ĐỀ TÀI TÁI CHẾ VẬT LIỆU PET - KỸ THUẬT XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU (2016)

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

N

H

Ơ

N

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

.Q

MSHV: 1570713 GVHD: PGS. TS NGÔ MẠNH THẮNG

D

IỄ N

Đ

ÀN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

HVTH: NGUYỄN TRƯỜNG SINH

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

TÁI CHẾ VẬT LIỆU PET

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

ĐỀ TÀI:

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

NHÀ MÁY LỌC DẦU

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

TIỂU LUẬN MÔN KỸ THUẬT XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG TRONG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2016

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

MỤC LỤC

N

H

1.1. Khái niệm nhựa PET......................................................................................... 2

Ơ

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................... 2

N

LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................... 1

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI CHẾ NHỰA PET .................................. 7

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

2.2.1. Công nghệ SSP .............................................................................................. 9

H Ư

2.2.2. Công nghệ biến tính phế liệu ....................................................................... 11

TR ẦN

2.3. Công nghệ tái chế ........................................................................................... 11 2.3.1. Sơ chế nhựa phế liệu .................................................................................... 11

10 00

B

2.3.2. Các công đoạn hoàn thiện sản phẩm ............................................................ 14 CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CỦA PET TÁI CHẾ................................................... 17

Ó

A

3.1. Trong lĩnh vực đời sống .................................................................................. 17

-H

3.2. Trong lĩnh vực vật liệu.................................................................................... 17

-L

Ý

3.3. Trong lĩnh vực xây dựng................................................................................. 17

ÁN

3.4 Một số ứng dụng khác của PET tái chế ............................................................ 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 21

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

KẾT LUẬN ........................................................................................................... 20

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2.2. Phương pháp cơ – lý ......................................................................................... 9

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

2.1. Phương pháp hóa học: ...................................................................................... 7

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

1.2. Rác thải nhựa PET ............................................................................................ 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1

LỜI GIỚI THIỆU

N

H

cháy nhiên liệu phục vụ cho nhu cầu sản xuất và đời sống đã thải vào bầu khí quyển

Ơ

nguồn nhiên liệu nói chung và nhiên liệu hóa thạch nói riêng. Bên cạnh đó, việc đốt

N

Trong những năm gần đây con người đangđứng trước nguy cơ khủng hoảng vì

Y

một lượng lớn các khí gây hiệu ứng nhà kính đáng kể, nhất là CO2. Trước tình hình

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

nguồn nguôn liệu và vấn đề ô nhiễm môi trường là việc hết sức cấp bách.

G

sử dụng rộng, PET hầu như dần thay thế các loại vật dụng truyền thống khác như

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

gỗ, sứ, thủy tinh... Vì mức độ tiêu thụ nhựa PET ngày càng nhiều, vòng đời sử dụng tương đối ngắn nên hàng năm lượng rác thải từ nhựa PET thải ra môi trường là rất

TR ẦN

lớn. Do vậy, việc ứng dụng công nghệ tái chế hoặc tái sử dụng nhựa PET phế thải là hết sức cần thiết, góp phần ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, đồng thời hạn chế khả

B

năng khai thác nguồn tài nguyên. Việc tìm hiểu các phương pháp tái chế PET cũng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

như khả năng, phạm vi ứng dụng PET tái chế là vấn đề cần quan tâm nhất hiện nay.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực với tốc độ tăng rất nhanh. Với phạm vi

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Polyethylene terephthalate (PET) là một trong những loại vật liệu phổ biến

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

đó, việc tái chế các vật liệu đã qua sử dụng góp phần giải quyết vấn đềthiếu hụt

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Ơ

H

Nhựa (hay còn gọi là chất dẻo hoặc polymer) là các hợp chất cao phân tử và

N

1.1. Khái niệm nhựa PET

N

chứa các đơn vị tái lặp trong suốt chiều dài mạch, được dùng làm vật liệu để sản

U

Y

xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sản phẩm công

TP

dùng. Một số loại nhựa phế thải có thể làm nguyên liệu ngành tái chếđó là nhựa

G

(định hình) khi được làm nguội. Trong quá trình tác động nhiệt của nó chỉ thay đổi

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

tính chất vật lý không có phản ứng hóa học xảy ra. Với đặc tính đó mà nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh nhiều lần, chính vì vậy mà những phế phẩm phát sinh trong

TR ẦN

quá trình sản xuất hoặc tiêu dùng đều có khả năng tái chếđược.

Polyethylene terephthalate (được gọi là PET, PETE hoặc PETP hoặc PET-P),

10 00

B

có công thức hóa học như hình 1.1. PET là nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester và được dùng trong tổng hợp xơ sợi, vật đựng đồ uống, thức ăn và các loại

A

chất lỏng; có thể ép phun để tạo hình và thường kết hợp với xơ thủy tinh. PET là

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

một trong số những nguyên vật liệu sử dụng trong việc sản xuất sợi thủ công.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng nhiệt và trở nên đóng rắn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

nhiệt dẻo như PET, PE, PP, PS... Nhựa nhiệt dẻo là nhóm vật liệu Polymer có khả

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

nghiệp. Nhựa phế thải là sản phẩm, vật liệu nhựa bị loại ra trong sản xuất hoặc tiêu

Hình 1.1: Công thức hóa học của polyethylene terephthalate Các đặc tính của PET được quyết định bởi quá trình xử lý nhiệt, nó có thể tồn

tại cả hai dạng: vô định hình và ở dạng kết tinh. Monomer của PET có thể được tổng hợp bởi phản ứng ester hóa giữa acid terephthalic và ethylene glycol, hoặc phản ứng transester hóa giữa ethylene glycol và dimethyl terephthalate, với methanol là sản phẩm phụ [1].

