Xem mẫu
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
NGHIÊN CỨU VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BAO NILON VÀ CÁT
Vũ Văn Dương*, Phạm Mạnh Đình
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
*Tác giả liên lạc: dvu2491@gmail.com
TÓM TẮT
Nghiên cứu này được thực hiện dựa trên tình trạng ô nhiễm bao nilon hiện nay
trong và ngoài nước, đang là một vấn đề rất cấp thiết cần được tiến hành thực
hiện bằng phương pháp tái chế. Nhưng vấn đề này chưa được tháo gỡ về một số
tính ứng dụng sản phẩm nilon sau khi tái chế, sự đáp ứng quy trình nghiên cứu
công nghệ tái chế rất phức tạp tốn nhiều chi phí vận hành và nghiên cứu. Để tiến
hành thực hiện đề tài nghiên cứu, phải xác định ứng dụng và phương pháp thực
nghiệm sát thực tế, phù hợp với hiện trạng nghiên cứu. Sau khi đã đưa ra tính
khả thi đề tài, bước tiếp đến là tìm hiểu kĩ vùng nguyên liệu nilon và cát, đưa ra
một số biện pháp cần phải tháo gỡ giảm mức độ nghiên cứu sản phẩm. Vì bao
nilon trên thị trường có nhiều loại do tỷ lệ hợp chất mỗi loại khác nhau và cần
phân loại và làm sạch rác thải bám trên bao nilon đã qua sử dụng nên để quy
chuẩn thành một nguồn nguyên liệu ổn định, có hàm lượng chất không đổi, phù
hợp với quá trình tạo kết cấu vật liệu bao nilon tái chế kết hợp với cát thì cần tái
chế nguyên liệu bao nilon đã qua sử dụng thành nhựa tái sinh có hai thành phần
nhựa tái sinh chính là PP (Polypropylen) và HDPE (Hight Density Poli Etilen).
Từ khóa: Ô nhiễm bao nilon, tái chế, phân loại chất thải, bao nilon tái chế, nhựa
tái sinh PP (Polypropylen), nhựa tái sinh HDPE (Hight Density Poli Etilen).
RESEARCH AND SOLUTION TECHNOLOGY
MATERIALS SAND NILON
Vu Van Duong* , Pham Manh Dinh
Ho Chi Minh City University of Technology and Education
* Corresponding Author: dvu2491@gmail.com
ABSTRACT
This research is based on the present situation of domestic and foreign plastic
pollution, which is a very urgent issue to be implemented by recycling method.
But this problem has not been solved in terms of some applications of recycled
plastic products, the complexity of the recycling process is very costly to operate
and research. In order to carry out the research project, it is necessary to
determine the practical application and methodology in accordance with the
research status. Once feasible, the next step is to thoroughly research the nylon
and sandy material areas, offering a number of measures to reduce the level of
product research. Since plastic bags in the market are of different types due to
the different types of compounds and need to classify and clean the waste on the
used plastic should be standardized into a stable source of raw materials, It is
suitable with the process of creating recycled plastic material structure in
combination with sand, it is necessary to recycle the used plastic bag as recycle
plastic with two components of recycled plastic is PP (Polypropylene) and HDPE
(High Density Polyethylene).
654
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
Keywords: Plastic bag recycling, recycling, waste sorting, recycled plastic bags,
recycled plastic PP (Polypropylene), recycled plastic HDPE (Polyethylene).
TỔNG QUAN nóng chảy cùng nhau, chúng có xu
Túi nilon hay bao bì nilon, bị nilon hướng tách pha, như dầu và nước, và
(phương Ngữ Nam Trung Bộ) là một đặt trong các lớp này. Các ranh giới
loại túi nhựa rất bền, dẻo, mỏng, nhẹ pha gây ra sự yếu kém về cấu trúc trong
và tiện dụng. Ngày nay, nó được dùng vật liệu kết quả, có nghĩa là các hỗn
rất nhiều để đóng gói thực phẩm, bột hợp pha trộn polyme rất hữu ích trong
giặt, bảo quản nước đá, các loại phế những ứng dụng hạn chế. Hai loại nhựa
phẩm hóa học hay đựng những phế liệu được sản xuất rộng rãi nhất,
nhỏ, rác thải,... polypropylene và polyethylene hoạt
Túi nilon được làm từ sợi nhựa tổng động theo cách này, làm hạn chế khả
hợp bền dẻo với nhiều kích thước khác năng sử dụng cho tái chế. Gần đây,
nhau, có thể tái chế được. Tuy nhiên, việc sử dụng copolyme khối là “khâu
nó cũng là vật liệu gây ra ô nhiễm môi phân tử” hoặc “thông lượng hàn
trường. Chất nhựa độc hại của bao bì macromalecular” đã được đề xuất để
nilon ngấm vào đất, nguồn nước, gây vượt qua những khó khăn liên quan
ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe đến việc phân tách pha trong quá trình
con người và các loài sinh vật khác tái chế.
(các loài động thực vật ở các sông suối, Tỷ lệ nhựa có thể được tái chế đầy đủ,
ao hồ,...). Ngoài ra bao bì nilon còn chứ không phải là lọc hoặc đi vào chất
được tạo bởi “Kim loại độc hơn cả thải, có thể được tăng lên khi các nhà
chì”, cadimi và chất dioxin cực độc. sản xuất hàng đóng gói giảm thiểu việc
Tái chế bao nhựa đã qua sử dụng bao trộn các vật liệu đóng gói và loại bỏ
gồm lấy bất kỳ loại nhựa, phân loại nó chất gây ô nhiễm. Hiệp hội Nhựa tái
vào các polyme khác nhau và sau đó chế đã ban hành Hướng dẫn Thiết kế
chipping nó và sau đó tan nó xuống cho Tái chế. Việc sử dụng chất dẻo dễ
viên. Sau giai đoạn này, nó có thể được phân hủy đang gia tăng.
sử dụng để làm các vật dụng thuộc bất Cát xây dựng được sàng lọc kĩ, theo
kỳ loại nào như ghế và bàn bằng nhựa. tiêu chuẩn quy định cát xây dựng Việt
Nhựa mềm cũng được tái chế như Nam (TCVN 1770 – 1986, TCXD 127
màng polyethylene và túi. Hoạt động – 1985). Có 4 loại cát xây dựng: Cát to,
vòng kín này đã diễn ra từ những năm cát vừa, cát nhỏ, cát mịn.
1970 và đã sản xuất một số sản phẩm Quy định lấy mẫu như sau: 100m³ cát
nhựa trong số các hoạt động hiệu quả lấy một mẫu thử với khối lượng không
nhất hiện nay. nhỏ hơn 50kg cát, công tác lấy mẫu cát
Một phân tử vĩ mô tương tác với môi phải được lấy riêng biệt ở từng vị trí
trường của nó dọc theo chiều dài của khác nhau trong đóng cát cùng loại,
nó, vì vậy tổng năng lượng liên quan góp lại và trộn đều, đóng gói và lập
đến việc pha trộn nó chủ yếu là do các biên bản lấy mẫu, mang đi thí nghiệm.
phép đo stoichiometric sản phẩm. Việc
sưởi ấm một mình là không đủ để giải NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG
thể một phân tử lớn, do đó chất dẻo PHÁP NGHIÊN CỨU
thường phải có thành phần gần như Nguyên liệu
giống hệt nhau để trộn lẫn hiệu quả. Bao nilon đã qua sử dụng được tái tái
Khi các loại nhựa khác nhau được chế tại nhà máy tái chế thành nhựa tái
655
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
sinh theo hàm lượng tỷ lệ thêm hợp hiệu quả, giảm chi phí sản xuất, chi phí
chất và nhựa tái sinh có trong hạt phù vật liệu, đảm bảo quy trình bảo vệ môi
hợp với kết cấu và liên kết các nguyên trường TCVN do nhà nước đề ra.
vật liệu nilon tái sinh và cát theo tiêu
chuẩn của Phạm Mạnh Đình và Vũ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Văn Dương. Kết quả đo dựa trên thành phần tỷ lệ
Lấy mẫu cát có độ lớn ~ 0,14mm và nguyên liệu theo quy trình phương
nhỏ hơn 0,14mm theo TCVN. pháp nghiên cứu ở trên.
Phương pháp nghiên cứu Kết quả đo độ chịu nén
Theo khuôn mẫu đo vật liệu có kích Với kích thước mẫu 100x100x100mm.
thước 100x100x100mm để sác định tỷ Từ kết quả trên độ đền nén trung bình
lệ pha trộn bao nilon tái sinh và cát. vật liệu trên là 2,293(Kn/cm2).
Bước 1: Cho 1,2kg cát vào nồi nhiệt Kết quả đo độ thấm nước
độ, trộn cát nóng đều trong nồi đến khi Với kích thước mẫu 100x100x100mm
cát đạt nhiệt độ từ 50-55℃. Để giúp cát Độ thấm nước của mẫu đạt 10%.
bay hơi ẩm cát, giúp hạt cát khô và Kết quả đo độ chịu uốn
nóng. Với kích thước mẫu 160x40x40mm.
