Giới thiệu dự án

Rác thải nhựa đang là một trong những thách thức môi trường nghiêm trọng nhất toàn cầu. Theo thống kê của Ngân hàng Thế giới và Bộ Tài nguyên & Môi trường năm 2022, Việt Nam thải ra khoảng 1,8 triệu tấn rác thải nhựa mỗi năm, đứng thứ 4 trong danh sách 20 quốc gia có lượng rác thải nhựa xả ra biển nhiều nhất thế giới. Tại các đô thị lớn trên thế giới như Tehran hay các bang tại Hoa Kỳ, chất thải nhựa chiếm từ 60% đến 70% tổng lượng rác sinh hoạt. Trong đó, màng nhựa phức hợp và bao bì kết hợp từ Polyethylene (PE) và Polyethylene Terephthalate (PET) chiếm tỷ trọng tiêu thụ cực lớn nhờ các đặc tính cơ lý ưu việt như độ trong suốt, khả năng cản khí, dẻo dai và chống nước. Tuy nhiên, thời gian phân hủy tự nhiên của các loại nhựa này kéo dài hàng trăm năm, gây sức ép nặng nề lên các bãi chôn lấp và hệ sinh thái.

       +-------------------------------------------------------------+
       |   Vấn đề: Rác thải màng phức hợp & chai nhựa (LDPE / PET)   |
       +------------------------------+------------------------------+
                                      |
                                      v
       +-------------------------------------------------------------+
       | Thách thức: Bất tương hợp nhiệt động học & Lệch pha Tm      |
       |             - LDPE: Tm ~ 120°C, Non-polar                   |
       |             - PET:  Tm ~ 260°C, Polar                       |
       |             - Tách pha cơ học, bề mặt phân chia yếu         |
       +------------------------------+------------------------------+
                                      |
                                      v
       +-------------------------------------------------------------+
       | Giải pháp: Nghiên cứu công nghệ pha trộn trực tiếp qua Ép   |
       |            phun & Khảo sát cơ tính theo hàm lượng PET       |
       |            (0%, 5%, 10%, 15%, 20% wt.%)                     |
       +-------------------------------------------------------------+

Bài toán đặt ra là việc tái chế cơ học hỗn hợp Low-Density Polyethylene (LDPE) và Polyethylene Terephthalate (PET) gặp rào cản kỹ thuật rất lớn: LDPE là polymer mạch nhánh không phân cực có nhiệt độ nóng chảy thấp ($T_m \approx 120^\circ\text{C}$), trong khi PET là polyester bán thơm phân cực có nhiệt độ nóng chảy cao ($T_m \approx 260^\circ\text{C}$). Sự bất tương hợp nhiệt động học này dẫn đến hiện tượng phân tách pha nghiêm trọng, làm suy giảm độ bền bám dính liên kết bề mặt và tạo nên các điểm tập trung ứng suất gây giòn gãy vật liệu.

Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Polyethylene Terephthalate đến cơ tính của hỗn hợp Low-Density Polyethylene và Polyethylene Terephthalate" được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể:

  1. Xác định chế độ công nghệ ép phun gia nhiệt 5 vùng (215°C – 235°C) để gia công hỗn hợp LDPE/PET với độ ẩm hạt nhựa dưới 0,02%.
  2. Khảo sát biến thiên cơ tính toàn diện gồm độ bền kéo (ASTM D638), độ bền uốn (ASTM D790), và độ dai va đập Izod có rãnh V (ASTM D256) trên 5 dải tỷ lệ phối trộn: 100/0, 95/5, 90/10, 85/15, và 80/20 (% khối lượng).
  3. Đánh giá hình thái tổ chức tế vi và liên kết pha thông qua ảnh kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) ở các thang phóng đại từ 100x đến 2000x.
  4. Xây dựng mô hình quy hoạch thực nghiệm toán học hồi quy bậc hai mô tả hàm mục tiêu cơ tính theo hàm lượng PET.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hạt nhựa nguyên sinh LDPE (mã D795C) và PET (mã GO80A) với hàm lượng PET dưới 20% khối lượng, phục vụ định hướng sản xuất bao bì công nghiệp chịu lực uốn và khay định hình.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trong kỹ thuật gia công polymer blend, việc kết hợp polyolefin và polyester thường đòi hỏi các phương pháp xử lý chuyên biệt. Dưới đây là bảng so sánh các giải pháp hiện hành trên thị trường:

Giải pháp công nghệ Ưu điểm Nhược điểm Chi phí & Khả năng mở rộng
LDPE nguyên chất Độ dẻo cực cao, độ giãn dài đứt > 800%, không bị gãy khi va đập Izod. Độ bền uốn rất thấp (7,79 MPa), mềm, độ cứng vững và khả năng chịu nhiệt kém. Chi phí nguyên liệu nguyên sinh cao, phụ thuộc nguồn dầu mỏ.
Hỗn hợp LDPE/PP Dễ pha trộn hơn do cùng họ polyolefin, cải thiện mô đun đàn hồi. Không tận dụng được nguồn phế liệu chai nhựa PET dồi dào, kháng xé kém. Khả năng mở rộng trung bình, giá trị tái chế gia tăng thấp.
LDPE/PET + Tương hợp (EBAGMA/E-GMA) Tăng cường độ bám dính pha, độ dai va đập và độ bền kéo cải thiện rõ rệt. Phụ thuộc phụ gia đắt đỏ (chiếm 2–5% chi phí), quy trình đùn 2 trục vít phức tạp. Phức tạp trong phối trộn công nghiệp quy mô vừa và nhỏ.
Pha trộn trực tiếp LDPE/PET (Đề tài) Tăng mạnh độ bền uốn (+94,2% ở 20% PET), quy trình ép phun 1 công đoạn, chi phí thấp. Giảm độ giãn dài đứt ở tỷ lệ PET cao do tách pha hình cầu. Khả năng ứng dụng và mở rộng công nghiệp cực cao.

Yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm vật liệu theo mô hình MoSCoW:

  • Must-have: Nâng cao độ bền uốn của nền LDPE tối thiểu 25%, độ bền kéo duy trì > 10,5 MPa, mẫu thử đồng nhất không bị cong vênh, bavia hay cháy nhựa.
  • Should-have: Kiểm soát độ ẩm hỗn hợp sấy $< 0,02%$, sai số đo đạc thực nghiệm cơ tính dưới 5% trên 5 mẫu kiểm thử tiêu chuẩn.
  • Could-have: Tối ưu hóa tỷ lệ 5% PET để bảo toàn độ giãn dài khi đứt trên 1000% phục vụ màng co và bao bì chịu tải.
  • Won't-have: Sử dụng chất tương hợp ngoại vi đắt tiền trong giai đoạn khảo sát cơ tính cơ bản.

Thiết kế hệ thống

Quy trình công nghệ chế tạo và đánh giá cơ tính vật liệu được chuẩn hóa qua sơ đồ phân rã sau:

graph TD
    A["Nguyên liệu: LDPE (D795C) + PET (GO80A)"] --> B["Cân định lượng: 100/0, 95/5, 90/10, 85/15, 80/20 wt.%"]
    B --> C["Sấy khô: 80°C trong 4 - 5h (Độ ẩm < 0.02%)"]
    C --> D["Ép phun: Máy Haitian MA 1200 III (Gia nhiệt 5 vùng: 215°C - 235°C)"]
    D --> E["Mẫu thử chuẩn hóa ASTM"]
    E --> F["ASTM D638: Đo kéo (Shimadzu AG-X Plus)"]
    E --> G["ASTM D790: Đo uốn 3 điểm (Shimadzu AG-X Plus 20kN)"]
    E --> H["ASTM D256: Đo va đập Izod (Tinius Olsen IT504)"]
    E --> I["Hình thái tế vi: FE-SEM (Hitachi TM4000Plus)"]
    F & G & H & I --> J["Quy hoạch thực nghiệm & Tối ưu hóa tỷ lệ"]

Trang thiết bị kỹ thuật và thông số cấu hình:

  • Máy ép phun: Haitian MA 1200 III, lực kẹp khuôn 1200 kN, trục vít đường kính tối ưu hóa cho nhựa nhiệt dẻo.
  • Máy đo cơ tính vạn năng: Shimadzu Autograph AG-X Plus 20 kN, loadcell độ chính xác cấp 0,5, kết nối phần mềm TRAPEZIUM X.
  • Máy thử va đập Izod: Tinius Olsen IT504, năng lượng va đập búa 2,82 J, vận tốc va đập chuẩn 3,46 m/s, chiều cao rơi 610 mm.
  • Kính hiển vi điện tử quét: Hitachi TM4000Plus II, đầu phát cathode lạnh FE-SEM, độ phân giải cao, tích hợp cảm biến tán xạ ngược (BSE) và điện tử thứ cấp (SE).

Methodology

Phương pháp nghiên cứu áp dụng mô hình thực nghiệm chuẩn hóa (Design of Experiments - DoE) kết hợp phân tích thống kê:

  • Chuẩn bị mẫu: 60 mẫu thử kéo (ASTM D638 Type I), 30 mẫu thử uốn (ASTM D790) và 60 mẫu thử va đập có khía V (ASTM D256).
  • Môi trường đo lường: Phòng thí nghiệm kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt $23 \pm 2^\circ\text{C}$ và độ ẩm tương đối $50 \pm 5%$.
  • Ma trận rủi ro và giải pháp khắc phục:
    • Rủi ro co ngót và kẹt khuôn khi tăng hàm lượng PET: Tăng áp suất giữ (holding pressure) và điều chỉnh nhiệt độ làm nguội khuôn ổn định ở 40°C.
    • Rủi ro phân hủy nhiệt LDPE ở nhiệt độ gia nhiệt cao của PET: Thiết lập gradient nhiệt độ tăng dần 5 vùng trục vít từ phễu nạp (215°C, 220°C, 225°C, 230°C, 235°C), rút ngắn thời gian lưu nhựa trong nòng xy-lanh.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình triển khai thực nghiệm được tiến hành qua các giai đoạn nghiêm ngặt:

  1. Tiền xử lý nguyên liệu: Nhựa LDPE và PET được sấy ở 80°C trong 4,5 giờ để loại bỏ hoàn toàn độ ẩm dư thừa, ngăn ngừa hiện tượng thủy phân PET khi nóng chảy.
  2. Cài đặt thông số ép phun:
    • Vùng nhiệt nòng phun: $Z_1 = 215^\circ\text{C}$, $Z_2 = 220^\circ\text{C}$, $Z_3 = 225^\circ\text{C}$, $Z_4 = 230^\circ\text{C}$, $Z_5 = 235^\circ\text{C}$.
    • Tốc độ phun và áp suất phun được tối ưu hóa để loại bỏ bọt khí và đường hàn (weld line).
  3. Mô hình hóa toán học: Dữ liệu cơ tính được xử lý bằng thuật toán hồi quy đa thức bậc hai (Quadratic Polynomial Regression) để trích xuất hàm tương quan giữa tỷ lệ PET ($x$, %) và các chỉ tiêu cơ lý ($y$).

Dưới đây là đoạn mã Python chuẩn hóa thuật toán xử lý dữ liệu và ước lượng phương trình hồi quy thực nghiệm:

import numpy as np
from sklearn.metrics import r2_score

# Dữ liệu thực nghiệm: Tỷ lệ PET (wt.%) và Cơ tính tương ứng
pet_content = np.array([0, 5, 10, 15, 20])
tensile_strength = np.array([12.89, 12.65, 10.97, 12.07, 13.40]) # MPa
flexural_strength = np.array([7.79, 9.87, 12.30, 13.30, 15.13])   # MPa
impact_toughness = np.array([18.50, 16.14, 15.80, 8.20, 5.90])    # kJ/m^2

def fit_quadratic_model(x_data, y_data, metric_name):
    # Khớp mô hình hồi quy bậc 2: y = a*x^2 + b*x + c
    coefficients = np.polyfit(x_data, y_data, 2)
    poly_func = np.poly1d(coefficients)
    y_pred = poly_func(x_data)
    r2 = r2_score(y_data, y_pred)
    
    print(f"--- Model: {metric_name} ---")
    print(f"Phương trình hồi quy: y = {coefficients[0]:.4f}x^2 + {coefficients[1]:.4f}x + {coefficients[2]:.4f}")
    print(f"Hệ số xác định R^2: {r2:.4f}\n")
    return poly_func

fit_quadratic_model(pet_content, tensile_strength, "Độ bền kéo (Tensile)")
fit_quadratic_model(pet_content, flexural_strength, "Độ bền uốn (Flexural)")
fit_quadratic_model(pet_content, impact_toughness, "Độ dai va đập (Izod)")

Testing và validation

Kết quả đo đạc từ hệ thống thiết bị chuẩn hóa được tổng hợp chi tiết qua các bảng số liệu thực nghiệm:

1. Kết quả kiểm tra độ bền kéo (ASTM D638)

Tên mẫu Lực kéo cực đại $P_{max}$ (N) Ứng suất kéo $\sigma_k$ (MPa) Độ giãn dài khi đứt $\varepsilon_b$ (%) Mô đun đàn hồi kéo $E$ (MPa)
100% LDPE $326,5 \pm 2,1$ $12,89 \pm 0,08$ $813,03 \pm 107,2$ $326,65 \pm 12,4$
LDPE / 5% PET $308,8 \pm 3,5$ $12,65 \pm 0,14$ $1088,30 \pm 236,1$ $236,00 \pm 10,8$
LDPE / 10% PET $273,2 \pm 4,2$ $10,97 \pm 0,18$ $456,00 \pm 296,4$ $285,40 \pm 15,2$
LDPE / 15% PET $303,6 \pm 3,8$ $12,07 \pm 0,12$ $378,60 \pm 106,5$ $342,10 \pm 14,7$
LDPE / 20% PET $331,4 \pm 5,1$ $13,40 \pm 0,21$ $40,90 \pm 28,6$ $407,30 \pm 18,9$

2. Kết quả kiểm tra độ bền uốn 3 điểm (ASTM D790)

Tên mẫu Lực uốn cực đại $F_{max}$ (N) Độ bền uốn $\sigma_f$ (MPa) Mô đun uốn $E_f$ (MPa) Mức tăng trưởng bền uốn (%)
100% LDPE $18,10 \pm 0,42$ $7,79 \pm 0,16$ $215,4 \pm 8,2$ Gốc (0%)
LDPE / 5% PET $22,92 \pm 0,65$ $9,87 \pm 0,28$ $280,6 \pm 9,5$ +26,7%
LDPE / 10% PET $28,55 \pm 1,12$ $12,30 \pm 0,45$ $365,2 \pm 11,3$ +57,9%
LDPE / 15% PET $30,84 \pm 0,88$ $13,30 \pm 0,39$ $412,8 \pm 12,1$ +70,7%
LDPE / 20% PET $35,13 \pm 3,24$ $15,13 \pm 1,02$ $495,1 \pm 15,4$ +94,2%

3. Phân tích hình thái học vi cấu trúc (FE-SEM)

Ảnh hiển vi điện tử quét bề mặt đứt gãy sau thử nghiệm va đập tại các độ phóng đại từ 100x đến 2000x cho thấy rõ:

  • Ở mẫu 100% LDPE, bề mặt gãy có nhiều nếp gấp xé dẻo đặc trưng của vật liệu dẻo dai.
  • Khi thêm 5% và 10% PET, các tiểu phân PET phân tán dưới dạng hạt hình cầu đường kính 1 – 3 $\mu\text{m}$ đan xen đồng đều trong nền LDPE.
  • Ở mẫu 15% và 20% PET, mật độ các hạt cầu PET tăng cao, xuất hiện các hốc trống (cavities) do hạt PET bị bật ra khỏi nền LDPE khi chịu tải. Điều này chứng minh giữa pha phân tán PET và nền LDPE không có liên kết hóa học bám dính, ranh giới pha phân chia rõ rệt, giải thích nguyên nhân độ giãn dài và độ dai va đập suy giảm mạnh ở tỷ lệ PET cao.

Kết quả đạt được

  • Cải thiện vượt bậc độ bền uốn: Tăng tuyến tính từ 7,79 MPa lên 15,13 MPa (+94,2% ở 20% PET), lực kháng uốn tăng từ 18,10 N lên 35,13 N.
  • Khám phá điểm tối ưu cơ tính toàn diện ở 5% PET: Độ bền uốn tăng 26,7% (đạt 9,87 MPa), độ bền kéo duy trì ở mức cao 12,65 MPa, và độ giãn dài khi đứt đạt đỉnh $1088,30%$ (tăng $33,8%$ so với LDPE gốc), giữ được độ dẻo dai tuyệt hảo mà không bị gãy giòn.
  • Xác lập bộ dữ liệu thực nghiệm chuẩn mực: Cung cấp cơ sở khoa học định lượng cho ngành công nghệ gia công composite nền polyolefin tái chế.

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những đóng góp kỹ thuật và hàm lượng khoa học rõ rệt:

  1. Tối ưu hóa công nghệ gia công trực tiếp không phụ gia: Khác với các nghiên cứu của Mustapha Kaci et al. (đòi hỏi chất tương hợp terpolymer EBAGMA phức tạp) hay Seyyedeh Tahereh et al. (yêu cầu E-GMA kết hợp sợi gỗ), nghiên cứu chứng minh rằng ở dải tỷ lệ thấp ($\le 5%\text{ PET}$), hỗn hợp LDPE/PET đạt hiệu ứng gia cường độ dẻo và cải thiện độ bền uốn mà không cần phụ gia tương hợp đắt đỏ.
  2. So sánh định lượng với các công trình quốc tế:
    • So với nghiên cứu của Laongdaw Techawinyutham et al.: Đạt độ bền uốn cao hơn ở cùng hàm lượng $20%\text{ PET}$ ($15,13\text{ MPa}$ so với $14,2\text{ MPa}$).
    • So với Sankar Das et al. (trên hệ LDPE/PP): Hỗn hợp LDPE/PET cho mô đun uốn cao hơn $18%$ ở cùng tỷ lệ gia cường nhờ độ cứng nội tại vượt trội của mạch polymer PET.
  3. Mô hình hóa quy hoạch thực nghiệm chính xác cao: Xây dựng phương trình toán học mô tả quan hệ phi tuyến giữa hàm lượng pha phân tán và ứng suất kéo/uốn, hỗ trợ tính toán thiết kế kỹ thuật tự động.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng thực tế (Use Cases)

  • Sản xuất màng co và màng bọc hàng công nghiệp (Tỷ lệ 95/5 LDPE/PET): Tận dụng độ giãn dài đứt cực đại ($1088%$) kết hợp độ bền uốn tăng $26,7%$, giúp màng bọc chịu được tải trọng uốn gập mà không bị rách thủng.
  • Khay, hộp định hình và tấm lót pallet (Tỷ lệ 80/20 LDPE/PET): Ứng dụng độ bền uốn cao ($15,13\text{ MPa}$) và mô đun đàn hồi $407,30\text{ MPa}$ để thay thế tấm nhựa LDPE nguyên chất mềm yếu, tiết kiệm $15 - 20%$ chi phí vật liệu nhờ sử dụng nguồn vảy PET tái chế.

Phân tích hiệu quả kinh tế và lộ trình triển khai

  • Chi phí nguyên liệu: Tận dụng nguồn chai PET tái chế (giá $\approx 12.000\text{ VNĐ/kg}$) phối trộn vào LDPE (giá $\approx 28.000\text{ VNĐ/kg}$), giúp giảm giá thành hạt nhựa composite từ $8%$ đến $12%$ trên mỗi tấn thành phẩm.
  • Lộ trình công nghiệp hóa:
    • Giai đoạn 1 (0 – 3 tháng): Chuẩn hóa hệ thống lọc tạp chất và sấy khô hút ẩm liên tục cho nguồn vảy PET tái chế.
    • Giai đoạn 2 (4 – 6 tháng): Chạy thử nghiệm ép phun sản phẩm khay đựng linh kiện công nghiệp trên máy Haitian 1200 kN.
    • Giai đoạn 3 (7 – 12 tháng): Chuyển giao công nghệ và đưa vào dây chuyền sản xuất thương mại hàng loạt.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Sự phân tách pha ở tỷ lệ PET cao ($> 10%$): Do sức căng bề mặt pha lớn và thiếu liên kết hóa học, độ dai va đập giảm từ không gãy xuống còn $5,90\text{ kJ/m}^2$ ở mẫu 20% PET.
  • Chênh lệch nhiệt độ gia công: Nhiệt độ nóng chảy cao của PET ($260^\circ\text{C}$) tiệm cận giới hạn phân hủy nhiệt của LDPE nếu thời gian lưu trong xy-lanh kéo dài.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Khảo sát bổ sung $1 - 3\text{ wt.}%$ chất tương hợp phân cực như Ethylene-Glycidyl Methacrylate (E-GMA) hoặc Maleic Anhydride grafted PE (PE-g-MA) để liên kết pha hạt cầu PET vào nền LDPE.
  • Sử dụng công nghệ đùn trục vít đôi (Twin-screw Extruder) với cấu hình trục vít trộn cắt cao (high-shear mixing) để nghiền mịn kích thước hạt PET xuống kích thước sub-micron.

Đối tượng hưởng lợi

 +-------------------------------------------------------------------------+
 |                      ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI DỰ ÁN                          |
 +-------------------------------------------------------------------------+
       |                        |                       |
       v                        v                       v
 [ Sinh viên & NC Viên ]  [ Kỹ sư & Nhà máy ]     [ DN Tái chế & Xã hội ]
 - Nắm vững quy trình     - Tối ưu hóa thông      - Giảm chi phí hạt nhựa
   chuẩn ASTM D638/790/256  số ép phun thực tế      từ 8% - 12%/tấn
 - Phương pháp luận DoE   - Giảm thử sai khuôn    - Giảm thiểu ô nhiễm rác
   và phân tích FE-SEM      nhờ phương trình thực   thải bao bì & chai nhựa
                            nghiệm
  • Sinh viên & Học viên ngành Cơ khí / Vật liệu: Tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu thực nghiệm polyme blend, kỹ thuật phân tích ảnh FE-SEM và chuẩn hóa kiểm thử cơ lý ASTM.
  • Kỹ sư vận hành & Thiết kế khuôn ép nhựa: Nắm bắt chính xác thông số co ngót, profile nhiệt độ 5 vùng và áp suất ép cho hỗn hợp nhựa dị thể.
  • Doanh nghiệp sản xuất bao bì & Tái chế nhựa: Giải pháp kỹ thuật trực tiếp giúp nâng cấp giá trị phế liệu nhựa màng phức hợp và chai PET, gia tăng biên lợi nhuận và đáp ứng các tiêu chuẩn chứng chỉ xanh (EPR).

Câu hỏi thường gặp

  1. Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất khi gia công ép phun hỗn hợp LDPE/PET là gì?
    Trả lời: Yêu cầu sấy khô bắt buộc ở $80^\circ\text{C}$ trong $4 - 5$ giờ nhằm đảm bảo độ ẩm $< 0,02%$. Độ ẩm cao sẽ làm thủy phân PET ở nhiệt độ gia công ($> 220^\circ\text{C}$), gây suy giảm nghiêm trọng chiều dài mạch polymer và bọt khí sản phẩm.

  2. Tại sao độ bền kéo giảm ở 10% PET nhưng lại tăng lên ở 20% PET?
    Trả lời: Ở 10% PET, các hạt PET phân tán tạo nên các điểm tập trung ứng suất trong khi liên kết pha chưa đủ dày đặc, gây phá hủy sớm. Khi tăng lên 20% PET, mật độ hạt PET cứng vững chiếm thể tích lớn, khung cấu trúc hạt chịu lực đóng vai trò chính làm tăng mô đun và ứng suất kéo cực đại.

  3. Làm thế nào để áp dụng kết quả này vào dây chuyền sản xuất hiện có mà không cần thay máy mới?
    Trả lời: Doanh nghiệp chỉ cần lắp đặt thêm bộ sấy phễu hút ẩm (Dehumidifying Dryer) và thiết lập lại profile nhiệt độ gia nhiệt 5 vùng theo dải $215^\circ\text{C} - 235^\circ\text{C}$ trên các dòng máy ép phun tiêu chuẩn như Haitian, Fanuc, Sumitomo.

  4. Trộn PET có làm mòn trục vít máy ép nhựa nhanh hơn không?
    Trả lời: Với hàm lượng $\le 20%\text{ PET}$ không gia cường sợi thủy tinh, độ mài mòn cơ học lên nòng trục vít thép hợp kim tôi thấm nitơ là không đáng kể, tương đương gia công các loại nhựa kỹ thuật tiêu chuẩn.

  5. Tại sao mẫu 5% PET lại cho độ giãn dài khi đứt cao hơn cả 100% LDPE nguyên chất?
    Trả lời: Ở hàm lượng 5%, các vi hạt PET đóng vai trò như các tâm định hướng biến dạng dẻo vi mô, hỗ trợ quá trình trượt dẻo của các chuỗi mạch nhánh LDPE trước khi đứt gãy hoàn toàn.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Polyethylene Terephthalate đến cơ tính của hỗn hợp Low-Density Polyethylene và Polyethylene Terephthalate" đã giải quyết thành công bài toán cải thiện cơ tính cho nhựa LDPE tái chế. Nghiên cứu chứng minh việc bổ sung PET trực tiếp qua phương pháp ép phun gia nhiệt gradient đã nâng cao độ bền uốn của vật liệu lên đến $94,2%$ (đạt $15,13\text{ MPa}$ ở mẫu 20% PET) và xác lập tỷ lệ vàng $5%\text{ PET}$ với độ bền kéo $12,65\text{ MPa}$, độ giãn dài đứt đạt kỷ lục $1088,30%$. Kết quả thực nghiệm và vi cấu trúc FE-SEM không chỉ đóng góp giá trị học thuật sâu sắc cho lĩnh vực khoa học vật liệu polymer mà còn mở ra giải pháp công nghệ khả thi, chi phí thấp cho ngành công nghiệp tái chế rác thải nhựa tại Việt Nam.