Xây dựng qui trình công nghệ chế tạo bao bì giấy kraft kị nước thân thiện môi trường nhằm thay thế bao bì nhựa không phân hủy sinh học

- Đã nghiên cứu chế tạo vi sợi xenlulozơ bằng 2 phương pháp khác nhau: Phương pháp nghiền cơ học, oxi hóa TEMPO sử dụng hệ oxi hóa TEMPO/NaBr/NaClO. Bằng phương pháp oxy hóa TEMPO, nano xenlulozo với đường kính 10-20 nm, chiều dài 40-60 nm được chế tạo. Vi sợi xenlulozo chế tạo bằng phương pháp cơ học có độ sạch cao, có thể chế tạo với số lượng lớn và có giá thành rẻ hơn so với phương pháp hóa học
- Đã nghiên cứu biến tính thành công vi sợi xenlulozơ với tác nhân silane APTMS và ODA để chuyển hóa tính chất ưa nước của vi sợi xenlulozơ thành tính chất kị nước của vi sợi xenlulozơ. Khi biến tính với APTMS, góc tiếp xúc giọt nước của màng phủ vi sợi xenlulozơ đạt 120º. Tương tự như vậy, khi biến tính với ODA, góc tiếp xúc giọt nước của màng phủ vi sợi xenlulozơ đạt 106º

- Đã nghiên cứu chế tạo thành công dung dịch màng phủ kị nước trên cơ sở vi sợi xenlulozơ sử dụng chất kết dính PVA và tinh bột cho giấy kraft. Khi sử dụng chất kết dính PVA ở hàm lượng 0.5%, hàm lượng xenlulozơ biến tính ODA là 0.15%, số lần nhúng 3 lần thì góc tiếp xúc đạt 102^o. Khi sử dụng chất kết dính là tinh bột thường ở hàm lượng 0.8%, hàm lượng xenlulozơ biến tính ODA là 1.2%, số lần nhúng là 3 lần thì góc tiếp xúc đạt 127º
- Đã đánh giá sơ bộ khả năng phân hủy sinh học của giấy kraft trong điều kiện ủ compost trong thời gian 6 tháng cho mất khối lượng từ 60-80%
- Sau khi phủ, giấy kraft có tính chất kị nước cao (> 90º), chỉ số độ bền xé tăng từ 7.58  lên 10.77 mNm²/g, độ giãn dài khi đứt tăng từ 1.72% lên 4.71%, độ bền kéo giảm nhẹ từ 25.4 Mpa xuống 21.07 Mpa.
- Đã xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) cho giấy kraft kị nước áp dụng cho loại giấy Kraft có định lượng giấy: 150 gram/m², Độ ẩm: 5-7%, Độ kị nước có góc tiếp xúc giọt nước > 90^o. Khả năng phân hủy sinh học: mất khối lượng 60-80% trong điều kiện ủ compost trong thời gian 6 tháng
- Sau khi đánh giá các kết quả nghiên cứu thu được, cho thấy chế tạo giấy kraft có tính kị nước trên cơ sở vi sợi xenlulozo biến tính có tiềm năng ứng dụng triển khai ở qui mô lớn hơn, phù hợp với công nghệ sản xuất giấy kraft hiện đang sử dụng. Đề nghị Viện Hàn lâm KHCN VN tiếp tục hỗ trợ nhóm đề tài tiếp tục hoàn thiện công nghệ, thử nghiệm sản xuất qui mô pilot.

-  Đã chế tạo được nano xenlulozơ bằng phương pháp oxi hóa TEMPO sử dụng hệ oxi hóa TEMPO/NaBr/NaClO từ bột giấy. Bằng phương pháp này, nano xenlulozo với đường kính 10-20 nm, chiều dài 40-60 nm được chế tạo.
- Đã biến tính thành công vi sợi xenlulozơ với tác nhân silane APTMS và ODA để chuyển hóa tính chất ưa nước của vi sợi xenlulozơ thành kị nước. Trên cơ sở vi sợi xenlulozơ biến tính đã chế tạo thành công dung dịch phủ kị nước, thân thiện môi trường sử dụng chất kết dính PVA hay tinh bột sắn cho giấy kraft. Giấy kraft sau khi phủ có góc tiếp xúc giọt nước đạt 127º đồng thời có khả năng phân hủy sinh học cao: mất khối lượng 60-80% trong điều kiện ủ compost trong thời gian 6 tháng. Sản phẩm của đề tài có tiềm năng ứng dụng thay thế bao bì nhựa không phân hủy sinh học, góp phần bảo vệ môi trường.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp: