Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi Vâ ®øc anh ---------- *** ---------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc c«ng nghÖ ho¸ häc Nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶I polyeste tõ dÇu th«ng Vâ ®øc anh 2006 - 2008 Hµ Néi 2008 Hµ néi 11/2008 17057205139411000000 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi ---------- *** ---------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶I polyeste tõ dÇu th«ng ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc M· Sè: ………………. Vâ ®øc anh ngêi híng dÉn khoa häc: PGS. §inh ThÞ Ngä Hµ néi 11/ 2008 -3- Môc lôc Trang MôC LôC. 3 C¸c ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n.
6 Danh môc c¸c h×nh vÏ. 7 Danh môc c¸c b¶ng. Tæng quan lý thuyÕt. Tæng quan vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi.
Giíi thiÖu chung vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi. Sîi thiªn nhiªn. Sîi hçn hîp. CÊu tróc vµ tÝnh chÊt hãa lý c¸c lo¹i v¶i sîi.
Ph©n lo¹i v¶i sîi. CÊu tróc v¶i sîi. B¶n chÊt hãa häc vµ tÝnh chÊt cña c¸c lo¹i v¶i sîi. Quy tr×nh xö lý v¶i sau khi dÖt.1 Nguån gèc nhiÔm bÈn v¶i sîi.2 Quy tr×nh xö lý v¶i sîi sau khi dÖt.
ChÊt tÈy röa, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt. Thµnh phÇn chÊt tÈy röa. ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt. Nh÷ng chÊt x©y dùng.
C¸c chÊt phô gia. Mét sè tÝnh chÊt quan träng cña dung dÞch chÊt tÈy röa. Søc c¨ng bÒ mÆt, søc c¨ng giao diÖn. ChØ sè c©n b»ng - tÝnh a dÇu - níc (HLB).
28 2 3 1 ThuyÕt nhiÖt ®éng ph¬ng thøc lanza 28 2. C¬ chÕ Rolling Up. C¸c lo¹i chÊt tÈy röa v¶i sîi th«ng dông. Tæng quan vÒ dÇu thùc vËt.
DÇu thùc vËt vµ tÝnh ho¹t ®éng bÒ mÆt. Giíi thiÖu vÒ tinh dÇu th«ng. C¸c ph¬ng ph¸p biÕn tÝnh dÇu th«ng. Thùc nghiÖm Vµ C¸C PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU.
X¸c ®Þnh c¸c tÝnh chÊt hãa lý bÒ mÆt v¶i sîi polyeste. Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng. Ph¬ng ph¸p GC-MS. Ph¬ng ph¸p phæ hång ngo¹i IR.
Tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng hydrat hãa. Tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng oxy hãa. ChÕ t¹o chÊt tÈy röa tõ dÇu th«ng hydrat hãa. ChÕ t¹o chÊt tÈy röa tõ dÇu th«ng oxy hãa.
X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tÈy s¹ch cña chÊt H§BM. Ng©m mÉu ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tÈy röa. §o ®é tr¾ng cña v¶i. Ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
X¸c ®Þnh th«ng sè hãa lý cña chÊt H§BM tõ dÇu th«ng biÕn tÝnh. X¸c ®Þnh tû träng. §o søc c¨ng bÒ mÆt (SCBM) cña chÊt tÈy röa trong níc. X¸c ®Þnh ®é nhít ®éng häc.
45 Ch¬ng 3: KÕt qu¶ vµ Th¶o luËn. TÝnh chÊt hãa lý bÒ mÆt v¶i polyeste. CÊu tróc v¶i polyeste. C¬ chÕ b¸m dÝnh cña dÇu mì trªn v¶i polyeste.
Tæng hîp chÊt H§BM b»ng ph¬ng ph¸p Hydrat hãa. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 49 s¹ch cña s¶n phÈm. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 50 s¹ch cña s¶n phÈm. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nång ®é H2SO4 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 51 s¹ch cña s¶n phÈm.
Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng hydrat hãa dùa trªn c¸c 51 ph¬ng ph¸p ph©n tÝch hãa lý. Tæng hîp chÊt H§BM b»ng ph¬ng ph¸p oxy hãa. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 55 s¹ch cña s¶n phÈm. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 56 s¹ch cña s¶n phÈm.
Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng H2 O2 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 57 s¹ch cña s¶n phÈm. Kh¶o s¸t cña hµm lîng níc thªm vµo ®Õn ho¹t tÝnh tÈy 57 s¹ch cña s¶n phÈm. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña tèc ®é sôc khÝ ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch 58 cña s¶n phÈm. Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng oxy hãa dùa trªn c¸c ph¬ng 59 ph¸p ph©n tÝch hãa lý.
Lùa chän s¶n phÈm. ChÕ t¹o hæn hîp chÊt tÈy röa. Kh¶o s¸t c¸c thµnh phÇn chÝnh trong hçn hîp chÊt tÈy röa tõ 62 dÇu th«ng hydrat hãa. Kh¶o s¸t mét sè thµnh phÇn phô gia.
Quy ho¹ch thùc nghiÖm. Nghiªn cøu quy tr×nh xö lý tÈy s¹ch tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶i polyeste. ¶nh hëng c¸c ®iÒu kiÖn tÈy s¹ch. C¬ chÕ tÈy s¹ch.
Thµnh phÇn vµ quy tr×nh chÕ t¹o chÊt tÈy röa. 73 TµI LIÖU THAM KH¶O. 78 -6- c¸c ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n - DT: DÇu th«ng. - CTR: ChÊt tÈy röa.
- DTBT: DÇu th«ng biÕn tÝnh. - SCBM: Søc c¨ng bÒ mÆt. - SEM: KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt. - GC-MS: S¾c ký khÝ kÕt hîp khèi phæ.
- IR: Phæ hång ngo¹i. - H§BM: Ho¹t ®éng bÒ mÆt. - NI: ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng ion. - HLB: ChØ sè c©n b»ng – tÝnh a dÇu – níc.
- CMC: Nång ®é Mixen tíi h¹n. - ABS: Alkyl Benzen Sunfonat. - LAS: Linear Alkyl Benzen Sulfonat. - PET: Poly Ethylene Terephtalate.
-7- Danh môc c¸c h×nh vÏ Trang H×nh 1. Sù h×nh thµnh mixen. Sù nhiÔm bÈn dÇu trªn bÒ mÆt sîi. Sù gét tÈy vÕt bÈn bÐo khái bÒ mÆt sîi.
Ph¬ng thøc Rolling Up. S¬ ®å thiÕt bÞ hydrat hãa dÇu th«ng vµ chiÕt t¸ch s¶n phÈm. S¬ ®å thiÕt bÞ ph¶n øng oxy hãa. S¬ ®å thiÕt bÞ x¸c ®Þnh tû träng.
ThiÕt bÞ ®o søc c¨ng bÒ mÆt. S¬ ®å thiÕt bÞ x¸c ®Þnh ®é nhít. H×nh chôp SEM mÉu v¶i polyeste s¹ch. H×nh chôp SEM mÉu v¶i polyeste bÞ nhiÔm bÈn dÇu.
¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña nång ®é axit H2 SO4 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. Phæ s¾c khÝ ®å GC-MS cña dÇu th«ng nguyªn liÖu.
Phæ s¾c khÝ ®å GC - MS cña dÇu th«ng Hydrat hãa. Phæ hång ngo¹i IR cña dÇu th«ng nguyªn liÖu. Phæ hång ngo¹i IR cña dÇu th«ng hydrat hãa. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña hµm lîng H 2O 2 tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña lîng níc thªm vµo tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña tèc ®é sôc kh«ng khÝ tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
Phæ GC - MS cña dÇu th«ng oxy hãa. Phæ IR cña dÇu th«ng oxy hãa. So s¸nh kh¶ n¨ng tÈy s¹ch cña c¸c mÈu dÇu th«ng. Kh¶o s¸t hµm lîng LAS vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
Kh¶o s¸t hµm lîng axit oleic. Kh¶o s¸t gi÷a hµm lîng glyxerin vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. Kh¶o s¸t gi÷a hµm lîng H 2O2 víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. Kh¶o s¸t ¶nh hëng gi÷a thêi gian ng©m mÉu víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
Kh¶o s¸t ¶nh hëng gi÷a nhiÖt ®é ng©m mÉu víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. S¬ ®å tÈy vÕt bÈn dÇu theo c¬ chÕ Rolling Up trªn v¶i polyeste. S¬ ®å quy tr×nh chÕ t¹o chÊt tÈy röa Hydrat hãa. 72 -8- Danh môc c¸c b¶ng Trang B¶ng 1.
§Æc tÝnh cña c¸c lo¹i sîi dÖt kh¸c nhau. Thµnh phÇn x¬ b«ng chÝn tÝnh theo % chÊt kh« tuyÖt ®èi. Mèi quan hÖ gi÷a kh¶ n¨ng ph©n t¸n trong níc vµ gi¸ trÞ HLB. TÝnh chÊt vËt lý cña c¸c cÊu tö chÝnh trong dÇu th«ng.
