BÀI 11. TƠ – CAO SU – KEO DÁN TỔNG HỢP

MỞ ĐẦU

Năm 1839, khi trộn cao su thiên nhiên với lưu huỳnh để cải thiện các tính năng của cao su, Charles Goodyear vô tình đánh rơi hỗn hợp này vào bếp đang nóng. Ông ngạc nhiên thấy rằng hỗn hợp tạo thành trở nên cứng nhưng linh động. Tiếp tục nghiên cứu quá trình đun nóng cao su với lưu huỳnh và ông gọi đây là quá trình lưu hoá cao su”.

Cao su là gì? Cao su có những đặc tính nào? Bản chất của quá trình lưu hoá cao su là gì?

Giải rút gọn:

- Cao su là vật liệu polymer có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của lực bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực dừng tác dụng, có tính đàn hồi.

- Bản chất là quá trình chế biến cao su với lưu huỳnh.

1. TƠ

Luyện tập: Tơ tự nhiên có nguồn gốc từ đâu?

Giải rút gọn:

- Sợi bông: quả bông.

- Len: lông động vật như cừu, dê, thỏ.

- Tơ tằm: kén của con tằm.

Vận dụng: Tơ tằm cấu tạo gồm 2 loại protein chính: sericin và fibroin. Tại sao không nên sử dụng xà phòng có độ pH cao để giặt quần áo bằng tơ tằm?

Giải rút gọn:

Vì tơ tằm được cấu tạo từ protein, khi giặt bằng xà phòng có độ pH cao chúng dễ bị thuỷ phân làm quần áo mau hỏng.

Thảo luận 1: Tại sao tơ nylon-6,6 kém bền với acid và kiềm?

Giải rút gọn:

Vì tơ nylon-6,6 có liên kết -CONH- nên nó phản ứng được với cả acid và kiềm.

Luyện tập: Tơ nitron được điều chế từ acrylonitrile (CH₂=CH-CN). Cho biết công thức của tơ nitron.

Giải rút gọn:

-(CH₂-CH(CN))-_n

2. CAO SU

Luyện tập: Liệt kê các lĩnh vực ứng dụng của vật liệu cao su.

Giải rút gọn:

- Ngành công nghiệp ô tô và vận tải: lốp xe, phớt,…

- Ngành công nghiệp điện tử: bàn phím, con lăn chuột, linh kiện điện tử,…

- Ngành y tế: bình xịt, dây đeo, găng tay y tế,…

- Ngành xây dựng: đệm cách âm, gioăng kín nước,…

- Ngành công nghiệp hàng tiêu dùng: vòi cao su, đồ chơi,…

Vận dụng: Cây cao su là cây công nghiệp chủ đạo của nước ta. Em hãy tìm hiểu và cho biết sản lượng cao su của nước ta hiện nay khoảng bao nhiêu? Cao su được trồng nhiều ở các tỉnh nào nước ta và loại cây này phù hợp với loại đất nào?

Giải rút gọn:

- Sản lượng: 1,226 nghìn tấn (năm 2020), chiếm 8,7% sản lượng cao su toàn cầu.

- Các tỉnh, thành phố trồng nhiều cao su: Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai.

- Đất trồng thuận lợi là đất badan.

Luyện tập: Chloroprene là chất có công thức CH₂=C(Cl)-CH=CH₂. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế cao su chloroprene từ chloroprene.

Giải rút gọn:

CH₂=C(Cl)-CH=CH₂ -(CH₂-C(Cl)=CH-CH₂)-_n

Luyện tập: Viết phương trình phản ứng điều chế cao su buna-N từ buta-1,3-diene và acrylonitrile (CH₂=CH-CN).

Giải rút gọn:

nCH₂=CH-CH-CH₂ + nCH₂=CH-CN –(CH₂-CH=CH-CH₂-CH₂-CH-CN)-_n

Luyện tập: Kể tên thương mại một số loại keo dán thường gặp.

Giải rút gọn:

Ví dụ: keo 502, keo con chó, keo nến, keo silicon, keo sữa, keo AB,…

BÀI TẬP

Bài 1: Loại vật liệu nào sau đây không  phải là tơ tự nhiên?

A. Len         B. Tơ cellulose acetate               C. Bông                 D. Tơ tằm

Giải rút gọn:

Đáp án B vì tơ tự nhiên là loại tơ có trong tự nhiên.

Bài 2: Cần cho bao nhiêu tấn acrylonytrile để điều chế 1 tấn tơ nitron? Biết hiệu suất của phản ứng trùng hợp là 65%.

Giải rút gọn:

PT: nCH₂=CH-CN -(CH₂-CH(CN))-_n

Vậy cần: 1:65×100 1,54 tấn

Bài 3: Hãy tìm hiểu quy trình khai thác và chế biến cao su thiên nhiên.

Giải rút gọn:

- Khai thác: 

+ Cạo mủ cao su, cạo các rãnh trên thân để cắt qua các gân nhựa mủ để tiết ra dịch trắng. 

+ Ngoài ra, khi cây đủ trưởng thành người ta nạo theo đường chéo hình xoắn ốc trên thân cây. Độ dốc của vết cắt là khoảng 30 độ so với phương ngang. Đặt cốc, chén bằng đất tráng men, hoặc xô nhỏ dưới rãnh chảy. 

+ Số lượng vết cạo phụ thuộc vào độ tuổi của cây. Nhìn chung, chu kỳ cạo mủ thường là 3 ngày 1 lần. 

- Quy trình chế biến cao su: 

+ Mủ được đem đi lọc qua rây và được đem đi khuấy từ 15 – 30 phút. Trong quá trình khuấy, thêm một lượng Na₂S₂O₅ để pha loãng mủ cao su với nước.

+ Hỗn hợp sau khi được khuấy trộn đều sẽ được bơm vào các mương để đánh đông. Người ta thường dùng acid CH₃COOH dẫn vào mương theo dòng chảy để đánh đông. Thời gian từ 8 – 24 tiếng.

+ Bơm nước vào để cho khối mủ được nổi lên phía trên. Sau đó, người ta kéo khối cao su vào giữa 2 trục của các máy cán kéo. Từ dây khối cao su sẽ được cán thành sợi thành từng tấm, độ dày của tấm cao su phải đảm bảo < 8 mm trước khi đi vào máy băm.

+ Sau khi các tấm cao su được cán mỏng sẽ được đưa vào máy băm qua hệ thống băng tải, qua hệ thống sàng rung để loại sạch nước. Sau đó, chúng được đưa qua các thùng sấy. 

+ Làm nguội bằng quạt, sau đó chúng được cân theo khối lượng tầm 33,33 – 35kg để ép thành bánh. Sau đó các bánh được bao kính bằng túi nhựa PE sau đó đem lưu trữ.

Bài 4: Len thường để sản xuất các loại áo len giữ ấm vào mùa đông. Đặc biệt, một số loại áo làm bằng lông cừu rất ấm và có giá thành cao. Nêu các điểm cần chú ý khi giặt quần áo làm bằng len.

Giải rút gọn:

- Tốt nhất nên giặt tay.

- Muốn áo len không bị co rút thì dùng nước ấm để giặt.

- Khi xả nước ở bước cuối, để tránh áo bị giãn nên pha vào một ít giấm, áo sẽ giữ được độ đàn hồi cũng như màu sáng vốn có.

- Nên lộn ngược áo len khi giặt để áo đỡ bị xù.

- Không nên vắt khô áo vì dễ gây giãn.

- Đối với áo len, tuyệt đối không được sấy.

- Nếu giặt máy, không giặt áo len chung với các loại áo khác chất liệu.