Đồ Án Nghiên cứu quá trình tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông sulfat hoá để xử lí dầu mỡ trên vải

Đề tài: Nghiên cứu quá trình tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông sulfat hoá để xử lí dầu mỡ trên vải sợi MỞ ĐẦU
Hơn 10 năm trở lại đây, công nghiệp dệt đã có sự tăng trưởng đáng kể và thực sự đã giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Các sản phẩm của ngành dệt không chỉ được tiêu thụ ở thị trường nội địa mà còn xuất khẩu sang những thị trường rất khó tính về các sản phẩm may mặc như Mỹ, Châu Âu. Vì vậy, cạnh tranh và thách thức đang là động lực thúc đẩy mỗi doanh nghiệp dệt may cần phải xác định được các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng nâng cao ưu thế sản phẩm. Trong đó, vấn đề xử lí vải sợi trước khi nhuộm, in hoa là vấn đề cấp thiết đối với ngành công nghiệp dệt nước ta.
Các loại sợi thiên nhiên và sợi hoá học đều chứa một lượng tạp chất nhất định và sau khi dệt sợi đó lại chứa thêm hồ, dầu mỡ từ máy dệt. Hàm lượng tạp chất và dầu mỡ dính trên vải sợi tuy nhỏ nhưng nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nhuộm, in hoa và sử dụng vải. Vì vậy, trước khi nhuộm và in hoa các loại vải đều được làm sạch hoá học hay thường gọi là chuẩn bị, tiền xử lý. Vải sợi sau xử lí không những dễ thấm nước, có độ trắng cao, mềm mại mà còn tăng khả năng hấp phụ thuốc nhuộm cao, làm cho nhuộm màu đều và bền đẹp hơn.
Trước đây, trong công nghiệp dệt việc xử lý vải sợi chủ yếu là dùng các phương pháp cơ học hoặc các loại hoá chất độc hại không thân thiện với môi trường. Nhưng ngày nay, với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các chất tẩy rửa tổng hợp liên tục được cải tiến theo hướng nâng cao hiệu quả và thân thiện với môi trường. Một trong những khuynh hướng được ứng dụng nhiều nhất là sử dụng các nguyên liệu từ dầu thực vật, biến tính chúng thành các sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao. Từ đó tổng hợp chất tẩy rửa có thành phần tối ưu, phù hợp với mục đích tẩy rửa nhất định.
Việc nghiên cứu chất hoạt động bề mặt thích hợp để tẩy sạch dầu mỡ bám trên vải sợi sau khi dệt là nhu cầu rất bức thiết, không chỉ của riêng các công ty dệt mà còn là nhu cầu chung của toàn ngành công nghiệp dệt may cũng như của toàn xã hội.
Đồ án này nghiên cứu quá trình tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông sulfat hoá để xử lí dầu mỡ trên vải sợi.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT. 6
A. VẢI SỢI VÀ NGUỒN NHIỄM BẨN VẢI SỢI 6
I. Giới thiệu chung về vải sợi 6
II. Cấu trúc và tính chất hoá lý vải sợi. 7
II.1 Cấu trúc vải sợi. 7
II.2 Tính chất hoá lý vải sợi. 7
III. Các nguồn nhiễm bẩn vải sợi. 10
III.1. Phân loại chất bẩn ở vải sợi theo nguồn gốc: 10
III.2. Phân loại chất bẩn theo quan điểm chất tẩy rửa: 10
III.3. Nguyên nhân gây bẩn dầu mỡ trên vải sợi khi dệt: 11
IV. Lựa chọn dầu thực vật thích hợp để tổng hợp chất hoạt động bề mặt. 11
B. NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT. 12
I. Nguyên liệu. 12
I.1 Dầu thông. 12
I.2 Tính chất không bền nhiệt của dầu thông. 15
I.3 Nguyên liệu dầu thông Uông Bí 16
II. Chất hoạt động bề mặt. 16
II.1. Các định nghĩa: 16
II.1.1. Những sức căng bề mặt /giao diện. 16
II.1.2. Điểm kraft - Điểm đục. 19
II.1.3. Chỉ số cân bằng - Tính ưa nước - Tính ưa dầu (HLB). 19
II.2 Đặc tính lý hóa của những tác nhân bề mặt. 20
II.3 Ảnh hưởng của những nhân tố khác nhau trên những đặc tính lý hoá của các chất hoạt động bề mặt. 22
III. Những lý thuyết tẩy rửa khác nhau. 25
III.1 Tẩy các vết bẩn có chất béo. 26
III.2 Các cơ chế khác của sự tẩy rửa. 30
IV. Phân loại chất hoạt động bề mặt. 31
V. Một số chất hoạt động bề mặt chính dùng trong tẩy rửa. 32
V.1 Các anioni: 33
V.2 Chất hoạt động bề mặt không mang ion(NI). 35
VI. Các phương pháp biến tính dầu thông. 36
VI.1 Sulfat hóa dầu thông. 36
VI.2 Oxy hóa dầu thông. 38
VI.3 Hydrat hoá dầu thông: 38

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 40
I. Tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông bằng phương pháp sulfat hoá. 40
I.1 Nguyên liệu: 40
I.2 Thiết bị, dụng cụ: 40
I.3 Điều chế: 40
II. Đánh giá khả năng tẩy rửa của chất hoạt động bề mặt đã điều chế: 41
II.1. Tạo mẫu thử: 41
II.2. Ngâm mẫu để xác định khả năng tẩy rửa: 41
II.3 Đo độ trắng của vải (đo tại: Viện kinh tế kỹ thuật dệt may) 42
III. Xác định một số thông số hoá lý của chất hoạt động bề mặt: 42
III.1. Xác định độ bay hơi: 42
III.1.1. Dụng cụ. 42
III.1.2. Cách tiến hành. 42
III.2. Xác định tỷ trọng: 43
III.2.1. Nguyên tắc xác định: 43
III.2.2. Dụng cụ: 43
III.2.3. Cách tiến hành: 43
III.3. Đo sức căng bề mặt của chất hoạt động bề mặt trong nước: 44
III.3.1. Nguyên tắc: 44
III.3.2 Đo SCBM theo phương pháp tách vòng: 45
III.3.3 Quan hệ giữa SCBM và nồng độ dung dịch : 47
III.4 Xác định hàm lượng lưu huỳnh: 47
III.4.1 Nguyên tắc xác định: 48
III.4.2 Dụng cụ: 48
III.4.3 Tiến hành thí nghiệm: 48
III.5 Xác định độ nhớt động học: 50
III.5.1 Nguyên tắc: 50
III.5.2 Dụng cụ đo: 50
III.5.3 Tiến hành đo: 51

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52
I. Nghiên cứu cấu trúc và bề mặt vải cotton. 52
I.1 Cấu trúc vải cotton. 52
I.2. Bề mặt vải cotton. 54
II. Cơ chế bám dính của dầu mỡ trên vải sợi. 54
III. Khảo sát nguyên liệu dầu thông ban đầu: 55
III.1. Thành phần dầu thông: 55
III.2. Các thông số hoá lý của dầu thông: 56
IV. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sulfat hoá dầu thông: 56
IV.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit H2SO4: 56
IV.2 Ảnh hưởng của lượng axit H2SO4 58
IV.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ: 59
IV.4. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng. 60
IV.5. So sánh khả năng tẩy rửa của dầu thông sulfat hóa và dầu thông chưa biến tính: 61
IV.6. Hàm lượng lưu huỳnh: 62
V. Xác định các nhóm xuất hiện trong quá trình sulfat bằng phổ IR. 63
VI. Đề xuất cơ chế tẩy rửa. 65
VII. Các thông số hoá lý của dầu thông sulfat hoá: 66
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68