Đồ án HCMUTE: Thiết kế và chế tạo mô hình phủ nano bạc trên vải cotton bằng plasma lạnh

• Tác giả: Nguyễn Công Khôi
• Người hướng dẫn: ThS. Thái Văn Phước
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình phủ nano bạc trên vải cotton bằng Plasma lạnh
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.1. Cơ sở phương pháp luận
• 1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.6. Kết cấu của đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Tổng quan công nghệ nano
• 2.2. Sơ lược về nano
• 2.2.1. Hạt nano vô cơ
• 2.2.2. Hạt nano polymer
• 2.2.3. Tinh thể nano (nanocrystals)
• 2.2.4. Hạt nano rắn lipid (solid lipid nanoparticles)
• 2.3. Giới thiệu về nano bạc
• 2.3.1. Tính chất của hạt nano bạc
• 2.3.1.1. Tính chất quang học
• 2.3.1.2. Tính chất từ
• 2.3.1.3. Tính chất nhiệt
• 2.3.2. Cơ chế kháng khuẩn và tác dụng của Nano Bạc
• 2.3.2.1. Cơ chế kháng khuẩn của Nano Bạc
• 2.3.2.2. Ứng dụng của Nano bạc
• 2.4. Nghiên cứu các loại vải
• 2.4.1. Vải từ sợi len-wool
• 2.4.2. Vì sao phải phủ Nano Bạc lên vải
• 2.5. Phương pháp tổng hợp Nano Bạc
• 2.5.1. Phương pháp từ trên xuống (top - down)
• 2.5.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom - up)
• 2.5.3. Các phương pháp tổng hợp nano bạc
• 2.5.4. Các phương pháp phủ nano hiện nay
• 2.5.4.1. Phủ trực tiếp lên bề mặt
• 2.5.4.2. Phun trực tiếp lên bề mặt
• 2.5.4.3. Ngâm tẩm trong dung dịch nano
• 2.5.4.4. Sử dụng công nghệ Plasma
• 2.6. Giới thiệu về Plasma
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Thành phần vải cotton
• 3.2. Năng lượng Plasma
• 3.3. Năng lượng ion hóa
• 3.4. Tiết diện hiệu dụng
• 3.5. Khoảng đường tự do trung bình
• 3.6. Tần số va chạm
• 3.7. Va chạm đàn hồi
• 3.8. Va chạm không đàn hồi
• 3.8.1. Va chạm không đàn hồi loại 1
• 3.8.2. Va chạm không đàn hồi loại 2
• 3.9. Sự phóng điện phụ thuộc
• 3.10. Sự tự phóng điện
• 3.11. Khả năng phủ nano bạc lên vải cotton
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
• 4.1. Những yêu cầu cơ bản của đề tài
• 4.2. Cải tiến mô hình
• 4.3. Mô hình cải tiến
• 4.4. Nguyên lý hoạt động
• 4.5. Phương án sử dụng điện cực của bộ Plasma
• 4.5.1. Phương án 1: Sử dụng điện cực dương ngắn hơn cực âm
• 4.5.2. Phương án 2: Sử dụng điện cực dương dài hơn cực âm
• 4.6. Định vị thanh điện cực trong ống thạch anh
• 4.7. Định vị ống thạch anh với trục Plasma
• 4.8. Trình tự công việc tiến hành
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ VẢI BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA
• 5.1. Chọn vật liệu cho hệ thống
• 5.2. Tính toán hệ thống
• 5.3. Tính toán chọn động cơ
• 5.4. Tính toán thiết kế trục
• 5.5. Thiết kế mô hình
• 6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THÍ NGHIỆM
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình phủ nano

Mô hình phủ nano bạc trên vải cotton bằng plasma lạnh là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực công nghệ nano. Mô hình phủ nano này không chỉ giúp cải thiện tính chất của vải mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành dệt may và y tế. Nano bạc được biết đến với khả năng kháng khuẩn vượt trội, giúp bảo vệ sức khỏe con người. Việc sử dụng plasma lạnh trong quá trình phủ giúp tăng cường khả năng liên kết giữa nano bạc và sợi vải, từ đó tạo ra sản phẩm vải có tính năng kháng khuẩn hiệu quả. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ này có thể giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí sản xuất.

1.1. Công nghệ nano và ứng dụng

Công nghệ nano đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu sôi động trên toàn cầu. Công nghệ nano không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các vật liệu mới mà còn mở ra nhiều hướng đi mới trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm. Ứng dụng nano bạc trong vải cotton là một ví dụ điển hình cho việc áp dụng công nghệ này vào thực tiễn. Vải kháng khuẩn được tạo ra từ nano bạc có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như y tế, may mặc và thể thao. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

II. Quy trình phủ nano bạc

Quy trình phủ nano bạc lên vải cotton bằng công nghệ plasma lạnh bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, vải cotton được xử lý bằng plasma lạnh để làm sạch bề mặt và tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên kết với nano bạc. Sau đó, nano bạc được phun lên bề mặt vải thông qua các thiết bị chuyên dụng. Quy trình phủ này không chỉ đảm bảo độ bám dính của nano bạc mà còn giúp tăng cường tính kháng khuẩn của vải. Kết quả thử nghiệm cho thấy, vải được phủ nano bạc có khả năng diệt khuẩn cao, đồng thời vẫn giữ được độ bền và tính chất của vải cotton.

2.1. Tính năng và hiệu quả của vải kháng khuẩn

Vải kháng khuẩn được tạo ra từ quy trình phủ nano bạc có nhiều tính năng nổi bật. Đầu tiên, nó có khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, giúp bảo vệ sức khỏe người sử dụng. Thứ hai, vải kháng khuẩn còn có khả năng chống bám bẩn, dễ dàng vệ sinh và bảo quản. Các thử nghiệm cho thấy, vải kháng khuẩn vẫn giữ được tính năng sau nhiều lần giặt, cho thấy tính bền vững của sản phẩm. Điều này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong ngành y tế, nơi mà việc sử dụng vải kháng khuẩn là rất cần thiết.

III. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu mô hình phủ nano bạc trên vải cotton bằng plasma lạnh không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Tính năng vải kháng khuẩn giúp nâng cao chất lượng sản phẩm trong ngành dệt may, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Việc áp dụng công nghệ này có thể giúp các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cao khả năng cạnh tranh. Hơn nữa, sản phẩm vải kháng khuẩn còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, đặc biệt trong bối cảnh dịch bệnh ngày càng gia tăng.

3.1. Khả năng ứng dụng trong ngành y tế

Vải kháng khuẩn được phủ nano bạc có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành y tế. Các sản phẩm như quần áo phẫu thuật, drap giường bệnh và trang phục cho bác sĩ đều có thể được làm từ loại vải này. Điều này không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe cho bệnh nhân mà còn tạo ra môi trường làm việc an toàn cho nhân viên y tế. Việc sử dụng vải kháng khuẩn trong y tế sẽ góp phần giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm và nâng cao chất lượng dịch vụ chăm sóc sức khỏe.