Đây là 7 bài tiểu luận vật liệu học của sinh viên trường Đại học sư phạm kỹ thuật TPHCM. Sinh viên thực hiện : Võ Thành Nam (điểm 9,5 )1 Thành phần hỗn hợp chất dẻo Polyethylene terephthalate ( được gọi là PET, PETE hoặc PETP hoặc PETP) là nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester và được dùng trong tổng hợp xơ sợi, vật đựng đồ uống , thức ăn và các loại chất lỏng; có thể ép phun đế tạo hình; và trong kỹ nghệ thường kết hợp với xơ thủy tinh. PET là một trong số những nguyên vật liệu sử dụng trong việc sản xuất sợi thủ công.Các đặc tính của PET được quyết định bởi quá trình xử lý nhiệt, nó có thể tồn tại cả hai: vô định hình (trong suốt) và ở dạng kết tinh (màu trắng đục). Monomer của PET có thể được tổng hợp bởi phản ứng ester hóa giữa acid terepthalic và ethylene glycol tạo ra nước, hoặc phản ứng transester hóa giữa ethylene glycol và dimethyl terepthalate, methanol là sản phẩm. Sự polymer hóa được tiến hành bởi một quá trình đa trùng ngưng của các monomer (ngay lập tức sau quá trình ester hóa hoặc transester hóa) với ethylene glycol là sản phẩm (ethylene glycol được thu hồi trong sản xuất).Hầu hết công nghiệp PET trên thế giới là tổng hợp sợi (chiếm60%) cung cấpcho khoảng 30% nhu cầu của thế giới. Trong lĩnh vực vải sợi, PET được ứng dụng làm polyester kết hợp với cotton. Hầu hết, PET được ứng dụng đùn ép tạo sản phẩm.PET được sản xuất dưới tên thương mại Amite, Impet và Rynite, Ertalyte, Hostaphan, Melinex và Mylar íilms, và Dacron, Diolen, Terylene và Trevira íibers.PET có thể được bọc bởi vỏ cứng hay làm vỏ cứng bọc vật dụng, quyết định bởi bề dày lớp và lượng nhựa cần thiết. Nó tạo thành một màng chống thấm khí và ẩm rất tốt. Chai PET chứa được các loại thức uổng như rượu và các loại khác, bền và chịu được va đập mạnh. PET có màu tự nhiên với độ trong suốt cao.PET có thê kéo thành màng mỏng (thường được gọi với tên thương mại là mylar). PET thường được bao bọc với nhôm đê làm giảm tính dẫn từ, làm cho nó có tính phản chiếu và chắn sáng. Chai PET là một loại vật đựng rất tốt và được sử dụng rộng rãi để đựng đồ uổng lỏng. PET hoặc Dacron cũng được sử dụng như là một lóp vật liệu cách nhiệt phủ phần ngoài của trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Ngoài ra, sự kẹp PET vào giữa màng polyvinyl alcol sẽ làm tăng sự ngăn thẩm thấu khí oxygen.
Trang 1Thành phần hỗn hợp chất dẻo và quy trình chế tạo sản phẩm: Chai đựng nước, bồn chứa nước, vỏ nhựa bút bi, thùng chứa chai nước ngọt.
I/ Chai đựng nước :
1/ Thành phần hỗn hợp chất dẻo
Polyethylene terephthalate ( được gọi là PET, PETE hoặc PETP hoặc PET-P) là nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester và được dùng trong tổng hợp xơ sợi, vật đựng đồ uống , thức ăn và các loại chất lỏng;
có thể ép phun đế tạo hình; và trong kỹ nghệ thường kết hợp với xơ thủy tinh PET là một trong số những nguyên vật liệu sử dụng trong việc sản xuất sợi thủ công
Các đặc tính của PET được quyết định bởi quá
trình xử lý nhiệt, nó có thể tồn tại cả hai: vô định
hình (trong suốt) và ở dạng kết tinh (màu trắng
đục) Monomer của PET có thể được tổng hợp bởi
phản ứng ester hóa giữa acid terepthalic và
ethylene glycol tạo ra nước, hoặc phản ứng
transester hóa giữa ethylene glycol và dimethyl
terepthalate, methanol là sản phẩm Sự polymer
hóa được tiến hành bởi một quá trình đa trùng
ngưng của các monomer (ngay lập tức sau quá trình ester hóa hoặc transester hóa) với ethylene glycol là sản phẩm (ethylene glycol được thu hồi trong sản xuất)
Hầu hết công nghiệp PET trên thế giới là tổng hợp sợi(chiếm 60%)
cung cấp
cho khoảng 30% nhu cầu của thế giới Trong lĩnh vực vải sợi, PET được ứng dụng làm polyester kết hợp với cotton Hầu hết, PET được ứng dụng đùn ép tạo sản phẩm
PET được sản xuất dưới tên thương mại Amite, Impet và Rynite, Ertalyte, Hostaphan, Melinex và Mylar íilms, và Dacron, Diolen, Terylene
và Trevira íibers
PET có thể được bọc bởi vỏ cứng hay làm vỏ cứng bọc vật dụng, quyết định bởi bề dày lớp và lượng nhựa cần thiết Nó tạo thành một màng chống thấm khí và ẩm rất tốt Chai PET chứa được các loại thức uổng như rượu và các loại khác, bền và chịu được va đập mạnh PET
có màu tự nhiên với độ trong suốt cao
PET có thê kéo thành màng mỏng (thường được gọi với tên thương mại là mylar) PET thường được bao bọc với nhôm đê làm giảm tính dẫn từ, làm cho nó có tính phản chiếu và chắn sáng Chai PET là một
Trang 2phủ phần ngoài của trạm vũ trụ quốc tế (ISS) Ngoài ra, sự kẹp PET vào giữa màng polyvinyl alcol sẽ làm tăng sự ngăn thẩm thấu khí oxygen
Khi có sự gia cường hạt hay sợi thủy tinh, nó trở nên cứng một cách đáng kể và bền hơn PET là một dạng bán bán kết tinh, được mua bán dưới tên thương mại là Rynite, Arnite, Hostadur&Crastin
PET là một loại bao bì thực phâm quan trọng có chê tạo màng hoặc tạo dạng chai lọ do bởi các tính chất:
- Bền cơ học cao, có khả năng chịu đựng lực xé và lực va chạm, chịu đựng sự mài mòn cao, có độ cứng vững cao
- Trơ với môi trường thực phẩm
- Trong suốt
- Chống thấm khí 02, và C02 tốt hơn các loại nhựa khác
Khi đươc gia nhiệt đến 200°c hoặc làm lạnh ở - 90°C,cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn được giữ nguyên, tính chống thấm khí hơi vẫn không thay đổi khi nhiệt độ khoảng 100°C
*Công dụng:
Do tính chống thấm rất cao nên PET được dùng làm chai, bình đựng nước tinh khiết, nước giải khát có gas
PET được tìm ra vào năm 1941 bởi Calico Printer’ Association của Manchester Chai PET được sản xuất vào năm 1973
Một trong những đặc tính quan trọng của PET là độ nhớt
Độ nhớt của chất được decilit/gram (dl/g) phụ thuộc vào độ dài mạch polymer Độ dài mạch của polymer càng dài, độ rắn càng cao, nên độ nhớt càng cao Độ dài của một polymer của thể được đều chỉnh thông qua quá trình polymer hóa
PET có khả năng hút ẩm Khi bị ẩm, trong quá trình gia công PET, sự thủy phân sẽ diễn ra tại bề mặt tiếp xúc giữa nước và PET, nguyên nhân này làm giảm phân tử lượng của PET (hay độ nhớt) và những đặc tính cơ lý của nó Vì thế trước khi nhựa được gia công, độ ẩm phải được loại bở khỏi nhựa Có thể thực hiện được bằng cách sử dụng chất hút ấm hoặc sấy trước khi đưa vào gia công
*Các phương pháp tổng hợp PET:
Phản ứng giữa Acid Terephtalic và Etylen Glycol:
Phản ứng gồm 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: Hỗn hợp TPA và EG được gia nhiệt, phản ứng trùng ngưng xảy ra tạo BHET ( bis-(hydroxyletyl)terephtalat) và các oligome
có phân tử lượng thấp
Giai đoạn 2: Phản ứng trùng ngimg tiếp tục xảy ra tạo PET Sau phản ứng, EG còn dư, PET có dạng lỏng chảy nhớt Neu làm lạnh ngay trong nước sẽ tạo thành PET vô định hình
Trang 32/ Quy trình chế tạo:
2.1/ Quy trình công nghệ:
a/ Sản xuất phổi PET và thổi chai PET
2.2/
Quá
trình :
a/ Khâu tạo phôi :
Nguyên liệu được hút tự động vào thiết bị sấy ở 180°c trong vòng 5-6h Sau đó được đưa vào máy tạo phôi hoạt động bán liên tục Trong máy, qua các vòng gia nhiệt, nhựa hóa lỏng Dưới áp lực của xilanh, nhựa được phun vào,
điền đầy khuôn qua các cuống
phun Cuối cùng nhờ hệ thong
làm lạnh đê hạ nhiệt độ của phôi
Mồi mẻ cho ra 2 phôi Phôi tạo
thảnh sẽ được lấy ra, kiểm tra
bọt khí và cắt bỏ bavia
Những sản phẩm đạt yêu cầu sẽ
để nguội ngoài không khí một
thời gian rồi đóng thành từng bao
lớn, sau đó chuyển qua khâu thổi chai
Phôi PET
Trang 4b/ Khâu thổi chai :
Phôi sau khi gia nhiệt sẽ được lắp vào khuôn, kích hoạt máy thôi Quá trình thôi xảy ra trong
khoảng thời gian rất ngắn
tùy vào loại phôi và cũng
nhờ hệ thống làm lạnh để
hạ nhiệt độ của sản phẩm
Sản phẩm sau đó sẽ được
lấy ra, kiểm tra, phân loại,
khoan lồ gắn vòi, đóng bao
và lưu kho Những phế
phấm sẽ lại được cắt nhỏ
và chuyến qua khâu xử lý
nhựa tái chế Các linh kiện
và phụ kiện như: nắp, vòi,
kim, yếm cũng được sản
xuất tương tự nhưng với nguyên liệu là nhựa pp và PE
Khuôn thổi Quy trình thổi chai
Trang 5II/ Vỏ bút bi :
Thành phần chất dẻo:
Polyetylen (PE) ( -CH 2 – CH2 - ) n
Quy trình chế tạo:
III/ Bồn chứa nước:
Thành phần hỗn hợp chất dẻo: Polyvinyl Clorua ( PVC)
Quy trình sản suất:
Làm nguội Mài bên trong
Kiểm tra
áp lực
Phủ nhẵn mặt
trong và mặt
ngoài
Đưa nhựa dẻo vào khuôn
Đưa vào hệ thống tạo thành nhựa nóng dẻo
Nguyên liệu ban
đầu (các hạt nhựa)
Kiểm tra
áp lực
Làm sạch, cắt bỏ ba via
Trang 10IV/ Thùng chứa chai nước ngọt:
Thành phần hỗn hợp chất dẻo: Polyvinyl Clorua (PVC)
Quy trình sản suất:
phun
Làm nguội
khỏi khuôn