SƯU TẦM 7 SẢN PHẨM PLASTIC ĐƯỢC ĐÁNH SỐ TỪ 1-7. TÌM HIỂU VỀ ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT, ƯU NHƯỢC ĐIỂM, VÀ CÁCH ỨNG XỬ PHÙ HỢP VỚI TỪNG LOẠI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Giảng viên hướng dẫn: TS Đào Thị Kim Thoa

Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên Nội dung

Thành phố Hồ Chí Minh – 2023

Mục lục

1 Loại số 1: Nhựa PET 1

2 Loại số 2: Nhựa HDPE 5

1 Loại số 1: Nhựa PET

Loại nhựa số 1 được biết đến với tên gọi PET (Polyethylene Terephthalate) Đây là một loại nhựa thermoplastic phổ biến được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chai và lọ đựng nước uống, đồ chơi, đồ dùng gia đình và nhiều sản phẩm tiêu dùng khác

- Độ Kéo Dài và Độ Co Giãn: PET có độ kéo dài tương đối cao và độ co giãn thấp, điều này làm cho nó chịu được lực căng tốt

- Kháng Hóa Chất: PET chống lại hầu hết các hóa chất, bao gồm acid và base, giúp bảo quản sản phẩm bên trong

2 Ưu điểm và nhược điểm

- Tính Chống UV: PET có khả năng chống tia UV, giúp bảo vệ sản phẩm bên trong khỏi tác động của ánh nắng mặt trời

- Ứng Dụng Rộng Rãi: PET được sử dụng trong sản xuất chai và lọ đựng nước uống, đồ chơi, quần áo, thức ăn đóng gói và nhiều sản phẩm tiêu dùng khác

- Giới Hạn Nhiệt Độ: PET có giới hạn về nhiệt độ, không thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu sức bền nhiệt độ cao

- Hạn Chế Trong Cấu Trúc: Dù PET là một vật liệu dẻo, nhưng nó cũng có hạn chế trong việc chịu lực tác động, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ bền cao

- Tác Động Đến Sức Khỏe: Dù PET thường được coi là an toàn khi sử dụng cho thực phẩm, nhưng có nguy cơ chất Antimony, một chất phụ gia thường được sử dụng trong quá trình sản xuất PET, có thể bị le vào nước uống khi chai PET tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc ánh nắng mặt trời

3 Cách ứng xử phù hợp với loại nhựa số 1: Nhựa PET

Cách ứng xử đúng với nhựa PET (Polyethylene Terephthalate) không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn giúp tận dụng tối đa tiềm năng tái chế của loại nhựa này Dưới đây là một số cách ứng xử phù hợp với nhựa PET:

- Tách Rác Đúng Cách: Đặt các sản phẩm PET vào thùng tái chế PET riêng biệt để thuận tiện cho việc tái chế Ủng hộ các chương trình tái chế nhựa PET tại cộng đồng bằng cách tham gia hoặc tìm hiểu về các điểm thu gom nhựa PET

- Giảm Sử Dụng Nhựa PET Một Lần (Single-Use Plastic) Sử Dụng Chai và Lọ Tái Chế Thay vì mua chai và lọ PET một lần, hãy sử dụng chai và lọ có thể tái chế và sử dụng lại nhiều lần

- Hạn Chế Tiếp Xúc Nhiệt Độ Cao Giữ xa nhiệt độ cao, tránh để chai và sản phẩm PET tiếp xúc với nhiệt độ cao, vì điều này có thể gây ra sự biến dạng và giảm chất lượng của nhựa PET

- Chú ý Đến Xử Lý Rác Thải Đừng vứt chai và lọ PET vào rác thải thông thường Hãy chắc chắn rằng chúng được hướng dẫn đúng cách xử lý để tái chế hoặc tiêu hủy an toàn

- Sử Dụng Sản Phẩm Bền Đẹp: Mua sản phẩm làm từ nhựa PET chất lượng cao, có thể sử dụng lâu dài để giảm lượng rác thải

- Tăng cường giáo dục về tái chế và hạn chế sử dụng nhựa PET một lần trong cộng đồng của bạn để tạo ra ý thức và hành động tích cực

- Sử Dụng Sản Phẩm Thay Thế: Sử dụng các sản phẩm được làm từ vật liệu thân thiện với môi trường như nhựa PLA (Polyactic Acid) hoặc các vật liệu tái chế thay vì nhựa PET

Bằng cách áp dụng những cách ứng xử này, bạn có thể giúp giảm lượng rác thải nhựa PET và giữ cho môi trường xung quanh bạn trở nên sạch sẽ và bền vững hơn

Hình 1: Thông điệp tuyên truyền của Thông Tấn Xã Việt Nam

2 Loại số 2: Nhựa HDPE

1 Đặc điểm, tính chất:

HDPE (High Density Polyethylene) là loại nhựa nhiệt dẻo làm từ dầu mỏ, cấu trúc phân tử mật độ cao nên dày, cứng, chống chịu va đập, kéo căng tốt hơn so với nhựa PE thông thường Đây là nhựa tổng hợp dùng phổ biến nhất trong sản xuất hiện nay Nhựa HDPE có cấu trúc phân tử đặc biệt, gồm các etylen kết hợp với nhau để tạo thành chuỗi dài Điều này tạo ra cấu trúc linh hoạt, chịu áp lực, va đập, đồng thời chống lại sự hòa tan, ăn mòn bởi hóa chất, tác nhân môi trường khác Với các đặc tính trên, HDPE ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như đóng gói, chế tạo sản phẩm nhựa, sóng nhựa, pallet nhựa, ống dẫn nước, hệ thống thoát nước, đồ chơi, bao bì, bình chứa, ống xả, vật liệu xây dựng

* Đặc tính: - Dễ dàng nóng chảy và đúc

- Trọng lượng nhẹ - Tính chống ăn mòn - Tuổi thọ cao

- Tính bền vững

- Khả năng chống thấm - Dễ dàng tái chế

2 Ưu điểm và nhược điểm:

- Những sản phẩm làm từ nhựa HDPE có khả năng chống rỉ không bị lão hóa hay cũ đi theo thời gian

Không chỉ chịu được nhiệt độ cao mà nhựa HDPE còn có thể chịu được nhiệt độ dưới 40 độ C Chính vì thế nó thường được dùng làm ống dẫn ở những nơi lạnh giá mà loại nhựa thông thường không làm được

Nhựa HDPE khá là nhẹ nên được dùng làm những vật gia dụng trong nhà

- Nhựa HDPE khá dẻo và có lực đàn hồi tốt nên nhiều loại ống được làm từ nhựa HDPE có thể được uốn cong đủ kiểu để thuận lợi cho việc xây dựng trở nên dễ dàng hơn Đặc biệt nhờ tính năng này mà nó còn được dùng trong các nhà máy ở những nơi có địa hình xấu - Nhựa HDPE cho phép các sản phẩm làm từ nó có thể tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời trong một khoảng thời gian dài mà không bị nứt vỡ

- Ngoài ra nhựa HDPE còn có thể chịu được lửa - Chịu được nhiều áp lực hay những va chạm mạnh

* Nhược điểm: - Chống tia cực tím kém

- Sự giãn nở nhiệt cao

- Độ cứng thấp hơn so với Polypropylene - Khó liên kết bằng mối hàn

- Có thể bị nứt, liên kết nhựa bị phá vỡ do thay đổi nhiệt độ đột ngột

3 Cách sử dụng phù hợp:

Hình 1: Tỉ lệ sản xuất HPDE từ dầu thô

Được ứng dụng để đóng gói (thùng, khay, pallet nhựa,…), nguyên liệu để làm ra hàng gia dụng (đồ chơi, thùng đựng rác,…); đồng thời nhờ độ bền cao, HDPE còn được ứng dụng rộng rãi trong sản suất dây thừng, lưới đánh cá, lưới trong nông nghiệp, vải công nghiệp,…

Trong ngành nghề công nghiệp nhẹ, nhựa HDPE được tận dụng làm ống cấp thoát

nước Đặc biệt là ở những vùng có địa hình phức tạp, việc tận dụng ống nhựa HDPE lại càng trở nên tiện lợi nhờ trọng lượng nhẹ, dễ uốn dẻo nên giúp đơn giản thi công và lắp đặt Ống nhựa HDPE đều có tuổi thọ rất cao, nếu việc thi công đúng kĩ thuật thì tuổi thọ của ống hoàn toàn có thể lên tới trên 50 năm Tại các đô thị hay các khu công nghiệp luôn tận dụng ống nhựa HDPE để làm ống thải với cỡ lớn

Trong lĩnh vực công nghiệp năng lượng, ống HDPE với khả năng chịu áp lực, dẻo và chỉ số chuyển nhiệt rất thấp nên được làm ống luồn dây điện, ống cấp nước nóng lạnh (áp lực 4-10 kg/cm2), ống dẫn hơi nóng (ống sưởi nóng), cáp điện, ống thoát nước

4 Tái chế nhựa HDPE:

HDPE là một trong những loại nhựa dễ tái chế nhất, được chấp nhận tại các cơ sở trên toàn cầu, góp phần giảm tiêu thụ tài nguyên và ô nhiễm Khi ở nhà máy, nhựa HDPE được cắt nhỏ, nấu chảy thành viên nhỏ Những hạt nhựa này sau đó đem vào để tạo ra sản

phẩm mới Bằng cách tái chế chất thải nhựa, bạn đang giúp sử dụng lại nhựa, ngăn chặn hàng tấn chất thải vào bãi chôn lấp để bảo vệ môi trường

Quy trình tái chế HDPE bắt đầu với việc thu gom Thách thức đối với việc lưu trữ là nó thường bị nhiễm bẩn, vì vậy HDPE sạch và bẩn cần phải giữ riêng biệt, vì chúng được tái chế theo giá trị thị trường khác nhau HDPE bị nhiễm bẩn phải trải qua quá trình làm sạch nghiêm ngặt trước khi bắt đầu, để đảm bảo rằng chất lượng nguyên liệu được xử lý ở mức độ cao

Để xử lý nhựa HDPE, kỹ thuật phổ biến nhất là ép phun thường áp dụng cho sản xuất hàng loạt, liên tục

- Nhiệt nóng chảy: 200-300°C - Nhiệt khuôn: 10-80°C

- Sấy khô hoặc không nếu được bảo quản đúng cách

- Nhiệt độ khuôn cao sẽ cải thiện độ sáng và vẻ ngoài của bộ phận

Độ co của khuôn nằm trong khoảng từ 1,5 đến 3%, tùy thuộc vào điều kiện xử lý, tính lưu biến của polyme và độ dày của miếng cuối cùng

3 Loại số 3: Nhựa PVC 3.1 Đặc điểm, tính chất * Tính chất vật lí

PVC là một polymer vô định hình tồn tại ở dạng bột màu trắng hay vàng nhạt, khối lượng phân tử rất lớn và tùy thuộc vào hệ số n Các loại PVC thương mại có hệ số n trong khoảng 20.000 tới 100.000

Nhiệt độ nóng chảy của PVC khá cao, có thể chịu đựng được lên tới trên 260oC, phụ thuộc vào mục đích sử dụng và các phụ gia cho vào trong quá trình sản xuất

PVC còn là loại vật liệu cách điện tốt, chịu va đập kém, chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, vật liệu này có tính chống ăn mòn, chống sốc và chống mài mòn, kháng

hóa chất PVC có khả năng chống lại sự tác động của nhiều hóa chất khác nhau Nó không bị ăn mòn bởi axit, kiềm, và hầu hết các dung môi hữu cơ

Trong quá trình sản xuất PVC, người ta thường cho thêm một số phụ gia để cải thiện các tính chất của nó

Bảng 1: Các thông số vật lý của PVC

PVC hầu như không độc và không gây ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe, tuy nhiên, các monomer còn dư và phụ gia trong PVC có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng và được xem là một trong các tác nhân gây ung thư

* Tính chất hóa học

PVC bắt đầu bị phân hủy ở nhiệt độ 130 – 150oC Tốc độ phản ứng phân huỷ tăng theo nhiệt độ, dấu hiệu của sự phân huỷ là sự thay đổi màu từ trắng sang vàng sang nâu rồi sang đen Ngoài ra khả năng bị phân hủy nhiệt của PVC còn phụ thuộc hàm lượng tạp chất và chất phụ gia có trong nó

PVC hầu hết trơ với O2, O3 nhưng dễ bị phân huỷ bởi các chất oxy hoá mạnh như Permanganat đậm đặc

PVC bền với các oxid kiềm trừ H2SO4 đậm đặc và HNO3 đậm đặc ở nhiệt độ dưới 60oC Ở nhiệt độ lớn hơn 60oC PVC bị phân huỷ bởi các acid mạnh

PVC ít bị ảnh hưởng của nhóm Halogen Riêng Br2 và F2 tác dụng với PVC ngay ở nhiệt độ thường

PVC tan trong các ketone, hydrocarbon chlo hoá và ester Dễ tan nhất là trong các hỗn hợp dung môi không phân cực như acetone, benzene Không tan trong monomer, rượu, nước, hidrocarbon no

PVC bền với acid và kiềm ở nhiệt độ 20oC

3.2 Ưu điểm và nhược điểm

PVC có khả năng chống cháy cao và khả năng cách nhiệt tốt do PVC chứa 57% Clo có nguồn gốc từ muối thông thường

Nhẹ, dẻo, chịu được lực và chống ăn mòn tốt

- Ống nhựa PVC: được sử dụng làm ống cấp thoát nước, ống dẫn nước thải, ống dẫn khí và xăng dầu,… nhờ vào đặc tính chống ăn mòn và không độc của nó

Hình 2: PVC được sử dụng làm ống nhựa dẫn nước

- Dây và cáp dẫn điện: nhờ vào khả năng cách điện khá tốt nên PVC được ứng dụng trong các các đường dây tải điện

Hình 3: PVC được sử dụng làm vỏ bọc dây điện

- Màng nhựa: gồm các màng PVC cứng, bán cứng và mềm tùy thuộc vào hàm lượng chất hóa dẻo cho vào Các màng được sản xuất thành các sản phẩm như áo mưa, nhãn chai nước, găng tay, màng bọc thực phẩm,…

Không sử dụng nhựa PVC để chứa thực phẩm hoặc nước uống

4 Loại số 4: Nhựa LDPE (low density polyethylene) 4.1 Khái niệm

Low density polyethylene hay ngắn gọn hơn là LDPE ,được sản xuất lần đầu vào năm 1933 bởi Tiến sĩ John C Swallow và M.W Perrin, là một loại nhựa dẻo được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer ethylene ở nhiệt độ 420-570°K với áp suất từ 1000-3000 atm LDPE là một dạng khác của PE nhưng có mật độ thấp hơn

Quá trình sản xuất LDPE thường diễn ra trong nồi hơi hoặc các thiết bị ống với số lượng thông qua trình tự như sau:

- Thu thập nguyên liệu từ dầu mỏ thông qua phân hủy các hydrocacbon trong dầu mỏ thành các phân tử nhỏ hơn rồi tách khí ethylene ra khỏi hỗn hợp thu được

- Khí ethylen được bơm vào các thiết bị phản ứng với các chất như oxy hay peroxie để bắt đầu quá trình trùng hợp tạo thành một hỗn hợp sệt, sau đó được ép thành các hạt LDPE

Hình 1: Hình ảnh mô phỏng cấu trúc của LDPE

4.2 Tính nhất và ưu, nhược điểm của nhựa LDPE

*Tính chất cơ học:

- Khối lượng riêng thấp, chỉ từ 0.91-0.94 g/𝑐𝑚3

- Có khả năng chịu nhiệt ở mức vừa, từ 80-95°C

- Ứng suất tối đa cho phép ở nhiệt độ 20°C ở mức 6-17Mpa - Điểm nóng chảy của LDPE ở mức 110°C

- Khả năng cách điện và chịu va đập tốt, có thể chịu được lực mạnh ở cường độ cao Ngoài ra, LDPE còn có cả khả năng kháng nước

- Mật độ polyme của LDPE được kiểm soát bởi loại phân nhánh mà nó có, bên cạnh đó LDPE chứa cả chuỗi phân nhánh ngắn lẫn dài nên lực liên kết phân tử thường có xu hướng kém bền

- LDPE được đặc trưng bởi độ kết tinh khoảng 50-65% nên thường các sản phẩm từ LDPE thường không màu, không mùi

- Khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời có thể tạo ra metan và ethylene

* Ưu và nhược điểm:

