Tài liệu Nghiên cứu chế tạo go biên cho máy dệt kiếm thay thế nhập ngoại

BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM VIỆN DỆT MAY ----------------- Báo cáo tổng kết đề tài : NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO GO BIÊN CHO MÁYDỆT KIẾM THAY THẾ NHẬP NGOẠI Mã số: 09-09RD/HĐ- KHCN Chủ nhiệm đề tài: Ths PHẠM VĂN LƯỢNG 7675 05/02/2010 Hà nội 2009 MỤC LỤC Trang A. MỞ ĐẦU: 4 1-Lời nói đầu 4 2- Môc tiªu cña ®Ò tµi 4 3- Nội dung của đề tài 4 4- Go biên và ứng dụng của go biên 5 4.1 - Liên kết bằng sợi ngang liên tục 6 4.2- Dạng biên gấp 6 4.3- Biên dệt quấn 7 8 B - triển khai và kết quả đạt được 1- Nghiên cứu về công nghệ dệt quấn 8 2- Nghiên cứu về vật liệu chế tạo go biên 11 2.1- Vật liệu nhựa để chế tạo vỏ ngoài 12 2.1.1- Khái niệm về vật liệu composit 13 2.1.2- Lịch sử phát triển của composit 13 2.1.3- Các loại vật liệu tạo composit 14 2.2- Các loại vật liệu sử dụng để chế tạo go biên nhựa và tính chất của nó 16 2.2.1- Polyetylen (PE) 16 2.2.2- Propylen (PP) 19 2.2.3- Nhựa Epoxy 22 2.2.4- Polyester không no 24 3- Quá trình hoạt động của go biên máy dệt kiếm Picanol 27 4-Quy trình chế tạo go biên 29 4.1- Quy trình chế tạo phần vỏ nhựa 29 4.1.1- Nguyên liệu và phối trộn các chất, các keo thành hỗn hợp composit 29 4.1.2- Quy trình ép go biên nhựa 29 4.1.3- Lựa chọn phương án hợp lý cho phối trộn nguyên liệu 31 4.1.4- Kết quả thử nghiệm mẫu 4.2- Quy trình chế tạo lá thép go 32 34 2 C- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 1- Kết luận 36 2-Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC 38 3 A- MỞ ĐẦU: 1- Lời nói đầu Công nghệ dệt là công đoạn quan trọng góp phần tạo ra nhiều mặt hàng vải có chất lượng cao, kiểu dệt phong phú phục vụ cho may mặc trong nước và xuất khẩu …Trên thế giới có nhiều hãng sản xuất và cung cấp cho thị trường thiết bị và vật tư ngành dệt với nhiều chủng loại đa dạng đáp ứng được yêu cầu của khách hàng. Ở Việt Nam hiện nay cũng có một số cơ sở sản xuất bắt đầu quan tâm đến việc chế tạo các thiết bị phụ tùng thay thế ngoại nhập cho ngành dệt, giá thành rẻ hơn so với nhập ngoại, nhưng chất lượng, kiểu dáng chưa hấp dẫn. Việc nghiên cứu chế tạo go biên cho máy dệt kiếm thay thế nhập ngoại ở trong nước là cần thiết để phục vụ kịp thời cho sản xuất góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Hiện nay, trong xu thế hội nhập quốc tế, trước những cơ hội và thách thức mới, ngành Dệt may Việt Nam đã đặt ra những mục tiêu cơ bản trong chiến lược của Ngành. Bên cạnh mục tiêu tăng kim ngạch xuất khẩu và thu hút lao động, mục tiêu quan trọng hàng đầu là nâng cao giá trị nội địa trên sản phẩm dệt may. Nói cách khác, mục tiêu của Ngành là nội địa hoá một số vật tư, trang thiết bị tiến tới sản xuất chế tạo hoàn chỉnh một số loại máy ở trong nước. Để chủ động cho Ngành, một trong những nhiệm vụ của công tác khoa học kỹ thuật là nghiên cứu chế tạo các chi tiết mà hiện các công ty dệt trong nước đang phải nhập ngoại để đáp ứng kịp thời cho sản xuất của các công ty dệt trong nước. Được sự ủng hộ và giúp đỡ của Bộ Công Thương, Viện Dệt May, năm 2009 đề tài "Nghiên cứu chế tạo go biên cho máy dệt kiếm thay thế ngoại nhập” đã được phê duyệt và triển khai nghiên cứu với mục tiêu sau. 2- Mục tiêu của đề tài. Thiết kế chế tạo bộ go biên cho máy dệt kiếm thay thế nhập ngoại 3- Nội dung của đề tài : - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo go biên cho máy dệt kiếm. - Chế tạo thử nghiệm go biên ứng dụng vào sản xuất 4 4- Go biên và ứng dụng của go biên Vải dệt thoi được tạo từ 2 hệ sợi dọc và ngang đan kết vuông góc với nhau theo một thứ tự nhất định (theo kiểu dệt nhất định), ví dụ: Hình 1 Hình ảnh vải dệt thoi Đặc điểm của vải dệt thoi là: + Đối với vải thưa, sợi trơn nhẵn, các sợi dọc và ngang có thể dịch chuyển vị trí so với ban đầu hay gọi là dạt sợi. + Tại mép vải hay tại các vị trí cắt, sợi hay bị bong (bị sổ) khỏi cấu trúc vải. Để khắc phục nhược điểm trên, người ta sử dụng kiểu dệt đặc biệt gọi là dệt quấn tạo liên kết chặt giữa sợi dọc và ngang, vải không bị hiện tượng dạt sợi trong quá trình gia công và sử dụng. Đối với một số mục đích sử dụng đặc biệt cần sự liên kết vải chặt chẽ (vải lưới, vải rèm...), người ta dệt toàn khổ rộng vải bằng kiểu dệt quấn hoặc dệt xen kẽ giữa kiểu dệt cuốn và kiểu dệt thường. Vải dệt thoi từ công đoạn dệt tới công đoạn cắt may qua rất nhiều khâu xử lý: rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm, văng sấy định hình.... như vậy biên vải cần bền 5 chắc để đảm bảo quá trình gia công biên không bị rách, sợi dọc không bị tuột ra khỏi cấu trúc vải. Có một số liên kết biên chính sau: 4-1. Liên kết bằng sợi ngang dệt liên tục: HÌnh 2. Vải dệt biên liên tục Biên được liên kết tự nhiên bằng việc dệt sợi ngang liên tục liền nhau. Dạng biên liên tục chỉ thực hiện được trên máy dệt thoi (suốt), loại máy dệt cũ, hiện nay ít sử dụng loại máy dệt này. 4.2. Dạng biên gấp: Hình ảnh vải mô phỏng dạng biên gấp thể hiện dưới đây. 6 Hình 3. Hình ảnh vải biên gấp Dạng biên gấp thường được sử dụng cho máy dệt kẹp, đuôi sợi trước được gấp lại và dệt cùng với sợi ngang tiếp theo. Dạng biên gấp có ưu điểm bền chắc, tuy nhiên biên gấp có một số nhược điểm: + Cơ cấu tạo biên gấp phức tạp. + Với vải có mật độ cao, vải rất khó dệt, khó tạo biên. + Khó khăn trong việc cắt may công nghiệp khi trải lớp cắt mẫu do độ dầy của biên lớn hơn. Vì những nhược điểm trên nên biên gấp hiện nay ít được sử dụng. 4.3. Biên dệt quấn: Hình 4. Hình ảnh vải biên quấn 7 Liên kết giữa sợi dọc và đầu sợi ngang bằng kiểu dệt quấn. Để dệt được biến cuốn, người ta sử dụng dạng go đặc biệt gọi là go biên. Đây là dạng biên được sử dụng nhiều nhất hiện nay: cơ cấu tạo biên đơn giản, phù hợp với các máy dệt kiếm, khí nước... Hầu hết các máy dệt không thoi hiện nay tại Việt nam đều sử dụng dạng biên quấn hay gọi là biên xoắn. Dạng biên xoắn là dạng biên rất đễ sử dụng, cơ cấu điều khiển đơn giản dễ chế tạo và hiện nay là loại biên phổ biến được dùng rộng rãi cho các loại máy dệt không thoi, đặc biệt là máy dệt kiếm Picanol chiếm tỷ trọng lớn nhất trong các chủng loại máy dệt ở Việt Nam. Vì vậy đề tài lựa chọn biên xoắn dùng cho máy dệt Picanol để nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm B- TRIỂN KHAI THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 1- Nghiên cứu về công nghệ dệt quấn Vải với kiểu dệt quấn khác với kiểu dệt khác nó có những lỗ tương đối xuyên suốt và có khối lượng nhẹ. Hình 5. Hình ảnh vải dệt quấn Để sản xuất vải dệt quấn, có thể dùng nhiều loại sợi kéo từ vật liệu khác nhau. Vải dệt quấn dùng may quần áo, dùng trong sinh hoạt (rèm) dùng trong công nghiệp ( rây băng tơ v.v) Ngoài ra, khi dệt vải khổ hẹp trên máy dệt khổ rộng thì kiểu dệt quấn được dùng để dệt biên vải. 8 Vải dệt quấn từ nguyên liệu khác nhau có cách mắc khác nhau, sau đây trình bầy một số cách mắc điển hình. Sợi trụ Sợi quấn HÌnh 6. Hình ảnh dệt quấn Để tạo vải với kiểu dệt quấn đơn giản nhất, cần không ít dưới hai hệ sợi dọc. Mỗi hệ sợi quấn trên trục cửi riêng, và một hệ sợi ngang. Trong trường hợp cá biệt, người ta dùng một trục cửi như sản xuất rây bằng tơ. Trong hai hệ sợi dọc, một loại mang tên sợi dọc trụ (nền), còn loại kia mang tên sợi dọc quấn . Trục cửi của sợi dọc quấn được đặt bên trên trục sợi dọc trụ. Sợi dọc trụ thường mảnh hơn và trong quá trình dệt trục cửi của nó được hãm vừa đủ do đó sợi dọc trụ có sức căng lớn, sợi dọc quấn thường dùng sợi xe ít săn và chi số thấp hơn nhiều so với sợi dọc trụ. Trục cửi sợi dọc quấn so với trục cửi sợi dọc trụ được hãm yếu hơn, ngoài ra khi mở miệng vải sợi dọc quấn còn được bổ xung độ chùng. Trong quá trình mở miệng vải, sợi dọc quấn được nâng lên, khi thì từ bên phải khi thì từ bên trái của sợi dọc trụ và trong miệng vải kiểu đó sợi ngang được đưa vào để dệt. 9 Hình 7. Mô phỏng sợi quấn Một sợi trụ và một sợi quấn lập lên một cặp quấn hay là một nhóm quấn và được xâu vào cùng một khe lược. Phần uốn cong tạo bởi sợi quấn quanh sợi trụ sẽ làm cho các sợi ngang không thể nằm sát nhau tạo nên lỗ hổng giữa khoảng trống của các sợi dọc và độ uốn cong của các sợi quấn tạo nên đặc điểm của loại vải này. Đối với kiểu dệt quấn, việc mở miệng vải được thực hiện bởi thiết bị go đặc biệt và cách luồn go riêng cho sợi dệt quấn . Sợi dọc quấn khi luồn vào go quấn sẽ được luồn xuống dưới hoặc đi bên trên sợi dọc trụ tuỳ thuộc vào vải đựơc dệt. Go cho vải dệt quấn gồm hai go thông thường: Go thứ nhất là go trụ còn go thứ hai gọi là go quấn Trên cơ sở của kiểu dệt quấn người ta đi nghiên cứu chế tạo các go biên dùng cho maý dệt không thoi như máy dệt kiếm. khí, nước... Do điều kiện có hạn nhóm đề tài chỉ nghiên cứu chế tạo go biên nhựa cho máy dệt kiếm với chỉ tiêu: - Các kích thước tương tự như go biên nhựa dùng cho máy dệt kiếm Picanol - Về chất lượng: Tốt hơn go biên nhập của Trung Quốc Để đạt được các chỉ tiêu như trên nhóm đề tài phân tích để lựa chọn nguyên liệu dùng để chế tạo go biên nhựa cho máy dệt kiếm Picanol 10 2- Nghiên cứu vật liệu chế tạo go biên Go biên nhựa dùng cho máy dệt kiếm hiện nay ở Việt Nam chủ yếu là dùng loại go biên xoắn, một sợi thẳng và sợi kia được xoắn sang trái và xoắn sang phải sợi thẳng đó sau mỗi lần đan sợi ngang. Bộ go biên nhựa cho máy dệt kiếm gồm có hai loại vật liệu chính Go biên nhựa Lá thép go Sợi dọc biên Lò so lá dẫn sợi Hình vẽ 8. Sơ đồ mắc sợi biên quấn - Vật liệu nhựa để chế tạo vỏ ngoài - Vật liệu bằng thép lò so lá để chế tạo lá thép go 11 Go biên trên máy dệt kiếm Picanol M« t¬ truyÒn chuyÓn ®éng Go biªn Thanh go biªn Hình vẽ 9. Biên dệt quấn máy dệt Picanol 2.1- Vật liệu nhựa để chế tạo vỏ ngoài Qua phân tích thành phần nguyên liệu của go biên nhựa cho máy dệt kiếm nhóm đề tài đã xác định nguyên liệu để chế tạo go biên nhựa đó là một dạng nhựa composit. 12 R·nh l¾p thanh go biªn trªn Nöa go biªn nhùa R·nh tr−ît cña l¸ thÐp go Lç l¾p nam ch©m R·nh l¾p thanh go biªn dưới hình vẽ 10. Hình ảnh go biên nhựa 2.1.1- Khái niệm về nhựa composit: Vật liệu composite là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu này làm việc riêng rẽ. 2.1.2 - Lich sử phát triển của Composit Những vật liệu composit đơn giản đã có từ rất xa xưa. Khoảng 5000 năm trước công nguyên con người đã biết trộn những viên đá nhỏ vào đất trước khi làm gạch để tránh bị cong vênh khi phơi nắng. Và điển hình về composit chính là hợp chất được dùng để ướp xác của người Ai Cập. Chính thiên nhiên đã tạo ra cấu trúc composite trước tiên, đó là thân cây gỗ, có cấu trúc composite, gồm nhiều sợi xenlulo dài được kết nối với nhau bằng keo licnin. Kết quả của sự liên kết hài hoà ấy là thân cây vừa bền và dẻo- một cấu trúc composite lý tưởng. Người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng. Và ở Việt Nam, ngày xưa truyền lại cách làm nhà bằng bùn 13 trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật liệu cứng, mát về mùa hè và ấm vào mùa đông... Mặc dù composite là vật liệu đã có từ lâu, nhưng ngành khoa học về vật liệu composite chỉ mới hình thành gắn với sự xuất hiện trong công nghệ chế tạo tên lửa ở Mỹ từ những năm 1950. Từ đó đến nay, khoa học công nghệ vật liệu composite đã phát triển trên toàn thế giới và có khi thuật ngữ "vật liệu mới" đồng nghĩa với "vật liệu composite". Nhìn chung, mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha liên tục duy nhất. (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu composite.) Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrice), thường làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường (reinfort) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước ... 2.1.3- Các loại vật liệu tạo composit Nhóm sợi khoáng chất: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi gốm; nhóm sợi tổng hợp ổn định nhiệt: sợi Kermel, sợi Nomex, sợi Kynol, sợi Apyeil. Các nhóm sợi khác ít phổ biến hơn: sợi gốc thực vật (gỗ, xenlulô): giấy, sợi đay, sợi gai, sợi dứa, xơ dừa,...; sợi gốc khoáng chất: sợi Amiăng, sợi Silic,...; sợi nhựa tổng hợp: sợi polyeste (tergal, dacron, térylène, ..), sợi polyamit,...; sợi kim loại: thép, đồng, nhôm,... Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi (thủy tinh dệt), có đường kính nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy tinh khối, như: giòn, dễ nứt gẫy, mà trở nên có nhiều ưu điểm cơ học hơn. Thành phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê, ... tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy tinh S (độ bền cơ học cao). Loại thủy tinh E là loại phổ biến, các loại khác thường ít (chiếm 1%) được sử dụng trong các ứng dụng riêng biệt. Sợi kenvlar cấu tạo từ hợp chất hữu cơ cao phân tử aramit, được gia công bằng phương pháp tổng hợp ở nhiệt độ thấp (-10°C), tiếp theo được kéo ra thành sợi trong dung dịch, cuối cùng được xử lý nhiệt để tăng mô đun đàn 14 hồi. Sợi kenvlar và tất cả các sợi làm từ aramit khác như: Twaron, Technora,... có giá thành thấp hơn sợi thủy tinh nhưng cơ tính lại thấp hơn: các loại sợi aramit thường có độ bền nén, uốn thấp và dễ biến dạng cắt giữa các lớp. Sợi cacbon chính là sợi graphit (than chì), có cấu trúc tinh thể bề mặt, tạo thành các lớp liên kết với nhau, nhưng cách nhau khoảng 3,35 A°. Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau, trong một mặt phẳng, thành mạng tinh thể hình lục lăng, với khoảng cách giữa các nguyên tử trong mỗi lớp là 1,42 A°. Sợi cacbon có cơ tính tương đối cao, có loại gần tương đương với sợi thủy tinh, lại có khả năng chịu nhiệt tốt. Sợi Bor hay Bore (ký hiệu hóa học là B), là một dạng sợi gốm thu được nhờ phương pháp kết tủa. Sản phẩm thương mại của loại sợi này có thể ở các dạng: dây sợi dài gồm nhiều sợi nhỏ song song, băng đã tẩm thấm dùng để quấn ống, vải đồng phương. Sợi Cacbua Silic (công thức hóa học là: SiC) cũng là một loại sợi gốm thu được nhờ kết tủa. Cốt vải là tổ hợp thành bề mặt (tấm), của vật liệu cốt sợi, được thực hiện bằng công nghệ dệt. Các kỹ thuật dệt vải truyền thống thường hay dùng là: kiểu dệt lụa trơn, kiểu dệt xa tanh, kiểu dệt vân chéo, kiểu . Kỹ thuật dệt cao cấp còn có các kiểu dệt đa phương như: bện, tết, và kiểu dệt nhiều lớp tạo nên vải đa phương. Nhựa polyeste và nhóm nhựa cô đặc như: nhựa phenol, nhựa furan, nhựa amin, nhựa epoxy. Nền của vật liệu là nhựa nhiệt dẻo như: PVC, nhựa polyetylen, nhựa polypropylen, nhựa polyamit,... Composite nền hữu cơ: composite nền giấy (cáctông), composite nền nhựa, nền nhựa đường, nền cao su (tấm hạt, tấm sợi, vải bạt, vật liệu chống thấm, lốp ô tô xe máy),... Loại nền này thường có thể kết hợp với mọi dạng cốt liệu, như: sợi hữu cơ (polyamit, kevlar (là sợi aramit cơ tính cao),..), sợi khoáng (sợi thủy tinh, sợi cacbon,...), sợi kim loại (Bo, nhôm,...). Vật liệu composite nền hữu cơ chỉ chịu được nhiệt độ tối đa là khoảng 200 ÷ 300°C. 15 Composite nền kim loại: nền hợp kim titan, nền hợp kim nhôm,... Thường kết hợp với cốt liệu dạng: sợi kim loại (Bo,...), sợi khoáng (cacbon, SiC,...). Composit nền kim loại hay nền khoáng chất có thể chịu nhiệt độ tối đa khoảng 600 ÷ 1.000°C (nền gốm tới 1.000°C). Sợi là loại vật liệu có một chiều kích thước (gọi là chiều dài) lớn hơn rất nhiều so với hai chiều kích thước không gian còn lại. Theo hai chiều kia chúng phân bố giãn đoạn trong vật liệu composite, còn theo chiều dài thì chúng có thể ở dạng liên tục hay gián đoạn. Ta thường thấy các loại vật liệu cốt sợi này gắn liền với từ composite trong tên gọi. Các sản phẩm composite dân dụng thường là được chế tạo từ loại vật liệu composite cốt sợi, trên nền nhựa là chủ yếu. 2.2- Các loại vật liệu sử dụng để chế tạo go biên nhựa và tính chất của nó 2.2.1 - Polyetylen (PE) 2.2.1.1 - Sơ lược sản xuất PE Năm 1873 Butlero A.M đã nghiên cứu cách trùng hợp PE Năm 1884 Gustavson thực hiện PE với chất xúc tác Promit nhôm. Sản phẩm của PE ở dạng chất lỏng phân tử thấp. Năm 1938 PE được sản xuất trong công nghiệp tại Anh ở áp suất cao. Sau đó ít lâu được sản xuất ở Đức. Năm 1952 một nhóm nhà bác học Đức đưa ra phương pháp trùng hợp PE ở áp suất thấp (35-70atm) và được sản xuất ở Mỹ. Nguyên liệu gồm: Khí etylen CH2 = CH2 thu nhận bằng các phương pháp khác nhau ở nồng độ 97 -98%. Tinh cất bằng cách làm lạnh sâu khí dầu mỏ (-100 đến -118oC) Dùng cách tinh cất hấp phụ, đầu tiên dùng dung môi để hấp phụ tất cả các khí dầu mỏ, sau đó tinh cất ở -20 – 30 oC 2.2.1.2 - Về tính chất a. Độ bền hóa học 16 Ở nhiệt độ thường PE bền vững hơn so với H2SO4 và HNO3 (ở nồng độ loãng) với HCl, H3PO4, HCOOH và CH3COOH đặc. PE còn bền vững với NH3 và các muối amoni, các dung dịch kiềm. PE không bền vững với các môi trường H2SO4 đặc và HNO3 , không bền với axitcromic. b. Độ bền thời tiết. Dưới tác dụng của oxi trong không khí cùng với các tia cực tím làm cho tính chất cơ lý của PE giảm xuống, tính cách điện giảm, vật liệu trở nên giòn, trên bề mặt có những vết nứt, độ giãn dài giảm, độ chịu lạnh giảm. Hiện tượng đó người ta gọi là hiện tượng bị lão hóa. Thực chất quá trình phân hủy là do bị oxi hóa. Nếu ở điều kiện bình thường, tác dụng của oxi xảy ra yếu, nhiệt độ tăng thì quá trình oxy hóa tăng. Khi đã xuất hiện quá trình oxy hóa thì việc hấp thụ oxy ở xung quanh quá trình lão hóa càng tăng. Điều này thể hiện các sản phẩm PE dưới ánh sáng mặt trời quá trình lão hóa càng tăng nhiều so với quá trình oxy hóa khi gia công và khi sử dụng. Để chống hiện tượng oxy hóa do các tia bức xạ hay ánh sáng mặt trời người ta thêm muối công nghiệp có kích thước 30µm khoảng 1 – 2 %. Muốn cho màu sắc tươi sáng phải cho thêm chất ổn định khác. Hệ số giãn nở nhiệt của PE tương đối cao Theo chiều dài là 2,2.10-4 ÷ 5,5.10-4 (1/oC) Theo thể tích 6,7.10-4 ÷ 165.10-4 (1/oC) Nhiệt dung của Pe theo cal/g.oC) PELD: 0,50 ÷ 0,68 PEHD: 0,55 ÷ 0,58 Tính chất cơ học của PE phụ thuộc vào phân tử lượng và mức độ tinh thể. Phân tử lượng càng tăng thì tính chất cơ học càng hoàn thiện. c. Tính chất cơ học của PE Phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ thay đổi độ kết tinh, tỷ trọng và các chỉ số cơ học của PE cũng thay đổi. Độ bền của PE giảm khi nhiệt đọ tăng và ngược lại. Các màng PE mỏng có độ mềm dẻo khá lớn nhưng ở các tấm có bề dày thì vật liệu trở nên cứng hơn. Để 17 tăng cường tính chất cơ học của PE người ta thường trộn các phụ gia, gia cường các dạng sợi ngắn từ 3 ÷ 9mm Tính chất cách điện. PE là loại vật liệu có tính cách điện có chất lượng cao, dùng trong kỹ thuật điện có chất lượng cao, tuy nhiên tính cách điện của PE cũng thay đổi theo nhiệt độ. Bảng 1 Chỉ số PE cao áp PE hạ áp PE trung áp Điện trở suất (Ω.cm) 1017 1017 1017 (2 - 3) 10-4 (2 - 5) 10-4 (2 - 4) 10-4 45 ÷ 60 45 ÷ 60 14 ÷ 60 Tgδ(tg góc hao tổn điện môi), tần số1016Hz Điện thế đánh thủng (kV/mm) PE có thể nhuộm với các loại màu khác nhau, kể cả màu vô cơ lẫn hữu cơ. Người ta có thể trộn bằng máy trộn hoặc cho PE nóng chảy với bột tạo màu rồi trộn. PE có tính phối hợp kém với các polymer khác tuy nhiên để biến tính PE ngưới ta có thể trộn PE với các chất: 2.2.1.3- Ứng dụng của PE: - Sản xuất loại màng (túi xốp, túi đựng hóa chất, thực phẩm…) Để sản xuất màng, chỉ số chảy (MI) < 0,05 – 3,5 gr/10 phút. - Sản xuất các loại ống dẫn nước, hóa chất… - Sản xuất các loại màng trong, màng che phủ, màng co, màng che phủ nhà vườn… Để sản xuất mang, chỉ số chảy 0,3 – 6 gr/10 phút - Sản xuất các loại ống. 18 2.2.2- Propylen (PP) 2.2.2.1- Công thức cấu tạo. CTCT: C3H6 CH2 = CH2 ← CH3 Propylen là chất khí có nhiệt độ sôi là - 47,7oC và Nhiệt độ nóng chảy 185,2oC, tỷ trọng của nó 0,610 g/cm3 Do ảnh hưởng của nhóm -CH3 nên phân tử Propylen có sự phân cực. Phần lớn là isostactic, một phần nhỏ là syndiotactic và atacti. Khi nhiệt độ phản ứng t = 50oC và dùng xúc tác TiCL3-Al(C2H5)3 thì hàm lượng isostactic: 85÷95% hàm lượng kết tinh lớn. Vì mỗi mắt xích có một nhóm CH3 nên mạch cứng hơn PE vì thế độ bền cơ, bền nhiệt lớn hơn PE. Công thức cấu tạo: -(CH2-CH-)n ‫׀‬ CH3 Ta thấy công thức của PP có nguyên tử H ở C bậc 3 rất linh động do đó PP dễ bị oxi hóa, lão hóa. 2.2.2.2- Tính chất Tính chất nhiệt (độ bền nhiệt) - Nhiệt độ nóng chảy: tnc = 160-17oC - Ổn định ở 150oC khi không có ngoại lực - Chịu được nước sôi lâu, không bị biến dạng. - Ở 155oC, PP vẫn ở thể rắn, nhưng đến gần nhiệt độ nóng chảy, PP chuyển sang trạng thái mềm cao (như cao su) - Khi giảm từ nhiệt độ nóng chảy đến 120oC, PP bắt đầu kết tinh Æ nhiệt độ kết tinh cao. - Khi tiếp xúc với các tạp chất và với các kim loại như: Cu, M, hoặc các hợp kim chứa kim loại đó, có ảnh hưởng lớn đến tính chịu nhiệt của vật liệu, do đó phải hết sức tránh. Khả năng chịu ánh sáng mặt trời: 19 Do có nguyên tử H ở C bậc 3 rất linh động do đó PP dễ bị oxi hóa, lão hóa. - PP không có tính chất ổn định + Dưới ánh sáng khuếch tán vẫn ổn định tính chất trong 2 năm. + Có ánh sáng trực tiếp thì chỉ sau vài tháng sẽ bị giòn và phá hủy ngay. Độ bền hóa học - ở nhiệt độ thường, PP không tan trong các dung môi hữu cơ, ngay cả khi tiếp xúc lâu, mà chỉ trương trong các cacbuahydro thơm và clo hóa. Nhưng ở nhiệt độ trên 80oC thì PP bắt đầu tan trong 2 loại dung môi trên. - Polymer có độ kết tinh lớn bền hóa chất hơn polymer có độ kết tinh bé. - PP thực tế xem như không hút nước, mức hút ẩm <0.01% Độ bền cơ học - Trọng lượng phân tử nằm trong khoảng 80.000÷200.000 - Tỷ trọng thấp d= 0,9 ÷ 0,92 - Độ bền kéo đứt: σk = 300 ÷ 350 (kg/cm2) σn = 600 ÷ 700 (kg/cm2) σn = 900 ÷ 1200 (kg/cm2) Æ cao hơn PE - Độ dãn dài: ε % = 300 – 800% (cao hơn PE) - Độ bền nhiệt (theo Vica) oC = 105 – 110 - Nhiệt độ giòn gãy thấp hơn PE: (-5oC) ÷ (-15oC) - Độ cứng Brinel: 6 – 6,5 kg/cm2 - Tính bám dính kém. - Chỉ số chảy từ 2 – 60 gr/10phút 2.2.3- Ứng dụng: - Loại thông thường để sản xuất các loại vật dụng thông thường. Loại trùng hợp khối: Sản xuất các loại vật dụng chất lượng cao, chi tiết công nghiệp, các loại van, vỏ hộp acqui…. - Loại tính năng cơ lý cao: Dùng sản xuất các vật dụng chất lượng cao. 20