Pet (Polyetylen terenphtalat ) và các ứng dụng cảu pet

GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp I GIỚI THIỆU VỀ PET [1,2] - PET viết tắt từ Polyetylen terephtalat, polymer nhiệt dẻo, mạch dài thuộc họ polyester có công thức hóa học: C C O CH2 CH2 O O O n - PET dạng tinh khiết vật liệu vô đònh hình suốt thủy tinh có khả chống thấm cao, đặc tính mà PET dùng nhiều chai nước uống có gas Dưới ảnh hưởng trực tiếp chất phụ gia độ kết tinh tăng Ngoài độ kết tinh tăng cách xử lý nhiệt - PET hút ẩm nên phải sấy khô trước trình nóng chảy xảy để chống thủy phân, thủy phân làm cho độ nhớt riêng tính chất vật lý giảm II BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA PET [2, 3] - PET xếp vào loại polymer bán tinh thể nhiệt độ 72 oC có chuyển từ trạng thái giống thủy tinh sang trạng thái cao su Khi mạch phân tử polymer kéo căng xếp theo hướng để tạo thành sợi theo hai hướng để tạo thành màng chai lọ Nếu vật liệu nóng chảy làm lạnh nhanh, lúc giữ trạng thái kéo căng mạch đông cứng lại đònh hướng giữ nguyên Khi vật liệu trạng thái kéo căng cứng thể đặc tính mà thường thấy chai PET thực tế SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường - Nếu PET giữ trạng thái kéo căng nhiệt độ 72 oC kết tinh chậm vật liệu trở nên mờ đục, cứng mềm dẻo PET biết PET tinh thể Ở trạng thái ta dùng làm thùng chứa chòu nhiệt độ vừa phải, làm khay chòu nhiệt độ cao Đây kỹ thuật điều chỉnh nhiệt, với kỹ thuật làm tăng tính khó nhàu tính chống tẩy rửa sợi polyester Nếu vận dụng kỹ thuật cẩn thận tạo hàng lọat sản phẩm khác nhau, nhiên chúng có công thức hóa học PET - Homopolymer PET gồm lọai mắt xích EGterephthalate Nếu không xử lý phù hợp suốt trình gia công chai nhựa homopolymer kết tinh nhanh, kết chai nhựa tạo mờ đục Nhưng ngược lại copolymer kết tinh chậm hơn, điều cho phép nhà sản xuất linh hoạt điều kiện gia công - Copolymer hình thành cách thay EG với glycol khác cyclohexanedimetanol (CHDM), thay acid terephtalic tinh chất (TPA) với diaxit khác axit isophtalic (IPA) Copolymer CHDM/TPA EG/IPA phân tán ngẫu nhiên suốt mạch polymer, cản trở hình thành tinh thể, thích hợp cho việc phun đúc khuôn tạo mẫu, phôi hay chai nhựa - PET bán tinh thể có điểm nóng chảy rõ rệt thay đổi tùy thuộc vào thành phần điều kiện kết tinh Trong điểm nóng chảy homopolymer PET tinh thể thay đổi từ 252 oC đến 255oC, copolymer 235oC Tùy thuộc vào mức độ kết tinh mà tỷ trọng PET dao động từ 1,31 đến 1,45 Trong loại nhựa khác có sẵn, nhu cầu chủ yếu cho bao bì PET SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp III CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ PET [1, 2, 3, 4, 5] PET tổng hợp ba cách: III.1 PHẢN ỨNG GIỮA CLORUA AXIT VÀ ETYLEN GLYCOL O O n C CI C n HO CH2CH2 OH CI C C O CH2 CH2 O O O n HCI n Phản ứng xảy nhanh cho hiệu suất cao Tuy nhiên clorua axit đắt nên phương pháp thời chưa sử dụng công nghiệp III.2 PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG GIỮA AXIT TEREPHTALIC TINH KHIẾT – PTA ( DIAXIT) VỚI ETYLEN GLYCOL – EG (DIOL) - Khi đun PTA EG xảy phản ứng trùng ngưng tạo polymer có trọng lượng phân tử thấp (oligomers) SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp O O n C C HO n HO CH2CH2 OH t cao OH C C O CH2 CH2 O O O n H2O n Oligomer [ n = - ] - Sau mạch phân tử ngắn phản ứng tiếp, đồng thời loại EG thừa tạo PET có trọng lượng phân tử cao, dạng chất lỏng chảy nhớt C C O CH2 CH2 O O O o Xt, áp suất 285 C o Polymer hóa pha rắn ~220 C n Oligomer [ n = - ] C C O CH2 CH2 O O O n Polyethylene terephthalate [ n = 130 - 150] M = 25 000 - Xúc tác sử dụng với nồng độ thấp để làm tăng tốc độ phản ứng bảo đảm điều kiện kinh tế thích hợp Xúc tác thường sử dụng antimony trioxide, muối titanium, germanium, cobalt, manganese, magnesium kẽm SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp - PET trọng lượng phân tử cao điều chế phương pháp trùng hợp hai giai đọan trạng thái rắn Phương pháp giúp loại bỏ cách hữu hiệu tạp chất dễ bay như: acetaldehyde, glycol tự nước Nếu vật liệu có trọng lượng phân tử cao có tính chất lý tốt như: độ cứng, độ dai độ kháng rão cao, có độ mềm dẻo đủ để chống nổ vỡ điều kiện áp suất PHẢN III.3 ỨNG TRANS ESTER HÓA GIỮA DIMETYLTEREPHTALAT ( DMT ) VÀ ETYLEN GLYCOL Phản ứng điều chế DMT từ PTA : O O C OH CH3 OH C OH H3C O C O C O CH3 O DMT trao đổi ester với EG, metanol loại khỏi hỗn hợp phản ứng SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 10 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp n H3C O C C O O CH3 n HO CH2CH2 OH n CH3OH O DMT n HO CH2 CH2 C C O CH2 CH2 OH O O tiếp tục trùng ngưng n HO CH2CH2 OH C C O CH2 CH2 O O O n Phản ứng trùng ngưng xảy nhanh dùng xúc tác như: oxit chì, kẽm borat, IV SỰ DI HÀNH CỦA CÁC THÀNH PHẦN CỦA PET [1] - Các phương pháp thử nghiệm thức EU qui đònh tiêu sử dụng loại thực phẩm Đó nước, 3% acid acetic, 15% ethanol (lượng ethanol cao sản phẩm có tính cồn), dầu oliu tinh cất thời gian nhiệt độ sử dụng (ví dụ dầu oliu 10 ngày nhiệt độ 40oC) Cơ quan quản lý thực phẩm Mỹ qui đònh n-heptan chất giống dầu Những nhà sản xuất PET sản xuất bình chứa áp dụng tiêu chuẩn nhiều năm qua, họ lặp lặp lại việc kiểm tra qui trình mới, vật liệu, phụ gia phương thức ứng dụng Những thử nghiệm có phạm vi rộng khác cho kết tuân theo qui đònh chuẩn SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 11 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp - Các nghiên cứu tương tự tìm di hành phụ gia kim loại (như xúc tác antimony) với lượng nhỏ (< 5ppb) Người ta hoàn thành việc nghiên cứu chất độc hại ăn vào miệng (chỉ chất chiết được), kết trường hợp ảnh hưởng trái ngược xảy dùng PET làm bao bì thực phẩm - So với chất bò di hành Acetaldehyde chiếm ưu cả, sản phẩm dễ bay hình thành suốt trình giảm cấp PET Trong trình phân hủy nhiệt, polymer nóng chảy acetaldehyde sản phẩm tạo thành Tuy nhiên việc kiểm soát mức độ acetaldehyde quan trọng lẽ có khả thấm vào thay đổi hương vò thực phẩm đóng gói PET C O CH2 CH2 OH t O C OH CH3CHO O - Acetaldehyde hợp chất hữu đơn giản, có tự nhiên tìm thấy nhiều loại trái chín như: táo, nho, giống cam quýt (nồng độ lên tới 230 ppm) Nó hình thành suốt trình lên men đường thành rượu thành phần tự nhiên bơ, dầu oliu, rau đông lạnh, phó mát Khi để rượu thức uống có cồn khác không khí acetaldehyde tạo thành (nồng độ lên tới 140 ppm) Thậm chí hình thành với phân hủy đường thể người, xem vi chất máu Người ta chấp nhận acetaldehyde phụ gia làm tăng mùi vò, giúp cho thực phẩm có hương thơm mùi vò trái tự nhiên có kem, kẹo, bánh, chocolate, rum rượu vang Do ta thấy acetaldehyde chất vô hại SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 12 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường - Nồng độ acetaldehyde PET dùng làm chai lọ đựng thức uống chắn phải nhỏ 10 ppm nồng độ chấp nhận từ - ppm Nhiều tài liệu cho có mặt hấp thu vào thể độc tính acetaldehyde từ bao bì PET không đáng lo ngại thứ có mùi hôi thối V CÁC ỨNG DỤNG CỦA PET [1, 2, 3, 6, 7] - Việc ứng dụng sợi polyester phát triển rộng rãi mà PET chiếm 50% lượng sợi tổng hợp giới PET sử dụng riêng rẽ hay phối trộn với cotton len để tăng tính giặt rửa, may mặc có tính chất chòu nếp gấp (tính khó nhàu) tốt cho ngành công nghiệp dệt may như: dệt thảm polyester, vải, giày thể thao, túi hành lý, áo khoác - Vào cuối thập niên 50, PET ứng dụng làm màng film Nó sử dụng vidio, chụp ảnh film chụp tia X - PET ứng dụng rộng rãi lónh vực đóng gói, bao bì thực phẩm, đặc biệt chai, lọ đựng đồ uống nước khoáng PET thõa mãn tính chất: suốt thủy tinh, cản khí tốt, dễ dàng giữ lại CO bão hòa, cứng, nhẹ, rẻ tiền, chống vỡ tái chế - PET phối trộn với số polymer khác như: polybutadien, polyisopren, cao su thiên nhiên để tạo sản phẩm có độ bền cao: dây buộc đường sắt, cột neo tàu, cột điện thoại, lợp, gậy bóng chày, giá để túi hành lý, hộp cầu chì, ván ô cửa, SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 13 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp CÁC SẢN PHẨM PET ỨNG DỤNG - Đồ uống, nước ngọt, nước trái Chai nước khoáng Đặc biệt thích hợp để đựng thức uống bão hòa CO2 - Dầu salad, nước mắm nước xốt Các lọ lon có miệng rộng Khay, đóa Màng film lớp màng mỏng phủ kim lọai Các sản phẩm PET có tính cản khí (O2) VI - Dăm bông, trái thức ăn khô - Thức ăn để hâm lại lò vi sóng - Bát đựng mì sợi, thòt rau - Giấy gói kẹo, đậu phộng, bánh, mứt, kem - Bia, sản phẩm sữa đóng gói chân không, phó mát, thòt chế biến, gia vò, cà phê, xirô QUI TRÌNH TÁI CHẾ PET [2, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12] VI.1 QUI TRÌNH TÁI CHẾ TRỰC TIẾP Qui trình không làm biến đổi công thức hóa học PET, thường dùng công nghiệp Qui trình trải qua giai đoạn sau : SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 14 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp VI.1.1 XỬ LÝ SƠ BỘ - Các chai PET phế thải tận thu lại, phân loại sử dụng sản phẩm có hàm lượng PET cao ( khoảng từ 70 – 80% khối lượng ) Lưu ý cần loại bỏ chai có màu ảnh hưởng đến sản phẩm tái chế sau - Rửa nước, sau cắt nhỏ thành miếng Lúc nguồn phế liệu loại bỏ tạp chất dơ bẩn chất phụ gia mà gia công thêm vào để tăng tính cho sản phẩm : chất tạo màu, chất chống giảm cấp, chất ổn đònh UV , số polymer khác VI.1.2 RỬA HÓA HỌC - Trong sản phẩm PET thành phần PET có hàm lượng nhỏ polymer khác : 40 ppm PVC, 20 ppm Polyolefin Do mục đích trình sử dụng dung môi thích hợp để hòa tan chất độc hại polymer - Dung môi sử dụng cần phải hòa tan tốt polymer không hòa tan PET lượng hòa tan < 1%  Dung môi sử dụng : (*) - Sử dụng nhóm nước rửa gồm : MEK ( Metyl Etyl Ketone ), Tetrahydrofuran, Cyclopentanon có nhóm alkyl ; sử dụng Octandinon, Hexadinon, Alkyl Malonat, Diol Diacetat, Acetocetat có nhóm alkyl Ưu điểm dung môi hòa tan tốt tạp chất độc hại - Nếu dòng sản phẩm có Polyolefin, PVC, PS, PP sử dụng nước rửa gồm : Cyclohexanon, Cycloheptanon, Amyl acetat, Amyl propyonat, SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 15 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp - Khi không sử dụng xúc tác, phản ứng glycol phân xảy chậm, sau 14h mà PET chưa chảy hết ( hệ chưa đồng thể) - Khi sử dụng xúc tác phản ứng xảy nhanh Hàm lượng xúc tác tăng thời gian phản ứng glycol phân giảm không đáng kể KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC XỬ LÝ XÚC TÁC ĐẾN THỜI GIAN PHẢN ỨNG GLYCOL PHÂN (To 180-220oC) Thực phản ứng glycol phân với tỷ lệ PET:EG = 1:1, hàm lượng xúc tác Zn(CH3COO)2 1% so với tổng lượng PET EG nhiệt độ 180-220oC với: Thí nghiệm 1, 2, 3: dùng PET xử lý Thí nghiệm 4, 5, 6: dùng PET chưa xử lý với xúc tác thô cho kết bảng sau: TN0 KL PET xử lý (g) 5,11 5,00 10,11 10,08 99,70 5h2’ 5,10 5,02 10,12 10,10 99,80 5h3’ 5,10 5,04 10,14 10,11 99,70 5h5’ KL PET (g) KLxt (g) KL EG (g) KL tchất (g) KL OPET (g) Hiệu suất (%) Thời gian 5,00 0,10 5,02 10,12 10,09 99,70 6h26’ 5,03 0,10 5,00 10,13 10,10 99,70 6h30’ 5,01 0,11 5,03 10,15 10,13 99,80 6h33’ Nhận xét: SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 37 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp - Từ bảng kết ta thấy: xúc tác không xử lý trước phản ứng thời gian phản ứng lâu Do đề tài áp dụng phương pháp xử lý xúc tác trước tiến hành phản ứng glycol phân VIII PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG OPET VỚI AM  KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG HÀM LƯNG AM DƯ ĐẾN SẢN PHẨM PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG Thí nghiệm Tỷ lệ OPET:AM KL OPET(g) KL AM(g) KL tác chất(g) KL sản phẩm(g) Hiệu suất(%) 1 : 0,8 6,01 3,67 9,68 9,60 99,2 : 1,0 6,00 4,58 10,58 10,48 99,1 : 1,2 6,09 5,50 11,59 11,46 98,9 : 1,4 6,02 6,42 12,46 12,26 98,4 : 1,6 6,04 7,34 13,38 13,09 97,8 : 2,0 6,07 9,17 15,24 14,79 97,0 : 2,5 6,00 11,46 17,46 16,77 96,0 SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 38 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Dựa vào phổ IR sản phẩm từ phụ lục 4→ 10, ta thấy mũi gần trùng nhau: 2961 cm-1, 2960 cm-1, 2963 cm-1: tbình –CH21724 cm-1, 1723 cm-1, 1722 cm-1, 1721 cm-1: mạnh –CO-O- gắn vào nhân thơm 1643 cm-1, 1644 cm-1: mạnh –C=C- - Từ kết phổ ta so sánh với phổ IR AM phụ lục 11 ta thấy tỷ lệ OPET :AM không thấy xuất mũi 1783 (-C-O-C- đặc trưng AM) Như AM phản ứng hết Bên cạnh ta thấy xuất nối đôi (mũi 1643 cm-1) cấu trúc sản phẩm - Ngoài ta thấy dùng lượng AM nhiều khối lượng sản phẩm thu giảm làm cho hiệu suất giảm, điều giải thích AM bò thăng hoa trình phản ứng SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 39 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp Dự đoán sản phẩm: O C HO O C H2C H2C O C C O CH2 CH2 O O O OH n O IX C OH O H2C H2C C C O CH2 CH2 O O O OH n KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐÓNG RẮN CỦA UPET31 III.4 QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN UPET31 III.1.1 KHẢO SÁT THỜI GIAN GEL HÓA CỦA QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN Ta trộn UPET31 với UPE theo tỷ lệ bảng, sau cho 35% chất pha loãng MMA vào đun nóng nhiệt độ 50-90oC Sau cho 2% khối lượng chất đóng rắn Butanox, khuấy ghi nhận thời gian lúc hệ bắt đầu gel bảng kết sau: SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 40 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp UPET31:UPE %UPE KL KL KL KL TG gel UPET31(g) UPE(g) MMA(g) Butanox(g) hóa(phút) 4:2 33,3 4,01 2,00 2,12 0,130 10,5 3:3 50,0 3,06 3,08 2,11 0,120 8,0 2:4 66,7 2,01 4,02 2,12 0,121 6,0 0:6 100 6,05 2,11 0,121 0,7 Nhận xét: - Ta thấy tăng hàm lượng UPET31 thời gian gel hóa tăng dần Điều giải thích UPET31 có độ nhớt lớn so với UPE công nghiệp, nên hàm lượng UPET31 nhiều (tức lượng UPE công nghiệp SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 41 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp ít) phối trộn với UPE công nghiệp pha loãng MMA kém, dẫn đến khâu mạng chậm tức thời gian gel hóa tăng III.1.2 XÁC ĐỊNH PHẦN TRĂM TAN TRONG ACETON CỦA SẢN PHẨM ĐÓNG RẮN Sản phẩm đóng rắn sau ngâm aceton, lọc ta xác đònh khối lượng mẫu lại % sản phẩm tan bảng kết sau: UPET31:UPE %UPE KL mẫu trước ngâm (g) 4:2 33,0 0,2021 5,08 0,1798 11,03 3:3 50,0 0,2010 5,02 0,1821 9,40 2:4 66,7 0,2010 5,02 0,1863 7,30 0:6 100 0,2013 5,00 0,2004 0,45 SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan KL aceton (g) KL mẫu sau ngâm (g) % sản phẩm tan(%) 42 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Nhận xét: - Từ bảng kết ta thấy tăng hàm lượng UPE công nghiệp lên phần trăm sản phẩm tan aceton giảm tức hiệu trình đóng rắn cao Giải thích tương tự ta thấy hàm lượng UPE công nghiệp tăng phối trộn pha loãng tốt, dẫn đến khâu mạng tăng, nên % sản phẩm tan aceton giảm SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 43 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp III.5 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PEG400 ĐẾN QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN UPET31 III.2.1 KHẢO SÁT THỜI GIAN GEL HÓA CỦA QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN Sau điều chế loại UPET bảng: UPET KL PET xử lý(g) KL EG(g) KL Cách thức cho PEG400(g) PEG400 30,40 10,00 , 30,40 9,00 1,00 lúc với EG 30,40 9,00 1,00 30,41 10,00 1,00 30,42 10,00 2,00 glycol phân xong glycol phân xong glycol phân xong ta tiến hành đóng rắn tương tự trình đóng rắn UPET31 xác đònh thời gian gel hóa tỷ lệ loại UPET bảng kết sau: SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 44 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp UPET:UPE UPET1 UPET2 UPET3 UPET4 UPET5 4:2 10’30” 5’57” 4’11” 3’28” 3’09” 3:3 8’00” 5’13” 3’16” 2’23” 1’28” 2:4 6’30” 4’05” 2’03” 1’13” 0’59” Nhận xét: SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 45 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp III.2.2 XÁC ĐỊNH PHẦN TRĂM TAN TRONG ACETON CỦA SẢN PHẨM ĐÓNG RẮN Các sản phẩm đóng rắn ngâm aceton, sau đem lọc, ta xác đònh khối lượng mẫu lại % sản phẩm tan bảng kết sau: UPET KL mẫu trước UPET:UPE ngâm (g) KL aceton (g) KL mẫu sau ngâm (g) % sản phẩm tan(%) 4:2 0,2021 5,08 0,1798 11,03 3:3 0,2010 5,02 0,1821 9,40 2:4 4:2 0,2010 0,2012 5,02 5,10 0,1863 0,1841 7,30 8,45 3:3 0,2021 5,00 0,1868 7,57 2:4 4:2 0,2062 0,2034 5,10 5,00 0,1927 0,1881 6,55 7,52 3:3 0,2003 5,10 0,1884 5,94 2:4 4:2 0,2067 0,2029 5,10 5,09 0,1962 0,1915 5,07 5,62 3:3 0,2030 5,10 0,1948 4,04 2:4 4:2 0,2060 0,2109 5,11 5,04 0,1999 0,2021 2,96 4,17 3:3 0,2006 5,01 0,1945 3,04 2:4 0,2074 5,11 0,2041 1,59 SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 46 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Nhận xét: SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 47 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Qua trình thực nghiệm, từ kết trình bày, nhận thấy:  Thời gian phản ứng glycol phân PET với tỷ lệ PET:EG = 1:1, xúc tác Zn(CH3COO)2 nhiệt độ 180-220OC 5h4’  Hàm lượng xúc tác Zn(CH3COO)2 không ảnh hưởng đến thời gian phản ứng glycol phân  Việc xử lý xúc tác Zn(CH3COO)2 trước thực phản ứng glycol phân rút ngắn thời gian phản ứng so với việc dùng xúc tác thô  Trong trình đóng rắn, phối trộn UPET với UPE phần trăm UPE giảm thời gian gel hóa tăng dần phần trăm tan sản phẩm đóng rắn tăng SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 48 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ILSI Europe Packaging Matirial Task Force, Packaging Matirials, p 512(2000) [2] Lê Hoàng Cương, Luận Văn Tốt Nghiệp, 2004 [3] Modern Plastics World Encyclopedia, Resins and Compounds, p 27-28 (2001) [4] Trudy A Dickneider, A Green Chemistry Module, p 9-10 (2005) [5] Raymond B Seymour Charles E Carraher, Jr, Polymer Chemistry, Marcel Dekker, Inc New York and Basel, p 232-234 [6] Madhat S Farahat1,2*, Mechanical characteristics of modified unsaturated polyester resins derived from polyethylene terephthalate waste, p 183-184 (2002) [7] George P Karayannidis *, Dimitris S Achilias, Irini D Sideridou, Dimitris N Bikiaris, Alkyd resins derived from glycolized waste polyethylene terephthalate, p 201-207 (2004) [8] V Pimpan, R Sirisook, S Chuayjuljit, Synthesis of Unsaturated Polyester Resin from Postconsumer PET Bottles: Effect of Type of Glycol on Characteristics of Unsaturated Polyester Resin, p 788-791 (2003) SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 49 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp [9] D.J Suha, O.O Parka , K.H Yoonb,*, The properties of unsaturated polyester based on the glycolyzed polyethylene terephthalate with various glycol compositions, p 461-462 (2000) [10] Karolina Grzebieniak, Jacek Wesolowski, Glycolysis of PET Waste and the Use of Glycolysis Products in the Synthesis of Degradable Co-polyester, p 21-22 (2004) [11] S R Shukla, Ajay M Harad, Glycolysis of Polyethylene Terephthalate Waste Fibers, p 513-517 (2004) [12] Medhat S Farahat, *1 Abdel-Azim A Abdel-Azim, Manar E Abdel- Raowf2, Modified unsaturated polyester resins synthesized from polyethylene terephthalate waste, p 1-3 (2000) SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 50 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường 51 [...]... 0,1% tổng khối lượng PET và EG Mẫu 3: 0,5% tổng khối lượng PET và EG Mẫu 4: 1,0% tổng khối lượng PET và EG Mẫu 5: 2,0% tổng khối lượng PET và EG Mẫu 6: 3,0% tổng khối lượng PET và EG Mẫu 7: 4,0% tổng khối lượng PET và EG SVTH: Lê Huỳnh Hương Lan 24 GVHD: TS.Hoàng Ngọc Cường Khóa Luận Tốt Nghiệp - Ta sẽ xử lý xúc tác như sau: %xúc tác KL PET( g) KL xúc tác(g) KL EtOH(g) KL NH3(g) 0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0... Zn(CH3COO)2 1% so với tổng lượng PET và EG ở nhiệt độ 180-220oC với: Thí nghiệm 1, 2, 3: dùng PET đã xử lý Thí nghiệm 4, 5, 6: dùng PET chưa xử lý với xúc tác thô cho kết quả như trong bảng sau: TN0 KL PET đã xử lý (g) 1 5,11 5,00 10,11 10,08 99,70 5h2’ 2 5,10 5,02 10,12 10,10 99,80 5h3’ 3 5,10 5,04 10,14 10,11 99,70 5h5’ KL PET (g) KLxt (g) KL EG (g) KL tchất (g) KL OPET (g) Hiệu suất ( %) Thời gian... phẩm gọi là OPET11 Tỷ lệ PET: EG = 2:1, sản phẩm gọi là OPET21 Tỷ lệ PET: EG = 3:1, sản phẩm gọi là OPET31 - Ở mỗi tỷ lệ ta tiến hành 2 thí nghiệm Các phản ứng trên đều sử dụng xúc tác (1% tổng khối lượng PET và EG) - Quan sát, ghi nhận thời gian glycol phân hoàn toàn - Các sản phẩm thu được sau phản ứng được phân tích trên phổ IR để xác đònh cấu trúc Đo độ nhớt các sản phẩm OPET thu được: - Đo thời gian... tác không được xử lý trước khi phản ứng thì thời gian phản ứng sẽ lâu hơn Do vậy trong đề tài này áp dụng phương pháp xử lý xúc tác trước khi tiến hành phản ứng glycol phân VIII PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG OPET VỚI AM  KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG HÀM LƯNG AM DƯ ĐẾN SẢN PHẨM PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG Thí nghiệm Tỷ lệ OPET:AM KL OPET(g) KL AM(g) KL tác chất(g) KL sản phẩm(g) Hiệu suất( %) 1 1 : 0,8 6,01 3,67 9,68 9,60 99,2... II.2 PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG OPET11 VỚI AM  KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG HÀM LƯNG AM ĐẾN SẢN PHẨM PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG - Cho sản phẩm OPET11 phản ứng với AM ở các tỷ lệ như sau: Thí nghiệm Tỷ lệ OPET:AM KL OPET(g) KL AM(g) 1 1 : 0,8 6,01 3,67 2 1 : 1,0 6,00 4,58 3 1 : 1,2 6,09 5,50 4 1 : 1,4 6,02 6,42 5 1 : 1,6 6,04 7,34 6 1 : 2,0 6,07 9,17 7 1 : 2,5 6,00 11,46 - Sau khi cân OPET11 và AM, ở mỗi tỷ lệ cho vào ống... THỜI GIAN PHẢN ỨNG GLYCOL PHÂN - Thực hiện phản ứng glycol phân PET: EG = 1:1, với xúc tác Zn(CH 3COO)2 (1% tổng khối lượng PET và EG) - Cân 5,10g PET đã được tẩm xúc tác; 5,00g EG, cho vào ống nghiệm, ráp hệ kín, dùng hệ thống bơm tia nước rút hết không khí( khoảng 15 phút) Sau đó giữ hệ trơ bằng khí N2 - Bật bếp điện lên, đun cách cát ở nhiệt độ 180-220oC - Quan sát, ghi nhận thời gian khi PET đã chảy... TOÀN VỎ CHAI PET ( XÚC TÁC Zn(CH3COO)2 1% TỔNG LƯNG EG VÀ PET, TO 180-220OC) Phản ứng glycol phân vỏ chai PET được thực hiện lặp lại 5 lần cho kết quả như trong bảng sau: TG glycol TG KL Hiệu phân hoàn trung OPET suất toàn bình (g) ( %) 10,11 10,08 99,7 10,11 10,07 99,6 10,10 10,07 99,7 5h5’ 10,14 10,10 99,6 5h4’ 10,11 10,08 99,7 Thí KL PET KL nghiệm đã xử lý(g) EG(g) 1 5,10 5,01 5h3’ 2 5,11 5,00 5h4’... khuấy và nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tốc độ tan của PET - Trong giai đoạn này cần phải hạn chế tối đa sự có mặt của nước để tránh gây ra sự thủy phân PET  Lấy dung dòch chứa PET và thu hồi PET: - Để lấy dung dòch chứa PET ra khỏi dòng tái chế ta có thể dùng phương pháp lọc trọng lực hoặc ly tâm - Sau khi lọc hay ly tâm, các polyolefin và các polymer khác không tan sẽ được tách ra khỏi dung dòch chứa PET. .. SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ TÁC CHẤT ĐẾN CẤU TRÚC SẢN PHẨM (To 180-220oC) Thực hiện phản ứng glycol phân với tỷ lệ PET: EG lần lượt 1:1, 2:1, 3:1 (mỗi tỷ lệ lặp lại 2 lần) với hàm lượng xúc tác Zn(CH 3COO)2 1% so với tổng lượng PET và EG ở nhiệt độ 180-220OC cho kết quả như trong bảng sau: (g) TG glycol phân hoàn toàn KL OPET (g) Hiệu suất ( %) 1:1 4,05 2h7’ 4,02 99,3 2,00 1:1 4,04 2h3’ 4,02 99,6 4,06 2,01... - Khi không sử dụng xúc tác, phản ứng glycol phân xảy ra rất chậm, sau 14h mà PET vẫn chưa chảy hết ( hệ chưa đồng th ) - Khi sử dụng xúc tác thì phản ứng xảy ra nhanh hơn Hàm lượng xúc tác càng tăng thì thời gian phản ứng glycol phân giảm không đáng kể KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC XỬ LÝ XÚC TÁC ĐẾN THỜI GIAN PHẢN ỨNG GLYCOL PHÂN (To 180-220oC) Thực hiện phản ứng glycol phân với tỷ lệ PET: EG = 1:1, hàm ... lo ngại thứ có mùi hôi thối V CÁC ỨNG DỤNG CỦA PET [1, 2, 3, 6, 7] - Việc ứng dụng sợi polyester phát triển rộng rãi mà PET chiếm 50% lượng sợi tổng hợp giới PET sử dụng riêng rẽ hay phối trộn... PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG OPET11 VỚI AM  KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG HÀM LƯNG AM ĐẾN SẢN PHẨM PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG - Cho sản phẩm OPET11 phản ứng với AM tỷ lệ sau: Thí nghiệm Tỷ lệ OPET:AM KL OPET(g) KL AM(g)... Nghiệp VII PHẢN ỨNG GLYCOL PHÂN CHAI PET TÌM THỜI GIAN GLYCOL PHÂN HOÀN TOÀN VỎ CHAI PET ( XÚC TÁC Zn(CH3COO)2 1% TỔNG LƯNG EG VÀ PET, TO 180-220OC) Phản ứng glycol phân vỏ chai PET thực lặp lại