CHƢƠNG 2 : THỰC NGHIỆM
2.4. Phƣơng pháp tiến hành
2.4.1. Nghiên cứu chế tạo màng MAP
* Q trình chế tạo chất chủ (masterbatch)
Q trính trộn nhựa với phụ gia và cắt hạt được thực hiện trên máy đùn 2 trục vìt liên hợp với máy cắt hạt series SHJ-30A với 10 vùng gia nhiệt. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc của hệ thống trộn cắt hạt và máy đùn 2 trục vìt được biểu diễn trên hính 2.1.
Hình 2.1. Sơ đồ q trình chế tạo chất chủ
Hạt nhựa và phụ gia được trộn trước bằng máy trộn siêu tốc Supermix sau đĩ hỗn hợp thu được sẽ được đưa đến bộ phận nạp liệu của máy đùn. Nhựa được đùn qua một chuỗi những lỗ trịn bố trì xếp thành hàng ngang trên khuơn tạo sợi để định dạng sợi nhựa trịn. Những sợi này được kéo liên tục
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc qua máng nước làm nguội, tại đây sợi nhựa sẽ đơng cứng lại. Khi ra khỏi máng nước làm nguội, nước cịn dình lại trên sợi nhựa được lấy đi bằng cách dùng khì thổi mạnh vào sợi nhựa hay sử dụng máy hút chân khơng để tránh nước văng ra khu vực xung quanh máy. Sau khi làm khơ, sợi nhựa được kéo qua dao cắt liên tục gọi là máy cắt sợi, nhựa được cắt thành hạt hính trụ ngắn và sau đĩ thốt ra cửa xả của máy cắt và rơi vào máy tách hạt để tách những hạt nhựa vừa hoặc những hạt quá to trước khi đĩng bao.
Đơn phối liệu cho quá trính trộn hạt nhựa và phụ gia được trính bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Đơn phối liệu cho quá trình chế tạo tạo chất chủ
TT Nguyên liệu Phần khối lượng (PKL)
1 LDPE 78
2 Phụ gia (silica, zeolit) 20
3 Palmowax (phụ gia trợ gia cơng) 1
4 Dầu trắng 1
Tổng 100
Các thơng số cơng nghệ của quá trính trộn cắt hạt nhựa được trính bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Thơng số cơng nghệ quá trình trộn cắt hạt nhựa
Nhiệt độ các vùng (0C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đầu đùn 130 130 140 140 145 150 150 160 160 165 165 Tốc độ nạp liệu: 40kg/giờ Tốc độ trục vìt: 180 vịng/phút * Quá trình thổi màng
Q trính tạo màng MAP được thực hiện trên hệ thống đùn thổi series SJ-45. Sơ đồ nguyên lý của quá trính đùn thổi màng được biểu diễn trên hính 2.2.
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc
Luận văn Thạc sỹ NguyƠn ThÞ Trang
39
Hình 2.2. Sơ đồ ngun lý hệ thống đùn thổi màng
Trong quá trính thổi màng, các hạt nhựa và chất chủ được trộn theo tỷ lệ xác định và đưa vào bộ phận nạp liệu, gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 180- 2000C để các hạt nhựa chảy mềm ra. Màng được chế tạo với hàm lượng zeolit 3%, 5%,7%; hoặc silica 5%, 7%.
Đơn phối liệu của quá trính thổi màng được trính bày trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Đơn phối liệu của quá trình thổi màng
Nguyên liệu Phần trăm khối lƣợng (%)
LDPE 61 – 81
Chất chủ 20% phụ gia 15 – 35 (*)
Phụ gia chống đọng sương 2
Phụ gia trợ gia cơng 1
Phụ gia trơ dai 1
(*) tương ứng hàm lượng phụ gia trong màng 3 – 7 %
Chiều dày và kìch thước của màng được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ kéo của cuộn thu và điều chỉnh lượng khì, ngồi ra chúng cịn cĩ thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ nạp liệu. Thơng thường trong quá
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiªn ViƯn Hãa häc trính tạo màng thí tốc độ nạp liệu được giữ cố định. Sản phẩm được làm nguội bằng cách bơm khơng khì lạnh qua vành làm nguội.
Cuộn màng được đưa qua máy hàn và cắt túi thu được các túi màng MAP cĩ chiều dài xác định.
* Xác định độ thấm hơi nước của màng MAP
Độ thấm hơi nước qua màng MAP được xác định bằng phương pháp cốc thử theo ASTM E 96-80. Sơ đồ bố trì thì nghiệm được biểu diễn trên hính 2.3.
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định độ thấm hơi nước qua màng
Mẫu màng được đưa lên miệng chén cân thuỷ tinh hính trụ trịn đường kình 38mm bên trong cĩ chứa muối CaCl2 khan. Màng được giữ chặt bằng 2 vịng Teflon. Chén cân được đặt trong bính hút ẩm chứa dung dịch NaCl bão hồ cĩ độ ẩm tương đối (RH) bằng 75% và giữ ở các nhiệt độ khác nhau trong tủ bảo quản (10 và 200C) và nhiệt độ phịng (300C). Định kỳ xác định khối
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên ViƯn Hĩa học
Luận văn Thạc sü NguyƠn ThÞ Trang
41
lượng của chén cân đến khi tốc độ thay đổi khối lượng khơng đổi. Độ thấm hơi nước (WVP) của màng được tình theo cơng thức:
WVP = (C x t)/(A x Δp)
trong đĩ: + WVP: độ thấm hơi nước (g.mm/kPa.ngày.m2)
+ C: lượng ẩm truyền qua màng trong một đơn vị thời gian tình bằng g/ngày (từ độ dốc của đường thẳng biến thiên khối lượng chén cân theo thời gian).
+ t: chiều dày màng (mm)
+ Δp: gradient áp suất hơi nước qua màng (kPa) + A: diện tìch tiếp xúc của màng (m2)
Áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp được tình theo phương trính sau: w * 100 w p RH p
trong đĩ: + pw: áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp + pw*: áp suất hơi bão hồ của nước ở nhiệt độ xác định.
23,036 * 333,7 279,82 w 6,1115 T T T p e Phệ = 101,325kPa
Các phép đo được thực hiện 3 lần, lấy kết quả trung bính