PHAM GIA BAO TOM TAT ĐATN

25 73 0
PHAM GIA BAO TOM TAT ĐATN

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bản tóm tắt) NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA POLYETHYLENE (PE) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BAO BÌ MỀM SVTH : MSSV: PHẠM GIA BẢO 15148003 NGUYỄN BÁ SƠN 15148043 BÙI HỮU TRÍ 15148054 Khố : 2015 - 2019 Ngành : CÔNG NGHỆ IN GVHD: ThS NGUYỄN THÀNH PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đối tượng nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Giới hạn đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan công nghệ xanh 2.1.1 Tổng quan polyethylene 2.1.2 Tính chất ứng dụng PE 2.1.3 Sự phát triển polyethylene xanh 2.1.4 Xu hướng nhu cầu CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CHẤT POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC 3.1 Đặc điểm PE “xanh” 3.1.1 PE “xanh” 3.1.2 Quy trình sản xuất 3.1.3 Tính học PE xanh 10 3.1.3.1 3.2 Yếu tố kiểm tra 10 Mực in “xanh” 12 3.2.1 Thành phần 12 CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYETHYLENE 14 PHÂN HỦY SINH HỌC 14 4.1 Cấu trúc bao bì hộp sữa “xanh” 14 4.2 Các phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp 15  Phương pháp đùn cán trực tiếp 15  Phương pháp đùn thổi 15  Phương pháp đùn gián tiếp 15 4.3 Các phương pháp ghép màng 15  Phương pháp ghép ướt 15  Phương pháp ghép khô không dung môi 15 CHƯƠNG CƠNG NGHỆ IN TRÊN CẤU TRÚC BAO BÌ CĨ POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC VÀ QUY TRÌNH TÁI CHẾ 16 5.1 Phương pháp in 16 5.2 Trục in 16 5.3 Quy trình sản xuất 18 5.4 Tái chế phân hủy 20 5.4.1 Phân hủy 20 5.4.2 Tái chế 21 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 24 6.1 Kết luận 24 6.2 Kiến nghị 25 CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Polymer trở thành vật liệu quan trọng sống hàng ngày chúng ta, hàng triệu nhựa sản xuất hàng năm toàn giới Việc sản xuất tiêu thụ nhựa, đặc biệt từ mặt hàng bao bì thực phẩm tiếp tục tăng, gia tăng tạo vấn đề môi trường nghiêm trọng vật liệu khơng có khả phân hủy sinh học (Debeaufort, Quezada Gallo, & Voilley, 1998) Với quy định môi trường chặt chẽ tăng chi phí xử lý chất thải, nhà sản xuất nhựa buộc phải tìm kiếm giải pháp thay Polymer tái chế giải pháp thực tối ưu môi trường chưa thành cơng quy mơ tồn cầu, ước tính có 1% nhựa sản xuất tái chế tồn giới, phần lại thải mơi trường bên ngồi mà khơng phân huỷ chúng có nguồn gốc từ dầu mỏ Với mối quan tâm ngày gia tăng vấn đề ô nhiễm môi trường, nhiều nỗ lực nghiên cứu thực hiện, nhằm tạo vật liệu thân thiện với mơi trường chắn chiếm vị trí đặc biệt quan trọng Trong vấn đề nghiên cứu nói polymer phân huỷ sinh học (Biopolymer) có nguồn gốc từ thiên nhiên, thu hút nhiều ý năm gần Polymer phân huỷ sinh học có tiềm thay cho polymer truyền thống nhờ chi phí thấp sẵn dàng từ tài nguyên tái tạo khả phân hủy sinh học 1.2 Mục tiêu đối tượng nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu PE “xanh” q trình sản xuất - Cơng nghệ sản xuất bao bì đa lớp - Các lớp cấu thành hộp sữa phương pháp ghép màng - Các lỗi q trình sản xuất cơng nghệ cách khắc phục 1.2.2 Đối tượng nghiên cứu - Quy trình sản xuất từ bã mía thành PE xanh - Nguyên vật liệu sử dụng : PE “xanh”, mực in - Cấu trúc bao bì hộp sữa PE xanh - Công nghệ in áp dụng 1.3 - Giới hạn đề tài Đề tài giới hạn cơng nghệ in phù hợp với đặc tính vật liệu bao bì sữa - Đề tài đề cập đến bao bì sữa(bao bì sử dụng PE) - Tập trung vật liệu in công nghệ in vào bao bì 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết vật liệu polyethylene phân hủy sinh học - Ứng dụng vật liệu polyethylene phân hủy sinh học bao bì mềm CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan công nghệ xanh 2.1.1 Tổng quan polyethylene Polyethylene loại nhựa nhiệt dẻo, màu trắng, không dẫn điện, không dẫn nhiệt khơng cho khơng khí nước thấm qua Hợp chất hữu Polyethylene gồm nhiều nhóm etylen CH2-CH2 liên kết với liên kết no (hình 2.1), điều chế phản ứng trùng hợp monome etylen (C2H4) Hình 2.1: Cấu trúc PE 2.1.2 Tính chất ứng dụng PE Polyetylen polyme khơng bị hồ tan loại dung môi nhiệt độ thường Tuy nhiên ngâm hydrocarbon thơm, hydrocarbon clo hoá, dầu khoáng parafin thời gian dài PE bị trương lên giảm độ bền học Ở nhiệt độ 70oC, PE tan phần số dung môi xylen, decalin Tính chất học PE phụ thuộc vào trọng lượng phân tử độ kết tinh HDPE suốt mức độ mờ đục cao LDPE, độ bền học, sức bền kéo sức bền xé tương đối cao Từ ưu điểm trên, HDPE có chức bảo vệ lớp bên LDPE có mật độ thấp nên tính chất yếu HDPE khả kháng hóa chất cao Đặc trưng LDPE thể tính kháng hóa tốt, khơng phản ứng với axit lỗng, bazo este Phản ứng tương đối, hydro cacbon có nhiều chất béo, dầu khống, chất oxy hóa Vì tính kháng hóa cao, chịu tác nhân hóa học LDPE dùng để làm lớp tiếp xúc với thực phẩm có nhiều chất oxy hóa chất béo sữa, nước trái cây, Bảng 2.1: Tính chất HDPE LDPE Ứng dụng Đặc tính Nhựa PE - d = 0,915 – 0,935 g/cm3 - Cán màng - Tm: 105 – 1100C - Các loại túi lớp lót khơng - Mạch hỗn độn chứa nhánh yêu cầu độ bền, bao bì thực phẩm, LDPE ngắn dài màng co - Có độ bền cao nóng chảy - Có độ cao, mềm dẻo - d= 0.94 – 0.97 g/cm3 - Túi siêu thị, túi đựng hàng tạp - Tm: 130 – 1350C phẩm, lớp lót đựng ngũ cốc - Có khơng phân nhánh - Ống dẫn - Độ bền học cao, độ cứng cao - Đồ đựng - Có khả chịu nứt ứng suất tốt, - Chai đựng đúc thổi: chai, HDPE chống thẩm thấu tốt thùng, lọ đựng chất tẩy rửa, thực - Có khả chịu va đập phẩm, hóa mỹ phẩm nhiệt độ thấp tốt so với loại vật liệu cứng khác - Màu trắng đục 2.1.3 Sự phát triển polyethylene xanh PE tái tạo có đặc tính giống hệt với PE hố dầu tính chất vật lý tính chất hố học, khơng sản phẩm bao bì từ biopolyethylene tái chế ảnh hưởng đến mơi trường Năm 2007, Brakem sản xuất mẫu ethylene xanh từ ethanol mía monome để sản xuất polyethylene xanh Trong năm Braskem cho mắt giới sản phẩm polyetylen xanh sản xuất 100% từ tài nguyên tái tạo, xác minh dựa tiêu chuẩn