Nghiên cứu tổng hợp matyl este và alkyl lactat làm tiền chất pha chế dung môi sinh học để tẩy mực in trên bao bì polyme

phan THị Tố NGA giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học ngành : công nghệ hoá học công nghệ hoá học NGHIấN CU TNG HP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TẨY MỰC IN TRÊN BAO BÌ POLYME phan THÞ Tè NGA 2007 - 2009 Hà Nội 2009 Hà Nội 2009 giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa häc NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TẨY MỰC IN TRÊN BAO BÌ POLYME ngµnh : công nghệ hoá học mà số:23.04.3898 phan THị Tố NGA Ngi hng dn khoa hc : PGS TS ĐINH THị NGä Hµ Néi 2009 Lời cảm ơn Đầu tiên em xin dành tình cảm biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đinh Thị Ngọ - người trực tiếp hướng dẫn, bảo dẫn dắt em chặng đường nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo khoa Cơng nghệ Hố học, thầy giáo, giáo mơn Hữu cơ- Hố dầu, cán Viện Vật lý kỹ thuật, Viện mơi trường, phịng thí nghiệm trọng điểm trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian em thực luận văn Sau cùng, em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Một lần nữa, em xin chân thành cản ơn! Hà Nội, tháng năm 2009 Học viên Phan Thị Tố Nga MỤC LỤC Nội dung Trang DANH MỤC CÁC BẢNG 01 DANH MỤC CÁC HÌNH 02 MỞ ĐẦU 04 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 06 1.1 TỔNG QUAN VỀ DẦU THỰC VẬT 06 1.1.1 Thành phần hóa học dầu thực vật 06 1.1.2 Các tính chất dầu thực vật 07 1.1.3 Các tiêu quan trọng dầu thực vật 10 1.1.4 Giới thiệu số dầu thông dụng .10 1.1.5 Tổng quan dầu hạt cao su 12 1.2 DUNG MÔI HỮU CƠ 14 1.2.1 Khái niệm 14 1.2.2 Tính chất vật lý dung môi hữu 14 1.2.3 Tính chất hóa học 16 1.3 THAY THẾ CÁC DUNG MÔI CÓ NGUỒN GỐC DẦU MỎ .16 1.3.1 Dung mơi có nguồn gốc dầu mỏ 16 1.3.2 Thay dung mơi có nguồn gốc dầu mỏ 17 1.4 DUNG MÔI SINH HỌC 17 1.4.1 Khái niệm 17 1.4.2 Ưu nhược điểm dung môi sinh học .18 1.4.3 Những ứng dụng triển vọng dung môi sinh học 19 1.5 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ DẦU THỰC VẬT .20 1.5.1 Tổng hợp alkyl este 20 1.5.2 Tổng hợp iso-propyl lactat .25 1.6 PHA TRỘN DUNG MÔI SINH HỌC 27 1.6.1 Nguyên tắc pha trộn 27 1.6.2 Vai trò thành phần dung môi sinh học 27 1.7 GIỚI THIỆU VỀ MỰC IN .28 1.7.1 Khái niệm 28 1.7.2 Mực in gốc nước dùng in ống đồng .28 1.8 GIỚI THIỆU VỀ BAO BÌ 30 1.8.1 Vật liệu làm bao bì 30 1.8.2 Các loại nhựa sử dụng sản xuất bao bì 31 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 32 2.1 TỔNG HỢP METYL ESTE TỪ DẦU HẠT CAO SU 32 2.1.1 Nguyên liệu 32 2.1.2 Phương pháp điều chế xúc tác NaOH/MgO 33 2.1.3 Cách tiến hành tổng hợp metyl este 33 2.2 TỔNG HỢP ISO-PROPYL LACTAT 37 2.2.1 Nguyên tắc tổng hợp .37 2.2.2 Sơ đồ thiết bị 37 2.2.3 Cách tiến hành 38 2.3 PHA CHẾ DUNG MÔI 38 2.3.1 Nguyên tắc pha chế 38 2.3.2 Cách tiến hành 38 2.4 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CỦA DUNG MƠI SINH HỌC Đà ĐIỀU CHẾ 39 2.4.1 Tạo mẫu thử .39 2.4.2 Xác định khả tẩy rửa .39 2.4.3 Đo độ tẩy mẫu bao bì 39 2.5 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA DUNG MÔI SINH HỌC .40 2.5.1 Tỷ trọng 40 2.5.2 Độ nhớt động học 41 2.5.3 Trị số Kauri – butanol 42 2.5.4 Điểm chớp cháy cốc kín 43 2.5.5 Độ bay 44 2.5.6 Đánh giá khả phân huỷ sinh học sản phẩm 45 2.5.7 Đánh giá độc tính sinh học sản phẩm 45 2.5.8 Đánh giá tính ăn mịn .46 2.5.9 Đánh giá điểm vẩn đục 46 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 TỔNG HỢP METYL ESTE 47 3.1.1 Tổng hợp xúc tác NaOH/MgO .47 3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp metyl este 54 3.1.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới trình làm metyl este 59 3.1.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm .60 3.2 TỔNG HỢP ISO-PROPYL LACTAT 63 3.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ mol rượu iso-propylic/axit lactic .63 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác tới hiệu suất phản ứng .64 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng este hóa tạo iso-propyl lactat 65 3.2.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm 67 3.3 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ METYL ESTE VÀ ISO-PROPYL LACTAT 67 3.3.1 Cơ chế bám dính mực in bao bì polyme 68 3.3.2 Ảnh hưởng gốc -R đến hoạt tính dung mơi 69 3.3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung môi .70 3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng phụ gia (PG1) đến hoạt tính dung môi 71 3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng phụ gia (PG2) đến hoạt tính dung mơi 72 3.3.6 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng dung môi cầu 74 3.3.7 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 75 3.3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ 76 3.3.9 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu 77 3.4 THÀNH PHẦN DUNG MÔI SINH HỌC 78 3.5 CÁC CHỈ TIÊU CỦA DUNG MÔI SINH HỌC .78 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 TÓM TẮT LUẬN VĂN 85 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung Trang 01 1.1 Hàm lượng loại axit béo có dầu mỡ động thực vật 07 02 1.2 Một số tính chất vật lý hóa học dầu thực vật 09 03 1.3 Công thức mực điển hình 29 04 1.4 Các thơng số kỹ thuật mực 30 05 3.1 Ảnh hưởng chất hoạt hóa đến hiệu suất metyl este 48 06 3.2 Bề mặt riêng mẫu phương pháp BET 49 07 3.3 Ảnh hưởng số lần tái sử dụng đến hiệu suất biodiezel 50 08 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu suất metyl este 52 09 3.5 10 3.6 Ảnh hưởng tỷ lệ metanol/dầu đến hiệu suất metyl este 54 11 3.7 Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất metyl este 55 12 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất metyl este 56 13 3.9 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất metyl este 57 14 3.10 Ảnh hưởng cách nạp liệu đến hiệu suất metyl este 58 15 3.11 16 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ nước rửa đến chất lượng sản phẩm 60 17 3.13 Ảnh hưởng tỷ lệ nước rửa/metyl este đến số lần rửa 60 18 3.14 Các tiêu hóa lý metyl este từ dầu hạt cao su 61 19 3.15 20 3.16 Ảnh hưởng số lần sử dụng xúc tác tái sinh đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng số axit nguyên liệu đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng tỷ lệ iso-propylic/axit lactic đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat 53 59 63 64 21 3.17 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat 66 22 3.18 Các tiêu kỹ thuật iso-propyl lactat 67 23 3.19 24 3.20 25 3.21 Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy mực in vào hàm lượng PG1 72 26 3.22 Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy mực in vào hàm lượng PG2 73 27 3.23 28 3.24 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 75 29 3.25 Ảnh hưởng nhiệt độ 76 30 3.26 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu 77 31 3.27 Thành phần dung môi sinh học 78 32 3.28 Các tiêu dung môi sinh học điều chế 78 Ảnh hưởng độ dài mạch đến khả tẩy dung môi Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung mơi Ảnh hưởng hàm lượng dung mơi cầu tới hoạt tính dung mơi 69 70 74 DANH MỤC CÁC HÌNH Nội dung STT Hình 01 2.1 Sơ đồ mơ tả thiết bị phản ứng tổng hợp metyl este 34 02 2.2 Sơ đồ chiết sản phẩm 35 03 2.3 Sơ đồ thiết bị phản ứng tổng hợp iso-propyl lactat 37 04 2.4 Sơ đồ đo tỷ trọng phương pháp picnomet 41 05 3.1 06 3.2 Ảnh SEM 49 07 3.3 Quan hệ số lần tái sử dụng đến hiệu suất metyl este 51 08 3.4 Quan hệ nhiệt độ nung đến hiệu suất metyl este 52 Quan hệ hàm lượng chất hoạt hóa đến hiệu suất metyl este Trang 48 09 3.5 Quan hệ số lần sử dụng đến hiệu suất metyl este 53 10 3.6 Quan hệ tỷ lệ metanol/dầu hiệu suất metyl este 54 11 3.7 Quan hệ hàm lượng xúc tác hiệu suất metyl este 55 12 3.8 Quan hệ nhiệt độ phản ứng hiệu suất metyl este 56 13 3.9 Quan hệ thời gian phản ứng đến hiệu suất metyl este 57 14 3.10 15 3.11 Phổ hồng ngoại metyl este từ dầu hạt cao su 61 16 3.12 Phổ GC-MS metyl este từ dầu hạt cao su 62 17 3.13 18 3.14 19 3.15 20 3.16 Mực in bề mặt bao bì polypropylen chưa khơ 68 21 3.17 Cơ chế bay mực nước 68 22 3.18 23 3.19 24 3.20 25 3.21 26 3.22 Xác định lượng dung môi cầu 75 27 3.23 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 76 Quan hệ số axit nguyên liệu đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng tỷ lệ iso-propylic/axit lactic đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng độ dài mạchcủa alkyl este đến khả tẩy dung môi Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung môi Ảnh hưởng hàm lượng PG1 tới hoạt tính dung mơi Ảnh hưởng hàm lượng PG2 tới hoạt tính dung mơi 59 64 65 66 69 71 72 73 85 12 3,0 80 85 11 4,0 72 85 10 5,0 65 Ta có đồ thị: 85 Độ tẩy (%) 80 75 70 65 60 Hàm lượng PG2 (%) Hình 3.21 Ảnh hưởng hàm lượng PG2 tới hoạt tính dung mơi Theo đồ thị, tăng hàm lượng phụ gia khả tẩy mực in dung môi tăng Mẫu với 2,0 % PG2 tối ưu, độ tẩy đạt 82% Như vậy, phụ gia có tác dụng làm tăng mạnh khả tẩy dung mơi Bởi PG2 chất siêu hoạt động bề mặt, không làm giảm sức căng bề mặt dung dịch, trương nở màng polyme mực in mà cịn có khả lơi kéo hạt màu liên kết chặt chẽ với vật liệu Tiếp tục tăng lượng PG2 lên độ tẩy lại giảm xuống phụ gia có tác dụng hỗ trợ cấu tử dung mơi, cho q nhiều làm độ nhớt dung môi tăng lên dẫn đến sức căng bề mặt tăng nên làm giảm khả tẩy dung môi sinh học 3.3.6 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng dung môi cầu Ban đầu tiền chất để pha dung môi tan vào tốt, nhiên sau thời gian chúng bị tách lớp Đây lí khiến cho dung mơi sinh học có hoạt tính tẩy mực in chưa cao Vì cần pha thêm phụ gia làm tăng khả hòa tan tiền chất Chọn PG3 dung mơi cầu, có tác dụng làm tăng khả hòa tan vào chất có dung mơi sinh học Hơn tiến hành thí nghiệm trên, chúng tơi thấy pha thêm vào hỗn hợp metyl este iso-propyl lactat lượng PG1 PG2 kết PG2 cho độ tẩy mẫu cao Vì vậy, chúng tơi tiến hành pha thêm phụ gia vào hỗn hợp gồm metyl este, iso-propyl lactat PG2 với hàm lượng tối ưu khảo sát Bảng 3.23 Ảnh hưởng hàm lượng dung môi cầu tới hoạt tính dung mơi Metyl este Iso-propyl lactat PG2 PG3 Độ tẩy sạch, (%) (%) (%) (%) (%) 85 13 1 84 85 13 0,5 1,5 85 85 12 89 85 12 0,5 2,5 82 85 11 80 Mẫu Ta có đồ thị: 90 89 Độ tẩy (%) 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 0.5 1.5 2.5 Hàm lượng PG3 (%) Hình 3.22 Xác định lượng dung mơi cầu 3.5 Dựa vào đồ thị, mẫu mẫu có khả tẩy tốt Hoạt tính tẩy mực dung môi tăng lên cho thêm dung mơi cầu Bởi thêm dung mơi cầu, tiền chất tạo thành dung mơi hịa tan hoàn toàn vào nhau, tạo thành dung dịch đồng Thành phần chất đồng tất vị trí dung mơi, làm tăng khả tẩy rửa dung môi Khả tẩy dung môi tương đối tốt, đạt 89% 3.3.7 Ảnh hưởng tốc độ khuấy Bảng 3.24 Ảnh hưởng tốc độ khuấy Mẫu Tốc độ khuấy (vòng/phút) Độ tẩy sạch, (%) 60 200 75 400 82 600 89,5 800 89 Ta có đồ thị: 95 Độ tẩy (%) 90 85 80 75 70 65 60 55 50 200 400 600 800 Tốc độ khuấy (vịng/phút) Hình 3.23 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 1000 Khi tốc độ khuấy tăng khả tẩy dung mơi sinh học tăng Vì có tác động học mạnh dễ phá vỡ liên kết mực in với bề mặt bao bì Ta chọn tốc độ khuấy 600 vịng/phút Nếu tiếp tục tăng tốc độ khuấy làm tốn lượng, làm bắn dung mơi ngồi làm giảm khả tẩy dung mơi 3.3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ Sau lựa chọn thành phần tối ưu cho dung môi sinh học gồm : 85% metyl este, 12% iso-propyl lactat, 1% PG2, 2% phụ gia tiến hành khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ tới trình tẩy rửa Bằng cách thay đổi nhiệt độ tẩy khác nhau, giữ nguyên tốc độ khuấy ngâm mẫu khoảng thời gian định, thu kết sau: Bảng 3.25 Ảnh hưởng nhiệt độ Ta có đồ thị: Mẫu Nhiệt độ, (oC) Độ tẩy sạch, (%) 30 80 35 85 40 90 45 86 50 85 92 Độ tẩy (%) 90 88 86 84 82 80 78 25 30 35 40 45 50 55 Nhiệt độ (độ C) Hình 3.24 Ảnh hưởng nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ tăng độ tẩy Vì làm tăng tính hoạt động dung môi Nhiệt độ tối ưu 40oC Nếu tiếp tục tăng làm giảm khả tẩy dung mơi, nhiệt độ q cao làm dung môi bay dẫn đến mát thay đổi thành phần dung môi 3.3.9 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu Tiến hành ngâm mẫu bao bì lượng dung mơi định nhiệt độ tốc độ khuấy thời gian khác nhau, kết thu bảng 3.26 Bảng 3.26 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu Thời gian (phút) Độ tẩy (%) 30% 75% 90% 60% 10 45% Qua bảng số liệu ta thấy, thời gian ngâm mẫu lâu độ tẩy tăng Sau ngâm phút tồn mực in tẩy sạch, dung môi sinh học tổng hợp cho hiệu tẩy mực in cao Tuy nhiên ngâm lâu hiệu tẩy mực lại giảm, lượng bẩn tách tái bám bề mặt mẫu Khả hoà tan mực in dung môi đạt 90% Điều cho thấy hoạt tính iso-propyl lactat so với etyl lactat mà tác giả khác tổng hợp Như vậy, muốn tẩy 100% mực in bao bì polyme mà sử dụng alkyl lactat có số nguyên tử C mạch alkyl > C2 phải tìm thêm phụ gia trợ giúp trình hồ tan thành phần màu mực in 3.4 THÀNH PHẦN DUNG MÔI SINH HỌC Bảng 3.27 Thành phần dung môi sinh học Metyl este (%) Iso-propyl lactat PG2 (%) PG3 (%) (%) 85 12 3.5 CÁC CHỈ TIÊU CỦA DUNG MÔI SINH HỌC Bảng 3.28 Các tiêu dung môi sinh học điều chế Chỉ tiêu Giá trị Độ nhớt (cSt) 3.2 Tỷ trọng 0,98 Nhiệt độ chớp cháy cốc kín (oC) 150 Tỷ lệ bay (24h) 0,02 Độ tan nước (%) 30 Điểm sôi (oC) 157 Chỉ số COD (mg/l) 465896 Trị số Kauri - Butanol _ Nhìn vào bảng 3.28 ta thấy tiêu dung môi sinh học điều chế nằm giới hạn cho phép dung môi Tuy chưa đo giá trị Kauri – Butanol độ hoà tan mực in dung mơi chế tạo đạt tới 90%, điều cho thấy khả tẩy mực dung môi gần tương đương với loại hydrocacbon thơm KẾT LUẬN Chế tạo xúc tác dị thể NaOH/MgO sử dụng cho trình tổng hợp metyl este với pha hoạt tính 15% NaOH nghiên cứu tính chất hố lý xúc tác Đã tổng hợp metyl este với điều kiện tối ưu sau: tỷ lệ thể tích metanol/dầu 1/3, hàm lượng xúc tác chiếm 3% tổng khối lượng dầu metanol, trì phản ứng 60oC thời gian giờ, tốc độ khuấy trộn 600 vòng/phút Tổng hợp iso-propyl lactat qua giai đoạn Giai đoạn 1: Với thông số tối ưu 100 gam dung dịch axit lactic 88% (tương đương 120 ml), 0,4 gam axit sunfuric đậm đặc 98% (tương đương 1ml), trì nhiệt độ phản ứng 80oC Giai đoạn 2: Sản phẩm phản ứng thu giai đoạn trộn với rượu iso-propylic theo tỉ lệ:1 mol iso-propylic/4 mol axit lactic, thực phản ứng este hóa áp suất tự sinh thu sản phẩm iso-propyl lactat Tinh chế sản phẩm: Chưng hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng ta thu iso-propyl lactat nhiệt độ 166 ÷ 168oC Pha chế thành cơng dung mơi sinh học thân thiện với mơi trường, có khả phân hủy sinh học cao, đặc biệt có khả tẩy mực in bề mặt bao bì polyme tốt Thành phần dung mơi sau: 85% metyl este; 12% iso-propyl lactat; 1% PG2; 2% PG3 Kết hợp với điều kiện nhiệt độ tốc độ khuấy, độ tẩy trắng mực in đạt 90% TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đức Ba, Phạm Quỳnh Hoa, “Công nghệ khử mực in vật liệu polyme’’, Viện Giấy, 2007 TS Đống Thị Anh Đào, Kỹ thuật bao bì thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2005 Vũ Tam Huề, Nguyễn Phương Tùng, Hướng dẫn sử dụng nhiên liệu dầu mỡ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2000 Kiều Đình Kiểm, Các sản phẩm dầu mỏ hóa dầu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2000 Nguyễn Quang Lộc, Lê Văn Thạch, Nguyễn Nam Vinh, Kỹ thuật ép dầu chế biến dầu mỡ thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1997 Chistian Reicherdt, Người dịch Đoàn Duy Lực, Dung mơi hóa học hữu cơ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1963 Thế Nghĩa, “Ứng dụng dầu nành cơng nghiệp hố chất’’, Tạp chí cơng nghiệp hố chất, Số 11, 2001 PGS TS Đinh Thị Ngọ, Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2008 PGS TS Đinh Thị Ngọ, TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Nhiên liệu trình xử lý hóa dầu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2008 10 Louis Hồ Tấn Tài, Các sản phẩm tẩy rửa chăm sóc cá nhân, Dunod, 1998 11 Tập thể tác giả, Giáo trình cơng nghệ in, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2006 12 Tập thể tác giả, ”Nghiên cứu công nghệ sản xuất số dung mơi cơng nghiệp có nguồn gốc thực vật, ứng dụng lĩnh vực sơn, in, nhựa đường, tẩy dầu mỡ cho kim loại xử lý chất thải cơng nghiệp’’, Viện hóa học Cơng nghiệp Việt Nam, 2006 13 Nguyễn Thị Thanh, Dương Văn Tuệ, Vũ Đào Thắng, Hồ Cơng Xinh, Hồng Trọng m, Hóa học hữu cơ, Tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1999 14 GS TS Đào Văn Tường, Động học xúc tác, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 15 Phạm Thế Thưởng, Hoá học dầu béo, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1992 Tiếng Anh 16 Handbook of organic solvent properties, vol 17 Aigbodion AI, Pillai CKS, Preparation, anlysis and application of rubber seed oil and its derivatives in surface coatings, Prog Coat 2000;38:187-92 18 Blandy, C Gervais, D Pellegatta, J.L Gillot, B Gunaud, Catal 1991, 64, 1.1Canakci M, VanGerpan J, Biodiesel production from oils and fats with hight tree fatty acids, Tran AASE 2001;44:1429-36 19 Drauz, K Waldmann, H Sauerbrei, Applied homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Cornils, B Herrmann, W.A, vol 2, VCH Verlagsgessellschaft, Weinheim, 1996,p 769 20 Elliot, J.M; Parkin, K.L.J, Am.Oil Chem, Soc, 1991, 68, 171 21 Geofrey M Levy, Packaging, Policy and the Environment, New York, 1994 22 Organic Syntheses, Coll Vol 2, p 365, 1943 23 Harrington, K Arey-Evans, Ind Eng Chem Prod Res, Dev 1985, 24 24 Helenius, Mc Caslin, D.R.Fies, Tanford, Properties of detergents, Methods Enzymol 1979 25 Hideki Fukuda et all, Biodiesel fuel production by tranesterification of oils J.Biosci.Bioeng, 2001 26 Hideki Fukuda, Review biodiesel fuel production by transferring oils, Biosci Bioeng, 2001 27 Ikwuagwu OE, Ononogbu IC, Njoku OU, Production of biodiesel using rubber seed oil, In Crops Prod 2000;12:57-62 28 George V Dyroff, Petroleum products ASTM, Philadelphia, 1989 29 J.A Kinats, Production of biodiesel frommultiple freedstocks and properties of biodiesel and biodiesel/diesel blend: finel report, NREL, 2003 30 Jacqueline S Bennett, Kaitlyn L Charles, Matthew R Miner, Caitlin F Heuberger, Elijah J Spina, Michael F Bartels and Taylor Foreman (2009), Ethyl lactate as a tunable solvent for the synthesis of aryl aldimines, Green Chem, 11: 166 - 168 31 James E Opre, Environmentally friendly ink cheaning preparing, United States patent application publication, 2001 32 John Burke, Solubility parameter theory and application, American statute for conservation, 1984 33 Kirk-Othmer, Encyclopedia of chemical technology, John Wiley & Sons, 3rd Ed, New York, 1980, vol 11, p 921 34 Krister Holmberg, Hanbook of applied surface and collid chemistry, West suex Jonh Willey & Sones 2004 35 Lion corporation Chemicals Division, Anionic surfactants, 2002 36 McNeill, G.P, Shimizu, S, Yamane, T.J, Am, Oil chem, Soc, 1991, 68, 37 Mesmer, Otto, Wolfgang, Andreas, Polligkeit, Detergent and method for producing the same, United States Patent 4655952, April, 1987 38 Michael SG, Robert LM, Conbustion of fast and vegetable oil derived fuel in diesel engines, Prog Energy Combust Sci, 1998;24:125-64 39 Mike Lancaster, Green Chemistry, Royal Society of Chemistry, 2002 40 Wan et al Journal of Catalysis, 2005 41 Posorske, L.H Le Febvre, G.K Miller, C.A Hansen, T.T, Glenvig, B.L.J Am, Oil Chem, Soc, 1988,65,922 42 Schwab, A.W, Baghy, M.O Freedman, Fuel, 1978, 66, 1372 43 Staat, F Vallet, Vegetable oil methyleste as a diesel substitute, Chem, Ind, 21, 863-865 44 Ullman’s Encyclopedia of industrial Chemistry, Vol 45 W Herbst, K Hunger, Paints coatings and solvents, Wiley, 1997 46 Weissermel, K Arpe, Industrial organic chemistry, VCH Verlagsgesellschaft, 2nd ED, Weinhein, 1993, p 396 47 William Nelson, Green Solvents for Chemistry: Perspectives and Practice Oxford University Press, USA, 2003 48 Wilmer A Jenkins, James P Harrinton, Packaging foods with plastic, United States Patent 424252, February, 1995 49 Wright, H.J Segur, J.B Clark, H.V Coburn, S.K Langdon, E.E DuPuis, Oil & Soap, 1994, 145 50 Wulfman, D S, Mc Giboney, B Peace, B.W, Synthesis, 1972, 49 51 Lunford J H., Wang D Journal studies in Surface Science and Catalysis, Vol 107, 1997, p 275 - 261 50 Handbook of organic solvent properties, vol 51 Julien Saint Amand, F and Perrin, B., "The effect on particulate size on ink and speck removal efficiency of the deinking steps", 1991 CPPA 1st Research Forum on Recycling Proceedings, CPPA, Montreal, p 39 52 Parick Fuertes, Method for preparing a lactic acid ester composition and use thereof as solvent, United States patent application publication, 2003 53 James E Opre, Environmentally friendly ink cheaning preparing, United States patent application publication, 2001 54 Yizhak Marcus, The properties of solvents, Wiley, 1999 Internet 55.http://kythuatin.com/f/forum/index.php 56 http://www.boulderbiodiesel.com 57 http://www.omnitechintl.com/pdf/Solvents%20-%20MOS.pdf 58 http://vi.wikipedia.org/wiki/Wiki 59 http://www.sciencedirect.com 60 http:// search.epnet.com/login.aspx 61 http:// www.inchem.org/documents/kemi/ah1999_09.pdf TĨM TẮT LUẬN VĂN Trong cơng nghiệp hố chất, phần lớn loại dung môi sử dụng dung môi từ dầu mỏ, chất dễ bay hơi, gây độc hại cho môi trường Để khắc phục nhược điểm đó, giới thay phần dầu khống dung mơi sinh học Dung mơi sinh học loại dung mơi gây hại đến sức khỏe môi trường loại dung mơi truyền thống khơng địi hỏi nguồn lượng lớn để sản xuất chúng tách loại chúng khỏi sản phẩm Dung môi sinh học thường sản xuất từ dầu thực vật hay nguyên liệu sinh học, chúng khơng gây độc hại đến sức khoẻ thân thiện với môi trường Trong luận văn nghiên cứu chế tạo xúc tác dị thể NaOH/MgO sử dụng cho trình tồng hợp metyl este với pha hoạt tính 15% NaOH nghiên cứu tính chất hoá lý xúc tác Đã tổng hợp metyl este với điều kiện tối ưu sau: metanol/dầu: 1/3 (thể tích), xúc tác: 3%, nhiệt độ phản ứng: 60oC, thời gian phản ứng: 4h, tốc độ khuấy trộn 600 vòng/phút Tổng hợp iso-propyl lactat qua giai đoạn Giai đoạn 1: 100g axit lactic 88% (120 ml), 0,4 g H2SO4 98% (1ml), nhiệt độ phản ứng: 80oC, thời gian phản ứng: 5h Giai đoạn 2: Sản phẩm phản ứng thu giai đoạn trộn với etanol theo tỉ lệ:1 mol iso-propylic/4 mol axit lactic, thực phản ứng este hóa áp suất tự sinh thu sản phẩm iso-propyl lactat Tinh chế sản phẩm: Chưng hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng ta thu iso-propyl lactat nhiệt độ 166 ÷ 168oC Pha chế dung môi sinh học với thành phần sau: 85% metyl este; 12% iso-propyl lactat; 1% PG2; 2% PG3 cho độ tẩy mực in đạt 90% Điều cho thấy hoạt tính iso-propyl lactat so với etyl lactat mà tác giả khác tổng hợp Như vậy, muốn tẩy 100% mực in bao bì polyme mà sử dụng alkyl lactat có số nguyên tử C mạch alkyl lớn C2 phải tìm thêm phụ gia trợ giúp q trình hồ tan thành phần màu mực in Đó yêu cầu đạt cho nghiên cứu ABSTRACT In chemical industry, most commonly - used solvents have the original from oil, which is volatile substances and harm our environment To overcome these disadvantages, there are many researches took a place one part of mineral oil by biosolvent Biosolvent is the solvent not to make harm for health and environtment more than traditional solvent and not to claim huge energy resource to create or separate it from product Biosolvent has conventional been manufactured from vegetable oil or bio-material, so it not make harm to health and environmentally friendly In this thesis, we have studied and created heterogeneous catalyst NaOH/MgO to synthesize methyl ester in active phase with 15% and have researched physical chemistry properties of this catalyst Methyl ester has been synthesized under optimal conditions: methanol/oil: 1/3 (in volumetric), catalyst: 3%, reaction temperature: 60oC, reaction period : 4h, agitating speed : 600 rounds/minute Iso-propyl lactate has been synthesized under phase Phase 1: 100g lactic acid 88% (120ml) ; 0,4 g H2SO4 98% (1ml), reaction temperature: 80oC, reaction period: 5h Phase 2: products of phase have been mixed with methanol via the ratio: moles iso-propylic/4 moles lactic acid; carry out esterification reaction in hour under spontaneous generation pressure to achieve iso-propyl lactate Extracting product: distilling the above product to obtain iso-propyl lactate at 166 ÷ 168oC The bio-solvent has been made up with following composition: 85% methyl ester; 12% iso-propyl lactate; 1% additive 2; 2% additive to achieve the washing ability at 90% The result has determined the active of iso-propyl lactate less than ethyl lactate has been synthatize by others So if we use alkyl lactate with the carbon atom number more than C2 to obtain the ink washing ability at 100%, we must look for an additive to help the disolve process of pigment completely This is the demand we must obtain in our next researches ... trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học NGHIấN CỨU TỔNG HỢP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TẨY MỰC IN TRấN BAO Bè POLYME. .. mực in tốt Tẩy mực in bao bì polyme (bao bì polypropylen) với hiệu tẩy cao mà đảm bảo yêu cầu chất lượng nhựa tái sinh Luận văn nghiên cứu tổng hợp metyl este alkyl lactat làm tiền chất pha chế. .. Ưu nhược điểm dung môi sinh học .18 1.4.3 Những ứng dụng triển vọng dung môi sinh học 19 1.5 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ DẦU THỰC VẬT .20 1.5.1 Tổng hợp alkyl este