Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng phương pháp ép nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN TỪ RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT GVHD: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS TRẦN THANH TÂM SVTH: BÙI NGỌC TIẾN SKL009185 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN TỪ RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT SVTH: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS TRẦN THANH TÂM BÙI NGỌC TIẾN MSSV: Khóa: 18130045 K18 GVHD: Tp Hồ Chí Minh, 25 tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN TỪ RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT SVTH: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS TRẦN THANH TÂM BÙI NGỌC TIẾN MSSV: Khóa: 18130045 K18 GVHD: Tp Hồ Chí Minh, 25 tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA - XÃ HỘI - CHỦ NGHĨA - VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng năm 2022 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS TRẦN THANH TÂM Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Đại học Tài Nguyên Môi Trường TPHCM Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến MSSV: 18130045 Tên đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vách ngăn từ rác thải trang y tế phương pháp ép nhiệt” Nội dung khóa luận: • Tổng quan tài liệu liên quan tới đề tài nghiên cứu • Nghiên cứu quy trình chế tạo ngăn từ rác thải trang y tế • Khảo sát ảnh hưởng thông số kỹ thuật như: nhiệt độ, thời gian ép đến hình thái tính chất RPP từ rác thải trang y tế • Đánh giá tính chất RPP kính hiển vi điện tử quét (SEM), tính, phân tích nhiệt, số chảy (MFI), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, độ truyền qua, khả chống thấm nước Các sản phẩm dự kiến: Tấm RPP (mô hình vách ngăn) từ rác thải trang y tế Ngày giao đồ án: 25/02/2022 Ngày nộp đồ án: Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt  TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến MSSV: 18130045 Ngành: Công Nghệ Vật Liệu Tên đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vách ngăn từ rác thải trang y tế phương pháp ép nhiệt” Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS TRẦN THANH TÂM Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, Đại Học Tài ngun Mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, Thành phố Thủ Đức 263 Lê Văn Sĩ, phường 1, quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Điểm:……………………….(Bằng chữ:………………… ……………………) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến MSSV: 18130045 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo vách ngăn từ rác thải trang y tế phương pháp ép nhiệt Họ tên Giáo viên phản biện: Cơ quan công tác GV phản biện: Địa chỉ: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Kiến nghị câu hỏi: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Điểm:……………………….(Bằng chữ:………………… ……………………) Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu cá nhân Với hướng dẫn TS Nguyễn Vũ Việt Linh TS Trần Thanh Tâm Chúng xin cam đoan số liệu cơng trình chúng tơi thực xin hồn toàn chịu trách nhiệm Các số liệu kết luận văn tốt nghiệp thuộc quyền sở hữu giảng viên hướng dẫn Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng năm 2022 Sinh viên thực Bùi Ngọc Tiến iv LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, quý thầy cô môn Công nghệ vật liệu hết lòng truyền đạt kiến thức quý báu để tơi có tảng kiến thức hơm nay, giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp ứng dụng thực tế sau Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Vũ Việt Linh giảng viên Đại học Sư phạm kỹ thuật TP HCM Giảng viên hướng dẫn TS Trần Thanh Tâm giảng viên Đại học Tài ngun mơi trường TP Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn truyền đạt cho kinh nghiệm, kỹ kiến thức quan trọng Thầy cô hỗ trợ cho vật chất lẫn tinh thần suốt trình thực khóa luận Xin chân thành cảm ơn mơn Công nghệ Vật Liệu – Khoa Khoa học ứng dụng hỗ trợ trang thiết bị, sở vật chất tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin cảm ơn gia đình, người thân tạo điều kiện tốt để giúp đỡ động viên tơi suốt q trình học tập rèn luyện năm học thực đề tài, chỗ dựa tinh thần vật chất lớn để thân tơi hồn thành đề tài học tập suốt bốn năm qua Cảm ơn toàn thể bạn bè lớp 181300 đồng hành giúp đỡ bốn năm học qua, đặc biệt gửi lời cảm ơn đến nhóm bạn thân bên cạnh, động viên hỗ trợ tơi lúc khó khăn suốt q trình học tập Trong q trình thực khóa luận, trau dồi học hỏi kiến thức kinh nghiệm, nhiên tránh thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận đóng góp ý kiến Quý thầy, cô bạn để nâng cao kiến thức, phục vụ cho q trình học tập cơng tác sau Tơi xin chân thành cảm ơn! Xin kính chúc Quý thầy cô bạn điều tốt đẹp! v TĨM TẮT KHĨA LUẬN Tình hình sử dụng trang y tế dùng lần thành phần vải không dệt từ nhựa PP, Việt Nam giới kể từ đại dịch đến tăng cao lên đến hàng tỷ ngày tồn giới Tuy nhiên, chưa có quy định hay biện pháp cụ thể xử lý rác nên chúng bị thải vào thiên nhiên gây ô nhiễm vi nhựa phân rã kích thước micromet đến nanomet trang y tế dùng lần Chính vậy, nghiên cứu tái chế trang qua sử dụng tiến hành để hạn chế ô nhiễm môi trường, tạo kinh tế tuần hoàn cho trang y tế Đề tài “Nghiên cứu chế tạo vách ngăn từ rác thải trang y tế phương pháp ép nhiệt” gồm phần - Phần 1: Khảo sát nguyên liệu nhiệt độ ép, thời gian ép trang Đánh giá thành phần cấu trúc nguyên liệu, số chảy khoảng nhiệt độ chuyển hóa vật liệu - Phần 2: Chế tạo ép trang tái chế phương pháp ép nhiệt với thông số nhiệt: 165 °C, 170 °C, 175 °C khoảng thời gian lưu nhiệt: 10 phút, 15 phút, 20 phút 25 phút Sau so sánh kết tính mẫu: Độ bền kéo, độ biến dạng Young’s Modulus Đánh giá khả tạo hình, độ truyền quang ép, khả kháng nước kháng hóa chất ép Từ kết nghiên cứu thu được: ép trang tái chế có khả kháng nước, kháng acid bazo Tấm ép thông số 170 °C – 15 phút có tính tốt nhất: độ bền kéo 32,949 ± 3,14 MPa, độ giãn dài điểm đứt 5,23 ± 0,65%, Young’s Modulus 1991,1 ± 59,63 MPa vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN .v TÓM TẮT KHÓA LUẬN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH ẢNH xii PHẦN MỞ ĐẦU .xv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .1 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Nguồn nguyên liệu .1 1.1.2 Xu hướng kinh tế tuần hoàn hướng giải .2 1.1.3 Một số nghiên cứu tái chế trang y tế dùng lần 1.2 Thành phần hóa học, tính chất 1.2.1 Thành phần cấu tạo trang y tế 1.2.2 Vải không dệt Polypropylene 1.3 Tổng quan nhựa Polypropylene 12 1.3.1 Lịch sử nguồn gốc nhựa Polypropylene 12 1.3.2 Nhựa Polypropylene 13 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ NGHIÊN CỨU .17 2.1 Nguyên liệu, hóa chất thiết bị 17 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 17 2.1.2 Dung cụ thiết bị 18 2.2 Quy trình thực 21 2.2.1 Quy trình xử lý chuẩn bị nguyên liệu 21 2.2.2 Quy trình ép nhiệt 22 2.3 Phương pháp đánh giá, phân tích tính chất RPP-Xanh 24 2.3.1 Chỉ số chảy nhựa 24 vii Hình 3.24 Biểu đồ UV-Vis mẫu trang tái chế vùng bước sóng 200 – 300 nm Hình 3.25 Biểu đồ UV-Vis mẫu trang tái chế vùng bước sóng 200 – 800 nm Ở bước sóng xét vào vùng tử ngoại xa thấy trang tái chế có khả hấp thụ cao với tia tử ngoại làm giảm độ truyền qua tia Còn vùng lại từ 210 – 800 nm đỉnh hấp thụ khơng dao động nhiều độ hấp thụ giảm dần phía 800 nm Vùng ánh sáng nhìn thấy vùng từ 380-760 nm, trang tái chế có hấp thụ khơng cao so với vùng tử ngoại Khẩu trang tái 55 chế thể cho ánh sáng nhìn thấy truyền qua khơng cao Theo nghiên cứu trước vùng hấp thụ nhựa PP dạng màng có độ hấp thụ cao vùng bước sóng 250-300 nm [21] Được xem là hấp thụ cao vùng tử ngoại xa Vì RPP-Xanh từ trang tái chế ứng dụng để che chắn hạn chế nhìn tốt, phù hợp để ứng dụng làm vách ngăn 3.3.6 Đánh giá góc tiếp xúc Góc tiếp xúc PP nguyên sinh dạng sợi dao động từ 100° - 110° chí từ 147° - 151° sợi PP đùn nóng chảy kích thước nanomet hay micromet [22][18] Kết hình ảnh góc tiếp xúc bề mặt mẫu có giá trị 96° – 108° Sự dao động kết góc tiếp xúc với nước phụ thuộc vào hình thái bề mặt RPP-Xanh độ nhẵn bóng, phẳng Bề mặt đánh giá Mục 3.3.4 có số vân xước nên ảnh hưởng kết đo góc tiếp xúc, ngẫu nhiên điểm nhỏ giọt nước ngẫu nhiên mặt Hình 3.26 Ảnh chụp góc tiếp xúc RPP-Xanh Góc tiếp θ > 90°, Hình 3.26 cho thấy mẫu RPP-Xanh từ trang tái chế giữ nguyên chất tính kỵ nước (cịn gọi hydrophobic) Nhựa PP với cơng thức cấu tạo (H2C=CH–CH3)n có chất poly hydrocacbon cấu tạo từ liên kết C–C C–H nên khơng phân cực, nước cất phân cực Vậy sức căng bề mặt nước lớn so với RPP-Xanh nước cất giảm thiểu tiếp xúc với bề mặt mẫu hình thành góc tù so với bề mặt tiếp xúc RPP-Xanh 56 Vậy, tái chế trang y tế có thành phần nhựa PP có cấu trúc dạng sợi khơng dệt (non-woven fabric PP) gia công thành dạng tác động nén ép nhiệt độ nóng chảy giữ nguyên khả kỵ nước Kết luận rằng, RPP dạng kháng nước, kháng ẩm tốt, khả thấm ướt; nước bị giữ lại bề mặt RPP dạng hình cầu, dễ dàng trơi mà thâm nhập vào cấu trúc sản phẩm để làm hư hại sản phẩm 3.3.8 Đánh giá kháng hóa học Nhựa PP với cấu trúc CH2=CH–CH3 vật liệu thuộc họ Polyolefin có nhiều ưu điểm, có khả kháng dung mơi, kiềm hóa chất cao khẳng định qua nhiều nguyên cứu Khả chống axit đặc loãng tuyệt vời, Alcohols bazơ, khả chống chịu tốt với Andehit, Este, Hydrocacbon béo, Xeton giới hạn khả chống lại Hydrocacbon thơm Halogen hóa tác nhân oxy hóa [11] Vì kết Bảng 3.6 cho thấy khơng có thay đổi khối lượng mẫu trước sau ngâm hóa chất Hình 3.27 Ảnh mẫu RPP-Xanh trước sau ngâm hóa chất 168 Có nghĩa phần trăm khối lượng giảm mẫu %Mg theo tiêu chuẩn D543, RPP-Xanh không bị ảnh hưởng, không bị hư hại khối lượng NaOH NaCl 10% Hình dạng mẫu không thay đổi trước sau thời gian ngâm hóa chất (Hình 3.27) Mục tiêu đề tài hướng đến chế tạo vách ngăn Mà vách ngăn thường tiếp xúc nhiều với độ ẩm mồ hôi người Trong mồ hôi đến 98 – 99% nước, 0,5% hợp chất hữu cơ, 0,5% muối NaCl Kết kỵ nước tốt từ góc tiếp xúc đến khả kháng bazo NaOH muối 57 NaCl, kết luận RPP-Xanh tái chế từ trang y tế qua sử dụng kháng ẩm kháng hóa chất tốt, giữ tính chất nhựa PP nguyên sinh Bảng 3.6 Khối lượng mẫu thử kháng hóa học sau 24 168 Hóa chất NaOH 10% NaCl 10% Thời gian 1,717 g 1,761g 24 1,717 g 1,761g 168 1,717 g 1,761g 3.3.9 Tấm RPP-Trắng từ trang thải nhà máy Tấm ép trang y tế tái chế trắng từ nguyên liệu trang y tế dùng lần – trang thải (do sản phẩm lỗi không đạt yêu cầu nhà máy) có màu trắng từ nhà máy sản xuất trang y tế Giống trang y tế xanh, trang y tế trắng thải từ nhà máy sản xuất từ nhựa PP thành sợi vải khơng dệt, hình thái sợi, kích thước sợi đặc điểm đặc trưng giống Nguyên liệu chọn để tạo RPP-Trắng so sánh thêm với mẫu RPP-Xanh từ trang y tế qua sử dụng để mở rộng khả ứng dụng tăng nguồn nguyên liệu Tấm RPP-Xanh từ trang qua sử dụng có thơng số tạo mẫu tốt 170 °C – 15 phút, nên chọn lấy nhiệt độ 170 °C để chế tạo khảo sát với thời 15 – 20 – 25 phút ➢ Ngoại quan ép RRP-Trắng giống với RPP-Xanh đặc trưng có vân bề mặt đường chảy vật liệu (Hình 3.26) Tấm RPP-Trắng nhẵn bóng, mịn phẳng giống RPP-Xanh (Hình 3.18) Hình 3.28 Ảnh chụp RPP-Trắng 58 Hình 3.29 Ảnh chụp mặt phẳng dọc RPP ➢ Độ dày Độ dày RPP-Trắng đồng qua thời gian ép khác nhau, từ 2,004 – 2,01 mm Độ dày tương đồng với độ dày khuôn RPP-Xanh 170 °C 3.3.9.1 Cơ tính mẫu RPP-Trắng Bảng 3.7 Kết tính trung bình mẫu RPP-Trắng trang thải từ nhà máy Độ giãn dài Độ bền kéo Young’s Modulus Tên mẫu điểm đứt (MPa) (MPa) (%) MT170-10 27,76 ± 1,43 2,98 ± 0,38 2046,8 ± 159,4 MT170-15 32,84 ± 3,97 3,97 ± 0,88 2091,3 ± 107,7 MT170-20 30,4 ± 2,02 2,66 ± 0,4 1966,5 ± 70,7 MT170-25 26,73 ± 1,58 1,58 ± 0,33 1731,5 ± 136,65 ➢ Độ biến dạng Kết tính Bảng 3.7 Hình 3.30, độ biến dạng giãn dài mẫu RPP-Trắng thấp, từ 1,58 – % Hình dạng đường Stress-Strain mẫu tương đối dốc, thẳng điểm đứt sau giá trị độ bền kéo cao nhất, RPP-Trắng cứng Khả biến dạng dẻo thấp RPP-Xanh ➢ Young’s Modulus độ bền kéo Kết Young’s Modulus độ bền kéo mẫu RPP-Xanh RPP-Trắng 170 oC 59 Hình 3.30 Đồ thị Stress-Strain RPP-Trắng thời gian gia công ép khác Hình 3.31 Đồ thị (a) Young’s Modulus, đồ thị (b) Độ bền kéo RPP-Trắng RPP-Xanh theo thời gian Young’s Modulus RPP-Trắng khoảng 1731 – 2091 MPa, mẫu RPPTrắng 170 oC – 15 phút có giá trị Young’s Modulus cao 2091 MPa thấp 20 phút 1731 MPa Kết khoảng nhựa PP nguyên sinh cao RPP-Xanh thống số chế tạo, khoảng 100MPa (Hình 3.31a) Chứng tỏ khả chống ứng suất biến dạng loại ép gần tương đương nhau, mẫu RPP- trắng cứng 60 Độ bền kéo RPP-Trắng thể qua Hình 3.31 (b),từ 27 – 32,78 MPa Mẫu RPP-Trắng 170 oC 15 phút có độ bền kéo cao 32,78 MPa, gần với mẫu RPP- Xanh 32,95 MPa thông số chế tạo Vậy trang y tế thải từ nhà máy thông số chế tạo 170 °C – 15 phút tốt giá trị tính tốt gần tương đương với trang y tế qua sử dụng thực tái chế thành ép phương pháp ép nhiệt 3.4 Đánh giá khả ứng dụng 3.4.1 Khối lượng nguyên liệu Bằng phương pháp ép nhiệt để tái chế vụn trang thành dạng ép sản phẩm RPP chế tạo 170 °C – 15 phút có thơng số tốt nhất, điền đầy khn Vì mẫu chọn để tính tốn khối lượng ngun liệu để chế tạo sản phẩm ứng dụng Trên thị trường, vách ngăn có kích thước phổ biến 1220 x 1830 x 12 (mm) 1220 x 1830 x 18 (mm), nên chọn kích thước tính lượng nguyên liệu ép Bảng 3.8 Khối lượng nguyên liệu Khối lượng Số lượng Kích thước khn trang sử dụng Hình dạng (mm) (g) (chiếc) 150 x 150 x 40 22 ± Tấm phẳng 1220 x 1830 x 12 23814,4 13098 ± 1684 Tấm phẳng 1220 x 1830 x 18 35721,6 19647 ± 2526 Tấm phẳng Trong nghiên cứu, lượng nguyên liệu trang để ép sản phẩm RPP 50g cần nguyên liệu sau xử lý 30 ± trang qua sử dụng, tức lượng vải không dệt lọc từ trang Khối lượng RPP chuẩn 40g với kích thước khn ép nhiệt nguyên cứu 150 x 150 x (mm), tương đương cần 22 ± trang Tính khối lượng riêng trung bình ngun liệu 0,889 g/cm3 theo công thức: MPP = VK x DPP Với MPP : Khối lượng vật liệu PP – 40g VK : Thể tích lịng khn ép thể tích ép điền đầy khn - 45 cm3 DPP : Khối lượng riêng vật liệu PP  DPP = 0,889 g/ cm3 61 Từ công thức trên, tính khối lượng tương đương ép RPP tạo phương pháp ép nhiệt với kích 1220 x 1830 x 12 (mm) 1220 x 1830 x 18 (mm) gần 24 Kg 35 Kg với số lượng trang cần sử dụng 13098 ± 1684 (chiếc) 19647 ± 2526 (chiếc) Bảng 3.5 Khối lượng nhẹ nguyên liệu gốc từ nhựa nên có khối lượng riêng thấp hơn, nhẹ nhiều so với loại vách ngăn khác loại vách ngăn composite, vách ngăn gỗ, kính Ví dụ, trọng lượng vách ngăn compact theo tiêu chuẩn nhà sản xuất có hai khổ sử dụng phổ biến thị trường nay: Tấm compact hpl kích thước 1220 x 1830 x 12mm nặng 40,5 kg 1530 x 1830 x 12mm nặng 50,5 kg Hơn nữa, giá thành sản phẩm vách ngăn phổ biên có giá thành cao Ví dụ: ngăn vách từ chất liệu thạch cao khoảng 220.000 VNĐ/ m2, vách gỗ tự nhiên có giá từ 900.000 VNĐ - 3.800.000VNĐ/ m2 tùy loại gỗ… Còn vách ngăn từ rác thải trang y tế giảm giá thành nhiều 3.4.2 Độ cứng RPP Nhựa PP loại nhựa thông dụng nay, nên đặc tính loại nhựa nghiên cứu đánh giá nhiều Độ cứng nhựa PP nguyên sinh kiểm tra, giá trị độ cứng khoảng 70 – 80 N/mm2 (Polypropylene Copolymer) lớn khoảng 70 – 83 (Polypropylene Homopolymer) bảng “General Shore D Hardness Values” [23] Kết Bảng 3.9 cho thấy ép tái trang chế trang thải từ nhà máy có độ cứng tương đối cao nằm khoảng độ cứng nhựa PP nguyên sinh Giá trị độ cứng RPP-Xanh RPP-Trắng khoảng 75 N/mm2, nằm khoảng giá trị biểu thị vật liệu nhựa cứng: 75 - 90 N/mm2 thang đo độ cứng Durometer xác định Albert Ferdinand Shore, người phát triển thiết bị đo độ cứng vào năm 1920 (Hình 3.32) Bảng 3.9 Kết độ cứng Shore kiểu D RPP (N/mm2) Vị trí Trung Tấm RPP bình RPP-Xanh 74 75 73 75 77 74,8 ± 1,48 RPP-Trắng 75 74 75 77 75 75,2 ± 1,1 62 Hình 3.32 Biểu đồ độ cứng Durometer Shore thông dụng [24] Vậy kết phương pháp độ cứng Shore cho thấy ép từ trang phương pháp ép nhiệt tái chế thành