ASTM D6866 phòng thí nghiệm Beta Analytic Hoa Kỳ Polyethylene xanh loại nhựa sản xuất từ mía, ngun liệu thơ tái tạo, thu giữ cố định CO2 từ khí trình sản xuất, giúp giảm phát thải khí nhà kính Trong polyetylen truyền thống sử dụng nguyên liệu thơ có nguồn gốc hóa thạch dầu khí tự nhiên 2.1.4 Xu hướng nhu cầu Tiêu dùng bền vững hay tiêu dùng xanh khái niệm đưa sau xu sản xuất tiêu dùng chủ yếu dựa vào nguồn tài nguyên thiên nhiên tránh dẫn đến tác động môi trường Khi nhận thức tiêu dùng nâng cao, khách hàng thường quan tâm nhiều đến nguồn gốc sản phẩm trình mà sản phẩm tạo Việc đòi hỏi doanh nghiệp phải biết nắm bắt tâm lý chung khách hàng, thể quan tâm đến quy trình sản xuất, cho giảm thiểu tối đa tác động đến thiên nhiên môi trường sinh thái Thậm chí coi mạnh cạnh tranh kinh doanh, nhiều nghiên cứu có chứng rừng FSC có lợi tốt gia nhập thị trường quốc tế, có doanh thu cao hơn, nhìn thấy thay đổi rõ rệt việc gia tăng hình ảnh tích cực mắt người tiêu dùng CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CHẤT POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC 3.1 Đặc điểm PE “xanh” 3.1.1 PE “xanh” Polyethylen “Xanh” thay polyethylen thông thường (một loại nhựa nhiệt dẻo phần lớn sử dụng để đóng gói ngành công nghiệp sản xuất nhựa tiêu dùng thực phẩm, đồ uống, túi nhựa,…) Mặc dù nguyên liệu ban đầu khác nhau, PE có nguồn gốc sinh học mặt hố học vật lý có tính chất giống với polyethylen truyền thống Tuy tự phân huỷ tái chế thành sản phẩm khác, giảm chất thải nhựa đặc tính vơ quan trọng PE xanh 3.1.2 Quy trình sản xuất Hình 3.1: Quy trình sản xuất PE xanh từ mía 3.1.3 Tính học PE xanh 3.1.3.1 Yếu tố kiểm tra • Độ uốn Độ bền uốn khả vật liệu chịu lực uốn tác dụng vng góc với bề mặt vật liệu Xác định cơng thức σ= 3𝐹𝐹𝐹𝐹 2𝑤𝑤ℎ Trong đó: F tải trọng gãy, L khoảng cách hai điểm cố định vật mẫu, w chiều rộng mẫu vật h chiều cao mẫu vật (Askeland & Phule 2005) • Kiểm tra độ bền kéo Kiểm tra độ bền kéo để đo khả vật liệu chịu lực có xu hướng kéo xa lực căng vật liệu trước đứt Công thức kiểm tra độ bền kéo Độ 𝑏𝑏ề𝑛𝑛 𝑘𝑘é𝑜𝑜 = Lực kéo tối đa F = A Diện tích mặt cắt ngang • Phân tích học động (DMA) Phân tích học động (dynamic material analysis, DMA) kỹ thuật sử dụng để phân tích mơ tả vật liệu Bằng cách tác động lực lên bề mặt vủa vật liệu để nghiên cứu độ đàn hồi tính chịu lực vật liệu theo thời gian nhiệt độ Thiết bị đo độ căng, độ nén, độ uốn xác định độ thị biểu máy • Tính thẩm thấu Mẫu thử ngâm nước cất nhiệt độ phòng 24 ± Lấy mẫu ngâm tiến hành cân, bề mặt mẫu nước thừa Mẫu sấy khơ lò nhiệt độ khoảng 103 ± 28OC 24 ± mẫu cân sau sấy khơ Tính hấp thụ nước tính chênh lệch trọng lượng trước sau sấy • Chỉ số nóng chảy Chỉ số nóng chảy (Melt Flow Index, MFI) PE hợp chất PE định nghĩa khối lượng chúng, tính grams, nóng chảy 2.5 phút 10 phút 190 O C qua khn có đường kính 2.095 mm Dưới tác động tải, PE đặt xilanh kim loại thẳng đứng, đùn qua khuôn nhờ pittong điều kiện nhiệt độ định Bảng 3.1: Thơng số học BioPE Tính Chỉ số Mật Độ dày Độ bền Độ giãn chất nóng chảy độ màng kéo đứt Đơn vị 190oC/ 190oC/ 2.16 kg kg HDPE LDPE đứt g/cm3 μm MPa 0.33 0.953 15 85/45 - 0.922 40 23/14 g/10 phút 3.8 Độ uốn % MPa 370/875 750/870 240 - Độ uốn Tính chất học PE thơng thường Bảng 3.2: Thơng số học PE Tính Chỉ số Mật Độ dày Độ bền Độ giãn chất nóng chảy độ màng kéo đứt 190oC/ 190oC/ 2.16 kg kg đứt Đơn vị g/10 phút g/cm3 μm MPa HDPE - 0.33 0.952 12.5 60/57 380/550 750/870 LDPE 2.0 - 0.923 50 18/15 400/550 % MPa -  Tính chất học Bipolyethylen polyethylen tương đối giống Tuy q trình sản xuất khác đặc tính HDPE LDPE biopolyethylen đảm bảo độ học để ứng dụng vào cơng nghệ sản xuất bao bì đa lớp 3.2 Mực in “xanh” Trong ngành công nghiệp in ấn nay, loại mực sử dụng hầu hết chứa hợp chất hữu dễ, đặc biệt hợp chất sử dụng in lõm flexo Sau in, hợp chất hữu dễ bay hơi, gây hại cho thể người môi trường thông qua xâm nhập vào khơng khí, thực phẩm Hiện tại, mực in hữu có tốc độ khơ chậm bao bì giấy thành phần sản xuất đáp ứng yêu cầu tốc độ in từ 100 đến 150 m/phút, nồng độ nước giảm, độ nhớt mực tăng ảnh hưởng đến người vận hành Do đó, việc nghiên cứu mực in gốc nước bao bì thân thiện với môi trường tăng hiệu sản xuất tác động đến môi trường, người Mực in gốc nước thay mực in gốc dung môi hữu cơ, đáp ứng yêu cầu sản xuất in: cải thiện tốc độ sấy, hiệu suất độ bóng, độ bám dính cường độ tổng hợp mực in 3.2.1 Thành phần Thành phần mực in gốc nước Bảng 3.3: Thành phần mực in gốc nước Chất liên kết Pigment Filler Dung môi Phụ gia 35 - 45% - 20% 4-8% 35 - 45% 4–8% Tính chất mực gốc nước Bảng 3.4: Tính chất mực in gốc nước Màu Magenta Yellow Cyan Black % Màu 100 % Độ nhớt đo 20 18 Độ bền dính % ≥ 95 Độ mịn (

Ngày đăng: 29/11/2019, 17:55

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

  • 1.1. Lý do chọn đề tài

  • 1.2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu

    • 1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu

    • 1.2.2. Đối tượng nghiên cứu

    • 1.3. Giới hạn đề tài

    • 1.4. Phương pháp nghiên cứu

    • CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

    • 2.1. Tổng quan về công nghệ xanh

      • 2.1.1. Tổng quan về polyethylene

      • 2.1.2. Tính chất và ứng dụng PE

      • 2.1.3. Sự phát triển của polyethylene xanh

      • 2.1.4. Xu hướng và nhu cầu

      • CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CHẤT POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC

      • 3.1. Đặc điểm của PE “xanh”

        • 3.1.1. PE “xanh”

        • 3.1.2. Quy trình sản xuất

        • 3.1.3. Tính cơ học của PE xanh

          • 3.1.3.1. Yếu tố kiểm tra

          • 3.2. Mực in “xanh”

            • 3.2.1. Thành phần

            • CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYETHYLENE

            • PHÂN HỦY SINH HỌC

            • 4.1. Cấu trúc bao bì hộp sữa “xanh”

            • 4.2. Các phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan