Quy trình làm sản phẩm từ cao su Latex | Môn Cơ sở khoa học và công nghệ vật liệu - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58605085 lOMoAR cPSD| 58605085 THÀNH VIÊN NHÓM Tên MSSV Nhiệm vụ Tỷ lệ hoàn thành Nguyễn Quang Bình 2413000 7 Làm powerpoint 100% Đỗ Nguyễn Quốc Duy 2413001 3 Làm powerpoint 100% Huỳnh Ngọc Mỹ Duyên 2413001 6 Làm báo cáo 100% Tiền Trí Đạt 2413001 9 Soạn nội dung phần 100% 1,2,3 Huỳnh Ngô Trường Giang 2413002 4 Thuyết trình 100% Hoàng Trần Mỹ Hạnh 2413002 7 Làm powerpoint 100% Trần Văn Hoàn 2413003 1 Soạn nội dung phần 100% 1,2,3 Nguyễn Thái Hiển 2413003 0 Làm báo cáo 100% Nguyễn Thị Yến Nhi 2413006 2 Soạn nội dung phần 100% 1,2,3 Nguyễn Thị Ngọc Như
2413006 4 Tính toán, soạn phần 4,5 100% Phạm Thanh Tùng 2413008 7 Thuyết trình 100% Phan Cẩm Tú
2413008 8 Tính toán, soạn phần 4,5 100% Trần Ngọc Như Ý
2413009 3 Tính toán, soạn phần 4,5 100% lOMoAR cPSD| 58605085 LỜI MỞ ĐẦU
Thiên nhiên ban tặng cho con người một sự đa dạng phong phú về thực vật, từ
các loại cây lương thực như lúa mì, đậu phộng, khoai lang, bắp đến những cây công
nghiệp có giá trị kinh tế cao như cà phê, điều, và cây cao su không thể thiếu. Cây cao
su đóng góp quan trọng vào GDP của ngành nông nghiệp của Việt Nam. Một trong
những sản phẩm từ cao su ảnh hưởng rất nhiều trong quá trình di chuyển đi lại của
con người đó là phát minh lốp xe đạp , giúp người điều khiển và người ngồi có cảm
giác thoải mái hơn , di chuyển dễ dàng hơn trên bề mặt đường . Ở giai đoạn trước năm
1839, cây cao su có nguồn gốc từ rừng mưa nhiệt đới Amazon và lần đầu tiên được sử
dụng bởi thổ dân Mainas. Sau đó mủ cao su tự nhiên được người da đỏ Brazil thu thập
và sấy khô trên lửa củi , tạo ra các đồ tác từ rất lâu trước khi người Bồ Đào Nha đến
năm 1500. Cao su khi đó là nền tảng của nền kinh tế ở miền bắc Brazil và phát triển
sau nửa thế kỷ 19 dưới dạng độc quyền của người Amazon . Ở Châu Á , các nghiên
cứu đã tạo ra các kỹ thuật nông nghiệp hiệu quả và các dòng cô tính cây cao su có năng
suất cao , hiện nay Thái Lan và Indonesia là những nhà sản xuất lớn nhất thế giới về
ngành cao su . Nhận thức được tầm quan trọng của cây cao su đối với ngành kinh tế
thì Việt Nam đã có nhiều chính sách mở rộng diện tích cao su và hiện nay cây cao su
được trồng nhiều nhất ở Đông Nam Bộ .
Đến với ngành Công nghệ vật liệu tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Tp Hồ
Chí Minh , chúng em rất vinh dự khi được giảng viên nhập môn công nghệ vật liệu –
Thầy TS. Nguyễn Chí Thanh giới thiệu và thực hành làm sản phẩm từ cao su latex tại
phòng thí nghiệm . Cao su latex trong phần thí nghiệm này được sử dụng là cao su latex
thiên thiên (NRL) được lấy từ mủ cây cao su Hevea Brasiliensis bằng phương pháp cạo
vỏ. Bài báo cáo sau đây sẽ đưa ra nguồn gốc, quy trình , cách thực hành , tạo sản phẩm
để người đọc có thể hiểu rõ hơn sản phẩm làm từ cao su latex . lOMoAR cPSD| 58605085 MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2 1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CAO SU 4 1.1
Nguồn gốc của cây cao su 4 1.2
Quy trình khai thác cây cao su 4 1.3
Hệ thống hóa thuật ngữ 5
2. CAO SU VÀ CAO SU LATEX THIÊN NHIÊN5 2.1 Cao su thiên nhiên 5 2.2 Cao su latex thiên nhiên 6
2.2.1 Thành phần chính của cao su latex 7
2.2.2 Các đặc tính của cao su latex 7 2.3
Ứng dụng trong cuộc sống 8 2.4
Phân biệt cao su và cao su latex 9
3. HÓA CHẤT SỬ DỤNG VÀ THÔNG SỐ CẦN NẮM TRƯỚC KHI BẮT ĐẦU THÍ NGHIỆM 9 3.1
Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 9 3.2 Giới thiệu về TSC , DRC 10 3.2.1 DRC là gì 10 3.2.2 TSC là gì 10 3.3
Tính toán một số dung dịch cần thí nghiệm 10
3.3.1 100ml dung dịch axit axetic nồng độ 2% 10
3.3.2 50ml dung dịch CaCl2 nồng độ 20% 10 3.4
Những lưu ý khi làm thí nghiệm 11
4. THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 11 4.1
Thí nghiệm đo tổng hàm lượng chất rắn (TSC) 11 4.2
Thí nghiệm đo hàm lượng cao su khô (DRC) 13 4.3 Phương pháp nhúng 15 5. TỔNG KẾT
18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 DANH MỤC HÌNH ẢNH 21
1.GIỚI THIỆU VỀ CÂY CAO SU
1.1 Nguồn gốc của cây cao su
Ở giai đoạn trước năm 1839, cây cao su có nguồn gốc từ rừng mưa nhiệt đới
Amazon và lần đầu tiên được sử dụng bởi thổ dân Mainas [2] . Cây cao su được trồng lOMoAR cPSD| 58605085
phổ biến hiện nay là giống Hevea brasiliensis thuộc họ Đại kích ( Euphorbiaceae ) có
nguồn gốc từ rừng Amazon , được Christophe Colomb1 người đầu tiên biết đến cao
su. François Fresneau2 là người Châu Âu đầu tiên mô tả cây cao su có năng suất cao
nhất Hevea Brasiliensis [1][3].
Ở Việt Nam , cây cao su lần đầu tiên được du nhập vào Đông Dương là do ông
J.B. Louis Pierre3 đem trồng tại thảo cầm viên Sài Gòn năm 1877 , hiện nay cây đã chết [3].
1.2 Quy trình khai thác cây cao su
Công việc thu hoạch mủ cao su là rạch cạo một đường trên vỏ thân cây nhằm
cắt đứt các mạ latex để cho latex cao su tiết và chảy ra [3] .
Phương pháp cạo mủ : cạo xiên từ trái sang phải thì sẽ cắt được nhiều mạch
latex hơn , do đó năng suất sẽ tăng lên [3] .
Từ đường cạo mủ đầu tiên , cạo theo đường xoắn ốc từ trái qua phải cách mặt
đất khoảng 1 mét đến 1,2 mét với độ dốc 30 độ [3] . Dùng một cái máng nhỏ bằng sắt
mạ đặt dưới cuối đường rạch cạo để dẫn mủ cao su (latex) chảy vào chén hứng .
Chén hứng được dùng bằng đất tráng men ( tức là loại chén bền , dễ lau chùi ) . Để
giữ cố định chén ở một độ cao nhất định thì cần một giá sắt (thép dẻo) và một vòng
sắt cột vào thân cây giữ cái giá nâng chén , tham khảo qua hình minh họa 1.2.1 .
1 Người tìm ra Châu Mỹ đầu tiên , thực hiện được 4 chuyến thám hiểm Châu Mỹ từ năm 1492 đến 1504.
2 Nhà bác học Pháp với ý tưởng vải chống thấm , sau này phát triển thành áo mưa. Nhà bác học Charles Marie
de la Condamine trình bày trước Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia ở Paris 1 mô tả có cơ sở về cao su, cách sản
xuất cao su và các đề xuất về cách sử dụng cao su với thông tin từ François Fresneau.
3 Ông là nhà thực vật học người Pháp , cũng là người thành lập ra Thảo Cầm Viên Sài Gòn 1864-1865 . lOMoAR cPSD| 58605085
1.3 Hệ thống hóa thuật ngữ
Cao su tự nhiên / cao su thiên nhiên (Natural Rubber-NR): dùng để chỉ cao su
khô4 [1]. Thuật ngữ cao su thiên nhiên hoặc cao su từ tiếng Ấn Độ5 (caa = nước mắt ,
ochu = cây ; cahuchu :cây khóc) dùng để chỉ sản phẩm đông tụ hoặc kết tủa thu được
từ mủ của cây cao su (hevea brasiliensis) [4] ví dụ như dạng tấm, khối, hoặc crepe [3].
Mủ cao su thiên nhiên / cao su latex tự nhiên (Natural Rubber Latex-NRL) là
dạng dung dịch cao su lỏng được ổn định phù hợp , thường là cô đặc [1].
Tuy nhiên do cao su khô chiếm ưu thế trên thị trường nên thuật ngữ cao su
thiên nhiên (NR) thường bao gồm cả hai loại nguyên liệu thô [1].
2.CAO SU VÀ CAO SU LATEX THIÊN NHIÊN
2.1 Cao su thiên nhiên
Cao su thiên nhiên là loại vật liệu được sản xuất từ mủ cây cao su , thu được
sau quá trình xử lý mủ cao su (latex) .
4 Cao su khô là dạng cao su tự nhiên đã trải qua quá trình đông tụ, tách nước, và sấy khô, loại bỏ phần lớn hàm
lượng nước có trong mủ cao su (latex).
5 Ở một số tài liệu tham khảo khác thì âm từ xuất phát từ dân tộc Mainas gọi là caa-o-chu , nguyên nhân là do
sau khi tìm ra đất mới châu Mỹ, lúc bấy giờ người ta tưởng là đất Ấn Độ và dân địa phương là dân Ấn Độ. lOMoAR cPSD| 58605085
Vào năm 1875, nhà hóa học Pháp Bouchardat chứng minh cao su thiên nhiên
là hỗn hợp polymer isoprene (C5 H8 )n , những polymer này có mạch carbon rất dài với
những nhánh ngang tác dụng như cái móc [3]. Các mạch đó xoắn lẫn nhau , móc vào
bằng những nhánh ngang mà không đứt khi kéo dãn , mạch carbon có xu hướng trở
về dạng cũ , do đó sinh ra tính đàn hồi [3].
Cao su thiên nhiên bao gồm các đơn vị C5H8 (isoprene) , mỗi đơn vị chứa một
liên kết đôi ở cấu hình cis ( hình 2.1.1) [4] . Tuy nhiên polyisoprene của Hevea
brasiliensis chứa thêm hai đơn vị
trans – isoprene ở vùng đầu cuối [5] .
2.1.1. Cấu hình cis và trans của Polyisoprene
2.2 Cao su latex thiên nhiên
Latex hay cao su latex là dạng mủ tươi , chưa qua xử lý , được thu hoạch trực
tiếp từ cây cao su , có dạng chất lỏng màu trắng đục . Cao su latex có thành phần và
tính chất khác biệt nhau tùy theo loại . Theo nguyên tắc , ta có thể nói đó là một
trạng thái nhũ tương6 của các hạt tử cao su trong môi trường phân tán lỏng. Ở Việt
Nam, latex còn được gọi là mủ cao su nước.
Tùy theo trường hợp, latex cao su có chứa :
6 Nhũ tương là một hệ phân tán cao của hai chất lỏng mà thông thường không hòa tan được vào nhau .
Hiểu một cách đơn giản thì một chất lỏng được phân tán thành những giọt nhỏ li ti trong một chất lỏng
khác. Ví dụ như sữa , bơ ,… 7 Tài tiệu tham khảo https://vanangroup.com.vn/tin-tuc/latex-la-gi/ lOMoAR cPSD| 58605085 -
Ở dạng dung dịch : nước , các muối khoáng , các acid hữu cơ , các muối
hữu cơ , glucid , hợp chất phenolic , alcaoid ở trạng thái tự do hay trạng thái dung dịch muối [3] ; -
Ở dạng dịch dung dịch giả : các protein , phytosterol ,chất màu , tannin , enzyme [3] ; -
Ở dạng nhũ tương :các amidon, lipid, tinh dầu, nhựa, sáp, polyterpenic [3].
2.2.1 Thành phần chính của cao su latex7 Pha phân tán
Hạt cao su (polyisoprene) : được tổng hợp bởi cây cao su thông qua quá trình
sinh học , được điều khiển bởi hệ thống enzyme có trong cây . Đây cũng là thành
phần chính của cao su latex , quyết định tính đàn hồi và độ bền của cao su .
Đặc tính cấu trúc : 100% đồng phân dạng cis ( vị trí nhóm metyl trên chuỗi
polymer cùng hướng ), khối lượng phân tử lớn và đồng nhất , mức độ kết bó chặt chẽ .
Hàm lượng các hạt tử cao su : dao động từ 25%-45% và có thể tùy thay đổi tùy
theo đặc tính sinh lý của cây cao su .
Môi trường phân tán
Môi trường phân tán ở dạng serum lỏng mà trong đó có chứa các hạt cao su
phân tán và có thành phần phức tạp gồm :
Nước : chiếm 52% - 70% và là thành phần chính của môi trường phân tán ,
giúp hòa tan và phân tác các thành phần khác .
Protein : 2% -3% , có nhiệm vụ giúp ổn định hệ thống phân tán và ảnh hưởng
đến tính chất cơ học của latex .
Acid béo và dẫn xuất : Chiếm 1% - 2% , hợp chất này ảnh hưởng tới tính chất hóa học của latex .
Glucid và Heterosid : Chiếm khoảng 1% , các loại đường và hợp chất hữu cơ cũng
sẽ ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng và sự ổn định của serum .
Khoáng chất : Khoảng 0,3% - 0,7% , tuy nhiên chiếm lượng nhỏ nhưng cũng có
thể ảnh hưởng đến tính chất của serum . lOMoAR cPSD| 58605085
2.2.2 Các đặc tính của cao su latex
Tính dẻo và đàn hồi tốt : Trước khi lưu hóa7 cao su là một chất có tính dẻo
chiếm ưu thế hơn đàn hồi , nhưng sau khi lưu hóa thì cao su có tính đàn hồi chiếm
ưu thế hơn ( tuy nhiên tính dẻo không phải mất hoàn toàn).
Đồ bền cao : các sản phẩm được làm từ cao su có khả năng chịu được ma sát
và mài mòn tốt , đảm bảo tuổi thọ cho sản phẩm .
Khả năng cách điện tốt , an toàn với con người khi trong cao su không chứa các chất độc hại .
Tính kháng khuẩn , chống thấm và thân thiện với môi trường .
Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm vượt trội , thế nhưng cao su vẫn còn một
số hạn chế nhất định .
Giá thành cao : trong quá trình thu hoạch , xử lý và sản xuất trải qua nhiều
công đoạn phức tạp khiến cho sản phẩm làm từ cao su thiên nhiên sẽ cao hơn so với các sản phẩm khác .
Dễ bị oxi hóa : Đồng, mangan và sắt là những chất oxi hóa nổi tiếng của cao su
thiên nhiên , trong đó đồng là chất hoạt động mạnh nhất [6]. Đồng trong mủ tươi có
thể tạo phức với protein và axit amin , và nó sẽ không gây ra bất kỳ tác động nào đến
quá trình lão hóa của cao su [6]. Tuy nhiên khi protein và axit amin – đồng bị tấn công
bởi các hoạt động của vi khuẩn , đồng tự do sẽ được giải phóng [6]. Điều này có thể
giải thích cho việc cao su tự đông tụ dễ bị oxi hóa bởi nhiệt8 hơn so với cao su đông
tụ với axit thông thường [6] .
Đối với cao su latex có khả năng bị dị ứng khi tiếp xúc với mủ cao su : do
protein có trong cao su latex gây ra ngứa , mẩn đỏ,… .
2.3 Ứng dụng trong cuộc sống
Sản xuất chăn ga gối đệm : các đệm làm từ cao su luôn được con người ưu
chuộng vì đặc điểm êm ái , thân thiện mà nó mang lại.
7 Cao su lưu hóa tức là cao su đã hóa hợp với lưu huỳnh .Cho lưu huỳnh vào cao su sống, gia nhiệt, làm cho cao
su từ trạng thái dẻo (sau khi nhồi cán) trở thành trạng thái bền hơn , có tính đàn hồi cao hơn . Được Charles
Goodyear (Mỹ) phát minh vào năm 1839 .
8 Nhiệt ở đây không ám chỉ tác động bởi nhiệt độ cao , ngoài ra có thể là nhiệt do tiếp xúc với ánh nắng trực tiếp . lOMoAR cPSD| 58605085
Ứng dụng trong ngành sản xuất lốp xe : với khả năng chịu mài mòn , độ bền
cao , khả năng giảm thiểu rung lắc , va đập khiến cho ngành công nghiệp này chiếm
70% lượng cao su thiên nhiên trên toàn thế giới .
Trong lĩnh vực y tế thì có găng tay cao su , đây là một sản phẩm không thể nào
thiếu ở các bệnh viện lớn nhỏ . Đảm bảo vệ sinh có thể coi là một biện pháp phòng
ngừa nhiễm khuẩn hiệu quả .
Sản xuất bao cao su : cao su latex là nguyên liệu không thể thiếu trong quá
trình sản xuất bao cao su .
Ngành xây dựng : vật giảm chấn , lót sàn , ống cao su bơm cát ,…
Ngành sản xuất đồ gia dụng : bóng bay , thảm lót , đồ chơi trẻ em , …
2.4 Phân biệt cao su và cao su latex Đặc điểm Cao su latex thiên nhiên Cao su thiên nhiên Dạng Chất lỏng Chất rắn Quá trình sản xuất
Thu hoạch trực tiếp từ cây
Qua nhiều công đoạn xử lý phức tạp
3. HÓA CHẤT SỬ DỤNG VÀ THÔNG SỐ CẦN NẮM TRƯỚC KHI
BẮT ĐẦU THÍ NGHIỆM 3.1 Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ gồm : - Đĩa petri
- Cốc đốt thủy tinh 250ml , 80ml, - Đũa thủy tinh - Ống nghiệm thủy tinh
- Quả bóp cao su gắn kèm pipet pasteur thủy tinh - Ống đong 50ml - Bình tia nhựa - Thìa xúc hóa chất - Găng tay cao su y tế - Kéo
Hóa chất sử dụng : - Nước cất - Cao su latex
- CaCl2 khan có nồng độ tinh khiết 96% , MSDS của CaCl2 lOMoAR cPSD| 58605085
- Dung dịch axit axetic (giấm ăn) nồng độ 99,5%Các thiết bị được dùng trong thí nghiệm : - Cân kỹ thuật - Tủ sấy
3.2 Giới thiệu về TSC , DRC 3.2.1 DRC là gì
DRC là tên viết tắt của Dry Rubber Content : Hàm lượng cao su khô . Cho biết
hàm lượng cao su tinh khiết có trong lượng mủ cao su. DRC được xác định qua quy
trình đánh đông mủ bằng axit để loại bỏ tạp chất và nước , sau đó đem sấy khô đến
khối lượng không đổi , ta tính được DRC qua công thức : DRC (%) = ( m1 /m0 )*100%
Với m0 là khối lượng ban đầu của latex ( mủ cao su ) m1 là khối lượng sau khi sấy khô 3.2.2 TSC là gì
TSC là tên viết tắt của Total Solid Content : Tổng hàm lượng chất rắn . Có nghĩa
là TSC cho biết phần trăm khối lượng chất rắn có trong mủ bao gồm cả phần cao su và
chất rắn khác không phải cao su . Để tính được TSC ta chỉ cần cân khối lượng trước và
sau khi sấy bằng công thức : TSC (%) = ( m1/m0 )*100%
Với m0 và m1 lần lượt là khối lượng của mủ cao su (latex) trước và sau khi sấy.
3.3 Tính toán một số dung dịch cần thí nghiệm 3.3.1 100ml
Dung dịch axit axetic nồng độ 2%
Dung dịch axit axetic ban đầu với nồng độ tinh khiết 99,5% , ta dễ dàng tính
được thông qua công thức : C1*V1 = C2*V2
Vậy ta cần thêm V1=(V2*C2)/C1= (100*2)/99,5= 2 (ml) dung dịch axit axetic
99,5% và 100(ml) – 2(ml) = 98 (ml) nước cất . Thì ta sẽ thu được 100ml dung dịch axit axetic nồng độ 2% . lOMoAR cPSD| 58605085
3.3.2 50ml dung dịch CaCl2 nồng độ 20%
Thông qua MSDS9 của CaCl2 khan , cần thận trọng khi lấy hóa chất này ra để cân khối lượng .
Dựa vào số liệu trên hộp đựng CaCl2 ta có nồng độ tinh khiết
96% , khối lượng riêng D= 2,15 g/cm3 . Ta tính được bởi công thức : C1*V1 = C2*V2
Vậy cần pha thêm V1=(V2*C2)/C1 =(50*20)/96= 10,4(ml) dung dịch CaCl2 96% và
50(ml) -10,4(ml) = 39,6 (ml) nước cất .
Khối lượng cần dùng để pha là m=D*V= 2,15*10,4=22,36g .
Như vậy để thu được 50ml dung dịch CaCl2 nồng độ 20% cần dùng 22,36 gam
CaCl2 khan (96%) và 39,6ml nước cất .
3.4 Những lưu ý khi làm thí nghiệm
Trước khi làm thí nghiệm sinh viên cần lưu ý về các thiết bị hỗ trợ xử lý xung
quanh phòng thí nghiệm khi không may lỡ dính hóa chất vào người . Các điều kiện về
trang phục , tóc tai gọn gàng và khi làm thí nghiệm cần đeo găng tay , bịch khẩu trang (nếu có thể).
Nắm rõ các quy định trong phòng thí nghiệm.
Khi thí nghiệm xong các hóa chất cần được xử lý đúng cách , ví dụ các sản
phẩm hóa chất nguy hiểm không nên đổ trực tiếp xuống cống , thay vào đó sẽ được
đổ vào can đựng hóa chất để ở phía ngoài phòng thí nghiệm . Vệ sinh sạch sẽ các
dụng cụ , và vệ sinh cơ thể sau khi làm xong thí nghiệm .
4. THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM
4.1 Thí nghiệm đo tổng hàm lượng chất rắn (TSC) -
Bước 1: Đeo găng tay y tế, sau đó đặt đĩa petri thủy tinh trên cân điện
tử 3 số lẻ , chuyển khối lượng về vạch 0,000g .
9 MSDS (Material Safety Data Sheet) là bảng chỉ dẫn an toàn hóa chất , mục đích phải tìm hiểu trước khi thí
nghiệm để nhận biết được mức độ nguy hiểm của hóa chất cần thí nghiệm . lOMoAR cPSD| 58605085 -
Bước 2 : Vừa đổ vừa trải mỏng latex (mủ cao su) trên đĩa petri. Kết quả
cân được với m0= 2,457g .Hình 4.1.1
4.1.1 Khối lượng ban đầu của latex trước khi sấy
- Bước 3: Đem sấy ở 105oC đến khi khối lượng không đổi . Ta nhận thấy mủ cao
su trước khi sấy là chất lỏng hơi đặc có màu trắng sữa , sau khi sấy thu được chất rắn
mỏng có màu vàng trong . Hình 4.1.2 4.1.2Latex sau khi sấy ở 105oC
- Bước 4: Để nguội, cân thành phẩm sau khi sấy m1=1,522g . lOMoAR cPSD| 58605085 Hình 4.1.3
4.1.3 Khối lượng sau khi sấy , m1= 1,522g
Sau thí nghiệm :Tổng hàm lượng chất rắn (TSC) sau khi sấy :
TSC=(m1/m0)*100=(1,522/2,457)*100% = 61,94 %
4.2 Thí nghiệm đo hàm lượng cao su khô (DRC)
Ở thí nghiệm 4.1 tính được TSC là 61,94% , lấy trung bình của các nhóm khác
thực hiện ta có TSC trung bình là 61,93% .
Phần thí nghiệm đo DRC này , yêu cầu latex có TSC về 20% , với dung tích là
100ml . Dựa vào công thức C1*V1 = C2*V2
Ta suy ra V1=(V2*C2)/C1 = (100*32,3)/61,93 =32,3 (ml) , vậy cần pha 32,2ml
latex và 100(ml) -32,3(ml) = 67,7 (ml) nước cất để thu được 100ml latex (mủ cao su)
có tổng hàm lượng chất rắn là 20% .
Bước 1: Pha dung dịch 100ml latex có TSC 20% và 100ml axit axetic ở nồng độ 2% .
- Cho latex từ từ vào ống đong 50ml đến vạch 33ml thì dừng lại (hình 4.2.1).
- Sau đó , đổ latex mới đo được khi nãy vào cốc đốt thủy tinh 250ml tiến hành cho
thêm khoảng 68ml nước cất từ bình tia nhựa .Dùng đũa thủy tinh khuấy đều dung dịch trên . lOMoAR cPSD| 58605085
4.2.1 Đo thể tích của latex cần pha và dung dịch latex sau khi pha
Bước 2 : Pha 100ml dung dịch axit axetic 2% . -
Dùng pipet pasteur thủy tinh gắn thêm quả bóp cao su , lấy 2ml axit
axetic nồng độ 99,5% vào cốc đốt thủy tinh đựng sẵn 98ml nước cất . Sau đó khuấy
đều , ta thu được dung dịch axit axetic nồng độ 2% .
Bước 3 : Đánh đông mủ cao su -
Thêm từ từ axit vào một nửa dung tích mủ cao su đã pha và khuấy đều -
Sau một thời gian ngắn thì mủ cao su nhanh chóng đông cứng lại .
Mục đích của việc cho axit vào trong latex là để quá trình đánh đông mủ cao
su diễn ra nhanh chóng , ngoài ra loại bỏ được các tạp chất khôngphải là cao su. Hình 4.2.2 .
4.2.2 Mủ cao su sau khi đánh đông Bước 4: Xử lý sau khi đánh đông mủ . -
Rửa sạch mủ bằng nước để loại bỏ axit còn dư và các tạp chấtkhác . lOMoAR cPSD| 58605085 -
Sau khi rửa sạch xong thì dùng kéo cắt nhỏ thành từng miếngnhỏ để
thuận tiện cho việc sấy khô diễn ra nhanh hơn (Hình 4.2.3)
4.2.3 Mủ cao su sau khi rửa sạch và cắt nhỏ
Bước 5 : Đem sấy khô ở 105oC đến khi khối lượng không đổi .
Trước khi đem sấy khối lượng của mủ sau đánh đông trên cân là m0= 44,47 g
Bước 6 : Lấy sản phẩm sau khi sấy , đo lường và tính DRC
- Sau khi sấy , mủ cao su từ màu trắng đục thành màu vàng trong , có khối
lượng là m1=5,503g . (Hình 4.2.4)
4.2.4 Khối lượng sau khi sấy của mủ bị đánh đông
- Vậy DRC ta tính được sau khi làm thí nghiệm là :
DRC = (5,503/44,47)*100% = 12,3%
Kết luận : Khi tổng hàm lượng chất rắn (TSC) có trong latex là 20% thì hàm
lượng cao su khô (DRC) có trong latex ta thu được khoảng 12,3% . lOMoAR cPSD| 58605085
4.3 Phương pháp nhúng
Ở quy trình làm phương pháp nhúng , cần cẩn thận với hóa chất CaCl2 thông qua bảng MSDS .
Bước 1 : Pha 50ml dung dịch CaCl2 nồng độ 20% -
Để từ CaCl2 khan với nồng độ tinh khiết 96% thành 50ml dung dịch với
nồng độ 20% thì ta cần dùng 22,36g CaCl2 khan và 39,6ml nước cất . -
Đeo găng tay y tế , sau đó dùng đĩa petri đặt lên cân , chỉnh khối lượng về 0,000g . -
Dùng thìa xúc hóa chất , cho từ từ CaCl2 khan nồng độ 96% lên cân đến
khi đạt khối lượng khoảng 22,107g10 . (Hình 4.3.1) 4.3.1 khối
lượng của CaCl2 khan cần pha
- Thêm từ từ 50ml nước cất vào cốc đốt thủy tinh chứa sẵn
22,107g CaCl2 và dùng đũa thuỷ tinh khuấy . Khuấy đều đến khi
CaCl2 tan hết tạo thành dung dịch trong suốt. (Hình 4.3.2)
10 Trong quá trình thí nghiệm các hóa chất khi cân đo và tính toán vẫn có sai số khác nhau. Nên nhóm thí
nghiệm sẽ lấy số liệu tương đối . lOMoAR cPSD| 58605085
4.3.2 CaCl2 tan dần trong nước Bước 2 : Lấy các ống
nghiệm thủy tinh , vệ sinh phía bên ngoài sau đó đem vào tủ sấy ở 105oC trong 2 phút .
Bước 3: Nhúng các ống nghiệm vào dung dịch CaCl2 đã pha trong vòng 1 phút.
Sau đó úp ngược ống nghiệm lại và để trên bề mặt phẳng cho ống nghiệm khô tự nhiên (Hình 4.3.3) lOMoAR cPSD| 58605085
4.3.3 Ống nghiệm được ngâm trong dung dịch CaCl2 và để khô tư nhiên
Bước 4: Lần lượt nhúng các ống nghiệm đã khô vào cốc đựng latex. Khi ống
nghiệm nhúng vào latex nhanh chóng lấy ống nghiệm ra và úp ngược ống nghiệm lại
để trên bề mặt phẳng . (Hình 4.3.4)
4.3.4 Các ống nghiệm sau khi nhúng
Bước 5: Đem các ống nghiệm đã được nhúng latex vào tủ sấy (lót thêm giấy bạc) , sấy ở 105oC.
Bước 6 : Sau khi sấy xong , đem ra để nguội . Sử dụng lớp bột mì để tháo
thành phẩm latex ra khỏi ống nghiệm . (Hình 4.3.5) lOMoAR cPSD| 58605085
4.3.5 Latex sau khi sấy và sử dụng bột mì để tháo latex ra khỏi khuôn
Thành phẩm sau khi làm thí nghiệm: -
Kết thúc thí nghiệm , vệ sinh toàn bộ dụng cụ thí nghiệm , dọn dẹp và phân
loại chất thải đúng cách . 5. TỔNG KẾT -
Hiện nay các sản phẩm làm từ Latex (cao su thiên nhiên) được sử dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực. Các nhà nghiên cứu khoa học ngày càng khám phá được
nhiều công dụng và cách sử dụng hiệu quả chúng. -
Để hoàn thành ra một sản phẩm được tạo ra từ latex thì có rất nhiều phương
pháp. Một trong các phương pháp hữu dụng, ứng dụng được khả năng đàn hồi tốt và
khả năng tạo màng mỏng của latex đó là phương pháp nhúng. -
Phương pháp nhúng là một phương pháp dễ thực hiện bằng cách nhúng hoặc
phun một lớp cao su mỏng lên bề mặt các vật liệu khác.
+ Về ưu điểm của phương pháp đó là: đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, ứng dụng rộng rãi.