Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt để sản xuất chất tẩy rửa thân thiện với môi trờng dùng xử lý vải sợi phục vụ cho công nghiệp dệt may Cnđt: Đinh Thị Ngọ 7915 Hà néi – 2009 MỤC LỤC Trang Mục lục Các chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Báo cáo khoa học Phần MỞ ĐẦU Phần NỘI DUNG KHOA HỌC ĐÃ THỰC HIỆN Chương Tổng quan lý thuyết Tổng quan loại vải sợi Giới thiệu chung loại vải sợi Cấu trúc tính chất hóa lý loại vải sợi Quy trình xử lý vải sau dệt Chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt Thành phần chất tẩy rửa Một số tính chất quan trọng dung dịch chất tẩy rửa Cơ chế tẩy rửa Các loại chất tẩy rửa vải sợi thông dụng Tổng quan dầu thực vật Dầu thực vật tính hoạt động bề mặt Giới thiệu tinh dầu thơng Các phương pháp biến tính dầu thơng 4 10 21 22 26 26 26 27 28 31 31 31 32 2.6 2.7 2.8 2.9 Chương Thực nghiệm Nghiên cứu tính chất hóa lý bề mặt vải sợi Lựa chọn phân tích thành phần nguyên liệu Tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông phương pháp sunfat hóa Tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thơng phương pháp hydrát hóa Tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông phương pháp oxi hóa Phối trộn chế tạo chất tẩy rửa Xác định thơng số hóa lý sản phẩm Các phương pháp nghiên cứu Thử nghiệm xử lý tẩy dầu nhà máy 3.1 3.2 Chương Thảo luận kết Nguyên nhân nhiễm bẩn dầu mỡ công nghiệp dệt Xác định nhu cầu xử lý vải sợi nghiên cứu lựa 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 33 33 34 35 46 50 53 53 3.4.4 3.4.5 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.6 3.7 chọn dầu thực vật có hoạt tính bề mặt Nghiên cứu tính chất hóa lý bề mặt vải sợi chế nhiễm bẩn dầu mỡ Nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt sở dầu thông Khái quát chung Tổng hợp chất HĐBM từ DT phương pháp sunfat hóa Tổng hợp chất HĐBM từ DT phương pháp hydrat hóa Tổng hợp chất HĐBM từ DT phương pháp oxi hóa Nghiên cứu tổng hợp chất HĐBM thiết bị lớn Chế tạo hỗn hợp chất tẩy rửa có hoạt tính cao Chế tạo chất tẩy rửa từ dầu thơng sunfat hóa Chế tạo chất tẩy rửa từ dầu thơng hydrat hóa Quy trình tẩy trắng Nghiên cứu chế tẩy vải sợi Nghiên cứu thử nghiệm nhà máy 89 97 101 101 104 112 115 127 A B C Phần CÁC KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC Các sản phẩm “dạng I” Các sản phẩm “dạng II” Các sản phẩm “dạng III” 135 136 145 Kết luận khoa học 149 Kết luận theo nhiệm vụ ký kết 151 Hướng phát triển Đề tài Kiến nghị 152 Trang tài liệu tham khảo 153 Phụ lục Từ trang 161 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 58 69 69 72 83 CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG BÁO CÁO - DT: Dầu thông - CTR: Chất tẩy rửa - DTBT: Dầu thơng biến tính - SCBM: Sức căng bề mặt - St: Stốc - cSt: Centistơc - SEM: Kính hiển vi điện tử qt - GC-MS: Sắc ký khí kết hợp khối phổ - IR: Phổ hồng ngoại - HĐBM: Chất hoạt động bề mặt - NI: Chất hoạt động bề mặt không ion - HLB: Chỉ số cân tính ưa dầu – nước - CMC: Nồng độ Mixen tới hạn - ABS: Alkyl Benzen Sunfonat - LAS: Linear Alkyl Benzen Sulfonat - LES: - TEA: - COT : Alkyl Ete Sulfat Trietylamin Vải coton - PES: Polyeste - PET: Poly Ethylene