200 oC trong chân không thì PVA sẽ bị phân hủy sinh ra
nước. Tiếp tục đun đến 400 oC PVA lại bị phân hủy lần
nước. Tiếp tục đun đến 400 oC PVA lại bị phân hủy lần
thứ hai cho ra sản phẩm là các hydrocacbon thấp phân
thứ hai cho ra sản phẩm là các hydrocacbon thấp phân
tử và một ít sản phẩm nhựa hóa. Các chất oxy hóa mạnh
tử và một ít sản phẩm nhựa hóa. Các chất oxy hóa mạnh
như KMnO4, K2CrO7, O3 có khả năng gây ra phản ứng
như KMnO4, K2CrO7, O3 có khả năng gây ra phản ứng
oxy hóa cắt mạch cũng như oxy hóa ở đầu mạch PVA.
Xenlulozơ Xenlulozơ
Trạng thái tự nhiênTrạng thái tự nhiên
Xenlulozơ là thành phần chính của thực vật, Xenlulozơ là thành phần chính của thực vật, được tạo thành từ quá trình quang hợp. Bông là
được tạo thành từ quá trình quang hợp. Bông là
vật liệu tự nhiên có hàm lượng xenlulozơ cao nhất
vật liệu tự nhiên có hàm lượng xenlulozơ cao nhất
(xơ bông thô chứa 95% xenlulozơ, phần còn lại
(xơ bông thô chứa 95% xenlulozơ, phần còn lại
gồm protein, sáp, pectin và các chất vô cơ)
Phân tử xenlulozơ có cấu trúc không gian nhánh, gồm Phân tử xenlulozơ có cấu trúc không gian nhánh, gồm các đơn vị
các đơn vị αα-D-glucopiranozơ liên kết với nhau nhờ các -D-glucopiranozơ liên kết với nhau nhờ các liên kết 1,4 - glycozit. liên kết 1,4 - glycozit. H H H OH H OH CH2OH O O H H H H OH CH2OH O O O H H H H OH CH2OH O O 1 4 4 1 4 1
Do mỗi đơn vị glucozơ còn ba nhóm OH tự do nên Do mỗi đơn vị glucozơ còn ba nhóm OH tự do nên có thể viết công thức hóa học của xenlulozơ là:
có thể viết công thức hóa học của xenlulozơ là:
Tính chất vật lýTính chất vật lý
Xenlulozơ tồn tại ở dạng sợi, màu trắng, không vị, Xenlulozơ tồn tại ở dạng sợi, màu trắng, không vị, không tan trong nước và các dung môi thông thường,
không tan trong nước và các dung môi thông thường,
tan trong hợp chất phức của muối đồng II với NH3.
tan trong hợp chất phức của muối đồng II với NH3.
I.5.2.4. Tính chất hóa họcI.5.2.4. Tính chất hóa học
Xenlulozơ là polysaccarit không có tính khử. Khi Xenlulozơ là polysaccarit không có tính khử. Khi
thủy phân hoàn toàn xenlulozơ trong axit sẽ tạo ra D (+)
thủy phân hoàn toàn xenlulozơ trong axit sẽ tạo ra D (+)
glucozơ. Còn khi thủy phân xenlulozơ đã metyl hóa hoàn
glucozơ. Còn khi thủy phân xenlulozơ đã metyl hóa hoàn
toàn cho 2,3,6 – tri – O – metyl – D – glucozơ, chứng tỏ
toàn cho 2,3,6 – tri – O – metyl – D – glucozơ, chứng tỏ
xenlulozơ có cấu trúc mạch hở do các gốc D – glucozơ
xenlulozơ có cấu trúc mạch hở do các gốc D – glucozơ
kết hợp với nhau bằng liên kết
kết hợp với nhau bằng liên kết αα- glycozit với O – H ở - glycozit với O – H ở
C4, khối lượng phân tử 250.000 đến 1.000.000 hoặc lớn
C4, khối lượng phân tử 250.000 đến 1.000.000 hoặc lớn
hơn. Mỗi phân tử có khoảng 1.500 đến 3.000 gốc
hơn. Mỗi phân tử có khoảng 1.500 đến 3.000 gốc
glucozơ.
800C, 30 phút phút Hòa tan PVA Khuấy Khuấy Đổ khuôn Tháo khuôn Sấy Sản phẩm Nước Glyxerol, urê tinh bột Xenlulozơ 800C, 10 phút 500C, 3h
Thuyết minh quy trình công nghệThuyết minh quy trình công nghệ
Polyme được tổng hợp trên cơ sở chất nền là PVA và Polyme được tổng hợp trên cơ sở chất nền là PVA và xenlulozơ. Đầu tiên, cho PVA hòa tan trong nước. Sau
xenlulozơ. Đầu tiên, cho PVA hòa tan trong nước. Sau
đó, lần lượt thêm glyxerol, urê và tinh bột vào, khuấy
đó, lần lượt thêm glyxerol, urê và tinh bột vào, khuấy
đều hỗn hợp trong 30 phút ở 80 oC. Tiếp đến, cho
đều hỗn hợp trong 30 phút ở 80 oC. Tiếp đến, cho
xenlulozơ vào và khuấy thêm 10 phút.
xenlulozơ vào và khuấy thêm 10 phút.
Sau đó, hỗn hợp được được rót ra khuôn, tráng hỗn hợp Sau đó, hỗn hợp được được rót ra khuôn, tráng hỗn hợp đều trên khuôn để tạo màng và để khô qua đêm ở nhiệt
đều trên khuôn để tạo màng và để khô qua đêm ở nhiệt
độ phòng. Khi tháo ra khỏi khuôn, màng được đem sấy
độ phòng. Khi tháo ra khỏi khuôn, màng được đem sấy
ở 50 oC trong 3h. Sản phẩm thu được bảo quản trong
ở 50 oC trong 3h. Sản phẩm thu được bảo quản trong
bình hút ẩm để tiến hành xác định các chỉ tiêu cần thiết.
Polyme sau khi tổng hợp được tiến hành phân tích và Polyme sau khi tổng hợp được tiến hành phân tích và xác định các chỉ tiêu sau:
xác định các chỉ tiêu sau:
Phân tích IR. Phân tích IR.
Phân tích SEM. Phân tích SEM.
Xác định trọng lượng phân tử trung bình. Xác định trọng lượng phân tử trung bình.
Xác định khả năng phân hủy trong môi trường axit và Xác định khả năng phân hủy trong môi trường axit và trong đất.
trong đất.
Kết quả phân tích IR của các mẫu polyme giống Kết quả phân tích IR của các mẫu polyme giống nhau về cơ bản vì thành phần của polyme không
nhau về cơ bản vì thành phần của polyme không
có sự thay đổi về chất mà chỉ thay đổi về lượng.
có sự thay đổi về chất mà chỉ thay đổi về lượng.
Kết quả trên cho thấy: Kết quả trên cho thấy:
Vùng 3400 mũi rộng to, đặc trưng cho nhóm OH Vùng 3400 mũi rộng to, đặc trưng cho nhóm OH của PVA, xenlulozơ và tinh bột.
của PVA, xenlulozơ và tinh bột.
Vùng 2900 đặc trưng cho nhóm C – H Vùng 2900 đặc trưng cho nhóm C – H
Vùng 1700 đặc trưng cho nhóm C = O Vùng 1700 đặc trưng cho nhóm C = O
Vùng 1000 đặc trưng cho nhóm C – O Vùng 1000 đặc trưng cho nhóm C – O
TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬTRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ
Cách tiến hànhCách tiến hành
Pha dung dịchPha dung dịch
Hòa tan 1g polyme trong 100g nước thu được Hòa tan 1g polyme trong 100g nước thu được
dung dịch polyme1%. Sau đó, tiến hành pha loãng
dung dịch polyme1%. Sau đó, tiến hành pha loãng
nồng độ 1% thành các dung dịch có nồng độ khác
nồng độ 1% thành các dung dịch có nồng độ khác
nhau từ thấp đến cao: 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0%.
Tiến hành đoTiến hành đo
Đo thời gian chảy của dung môiĐo thời gian chảy của dung môi
Dùng pipet hút 5ml nước cho vào nhánh không có mao Dùng pipet hút 5ml nước cho vào nhánh không có mao quản của nhớt kế. Sau đó dùng quả bóp cao su hút nước
quản của nhớt kế. Sau đó dùng quả bóp cao su hút nước
qua nhánh có mao quản. Dùng ngón tay bịt đầu trên của
qua nhánh có mao quản. Dùng ngón tay bịt đầu trên của
nhánh và chỉnh cho nước chảy xuống chậm chậm vừa
nhánh và chỉnh cho nước chảy xuống chậm chậm vừa
đến vạch trên của nhớt kế. Lúc đó, bấm ngay đồng hồ
đến vạch trên của nhớt kế. Lúc đó, bấm ngay đồng hồ
giây và bỏ tay ra cho nước tự chảy. Khi mức nước vừa
giây và bỏ tay ra cho nước tự chảy. Khi mức nước vừa
qua vạch dưới của nhớt kế thì bấm cho đồng hồ dừng
qua vạch dưới của nhớt kế thì bấm cho đồng hồ dừng
lại. Ghi nhận thời gian nước chảy qua nhớt kế từ vạch
lại. Ghi nhận thời gian nước chảy qua nhớt kế từ vạch
trên đến vạch dưới. Đó là t
Lặp lại ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình to. Mỗi lần Lặp lại ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình to. Mỗi lần dùng quả bóp cao su hút chất lên qua vạch trên của nhớt
dùng quả bóp cao su hút chất lên qua vạch trên của nhớt
kế và thao tác tương tự.
kế và thao tác tương tự.
Đo thời gian chảy của dung dịchĐo thời gian chảy của dung dịch
Cách đo thời gian chảy của dung dịch cũng tương tự Cách đo thời gian chảy của dung dịch cũng tương tự như của dung môi. Vì các dung dịch có nồng độ khác
như của dung môi. Vì các dung dịch có nồng độ khác
nhau nên mỗi lần đo dung dịch mới phải tráng nhớt kế
nhau nên mỗi lần đo dung dịch mới phải tráng nhớt kế
vài lần bằng dung dịch sắp đo. Mỗi dung dịch đo ít nhất
vài lần bằng dung dịch sắp đo. Mỗi dung dịch đo ít nhất
ba lần để lấy giá trị trung bình. Thời gian đo được đó là
ba lần để lấy giá trị trung bình. Thời gian đo được đó là
thời gian t của dung dịch chảy qua nhớt kế. Đo dung
thời gian t của dung dịch chảy qua nhớt kế. Đo dung
dịch từ loãng đến đặc dần.
Hàm lượng CMC (%) Hàm lượng CMC (%) 25 25 30 30 35 35 Trọng lượng phân tử Trọng lượng phân tử 50996 50996 59712 59712 58914 58914 Hàm lượng xenlulozơ (%) Hàm lượng xenlulozơ (%) 25 25 30 30 35 35 Trọng lượng phân tử Trọng lượng phân tử 23131 23131 30178 30178 24142 24142 Hàm lượng xenlulozo với trọng lượng phân tử màng
Đối với các mẫu chứa xenlulozơ:Đối với các mẫu chứa xenlulozơ:
Mẫu M6 chứa 25% xenlulozơ độ giãn dài đạt 13.44%, mẫu M7 Mẫu M6 chứa 25% xenlulozơ độ giãn dài đạt 13.44%, mẫu M7 chứa 30% xenlulozơ thì độ giãn dài đạt 14.96%, trong khi mẫu
chứa 30% xenlulozơ thì độ giãn dài đạt 14.96%, trong khi mẫu
M8 tăng hàm lượng xenlulozơ lên 35% mà độ giãn dài chỉ có
M8 tăng hàm lượng xenlulozơ lên 35% mà độ giãn dài chỉ có
14.56% kém hơn mẫu M7 nhưng vẫn tốt hơn mẫu M6. Tương
14.56% kém hơn mẫu M7 nhưng vẫn tốt hơn mẫu M6. Tương
tự, độ giãn dài tới hạn của mẫu M6 đến 24mm mới bắt đầu có
tự, độ giãn dài tới hạn của mẫu M6 đến 24mm mới bắt đầu có
hiện tượng đứt mạch và đến 26.5mm thì đứt hoàn toàn. Độ giãn
hiện tượng đứt mạch và đến 26.5mm thì đứt hoàn toàn. Độ giãn
dài tới hạn mẫu M7 đến 30mm mới đứt hoàn toàn. Trong khi
dài tới hạn mẫu M7 đến 30mm mới đứt hoàn toàn. Trong khi
mẫu M8 thì chỉ 29.5mm đã đứt hoàn toàn. Như vậy, mẫu M7
mẫu M8 thì chỉ 29.5mm đã đứt hoàn toàn. Như vậy, mẫu M7
với hàm lượng xenlulozơ là 30% kết quả độ bền thể hiện tốt
với hàm lượng xenlulozơ là 30% kết quả độ bền thể hiện tốt
nhất.
nhất.
Đối với các mẫu chứa CMC:Đối với các mẫu chứa CMC:
Mẫu CC2 với hàm lượng CMC chiếm 30% cho kết quả tốt hơn Mẫu CC2 với hàm lượng CMC chiếm 30% cho kết quả tốt hơn các mẫu còn lại: độ giãn dài đạt 12.86%, độ giãn dài tới hạn
các mẫu còn lại: độ giãn dài đạt 12.86%, độ giãn dài tới hạn
24mm bắt đầu có hiện tượng đứt mạch đến 26mm thì đứt hoàn
24mm bắt đầu có hiện tượng đứt mạch đến 26mm thì đứt hoàn
toàn.