Một trong những rác thải gây ô nhiễm lớn nhất là của nhà máy sản xuất giấy và bột giấy, công nghiệp giấy sử dụng một lượng lớn tài nguyên nước sản xuất một tấn giấy cần 200-300 m3 nước đ
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA-NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC PBL2: DỰ ÁN NGHIÊN CỨU, GIA CÔNG TẠO COMPOUND POLYPROPYLENE & SỢI CELLULOSE TỪ GIẤY BÁO CŨ GVHD: TS PHẠM NGỌC TÙNG SVTH: HUỲNH LỆ HẰNG 20KTHH1 NGUYỄN VĂN HOÀI 20KTHH1 VÕ THỊ MỸ THAO 20KTHH1 NGUYỄN THỊ NGUYỆT ÁNH 20KTHH2 NGÔ THỊ THANH THẢO NHÓM: 20.50B Đà Nẵng, 09/2023 20KTHH2 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ POLYPROPYLENE 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Tính chất nhựa Polypropylene 10 1.3 Tổng hợp nhựa Polypropylene 12 1.4 Ưu nhược điểm nhựa PP 13 1.4.1 Ưu điểm 13 1.4.2 Nhược điểm 13 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ GIẤY BÁO CŨ 14 2.1 Định nghĩa 14 2.2 Thành phần hóa học giấy báo cũ [1] 14 2.2.1 Cellulose (giấy) 14 2.2.2 Lignin [2] 14 2.2.3 Hemicellulose 15 2.2.4 Chất kết dính [3] 15 2.2.5 Mực in chất màu 15 2.2.6 Hồ 16 2.2.7 Phụ gia [3] 16 2.3 Những đặc tính giấy báo [4] 17 2.3.1 Độ dày 17 2.3.2 Định lượng 17 2.3.3 Màu sắc 17 2.3.4 Cấu trúc sợi 18 2.3.5 Độ đục 18 2.3.6 Độ nhẵn 18 2.3.7 Thấm nước 19 2.3.8 Độ bền mài mòn 19 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ GIẤY BÁO CŨ 20 3.1 Trích xuất cellulose từ giấy báo cũ 20 3.1.1 Phương pháp học 20 3.2 Xác định đơn pha chế 21 3.2.1 Tính chất cellulose PP 21 3.2.2 Xác định đơn pha chế 22 3.3 Phương pháp tạo compound 24 3.3.1 Thu thập chuẩn bị nguyên liệu: 25 3.3.2 Xử lý Cellulose 25 3.3.3 Trộn Cellulose PP 25 3.3.4 Ép đùn 25 3.3.5 Tạo hình làm mát 25 3.3.6 Kiểm tra chất lượng đánh giá 26 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM 27 4.1 Nguyên liệu 27 4.2 Quy trình thực nghiệm 27 4.2.1 Thu thập chuẩn bị nguyên liệu 27 4.2.2 Xử lí bã cà phê 27 4.2.3 Trộn bã cà phê nhựa PP 28 4.2.4 Ép đùn 28 4.3 Kết thảo luận 32 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Thông số kỹ thuật Polypropylene 12 Bảng Tính chất học PP nguyên chất loại composite PP/CF khác nhau…………………………………………….……………………………………….23 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cơng thức phân tử Polypropylene Hình 1.2 Isotactic Polypropylene 10 Hình 1.3 Syndiotactic Polypropylene 10 Hình 1.4 Atatic Polypropylene 10 Hình 1.5 Phản ứng trùng hợp Polypropylene 12 Hình Cơng thức cấu tạo Cellulose[5]………………………………………… 21 Hình 3.2 Độ bền kéo Modul đàn hồi 24 Hình 3.3 Độ bền uốn Modul uốn 24 Hình Cân nhựa PP…………………………………………………………………27 Hình Cân bã cà phê 27 Hình Trộn bã cà phê với nhựa PP 28 Hình 4 Máy đùn trục vít đơi 29 Hình Màn hình cài đặt nhiệt độ đùn 30 Hình Thành phẩm 30 Hình Máy cắt 31 Hình Thành phẩm sau cắt 31 Hình Màn hình hiển thị kết cài đặt để tắt máy 32 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, ô nhiễm rác thải vấn đề nan giải toàn cầu Trên giới, năm có 300 triệu rác thải mơi trường, lượng rác thải đủ bao quanh vòng Trái Đất Một rác thải gây ô nhiễm lớn nhà máy sản xuất giấy bột giấy, công nghiệp giấy sử dụng lượng lớn tài nguyên nước (sản xuất giấy cần 200-300 m3 nước) đồng thời thải lượng lớn chất thải vào nguồn nước, đặc biệt nhà máy khơng có khu vực xử lý thu hồi hóa chất, nguồn nước bị ô nhiễm làm cho nước ngày khan Chính vậy, việc khuyến khích sử dụng sản phẩm tái chế sản phẩm thân thiện với môi trường đề cao Một giải pháp đặt để giảm thiểu lượng chất thải sử dụng nguồn nguyên liệu giấy sử dụng để tái chế sử dụng lại Mặc khác, nhựa Polypropylene loại polyolefin thân thiện với môi trường khả tái chế điều kiện gia cơng thích hợp với loại sợi tự nhiên < 200℃ Ở nhiệt độ phịng có độ bền học cao độ bền xé, độ bền kéo đứt, tính cứng chế tạo thành loại sợi có tính chống thấm khí oxy, nước, dầu mỡ, Tuy nhiên nhựa Polypropylene nguyên chất giá thành cao nên tạo compound với nguyên liệu rẻ tiền trấu, bã cà phê, giấy báo cũ… nhằm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Để cải thiện vấn đề môi trường nên đề tài nghiên cứu chế tạo vật liệu compound từ Polypropylene Cellulose ứng dụng vào thực tế, hạn chế ô nhiễm môi trường tạo sản phẩm có giá trị kinh tế Thơng qua việc tìm hiểu, tổng hợp phân tích hàm lượng giấy lượng nhựa Polypropylene từ cân chỉnh hàm lượng bột giấy nhựa để xác định đơn pha chế thích hợp, tạo sản phẩm theo yêu cầu thị hiếu người tiêu dùng mà đảm bảo tính lý tốt, giá thành phù hợp Qua q trình tìm hiểu tài liệu cịn nhiều thiếu sót, kiến thức cịn hạn chế thời gian ngắn hạn nên chúng em mong nhận lời góp ý thầy bạn để hoàn thiện Đồng thời chúng em chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS.Phạm Ngọc Tùng tận tình hướng dẫn tạo điều kiện hỗ trợ chúng em suốt trình thực nghiên cứu Chúng em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Đà Nẵng, ngày …., tháng …., năm 2023 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ POLYPROPYLENE 1.1 Giới thiệu chung Polypropylene (PP) loại nhựa nhiệt dẻo tạo cách trùng hợp phân tử Propylene (các đơn vị monomer) thành mạch polymer dài Polypropylene sản xuất phương pháp hóa học ứng dụng rộng rãi tất ngành Vào đầu kỷ 21, Polypropylene loại nhựa nhiệt dẻo thông dụng sản xuất hàng chục triệu tấn/năm giới khơng thua PVC Polypropylene có tính chất cơ, nhiệt, lý tuyệt vời sử dụng nhiệt độ phịng Polypropylene tương đối cứng có điểm nóng chảy cao, khối lượng riêng thấp khả chống va đập tương đối tốt Polypropylene trùng hợp lần vào ngày 11 tháng năm1954 Giulio Natta, cơng thức phân tử (C3H6)n Hình 1.1 Cơng thức phân tử Polypropylene Polypropylene có cấu trúc tương tự Polyethylene Có nhiều điểm giống sản xuất PP PE sử dụng xúc tác Zeigler Trong hai trường hợp monomer sản xuất cách cracking sản phẩm dầu mỏ khí tự nhiên dầu nhẹ Khi kết thúc trình trùng hợp thu sản phẩm polymer isotactic, polymer atactic polymer syndiotactic Isotactic Polypropylene có nhóm -CH3 nằm phía mặt phẳng cấu hình đồng phân quang học, dạng tinh thể Có tính chất khơng tan heptane sơi có nhiệt độ điểm chảy khoảng 165˚C Hình 1.2 Isotactic Polypropylene Syndiotactic Polypropylene có nhóm -CH3 xếp luân phiên trật tự hai nửa mặt phẳng Hình 1.3 Syndiotactic Polypropylene Atactic Polypropylene có nhóm -CH3 xếp ngẫu nhiên khơng theo quy luật nào, vơ định hình kết dính tốt Hình 1.4 Atatic Polypropylene 1.2 Tính chất nhựa Polypropylene Mặc dù có nhiều điểm tương đồng tính chất với PE, song có mặt nhóm methyl luân phiên cacbon mạch PP làm thay đổi số tính chất polymer Thí dụ nhóm methyl tham gia vào đối xứng phân tử nên làm tăng nhiệt độ nóng 10