Terephtalate, gọi sợi PET - COT/PET : Vải pha coton polieste - APG: Alkylpoliglucosit - TWEEN Chất hoạt động bề mặt dạng sorbitan - EDTA Etylen Diamin Tetra-Axetic - MGDA Metyl Glycin Diaxetic Axit - KL - PTL Khối lượng Phân tử lượng DANH MỤC CÁC BẢNG TT Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Bảng 3.16 Bảng 3.17 Bảng 3.18 Tên bảng Đặc tính loại sợi dệt khác Thành phần xơ bơng chín tính theo % chất khơ tuyệt đối Mối quan hệ khả phân tán nước giá trị HLB Tính chất vật lý cấu tử dầu thơng Tính chất vật lý α -pinen β -pinen Tính chuẩn số Tính giá trị tương ứng chuẩn số Fisher Các thí nghiệm tâm Định tính khả tẩy rửa loại dầu thực vật Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thông dầu dừa Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thông dầu cam quýt Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thơng dầu cám Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thông dầu sở Kết nghiên cứu ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt LAS Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thông dầu cam quýt Kết nghiên cứu ảnh hưởng axit sucinic Đường kính mao quản xơ polyeste xơ bơng Đường kính động học phân tử số hợp chất hydrocacbon có dầu Các thơng số hóa lý dầu thơng Hoạt tính tẩy loại vải khác Ảnh hưởng nồng độ axit H2SO4 đến phản ứng sunfat hóa dầu thơng Ảnh hưởng lượng H2SO4 đến phản ứng sunfat hóa dầu thơng Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng sunfat hóa dầu thơng Ảnh hưởng thời gian phản ứng sunfat hóa dầu thơng So sánh hoạt tính tẩy sản phẩm q trình biến tính DT axit sunfuric Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ axit H2SO4 Trang 22 27 28 48 49 50 54 55 55 56 56 56 57 57 68 69 71 71 72 73 74 76 82 83 Bảng 3.19 Bảng 3.20 Bảng 3.21 Bảng 3.22 Bảng 3.23 Bảng 3.24 Bảng 3.25 Bảng 3.26 Bảng 3.27 Bảng 3.28 Bảng 3.29 Bảng 3.30 Bảng 3.31 Bảng 3.32 Bảng 3.33 Bảng 3.34 Bảng 3.35 Bảng 3.36 Bảng 3.37 Bảng 3.38 Bảng 3.39 Bảng 3.40 Bảng 3.41 Bảng 3.42 phản ứng hydrat hóa dầu thông Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng hydrat hóa dầu thơng Ảnh hưởng thời gian phản ứng phản ứng hydrat hóa dầu thơng Ảnh hưởng lượng oxy đến phản ứng oxy hoá Ảnh hưởng lượng H2O2 phản ứng oxy hố dầu thơng Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng oxy hoá dầu thông Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến trình oxy hố Ảnh hưởng hàm lượng H2O phản ứng oxyt hố dầu thơng Các tính chất hố lý DT nguyên liệu sản phẩm biến tính Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại cánh khuấy đến độ ổn định nhũ tương tốc độ khuấy trộn nhỏ Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại cánh khuấy đến độ ổn định nhũ tương tốc độ khuấy trộn lớn Kết nghiên cứu tìm tốc độ khuấy thiết bị lớn Kết nghiên cứu tìm nhiệt độ thích hợp thiết bị lớn Kết nghiên cứu tìm thời gian thích hợp cho mẻ thiết bị lớn Ảnh hưởng hàm lượng axit oleic Ảnh hưởng hàm lượng LAS So sánh thông số mẫu thực nghiệm mẫu tính tốn Ảnh hưởng hàm lượng LAS đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Ảnh hưởng hàm lượng axit oleic đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Ảnh hưởng hàm lượng glyxerin đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Ảnh hưởng hàm lượng TEA đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Ảnh hưởng nhiệt độ ngâm mẫu đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu đến hoạt tính chất tẩy rửa từ DT hydrat hóa Các điều kiện tối ưu để chế tạo CTR từ DT hydrta hoá Các đặc trưng hoá lý loại CTR 84 85 90 90 91 92 93 97 98 98 99 100 100 101 102 104 105 106 107 108 109 110 111 111 Bảng 3.43 Bảng 3.44 Bảng 3.45 Bảng 3.46 Bảng 3.47 Bảng 3.48 Bảng 3.49 Bảng 3.50 Bảng 3.51 Bảng 3.52 Bảng 3.53 Bảng a.1 Bảng b.1 Bảng c.1 Bảng c.2 Bảng c.3 Bảng c.4 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy trắng đến độ trắng vải Khảo sát ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn thiết bị lớn để chế tạo CTR Khảo sát ảnh hưởng thời gian thiết bị lớn để chế tạo CTR Mối quan hệ sức căng bề mặt hoạt tính tẩy rửa Quan hệ điện zeta hoạt tính tẩy rửa Giá trị sức căng bề mặt nồng độ CTR khác Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy rửa vào hàm lượng chất hoạt động bề mặt LAS Chỉ số HLB hoạt tính tẩy sản phẩm Ảnh hưởng nồng độ chất tẩy rửa đến độ mao dẫn vải Chỉ số COD BOD hỗn hợp sau tẩy rửa mơi trường đất Chi phí ngun liệu để sản xuất 100 Kg chất tẩy rửa Tính chất sản phẩm tổng hợp Các sản phẩm “dạng II” đạt Các báo công bố Danh sách Thạc sỹ hướng dẫn với nội dung Đề tài Danh sách Kỹ sư hướng dẫn với nội dung Đề tài Danh sách Tiến sỹ hướng dẫn với nội dung Đề tài 113 114 115 115 117 119 120 121 122 134 135a 135 136 145 146 146 148 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ TT Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12a Hình 3.12b Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Tên hình Sự hình thành mixen Xác định nồng độ tới hạn Sự nhiễm bẩn dầu bề mặt sợi Sự gột tẩy vết bẩn béo khỏi bề mặt sợi Phương thức Rolling Up Các hướng tạo sản phẩm q trình oxy hóa pinen Sơ đồ thiết bị phản ứng chiết sản phẩm Sơ đồ thiết bị xác định tỷ trọng Thiết bị đo sức căng bề mặt Sơ đồ thiết bị xác định độ nhớt Dụng cụ đo độ điện di Ảnh chụp SEM vải cotton Phổ hồng ngoại (IR) vải cotton Ảnh chụp SEM vải cotton nhiễm bẩn Phổ IR vải polieste Bề mặt vải polyeste Lát cắt vải polyeste Bề mặt vải polyeste bị nhiểm bẩn dầu mỡ Lát cắt vải polyeste bị nhiễm bẩn dầu mỡ Ảnh chụp SEM mẫu vải pha Ảnh SEM sợi bề mặt vải pha bị nhiễm bẩn dầu mỡ Lát cắt vải pha nhiễm bẩn dầu mỡ Sắc ký đồ GC xác định thành phần dầu thông nguyên liệu Phổ MS xác định thành phần dầu thông nguyên liệu Mối quan hệ khả tẩy rửa nồng độ axit Mối quan hệ lượng axit hoạt tính tẩy Mối quan hệ hoạt tính tẩy nhiệt độ phản ứng Mối quan hệ thời gian phản ứng hoạt tính tẩy Phổ IR dầu thông nguyên liệu Phổ IR mẫu dầu thông sulfat hóa với axit H2SO4 50% Trang 21 21 22 23 24 30 32 37 39 40 41 59 60 61 63 64 64 65 65 66 68 68 70 70 73 74 75 76 77 78 Hình 3.19 Phổ IR mẫu dầu thơng sulfat hóa với axit H2SO4 60% Hình 3.20 Phổ IR mẫu dầu thơng sulfat hóa với axit H2SO4 70% Hình 3.21 Phổ IR mẫu dầu thơng sulfat hóa với axit H2SO4 80 Hình 3.22 Ảnh hưởng nồng độ axit sulfuric đến hoạt tính tẩy Hình 3.23 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng hydrat hóa đến hoạt tính