dạng giữ chất động cứng cao Đồng thời thể được chất nhựa nhiệt dẻo nhựa PP nguyên sinh Kết luận, RPP có khả chống biến dạng dẻo cục với ngoại lực tác dụng lên ép tốt lên đến tương đương 7,648 Kgf/mm2, tức milimet vng ép dày mm chịu lên đến Kg lực tác dụng mà không bị biến dạng Đáp ứng tốt khả ứng dụng, khả gia công vật lý không ảnh hưởng đến chất lượng ép 3.4.3 Khả ứng dụng - Lượng rác thải từ trang y tế từ trước đến sau đại dịch COVID19 lên đến hàng tỷ chiếc, tương đương hàng triệu Đây khổng lồ tiếp tục tăng dần theo ngày phút giới có Việt Nam dẫn Mục 1.1 Là nguồn nguyên liệu lớn cho quy trình tái chế thành phương pháp ép nhiệt này, góp phần giảm thiểu rác thải nguy hại đồng thời tạo nên sản phẩm giá trị ứng dụng - Tấm ép từ rác trang y tế có nhiều ưu điểm đánh giá 63 + Thứ độ bền lý tốt: độ cứng cao, độ bền kéo cao, khả chống ứng suất biến dạng cao Nhiệt độ ứng dụng ép chịu lên đến 100 °C + Thứ hai khả ẩm, chống thấm nước kháng hóa học tốt, chịu chất tẩy rửa Độ truyền quang kém, khơng thể nhìn xuyên qua RPP + Thứ ba khối lượng nhẹ, dễ dàng gia cơng, độ co ngót sản phẩm thấp với hệ số co rút – 3% Tấm RRP sau ép nhiệt có khả định hình tốt, khơng bị biến dạng hay cong vênh Tất tính chất ưu việt có từ ngun liệu gốc nhựa PP Cấu trúc Polypropylene có nhiều tính chất đặc biệt tính chất điện dung dịch tồn nhánh bên bao gồm nhóm Metyl (CH3) tạo thành, giúp cải thiện tính chất học khả chịu nhiệt Kết luận nhựa tái chế RPP phương pháp ép nhiệt ứng dụng tốt, tạo xu hướng sản xuất tuần hoàn giảm thiểu rác thải bảo vệ môi trường 64 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Tấm ép RRP từ rác thải trang gia công nhiệt độ 170 °C, thời gian 15 phút không làm thay đổi cấu trúc PP Vì vậy, gia công mẫu khoảng nhiệt độ thời gian thấp làm phá hủy cấu trúc hóa học vật liệu Ở nhiệt độ 165oC, mật độ sợi phân bố dày đặc vật liệu chưa nóng chảy hồn tồn bề mặt lẫn bên Đây nguyên nhân làm cho tính mẫu có độ lệch chuẩn tương đối lớn Ở nhiệt độ 175 °C, mẫu RPP chảy hoàn toàn khơng cịn sợi bị giịn tính RPP không cao Kết FTIR thể sản phẩm RPP có thành phần hóa học Polypropylene Mẫu M170-15 có tính phù hợp với ứng dụng: độ bền kéo 32,949 ± 3,14 MPa, độ giãn dài điểm đứt 5,23 ± 0,65%, Young’s Modulus 1991,1 ± 59,63 MPa Sản phẩm có độ kháng nước cao thể qua góc tiếp xúc từ Hình 3.26 Cùng ưu điểm nhiệt độ chảy tương đối, số chảy tương đối cao (MFI: 20,75g/10phút), giữ khả ưu việt nhựa PP nguyên sinh kháng hóa chất… Các thơng số nằm phạm vi ứng dụng nhựa PP tái chế Cơ tính có giá trị gần với nhựa ngun sinh mở nhiều ứng dụng cho sản phẩm nhựa tái chế Các nước khu vực Châu Âu có nhiều nghiên cứu tái chế từ rác thải trang y tế Tuy nhiên Việt Nam chưa có nghiên cứu tái chế nhựa từ trang KTYT- 1L mà dừng lại việc xử lý chôn lấp, thiêu đốt hay vứt chung với loại rác thải khác Nghiên cứu chế tạo nhựa có thơng số phù hợp ứng dụng, mang lại lợi nhuận, giải vấn đề rác thải trang vứt bừa bãi tình hình Việc sản xuất sản phẩm tái chế làm từ trang qua sử dụng góp phần mở số ứng dụng tiềm thị trường Việt Nam Qua việc loại bỏ rác thải ngành cơng nghiệp nhựa nói chung sản xuất trang nói riêng Góp phần gia