Bước 2: Cho 0,5kg bao nilon tái sinh Từ kết quả đo độ chịu uốn trung bình
(nhựa tái sinh) vào nồi sóc nhiệt khi cát vật liệu nilon và cát là 0,534
đạt 50-55℃. Trộn đều hai hỗn hợp (Kn/mm2).
trên. Đến khoản nhiệt độ khoản 127- Kết quả đo độ chịu mài mòn
130℃ thì nhựa tái sinh sẽ nở ra, bắt đầu Từ kết quả đo độ chịu mài mòn trung
tan chảy ra thành dạng lỏng kết hợp với bình của vật liệu nilon và cát là:
cát. 0,875%.
Bước 3: Đến nhiệt độ 150℃ thì đưa
nguyên liệu pha trộn ra ngoài cho vào KẾT LUẬN
khuôn đúc có kích thước Tạo ra nguồn nguyên liệu rõ ràng: Các
100x100x100mm. 10 phút sau sau gỡ nguồn bao nilon sinh hoạt được tập
khuôn vật liệu ra để lấy vật liệu mới chung lại từ nhiều chủng loại được đưa
nilon và cát. vào nhà máy trộn lẫn. Sau đó được
Các mẫu được được đưa theo từng tỷ phối trộn chất liệu rõ ràng, cân bằng
lệ pha trộn hai nguyên liệu bao nilon hợp chất, đưa ra một nguyên liệu có
tái sinh và cát để đo mẫu có kết cấu phù cùng công thức hóa học, có độ ổn định
hợp để hình thành vật liệu có độ bền chất liệu cao, xác định được sản phẩm
cao, phù hợp với các ứng dụng các loại cao hơn, dể dàng tái chế.
sản phẩm có trên thì trường theo Sản phẩm có độ bền cơ học cao: Có
TCVN. khả năng chịu ma sát, chịu lực tốt giúp
Giải pháp công nghệ vật liệu chống được mọi tác động khắc
Nghiên cứu quá trình hình thành đưa ra nhiệt bên ngoài môi trường nhờ có độ
giải pháp công nghệ tạo ra vật liệu bền, chóng chịu chất hóa học và chịu
nilon và cát đơn giản bớt tốn kém chi nhiệt độ môi trường khá tốt, dựa trên
phí tạo, vận hành, bảo trì máy móc hiệu các tính chất sẳn có của hai nguồn
quả nhất. Thực hiện mô hình hóa công nguyên liệu cát và nhựa tái sinh PP.
nghệ nhằm đảm bảo sức khỏe công Sản phẩm nhẹ: Sản phẩm nhẹ, thuận
nhân viên làm việc, đáp chu trình khép tiện cho việc vận chuyển.
kín tạo để tạo ra sản phẩm nhanh và Đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng:
Nhờ những tính chất an toàn và theo
656
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học
quy chuẩn nhựa của Việt Nam đảm bảo kích thước, tỷ lệ pha trộn chưa được
sức khỏe cho con người, nâng cao chính xác vì còn làm theo phương pháp
không gian sống cho con người, giữ thủ công. Một số vật mẫu bị hổng do
gìn vệ sinh môi trường,... quá trình cân bằng nhiệt và áp xuất còn
Giá thành nguồn nguyên liệu rẻ. nhiều hạn chế dẫn đến vật liệu có hiện
Trong quá trình đo vật liệu vẫn còn một tượng lõm do cách thức đổ vật liệu quá
số bất cập khi đo là không cân đo đúng dày, sự giãn nở chất liệu khi còn nóng.
khối lượng vật liệu, có sự chênh lệch
TÀI LIỆU THAM KHẢO
NGUYỄN HOA THỊNH VÀ NGUYỄN ĐÌNH ĐỨC; Vật liệu composite cơ học
và công nghệ phần 1-2; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003.
PHAN THỊ MINH NGỌC VÀ ĐẠI CƯƠNG; Cơ sở hóa học polyme tập 1-2;
Nhà xuất bản Bách Khoa – Hà Nội, 2011.
LÊ ĐÌNH TUÂN; Cơ học kết cấu vật liệu composite; Nhà xuất bản Đại học Quốc
gia TP. Hồ Chí Minh,2014.
ĐOÀN THỊ THU LOAN; Gia công composite; Nhà xuất bản Bách Khoa – Hà
Nội, 2013.
TRẦN CÔNG NGHỊ; Độ bền kết cấu vật liệu composite; Nhà xuất bản Đại học
Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2004.
657
nguon tai.lieu . vn
