Nghiên cứu khảo sát khả năng tái sử dụng xơ da thuộc phế liệu để chế tạo vật liệu polyme composite trên cơ sở nhựa polyeste không no

- Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo - TS.Đoàn Anh Vũ đã dành nhiều thời gian tâm huyết, tận tình và chu đáo hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
- Nguyễn Phạm Duy Linh cùng các giảng viên Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polime - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình tôi làm thí nghiệm để thực hiện luận văn của mình.
- Tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể thầy cô giáo trong Viện Dệt May - Da Giầy và Thời Trang - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng tôi rất nhiều kiến thức bổ ích về chuyên ngành Công nghệ Vật liệu Dệt - May.
- Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016 Học viên Nguyễn Ngọc Tiệp Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn đã được thực hiện bởi chính tác giả dưới sự hướng dẫn của thầy giáo - TS.
- Đoàn Anh Vũ Các nghiên cứu thực nghiệm của luận văn được thực hiện Phòng thí nghiệm Hóa dệt, Viện Dệt May - Da Giầy và Thời trang (ĐHBKHN) và Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polime Compozit - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
- Tôi cam đoan hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của luận văn nếu phát hiện luận văn đã được sao chép từ kết quả nghiên cứu khác.
- Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016 Học viên Nguyễn Ngọc Tiệp Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN.
- Lịch sử nghiên cứu.
- Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận văn.
- Mục đích nghiên cứu.
- Đối tƣợng nghiên cứu.
- Phạm vi nghiên cứu.
- Phƣơng pháp nghiên cứu.
- 5 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN.
- Tổng quan về vật liệu tổ hợp (compozit.
- Sơ đồ tổng quát về cấu trúc vật liệu polyme compozit.
- Tính chất chung của vật liệu PC.
- Tổng quan về phƣơng pháp gia công vật liệu Polyme compozit.
- Phƣơng pháp gia công, chế tạo vật liệu PC.
- Phƣơng pháp phối trộn các pha trong vật liệu PC.
- Các yếu tố ảnh hƣởng tính chất của vật liệu tổ hợp.
- Tổng quan về các vật liệu PC từ xơ sợi tự nhiên.
- Vật liệu PC từ xơ - sợi tự nhiên.
- Vật liệu PC có phân tán là xơ da.
- 27 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B 1.5.3.
- 36 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Mục tiêu nghiên cứu.
- Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu.
- Nội dung nghiên cứu.
- Phƣơng pháp nghiên cứu chung.
- Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu.
- Phƣơng pháp đánh giá hình thái học của vật liệu.
- 51 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
- Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của các thông số ép định hình tới tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp.
- Khảo sát ảnh hƣởng của áp lực ép đến tính chất cơ học của vật liệu.
- Ảnh hƣởng của thời gian ép đến tính chất cơ học của vật liệu.
- Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của chất hoạt động bề mặt tới khả năng tƣơng hợp giữa PEKN và xơ da.
- Ảnh hƣởng của chất hoạt động bề mặt đến độ bền va đập.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn PEKN/xơ da đến hình thái học và tính chất cơ học của vật liệu PC.
- Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn tới độ bền kéo.
- Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn tới độ bền uốn.
- Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn tới độ bền va đập.
- Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn đến hình thái học của vật liệu.
- 70 HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI.
- 71 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1: Chỉ số của các bộ da động vật sử dụng trong ngành Da - Giầy.
- 33 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B DANH MỤC HÌNH HÌNH 1.
- 11 HÌNH 1.7: Da thuộc sử dụng trong các chi tiết của mũ giầy.
- 15 HÌNH 1.8: Da thuộc sử dụng trong các chi tiết của đế giầy.
- 16 HÌNH 1.9: Sơ đồ tổng quát về cấu trúc vật liệu polyme compozit.
- 20 HÌNH 1.10: Vật liệu tái chế Nike Grind.
- 9: Mẫu vật liệu compozit PEKN và xơ da.
- 50 HÌNH 3.1: Ảnh hưởng của hàm lượng xơ da đến hàm lượng phần gel.
- 51 HÌNH 3.2: Ảnh hưởng của áp lực ép đến độ bền kéo của vật liệu.
- 52 HÌNH 3.3: Ảnh hưởng của áp lực ép đến mô đun kéo của vật liệu.