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3 Ở dạng vôđịnh hình (amorphous), các phân tử của PET sắp xếp không có trật tự, không theo một quy luật nào, hình thái ngoại quan là trong suốt.

Ơ

H

Ngoại quan đục (không trong suốt). Tính chịu nhiệt và độ bền cao hơn so với dạng

N

Ở dạng kết tinh (crystalline), các phân tử sắp xếp theo một trật tự nhất định.

N

vô định hình. Cấu trúc kết tinh được hình thành bằng hai cơ chế: Dùng nhiệt hoặc

U

Y

định hướng bằng cách kéo cơ học. Dạng bán kết tinh (Semi-Crystalline). Ngoại

TP

PET là một polyeste mạch thẳng, có độ định hướng lớn do đó có kết cấu chặt

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

vàng và tiếp tục cháy khi cách ly khỏi ngọn lửa. Độ bền kéo của màng PET tương

H Ư

đương màng nhôm và gấp ba lần màng polycarbonate và màng polyamide. Ở nhiệt

TR ẦN

độ thường nó là polyme vô định hình có độ định hướng cao, trong suốt, nhưng ở nhiệt độ gần 80˚C thì xuất hiện kết tinh mờ đục.

PET có độ hòa tan rất bé trong dung môi hữu cơ và hoàn toàn không thấm

10 00

B

nước, thấm khí rất thấp. PET khá bền nhiệt, cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn chưa bị biến đổi ở 200 ˚C, tuy nhiên ở nhiệt độ khoảng 70˚C có thể làm biến dạng

A

co rút màng PET. Bền hóa học (cả HF), H3PO4, CH3COOH, axit béo... không bền

-H

Ó

với HNO3 và H2SO4 đậm đặc (do tác dụng với gốc este).

Ý

1.2. Rác thải nhựa PET

-L

Khái niệm tái chếTái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải cácthành phần có

ÁN

thể sử dụng để chế biến thành nhữngsản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động

TO

sinhhoạt và sản xuất[3]. Có hai quátrình tái chế chính là tái chế vật liệu bao gồm

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

tương đối cứng rất ít giãn khi bị tác động của ngoại lực. Khi cháy tạo ngọn lửa màu

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

chẽ, khó bị thủy phân, bền cơ học cao, có khả năng chịu lực xé, chịu mài mòn cao,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

quan đục (không trong suốt), Cấu trúc tinh thể có 50% kết tinh (crystalline).

D

IỄ N

Đ

ÀN

cáchoạt động thu gom vật liệu có thể tái chế từ rácthải, xử lý và sử dụng vật liệu này để sản xuất cácsản phẩm mới và thu hồi nhiệt bao gồm các họat động sản xuất năng

lượng từ rác thải nhựa.

PET tái chế là sản phẩm của quá trình sản xuất hoặc chế tạo từ nhựa PET đã qua sử dụng. PET sau khi sử dụng được thu gom phân loại ở các cơ sở tái sinh, làm sạch rồi đóng thành kiện hay cắt nhỏ thành dạng vảy [4]. Thông thường có rất ít

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

4 thông tin về tính chất của PET tái chế (RPET), do sản phẩm sau tái chế thường khó xác định được tính chất cũng như thành phần của vật liệu

Ơ

H

sản lượng nhựa PET được sản xuất và tiêu thụ mỗi năm đều tăng, đồng thời chất

N

Từ khi được tổng hợp và đưa vào sản xuất quy mô công nghiệp vào năm 1940,

N

thải PET cũng tăng đáng kể. Theo thống kê của Euromonitor International, năm

U

Y

2011 có khoảng 446 tỉ chai PET được sử dụng trên toàn thế giới, tăng 30% so với

TP

khát. Đến năm 2015, Euromonitor International dự tính thị trường đóng gói đồ uống

G

năm khoảng 2 tỉ chai PET được sản xuất và tiêu thụ, nếu tái chế chúng sẽ tiết kiệm

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

được khoảng 36 tỷ đồng/năm cho vấn đề xử lý rác thải nhựa[1].

TR ẦN

Với những ưu điểm về tính chất hóa lý như độ bền cao, khối lượng nhẹ, ngoại quan đẹp, chống thấm khí tốt, trơ, giá thành thấp, nhựa PET ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Cụ thể, hầu hết các chai nước giải khát đều được

10 00

B

làm từ nhựa PET.

Bảng 1.1: So sánh nhựa PET nguyên sinh và nhựa PET tái chết Thông số

2

Nhiệt độ nóng chảy Tm (˚C)

-L

245 – 250

226 – 240

3

Năng lượng

Tiêu tốn nhiều

Tiêu tốn ít

4

Giá thành hạt nhựa(VNĐ/tấn)

27- 28 triệu

13-24 triệu

5

Phạm vi ứng dụng

Dùng cho các mặt Dùng cho các mặt hàng cao cấp hàng thứ cấp

ÁN

Ý

-H

Khối lượng phân tử trung bình 3.2x104 – 4.2x104 Mw (g/mol)

TO ÀN

Pet tái chế

1

Đ IỄ N D

Pet nguyên sinh

Ó

A

STT

4

4

2.9x10 – 3.8x10

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

thiết không chỉ vì yếu tố kinh tế mà còn vì yếu tố môi trường. Ở Việt Nam, mỗi

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

toàn cầu sẽ tiêu thụ khoảng 1.31 nghìn tỉ chai, do đó tái chế chai PET là vấn đề cấp

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

năm 2006. Ba phần tư trong số đó được sử dụng trong ngành công nghiệp nước giải

Nguồn: Tái chế nhựa polyethylene terephthalate (pet) và ứng dụng nhựa đã qua tái chế

Tuy nhiên không phải nhựa PET không có khuyết điểm, hạn chế lớn nhất chính là mặc dù có nhiệt độ nóng chảy cao nhưng giới hạn trên của nhiệt độ sử dụng sản phẩm nhựa PET lại khá thấp (chỉ khoảng 65°C). Điều này có thể được khắc phục bằng cách biến tính hóa học thông qua việc đưa vào các monomer mạch vòng

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

5 hoặc xử lý nhiệt sản phẩm sau gia công để tăng độ kết tinh nhưng điều này làm tăng đáng kể giá thành. Sự hạn chế này là nguyên nhân chính hiện nay tại sao chai PET

Ơ

H

Ở nước ta vấn đề xử lý nhựa PET thải hầu như chưa được quan tâm trong khi

N

dùng chứa nước ngọt, bia không thể được sử dụng lại[2].

N

nguy cơ từ rác thải này đã và đang tăng rất nhanh. Hiện nay việc thu gom, phân

U

Y

loại, xử lý nhựa PET thải ở nước ta diễn ra một cách tự phát, vì lợi ích kinh tế là

TP

không khí ảnh hưởng đến môi trường sống của cộng đồng. Trước thực trạng đó, nếu

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

So với PET nguyên sinh, tính chất của PET tái chế thấp hơn về khối lượng

H Ư

phân tử trung bình, độ nhớt, nhiệt độ nóng chảy cũng như độ dãn dài. Nhưng không

TR ẦN

vì thế mà PET tái chế thiếu thị trường tiêu thụ. PET sau khi tái chế được ứng dụng rộng rãi trong đời sống như sử dụng thổi chai mới, thùng chứa, sợi thảm, màng nhựa [5]… và trong xây dựng PET được ứng dụng để sản xuất nhựa đường và bê

10 00

B

tông hỗn hợp [6]. Bên cạnh đó, với các thành phần về nguyên liệu, năng lượng và giá thành hạt nhựa cũng như đầu ra sản phẩm tương đối thấp hơn so với PET

A

nguyên sinh. Nhưng việc tiêu hao ít năng lượng cũng như hạn chế lưu lượng khí

Ó

thải NO2, SO2, bụi, dioxin và các khí độc khác [7] ra môi trường cho thấy giải quyết

-H

được vấn đề lo ngại của toàn cầu và có ý nghĩa thực tiễn đối với các hoạt động sản

-L

Ý

xuất của ngành nhựa giúp giảm thiểu chất thải từ chai nhựa PET, bảo vệ môi trường, mang lại lợi ích kinh tế cho ngành nhựa và giảm chi phí chôn lắp tiết kiệm

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

năng lượng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

trở thành một mối lo ngại lớn đối với nước ta.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

không chủ động tìm ra biện pháp xử lý, tái chế PET thải phù hợp thì chúng thực sự

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

chính. Bên cạnh đó, tại các cơ sở tái chế đã có dấu hiệu về sự ô nhiễm đất, nước và

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

ÀN

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

A

Ó

-H B

10 00 TR ẦN Nguồn: Recycled PET (rPET) in Retail Packaging

G

N

H Ư

Đ ẠO

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ý

-L Hình 1.1. Nhu cầu bao bì nhựa PET tái chế

TP

Y

U

.Q

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

Ơ

H

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

6

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

7

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI

H

PET được xem là một trong những loại nhựa dễ tái sử dụng nhất, phế liệu PET

Ơ

N

CHẾ NHỰA PET

Y

N

có giá trị rất cao, chỉ đứng sau nhôm. Thông thường một chai nước ngọt có dung

G

nên khi xử lý bằng cách đốt hoặc chôn lấp sẽ gây ô nhiễm môi trường, thoái hóa

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

đất, phát sinh các khí độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Do đó, tái chế

H Ư

PET là phương pháp khả thi nhất cho việc xử lý nhựa PET thải. Đặc biệt, đây còn là

TR ẦN

nguồn nguyên liệu đầu vào giá rẻ cho một số ngành sản xuất khác.

Có hai phương pháp tái chế PET chính là phương pháp cơ học và phương

B

pháp hóa học. Với phương pháp cơ học, chỉ đơn thuần là thu gom, rửa sạch, băm

10 00

nhỏ, sấy khô, tái gia công. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là hạt nhựa tái chế có chất lượng thấp, không xác định được thành phần và hàm lượng tạp chất

Ó

A

nên PET sau tái chế có độ nhớt rất thấp. Do đó, tái chế hóa học đang ngày càng trở

-H

nên hiệu quả để xử lý PET thải. Hơn nữa, đây còn là phương pháp mở ra hướng mới

Ý

hơn cho việc sử dụng rác thải từ nhựa PET. Phương pháp hóa học gồm có: thủy

-L

phân, methanol phân và glycol phân.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

2.1. Phương pháp hóa học:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

tái sử dụng lại hoặc tái chế. Do hầu hết nhựa PET không thể tự phân hủy sinh học

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Hiện nay, có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý PET thải như chôn lấp,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

nghệ tái sử dụng PET được cải tiến và đổi mới liên tục theo thời gian[2].

U

tích 2 lít chứa khoảng 1g polyolefin, 5g vật liệu nhãn và 60g PET. Những công

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

là acid hoặc NaOH. Phương pháp này phản ứng xảy ra chậm, để làm sạch acid

A

terephthalic cần nhiều giai đoạn[2]. Phương trình phản ứng thủy phân được thể hiện

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

ở hình 1.3.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

Thủy phân (hydrolysis) : tác nhân khử trùng hợp là nước, xúc tác cho quá trình

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình 1.2: Quá trình thu hồi và tái chế nhựa PET thải [1]

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

8

Hình 1.3: Phương trình phản ứng thủy phân tái chế PET Methanol phân (methanolysis): tác nhân khử trùng hợp là methanol ở nhiệt độ khoảng 200°C, quá trình phân tách sản phẩm của phản ứng cần chi phí cao[2].

