ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU GỖ NHỰA TỪ NHỰA HDPE TÁI CHẾ VỚI MÙN CƯA

MỤC LỤC 1. Tính cấp thiết của luận văn 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến luận văn 3 4.1. Khái niệm và ứng dụng của vật liệu composite gỗ nhựa 3 4.2. Thành phần trong vật liệu composite gỗ nhựa 3 4.3. Các công trình nghiên cứu trong nước và nước ngoài 3 5. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 4 5.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 5.2. Phương pháp nghiên cứu 4 6. Kết quả dự kiến 4 7. Tiến độ thực hiện 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 6

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: CẤN DUY HUẤN ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU GỖ NHỰA TỪ NHỰA HDPE TÁI CHẾ VỚI MÙN CƯA LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGÀNH KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - Năm 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU GỖ NHỰA TỪ NHỰA HDPE TÁI CHẾ VỚI MÙN CƯA Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 Học viên thực hiện: Cấn Duy Huấn Lớp: CH2AMT Khóa: 2016-2018 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Mai Văn Tiến Đơn vị công tác: Khoa Môi trường – ĐH Tài nguyên Môi trường Hà Nội Hà Nội - Năm 2017 MỤC LỤC 4.1 Khái niệm ứng dụng vật liệu composite gỗ - nhựa 4.2 Thành phần vật liệu composite gỗ - nhựa .3 Tính cấp thiết luận văn Vật liệu composite tổ hợp gỗ nhựa loại vật liệu kết hợp sợi gỗ nhựa nhiệt dẻo, kết hợp sợi gỗ nhựa mang lại nhiều tính ưu việt cho sản phẩm phức hợp gỗ nhựa như: Bền sử dụng, tuổi thọ sản phẩm cao, có bề mang chất liệu gỗ, có độ cứng cao so với vật liệu nhựa, Formaldehyde Có nhiều tính chất tốt ví dụ so với vật liệu gỗ có kích thước ổn định hơn, không bị xuất vết rạn nứt, không bị cong vênh, dễ dàng tạo màu sắc cho sản phẩm, gia công lần thứ giống vật liệu gỗ, dễ dàng cắt gọt, dùng keo để kết dính, dùng đinh ốc vít để liên kết, cố định, quy cách hình dạng vào yêu cầu người dùng để điều chỉnh, tính linh hoạt cao Có tính nhiệt dẻo vật liệu nhựa từ dễ dàng gia công, tạo hình, thông thường gia công theo mẫu đặt sẵn gia công theo yêu cầu cụ thể, có khả ứng dụng rộng Tính hóa học tốt, chịu độ pH, chịu hóa chất, chịu nước mặn, sử dụng nhiệt độ thấp, Có thể sử dụng nhiều lần thu hồi tái sử dụng, có lợi ích bảo vệ môi trường [2-4] Trong với phát triển đất nước, ngành gỗ Việt Nam đạt năm qua có tốc độ phát triển cao 10 ngành xuất chủ lực nước Chỉ 13 năm trở lại đây, kim ngạch xuất ngành gỗ tăng nhanh, từ 219 triệu USD năm 2000, tăng lên khoảng 5,0 tỷ USD năm 2013 Với kim ngạch xuất đồ gỗ năm qua; Việt Nam khẳng định vị trí số khu vực Đông Nam Á sản xuất xuất đồ gỗ Với tốc độ phát triển Việt Nam trở thành 10 nước hàng đầu sản xuất xuất đồ gỗ lớn giới Hiện tại, hàng năm ngành công nghiệp chế biến gỗ nước ta phải nhập từ 3,5-4 triệu m gỗ tự nhiên, lượng phế liệu sản xuất chế biến gỗ phụ thuộc vào nguyên liệu, kích thước tạo sản phẩm, công suất thiết bị thường chiếm tỷ trọng từ 45-63% thể tích nguyên liệu Có thể thấy lượng phế liệu gỗ lớn chủ yếu sử dụng để làm nhiên liệu [13] Vấn đề đặt làm để sử dụng hiệu lượng phế liệu gỗ nhằm nâng cao tỷ lệ sử dụng nguyên liệu đồng thời bảo vệ môi trường Bên cạnh đó, phế liệu chất dẻo từ loại nhựa đồ dùng sinh hoạt hàng ngày đa dạng phong phú Phế liệu có nguồn gốc từ polypropylen (PP), polyethylen (HDPE, LDPE ) polyvinylchlorit (PVC)…hiện chưa có số liệu điều tra xác lượng nhựa phế thải này, nhiên theo kết điều tra năm 2002 viện Vật liệu xây dựng cho thấy lượng nhựa phế thải rác thải sinh hoạt Hà Nội cao 7-8% Nếu tính trung bình lượng rác thải Hà Nội 18.000 tấn/ngày tính riêng Hà Nội thải khoảng 120 nhựa phế thải Như thấy nguồn nguyên liệu lớn [9,10] Vì việc nghiên cứu tận dụng phế liệu gỗ nhựa HDPE phế thải tái chế để sản xuất vật liệu gỗ nhựa xu hướng nhiều nước quan tâm nghiên cứu, vừa để nâng cao giá trị lợi dụng gỗ, tiết kiệm nguyên liệu, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Xuất phát từ lý đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu gỗ nhựa từ nhựa HDPE tái chế với mùn cưa”, đề xuất đặt mục tiêu nghiên cứu sau: Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình chế tạo vật liệu liệu gỗ nhựa từ nhựa HDPE tái chế với mùn cưa - Ứng dụng nguồn nguyên liệu mùn cưa từ nhà máy chế biến gỗ với nhựa nhiệt dẻo HDPE tái chế để tạo gỗ nhựa nhân tạo Nội dung nghiên cứu 3.1 Tổng quan vật liệu gỗ nhựa từ nhựa HDPE tái chế với mùn cưa - Thu thập, tra cứu tài liệu liên quan vật liệu gỗ nhựa phương pháp chế tạo phân tích sản phẩm gỗ nhựa phục vụ cho luận văn - Tổng quan tài liệu nước nghiên cứu chế tạo vật liệu gỗ nhựa HDPE tái chế với mùn cưa ứng dụng xây dựng 3.2 Chế tạo vật liệu gỗ nhựa (Wood Plastic Compostie – WPC) từ nhựa HDPE tái chế mùn cưa khảo sát điều kiện công nhệ chế tạo vật liệu - Nghiên cứu điều kiện gia công mẫu khảo sát ảnh hưởng hàm lượng độn chất tương hợp đến tính chất vật liệu nhằm xác định điều kiện công nghệ tỷ lệ phối trộn tối ưu vật liệu từ nhựa HDPE tái chế mùn cưa - Nghiên cứu cải thiện độ bám dính nhựa HDPE tái chế mùn cưa nhằm cải thiện tính vật liệu cách sử dụng chất tương hợp - Khảo sát ảnh hưởng điều kiện gia công (hàm lượng nhựa HDPE tái chế, mùn cưa, kích thước hạt, chế độ nhiệt ) đến tính chất sản phẩm vật liệu gỗ nhựa 3.3 Phân tích tính chất sản phẩm tạo - Xác định tính cơ, lý, hóa - Khảo sát độ kháng nước khả chống chịu môi trường sản phẩm vật liệu gỗ nhựa - Khảo sát độ ổn định nhiệt 3.4 Đánh giá so sánh hiệu kinh tế, môi trường vật liệu tạo với vật liệu khác loại 3.5 Thu thập, xử lý số liệu hoàn thiện báo cáo luận văn Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến luận văn 4.1 Khái niệm ứng dụng vật liệu composite gỗ - nhựa Vật liệu composite gỗ - nhựa (WPC) loại vật liệu composite tổ hợp chủ yếu từ nhựa nhiệt dẻo với cốt loại bột gỗ, sợi gỗ hay loại vật liệu có sợi cellulose khác có thêm số chất phụ gia khác Sản phẩm WPC sản xuất công nghệ ép đùn, ép phun hay ép khuôn để tạo sản phẩm [2,6] Vật liệu WPC vật liệu biết đến sớm vào năm 1900, nhiên vào năm 1983 công ty American Woodstock Sheboygan, Wisconsin bắt đầu sản xuất WPC cho nội thất ôtô phương pháp ép đùn, từ sản phẩm WPC phổ biến rộng giới [13] Vật liệu WPC loại vật liệu sử dụng nhiều công nghiệp làm sàn tàu, khung cửa, ván sàn, ốp tường ốp trần nhà, làm hàng rào trang trí [7,8] 4.2 Thành phần vật liệu composite gỗ - nhựa Vật liệu nền: thường sử dụng nhựa nhiệt dẻo chủ yếu Polyetylene, Polypropylene,… Vật liệu cốt sử dụng để sản xuất WPC thường sử dụng bột gỗ hay sợi thực vật nghiền mịn từ gỗ hay phế liệu chế biến gỗ mùn cưa, phoi bào, phế liệu gỗ khác, Chất trợ tương hợp thường sử dụng MAPP; MAPE, PVAC, PMAA, Phụ gia thường sử dụng sản xuất WPC như: chất trợ ổn định, chất độn, chất hóa dẻo, chất bôi trơn,… 4.3 Các công trình nghiên cứu nước nước Vật liệu composite gỗ - nhựa năm gần quan tâm nghiên có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng sợi tự nhiên có chứa thành phần cellulose để tạo vật liệu phục vụ nhu cầu người Với nhiều ưu điểm khối lượng riêng thấp, tính lý cao, giá thành rẻ, thân thiện với môi trường,… sản phẩm ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Có nhiều công trình nghiên cứu lĩnh vực nghiên cứu biến tính bột gỗ, biến tính nhựa nền, ảnh hưởng tỷ lệ thành phần bột gỗ/nhựa nền/trợ tương hợp, ảnh hưởng chế độ gia công, nghiên cứu sử dụng nhựa tái chế, … phương pháp ép đùn, ép phẳng, ép phun [10,12] Đối tượng phương pháp nghiên cứu 5.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu gỗ nhựa, Polyethlene tỷ trọng cao (HDPE) tái chế, mùn cưa, phụ gia cải thiện độ tương hợp, phụ gia ổn định nhiệt - Phạm vi nghiên cứu: Quy mô phòng thí nghiệm – Làng nghề mộc truyền thống huyện Thạch Thất – Tp Hà Nội, Viện Vật liệu, 5.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp chế tạo vật liệu gia công mẫu thử: Chế tạo vật liệu phương pháp đùn ép (blending and molding profile), tạo mẫu thử phương pháp ép đúc - Phân tích khảo sát tính chất cơ, lý, hóa, khả chịu nước, độ ổn định nhiệt sản phẩm phương pháp theo tiêu chuẩn Việt Nam, ISO, ASTM - Phân tích, khảo sát hình thái cấu trúc bề mặt sản phẩm phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) - Sử dụng phương pháp phân tích, thống kê, so sánh để đánh giá báo cáo kết thu Kết dự kiến  Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu gỗ nhựa (Wood Plastic Compostie – WPC) từ nhựa HDPE tái chế mùn cưa  Sản phẩm vật liệu gỗ nhựa từ HDPE tái chế mùn cưa 2m2  Số liệu thử nghiệm đánh giá độ trương nở, độ ổn định nhiệt vật liệu phòng thí nghiệm  Báo cáo luận văn tốt nghiệp hoàn chỉnh Tiến độ thực Đề tài thực tháng năm 2017 đến 12 năm 2017 Thời gian thự công việc nêu cụ thể bảng sau: STT Công việc Thời gian - Tra cứu tài liệu -Viết đề cương 15/4/2017 – 06/5/2017 -Bảo vệ đề cương Chỉnh sửa đề cương theo ý kiến hội đồng 07/5/2017 - 15/5/2017 Thu thập, tra cứu tài liệu liên quan vật liệu gỗ nhựa phương pháp chế tạo phân tích sản phẩm gỗ nhựa 16/5/2017 – 15/6/2017 Khảo sát tài liệu nước nghiên cứu chế tạo vật liệu gỗ nhựa ứng dụng xây dựng 16/6/2017 – 10/7/2017 Chế tạo vật liệu gỗ nhựa (Wood Plastic Compostie – WPC) từ nhựa HDPE tái chế mùn cưa 11/7/2017 – 11/9/2017 Phân tích tính chất sản phẩm tạo như: tính cơ, lý; độ kháng nước; độ ổn định nhiệt khả chịu môi trường; 12/9/2017 – 25/10/2017 Tập hợp kết xử lý số liệu thống kê 26/10/2017 - 26/11/2017 Viết hoàn thiện luận văn 27/11/2017 – 20/12/2017 Bảo vệ Luận văn tốt nghiệp 25/12/2017 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Chương, Phan Thị Minh Ngọc (2010), Cơ sở hóa học polyme, Nhà xuất bách khoa, Hà Nội Trần Vĩnh Diệu, Bùi Chương (2010), Nghiên cứu ứng dụng sợi thực vật- nguồn nguyên liệu có khả tái tạo để bảo vệ môi trường, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Trần Vĩnh Diệu, Trần Trung Lê (2006), Môi trường gia công chất dẻo compozit, Nhà xuất Đại học Bách khoa, Hà nội Vũ Huy Đại (2012), Báo cáo Đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ“Nghiên cứu công nghệ sản xuất composite từ phế liệu gỗ chất dẻo phế thải”, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Hà Nội Nguyễn Đình Đức (2007), Công nghệ vật liệu compozit, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Đình Đức, Nguyễn Hoa Thịnh (2002), Vật liệu composite học công nghệ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Minh Đức (2008), Thiết bị gia công polyme, Nhà xuất Bách khoa, Hà Nội Hoàng Thị Thanh Hương (2011), Báo cáo Đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ“Nghiên cứu công nghệ phòng chống cháy cho vật liệu gỗ”, Bộ giáo dục đào tạo, Hà Nội Hà Tiến Mạnh, Nguyễn Bảo Ngọc, Nguyễn Đức Thành, Đỗ Thị Hoài Thanh, Hà Thị Thu, Nguyễn Hải Hoàn (2011), “Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bột gỗ nhựa polypropylene đến tính chất composite gỗ- nhựa” Tạp chí khoa học Lâm Nghiệp, Số 1, Tr 1752-1759 10 Nguyễn Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu (2004), Hóa lý Polyme, Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 11 Nguyễn Văn Thái cộng (2006), Công nghệ Vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 12 Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ Xenluloza tập 1,2, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Hà Nội, Ngày 09 tháng 05 năm 2017 Trưởng Bộ môn Học viên Cấn Duy Huấn Trưởng khoa Cán hướng dẫn TS Lê Thị Trinh TS Mai Văn Tiến ... HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU GỖ NHỰA TỪ NHỰA HDPE TÁI CHẾ VỚI MÙN CƯA Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 Học viên thực hiện: Cấn Duy Huấn Lớp: CH2AMT. .. với vật liệu khác loại 3.5 Thu thập, xử lý số liệu hoàn thiện báo cáo luận văn Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến luận văn 4.1 Khái niệm ứng dụng vật liệu composite gỗ - nhựa Vật liệu composite... cáo luận văn tốt nghiệp hoàn chỉnh Tiến độ thực Đề tài thực tháng năm 2017 đến 12 năm 2017 Thời gian thự công việc nêu cụ thể bảng sau: STT Công việc Thời gian - Tra cứu tài liệu -Viết đề cương