tăng giá trị doanh nghiệp, giảm khai thác tài nguyên, giảm chi phí xử lý chất thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường 4.2 KIẾN NGHỊ Tuy nhiên, Việt Nam gặp số khó khăn vấn đề thu gom phân loại rác thải từ trang KTYT-1L Đề xuất: Đối với hộ gia đình: - Cần tổ chức chiến dịch tuyên truyền, vận động việc thu gom trang KTYT-1L tác hại xả thải không cách 65 - Sử dụng cơng nghệ 4.0, tạo App/ Website đặc thù cho việc thu gom liên kết với App có sẵn như: Zalo pay, ví điện tử Momo, Grab Các App tích hợp với việc quy đổi điểm , quà tặng, nhằm tạo hứng thú cho người thu gom - Đặt thêm trạm thu gom có vị trí hiển thị cụ thể ứng dụng 4.0 Mở rộng quy mô xã hội: - Hiện nơi cơng cộng có thùng rác đặc thù cho loại rác rác thải vô cơ, hữu cơ, thủy tinh… loại rác thải có đặc thù cho việc xử lý khác Việc phân loại người hưởng ứng bỏ chúng nơi quy định - Đối với rác thải từ trang y tế dùng lần, chúng cần phân loại việc xử lý, khử khuẩn mang tính đặc thù riêng giai đoạn dịch bệnh phức tạp Thiết kế thùng rác, điểm thi gom rác có thiết kế kết hợp với hệ thống khử khuẩn cần thiết 66 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] TÀI LIỆU THAM KHẢO P Pagliano and H S Kafil, “Protection and disinfection policies,” Le Inferziono Med., vol 2, no April, pp 185–191, 2020 R Geyer, J R Jambeck, and K L Law, “Production, use, and fate of all plastics ever made,” Sci Adv., vol 3, no 7, pp 25–29, 2017, doi: 10.1126/sciadv.1700782 M W Ryberg, A Laurent, and M Hauschild, “Mapping of global plastics value chain,” p 96, 2018, [Online] Available: https://gefmarineplastics.org/files/2018 Mapping of global plastics value chain and hotspots - final version r181023.pdf E G Xu and Z J Ren, “Preventing masks from becoming the next plastic problem,” Front Environ Sci Eng., vol 15, no 6, pp 6–8, 2021, doi: 10.1007/s11783-021-1413-7 “• Chart: Asians Still Most Likely to Wear Face Masks Due to COVID-19 | Statista.” [Online] Available: https://www.statista.com/chart/21452/share-ofpeople-wearing-face-masks-per-country-covid-19/ E G Shershneva, “Plastic Waste: Global Impact and Ways to Reduce Environmental Harm,” IOP Conf Ser Mater Sci Eng., vol 1079, no 6, p 062047, 2021, doi: 10.1088/1757-899x/1079/6/062047 M Idrees, A Akbar, A M Mohamed, D Fathi, and F Saeed, “Recycling of Waste Facial Masks as a Construction Material, a Step towards Sustainability,” Materials (Basel)., vol 15, no 5, pp 1–13, 2022, doi: 10.3390/ma15051810 R Maderuelo-Sanz, P Acedo-Fuentes, F J García-Cobos, F J SánchezDelgado, M I Mota-López, and J M Meneses-Rodríguez, “The recycling of surgical face masks as sound porous absorbers: Preliminary evaluation,” Sci Total Environ., vol 786, p 147461, 2021, doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.147461 K Selvaranjan, S Navaratnam, P Rajeev, and N Ravintherakumaran, “Environmental challenges induced by extensive use of face masks during COVID-19: A review and potential solutions,” Environ Challenges, vol 3, no November 2020, p 100039, 2021, doi: 10.1016/j.envc.2021.100039 A G Adeniyi, D V Onifade, J O Ighalo, and A S Adeoye, “A review of coir fiber reinforced polymer composites,” Compos Part B Eng., vol 176, no July, p 107305, 2019, doi: 10.1016/j.compositesb.2019.107305 N A Hasan, R D Heal, A Bashar, and M M Haque, “Face masks: protecting the wearer but neglecting the aquatic environment? - A perspective from Bangladesh,” Environ Challenges, vol 4, no April, p 100126, 2021, doi: 10.1016/j.envc.2021.100126 Hisham A Maddah, “Polypropylene as a Promising Plastic: A Review,” Am J Polym Sci., vol 6, no 1, pp 1–11, 2016, doi: 10.5923/j.ajps.20160601.01 Hisham A Maddah, “Polypropylene as a Promising Plastic: A Review,” Am J Polym Sci., 2016, doi: 10.5923/j.ajps.20160601.01 67 [14] M P McDonald and I M Ward, “The assignment of the infra-red absorption bands and the measurement of tacticity in polypropylene,” Polymer (Guildf)., vol 2, no C, pp 341–355, 1961, doi: 10.1016/0032-3861(61)90037-4 [15] R Vijayvargiya, A K S Bhadoria, and A K Nema, “Development of Iron Based Multifunctional Additive & Performance Evaluation of Biodegradation with Polypropylene ( Part-II ),” vol 2, no 9, pp 268–274, 2013 [16] S S Siwal et al., “Key ingredients and recycling strategy of personal protective equipment (PPE): Towards sustainable solution for the COVID-19 like pandemics,” J Environ Chem Eng., vol 9, no 5, p 106284, 2021, doi: 10.1016/j.jece.2021.106284 [17] A J Hadi, G F Najmuldeen, and K Bin Yusoh, “Dissolution/reprecipitation technique for waste polyolefin recycling using new pure and blend organic solvents,” J Polym Eng., vol 33, no 5, pp 471–481, 2013, doi: 10.1515/polyeng-2013-0027 [18] D Cho, H Zhou, Y Cho, D Audus, and Y L Joo, “Structural properties and superhydrophobicity of electrospun polypropylene fibers from solution and melt,” Polymer (Guildf)., vol 51, no 25, pp 6005–6012, 2010, doi: 10.1016/j.polymer.2010.10.028 [19] A J Hadi, G F Najmuldeen, and I Ahmed, “Reciklaža otpadne plastike na bazi poliolefina tehnikom rastvaranja i precipitacije,” Chem Ind Chem Eng Q., vol 20, no 2, pp 163–170, 2014, doi: 10.2298/CICEQ120526119H [20] N Renouard, J Mérotte, A Kervoëlen, K Behlouli, C Baley, and A Bourmaud, “Exploring two innovative recycling ways for poly-(propylene)flax non wovens wastes,” Polym Degrad Stab., vol 142, pp 89–101, 2017, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2017.05.031 [21] J Ahmad, K Bazaka, M Oelgemöller, and M V Jacob, “Wetting, solubility and chemical characteristics of plasma-polymerized 1-isopropyl-4-methyl1,4-cyclohexadiene thin films,” Coatings, vol 4, no 3, pp 527–552, 2014, doi: 10.3390/coatings4030527 [22] R Nayak, I L Kyratzis, Y B Truong, R Padhye, and L Arnold, “Structural and mechanical properties of polypropylene nanofibres fabricated by meltblowing,” J Text Inst., vol 106, no 6, pp 629–640, 2015, doi: 10.1080/00405000.2014.933512 [23] “Petrochina Lanzhou Petrochemical company Product quality inspection sheet,” p 9345 [24] B Kuriakose, S K Chakraborty, and S K De, “Scanning electron microscopy studies on tensile failure of thermoplastic elastomers from polypropylene-natural rubber blends,” Mater Chem Phys., vol 12, no 2, pp 157–170, 1985, doi: 10.1016/0254-0584(85)90053-7 68 S K L 0