- IVĐiều chỉnh
6 pkl TTH1 pkl TTH
5.4 Các sản phẩm từ blend caosu với photoresist tái chế
Trên cơ sở đề xuất công nghệ tái chế (mục 5.3) nghiên cứu đã triển khai thử nghiệm và sản xuất ứng dụng tại Xưởng Chế thử của VITTEP và Công ty TNHH Sản xuất Cao su Thành Danh (40 Tô Ngọc Vân, KP1, Thạnh Xuân, Q. 12, Tp. HCM).
Hình 5.27 Mẫu đế giầy chịu dầu, gioăng nước và bậc thang công nghiệp
Hình 5.28Đệm lò xo hộp trục- toa xe lửa
Một số mẫu ứng dụng thử nghiệm với blend được ghi trong hình 5.27 - 5.30. Hình 5.27 có sản phẩm đế giầy chịu dầu, gioăng nước và bậc thang công nghiệp và hình 5.28 là ứng dụng đặc biệt: đệm lò xo hộp trục toa xe lửa với 10 pkl PR thêm vào nhằm làm tăng khả năng chịu dầu của sản phẩm (đặc tính của sản phẩm: độ cứng 70 -80 Shore A; lực kéo đứt 14-16 MPa; độ dãn dài 300 – 350 %).
Hình 5.29Tấm thảm trải sàn Hình 5.30Gioăng nước và chi tiết xe
Honda
Hình 5.30 mô tả sản phẩm gioăng ống cống ly tâm và một số chi tiết dùng trong xe gắn máy Honda. Bổ sung thành phần PR làm cho mẫu sản phẩm chịu dầu, mỡ tốt hơn. Một chi tiết lưu tâm là tấm trải sàn từ nền NR có thể chứa 20 - 30 pkl PR. Đây là sản phẩm có khối lượng lớn nên khi chế tạo sẽ dùng nhiều PR hơn.
KẾT LUẬN
Những luận điểm chính của luận án được tổng kết như sau:
1. Photoresist phế thải là sản phẩm được khâu mạng có thành phần là nhựa acrylat ưa nước, không chứa kim loại nặng ở mức độ nguy hiểm. Phần rắn của chất thải thể hiện tính trơ và bền như chất dẻo trong môi trường. Ảnh hưởng của PR phụ thuộc vào nồng độ của acrylat linh động. Nước rửa mẫu với tỷ lệ rắn lỏng (1/10) có hàm lượng COD rất cao (14900 – 16800 mg/l) gấp khoảng 10 giá trị BODR5R. Trong môi trường tự nhiên, các acrylic este không bền vững và dễ bị thủy phân. Nghiên cứu đã áp dụng thành công qui trình xác định CTNH theo RCRA (EPA), chỉ ra cơ sở khoa học định danh CTNH cho PR với thử nghiệm đặc tính (PR có hàm lượng acrylat linh động vượt từ 4 đến 5 lần giá trị cơ sở qui định trong QCVN 07: 2009/ BTNMT).
2. Hệ blend cao su thiên nhiên NR và cao su tổng hợp NBR với các chất trợ tương hợp CSTNgAM và dầu hạt điều (HD) tương ứng đã cải thiện tính năng cơ lý và các đặc tính về gia công như tính chảy, hình thái pha của blend. Sự hình thành blend polyme diễn ra trên cơ sở tương tác pha trong hỗn hợp. Cơ chế của sự tương hợp trong các vật liệu tái chế được xác định là Tương hợp phản ứng trong hệ cao su tổng hợp nitril và Tương hợp không phản ứng trong hệ cao su thiên nhiên. Nghiên cứu đã chế tạo được CSTNgAM đủ khả năng dùng trong dây chuyền tái chế.
3. Các yếu tố ảnh hưởng mạnh đến tính chất của mẫu là: (i) Hàm lượng PR (ZR3R), (ii) than đen (ZR2R), (iii) trợ tương hợp (ZR1R) và (iv) hàm ẩm. Phân tích hồi qui và kết quả thực đo cho phép đề xuất một đơn thành phần blend cao su phù hợp cho sản phẩm tái chế gồm: 30 pkl PR, 25 pkl than đen và 5 pkl trợ tương hợp (CSTNgAM) cho blend cao su NR; dầu hạt điều cho blend cao su NBR. Trong blend nước có vai trò như hóa dẻo. Giá trị độ ẩm trung bình của PR (khoảng 15 - 22 %) là phù hợp với chế độ gia công.
Phương trình hồi qui lực kéo đứt (𝑌1) và độ dãn dài (𝑌2) của blend NR và PR: 𝑌1 = 16,5−0,092𝑍1+ 0,0117𝑍2−0,11𝑍3+ 0,005𝑍1𝑍3
𝑌2 = 1042−12,52𝑍2−10,8𝑍3+ 0,246𝑍2𝑍3
Phương trình hồi qui lực kéo đứt (𝑌1) và độ dãn dài (𝑌2) của blend NBR và PR:
𝑌1 = 12,09 + 0,303𝑍1+ 0,043𝑍2−0,026𝑍3−0,005𝑍1𝑍3−0,001𝑍2𝑍3
4. Tính ổn định của mẫu - blend được thể hiện qua tính cơ lý tốt (bền kéo, dãn dài) đi kèm với các đặc tính ổn định. Các mẫu bền sau khi thử nghiệm lão hóa gia tốc trong không khí, nước (blend NR) và không khí, dầu (blend NBR) đều có hệ số lão hóa vượt 80 %. Mức kháng mài mòn cũng được cải thiện từ 10 – 16 % so với mẫu không chứa PR.
5. Áp dụng qui trình chiết tách TCLP 1311 vào tình huống cực đoan là cắt nhỏ mẫu (Việt Nam chưa có qui định và trong thực tế sản phẩm không làm việc ở chế độ này), thử theo QCVN 07: 2009 cho thấy acrylat linh động đã được cố định (không phát hiện) trong các trường hợp sau:
- Mẫu của hệ blend NR và NBR không có TTH chứa 20 pkl PR - Mẫu của hệ blend NR và NBR có TTH chứa 40 pkl PR.
6. Lần đầu trong nước đã tái chế thành công PR bằng cách đưa vào cao su NR và NBR như một hợp phần làm tăng cường tính chịu mài mòn và bền thời tiết cho các sản phẩm thông thường với chi phí thấp hơn. Hai loại sản phẩm chính là: gioăng nước, đế giầy chịu dầu và một vài loại khác như đệm lò xo hộp trục toa xe lửa, bậc thang công nghiệp, đã được chế thử ở PTN của VITTEP và Công ty TNHH Sản xuất Cao su Thành Danh, theo qui trình tái chế PR bằng cách đóng rắn trong polyme đàn hồi với trợ tương hợp CSTNgAM và dầu hạt điều.
Một vài vấn đề cần tiếp tục làm sáng tỏ trong các nghiên cứu tiếp theo:
1. Cải thiện phân tán trong hệ cao su và PR nhằm nâng cao đặc tính của blend. 2. Nghiên cứu đẩy nhanh quá trình làm khô PR trong xử lý. Bên cạnh đó xây dựng qui định về phân loại và lưu trữ PR và tạo điều kiện thuận lợi cho công tác tái chế.