Đề tài tìm HIỂU về POLIMER THIÊN NHIÊN

Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh Khoa Công Nghệ Hóa Học  SEMINAR TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Vi GVHD: Nguyễn Thị Minh MỞ ĐẦU  Polymer, từ ngữ thông thường gọi nhựa, chất dẻo hay plastic Polymer có tên khoa học "chất trùng hợp" gọi theo từ Hán Việt "cao phân tử" Nó hữu khắp nơi, ta, xung quanh ta Polymer mạch phân tử gồm hàng nghìn, chục nghìn phân tử đơn vị (gọi monomer) kết hợp lại giống mắt xích Mỗi phân tử đơn vị mắt xích Cao su, cellulose thân cây, protein sinh vật, thực vật polymer thiên nhiên Vào năm hai mươi kỷ trước, nhà hoá học biết cách tổng hợp sản xuất polymer nhân tạo plastic Các loại polymer ngày trở thành vật liệu hữu dụng, quan trọng thiếu sống đại MỞ ĐẦU Thử nhìn xung quanh, ta có tơ sợi làm nên vải vóc, chai nước ngọt, keo dán, bao nhựa, thùng chứa nước, vỏ máy tivi, bàn phiếm máy vi tính v.v Tất polymer Polymer diện áp dụng cho công nghệ xây cất công nghệ cao, địa hạt đòi hỏi vật liệu nhẹ có độ bền độ dai cao làm chất cho composite tiên tiến (advanced composite) để làm thân tàu thủy máy bay MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I GIỚI THIỆU VỀ POLIMER Khái niệm polimer Tính chất polimer II PHÂN LOẠI Theo nguồn gốc a Thiên nhiên b Tổng hợp c Nhân tạo( bán tổng hợp) Theo cách tổng hợp a Polimer trùng hợp b Polimer trùng ngưng Theo cấu trúc MỤC LỤC III GIỚI THIỆU VỀ POPLIMER THIÊN NHIÊN Tính chất lý Ảnh hưởng cấu trúc đến tính chất polimer Phân loại polimer thiên nhiên a Xenlulozo b Tơ c Cao su thiên nhiên CHƯƠNG II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU THIÊN NHIÊN I NGUYÊN LIỆU II SƠ ĐỒ SẢN XUẤT III THIẾT BỊ IV KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CHƯƠNG I: TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ POLIMER I Khái niệm polimer Polyme (tiếng Anh: "polymer") khái niệm dùng cho hợp chất có khối lượng phân tử lớn cấu trúc chúng có lặp lặp lại nhiều lần mắt xích Các phân tử tạo nên mắt xích polime gọi monome TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ POLIMER Tính chất polimer 2.1 Tính chất vật lý: Hầu hết polimer chất rắn, không bay hơi, nhiệt độ nóng chảy xác định, số tan dung môi hữu Đa số polimer có tính dẻo, số polimer có tính đàn hồi, số có tính dai, bền, kéo thành sợi 2.2 Tính chất hóa học 2.2.1 Phản ứng giữ nguyên mạch polimer - Poli(vinyl axetat) (PVA) tác dụng với dung dịch NaOH: 2.2.2 Phản ứng phân cắt mạch polimer - Phản ứng thủy phân polieste 2.32 Phản ứng khâu mạch polimer TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ POLIMER II PHÂN LOẠI Theo nguồn gốc: Theo cách tổng hợp:  TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ POLIMER Theo cấu trúc: 3.1 Các dạng cấu trúc mạch polimer - Mạch không phân nhánh Ví dụ: polietilen, amilozơ… - Mạch phân nhánh Ví dụ: amilopectin, glicogen - Mạch mạng lưới Ví dụ: cao su lưu hóa, nhựa bakelit… 3.2 Cấu tạo điều hòa không điều hòa - Cấu tạo điều hòa: mắt xích nối theo trật tự định (chẳng han theo kiểu đầu nối đuôi) - Cấu tạo không điều hòa: mắt xích nối với không theo trật tự định (chẳng hạn theo kiểu đầu nối đầu, chỗ đầu nối với đuôi) GIỚI THIỆU VỀ POPLIMER THIÊN NHIÊN Tính chất lý - Khối lượng riêng bé, độ bền riêng cao (độ bền riêng độ bền tính đơn vị khối lượng) - Một số polimer có độ bền hóa học cao - Độ cách điện cao (đối với polimer không phân cực) - Có tính chất quang học: số polimer có độ suốt cao PMMA (thủy tinh hữu cơ) dùng làm dụng