- 53 HÌNH 3.4: Ảnh hưởng của áp lực ép đến độ bền uốn của vật liệu.
- 53 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B HÌNH 3.5: Ảnh hưởng của áp lực ép đến mô đun uốn của vật liệu.
- 54 HÌNH 3.6: Ảnh hưởng của áp lực ép đến độ bền va đập của vật liệu.
- 54 HÌNH 3.7: Ảnh hưởng của thời gian ép đến độ bền kéo của vật liệu.
- 56 HÌNH 3.8: Ảnh hưởng của thời gian ép đến độ bền uốn của vật liệu.
- 56 HÌNH 3.9: Ảnh hưởng của thời gian ép đến độ bền va đập của vật liệu.
- 57 HÌNH 3.10: Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến độ bền kéo.
- 58 HÌNH 3.11: Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến độ bền uốn.
- 59 HÌNH 3.12: Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến độ bền va đập.
- 60 HÌNH 3.13: Đồ thị ứng suất biến dạng của vật liệu PEKN/Xơ da ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau.
- 61 HÌNH 3.14: Biểu đồ độ bền kéo vật liệu PEKN/Xơ da ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau.
- 61 HÌNH 3.15: Đồ thị modun kéo của vật liệu PEKN/Xơ da ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau 63 HÌNH 3.16: Đồ thị độ bền uốn của PEKN/xơ da ở các tỷ lệ khác nhau.
- 64 HÌNH 3.17: Đồ thị modun uốn PEKN/xơ da ở các tỷ lệ khác nhau.
- 65 HÌNH 3.18: Đồ thị độ bền va đập theo tỷ lệ phối trộn PEKN/xơ da.
- 69 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT Ý NGHĨA PEKN Nhựa Polyeste không no MEKPO Metyletylketonperoxyt ISO International Organization for Standardization FE-SEM Field Emission Scanning Electron Microscopy PC Polyme compozit AM Anhydryt maleic PG Propylen glycol AP Anhydrit phtalic EG Etylen glycol Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 1 LỜI MỞ ĐẦU 1.
- Chính vì vậy việc chủ động nghiên cứu sản xuất được các loại vật liệu chủ đạo của ngành đang mang tính thời sự cao.
- Da thuộc có thành phần chủ yếu là các xơ collagen, với nhiều tính năng đặc biệt mà không có một loại vật liệu nào có được, luôn là nguyên liệu được ưa chuộng hàng đầu trong sản xuất các sản phẩm giầy dép có chất lượng và giá trị cao.
- Việc tái sử dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất ra các loại vật liệu mới không chỉ đem lại hiệu quả kinh tế mà còn góp phần giải quyết vấn đề môi trường gây ra bởi ngành Da - Giầy.
- [1,2] Một trong những xu hướng xử lý phế thải rắn của ngành Da - Giầy, đặc biệt là da thuộc, là nghiền xé để biến chúng thành nguyên liệu dạng xơ và bột (hạt) dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất các vật liệu tổ hợp dạng compozit.
- Trên thế giới xơ da và bột da đã được nghiên cứu phối trộn với nhiều loại vật liệu khác nhau như là polyme nhiệt dẻo, polyme nhiệt rắn và cao su để chế tạo các vật liệu mới ứng dụng công nghiệp, dân dụng và xây dựng.
- Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 2 Theo hướng nghiên cứu này, da thuộc phế liệu đã được nghiền xé thành các dạng xơ có cấu trúc mịn tại Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đáp ứng khả năng sử dụng làm thành phần phân tán gia cường cho vật liệu tổ hợp.
- Với mục đích tạo ra vật liệu mới nhằm tái sử dụng vật liệu da thuộc có cấu trúc da, tập trung hướng hướng tới việc chế tạo ra vật liệu tổ hợp từ xơ da và polyeste không no, tôi đã nghiên cứu chọn đề tài : “Nghiên cứu khảo sát khả năng tái sử dụng xơ da thuộc phế liệu để chế tạo vật liệu polime composite trên cơ sở nhựa polyeste không no” Nhằm làm rõ ảnh hưởng của một số thông số công nghệ chế tạo cụ thể là: tỷ lệ phối trộn xơ da/nhựa polyeste không no, trình tự gia công, thông số gia công là khuấy trộn, đóng rắn tới hình thái học và một số tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp tạo thành.
- Lịch sử nghiên cứu Một số nghiên cứu cơ bản về chế tạo vật liệu compozit từ xơ collagen hay xơ da đã được công bố trong nhiều bài báo và tạp chí quốc tế.
- Các nghiên cứu chủ yếu là lựa chọn các loại nền polyme để phối trộn với xơ da, tiến hành biến tính xơ da tăng khả năng tương hợp pha với các vật liệu nền.
- Ngoài ra, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp từ phế liệu da giầy còn thu hút được sự quan tâm của các nhà công nghiệp mà điển hình là Nike với chương trình “Reuse a Shoe”.
- Tại Việt Nam các nghiên cứu trong lĩnh vực Da giầy chủ yếu tập trung vào công nghệ thuộc da, công nghệ chế tạo giầy chức năng.
- Vấn đề nghiên cứu chế tạo các vật liệu mới từ da thuộc phế liệu hầu như chưa được triển khai nghiên cứu.
- Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận văn 3.1.
- Mục đích nghiên cứu: Mục đích của đề tài là khảo sát nhằm làm rõ ảnh hưởng của thông số công nghệ chế tạo tới hình thái học và một số tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp từ xơ da tự nhiên và PEKN.
- Cụ thể là làm rõ ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn xơ da / PEKN, thông số gia công tới hình thái học và độ cơ học của vật liệu tổ hợp từ xơ da tự nhiên và PEKN.
- Từ đó có được định hướng lựa chọn công nghệ phù hợp để áp dụng Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 3 trong việc chế tạo vật liệu tổ hợp có hình thái học và tính chất cơ lý đạt yêu cầu nhưng tiết kiệm được nguyên liệu, hoá chất và thời gian.
- Nghiên cứu khảo sát.
- Khảo sát nhiệt độ, thời gian và áp lực ép đóng rắn - Nghiên cứu ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến khả năng tương hợp của xơ và nhựa nền.
- Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa các pha đến hình thái học và tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp.
- Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản - Đã tiến hành khảo cứu về vật liệu tổ hợp, PEKN, cấu tạo da, phế liệu da thuộc - Đã tìm ra xu hướng ảnh hưởng của xơ da tới khả năng đóng rắn của nhựa - Đã khảo sát và tìm ra thời gian và áp lực định hình phù hợp - Đã làm rõ được ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt tới khả năng tương hợp pha thông qua biến đổi về tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp tạo thành.
- Đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn xơ da/PEKN đến hình thái học và tính chất cơ học của vật liệu tổ hợp.
- Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 4 5.
- Phƣơng pháp nghiên cứu  Đề tài phối hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết, khảo cứu tài liệu và nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm.
- Độ bền cơ học của mẫu được đánh giá thông qua so sánh độ bền kéo đứt và độ bền va đập của vật liệu.
- Hình thái học của vật liệu được đánh giá thông qua quan sát hình ảnh mặt cắt của mẫu vật liệu tổ hợp dưới kính hiển vi điện tử quét trường phát xạ FESEM điện thế thấp.
- Đóng góp của tác giả Kết quả nghiên cứu của luận văn là bước khảo sát quan trọng, tìm ra xu hướng ảnh hưởng của các thông số công nghệ chế tạo tới tính chất của vật liệu compozit (vật liệu tổ hợp) từ xơ da thuộc phế liệu và polyeste không no.
- Đây sẽ là những thông tin quan trọng giúp định hướng, lựa chọn và hoàn thiện công nghệ chế tạo loại vật liệu mới này, góp phần tạo ra vật liệu tái chế mới có giá trị sử dụng đồng thời làm giảm ô nhiễm môi trường của ngành Da-giầy.
- Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 5 CHƢƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1.
- Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 6 Bảng 1.
- 10-17 Hơn 17 Da heo - Nhẹ - Vừa - Nặng Đến Hơn 120 Đến Đến Hơn 7 Da heo thiến 180-300 … Hơn 7 Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 7 1.1.2.
- Đây là đặc tính giúp da Lớp biểu bì Lớp nhú Lớp cấu trúc lưới Lớp mỡ thịt dưới da Luận văn Thạc sĩ Ngành Công nghệ vật liệu Dệt May Nguyễn Ngọc Tiệp Khóa CH2014B-HY 8 sau thuộc có thể bảo quản và sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất giầy và các sản phẩm bằng da khác

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt