ỨNG DỤNG RƠM VÀO CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOSITE
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.48 MB, 25 trang )
SÁNG TẠO KỸ THUẬT
DỰ ÁN
ỨNG DỤNG RƠM VÀO CHẾ TẠO VẬT
LIỆU COMPOSITE
Lĩnh Vực Dự Thi: Vật liệu, hóa chất, năng lượng
******
Tác giả:
0
MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU...........................................................................................................2
1. Lý do thực hiện dự án....................................................................................................2
2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................................2
3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................................2
PHẦN 2. NỘI DUNG.......................................................................................................3
CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU.................................................3
1.1. Vật liệu composite.......................................................................................................3
1.2. Thành phần của vật liệu composite.............................................................................4
1.3. Nhựa polypropylen......................................................................................................6
1.4. Rơm............................................................................................................................ 7
1.5. Chất tương hợp MAPP................................................................................................8
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM.....................................................................10
2.1. Thiết bị, nguyên liệu, hóa chất..................................................................................10
2.2. Kế hoạch nghiên cứu.................................................................................................10
CHƯƠNG 3: KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN................................................................12
3.1. Chuẩn bị nguyên liệu rơm và chế tạo vật liệu...........................................................12
3.2. Kết quả thực nghiệm và thảo luận.............................................................................14
3.3. So sánh vật liệu từ rơm/nhựa PP với một số vật liệu khác........................................18
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ................................................................20
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................21
1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Lý do thực hiện dự án
Ngày nay, vật liệu composite phát triển mạnh mẽ và đóng vai trò rất quan
trọng trong đời sống của con người vì thế các nhà khoa học đã và đang tập trung nghiên
cứu để có thể tạo ra loại vật liệu vừa bền vừa thân thiện môi trường. Thông
thường vật liệu composite được sản xuất từ sợi gia cường là thủy tinh và sợi cacbon.
Tuy sợi thủy tinh tạo ra sản phẩm tương đối bền nhưng giá thành cao và ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khỏe của nhân công, người tiêu dùng và mơi trường. Về phía sợi
cacbon thì giá thành quá cao không phù hợp để sản xuất các sản phẩm thông dụng. Hiện
nay, một số nghiên cứu tập trung sử dụng sợi tự nhiên sợi sơ dừa, sợi cây dừa nước, sợi
bông, sợ tre,… làm vật liệu gia cường có ưu điểm là rẻ, thân thiện mơi trường nhưng
nhược điểm là q trình tách sợi khó khăn, cơ tính khơng cao. Chính vì thế việc tìm ra
loại sợi vừa rẻ, thân thiện mơi trường vừa đáp ứng cơ tính của vật liệu composite là rất
cần thiết hiện nay.
Rơm rạ là nguồn phế thải trong nông nghiệp, bao gồm phần thân và cành lá của cây
lúa, sau khi đã tuốt hạt lúa. Rơm rạ chiếm khoảng một nửa sản lượng của cây ngũ cốc
như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Trong trường hợp ở nước ta, thì rơm chủ yếu phát sinh
từ cây lúa nước. Tác giả có ý tưởng kết hợp sợi tự nhiên (rơm) chế tạo vật liệu composite
tạo ra vật liệu polymer composite bền có thể phục vụ đời sống của người dân.
Ngồi ra, rơm có cơ tính khá cao, có giá thành rẻ, khối lượng riêng nhẹ. Từ những
ưu điểm đó cho thấy rơm có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống.
Nắm bắt được những tiềm năng, lợi thế của sợi rơm chính vì vậy mà tác giả đã chọn đề
tài này: “Ứng dụng rơm vào chế tạo vật liệu composite”
2. Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu khả năng ứng dụng rơm trong sản xuất vật
liệu composite. Qua đó, đề ra quy trình sản xuất composite quy mô công nghiệp. Hơn thế
nữa, thông qua đề tài này, rơm được chứng minh là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, thích hợp
và cạnh tranh với nguyên liệu sản xuất composite truyền thống, nâng cao giá trị của rơm.
3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp luân phiên từng biến để tìm ra thơng số tối ưu nhất, sau đó tiến hành
tạo sản phẩm với thơng số tối ưu đó. Các biến số trong nghiên cứu này là tỉ lệ rơm, kích
thước sợi rơm, nhiệt độ trộn, thời gian trộn, tốc độ trộn, nhiệt độ ép, thời gian ép, áp suất
ép nóng. Trong từng biến số sẽ chọn ra những thơng số để khảo sát. Những yếu tố
khác cũng được chọn dựa trên các tài liệu liên quan hoặc các bài báo khoa học thuộc các
nghiên cứu có liên quan. Trước hết ta giả sử thông số tối ưu của các biến khác, để tìm ra
thơng số tối ưu của biến thứ nhất. Sau đó ta cố định biến số đầu tiên, để tìm ra các thơng
số tối ưu thứ hai. Và cứ tiếp tục như thế cho đến thông số cuối cùng.
2
PHẦN 2. NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU
1.1. Vật liệu composite.
1.1.1. Định nghĩa.
Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu có bản
chất khác nhau nhằm tạo ra loại vật liệu mới có đặc tính cơ lý (hay hóa) vượt trội hơn đặc
tính cơ lý (hay hóa) của từng vật liệu thành phần.
Có thể nói vật liệu composite gồm một hoặc nhiều pha gián đoạn (gọi là vật liệu
cốt hay gia cường) phân bố trong một pha liên tục (gọi là vật liệu nền hay vật liệu kết
dính).
Vật liệu cốt có thể giúp cho vật liệu nền tăng độ cứng, độ bên, khả năng chịu va
đập và chịu mòn; cải thiện tính dẫn nhiệt, chịu nhiệt, khả năng chống mài mịn. Ngồi ra,
có những vật liệu cốt có tác dụng giúp cho q trình gia cơng dễ dàng hơn, làm cho vật
liệu composite nhẹ hơn và để hạ giá thành sản phẩm composite...
Vật liệu nền hay vật liệu kết dính có nhiệm vụ liên kết các vật liệu gia cường lại
với nhau và là môi trư
