hình thái và tính chất sợi chuối
• 1.7.5. Hình thái và kích thước sợi chuối
• 1.7.6. Phân tích nhiệt trọng lượng
• 1.7.7. Đánh giá phổ FTIR của sợi chuối
• 1.7.8. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý sợi lên tính chất màng sợi
• 1.7.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý kiềm lên tính chất màng
• 1.7.10. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình gia công lên tính chất màng sợi
• 1.7.11. Đánh giá đặc điểm và tính chất màng sợi làm khẩu trang phân hủy sinh học
• 1.7.11.1. Hình thái màng sợi
• 1.7.11.2. Bề dày màng
• 1.7.11.3. Đánh giá góc tiếp xúc
• 1.7.11.4. Khả năng phân hủy sinh học
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về khẩu trang phân hủy sinh học từ cây chuối

Khẩu trang phân hủy sinh học từ cây chuối đang trở thành một giải pháp bền vững trong bối cảnh ô nhiễm môi trường do rác thải nhựa. Khẩu trang truyền thống thường được làm từ các loại nhựa tổng hợp, gây ra nhiều vấn đề về môi trường. Việc nghiên cứu và chế tạo khẩu trang từ sợi tự nhiên như sợi chuối không chỉ giúp giảm thiểu rác thải nhựa mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người.

1.1. Khẩu trang sinh học Giải pháp cho ô nhiễm môi trường

Khẩu trang sinh học có khả năng phân hủy tự nhiên, giúp giảm thiểu lượng rác thải nhựa. Việc sử dụng nguyên liệu từ thiên nhiên như sợi chuối không chỉ thân thiện với môi trường mà còn an toàn cho sức khỏe.

1.2. Tình hình nghiên cứu khẩu trang từ sợi chuối

Nghiên cứu về khẩu trang từ sợi chuối đã được thực hiện tại nhiều cơ sở giáo dục và nghiên cứu. Các kết quả cho thấy khả năng lọc và tính năng phân hủy sinh học của sản phẩm này rất khả quan.

II. Vấn đề ô nhiễm từ khẩu trang y tế hiện nay

Khẩu trang y tế, đặc biệt là khẩu trang dùng một lần, đã trở thành một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng khẩu trang này gia tăng trong đại dịch Covid-19 đã dẫn đến lượng rác thải khổng lồ, gây áp lực lên hệ sinh thái. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, khẩu trang y tế thường chứa các loại nhựa khó phân hủy, dẫn đến ô nhiễm vi nhựa trong môi trường.

2.1. Tác động của khẩu trang y tế đến môi trường

Khẩu trang y tế thải ra môi trường không chỉ gây ô nhiễm mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc phân hủy chậm của chúng tạo ra vi nhựa, gây hại cho hệ sinh thái.

2.2. Giải pháp giảm thiểu rác thải từ khẩu trang

Cần có các giải pháp bền vững như phát triển khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi chuối. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu rác thải mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp chế tạo khẩu trang từ sợi chuối hiệu quả

Phương pháp ép nhiệt là một trong những kỹ thuật chính được sử dụng để chế tạo khẩu trang từ sợi chuối. Quá trình này không chỉ đơn giản mà còn hiệu quả trong việc tạo ra màng sợi có tính năng vượt trội. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc xử lý sợi chuối bằng hóa chất như NaOH và H2O2 giúp cải thiện tính chất cơ học của sản phẩm.

3.1. Quy trình xử lý sợi chuối

Quy trình xử lý sợi chuối bao gồm các bước như tiền xử lý, xử lý hóa học và ép nhiệt. Các thông số như nồng độ NaOH và thời gian xử lý rất quan trọng để đạt được chất lượng tốt nhất.

3.2. Kỹ thuật ép nhiệt trong chế tạo khẩu trang

Kỹ thuật ép nhiệt giúp tạo ra màng sợi chuối với độ bền cao và khả năng phân hủy sinh học tốt. Các thông số như nhiệt độ và thời gian ép cần được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy khẩu trang từ sợi chuối có khả năng phân hủy sinh học cao và đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn sức khỏe. Sau 9 tuần, màng sợi chuối giảm 93,5% khối lượng và hoàn toàn phân hủy sau 13 tuần. Điều này chứng tỏ tiềm năng ứng dụng của sản phẩm trong thực tiễn.

4.1. Đánh giá tính chất của màng sợi chuối

Màng sợi chuối có độ bền kéo từ 2,23-2,66 MPa và độ hấp thụ nước đạt 14,62%. Những chỉ số này cho thấy khả năng sử dụng của sản phẩm trong thực tế.

4.2. Ứng dụng trong ngành y tế và môi trường

Khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi chuối có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành y tế, giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của khẩu trang sinh học

Khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi chuối không chỉ là một giải pháp bền vững cho vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm thân thiện với môi trường, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

5.1. Tương lai của khẩu trang phân hủy sinh học

Với sự phát triển của công nghệ, khẩu trang phân hủy sinh học có thể trở thành lựa chọn hàng đầu trong việc bảo vệ sức khỏe và môi trường.

5.2. Khuyến khích nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới

Cần khuyến khích các nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới từ nguyên liệu tự nhiên, nhằm tạo ra những giải pháp bền vững cho vấn đề ô nhiễm môi trường.