cụ quang học, kính máy bay - Một số polimer có khả bám dính tốt với nhiều loại vật liệu khác (ví dụ: Epoxy) nên sử dụng lám keo dán, sơn - Một số polimer có độ ma sát lớn, bị ăn mòn (như cao su lưu hóa) Một số khác lại bị ma sát poli tetraflo ethylen nên ứng dụng để làm bạc ổ trục dùng bi - Một số polimer có tính đàn hồi lớn (cao su) - Độ bền nhiệt không cao Phần lớn sử dụng nhiệt độ từ đến 1400C - Cách nhiệt, cách âm (vật liệu polimer xốp) THIẾT BỊ Thiết bị sơ chế - Thiết bị dùng tiếp nhận làmđồng mủ nước: 10 m3 50 m3, có hệ thống nước - Thiết bị đánh đông mủ nước - Thiết bị cán ép tạo tờ: máy cán, cán kéo, cán crepe - Thiết bị băm thô: băm thô, băm búa, băm dao, máy cán ép trục vít - Thiết bị tạo cốm bún: máy ép bún, cán băm liên hợp, cắt xé - Thiết bị dùng để sản xuất mủ tờ: cán trơn, cán vân, cán nhiều trục, cưa lạng… - Thiết bị xông sấy: nhà xông sấy, lò xông sấy, thiết bị ép… - Hệ thống chuyển tải: băng tải, bơm hút, dàn rung… - Hệ thống điện + nước + thiết bị phụ trợ… - Máy cán kéo (crusher): Chức năng: dùng dây chuyền sơ chế đánh đông mương dài để kéo dải mủ dài tính liên tục cho tòan dây chuyền chế biến, đồng thơi ép lượng nước lớn làm giảm kích thước tờ mủ (40mm 60mm) dễ thao tác cho công đọan sau Hình 10: Máy cán kéo - Máy cán cao su Chức : Lọai bỏ chất bẩn giảm bề dày tờ mủ; xé, nhào trộn tờ mủ ép bớt serum thuận lợi cho công đọan sấy Hình 11: Máy cán cao su Hình 12: Máy cán cao su trục - Máy băm dao Chức năng: tạo hạt cốm đều, nhỏ, bề mặt láng, phù hợp với công đọan sau (xông sấy ) Máy sử dụng giai đọan đầu dây chuyền mủ tạp tạo hạt cuối dây chuyền mủ nước mủ tạp Hình 13: Máy bâm thô Hình 14: Máy bâm búa Hình 7: Băng tải cao su Hình 8: sàng rung- phiểu chia phế liệu Hình 9: Bơm thổi rửa - Cán băm liên hợp + Chức năng: Cán lại lần cuối băm tờ mủ để tạo hạt cốm theo yêu cầu Hạt cốm thô, xé tốt làm thuận lợi cho trình sấy Rửa tốt bề mặt mủ + Dùng dây chuyền mủ nước mủ tạp Băm thô trục vít + Chức năng: Giảm kích thước khối mủ đông, giảm nước,giảm bẩn + Có trục quanh ngược nằm cạnh buồng có miệng đẩy cao su đến đĩa có định có đục lỗ Cao su qua đĩa cắt lưỡi dao lắp mặt đĩa quay - Máy ép bún Chức năng: sử dụng trước công đọan sấy, làm giảm kích thước Cao su, tách serum, lọai bớt bẩn bề mặt - Lò sấy Chức năng: làm Cao su chín đều, không chảy nhão; giảm ẩm (còn ~1%); tiêu diệt vi sinh vật gây nấm mốc… -Máy ép kiện Làm giảm khối lượng vận chuyển - Máy li tâm + Ở máy li tâm người ta ghép nhiều đĩa không rỉ hình nón cụt có lỗ định vị chồng lên khác biệt tỉ trống hạt huyền phù tỷ trọng serum đồng thời với lực quay li tâm 7000 vòng/ phút làm cho serum nặng dể chảy phía chu vi ngoại biện dọc theo thành để thoát lỗ dược ráp sẵn + Các hạt huyền phù nhẹ vào lỗ đĩa lên, thóat máng hủ cream phía máng mủ skim + Cho máy chạy khỏang 2h ngưng máy để làm vệ sinh nồi + Nhiệm vụ canh phao để lắng bơm lên phao qua rây lọc tính theo đường ống xuống máng + Không bơm mủ qua mạnh Không để tràn qua rây lọc,không để bơm hụt IV KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM TCVN: ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CAO SU THIÊN NHIÊN CÔ ĐẶC (TCVN 6314 : 2007) Theo Quyết định số 3243/QĐ-BKHCN ngày 31/12/2007 Bộ Khoa học Công nghệ Mức Tên tiêu 1.Tổng khối lượng chất rắn (TSC), % (m/m), không nhỏ Hàm lượng cao su khô (DRC), % (m/m), không nhỏ Chất không cao su % (m/m), không lớn Độ kiềm (NH3), % (m/m), tính theo khối lượng latex cô đặc Không nhỏ Không lớn Loại HA kem hóa Loại LA kem hóa HA LA XA 61,5 61, 61,5 66,0 66,0 60,0 60, 60,0 64,0 64,0 2,0 2,0 2,0 2,0 0,60 - 0,2 0,3 - 0,55 - 0,35 2,0 Tính ổn định học, giây, không nhỏ 650 650 650 650 650 Hàm lượng chất đông kết, % tính tổng lượng chất rắn, không lớn 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 8 8 8 8 8 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Hàm lượng đồng, mg/kg, tính tổng lượng chất rắn, không lớn Hàm lượng mangan, % tính tổng lượng chất rắn, không lớn 9.Hàm lượng cặn, % tính tổng lượng chất rắn, không lớn 10 Trị số acid béo bay (VFA), không lớn 11 Trị số KOH, không lớn TCVN: ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CAO SU THIÊN NHIÊN DẠNG KHỐI (TCVN 3769:2004) Theo Quyết định số 61/QĐ-BKHCN ngày 19/01/2005 Bộ Khoa học Công nghệ Chủng loại Tên tiêu 1.Hàm lượng chất bẩn (%), không lớn SVR CV 60 0,02 SVR C V 50 0,02 SVR L SVR L SVR 0,02 0,03 0,05 SVR 10C V 0,08 SVR 0,08 SVR 20C V 0,16 SVR 20 0,16 Hàm lượng tro (%), không lớn 0,40 0,40 0,40 0,50 0,60 0,60 0,60 0,80 0,80 Hàm lượng nitơ (%), không lớn 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 Hàm lượng chất bay (%), không lớn 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 - - 35 35 30 - 30 - 30 Chỉ số trì độ dẻo (PRI), không nhỏ 60 60 60 60 60 50 50 40 40 Chỉ số màu, mẫu đơn, không lớn - Độ rộng mẫu, không lớn - - - - - - - 60 ±5 50 ±5 - 60 (+7 -5) - 65 (+7 -5) - Độ dẻo đầu (Po), không nhỏ Độ nhớt Mooney ML (1’ + 4’) 100oC - - CHƯƠNG III: KẾT LUẬN Nhờ tính chất lý đặc trưng, cao su thiên nhiên trở thành loại vật liệu kết cấu quan trọng đượcứng dụng nhiều lĩnh vực khác Những năm gần có nhiều loại cao su tổng hợp, polyme đời không thay vai trò cao su thiên nhiên Trong tương lai, cao su thiên nhiên vật liệu mớiđược chế biến sở cao su thiên nhiên không ngừng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] WIKIPEDIA [2] TAILIEU.VN [3] HOAHOCNGAYNAY.COM [4] TÀI LIỆU HÓA HỌC POLIMER CHO SINH VIÊN DỆT SỢI.TRƯỜNG CĐ-KT-KT CN II [5] Thư Viện Điện Tử www.KILOBOOKS.com [6] Đoàn Quang Vinh –Quy trình chế biền cao su thiênnhiên [7]http://www.moon.vn/baigiang/lythuyet.aspx? chuyendeid=426&subjectid=3 cảm ơn quý thầy cô bạn ý lắng nghe [...]... trở về dạng cũ, do đó sinh ra tính đàn hồi 3.3.2 Cấu tạo hóa học - Về mặt hóa học, cao su thiên nhiên là polyisopren polyme của isopren - Mạch đại phân tử của cao su thiên nhiên được hình thành từ các mắt xích isopren đồng phân cis liên kết với nhau ở vị trí 1,4 - Ngoài đồng phân cis 1,4, trong cao su thiên nhiên còn có khoảng 2% mắt xích liên kết với nhau ở vị trí 3,4 Có cấu tạo tương tự với cao su thiên. .. thường có ưu điểm là bền, đẹp, phơi mau khô, 3.3 Cao su thiên nhiên 3.3.1 Khái niệm cao su thiên nhiên và lịch sử phát triển - Cao su thiên nhiên là một chất có tính đàn hồi và tính bền, thu được từ mủ (latex) của nhiều loại cây cao su, đặc biệt nhất là loại cây Hevea brasiliensis - Vào năm 1875 nhà hóa học Pháp Bouchardat chứng minh cao su thiên nhiên là một hỗn hợp polymer isoprene (C5H8)n; những polymer... 2% mắt xích liên kết với nhau ở vị trí 3,4 Có cấu tạo tương tự với cao su thiên nhiên, nhựa cây Gutapertra được hình thành từ polyme của isopren đồng phân trans 1,4 3.3.3 Tính chất vật lý - Ở nhiệt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể Cao su thiên nhiên kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở -25°C Cao su thiên nhiên tinh thể nóng chảy ở 40°C Khối lượng riêng: 913 kg/cm³ Nhiệt độ hóa thủy tinh... phương pháp cô đặc nguyên liệu cao su thiên nhiên 2.4.1 Phương pháp lắng - Do sự khác biệt về khối lượng riêng của phần khô (cao su) va serum nên có thể áp dụng hiện tượng lắng tách tự nhiên pha cao su, tuy nhiên quá trình này xảy ra chậm + Giảm lực hấp thụ giữa lớp vỏ của hạt latex và nước trong serum + Làm tăng khối lượng riêng pha serum nhằm tăng khác nhau về khối lượng riêng + Không gây hiện tượng... dài và mảnh với độ bền nhất định - Tơ cũng gồm có 2 loại: loại tơ tự nhiên và loại tơ hóa học - Tơ tự nhiên là tơ có sẵn trong tự nhiên như bông, len, tơ tằm Tơ hóa học gồm 2 nhóm: -Tơ tổng hợp(chế tạo từ polime tổng hợp) như các loại poliamit (capron),tơ vinylic(nitron) -Tơ bán tổng hợp (tơ nhân tạo):Chế tạo từ các polime thiên nhiên thông qua một số phương trình hóa học VD: tơ visco, xenlulozơ axetat... ảnh hưởng mạnh hơn đến độ linh động của các đoạn - Kích thước nhóm thế: các nhóm thế có kích thước và trọng lượng lớn ở mạch nhánh của phân tử polyme làm cản trở sự quay của mắt xích 3 Phân loại polimer thiên nhiên 3.1 Xenlulozo Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật giúp cho các mô thực vật có độ bền cơ học và tính đàn hồi.Xenlulozơ có nhiều trong bông (khoảng 98% xenlulozơ),... 3.3.5 Phân loại Cao su có 2 loại: - Cao su tự nhiên được lấy từ nhựa của cây cao su - Cao su tổng hợp được chế ra từ các chất đơn giản 3.3.6 Thành phần mủ cao su - Cao su: chiếm 30 → 40% - Nước: 52 →70% - Protein: 2 → 3% - Acid béo và dẫn xuất: 1 → 2% - Glucid và heterosid: khoảng 1% - Khoáng chất: 0,3 → 0,7% CHƯƠNG II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU THIÊN NHIÊN I NGUYÊN LIỆU - Mủ cao su (chứa nhiều hạt... năng phối trộn với các chất phụ gia - Độ dẻo quá cao cường lực độ kéo giãn, độ cứng, độ kháng mòn giảm, độ biến hình khi đứt tăng lên Sản phẩm dễ bị bọt khí, rỗ mặt… - Cần thiết cho cao su thiên nhiên (độ dẻo không đồng đều) hay cao su phối trộn 2.2 Nguyên lý Sau khi qua sơ chế, dưới tác động của sự cắt xé cơ học, các phân tử carbon hydro sẽ cắt ngắn, các hạt cao su lớn vỡ ra độ dẻo tăng chúng trở thành...2 Ảnh hưởng của cấu trúc đến tính chất polimer - Kích thước và hình dạng siêu phân tử có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ lý, độ bền của vật liệu polimer - Khối lượng phân tử: về lý thuyết thì khối lượng phân tử (hay độ dài phân tử) không ảnh hưởng đến độ mềm dẻo của mạch vì giá trị thềm thế năng không phụ thuộc... Cao su đồng đều hơn, thời gian ngắn hơn, giảm công lao động … 3.2 Quá trình hỗn luyện - Hỗn hợp cao su là một hệ thống nhiều cấu tử mà thành phần của nó gồm cao su,các chất phối hợp có cấu tạo hóa học khác nhau và trạng thái vật lý rất khác nhau: lỏng ,rắn,bột, bột nhão…… - Để có một hỗn hợp cao su tốt các chất này phải phân bố đồng đều vào khối cao su tạo hỗn hợp đồng nhất - Sự phân bố đồng đều vào cao ... THIỆU VỀ POPLIMER THIÊN NHIÊN Tính chất lý Ảnh hưởng cấu trúc đến tính chất polimer Phân loại polimer thiên nhiên a Xenlulozo b Tơ c Cao su thiên nhiên CHƯƠNG II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU THIÊN NHIÊN... I GIỚI THIỆU VỀ POLIMER Khái niệm polimer Tính chất polimer II PHÂN LOẠI Theo nguồn gốc a Thiên nhiên b Tổng hợp c Nhân tạo( bán tổng hợp) Theo cách tổng hợp a Polimer trùng hợp b Polimer trùng... lai, cao su thiên nhiên vật liệu mớiđược chế biến sở cao su thiên nhiên không ngừng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] WIKIPEDIA [2] TAILIEU.VN [3] HOAHOCNGAYNAY.COM [4] TÀI LIỆU HÓA HỌC POLIMER CHO