Nghiên cứu chế tạo vật liệu Polybutylene Terephthalate/Polyamide 6/Polypropylene từ phế thải bàn chải đánh răng

• Tác giả: Lê Tấn Chung
• Người hướng dẫn: PGS. TS Phạm Thị Hồng Nga
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Từ Phế Thải Bàn Chải Đánh Răng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.4. Mục tiêu của đề tài
• 1.5. Nhiệm vụ của nghiên cứu
• 1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về PP
• 2.2. Tổng quan về PBT và PA6
• 2.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Lý thuyết về Polymer
• 3.2. Lý thuyết về PP
• 3.3. Lý thuyết về PBT
• 3.4. Lý thuyết về PA6
• 3.5. Vật liệu trộn hợp Polymer
• 3.6. Những yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính vật liệu trộn hợp polymer
• 3.7. Phân loại vật liệu trộn hợp polymer
• 3.8. Xác định sự tương hợp hoặc không tương hợp của vật liệu trộn hợp polymer
• 3.9. Những yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu trộn hợp polymer
• 3.10. Các phương pháp chế tạo vật liệu trộn hợp polymer
• 3.11. Ưu điểm và ứng dụng của vật liệu trộn hợp polymer
• 3.12. Công nghệ tạo hạt nhựa
• 3.13. Công nghệ ép phun và máy ép phun
• 3.14. Các phương pháp đánh giá cơ tính
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM
• 4.1. Các tỷ lệ của hỗn hợp nhựa được sử dụng trong thí nghiệm
• 4.2. Chuẩn bị vật liệu
• 4.3. Quá trình ép phun mẫu thử
• 4.4. Đo độ bền kéo theo tiêu chuẩn ASTM D638
• 4.5. Đo độ bền uốn theo tiêu chuẩn ASTM D790
• 4.6. Đo độ dai va đập theo tiêu chuẩn ASTM D256
• 4.7. Đo độ cứng theo tiêu chuẩn ASTM D2240
• 4.8. Quan sát tổ chức tế vi
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 5.1. Kết quả sau quá trình ép phun mẫu của các tỉ lệ
• 5.2. Kết quả đo độ bền kéo theo tiêu chuẩn ASTM D638
• 5.2.1. Kết quả đo của mẫu PP0
• 5.2.2. Kết quả đo của mẫu PP70
• 5.2.3. Kết quả đo của mẫu PP80
• 5.2.4. Kết quả đo của mẫu PP90
• 5.2.5. Kết quả đo của mẫu PP100
• 5.2.6. Phân tích kết quả độ bền kéo của các tỉ lệ hỗn hợp
• 5.3. Kết quả đo độ bền uốn theo tiêu chuẩn ASTM D790
• 5.3.1. Kết quả đo của mẫu PP0
• 5.3.2. Kết quả đo của mẫu PP70
• 5.3.3. Kết quả đo của mẫu PP80
• 5.3.4. Kết quả đo của mẫu PP90
• 5.3.5. Kết quả đo của mẫu PP100
• 5.3.6. Phân tích kết quả độ bền uốn của các tỉ lệ hỗn hợp
• 5.4. Kết quả đo độ dai va đập Izod theo tiêu chuẩn ASTM D256
• 5.5. Kết quả đo độ cứng theo tiêu chuẩn ASTM D2240
• 5.6. Tổ chức tế vi
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu chế tạo vật liệu từ phế thải bàn chải đánh răng

Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ phế thải bàn chải đánh răng đang trở thành một xu hướng quan trọng trong việc bảo vệ môi trường. Với lượng rác thải nhựa ngày càng gia tăng, việc tái chế và sử dụng lại các vật liệu này là cần thiết. Đặc biệt, bàn chải đánh răng, một sản phẩm tiêu dùng hàng ngày, thường bị bỏ đi mà không được tái chế. Nghiên cứu này nhằm mục đích phát triển vật liệu mới từ phế thải bàn chải đánh răng, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

1.1. Tầm quan trọng của việc tái chế phế thải nhựa

Tái chế phế thải nhựa không chỉ giúp giảm lượng rác thải mà còn tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Việc sử dụng lại các vật liệu như nhựa từ bàn chải đánh răng có thể tạo ra các sản phẩm mới với giá trị sử dụng cao.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu chế tạo vật liệu mới

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển vật liệu Polybutylene Terephthalate/Polyamide 6/Polypropylene từ phế thải bàn chải đánh răng, nhằm cải thiện các đặc tính cơ học và mở rộng ứng dụng trong đời sống.

II. Vấn đề và thách thức trong việc tái chế phế thải nhựa

Mặc dù việc tái chế phế thải nhựa mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là khả năng tương thích giữa các loại nhựa khác nhau. Đặc biệt, Polybutylene Terephthalate (PBT) và Polyamide 6 (PA6) có sự tương thích kém, dẫn đến việc khó khăn trong việc tạo ra hỗn hợp có tính chất cơ học tốt.

2.1. Khó khăn trong việc xử lý phế thải nhựa

Phế thải nhựa thường chứa nhiều loại nhựa khác nhau, điều này gây khó khăn trong việc phân loại và tái chế. Việc xử lý không đúng cách có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

2.2. Thách thức trong việc cải thiện cơ tính của vật liệu

Cải thiện cơ tính của vật liệu từ phế thải nhựa là một thách thức lớn. Cần có các phương pháp nghiên cứu và phát triển hiệu quả để tạo ra các sản phẩm có độ bền và tính năng tốt hơn.

III. Phương pháp nghiên cứu chế tạo vật liệu từ phế thải bàn chải đánh răng

Nghiên cứu sử dụng công nghệ ép phun để chế tạo vật liệu mới từ phế thải bàn chải đánh răng. Các mẫu thử được tạo ra với tỷ lệ khác nhau của PBT, PA6 và Polypropylene (PP) nhằm khảo sát các đặc tính cơ học của hỗn hợp.

3.1. Quy trình chế tạo vật liệu bằng công nghệ ép phun

Quy trình ép phun được thực hiện để tạo ra các mẫu thử với tỷ lệ khác nhau của các loại nhựa. Điều này giúp đánh giá được ảnh hưởng của từng loại nhựa đến các đặc tính cơ học của vật liệu.

3.2. Tỷ lệ phối trộn các loại nhựa

Các tỷ lệ phối trộn giữa PBT, PA6 và PP được xác định để tối ưu hóa các đặc tính cơ học. Việc lựa chọn tỷ lệ phù hợp là rất quan trọng để đạt được sản phẩm có chất lượng cao.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của vật liệu mới

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc kết hợp PBT, PA6 và PP mang lại những cải thiện đáng kể về cơ tính của vật liệu. Các mẫu thử cho thấy độ bền kéo và độ dai va đập tăng lên khi thêm PP vào hỗn hợp.

4.1. Đánh giá cơ tính của vật liệu mới

Các chỉ tiêu cơ tính như độ bền kéo, độ bền uốn và độ dai va đập được khảo sát và phân tích. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt khi sử dụng tỷ lệ phối trộn tối ưu.

4.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Vật liệu mới có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất nội thất ô tô, đồ điện gia dụng và các sản phẩm tiêu dùng khác, góp phần bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ phế thải bàn chải đánh răng mở ra nhiều cơ hội mới trong việc tái chế nhựa. Việc phát triển các vật liệu mới không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ phế thải.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong bảo vệ môi trường

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường. Việc tái chế phế thải nhựa là một giải pháp bền vững cho tương lai.

5.2. Hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hơn nữa các đặc tính của vật liệu và mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Việc hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành công nghiệp cũng là một hướng đi tiềm năng.