Đồ Án Tốt Nghiệp: Nghiên Cứu Phát Triển Sợi Từ Cây Lục Bình Và Nhựa Polypropylene

• Tác giả: Trần Nhật Huy
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thanh Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu
• Đề tài: Nghiên Cứu Phát Triển Sản Phẩm Sợi Từ Cây Lục Bình Kết Hợp Nhựa Polypropylene
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tình hình nghiên cứu sợi lục bình và composite cốt sợi trong và ngoài nước
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Cây lục bình ở Việt Nam và thế giới
• 2.2. Cây lục bình trên thế giới
• 2.3. Đặc điểm của cây lục bình
• 2.4. Thành phần hóa học của cây lục bình
• 2.5. Những tác động của cây lục bình
• 2.6. Ứng dụng của cây lục bình
• 2.7. Giới thiệu về nhựa polypropylene
• 2.8. Mô tả cơ bản về polypropylene
• 2.9. Giới thiệu về composite cốt sợi lục bình
• 3. CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
• 3.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất và nguyên liệu
• 3.1.1. Dụng cụ
• 3.1.2. Hóa chất và nguyên liệu
• 3.2. Quy trình thực hiện
• 3.2.1. Quy trình chế tạo sợi lục bình
• 3.2.2. Quy trình chế tạo composite cốt sợi lục bình
• 3.3. Các phương pháp phân tích
• 3.3.1. Phương pháp tính hiệu suất tổng hợp sợi
• 3.3.2. Kính hiển vi quang học (OM)
• 3.3.3. Phổ hồng ngoại FTIR (Fourier Transform Infrared)
• 3.3.4. Phương pháp đánh giá cơ tính
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả chế tạo sợi lục bình
• 4.1.1. Kết quả đánh giá ngoại quan
• 4.1.2. Kết quả tính hiệu suất thu hồi sợi
• 4.1.3. Kết quả kính hiển vi quang học
• 4.1.4. Kết quả quang phổ hồng ngoại (FT-IR)
• 4.1.5. Kết quả cơ tính sợi
• 4.2. Kết quả chế tạo composite cốt sợi lục bình
• 4.2.1. Kết quả đánh giá ngoại quan
• 4.2.2. Kết quả kính hiển vi quang học
• 4.2.3. Kết quả cơ tính composite cốt sợi lục bình
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu và đặt vấn đề

Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển sợi từ cây lục bình kết hợp với nhựa polypropylene trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp công nghệ vật liệu. Vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải nhựa và phụ phẩm nông nghiệp đã thúc đẩy việc tìm kiếm các giải pháp bền vững. Sợi tự nhiên từ cây lục bình được xem là một nguyên liệu tiềm năng để thay thế các vật liệu tổng hợp khó phân hủy. Nghiên cứu này nhằm mục đích tạo ra vật liệu sinh học có khả năng phân hủy cao, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

1.1. Tình hình nghiên cứu sợi lục bình

Trên thế giới, sợi lục bình đã được nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực, từ dệt may đến vật liệu composite. Các phương pháp chiết xuất sợi từ cây lục bình bao gồm cơ học và hóa học, mỗi phương pháp mang lại những đặc tính khác nhau. Ví dụ, chiết xuất cơ học cho độ giãn dài cao, trong khi chiết xuất hóa học tạo ra sợi có kết cấu đồng đều. Nghiên cứu này kế thừa các kết quả trước đó để tối ưu hóa quy trình sản xuất sợi từ cây lục bình.

II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết về công nghệ sản xuất sợi từ cây lục bình và nhựa polypropylene. Cây lục bình được chọn vì tính chất tái tạo và chi phí thấp, trong khi nhựa polypropylene là một loại nhựa phổ biến, dễ tái chế. Quy trình nghiên cứu bao gồm các bước: chiết xuất sợi, xử lý hóa học, và kết hợp với nhựa polypropylene để tạo ra vật liệu composite. Các phương pháp phân tích như kính hiển vi quang học và phổ hồng ngoại được sử dụng để đánh giá tính chất cơ học của vật liệu.

2.1. Quy trình chiết xuất sợi lục bình

Quy trình chiết xuất sợi từ cây lục bình bao gồm các bước: thu thập nguyên liệu, xử lý bằng NaOH để loại bỏ tạp chất, và phơi khô. Sợi sau khi xử lý được đánh giá về độ bền và kết cấu. Kết quả cho thấy sợi từ cây lục bình có tiềm năng ứng dụng cao trong công nghệ vật liệu.

2.2. Kết hợp sợi lục bình với nhựa polypropylene

Sợi lục bình được kết hợp với nhựa polypropylene theo các tỷ lệ khác nhau để tạo ra vật liệu composite. Quy trình này bao gồm trộn nguyên liệu, ép nhiệt, và tạo hình. Tính chất cơ học của vật liệu được đánh giá thông qua các thử nghiệm kéo và uốn, cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ bền và độ bền.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy sợi từ cây lục bình kết hợp với nhựa polypropylene tạo ra vật liệu composite có tính chất cơ học tốt, phù hợp với nhiều ứng dụng thực tế. Vật liệu này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn có chi phí sản xuất thấp. Các thử nghiệm về độ bền kéo, độ bền uốn, và khả năng chịu nhiệt đều cho kết quả khả quan, mở ra tiềm năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

3.1. Đánh giá tính chất cơ học

Các thử nghiệm tính chất cơ học cho thấy vật liệu composite từ sợi lục bình và nhựa polypropylene có độ bền kéo và độ bền uốn cao hơn so với vật liệu truyền thống. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng của vật liệu này trong các sản phẩm công nghiệp.

3.2. Ứng dụng thực tế

Vật liệu composite từ sợi lục bình và nhựa polypropylene có thể được ứng dụng trong sản xuất đồ gia dụng, vật liệu xây dựng, và các sản phẩm công nghiệp khác. Tính bền và khả năng phân hủy của vật liệu này giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đồng thời đáp ứng nhu cầu về vật liệu bền vững.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của sợi từ cây lục bình kết hợp với nhựa polypropylene trong việc tạo ra vật liệu composite bền vững. Vật liệu này không chỉ có tính chất cơ học tốt mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Các kiến nghị bao gồm việc tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của vật liệu này trong các ngành công nghiệp khác nhau.

4.1. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc cải thiện tính chất cơ học của vật liệu composite thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ pha trộn và sử dụng các chất phụ gia. Ngoài ra, việc mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng thực tế cũng là những hướng phát triển quan trọng.