tẩy Hình 3.24 Ảnh hưởng thời gian phản ứng hydrat hóa đến hoạt tính tẩy Hình 3.25 Phổ GC-MS dầu thơng Hydrat hóa Hình 3.26 Phổ hồng ngoại IR dầu thơng hydrat hóa Hình 3.27 Mối quan hệ hoạt tính tẩy tốc độ sục khơng khí Hình 3.28 Mối quan hệ hoạt tính tẩy lượng H2O2 Hình 3.29 Mối quan hệ hoạt tính tẩy nhiệt độ oxy hố Hình 3.30 Mối quan hệ khả tẩy thời gian phản ứng Hình 3.31 Mối quan hệ khả tẩy trắng hàm lượng H2O Hình 3.32 Phổ GC –MS dầu thơng oxy hóa Hình 3.33 Phổ IR dầu thơng oxy hóa Hình 3.34 Mối quan hệ lượng axit oleic hoạt tính tẩy rửa Hình 3.35 Mối quan hệ lượng LAS hoạt tính tẩy Hình 3.36 Ảnh hưởng hàm lượng LAS đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.37 Ảnh hưởng hàm lượng axit oleic đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.38 Ảnh hưởng hàm lượng glyxerin đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.39 Ảnh hưởng hàm lượng TEA đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.40 Ảnh hưởng nhiệt độ ngâm mẫu đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.41 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu đến hoạt tính tẩy từ DT hydrat hóa Hình 3.42 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy trắng đến độ trắng vải Hình 3.43 Mối quan hệ SCBM hoạt tính tẩy rửa Hình 3.44 Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy vào điện 78 79 79 84 85 86 87 88 90 91 92 93 94 95 95 102 103 106 107 108 109 110 111 113 116 118 Hình 3.45 Hình 3.46 Hình 3.47 Hình 3.48 Hình b.1 Hình b.2 Hình b.3 Hình b.4 Hình b.5 Zeta Quan hệ SCBM nồng độ dung dịch CTR Mối quan hệ nồng độ chất tẩy rửa độ mao dẫn vải Mơ hình chế tẩy dầu mỡ theo chế trôi với góc tiếp giáp θ > 900 Mơ hình chế tẩy dầu mỡ theo chế trơi với góc tiếp giáp θ < 900 Quy trình cơng nghệ tổng hợp chất hoạt động bề mặt anion phương pháp sunfat hóa dầu thơng Quy trình cơng nghệ tổng hợp chất hoạt động bề mặt không ion phương pháp hydrat hóa dầu thơng Quy trình cơng chế tạo chất tẩy rửa) Qui trình cơng nghệ xử lý vải mộc có hồ Qui trình cơng nghệ xử lý vải mộc khơng có hồ 119 122 125 125 137 138 139 142 144 2.Sơ đồ qui trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy rửa ( CTR) Axit oleic Glyxerin izo propylic LAS Dầu thông biến tính TEA Sản phẩm Hỡnh b.3 Quy trình cơng chế tạo chất tẩy rửa Thiết bị khuấy trộn chế tạo chất tẩy rửa, Thùng chứa trung gian, Thùng chứa sản phẩm) 3.Thuyết minh qui trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy rửa Để phối trộn chế tạo chất tẩy rửa, cần thành phần sau đây: Dầu thơng sunfat hóa 90%, axit oleic 4,5%, chất hoạt động bề mặt LAS 3%, TEA 1%, glyxerin 0,5%; Phụ gia PG4 0,5%, hoạt tính tẩy đạt 99% Trình tự pha chế để chế tạo chất tẩy rửa sau: Cho dầu thơng sunfat hóa với lượng tính tốn vào thiết bị dung tích 100 lít; khuấy trộn nhiệt độ thường với tốc độ khuấy 700 vòng/phút Tiếp theo cho hỗn hợp phụ gia PG4 glyxerin vào, khuấy thêm 10 phút Tiếp theo LAS Do LAS có độ nhớt lớn nên lúc cần phải khuấy mạnh thời gian 15 phút cho LAS tan phân phối khắp không gian thiết bị Sau cho lượng axit oleic 4% vào Tiếp đến rượu iso-propylic cuối TEA Lượng TEA khoảng 1% dung dịch chất tẩy rửa có pH trung tính Tổng thời gian khuấy trộn Với trình tự cho tạo dung dịch đồng nhất, hỗn hợp pha trộn khơng toả nhiệt Cịn cho theo trình tự khác xảy vấn đề sau: -Hỗn hợp toả nhiệt mạnh -Hỗn hợp bị phân lớp sau để đến tuần -Hoạt tính tẩy rửa khơng cao -Hỗn hợp có độ nhũ hố nước Sau hồn tất q trình pha trộn, sản phẩm bơm sang thùng chứa trung gian Tại mẫu lấy phân tích tiêu kỹ thuật Nếu chưa đạt yêu cầu điều chỉnh, gia giảm thành phần thêm chút Sản phẩm chất tẩy rửa đóng vào thùng phuy dung tích 100 lít để phục vụ cho khách hàng lớn nhà máy dệt nhuộm Ngoài ra, chúng đựng can nhựa dung tích 50 lít, 20 lít, 10 lít, lít lít Tốt nên dùng bao bì mầu sẫm QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHẤT TẨY RƯA TỪ DẦU THƠNG SUNFAT HĨA 1.Ngun liệu đầu vào Nguyên liệu sử dụng dầu thông sunfat hóa cơng đoạn tổng hợp chất HĐBM, có tính chất sau: Các tính chất hố lý DT sunfat hóa Mẫu DT sunfat hố Tỷ trọng 0,896 Sức căng bề Độ nhớt mặt (cSt) (mN/m) 17,253 1,98 Độ bay Hoạt tính tẩy (g/m h) (% tẩy rửa) -3 *91,9 với 15,37.10 vải cotton *86,3 với vảiphaCot/Pes *84,03 với vải polieste Số liệu cho thấy, hoạt tính tẩy chưa đạt tới 100%, phải phối trộn với thành phần khác để tạo chất tẩy rửa (CTR) có họat tính mong muốn 2.Sơ đồ qui trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy rửa ( CTR) Axit oleic Glyxerin izo propylic LAS Dầu thông biến tính TEA Sản phẩm Hỡnh b.3 Quy trình cơng chế tạo chất tẩy rửa Thiết bị khuấy trộn chế tạo chất tẩy rửa, Thùng chứa trung gian, Thùng chứa sản phẩm) 3.Thuyết minh qui trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy rửa Để phối trộn chế tạo chất tẩy rửa, cần thành phần sau đây: Dầu thơng sunfat hóa 90%, axit oleic 4,5%, chất hoạt động bề mặt LAS 3%, TEA 1%, glyxerin 0,5%; Phụ gia PG4 0,5%, hoạt tính tẩy đạt 99% Trình tự pha chế để chế tạo chất tẩy rửa sau: Cho dầu thơng sunfat hóa với lượng tính tốn vào thiết bị dung tích 100 lít; khuấy trộn nhiệt độ thường với tốc độ khuấy 700 vòng/phút Tiếp theo cho hỗn hợp phụ gia PG4 glyxerin vào, khuấy thêm 10 phút Tiếp theo LAS Do LAS có độ nhớt lớn nên lúc cần phải khuấy mạnh thời gian 15 phút cho LAS tan phân phối khắp không gian thiết bị Sau cho lượng axit oleic 4% vào Tiếp đến rượu iso-propylic cuối TEA Lượng TEA khoảng 1% dung dịch chất tẩy rửa có pH trung tính Tổng thời gian khuấy trộn Với trình tự cho tạo dung dịch đồng nhất, hỗn hợp pha trộn khơng toả nhiệt Cịn cho theo trình tự khác xảy vấn đề sau: -Hỗn hợp toả nhiệt mạnh -Hỗn hợp bị phân lớp sau để đến tuần -Hoạt tính tẩy rửa khơng cao -Hỗn hợp có độ nhũ hố nước Sau hồn tất q trình pha trộn, sản phẩm bơm sang thùng chứa trung gian Tại mẫu lấy phân tích tiêu kỹ thuật Nếu chưa đạt yêu cầu điều chỉnh, gia giảm thành phần thêm chút Sản phẩm chất tẩy rửa đóng vào thùng phuy dung tích 100 lít để phục vụ cho khách hàng lớn nhà máy dệt nhuộm Ngoài ra, chúng đựng can nhựa dung tích 50 lít, 20 lít, 10 lít, lít lít Tốt nên dùng bao bì mầu sẫm QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ TỔNG HỢP CHẤT HĐBM HYDRAT HĨA 1.Nguyên liệu đầu vào Nguyên liệu sử dụng dầu thơng Quảng Ninh có tính chất sau: 1.1.Thành phần hóa học (phân tích phương pháp GC-MS) - α -pinen 73.185% - β - pinen 2.696 % - β-myrcene 0,739% - ∆3-caren 14.509% - Limonen 2.269% - γ-terpinene, 0,449% - α-terpinolene, 2,552% Như vậy, cấu tử dầu thông nguyên liệu α -pinen (73.185% ), β pinen (2.696 %), ∆ 3-caren (14.509% ) có tổng hàm lượng đến 91%, thành phần tạo nên hoạt tính bề mặt 1.2.Tính chất hóa lý Các thơng số hóa lý dầu thơng ngun liệu Mẫu Tỷ trọng d SCBM Độ nhớt Hoạt tính tẩy (nM/m) (cst) (%) Dầu thông 0,8633 25,461 2,32 42,7 Từ số liệu bảng cho thấy, dầu thông nguyên liệu có hoạt tính tẩy sạch, nhiên thấp mặt khác, thân dầu không tan nước nên cần phải biến tính để tạo thành chất HĐBM non-ion phương pháp hydrat hóa Sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao, có khả tan tốt để dễ nhũ hóa nước Sơ đồ Qui trình cơng nghệ H2SO4, 15% Dd Na2CO3 Nc Nc Axeton DÇu thông Trung hòa axit Sản phẩm Nuớc thải Hỡnh b.2 Quy trình cơng nghệ tổng hợp chất hoạt động bề mặt khơng ion phương pháp hydrat hóa dầu thơng Thiết bị phản ứng, Thiết bị lắng phân tách pha, 3,4,5 Thiết bị rửa, Thiết trung hoà, Thùng chứa trung gian, Thùng chứa sản phẩm) 3.Thuyết minh qui trình cơng nghệ Cho dầu thơng nguyên liệu theo lượng định vào thiết bị phản ứng Vừa khuấy trộn, vừa nhỏ từ từ 45% lượng axit H2SO4 nồng độ 15% 6% axeton vào dầu thơng Duy trì phản ứng hydrat hố 85oC vòng Thiết bị loại thùng khuấy có vỏ bọc đun nóng làm lạnh ống xoắn ruột gà đặt bên thiết bị Tại xảy q trình hydrat hóa dầu thơng Sau phản ứng hỗn hợp sản phẩm từ thiết bị bơm sang thiết bị lắng tách pha Thiết bị loại thiết bị phân ly lỏng – lỏng Dầu thơng sản phẩm dầu thơng hydrat hố nằm lớp chiết tách sang thiết bị rửa nước 3, sau tiếp tục rửa dung dịch Na2CO3 10%, cuối rửa lại nhiều lần bằng nước môi trường trung tính (thử giấy q tím), thu sản phẩm dầu thơng hydrat hố Đưa sản phẩm vào thùng chứa trung gian Nếu phân tích tiêu kỹ thuật sản phẩm thấy đạt yêu cầu bơm sản phẩm vào thùng chứa sản phẩm Đóng gói vào bao bì theo mẫu mã định Dung dịch nước nằm pha thiết bị đưa qua thiết bị trung hoà axit dư dung dịch xơ đa, sau xử lý nước thải phương pháp keo tụ đến hàm lượng COD, BOD đạt tiêu chuẩn nước thải đưa vào nơi qui định QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ VẢI MỘC CĨ HỒ *Qui trình thường áp dụng vải dệt thoi (chủ yếu loại vải cotton) *Hồ sử dụng ngày phần lớn loại hồ tổng hợp PVA Qui trình giũ hồ thiết lập loại hồ PVA Thuyết minh qui trình xử lý vải mộc có hồ Trước tiên vải mộc cần xử lý giũ hồ thiết bị với chất giũ hồ CTR đề tài Giai đoạn có mục đích tẩy hết hồ, dầu khống bám dính bề mặt vải Q trình giũ hồ tiến hành với điều kiện công nghệ sau: - Lượng vải: 242,8 Kg (708 m) - Lượng nước: 2000 lít - Lượng chất tẩy rửa đề tài (BK-NH1 pro): Kg ( tưong đương lít dung dịch chất tẩy rửa nhũ hóa) - Thực máy BK - Thời gian thử nghiệm (tương đương với vịng quay lơ cuốn) - Nhiệt độ tiến hành thử nghiệm 900C - Vải giặt lại lần sau giũ hồ Sau giũ hồ vải tẩy trắng nấu tẩy tùy theo yêu cầu sản phẩm, Quá trình tẩy trắng thực sau: - Lượng vải: 218,5 Kg - Lượng nước: 2000 lít - Chất tẩy trắng cho theo đơn ( NaOH H2O2) - Thực máy Winch - Thời gian thử nghiệm - Nhiệt độ tiến hành thử nghiệm 980C - Vải giặt lại lần sau tẩy trắng Quá trình nấu tẩy điều kiện oxy hóa mạnh (H2O2 mơi trường kiềm) với tác động chất oxy hóa mạnh, tạp chất học bám bề mặt vải bị oxy hóa, thu vải trắng có độ mao dẫn lớn (tối đa đạt khoảng 120 mm, thông thường đạt từ 60-80 mm) Nếu mục đích sản xuất vải trắng (khơng cần nhuộm mầu) sau cơng đoạn này, vải sấy khô đưa vào kho chứa Như vậy, sau trình nấu tẩy, độ mao dẫn vải đạt lớn (60 -120 mm), đủ vượt tiêu chuẩn để chuyển sang công đoạn nhuộm in hoa Công đoạn nhuộm phải theo yêu cầu với đơn pha chế thích hợp, thành phần đơn pha thuốc nhuộm gồm có: - Chất màu - Chất trợ nhuộm có vai trị làm cho màu (sử dụng CTR Đề tài) - Chất ngấm (sử dụng CTR Đề tài)) - Các phụ gia (tạo mơi trường làm tăng số tính vải chống tái bám, tăng độ bóng…) Trong thành phần đơn pha chế thuốc nhuộm thay chất trợ nhuộm, chất ngấm chất tẩy rửa đề tài với hàm lượng tương đương cho hiệu kinh tế (rẻ không gây ô nhiễm môi trường) Cuối vải sấy khô, cuối lô lưu trữ kho chứa để phân phối cho khách hàng Chú ý: Nếu vải dệt kim thực máy Z, có tốc độ vòng quay nhanh; vải dệt thoi thường thực máy BK, có tốc độ vịng quay chậm QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ VẢI KHƠNG CĨ HỒ Qui trình áp dụng chủ yếu vải dệt kim (thường loại vải polieste) Qui trình chung để xử lý loại vải gồm công đoạn sau: a-Tẩy dầu: Để loại bỏ hết dầu khống bám dính bề mặt vải q trình dệt b-Tẩy trắng: Làm trắng vải trường hợp sản xuất vải trắng vải yêu cầu nhuộm màu nhạt (màu lơ) c- Nấu tẩy: Mục đích để làm trắng vải tẩy tạp chất học bám bề mặt vải vải (chủ yếu dùng cho vải cotton) mơi trường oxy hóa mạnh d- Nhuộm màu: Đây cơng đoạn cuối q trình sản xuất vải sợi để thu vải có màu sắc yêu cầu Như vậy, so với loại cơng nghệ khơng cần cơng đoạn giũ hồ Thuyết minh qui trình cơng nghệ xử lý vải mộc khơng có hồ Đầu tiên vải mộc cần xử lý tẩy dầu với chất tẩy dầu kết hợp tẩy trắng (chúng chọn CTR đề tài làm chất tẩy dầu) để tẩy dầu khống bám dính bề mặt vải trình dệt Quá trình tẩy trắng kết hợp tẩy dầu thực sau: Lượng vải: 218,5 Kg, Lượng nước: 2000 lít, Chất tẩy trắng cho theo đơn, Thực máy Winch, Thời gian thử nghiệm , Nhiệt độ tiến hành thử nghiệm 980C, Vải giặt lại lần sau tẩy trắng Sau vải nấu tẩy tùy theo yêu cầu sản phẩm, Quá trình nấu tẩy thực điều kiện có chất oxy hóa mạnh (H2O2 mơi trường kiềm) Với tác động chất oxy hóa này, tạp chất học bám bề mặt vải oxy hóa, kết thu vải trắng có độ mao dẫn lớn (khoảng 120 mm) Tiếp theo, vải nhuộm màu theo yêu cầu với đơn pha chế thích hợp, thành phần đơn pha thuốc nhuộm gồm có: Chất màu, Chất trợ nhuộm (chất làm cho màu), Chất ngấm, Các phụ gia (tạo môi trường làm tăng số tính vải nhuộm chống tái bám, tăng độ bóng, chống phai…) Trong thành phần đơn pha chế thuốc nhuộm loại vải này, thay chất trợ nhuộm, chất ngấm CTR đề tài với hàm lượng tương đương hiệu thu tốt : độ mao dẫn cao hơn, giá thành thấp hơn, màu nhuộm tính chất khác tương đương Cuối vải sấy khô, cuối lô lưu trữ kho chứa để phân phối cho khách hàng QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ TỔNG HỢP CHẤT HĐBM SUNFAT HĨA 1.Ngun liệu đầu vào Nguyên liệu sử dụng dầu thông Quảng Ninh có tính chất sau: 1.1.Thành phần hóa học (phân tích phương pháp GC-MS) - α -pinen 73.185% - β - pinen 2.696 % - β-myrcene 0,739% - ∆3-caren 14.509% - Limonen 2.269% - γ-terpinene, 0,449% - α-terpinolene, 2,552% Như vậy, cấu tử dầu thông nguyên liệu α -pinen (73.185% ), β pinen (2.696 %), ∆ 3-caren (14.509% ) có tổng hàm lượng đến 91%, thành phần tạo nên hoạt tính bề mặt 1.2.Tính chất hóa lý Mẫu Dầu thơng Các thơng số hóa lý dầu thơng Tỷ trọng d SCBM Độ nhớt (nM/m) (cst) 0,8633 25,461 2,32 Hoạt tính tẩy (%) 42,7 Từ số liệu bảng cho thấy, dầu thơng ngun liệu có hoạt tính tẩy sạch, nhiên thấp mặt khác, thân dầu không tan nước nên cần phải biến tính để tạo thành chất HĐBM anion có hoạt tính bề mặt cao, có khả tan tốt để dễ nhũ hóa nước 2.Sơ đồ qui trình cơng ngh H2SO4, 70% Dd Na2CO3 Nuớc Nuớc Dầu thông Sản phẩm Trung hòa axit Nuớc thải Hỡnh b.1 Quy trỡnh công nghệ tổng hợp chất hoạt động bề mặt anion phương pháp sunfat hóa dầu thơng Thiết bị phản ứng, Thiết bị lắng phân tách pha, 3,4,5 Thiết bị rửa, Thiết bị trung hoà, Thùng chứa trung gian, Thùng chứa sản phẩm 3.Thuyết minh qui trình cơng nghệ Cho dầu thơng (có tính chất đầu vào nêu) theo lượng tính tốn trước vào thiết bị phản ứng Thiết bị loại thiết bị dạng thùng khuấy có vỏ bọc đun nóng Nhỏ từ từ axit sunfuric nồng độ 70% với tỷ lệ định (7,5% theo khối lượng) vào thiết bị Vừa nhỏ vừa khuấy trộn với tốc độ khuấy 600 vịng/phút Duy trì nhiệt độ 30oC vịng (chú ý: mùa đông, gia nhiệt nhẹ đến 30oC, mùa hè khơng cần gia nhiệt Sau làm lạnh ống xoắn để bên thiết bị để khống chế nhiệt độ này) Sau phản ứng hỗn hợp từ thiết bị dẫn sang thiết bị trích ly Tại đây, hỗn hợp sản phẩm lắng tách thành hai pha: Dầu thông sản phẩm dầu thông sunfat nằm lớp tách sang thiết bị rửa nước 3, rửa dung dịch Na2CO3 10%, cuối rửa lại nước cất đến hết kiềm (thử giấy q tím), thu sản phẩm chất HĐBM dạng dầu thông sunfat hóa Bơm sản phẩm vào thùng chứa trung gian Phân tích tiêu kỹ thuật sản phẩm như: hoạt tính tẩy sạch, hàm lượng nhóm sunfat, tỷ trọng, độ nhớt, độ bay hơi, sức căng bề mặt…, chưa đạt chất lượng mong muốn xử lý thêm đưa vào bể chứa sản phẩm Từ đây, sản phẩm đóng gói theo can lọ nhựa dung tích lít, lít, lít, lít Nếu khách hàng lớn nhà máy dệt nhuộm, dùng thùng phuy dung tích 100 lít Dung dịch nước lớp thiết bị chiết tách đưa qua thiết bị trung hoà số Nước thải chứa lượng axit khơng đáng kể tạp chất trung hồ sơ dung dịch xô đa, xử lý phương pháp keo tụ để làm nước đến hàm lượng COD BOD cho phép ... loại vải sợi Cấu trúc tính chất hóa lý loại vải sợi Quy trình xử lý vải sau dệt Chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt Thành phần chất tẩy rửa Một số tính chất quan trọng dung dịch chất tẩy rửa Cơ... liệu cho ngành công nghiệp dệt Sợi hoá học bao gồm sợi nhân tạo sợi tổng hợp * Sợi tổng hợp: Sợi tổng hợp loại chế tạo hoàn toàn hợp chất cao phân tử tổng hợp Sợi tổng hợp sử dụng rộng rãi công nghiệp. .. nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thông dầu cám Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa hỗn hợp dầu thơng dầu sở Kết nghiên cứu ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt LAS Kết nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa