(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình phủ nano bạc trên vải cotton bằng plasma lạnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI COTTON BẰNG PLASMA LẠNH GVHD: ThS THÁI VĂN PHƯỚC SVTH: NGUYỄN CÔNG KHÔI MSSV: 11143078 SVTH: TRẦN VĂN ĐỨC MSSV: 11143037 SVTH: TRẦN MINH NGHIỆM MSSV: 11143101 SKL004288 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Sinh viên: Khóa: 2011-2015 Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạ Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình phủ nano bạc vải cotton Plasma lạnh Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Mô hình thiết bị xử lý đƣợc vải khổ 1,2 m; - Tốc độ tối đa 20 m/ph; - Phủ vải cotton; - Hoạt động liên tục Nội dung đồ án: - Tổng quan: tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nƣớc, mục đích nhiệm vụ đề tài; - Cơ sở lý thuyết: lý thuyết phủ nano bạc vải; - Thiết kế chế tạo mơ hình thiết bị: tính tốn, thiết kế tìm mơ hình tối ƣu cho thiết bị; chế tạo mơ hình với kích thƣớc 1700mm x 1600mm x 500mm; - Thử nghiệm tìm thơng số tối ƣu hệ thống phủ; - Kết luận kiến nghị: ƣu khuyết điểm mơ hình; khả ứng dụng mơ hình vào thực tế Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình phủ nano bạc vải cotton công nghệ Plasma lạnh”  Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Thái Văn Phƣớc  Họ tên sinh viên: Nguyễn Công Khôi − MSSV: 11143078 Lớp: 111432A  Địa sinh viên: Hịa Định Đơng – Phú Hòa – Phú Yên  Số điện thoại liên lạc: 0947724056  Email: congkhoinguyen@gmail.com  Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 23/01/2016  Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi không chép viết đƣợc công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Công Khôi LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình phủ nano bạc vải cotton công nghệ Plasma lạnh”  Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Thái Văn Phƣớc  Họ tên sinh viên: Trần Văn Đức − MSSV: 11143037 Lớp: 111432B  Địa sinh viên: Ninh Thân – Ninh Hòa – Khánh Hòa  Số điện thoại liên lạc: 0979913942  Email: tranduc1193@gmail.com  Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 23/01/2016  Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết đƣợc công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 (Ký, ghi rõ họ tên) Trần Văn Đức LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình phủ nano vải cotton cơng nghệ Plasma lạnh”  Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Thái Văn Phƣớc  Họ tên sinh viên: Trần Minh Nghiệm − MSSV: 11143101 Lớp: 111432B  Địa sinh viên: Ấp 1, Long An – Long Thành – Đồng Nai  Số điện thoại liên lạc: 01285159545  Email: vntoiyeu2010@gmail.com  Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 23/01/2016  Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết đƣợc công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 (Ký, ghi rõ họ tên) Trần Minh Nghiệm LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp sinh viên quan trọng, nhằm tổng hợp lại kiến thức chun ngành khí chế tạo máy mơn học có liên quan khác mà chúng em đƣợc học giảng đƣờng đại học, nhƣ kinh nghiệm từ thực tế Qua đồ án tốt nghiệp giúp chúng em áp dụng từ lý thuyết vào thực tế để nghiên cứu chế tạo mơ hình ứng dụng vào thực tế Qua chúng em củng cố vững kiến thức chuyên ngành kỹ tƣ duy, nhƣ làm vệc nhóm cho hiệu Đây kỹ cần thiết cho kỹ sƣ sau trƣờng Lời cảm ơn chân thành sâu sắc xin gửi đến gia đình động viên cận kề, giúp đỡ, tạo điều kiện để chúng em hồn thành khóa học cách tốt Bên cạnh chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy (cô) Khoa Cơ Khí Chế Tạo máy, trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho chúng em thực tốt khóa học đề tài Đặc biệt chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy ThS Thái Văn Phƣớc ngƣời hƣớng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, nhƣng khoảng thời gian cho phép, nhƣ hạn chế mặt kiến thức thân, đồ án tránh khỏi nhiều thiếu xót Chính vậy, chúng em mong nhận đƣợc góp ý thầy (cô) nhƣ bạn bè ngƣời có quan tâm đến lĩnh vực mà đồ án đƣợc trình bày Cuối chúng em xin kính chúc thầy ThS Thái Văn Phƣớc quý thầy (cô) khoa khí Chế Tạo Máy lời chúc sức khỏe, hạnh phúc, công tác tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Nhóm sinh viên thực Nguyễn Cơng Khơi Trần Văn Đức Trần Minh Nghiệm TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI BẰNG CƠNG NGHỆ PLASMA LẠNH ” Cơ thể ngƣời chịu tác động mơi trƣờng xung quanh Và có nhiều ngun nhân gây bệnh cho ngƣời có vi khuẩn Việc bảo vệ thể nhƣ phòng ngừa chúng vấn đề ln đƣợc quan tâm Vì vải kháng khuẩn đƣợc sử dụng rộng rãi đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực y tế: sử dụng làm quần áo phẫu thuật, quần áo bác sĩ, quần áo bệnh nhân, drap giƣờng bệnh; may mặc: veston, quần áo, rèm cửa… Hiện có nhiều phƣơng pháp tạo vải kháng khuẩn có ƣu nhƣợc điểm khác nhau, phƣơng pháp dùng cơng nghệ plasma lạnh có nhiều ƣu điểm Vải kháng khuẩn vải chứa thành phần nano bạc giúp diệt khuẩn Vải kháng khuẩn đƣợc tạo nhƣ nào? Sơ đồ sau giúp hiểu đƣợc phần Vải Xử lý plasma lần Phun hóa chất Xử lý plasma lần Vải kháng khuẩn Năng lƣợng plasma làm thay đổi tính chất vải, giúp vải dễ dàng tạo liên kết với nano bạc hóa chất đễ tạo thành vải kháng khuẩn nhƣ ta mong muốn Để biết đƣợc hiệu kháng khuẩn vải nhƣ nào, chúng em chế tạo thử mẫu vải, tiến hành thí nghiệm kiểm tra Thí nghiệm đánh giá tác dụng diệt khuẩn vải đƣợc phủ nano bạc với nồng độ khác loại vi khuẩn Thí nghiệm đánh giá độ bền khuẩn vải đƣợc phủ nano bạc sau nhiều lần giặt tác dụng diệt khuẩn sau giặt…đều cho kết tốt Qua tìm hiểu nghiên cứu, nhóm chúng em định thực đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình phủ nano bạc vải cotton công nghệ plasma lạnh” Nghiên cứu đƣợc thực gồm bốn giai đoạn là:  Giai đoạn – Nghiên cứu lý thuyết công nghệ Plasma lạnh, động lực học plasma, nghiên cứu công nghệ phủ nano bạc ứng dụng công nghệ Plasma lạnh vào xử lý phủ nano bạc vải  Giai đoạn – Đƣa nhiều phƣơng án thiết kế mơ hình xử lý, làm thực nghiệm ban đầu, phân tích ƣu nhƣợc điểm phƣơng án, cuối chọn phƣơng án tối ƣu dựa tiêu chí hiệu suất xử lý, tiết kiệm lƣợng, chi phí bảo vệ mơi trƣờng  Giai đoạn – Tiến hành thí nghiệm với điều kiện khác nhau: cơng suất tiêu hao (dịng điện, điện áp, tần số), kích thƣớc hình dáng buồng Plasma, hình dáng buồng cấp nano bạc nhằm tìm thơng số vận hành tối ƣu  Giai đoạn – Phân tích đánh giá kết thí nghiệm kết luận MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CAM KẾT iii LỜI CAM KẾT iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu đồ án .3 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan công nghệ nano 2.2 Sơ lƣợc nano 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Phân loại 2.2.2.1 Hạt nano vô 2.2.2.2 Hạt nano polymer .5 2.2.2.3 Nanotube 2.2.2.4 Tinh thể nano (nanocrystals) 2.2.2.5 Hạt nano rắn lipid (solid lipid nanoparticles) 2.3 Giới thiệu nano bạc 2.3.1 Tính chất hạt nano bạc 2.3.1.1 Tính chất quang học 2.3.1.2 Tinh 2.3.1.3 Tính chất từ 2.3.1.4 Tính chất nhiệt 2.3.2 Cơ chế kháng khuẩn tác dụng Nano Bạc 2.3.2.1 Cơ chế kháng khuẩn Nano Bạc 2.3.2.2 Ứng dụng Nano bạc 2.4 Nghiên cứu loại vải 11 2.4.1 Sợi 13 4.2 Vải từ sợi len-wool 14 2.4.3 Lụa tơ tằm 15 2.4.4 Vải Kaky 15 2.4.5 Vải Kate 16 2.5 Vì phải phủ Nano Bạc lên vải 16 2.6 Phƣơng pháp tổng hợp Nano Bạc 17 2.6.1.1 Phƣơng pháp từ xuống (top - down) 17 2.6.1.2 Phƣơng pháp từ dƣới lên (bottom - up) 17 2.6.2 Các phƣơng pháp tổng hợp nano bạc 18 2.7 Các phƣơng pháp phủ nano .20 2.7.1 Phủ trực tiếp lên bề mặt .20 2.7.2 Phun trực tiếp lên bề mặt 21 2.7.3 Ngâm tẩm dung dịch nano 21 2.7.4 Sử dụng công nghệ Plasma 22 2.8 Giới thiệu Plasma 22 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24 3.1 Thành phần vải cotton 24 3.2 Năng lƣợng Plasma 25 3.2.1 Ion hóa 25 3.2.2 Năng lƣợng ion hóa 26 3.2.3 Tiết diện hiệu dụng 26 3.2.4 Khoảng đƣờng tự trung bình 26 3.2.5 Tần số va chạm 26 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: Nguyễn Công Khôi MSSV: 11143078 Trần Văn Đức MSSV: 11143037 Trần Minh Nghiệm MSSV: 11143101 Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI COTTON BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH’’ Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy Họ tên GV phản biện: ThS NGUYỄN VĂN MINH Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức tr nh bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: 64 Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: TT Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Đ ng for at với đ y đủ hình thức nội dung ục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, hoa họchội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành ph n, quy trình đáp ứng yêu c u đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mề chuyên ngành Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm 65 Kết luận:  Đƣợc phép bảo vệ  Không đƣợc phép bảo vệ TP HCM, ngày tháng năm 2016 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) 66 PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI COTTON BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH’’ Tên sinh viên: Nguyễn Cơng Khơi A ĐÁNH GIÁ TT Hình thức kết cấu ĐATN Đ ng for at với đ y đủ hình thức nội dung ục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, hoa học hội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành ph n, quy trình đáp ứng yêu c u đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mề Kỹ thuyết trình Thuyết trình hiệu quả, tự tin, trình bày rõ ràng, mạch lạc, truyền cảm hứng cho người nghe,c việc nh Trả ời c u h i phản biện với iến thức ảnh hưởng giải pháp Hiểu trách nhiệm nghề nghiệp đạo đức nghề nghiệp Trang phục ch nh tề nghiê t c 67 B CÁC Ý KIẾN NHẬN XÉT KHÁC (Nếu có) KẾT LUẬN (Ghi rõ c n phải bổ sung, ch nh sửa mục ĐATN) C Ngày tháng năm 2016 Ngƣời nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) 68 PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI COTTON BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH’’ Tên sinh viên: A ĐÁNH GIÁ TT Hình thức kết cấu ĐATN Đ ng for at với đ y đủ hình thức nội dung ục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, học hội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành ph n, quy trình đáp ứng yêu c Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mề Kỹ thuyết trình Thuyết trình hiệu quả, tự tin, trình bày rõ ràng, mạch lạc, truyền cảm hứng cho người nghe,c việc nh Trả ời c u h i phản biện với ảnh hưởng giải pháp Hiểu trách nhiệm nghề nghiệp đạo đức nghề nghiệp Trang phục ch nh tề nghiê 69 B CÁC Ý KIẾN NHẬN XÉT KHÁC (Nếu có) KẾT LUẬN (Ghi rõ c n phải bổ sung, ch nh sửa mục ĐATN) C Ngày tháng năm 2016 Ngƣời nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) 70 PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI COTTON BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH’’ Tên sinh viên: A ĐÁNH GIÁ TT Hình thức kết cấu ĐATN Đ ng for at với đ y đủ hình thức nội dung ục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, hoa học hội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành ph n, quy trình đáp ứng yêu c Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mề Kỹ thuyết trình Thuyết trình hiệu quả, tự tin, trình bày rõ ràng, mạch lạc, truyền cảm hứng cho người nghe,c việc nh Trả ời c u h i phản biện với ảnh hưởng giải pháp Hiểu trách nhiệm nghề nghiệp đạo đức nghề nghiệp Trang phục ch nh tề nghiê 71 B CÁC Ý KIẾN NHẬN XÉT KHÁC (Nếu có) KẾT LUẬN (Ghi rõ c n phải bổ sung, ch nh sửa mục ĐATN) C Ngày tháng năm 2016 Ngƣời nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) 72 ... CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Sinh viên: Khóa: 2011-2015 Ngành đào tạo: Cơng nghệ chế tạ Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình phủ nano bạc vải cotton Plasma lạnh Các... tháng năm 2016 Nhóm sinh viên thực Nguyễn Cơng Khơi Trần Văn Đức Trần Minh Nghiệm TĨM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHỦ NANO BẠC TRÊN VẢI BẰNG CƠNG NGHỆ PLASMA LẠNH... đề tài; - Cơ sở lý thuyết: lý thuyết phủ nano bạc vải; - Thiết kế chế tạo mơ hình thiết bị: tính tốn, thiết kế tìm mơ hình tối ƣu cho thiết bị; chế tạo mơ hình với kích thƣớc 1700mm x 1600mm x