TÝnh chÊt vËt lý cña α -pinen vµ β -pinen. CÊu tróc v¶i polyeste. KÝch thíc ®éng häc cña mét sè ph©n tö hydrocacbon cã trong dÇu mì. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é trong ph¶n øng hydrat hãa dÇu th«ng.
¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng trong ph¶n øng hydrat hãa. ¶nh hëng cña nång ®é axit H2 SO4. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng vµo ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
¶nh hëng cña hµm lîng H 2O2 tíi ho¹t tÝnh cña DTBT. ¶nh hëng cña lîng níc thªm vµo tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña tèc ®é sôc kh«ng khÝ tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. §iÒu kiÖn tèi u ®Ó tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng.
Th«ng sè hãa lý vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch cña dÇu th«ng. Th«ng sè tèi u qu¸ tr×nh biÕn tÝnh dÇu th«ng hydrat hãa. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng LAS. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng axit oleic.
Kh¶o s¸t hµm lîng glyxerin. Kh¶o s¸t hµm lîng H 2O2 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. TÝnh chuÈn sè. TÝnh gi¸ trÞ t¬ng øng vµ chuÈn sè Fisher.
So s¸nh ®é tÈy röa cña mÉu thùc nghiÖm vµ mÉu qui ho¹ch. ¶nh hëng cña thêi gian ng©m mÉu ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ng©m mÉu ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch. Thµnh phÇn chÊt tÈy röa.
C¸c th«ng sè hãa lý cña chÊt tÈy röa. 72 -9- Më ®Çu Trong ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may, v¶i sîi lu«n bÞ nhiÓm bÈn do dÇu mì tõ c¸c hÖ thèng d©y chuyÒn c«ng nghÖ, m¸y mãc thiÕt bÞ… Lîng dÇu mì cã thÓ chiÕm 3 ÷ 4% khèi lîng v¶i sîi. Cho nªn, yªu cÇu tÊt yÕu ®Æt ra lµ ph¶i lo¹i dÇu, mì ra khái v¶i sîi tríc khi v¶i sîi ®îc ®em ®i nhuém, in hoa vµ hoµn thiÖn s¶n phÈm … Th«ng thêng, sö dông ph¬ng ph¸p tiÒn xö lý v¶i sîi b»ng c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt (H§BM). Theo thèng kª hµng n¨m, ViÖt Nam s¶n xuÊt ra h¬n 23 triÖu tÊn v¶i.
Lîng v¶i nµy cÇn ®Õn kho¶ng 5 triÖu tÊn chÊt H§BM ®Ó xö lý lµm s¹ch, chÊt H§BM nµy chñ yÕu ®Òu ph¶i nhËp ngo¹i nªn kh«ng chñ ®éng vÒ nguån nguyªn liÖu vµ tËn dông søc lao ®éng trong níc. Do ®ã, viÖc nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cho ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may ViÖt nam dùa trªn nguån nguyªn liÖu cã s½n trong níc lµ híng ®i hiÖu qu¶ vµ ®óng ®¾n. ë ViÖt Nam, c¸c nghiªn cøu chung vÒ chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã nhiÒu, nhng cha cã mét c«ng tr×nh nµo nghiªn cøu tæng hîp chÊt H§BM ®Ó xö lý lµm s¹ch v¶i sîi cho ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may. C¸c lo¹i xµ phßng th«ng thêng kh«ng cã hiÖu qu¶ ®Ó lµm s¹ch v¶i sîi cho ngµnh c«ng nghiÖp nµy.
ChÝnh v× nh÷ng vÊn ®Ò ®· ®Æt ra ë trªn, trong ®Ò tµi nµy chóng t«i ®· bíc ®Çu tiÕn hµnh nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã ho¹t tÝnh cao ®èi víi c¸c chÊt bÈn d¹ng dÇu mì, d¹ng bÐo, d¹ng t¹p chÊt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶i polyeste tõ nguån nguyªn liÖu dÇu th«ng phong phó t¹i ViÖt Nam ë quy m« phßng thÝ nghiÖm. Môc ®Ých cña ®Ò tµi: T×m ra c¬ chÕ b¸m dÝnh cña dÇu mì trªn v¶i polyeste ®Ó tõ ®ã tæng hîp ®îc chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®Æc chñng tÈy s¹ch ®îc chóng.