Đồ Án Nghiên cứu ứng dụng của dung môi sinh học để tẩy sơn và mực in

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 4
1.1GIỚI THIỆU CHUNG . 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ DUNG MÔI HỮU CƠ . 5
1.2.1. Khái niệm . 5
1.2.2. Phân loại dung môi . 5
1.2.3. Tính chất vật lý của dung môi hữu cơ 7
1.2.4. Tính chất hoá học của dung môi 11
1.2.5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dung môi hữu cơ . 11
1.3. Một số dung môi có nguồn gốc từ dầu mỏ thường sử dụng 13
1.4. DUNG MÔI SINH HỌC . 16
1.4.1 Khái niệm 16
1.4.2. Ưu nhược điểm của dung môi sinh học. . 16
1.4.3. Những ứng dụng và triển vọng của dung môi sinh học . 17
1.4.4. Mục đích thay thế các dung môi hữu cơ có nguồn gốc dầu mỏ . 18
1.5. TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ DẦU THỰC VẬT . 19
1.5.1. Nghiên cứu tổng hợp etyl este 19
1.5.2 Nghiên cứu tổng hợp etyl lactat 29
1.5.3. PHA TRỘN DUNG MÔI SINH HỌC 32
1.6. GIỚI THIỆU VỀ BAO BÌ 33
1.6.1. Vật liệu làm bao bì 33
1.6.2. Các loại nhựa chính làm bao bì 34
1.7. GIỚI THIỆU VỀ MỰC IN 35
1.7.1. Khái niệm . 35
1.7.2. Cấu tạo, phân loại . 35
1.7.3. Công thức mực điển hình 36
1.7.4. Các thông số kỹ thuật của mực 37
1.7.3. Cơ chế bám dính của mực in lên bao bì . 37
CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM 38
2.1. TỔNG HỢP ETYL ESTE 38
2.1.1. Chuẩn bị dầu nguyên liệu 38
2.1.2.Chuẩn bị alcol 39
2.1.3. Chuẩn bị xúc tác 39
2.1.4. Cách tiến hành tổng hợp etyl este . 40
2.2. TỔNG HỢP ETYL LACTAT . 41
2.3. PHA CHẾ DUNG MÔI . 42
2.3.1. Nguyên tắc pha chế 42
2.3.2. Phương pháp tiến hành . 42
2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG 43
2.4.1. Tỷ trọng . 43
2.4.2. Độ nhớt động học . 43
2.4.3. Điểm chớp cháy cốc kín . 44
2.4.4. Độ bay hơi 45
2.4.5. Đánh giá khả năng phân hủy sinh học của sản phẩm . 45
2.4.6. Đánh giá độc tính sinh học của sản phẩm . 45
2.4.7. Đánh giá tính ăn mòn . 46
2.4.8. Đánh giá điểm vẩn đục 46
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. TỔNG HỢP ETYL ESTE 47
3.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ETYL
LACTAT 48
3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol etanol/axit lactic . 48
3.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác tới hiệu suất phản ứng . 49
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng este hóa tạo etyl lactat 50
3.2.4. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất phản ứng este hóa tạo etyl lactat.
51
3.2.5. Đánh giá chất lượng của etyl lactat đã tổng hợp. 52
3.3. PHA CHẾ VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TẨY SẠCH CỦA DUNG MÔI
SINH HỌC . . 54
3.3.1. Khảo sát để xác định tỷ lệ các thành phần pha trộn để được dung môi thích
hợp . 54
3.3.2. Các chỉ tiêu của dung môi sinh học . 64
KẾT LUẬN . 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 66

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG.
Trái đất của chúng ta vốn là một hành tinh xanh nhưng với sự phát triển của con
người chúng ta đã gây lên nhiều tác hại đến môi trường và hệ sinh thái. Do đó để ngăn
chặn những ảnh hưởng xấu đến môi trường và hướng đến sự phát triển ổn định và lâu
dài hơn đòi hỏi con người chúng ta phải không ngừng tìm tòi phát triển những công
nghệ mới thân htiện với môi trường hơn, giúp giữ gìn mẹ trái đất luôn xanh tươi.
Một trong những thành tựu được đánh giá có giá trị thực tiễn khoa học cao
trong lĩnh vực hoá học của các nhà khoa học trong những năm gần đây là nghiên cứu
tổng hợp được dung môi sinh học và đã thành công trong việc ứng dụng nó trong quy
mô công nghiệp.
Dung môi sinh học có ưu điểm là những loại dung môi ít gây hại đến sức khỏe
và môi trường hơn những loại dung môi khác. Dung môi sinh học không có tính dễ
cháy, không độc với bất kỳ dạng sống nào, không có tính chất gây ung thư, không có
khả năng tạo sương, hay gây hủy hoại tầng ozone hoặc là nguồn dinh dưỡng cho nước
tự nhiên. Dung môi sinh học là loại có thể được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu có
thể tái tạo lại được. Bên cạnh việc tránh các yếu tố tiêu cực, dung môi sinh học cần
phải có các tính chất vật (hóa) lý hợp lý để vận hành tốt trong các ứng dụng có chủ
đích.
Ngày nay, người ta đặc biệt chú ý tới những nguy hiểm liên quan tới việc sử
dụng dung môi( dầu khoáng) và có khuynh hướng thay thế những loại dung môi mang
nhiều nguy cơ (dầu khoáng), được sử dụng trong thời gian dài vì những lý do lịch sử,
bằng những dung môi ít nguy hại hơn. Ví dụ, benzen, một dung môi có nhiều công
dụng nhưng là chất gây ung thư được thay thế bằng những dung môi ít độc hơn (như
toluen, xylen).
Dung môi hữu cơ có tác dụng khác nhau tới con người, cây cối. Ảnh hưởng của
nó phụ thuộc vào lượng dung môi và thời gian tiếp xúc. Trong thời gian tiếp xúc ngắn,
một lượng lớn dung môi có thể ảnh hưởng ngay lập tức. Tuy nhiên, nếu hấp thụ một
lượng nhỏ dung môi nhưng trong thời gian dài có thể gây ra ảnh hưởng mãn tính. Ảnh
hưởng mãn tính nguy hiểm hơn vì khi phát hiện ra thường là quá muộn.
Những dung môi hữu cơ có khả năng hấp thụ dễ dàng qua da và đi vào cơ thể
bao gồm: anilin, benzen, butyl glycol, nitro toluene, etyl glycol axetat, etyl benzen,
isopropyl glycol, cacbon disunfit, methanol, metyl glycol, nitro benzen, isopropyl
benzen, dioxin, tetracloro metan, 1,1,2,2-tetracloro etan, dimetyl fomandehit.
Nguy cơ khác của dung môi hữu cơ là khả năng cháy nổ khi hơi dung môi tạo
ra dạng cháy nổ hoặc tạo hỗn hợp gây nổ với không khí. Hầu hết các dung môi hữu cơ
đều là chất bắt cháy hoặc dễ bắt cháy vì chúng rất dễ bay hơi. Hỗn hợp của hơi dung
môi và không khí có thể gây nổ. Hơi dung môi hữu cơ nặng hơn không khí, chúng sẽ
lắng xuống phía dưới và có thể di chuyển một khoảng cách lớn mà không bị pha loãng
ra, vì thế khống chế nguy cơ gây cháy nổ khi sử dụng dung môi là rất khó kiểm soát.
Dung môi có nhiệt độ tự cháy nổ thường trên 2000C. Khi đó, sự cháy nổ tự diễn ra
trong không khí không cần cung cấp thêm nhiệt. Một số dung môi khí cháy tạo ra các
chất cực độc như phosgene và dioxin. Vì vậy, phải thận trọng khi dùng dung môi ở
nhiệt độ cao.
Trên thế giới, khoảng 20% các chất hữu cơ dễ bay hơi thải vào khí quyển có
nguồn gốc từ dung môi. Các hợp chất hữu cơ này có thể gây hại trực tiếp hoặc gián
tiếp đến sức khỏe của con người và môi trường. Một vài các hợp chất thơm, olefin
gây cay mắt. Các andehit phá hủy niêm mạc, các hợp chất thơm như benzen, hợp chất
thơm đa vòng có thể gây ung thư còn nhiều dung môi có khả năng gây ngất nếu hít
phải một lượng nhiều.
Với môi trường các chất hữu cơ dễ bay hơi kết hợp với các oxyt nitơ là nguyên
nhân làm thủng tầng ozon gây hại cho sức khỏe con người, gây hiệu ứng nhà kính.
Với những nhược điểm trên thì việc thay thế dung môi hữu cơ bằng dung môi
sinh học là rất cần thiết.
Thị trường dung môi thế giới hiện nay đang có xu hướng phát triển rất mạnh.
Riêng ở châu âu, mỗi năm người ta sử dụng đến hơn 4 triệu tấn. Ở Việt Nam, mức tiêu
thụ dung môi tương đối cao và đang phải nhập ngoại hoàn toàn. Hiện nay, các chuyên
gia trong lĩnh vực này chưa dự đoán được các xu hướng ưu tiên phát triển của thị
trường dung môi, nhưng những sự thay đổi có ý nghĩa đang được mong đợi là phát
triển dung môi sinh học và điều này sẽ mở ra triển vọng ứng dụng các sản phẩm có
nguồn gốc nông nghiệp trong lĩnh vực này.
Việc thay thế dung môi công nghiệp có nguồn gốc hóa thạch bằng các dung
môi có nguồn gốc thực vật (dung môi sinh học) xuất phát từ nhiều lý do, trong đó
những lý do chính là nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt, giá dầu thô liên
tục tăng, hơn nữa dung môi sinh học không gây ô nhiễm môi trường và tổn hại đến sức
khỏe con người.
1.2. TỔNG QUAN VỀ DUNG MÔI HỮU CƠ.
1.2.1. Khái niệm [3]
Dung môi là chất lỏng có khả năng hòa tan chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí để
tạo thành hỗn hợp phân tán đồng nhất ở mức phân tử hay ion gọi là dung dịch. Dung