- Dễ dàng làm sạch, lau chùi, tẩy rửa - Tính ứng dụng cao, có thể sử dụng để chứa đựng nhiều loại thực phẩm

- Bền, có khả năng chống chịu tốt trước các tác động của môi trường

- Trọng lượng nhẹ, dễ dàng mang đi và sử dụng

- Không chứa các phụ gia hay thành phần độc ảnh hưởng đến sức khỏe

- Không có khả năng chống ăn mòn bởi các hydrocacbon no, không no, thơm, cũng như các dẫn xuất halogen của hydrocacbon

- Khó in ấn nên gây khó khăn trong quá trình in ấn

4.3 Ứng dụng

Hiện nay, hạt nhựa LDPE được ứng dụng một cách đa dạng trong cuộc sống hàng ngày và nhiều ngành công nghiệp khác nhau Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường thấy nó trong các sản phẩm như lót sàn, bản lề cửa, khay và hộp đựng thực phẩm, nắp đậy, tay cầm dao, và các vật dụng gia đình khác Nó còn được sử dụng để sản xuất túi bóng, giỏ đựng đồ đi chơi, và túi mua sắm

Trong ngành công nghiệp, LDPE thường được sử dụng để tạo ra thùng nhựa và túi nhựa cho nhiều mục đích khác nhau Nó cũng có ứng dụng trong sản xuất thiết bị điện tử, từ vỏ máy tính và điện thoại đến các bộ phận như chuột máy tính và bàn phím điện thoại.Ở lĩnh vực nông nghiệp, LDPE được sử dụng để làm mái che bảo vệ cây trồng khỏi sương, gió và nắng, thay vì sử dụng các vật liệu truyền thống như mái ngói hoặc tôn, giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ cây trồng Nó cũng có thể được dùng để tạo ra các bao bọc bảo vệ cây trồng và hoa quả khỏi côn trùng và mọt

LDPE còn có ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế, từ sản xuất dụng cụ chỉnh hình đến tay chân giả và các sản phẩm y tế khác Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong quá trình đúc khuôn nhiệt độ cao để sản xuất chai, ống, và thiết bị phòng thí nghiệm

4.4 Cách ứng xử

Đối với các vật dụng như chai nhựa cứng, hộp nhựa LDPE thì có thể tái chế thành các vật dụng ứng dụng vào các việc khác Đối với các loại như túi bóng hay màng bọc thực phẩm không thể tái chế nên cần phải qua một quá trình phân hủy

5 Loại số 5: Nhựa PP (Polyproplene) 5.1 Khái niệm

Polypropylen (PP), được tạo thành lần đầu tiên bởi các nhà hóa học của Phillips Petroleum là J Paul Hogan and Robert Banks vào năm 1954, là sản phẩm của quá trình trùng hợp các monomer là propylen

Quá trình sản xuất hạt nhựa PP có thể sử dụng tất cả các phương pháp, tuy nhiên các phương pháp chủ yếu được sử dụng bao gồm: ép phun, ép đùn, thổi khuôn và ép đa năng

4.2 Tính chất và ưu, nhược điểm

*Tính chất cơ học:

- PP có tính bền cơ học cao, bao gồm độ bền xé và độ bền kéo đứt Nó có đặc tính khá cứng và không mềm dẻo như PE, do đó có thể được chế tạo thành sợi Một điểm đáng lưu ý là PP không dễ bị kéo giãn khi gặp lực, điều này đặc biệt hiện rõ khi có một vết cắt hoặc một lỗ nhỏ

- Về mặt bên ngoài, PP có bề mặt trong suốt và độ bóng cao, cho phép in ấn dễ dàng với độ nét cao.PP không màu, không có mùi, không có vị, và không độc hại Khi bị cháy, PP sẽ tạo ra ngọn lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy linh hoạt và có mùi cháy tương tự như cao su

- Nhiệt độ chảy của PP tầm khoảng 160 °C

Có modun đàn hồi khoảng 1.5-2 GPa và hệ số co rút trong khoảng 1-3% PP có độ kết tinh khoảng 70%, không có màu sắc, và thường xuất hiện trong suốt nên cho phép in ấn dễ dàng với độ nét cao Trong quá trình gia công, PP có thể tạo ra nhiều pha vô định hình, giúp sản phẩm giữ được tính trong suốt như màng BOPP