Phương trình phản ứng rượu phân được thể hiện ở hình 1.4.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hình 1.4: Phương trình phản ứng rượu phân tái chế PET

-H

Ó

Hình 1.5: Phương trình phản ứng glycol phân tái chế PET Phương pháp thủy phân thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm vì hóa

-L

Ý

chất dễ kiếm, dễ thực hiện, hơn nữa thu hồi được ethylene glycol và acid

TO

ÁN

terephthalic.

Acid terephthalic (1,4-dicarboxylic acid )là một hợp chất hữu cơ có công thức 3

để sản xuất PET và một vài hợp chất polymer khác.

Đ

ÀN

phân tử là C6H4(CO2H)2.Acid terephtalic là chất rắn màu trắng, chủ yếu được dùng

2.2. Phương pháp cơ – lý

IỄ N D

N

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

phản ứng glycol phân được thể hiện ở hình 1.5.

G

trình lọc nóng chảy và xử lý bằng than để khử màu và tạp chất[2]. Phương trình

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

của phản ứng là BHET (bis (2-hydroxyethyl terephthalate) được làm sạch bởi quá

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Glycol phân (glycolysis) : tác nhân khử trùng hợp là ethylene glycol, sản phẩm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

9

Chai PET sau khi sử dụng xong được thu gom, rửa sạch, băm nhỏ, sấy khô và tái gia công. Hiện nay, có 2 công nghệ chính: công nghệ SSP và công nghệ biến tính PET. 2.2.1. Công nghệ SSP

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

10 Việc xử lý phế liệu bằng thiết bị SSP chia ra 2 phương pháp: phương pháp chân không và dùng khí trơ (N2).

-H

kết tinh nhằm tránh sự tạo thành các kết tụ khi xử lý bằng thiết bị SSP ở nhiệt độ

Ý

200 – 250oC ở điều kiện không có oxy và hơi ẩm trong khoảng thời gian xác định

-L

(10 – 12 giờ) nhằm đạt được I.V mong muốn đồng thời loại bỏ sản phẩm của phản

ÁN

ứng (nước, ethylene glycol, acetaldehyde) cũng như các tạp chất dễ bay hơi (dung

TO

môi, chất tẩy rửa, mực in, ...). Khí nitơ sạch và khô được dùng làm môi trường tải

D

IỄ N

Đ

ÀN

nhiệt. Quá trình xử lý là một quá trình không liên tục và lợi điểm của nó là tạo ra

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ó

A

hai trục vít, hạt RPET từ máy đùn được xử lý trong thiết bị kết tinh hóa để tăng độ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

PET thải sau quá trình nghiền rửa và sấy được nạp liệu liên tục cho máy đùn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Công nghệ SSP dùng khí N2 làm chất tải nhiệt

sản phẩm khác nhau tùy theo nhu cầu sử dụng.

Công nghệ SSP dùng phương pháp chân không Công nghệ SSP dùng phương pháp chân không được vận hành tương tự phương pháp SSP dùng khí N2. Tuy nhiên, phương pháp này sẽ xảy ra nhanh hơn do hiệu quả loại bỏ nước và ethylene glycol tốt hơn, chi phí vận hành thấp hơn phương pháp dùng khí N2.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

11 2.2.2. Công nghệ biến tính phế liệu Quá trình bắt đầu từ PET-F sau khi rửa được trộn với chất biến tính silicone

Ơ

H

nạp liệu cho máy đùn hai trục vít. Ở nhiệt độ cao, chất biến tính sẽ tạo mạch PET

N

lỏng trong thiết bị trộn ở 140 – 150 ˚C, thời gian khoảng 90 phút. Nguyên liệu được

N

ngắn và PET phân nhánh có khối lượng phân tử lớn. Với lưới lọc mịn có thể loại bỏ

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

rắn không nóng chảy. Từ đó, cho ra M-PET có thể không cao sau quá trình

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

2.3. Công nghệ tái chế

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

biến tính. Tuy nhiên, độ bền cơ tính thì tương đương với nhựa PET nguyên sinh.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

những tạp chất

2.3.1. Sơ chế nhựa phế liệu Chất lượng của sản phẩm cuối cùng có nguồn gốc từ nhựa sẽ được cải thiện

đáng kể nếu tất cả các chất ô nhiễm được loại bỏ và độ ẩm được giảm đến mức tối đa trước khi đem đi tái chế.

2.3.1.1. Tách loại nhựa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

12 Trong hoạt động tái chế nhựa, điều quan trọng là phải phân biệt chính xác từng loại nhựa. Nếu không, nó có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng như sản

N

H

lý và hóa học khác nhau tùy thuộc vào chất phụ gia được thêm vào.

Ơ

nhựa trông có vẻ giống hệt nhau, hoặc một loại nhựa lại thể hiện nhiều đặc tính vật

N

phẩm tạo ra xấu, kém chất lượng và những thuộc tính cơ học yếu kém. Nhiều loại

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Công đoạn này rất quan trọng, bởi vì phế liệu nhựa sạch sẽ có giá cao hơn và

TP

chất lượng sản phẩm tạo ra sẽ tốt và đẹp hơn. Nhựa có thể được làm sạch ở nhiều

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Phế liệu nhựa có thể được rửa bằng tay hoặc bằng máy. Máy rửa gồm một bể

H Ư

nước có gắn bộ cánh khuấy chạy với tốc độ chậm. Nhựa được ngâm trong bể nước

TR ẦN

nhiều giờ, trong khi các cánh khuấy hoạt động liên tục. Chất bẩn (chủ yếu là đất cát) sẽ lắng xuống và nhựa sạch được vớt lên. Nếu phế liệu bị dính dầu mỡ thì có thể rửa

10 00

2.3.1.3. Phơi

Ó

thường không lớn.

A

Hầu hết các cơ sở tái chế đều có qui mô vừa và nhỏ, do đó diện tích sân phơi

-H

Phế liệu nhựa có thể được phơi khô bằng tay hoặc sấy khô bằng máy. Nếu

-L

Ý

phơi bằng tay thì nhựa được trải ra sân phơi dưới nắng và được trở mặt đều đặn.

Loại nhựa tấm có thể treo thành từng hàng. Như vậy sẽ có thể giảm được diện tích

Đ

ÀN

TO

ÁN

sân phơi so với việc phải trải ra.

IỄ N D

B

bằng nước nóng với xà bông, thuốc tẩy hoặc với NaOH.

2.3.1.4. Bằm nhỏ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Nhựa cứng thường được rửa sạch lần nữa sau khi chúng được cắt nhỏ.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

giai đoạn khác nhau trong quá trình tái chế như: trước, sau hoặc ngay khi phân loại.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

2.3.1.2. Rửa

Kỹ thuật bằm nhỏ là kỹ thuật chia nhỏ vật liệu bằng nhiều cách nhằm làm tăng thêm số lượng nguyên liệu tái chế và thuận lợi cho việc vận chuyển và dễ dàng đưa vào các thiết bị máy móc.

Nhựa thô sau khi phân loại sẽ được cho vào máy bằm để bằm nhỏ ra. Nguyên liệu được đổ vào một cái phễu ở phía trên máy bằm, lưỡi cắt xoay đều và cắt ra

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

13 thành nhiều mảnh nhỏ. Sau đó, chúng sẽ được qua một vỉ lọc và rớt xuống thùng

-H

dây curoa quay. Phía trên phễu có nắp đậy để tránh những mẩu nhựa bị văng ra

Ý

ngoài. Nhựa sau khi được nghiền nhỏ sẽ được xúc vào bao để bảo quản hoặc cho

-L

vào máy đùn. Nếu sau khi bằm, những mảnh nhựa nhỏ vẫn chưa sạch, chúng sẽ

ÁN

được đặt vào một cái rây và rửa để loại bỏ chất bẩn và bụi.Sau quá trình đẩy và tạo

TO

hạt, tính dẻo và những đặc tính khác của nguyên liệu thể hiện ở những hạt nhựa dẻo

D

IỄ N

Đ

ÀN

và dai.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ó

A

Các lưỡi cắt quay đều nhờ được gắn motor điện phía sau, motor quay sẽ làm cho

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình : Máy bằm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

chứa đặt phía dưới.

Ở những nơi không có điện hoặc giá điện quá mắc, motor điện của máy bằm được thay bằng một bánh đà nặng và một dụng cụ quay tay. Một hộp truyền động

4:1 kết hợp với một bánh răng trụ tròn 2:1 sẽ cho một hệ số truyền động 8:1 (lưỡi cắt và bánh đà quay 8 lần cho mỗi lần quay tay).

2.3.1.5. Kết tụ - hóa rắn

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

14 Quá trình này sẽ cải thiện chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, nó còn làm tăng tỷ trọng của nguyên liệu và có thể tạo thêm nhiều nguyên liệu để cho

N

H

đạt yêu cầu. Chất bẩn cần được lấy ra trong suốt quá trình này.

Ơ

chất sẽ ảnh hưởng đến tính chất của nhựa và hiển nhiên độ dẻo của nhựa sẽ không

N

vào máy đùn, vì vậy có thể tăng năng suất. Nguyên liệu kết tụ phải sạch, vì các tạp

U

Y

Bên trong máy kết tụ có gắn lưỡi cắt quay với tốc độ cao sẽ tạo ra hơi nóng do

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

hoặc dùng máy thổi khí lạnh. Đôi khi những mảnh vụn này sẽ được qua một cái rây

H Ư

để loại bỏ bụi bẩn. Lưỡi cắt quay nhờ có motor điện có gắn dây curoa. Nguyên liệu

TR ẦN

sau đó sẽ tự động được trút vào bao.

2.3.2. Các công đoạn hoàn thiện sản phẩm

B

2.3.2.1. Tạo hạt

10 00

Nhựa cứng sau khi nghiền nhỏ và nhựa xốp là nguyên liệu của quá trình đùn và tạo hạt để sản xuất hạt nhựa. Hạt nhựa này sẽ trở thành nguyên liệu đầu vào

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

của các quá trình ép thành sản phẩm.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

nước nóng vào. Quá trình làm nguội sẽ xảy ra nhanh hơn nếu cho thêm một ít nước

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Hơi nóng sẽ càng tăng lên nếu pin nóng được lắp quanh máy hoặc thổi hơi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

nguội, chúng trở nên rắn và được cắt thành những hạt nhỏ, cứng.

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ma sát. Nguyên liệu thô sẽ tăng tỷ trọng do chúng bị co lại. Khi nguyên liệu vừa

Hình : Quy trình tạo hạt Nguyên tắc hoạt động:

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

15 Nguyên liệu được cho vào phễu và rơi xuống khuôn đẩy, trục vít quay sẽ đẩy nguyên liệu lên phía trước. Hơi nóng do ma sát và các pin nóng được lắp quanh

N

H

qua vỉ lưới lọc để loại bỏ những mảnh cứng.

Ơ

thùng để kiểm soát nhiệt độ. Trước khi nguyên liệu ra khỏi khuôn, chúng được đưa

N

thùng để làm mềm dẻo nguyên liệu. Pin nóng, nước và máy thổi khí được lắp quanh

U

Y

Khi các sợi nhựa ra khỏi khuôn, chúng đi qua một bể nước lạnh để rắn lại.

TP

nguyên liệu sản xuất. Hạt nhựa sẽ tự động được trút vào bao đặt trên một cái cân.

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

2.3.2.2. Chế tạo sản phẩm

Một số phương pháp sản xuất được sử dụng cho các qui trình nhỏ để sản xuất ra

TR ẦN

những sản phẩm cuối cùng, bao gồm: Ép đùn (các loại ống dẫn)

•

Ép phun (các sản phẩm thông dụng)

•

Công nghệ thổi (các loại chai)

•

Cán tấm (các loại túi xách bằng nhựa)

A

10 00

B

•

-H

Ó

Tất cả những phương pháp trên đều phụ thuộc vào nguồn điện. Chỉ có phương pháp ép đùn là có chi phí thấp, khá đơn giản, có thể làm thủ công khi gặp sự cố về

-L

Ý

điện.

TO

ÁN

Ép đùn

Quá trình ép đùn cũng giống như quá trình tạo hạt nhưng sản phẩm cuối cùng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Năng suất của quá trình tạo hạt phụ thuộc vào qui mô của máy đùn.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Chất thải phát sinh trong quá trình này cũng có thể cho vào máy đùn lần nữa.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Trục lăn sẽ đưa vật liệu vào khuôn cắt để cắt thành những hạt đều nhau dùng làm

D

IỄ N

Đ

ÀN

có dạng ống. Quá trình này có thêm một khuôn thép có khoét lỗ để định hình sản

phẩm. Nguyên liệu được làm nguội và hoá rắn trong không khí, trong nước sinh hoạt hoặc thùng lạnh trước khi qua ống cuốn và được cắt thành những đoạn thẳng.

Nguyên liệu được sử dụng để chế tạo các sản phẩm dạng ống. Đầu tiên, nguyên liệu cần được sấy khô, sau đó sẽ được lọc và pha trộn với các chất phụ gia.

Chúng được đưa vào phễu để đi vào khuôn. Trục vít quay tạo ra hơi nóng do ma sát.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

16 Do đó, hơi ẩm của nguyên liệu sẽ lại tiếp tục được hạ xuống và được lọc một lần nữa. Sau đó, chúng sẽ được đẩy qua khuôn tạo ống để tạo ra sản phẩm cuối cùng.

N

H

Nguyên liệu được đưa vào phễu và đi xuống máy đùn. Trục vít quay sẽ đẩy

Ơ

N

Ép phun

Y

nhựa lên phía trước và các pin nóng sẽ làm nóng chảy chúng. Sau đó, trục vít ngừng

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

đẩy lượng nhựa nóng chảy qua vòi phun vào một khuôn thép kín. Khuôn này được

giữ lạnh để nguyên liệu nhanh chóng cứng lại. Sau đó, người ta mở khuôn và tháo

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

phẩm sản xuất.

TR ẦN

Công nghệ thổi

Những đoạn ống nhựa sau khi được đẩy ra khỏi máy đùn sẽ đi vào máy thổi chai. Lúc này, khuôn khít lại để cắt thành từng đoạn ống bằng với chiều cao của

10 00

B

chai. Khí nén thổi vào để làm giãn nở đoạn ống theo hình dạng của khuôn. Sản phẩm được làm lạnh cho tới khi chúng cứng lại và được tháo ra khỏi khuôn.

A

Công suất của máy thổi khoảng 100 - 200 kg sản phẩm/ngày, tùy thuộc vào

-H

Ó

độ mạnh của motor (10 - 15 mã lực). Mỗi máy cần một motor để vận hành và một

Ý

motor để làm lạnh.

ÁN

-L

Cán tấm

Nguyên liệu sau khi ra khỏi máy đùn sẽ có dạng ống mỏng và được đưa lên

sẽ thổi phồng ống nhựa mỏng. Bên ngoài được làm nguội bởi những ống thổi khí

lạnh. Khi ống nhựa qua trục kéo, nó sẽ được cán thành tấm. Để thực hiện quá trình này, chỉ có những hạt nhựa chất lượng cao như nhựa thô mới có thể được sử dụng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

một cái tháp gồm một hệ thống bơm hơi và một trục kéo chạy bằng motor. Khí nén

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

piston hoặc ống bơm thay cho trục vít. Hình dạng của khuôn ép tùy theo loại sản

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

sản phẩm ra, và chuẩn bị cho mẻ tiếp theo. Các loại máy kiểu cũ thường sử dụng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

quay để nhựa chảy dồn về phía trước khuôn. Khi đủ lượng nguyên liệu, trục đẩy sẽ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

17

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CỦA PET TÁI

Ơ

N

CHẾ

N

H

3.1. Trong lĩnh vực đời sống

Y

Trong cuộc sống hiện đại, việc sử dụng các vật dụng như chai nhựa, màng

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

người. Sản phẩm nhựa trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống cũng

N

biến nhựa phế thải thành dầu thô, tái chế thành thảm, chế biến dầu xanh từ nhựa phế

H Ư

thải. Các nguyên liệu sợi công nghiệp làm từ nhựa PET tái chế được dùng để tạo ra

TR ẦN

nhiều loại sản phẩm khác nhau như quần áo, giày, khăn tắm, chăn… Những hoạt động này đã góp phần làm giảm giá thành và giúp giải quyết vấn đề khan hiếm

10 00

B

nguyên liệu sản xuất.

3.2. Trong lĩnh vực vật liệu

A

Một ứng dụng quan trọng của PET tái chế trong lĩnh vực vật liệu là việc sử

-H

Ó

dụng các vật liệu polyme gia cố bằng sợi thủy tinh đã phát triển nhanh chóng trong những năm qua. Các hợp chất cao phân tử đầu tiên sử dụng sợi thủy tinh cắt nhỏ

-L

Ý

dựa trên polyeste không no và nhựa epoxy, nhưng gần đây các vật liệu nhựa nhiệt

ÁN

dẻo đã được ứng dụng chẳng hạn như poly (ethylene terephthalate) (PET). Sợi thủy tinh là những vật liệu gia cố sử dụng nhiều nhất trong nhựa nhiệt dẻo với nhiều đặc

IỄ N

Đ

ÀN

TO

tính mong muốn như chi phí thấp, cách nhiệt và độ bền kéo cao, kháng hóa chất. Do

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Trên thực tế, nhựa tái chế có tính ứng dụng cao, một số nơi có ý tưởng chế

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

đến hóa chất công nghiệp và gia dụng.

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Đ ẠO

như trong công nghiệp. Nhựa được ứng dụng rất phổ biến từ bao bì chứa thực phẩm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

nylon bọc thực phẩm,ống nhựa dẫn nước… đã trở nên quen thuộc với đời sống con

đó, vật liệu tổng hợp dựa trên nhựa nhiệt dẻo và sợi thủy tinh là sự kết hợp dễ dàng.

Tuy nhiên, các đặc tính kỵ nước, ưa nước khác nhau giữa các sợi thủy tinh và nhựa dẫn đến độ bám dính kém ảnh hưởng đến tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp. Vì vậy, việc sử dụng chất phụ gia hoạt tính nhằm cải thiện độ bám dính giữa các sợi và polyme.

3.3. Trong lĩnh vực xây dựng

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

18 PET tái chế được ứng dụng trong xây dựng là vấn đề phổ biến nhất hiện nay.

Việc ứng dụng PET tái chế vào xây dựng nhằm nâng cao hiệu suất cách nhiệt, cải

N

H

của PET tái chế. Một số ứng dụng đang được quan tâm hiện nay như: Cốt vật liệu

Ơ

nhiệt và điện cho ngành công nghiệp xây dựng là một trong những ứng dụng khả thi

N

thiện tính chất cơ học của bê tông vì lợi ích kinh tế và môi trường. Các vật liệu cách

Y

cho bê tông polyme, gạch, nhựa đường, sơn, nhằm tạo sự thân thiện với môi trường

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

năng chống ăn mòn, chịu nhiệt, chịu nén và có độ bền kéo tốt hơn so với bê tông

G

sàn và trong việc sửa chữa làm lớp phủ của bề mặt bê tông xi măng như đường và

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

cầu bị hư hỏng. Sự kết hợp giữa nhựa PET tái chế vào bê tông polyme giúp giảm

H Ư

chi phí vật liệu giải quyết một số vấn đề chất thải rắn gây ra và tiết kiệm năng

TR ẦN

lượng. Trong thực tế, một cuộc khảo sát gần đây xếp ứng dụng nhựa ít tốn kém là yếu tốquan trọng nhất cần thiết cho việc sử dụng. Và điều này đã làm cho thị trường

B

tiêu thụ PET tái chế ứng dụng vào bê tông polyme có sự ràng buộc. Chất kết dính

10 00

được sử dụng cho bê tông polyme bao gồm epoxy, MMA (Methyl Methacrylate),

và polyester không no,…. nhằm cải thiện đáng kể hiệu suất. Hiện nay, hỗn hợp

Ó

A

nhựa đường polyme cải tiến là một hỗn hợp tương đối tốn kém cho lát đường. Một

-H

cách để giảm chi phí của công trình xây dựng và làm cho chúng thuận tiện hơn là

Ý

sửdụng polyme rẻ tiền, tức là polyme chất thải. Vì vậy, việc kết hợp giữa nhựa phế

-L

thải PET trên những đặc tính kỹ thuật của hỗn hợp đá nhựa đường mastic (SMA)

ÁN

giúp tăng độ cứng của hỗn hợp, nâng cao độ kháng cự, chống lại sự biến dạng, tăng

TO

đáng kể độ bền và khả năng chống lún. Sự kết hợp bê tông nhựa với các polyme

D

IỄ N

Đ

ÀN

dường như có tiềm năng lớn nhất cho ứng dụng thành công trong việc thiết kế mặt

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

nhiều công trình như cống hộp, thùng chứa chất thải nguy hại, các đường rãnh, cống

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

thông thường (spemat.com). Vì lý do này, bê tông polyme được sử dụng trong

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

và tránh lãng phí tài nguyên. Bê tông polyme (PC) với nhiều tính năng tốt như: Khả

đường mềm để tăng chiều dài tuổi thọ của mặt đường hoặc để giảm độ dày lớp vỉa

hè.

Gạch mosaic 100% tái chế là sự kết hợp giữa PET tái chế (85%) và phụ gia khoáng tái chế (15%). Quá trình sản xuất tiêu thụ ít năng lượng, không thải ra các chất ô nhiễm và tạo ra không chất thải. Mỗi mét vuông của gạch mosaic ngăn chặn việc phát thải 3 kg CO2 vào bầu khí quyển và loại bỏ 66 chai PET từ môi trường.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

19 Gạch Mosaic độ bền cao, đẹp và dễ vận chuyển. Một lợi thế là gạch Mosaic có thể được áp dụng cho nền hoặc vách ở cả khu vực trong nhà và ngoài trời, chẳng hạn

N

H

tổng hợp nhựa sơn. Nhựa alkyd được tổng hợp từ PET tái chế như là một chất thay

Ơ

ngưng tụ gồm ethylene glycol (EG) và axit terepththalic (TPA) được sử dụng trong

N

như nhà bếp, phòng tắm, mặt tiền hoặc thậm chí bể bơi.PET tái chế là một polymer

Y

thế cho EG và anhydrit phthalic (PA). Sau khi thay đổi thành phần monome của nó,

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

PET tái chế trong tổng hợp nhựa alkyd cho thời gian khô, độ cứng và khả năng

N

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

3.4 Một sốứng dụng khác của PET tái chế

G

cách đáng kể.

TR ẦN

Phụ tùng ôtô: tấm phủ ghế, hộp đựng pin, cánh quạt và các tấm cửa, thảm lót khoang hành lý được sản xuất bằng chất liệu PET bền, đẹp, chống thấm nước, dễ vệ sinh [8]. Ngoài ra, còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp điện tử (hộp công

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

tắc điện, vỏ dây cáp điện, màn hình tivi…), hệ thống lọc thoát nước …

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

việc sử dụng PET tái chế trong alkyd giúp tiêu thụ khối lượng của PET tái chế một

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

chống mài mòn tốt hơn so với sơn ankyd thường (A. Torlakoglu, 2009). Ngoài ra,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

cuối cùng đã cho thấy những đặc điểm tương tự như nhựa ban đầu. Việc sử dụng

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

20

KẾT LUẬN

N

H

của nó. Tùy điều kiện và hoàn cảnh cụ thể ta có thể áp dụng những phương

Ơ

nhiều phương pháp tái chế PET, mỗi phương pháp đều có mặt tích cực và hạn chế

N

Tái chế PET là một trong những vấn đề cấp bách đối với nước ta hiện nay. Có

Y

phápkhác nhau, hoặc sử dụng tổng hợp nhiều phương pháp. Ứng dụng PET tái chế

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

phẩm mong muốn đáp ứng được nhu cầu của xã hội, đảm bảo PET có đầu vào và

G

giảm mức độ ô nhiễm môi trường, góp phần tiết kiệm năng lượng và tiền bạc. Vì

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

vậy, để giảm thiểu tác động tiêu cực đối với môi trường và thiên nhiên, thì việc ứng

H Ư

dụng PET tái chế là điều cần thiết. Bên cạnh các nước đang phát triển thì Việt Nam

TR ẦN

còn gặp nhiều khó khăn, từ đó, việc tái chế và ứng dụng PET còn gặp nhiều cản trở cần phải có sự đầu tư phát triển nghiên cứu các dự án tái chế trên quy mô công

B

nghiệp, với dây chuyền tái chế phù hợp với tình hình kinh tế đất nước. Các dự án

10 00

này phải đáp ứng được các yêu cầu quan trọng như: Tái chế nhựa PET với sản lượng lớn và hiệu quả tái chế cao, đảm bảo chất lượng môi trường, chất lượng sản

A

phẩm tái chế, cạnh tranh được với sản phẩm từ nhựa nguyên liệu mới. Đồng thời tạo

-H

Ó

đầu ra sản phẩm từ PET tái chế giúp xã hội có cuộc sống ổn định và nền kinh tế

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

ngày một phát triển.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

các khía cạnh khác nhau, cụ thể như: Giảm việc lạm dụng tài nguyên thiên nhiên,

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

đầu ra. Đồng thời, có thể là một đóng góp đáng kể cho môi trường và nền kinh tế từ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

vào nhiều lĩnh vực với mục đích đưa PET đã tái chế vào qui trình cụ thể tạo ra sản

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

21

TÀI LIỆU THAM KHẢO

N

H

kiềm trong quá trình tái chế nhựa PET bằng phương pháp hóa học", Tạp chí Khoa

Ơ

Đoàn Thị Ngọc Dung, "Ảnh hưởng của thời gian phản ứng và nồng độ dung dịch

N

[1] Văn Phạm Đan Thủy, Nguyễn Thanh Việt, Trương Hà Phương Ân, and

U

Y

học Trường Đại học Cần Thơ, p. 40-42, 2014.

TP

phần kỹnghệ Đô Thành-Phòng kỹ thuật, 2008.

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

[4] Das, J., A. Halgeri, V. Sahu and P. Parikh, 2007, “Alkaline hydrolysis of

H Ư

poly(ethylene terephthalate) in presence of a phase transfer catalyst”, Indian journal

TR ẦN

ofchemical technology: 173-177.

[5] Upasani, P. S., A. K. Jain, N. Save, U. S. Agarwal, et al., 2012, “Chemical

B

recycling of PET flakes into yarn. Journal of Applied Polymer”, Science: 520-525.

10 00

[6] Awaja, F. and D. Pavel., 2005. “Recycling of PET”, European Polymer

A

Journal: 1453-1477.

Ó

[7] Ali, M. F. and M. N. Siddiqui, 2005, “Thermal and catalytic

-H

decomposition behavior of PVC mixed plastic waste with petroleum residue”,

-L

Ý

Journal of Analytical

ÁN

[8] Panda, A. K., R. Singh and D. Mishra, 2010, “Thermolysis of waste

TO

plastics to liquid fuel: A suitable method for plastic waste management and Renewable and

Sustainable Energy Reviews: 233-248.

D

IỄ N

Đ

ÀN

manufacture of value added products—A world prospective”,

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

khả thichất thải rắn plastic trên địa bàn TP.HCM”

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

[3] Hoàng Anh, 2006, “Luận văn Nghiên cứu vàđề xuất các công nghệ tái chế

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

[2] Phan Vũ Hoàng Giang, "Công nghệ tái sử dụng chai PET", Công ty cổ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial