Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng phương pháp ép nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN
TỪ RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT

GVHD: TS. NGUYỄN VŨ VIỆT LINH
TS. TRẦN THANH TÂM
SVTH: BÙI NGỌC TIẾN

SKL009185

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN TỪ
RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT

SVTH:

TS. NGUYỄN VŨ VIỆT LINH
TS. TRẦN THANH TÂM
BÙI NGỌC TIẾN

MSSV:
Khóa:

18130045
K18

GVHD:

Tp. Hồ Chí Minh, 25 tháng 8 năm 2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẤM VÁCH NGĂN TỪ
RÁC THẢI KHẨU TRANG Y TẾ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ÉP NHIỆT

SVTH:

TS. NGUYỄN VŨ VIỆT LINH
TS. TRẦN THANH TÂM
BÙI NGỌC TIẾN

MSSV:
Khóa:

18130045
K18

GVHD:

Tp. Hồ Chí Minh, 25 tháng 8 năm 2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
THUẬT TPHCM
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

CỘNG HỊA - XÃ HỘI - CHỦ NGHĨA - VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 2 năm 2022
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN VŨ VIỆT LINH
TS. TRẦN THANH TÂM
Cơ quan công tác của giảng viên hướng dẫn: Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TPHCM
Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến
MSSV: 18130045
1. Tên đề tài:
“Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng phương pháp ép
nhiệt”

2. Nội dung chính của khóa luận:
• Tổng quan tài liệu liên quan tới đề tài nghiên cứu
• Nghiên cứu quy trình chế tạo tấm ngăn từ rác thải khẩu trang y tế.
• Khảo sát ảnh hưởng của thông số kỹ thuật như: nhiệt độ, thời gian ép đến hình
thái và tính chất của tấm RPP từ rác thải khẩu trang y tế.
• Đánh giá tính chất của tấm RPP bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), cơ tính,
phân tích nhiệt, chỉ số chảy (MFI), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, độ
truyền qua, khả năng chống thấm nước.
3. Các sản phẩm dự kiến: Tấm RPP (mơ hình tấm vách ngăn) từ rác thải khẩu
trang y tế
4. Ngày giao đồ án: 25/02/2022
5. Ngày nộp đồ án:
6. Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh
Tiếng Việt 
Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh
Tiếng Việt 
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

i


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến
MSSV: 18130045
Ngành: Công Nghệ Vật Liệu
Tên đề tài: “Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng

phương pháp ép nhiệt”
Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH
TS. TRẦN THANH TÂM
Cơ quan công tác của giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố
Hồ Chí Minh, Đại Học Tài ngun và Mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh
Địa chỉ: 1 Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, Thành phố Thủ Đức.
263 Lê Văn Sĩ, phường 1, quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh.
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Tinh thần học tập, nghiên cứu của sinh viên:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
3. Ưu điểm:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
4. Khuyết điểm:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
5. Đề nghị cho bảo vệ hay khơng?
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
6. Điểm:……………………….(Bằng chữ:…………………...……………………).
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Giáo viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)

ii


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Tiến
MSSV: 18130045
Ngành: Công nghệ vật liệu
Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng
phương pháp ép nhiệt.
Họ và tên Giáo viên phản biện:
Cơ quan công tác của GV phản biện:
Địa chỉ:
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
4. Kiến nghị và câu hỏi:
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
5. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
6. Điểm:……………………….(Bằng chữ:…………………...……………………).
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan khóa luận tốt nghiệp này là nghiên cứu của cá nhân chúng tôi. Với
sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Vũ Việt Linh và TS. Trần Thanh Tâm. Chúng tôi xin
cam đoan các số liệu trong cơng trình này là do chính chúng tơi thực hiện và xin
hoàn toàn chịu trách nhiệm. Các số liệu và kết quả trong luận văn tốt nghiệp thuộc
quyền sở hữu của giảng viên hướng dẫn.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2022
Sinh viên thực hiện

Bùi Ngọc Tiến

iv


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tồn thể q thầy cơ trường Đại

học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, quý thầy cô bộ mơn Cơng nghệ vật liệu đã hết
lịng truyền đạt những kiến thức q báu để tơi có được nền tảng kiến thức như hơm
nay, giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp và ứng dụng trong thực tế về sau.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS. Nguyễn Vũ Việt Linh giảng viên Đại
học Sư phạm kỹ thuật TP. HCM và Giảng viên hướng dẫn TS. Trần Thanh Tâm
giảng viên Đại học Tài nguyên môi trường TP. Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn
và truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm, kỹ năng và kiến thức quan trọng. Thầy cô
đã luôn hỗ trợ cho tôi về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình thực hiện khóa
luận.
Xin chân thành cảm ơn bộ mơn Cơng nghệ Vật Liệu – Khoa Khoa học ứng dụng
đã hỗ trợ trang thiết bị, cơ sở vật chất và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tơi hồn
thành khóa luận tốt nghiệp.
Xin cảm ơn gia đình, người thân đã tạo điều kiện tốt nhất để giúp đỡ và động
viên tôi trong suốt quá trình học tập rèn luyện trong 4 năm học và thực hiện đề tài,
là chỗ dựa tinh thần và vật chất rất lớn để bản thân tơi có thể hoàn thành đề tài và
học tập trong suốt bốn năm qua.
Cảm ơn toàn thể bạn bè của lớp 181300 đã luôn đồng hành và giúp đỡ tôi trong
bốn năm học qua, đặc biệt gửi lời cảm ơn đến nhóm bạn thân luôn bên cạnh, động
viên và hỗ trợ tôi những lúc khó khăn trong suốt q trình cùng nhau học tập.
Trong q trình thực hiện khóa luận, mặc dù tơi đã được trau dồi và học hỏi những
kiến thức và kinh nghiệm, tuy nhiên cũng không thể tránh được những thiếu sót. Vì
vậy, tơi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Q thầy, cơ và các bạn để
nâng cao kiến thức, phục vụ cho quá trình học tập và công tác sau này. Tôi xin chân
thành cảm ơn!
Xin kính chúc Q thầy cơ và các bạn mọi điều tốt đẹp!

v


TĨM TẮT KHĨA LUẬN

Tình hình sử dụng khẩu trang y tế dùng một lần thành phần chính là vải khơng
dệt từ nhựa PP, ở Việt Nam và trên thế giới kể từ đại dịch đến nay tăng rất cao lên
đến hàng tỷ chiếc mỗi ngày trên toàn thế giới. Tuy nhiên, chưa có quy định hay biện
pháp cụ thể nào xử lý rác này nên chúng đang bị thải vào thiên nhiên gây ô nhiễm vi
nhựa do sự phân rã ra kích thước micromet đến nanomet của khẩu trang y tế dùng
một lần. Chính vì vậy, nghiên cứu tái chế khẩu trang đã qua sử dụng được tiến hành
để hạn chế ô nhiễm môi trường, tạo nền kinh tế tuần hoàn cho khẩu trang y tế.
Đề tài “Nghiên cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng
phương pháp ép nhiệt” gồm 2 phần chính.
- Phần 1: Khảo sát nguyên liệu và nhiệt độ ép, thời gian ép khẩu trang. Đánh giá
về thành phần cấu trúc của nguyên liệu, chỉ số chảy và các khoảng nhiệt độ chuyển
hóa của vật liệu.
- Phần 2: Chế tạo tấm ép khẩu trang tái chế bằng phương pháp ép nhiệt với thông
số nhiệt: 165 °C, 170 °C, và 175 °C ở các khoảng thời gian lưu nhiệt: 10 phút, 15
phút, 20 phút và 25 phút. Sau đó so sánh kết quả cơ tính các mẫu: Độ bền kéo, độ
biến dạng và Young’s Modulus. Đánh giá khả năng tạo hình, độ truyền quang của
tấm ép, các khả năng kháng nước kháng hóa chất của tấm ép. Từ kết quả nghiên cứu
thu được: tấm ép khẩu trang tái chế có khả năng kháng nước, kháng acid và bazo.
Tấm ép ở thông số 170 °C – 15 phút có cơ tính tốt nhất: độ bền kéo là 32,949 ± 3,14
MPa, độ giãn dài tại điểm đứt là 5,23 ± 0,65%, Young’s Modulus là 1991,1 ± 59,63
MPa.

vi


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iv
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................v
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ........................................................................................ vi
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................x
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. xi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... xii
PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................................xv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................1
1.1. Tổng quan về nguyên liệu ................................................................................1
1.1.1. Nguồn nguyên liệu .....................................................................................1
1.1.2. Xu hướng kinh tế tuần hoàn và hướng giải quyết .....................................2
1.1.3. Một số nghiên cứu về tái chế khẩu trang y tế dùng một lần ......................4
1.2. Thành phần hóa học, tính chất..........................................................................6
1.2.1. Thành phần cấu tạo của khẩu trang y tế ....................................................6
1.2.2. Vải không dệt Polypropylene ....................................................................9
1.3. Tổng quan về nhựa Polypropylene .................................................................12
1.3.1. Lịch sử nguồn gốc nhựa Polypropylene ..................................................12
1.3.2. Nhựa Polypropylene ................................................................................13
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ NGHIÊN CỨU ...............................................17
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị ....................................................................17
2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất ..........................................................................17
2.1.2. Dung cụ và thiết bị ...................................................................................18
2.2. Quy trình thực hiện .........................................................................................21
2.2.1. Quy trình xử lý và chuẩn bị nguyên liệu .................................................21
2.2.2. Quy trình ép nhiệt ....................................................................................22
2.3 Phương pháp đánh giá, phân tích tính chất của tấm RPP-Xanh ......................24
2.3.1. Chỉ số chảy nhựa......................................................................................24
vii


2.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt và nhiệt trọng lượng..................................25
2.3.3. Tính chất cơ học ......................................................................................26
2.3.4. Quan sát bằng hình thái mẫu bằng kính hiển vi ......................................28

2.3.5. Phân tích phổ hồng ngoại FTIR ...............................................................30
2.3.6. Phân tích độ dày.......................................................................................30
2.3.7. Phân tích quang phổ hấp phụ phân tử ......................................................31
2.3.8. Khả năng kháng hóa chất .........................................................................31
2.3.9. Phân tích độ cứng Shore ..........................................................................32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..............................................................34
3.1. Đánh giá nguyên liệu ......................................................................................34
3.1.1. Đánh giá quang phổ hồng ngoại FTIR ....................................................34
3.1.2. Hình thái của nguyên liệu khẩu trang ......................................................36
3.1.3. Nhiệt lượng quét vi sai và nhiệt trọng lượng ...........................................37
3.1.4. Chỉ số chảy...............................................................................................38
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tấm RPP-Xanh .......................................39
3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép ......................................................................39
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ép.....................................................................42
3.3. Đánh giá tính chất sản phẩm tấm RPP-Xanh .................................................43
3.3.1. Thành phần hóa học bằng FTIR ..............................................................43
3.3.2. Độ dày và khối lượng tấm RPP ...............................................................44
3.3.3. Đánh giá cơ tính .......................................................................................46
3.3.4. Đánh giá hình thái ....................................................................................52
3.3.5. Quang phổ hấp phụ UV-VIS ...................................................................54
3.3.6. Đánh giá góc tiếp xúc ..............................................................................56
3.3.8. Đánh giá kháng hóa học ..........................................................................57
3.3.9. Tấm RPP-Trắng từ khẩu trang thải nhà máy ...........................................58
3.4. Đánh giá khả năng ứng dụng ..........................................................................61
3.4.1. Khối lượng nguyên liệu ...........................................................................61
3.4.2. Độ cứng tấm RPP ....................................................................................62
viii


3.4.3. Khả năng ứng dụng ..................................................................................63

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................65
4.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................65
4.2. KIẾN NGHỊ....................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................67

ix


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
PP

Tiếng Anh
Polypropylene

Tiếng Việt
Nhựa PP

KTYT-1L

Khẩu trang y tế dùng 1 lần

KTYT

Khẩu trang y tế
Non – woven fabric

S
SS
SMS

Vải không dệt

Spunbond Nonwovens
Spunbond
+
Spundond
Vải không dệt kết hợp
Nonwovens
nhiều lớp
Spunbond + Meltblown +
Spunbond Nonwovens

PPE

Personal Protective Equipment

Thiết bị bảo hộ cá nhân

iPP
aPP
sPP

Polypropylene Isotactic
Polyprpoylene atacttic
Polypropoylene syndiotactic

Các kiểu cấu nhựa PP

RPP

Recycled Plastic Panel

Tấm nhựa tái chế từ rác thải
khẩu trang y tế

RPP-Trắng

Tấm nhựa tái chế từ rác thải
khẩu trang trắng từ nhà máy

RPP- Xanh

Tấm nhựa tái chế từ rác thải
khẩu trang xanh đã qua sử
dụng

KT-Xanh

KT-Xanh: khẩu trang y tế
đã qua sử dụng màu xanh

KT-Trắng

KT-Trắng: khẩu trang y tế
thải từ nhà máy màu trắng

x

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Bảng nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ............................. 17
Bảng 2.2. Dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu ............................................................... 18
Bảng 2.3. Bảng thông số khảo sát thời gian và nhiệt độ tạo mẫu tấm RPP-Xanh ........ 24
Bảng 2.4. Thơng số kích thước quả tạ được cắt theo tiêu chuẩn ASTM D638 ............. 27
Bảng 3.1. Các đỉnh tiêu biểu nhất được tìm thấy trong phổ FTIR của PP nguyên
sinh, KTYT-1L [14]. ...................................................................................................... 34
Bảng 3.2. Độ dày tấm RPP-Xanh ở các nhiệt độ khác nhau ......................................... 41
Bảng 3.3. Độ dày của tấm RPP-Xanh theo thời gian và nhiệt độ (mm)........................ 44
Bảng 3.4. Khối lượng tấm RPP-Xanh theo thời gian và nhiệt độ (g) ............................ 45
Bảng 3.5. Kết quả cơ tính trung bình các tấm RPP - Xanh khẩu trang theo nhiệt độ
và thời gian ..................................................................................................................... 46
Bảng 3.6. Khối lượng mẫu thử kháng hóa học sau 24 giờ và 168 giờ .......................... 58
Bảng 3.7. Kết quả cơ tính trung bình của mẫu RPP-Trắng khẩu trang thải từ nhà
máy ................................................................................................................................. 59
Bảng 3.8. Khối lượng nguyên liệu ................................................................................. 61
Bảng 3.9. Kết quả độ cứng Shore kiểu D của tấm RPP (N/mm2) ................................. 62

xi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Tình hình gia tăng lượng sử dụng khẩu trang trên thế giới [5] ..................2
Hình 1.2. Các loại khẩu trang phổ biến và hiệu suất kháng khuẩn [9] ......................7
Hình 1.3. Thống kê các loại khẩu trang được dùng nhiều nhất [9] ............................8
Hình 1.4. Các lớp của khẩu trang y tế dùng một lần ..................................................9
Hình 1.5. Tác động lâu dài của ô nhiễm vi nhựa từ KTYT-1L [11] ........................12
Hình 1.6. Nhu cầu sử dụng nhựa trên thế giới năm 2006 ........................................13
Hình 1.7. Phản ứng trùng hợp Polypropylene ..........................................................14
Hình 1.8. Cấu trúc Atactic Polypropylene ...............................................................14

Hình 1.9. Cấu trúc Isotactic polypropylene ..............................................................14
Hình 1.10. Cấu trúc Syndiotactic polypropylene .....................................................15
Hình 2.1. Thiết bị cân phân tích OHAUS Scout SPX 223 (Việt-Mỹ) .....................19
Hình 2.2. Thiết bị máy ép nhựa gia nhiệt BAOPIN .................................................20
Hình 2.3. Khn ép mẫu...........................................................................................20
Hình 2.4. Sơ đồ hình ảnh quy trình xử lý và chuẩn bị nguyên liệu khẩu trang ........21
Hình 2.5. Cân 50g vụn ..............................................................................................22
Hình 2.6. Sơ đồ quy trình ép tạo tấm khẩu trang y tế tái chế ...................................22
Hình 2.7. Vụn khẩu trang trải đều trên khn ép .....................................................23
Hình 2.8. Tấm ép thơ: (A) Tấm ép thơ từ khẩu trang đã qua sử dụng, (B) Tấm ép
thô từ rác thải khẩu trang nhà máy ............................................................................23
Hình 2.9. Mẫu tấm RPP thành phẩm: (A) Tấm nhựa tái chế từ rác thải khẩu trang
xanh đã qua sử dụng, (B) Tấm nhựa tái chế từ rác thải khẩu trang trắng từ nhà máy
...................................................................................................................................24
Hình 2.10. Máy đo chỉ số chảy MFI452a .................................................................25
Hình 2.11. Máy phân tích nhiệt vi sai LABSYS evo STA 1150 ..............................26
Hình 2.12. Bản vẽ minh họa mẫu quả tạ kiểu IV theo tiêu chuẩn ASTM D638......27
Hình 2.13. Dao cắt và quả tạ kiểu IV tiêu chuẩn ASTM D638 ...............................28
Hình 2.14. Kính hiển vi quang học Olympus MX51 ...............................................28
Hình 2.15. Thiết bị chụp ảnh SEM TM4000Plus .....................................................29
Hình 2.16. Thiết bị chụp FE-SEM S4800 ................................................................30
Hình 2.17. Thiết bị quang phổ hồng ngoại FTIR Nicolet 6700 ...............................30
Hình 2.18. Thước cặp điện tử MITUTOYO ............................................................31
Hình 2.19. Thiết bị đo quang phổ hấp phụ phân tử UV-Vis ....................................31
Hình 2.20. Mẫu RPP-Xanh ngâm hóa chất ..............................................................32
Hình 2.21. Đồng hồ đo độ cứng Shore GS-709N type D .........................................33
Hình 3.1. Phổ FTIR của khẩu trang y tế đã qua sử dụng, khẩu trang thải nhà máy .35
xii

Hình 3.2. Phổ FTIR của nhựa PP nguyên sinh [15] .................................................35
Hình 3.3. Ảnh chụp các lớp vải khơng dệt PP và ảnh SEM của lớp vải khơng dệt .36
Hình 3.4. Biểu đồ DSC -TGA của KTYT-1L ..........................................................38
Hình 3.5. Ảnh chụp bề mặt mẫu tấm RPP-Xanh ở các nhiệt độ khác nhau .............40
Hình 3.6. Ảnh chụp bằng kính hiển vi quang học OM của mặt cắt ngang mẫu tấm
RPP-Xanh ở các nhiệt độ ..........................................................................................41
Hình 3 7. Ảnh chụp bề mặt tấm RPP-Xanh ở nhiệt độ 165 °C ở các thời gian ép ..42
Hình 3.8. Ảnh chụp bề mặt tấm RPP-Xanh ở nhiệt độ 170 °C ở các thời gian ép ..42
Hình 3.9. Ảnh chụp bề mặt tấm RPP-Xanh ở nhiệt độ 175 °C ở các thời gian ép ..42
Hình 3.10. Phổ FTIR của KTYT-1L và tấm ép RPP-Xanh ở 175 ℃ - 25 phút .......43
Hình 3.11. Độ dày các tấm RPP-Xanh khẩu trang theo nhiệt độ và thời gian .........45
Hình 3.12. Đồ thị (a) Stress – Strain, (b) đồ thị Young’s Modulus của tấm RPPXanh ở 165 oC ở các thời gian khác nhau .................................................................47
Hình 3.13. Đồ thị (a) Stress – Strain, (b) đồ thị Young’s Modulus của tấm RPPXanh ở 170 oC qua các thời gian khác nhau .............................................................48
Hình 3.14. Đồ thị (e) Stress – Strain, (f) đồ thị Young’s Modulus của tấm RPPXanh ở 175 °C ở các thời gian khác nhau .................................................................49
Hình 3.15. Đồ thị Young’s Modulus của tấm RPP-Xanh ở thời gian và nhiệt độ
khác nhau...................................................................................................................50
Hình 3.16. Đồ thị (a) Stress-Strain mẫu tốt nhất, (b) đồ thị Young’s Modulus tốt
nhất ở nhiệt khác nhau ..............................................................................................50
Hình 3.17. Độ bền kéo của các tấm RPP-Xanh khẩu trang theo nhiệt độ và thời gian
...................................................................................................................................51
Hình 3.18. Ảnh SEM bề mặt tấm RPP-Xanh ...........................................................52
Hình 3.19. Ảnh mẫu quả tạ đứt ở nhiệt độ 165 oC ...................................................52
Hình 3.20. Ảnh mẫu quả tạ đứt ở nhiệt độ 170 oC ...................................................53
Hình 3.21. Ảnh mẫu quả tạ đứt ở nhiệt độ 175 oC ...................................................53
Hình 3.22. Ảnh Cross-Fracture của mẫu quả tạ ở các nhiệt độ khác nhau ..............53
Hình 3.23. Ảnh FESEM mặt cắt ngang tấm RPP-Xanh ở các nhiệt độ khác nhau ..54
Hình 3.24. Biểu đồ UV-Vis mẫu khẩu trang tái chế ở vùng bước sóng 200 – 300 nm
...................................................................................................................................55
Hình 3.25. Biểu đồ UV-Vis mẫu khẩu trang tái chế ở vùng bước sóng 200 – 800 nm
...................................................................................................................................55

Hình 3.26. Ảnh chụp góc tiếp xúc của tấm RPP-Xanh ............................................56
Hình 3.27. Ảnh mẫu RPP-Xanh trước và sau khi ngâm hóa chất 168 giờ ...............57
Hình 3.28. Ảnh chụp các tấm RPP-Trắng ................................................................58
xiii


Hình 3.29. Ảnh chụp mặt phẳng dọc tấm RPP .........................................................59
Hình 3.30. Đồ thị Stress-Strain của tấm RPP-Trắng ở thời gian gia cơng ép khác
nhau ...........................................................................................................................60
Hình 3.31. Đồ thị (a) Young’s Modulus, đồ thị (b) Độ bền kéo của RPP-Trắng và
RPP-Xanh theo thời gian...........................................................................................60
Hình 3.32. Biểu đồ độ cứng Durometer Shore thông dụng nhất [24] ......................63

xiv


PHẦN MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Kể từ lần đầu xuất hiện vào cuối tháng 11 năm 2019 ở thành phố Vũ Hán tỉnh Hồ
Bắc (Trung Quốc) và lây lan toàn cầu vào cuối tháng 12 năm 2019, đến nay đã kéo
dài hơn 2 năm đại dịch Covid-19 do virus Corona (ban đầu là SARS-CoV-2) gây ra.
Đến nay COVID-19 đã khiến hơn 5 triệu người tử vong trên toàn cầu (theo cập nhật
của trang Worldometers), nó khủng khiếp hơn rất nhiều so với hầu hết các dịch
bệnh do virus khác trong thế kỷ 20 và 21 chỉ gây tử vong ở hàng ngàn, hàng chục
ngàn người. Đại dịch Covid-19 gây ra sự khủng hoảng tâm lý khủng khiếp cho loài
người: thiệt hại tính mạng, nhiều di chứng ảnh hưởng sức khỏe, thiệt hại về kinh tế tài chính… cho nhiều quốc gia và cả Việt Nam. Bằng sự lây lan rất dễ dàng qua
đường hô hấp với các biến chủng và mã gen vượt xa khả năng sự tiến bộ của y học
lồi ngồi hiện tại, chúng ta vẫn chưa thể tìm ra thuốc đặc trị loại virus này; chỉ có
thể sản xuất ra vaccine phòng tránh và thực hiện các biện pháp chống lây nhiễm ...
Nhà nước, bộ y tế khuyến cáo thực hiện các biện pháp phòng chống dịch theo thông

điệp 5K là: khẩu trang, khử khuẩn, khoảng cách, không tập trung, khai báo y tế.
Hiện nay việc sử dụng khẩu trang y tế để phòng chống dịch và được coi như là vật
bất ly thân khi di chuyển trong cộng đồng. Trước khi đại dịch xảy ra, các loại khẩu
trang y tế và khẩu trang vải được sử dụng khá nhiều; trong đại dịch và cho đến bây
giờ tất cả mọi người, mọi lứa tuổi đều sử dụng các loại khẩu trang y tế sử dụng 1
lần như một các phịng chống dịch và dần hình thành thói quen. Chiếc khẩu trang y
tế trở thành một vật dụng thiết yếu và bất ly thân của mỗi người khi đi ra ngồi dần
hình thành thói quen có điều kiện của mỗi người bởi sự tiện lợi khi sử dụng 1 lần rồi
bỏ, khả năng chống lây lan dịch cao và giá thành rẻ. Nhưng song song với việc sử
dụng rất nhiều và sử dụng 1 lần của khẩu trang y tế dùng 1 lần (KTYT-1L) ấy gây
ra sự khủng hoảng về rác thải y tế và khả năng tái sử dụng chúng với số lượng
khổng lồ. KTYT-1L hầu hết được sản xuất từ nhựa Polypropylene (PP) với thời
gian phân rã lên đến hàng trăm năm tùy thuộc vào điều kiện môi trường, chúng
phân rã thành các hạt vi nhựa PP ở kích thước nano gây ơ nhiễm vi nhựa rất nguy
hiểm cho môi trường, hệ sinh thái và cả con người với rất nhiều hậu quả nghiêm
trọng. Dễ dàng tìm đọc được rất nhiều bài báo, nghiên cứu và khuyến cáo rằng vi
nhựa gây ô nhiễm cho mỗi trường đất, nước, khơng khí; Vi nhựa hấp thụ các chất
hữu có có hại và chất độc tích tụ hình thành các vi sinh vật có hại. Sự tích tụ vi nhựa
gây ra nhiều bệnh, nguy cơ tử vong cho nhiều loài động vật và cả con người. Hậu
quả vô cùng nghiêm trọng đã được các chuyên gia nghiên cứu và cảnh báo nhưng

xv


đến nay vẫn chưa biện pháp xử lý rác thải khẩu trang y tế và thường được vứt bỏ
trực tiếp ra môi trường, phương pháp đốt, chôn lấp để giải quyết các rác thải đó

Hình 1. Ảnh hưởng của khẩu trang KTYT-1L [1]
Vì vậy lượng rác thải khẩu trang y tế khổng lồ thải ra môi trường ngày càng tăng,
dẫn đến ô nhiễm vi nhựa, ô nhiễm môi trường, gây hiệu ứng nhà kính... Việc sử

dụng một loại nguyên liệu mới, thân thiện môi trường thay thế cho khẩu trang y tế
đang rất cần thiết và được quan tâm trong những năm gần đây. Nhưng chưa có vật
liệu thân thiện môi trường nào thay thế hiệu quả và tối ưu hơn là khẩu trang y tế sản
xuất bằng nhựa PP. Vậy có cách thực tế hơn đó chính là thu gom, xử lý và tái chế
khẩu trang y tế. Nhận thấy tình hình, xu hướng hiện tại em đã chọn đề tài “Nghiên
cứu chế tạo tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y tế bằng phương pháp ép nhiệt”.
Có thể thấy rằng, số lượng người dùng khẩu trang y tế và số lượng rác thải
KTYT-1L là rất lớn ở nước ta và cả trên thế giới là nguồn nguyên liệu dồi dào. Hơn
nữa, nhựa PP là loại nhựa thân thiện và có thể tái chế với kí hiệu nhựa tái chế loại 5
nhiều đặc tính ứng dụng tốt. Vì vậy đây chính là điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu
và phát triển của đề tài tái chế này. Việt Nam cần đưa ra hướng giải quyết thu gom,
xử lý và tái chế phù hợp để giảm thiểu lượng rác thải từ khẩu trang y tế, nhằm bảo
vệ môi trường và giảm sự lây lan của dịch bệnh, cũng như bảo vệ sức khỏe con
người.
Trong tương lai, nếu phát triển tốt và tối ưu các quy trình từ thu gom, xử lý đến
quy trình tái chế và ứng dụng từ rác thải khẩu trang tái chế thì có thể giải quyết
xvi


được vấn đề ô nhiễm môi trường, ô nhiễm vi nhựa, bảo vệ hệ sinh thái, bảo vệ con
người; hơn nữa tạo nên nền kinh tế tuần hoàn cho khẩu trang y tế.
Mục tiêu đề tài đặt ra là: Nghiên cứu chế tấm vách ngăn từ rác thải khẩu trang y
tế bằng phương pháp ép nhiệt.
Nội dung đề tài
• Tổng quan tài liệu liên quan tới đề tài nghiên cứu
• Nghiên cứu quy trình chế tạo tấm ngăn từ rác thải khẩu trang y tế.
• Khảo sát ảnh hưởng của thông số kỹ thuật như: nhiệt độ, thời gian ép đến hình
thái và tính chất của tấm nhựa tái chế từ rác thải khẩu trang y tế (Recycled Plastic
Panel - RPP).
Đánh giá tính chất của tấm RPP bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), cơ tính, phân

tích nhiệt, chỉ số chảy (MFI), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, độ truyền qua,
khả năng chống thấm nước.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Dựa trên các nghiên cứu đánh giá trước đó, khảo sát lại các đặc tính, tính chất, cấu
tạo và số lượng rác thải khẩu trang y tế dùng 1 lần. Nghiên cứu trên nhằm mục tiêu
mang lại tính ứng dụng, tạo ra quy trình tái chế và thúc đẩy các nghiên cứu tái chế
và giải quyết rác thải KTYT-1L nhằm tái chế rác thải nhựa này, giảm thiểu ô nhiễm
vi nhựa.
Biến rác thải từ khẩu trang y tế thành sản phẩm mang tính ứng dụng, giảm nguồn
nguyên liệu, làm nguyên liệu đầu vào cho ngành khác, giảm chi phí xử lý rác thải,
mang lại giá trị kinh tế hướng đến bền vững môi trường.
Sử dụng phương pháp ép nhiệt - phương pháp đơn giản để chuyển rác thải khẩu
trang thành sản phẩm có giá trị, đáp ứng các thơng số phù hợp về cơ tính. Giảm
thiểu ơ nhiễm môi trường, thúc đẩy nâng cao ý thức bảo vệ mơi trường của con
người. Ngồi ra nâng cao tính chủ động về khoa học công nghệ trong xử lý rác thải
KTYT-1L, nâng cao ý thức con người về tác hại của loại rác thải nhựa này – ô
nhiễm vi nhựa. Thúc đẩy các nghiên cứu, phát triển các cơng trình thu gom tái chế
rác thải nhựa, tạo nên nền kinh tế tuần hoàn.

xvii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1. Nguồn nguyên liệu
1.1.1.1. Tình hình trên thế giới
Trong số nhiều mối quan tâm về môi trường đang gia tăng trong xã hội ngày nay,
ô nhiễm nhựa đã trở thành một điểm nóng thu hút sự chú ý ngày càng tăng. Chất
thải nhựa nổi tiếng là ảnh hưởng đến môi trường ở cả phạm vi vĩ mô và vi mô do có
nhiều loại, kích cỡ, cũng như các chất gây ô nhiễm liên quan và khả năng chống suy

thoái. Do đó, rất khó tái chế phần lớn chất thải nhựa và hiện tại, chỉ có 9% ở Hoa
Kỳ và 12% trên toàn cầu được tái chế cơ học [2][3]. Polypropylene (PP) hiện là một
trong những trong số các loại nhựa được sử dụng phong phú nhất và nó chiếm 16%
sản lượng nhựa toàn cầu[3]. Gần 55 triệu tấn PP đã được sản xuất vào năm 2015 và
những con số này đang tăng lên nhanh chóng nhờ các ứng dụng linh hoạt của nó
[4]. Nó được sử dụng rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp như bao bì, xây dựng, ơ tơ
và thể thao, v.v, trong đó có cả khẩu trang y tế. Do đó, chất thải PP được tạo ra có
thể có các đặc tính và chất gây ơ nhiễm rất khác nhau tùy thuộc vào cách nó được
sử dụng.
Mặc dù chưa có báo cáo chính thức về số lượng khẩu trang được thải bỏ, nhưng
các nghiên cứu ước tính hàng tỷ chiếc mỗi tháng. Khẩu trang giúp ngăn ngừa sự lây
lan của Coronavirus và các bệnh khác, và việc đeo khẩu trang được các tổ chức y tế
và hầu hết các quốc gia khuyến khích để kiểm sốt đại dịch COVID-19. Các nghiên
cứu gần đây ước tính có khoảng 129 tỷ khẩu trang được sử dụng trên toàn cầu mỗi
tháng (3 triệu/ phút) và hầu hết là khẩu trang dùng một lần được làm từ sợi vi nhựa
Polypropylene[4].
Mơ hình sử dụng khẩu trang toàn cầu hàng ngày của Nzediegwu và Chang (2020),
các nhà nghiên cứu ước tính rằng 6,88 tỷ (khoảng 206,470 tấn) chiếc khẩu trang y tế
được thải ra trên khắp thế giới mỗi ngày, được đưa đến bãi chôn lấp hoặc thiêu hủy.
Trung Quốc là nhà sản xuất khẩu trang y tế lớn nhất thế giới đã tăng sản lượng lên
hơn 100 triệu chiếc mỗi ngày theo thống kê vào ngày 10 tháng 3 năm 2020.
Qua đó thấy được, số lượng rác thải nhựa từ rác thải khẩu trang y tế dùng một lần
trước đại dịch Covid – 19 đã lớn, trong đại dịch và sau đại dịch con số ấy còn khổng
lồ hơn từng ngày. Khi mà việc mang khẩu trang y tế dùng 1 lần đã dần trở nên thiết
yếu và quen thuộc, được sử dụng mỗi ngày thì tương đương số lượng rác thải từ loại
nhựa này vẫn sẽ khơng ngừng tăng. Đấy chính là áp lực rất lớn cho sự ô nhiễm vi
nhựa, ô nhiễm môi trường làm ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái, sức khỏe con người,

1

các loài động vật. Tổng lượng rác thải KTYT-1L toàn thế giới sẽ cịn lớn hơn thế rất
nhiều.
1.1.1.2. Tình hình ở Việt Nam
Theo nghiên cứu đánh giá dự đoán, lượng khẩu trang y tế được sử dụng ở khu
vực Châu Á- Thái Bình Dương năm 2019-2030 tăng lên 5,7%. Ở khu vực Châu Á,
đặc biệt là Việt Nam và Trung Quốc theo khảo sát cho thấy tỉ lệ người tin dùng
khẩu trang trong tình hình dịch hiện nay cao đứng thứ nhất Việt Nam 91%, Trung
Quốc 83%, Italy 81% .... (Hình 1.1) trong những quốc gia khảo sát. Trong tình hình
dịch Covid-19, lượng rác thải y tế nói chung và khẩu trang y tế nói riêng sẽ cịn tăng
cao.

Hình 1.1. Tình hình gia tăng lượng sử dụng khẩu trang trên thế giới [5]
Việt Nam cũng là một trong những quốc gia đã trải qua những ảnh hưởng nặng
nề của đại dịch Covid-19. Kéo theo đó là lượng rác thải y tế cũng như rác thải khẩu
trang y tế tăng rất cao. Chưa có những thống kê cụ thể, nhưng chỉ theo vài khảo sát
như Thủ đô Hà Nội với dân số khoảng 8 triệu dân, mỗi ngày thải ra 160 tấn chất
thải y tế khi cao điểm dịch. Với hiện tại gần 100 triệu dân, có tỉ lệ khảo sát người tin
dùng khẩu trang y tế lên đến 91%, cao nhất khu vực Châu Á Thái Bình Dương.
Tương đương lượng rác từ KTYT-1L cả thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng
thải ra mỗi giờ mỗi ngày là một số lượng rất lớn. Chúng tích tụ theo thời gian nhưng
không được xử lý đúng cách mà cứ chôn lấp, đốt hay thải trực tiếp ra môi trường
đất, nước, biển thì hậu quả của nó sẽ cực kì nguy hại.
1.1.2. Xu hướng kinh tế tuần hoàn và hướng giải quyết
Kinh tế tuần hồn là một hệ thống cơng nghiệp phục hồi hoặc tái tạo theo ý định
và thiết kế. Nó chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo, loại bỏ việc sử dụng các hóa
chất độc hại và chất thải gây suy giảm khả năng tái sử dụng thông qua thiết kế ưu

2

việt của vật liệu, sản phẩm, hệ thống và trong phạm vi này, là các mơ hình kinh
doanh.
Nguồn ngun liệu đầu vào của ngành này là từ rác thải của ngành khác, hoặc tái
chế, tái sản xuất lại từ chính rác thải của ngành thành sản phẩm có giá trị ứng dụng.
Kinh tế tuần hoàn tạo ra sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Những năm
gần đây, rất nhiều nước trong đó có cả Việt Nam, đang hướng đến nền kinh tế tuần
phát triển bền vững hoàn thay thế dần nền kinh tế tuyến tính.
Để giảm thiểu ảnh hưởng rác thải nhựa cũng như rác thải từ KTYT-1L với mơi
trường chỉ có thể giải quyết bằng ba cách chính sau [6]
Cách 1: Nghiên cứu, sử dụng các ngun vật liệu thân thiện mơi trường có khả
năng phân hủy sinh học thay thế các loại nguyên liệu khó phân hủy gây ơ nhiễm
mơi trường
Hiện nay đã có một số sản phẩm khẩu trang phân hủy sinh học được nghiên cứu
thành cơng có khả năng phân hủy sinh học, thân thiện môi trường với công nghệ
kháng khuẩn cao. Nhưng giá thành còn cao, chưa sử dụng rộng rãi.Cách 2: Thực
hiện quy định về việc giảm thiểu, hạn chế sản xuất, sử dụng nhựa từng quốc gia và
toàn cầu.
Hiện chưa có quy định nào về việc hạn chế sản xuất và sử dụng đối với các loại đồ
bảo hộ y tế (PPE), đặc biệt là KTYT-1L bằng nhựa Chính bởi nhiều ưu điểm về
ứng dụng, sử dụng và kinh tế cũng như mức độ hiệu quả cao từ nguồn nguyên liệu
nhựa nên chưa thể thay thế nguồn nguyên liệu này.
Cách 3: Phát triển cơng nghệ, quy trình tái sử dụng nhựa.
Xu hướng kinh tế toàn cầu nổ ra từ nhận thức và biểu hiện thực tế của ảnh hưởng
nặng nề từ rác thải nhựa đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu và tái sử dụng, tái chế rác
thải nhựa thành các sản phẩm hay nguyên phụ liệu khác.
Môt nước phát triển trên thế giới đã quan tâm và có những luật ban hành trong
việc cấm sử dụng nhựa cho một số sản phẩm, đầu tư phân loại và xử lý rác thải rất
nghiêm ngặt, hiện đại. Tuy nhiên, ở các nước chưa phát triển và đang phát triển
trong đó có Việt Nam vẫn chưa quan tâm nhiều đến chất thải nhựa, chưa có quy

định về việc thu gom, xử lý đúng các loại rác thải nhựa. Rác thải từ y tế, nhất là
khẩu trang y tế sử dụng 1 lần là một trong những nguồn rác thải lớn nhưng Việt
Nam chưa có quy định thu gom xử lý đúng chuẩn. Vì vậy, nguyên cứu này mở ra xu
hướng tái chế rác thải nhựa, đặc biệt là KTYT-1L đẩy mạnh ý thức bảo vệ môi
trường ở Việt Nam. Tạo ra sản phẩm có giá trị ứng dụng, tạo ra nền kinh tế tuần
hoàn.

3


1.1.3. Một số nghiên cứu về tái chế khẩu trang y tế dùng một lần
Đã có rất nhiều bài báo và nghiên cứu đánh giá về lượng rác thải và nguy hại từ
lượng rác thải khẩu trang y tế từ trước, trong và sau đại dịch COVID – 19. Cũng từ
đó đã có các nghiên cứu về việc tái chế khẩu trang y tế dùng một lần theo 2 hướng
là tái chế trực tiếp thành sản phẩm khác và phối trộn với một hoặc một số nguyên
vật liệu khác để hướng đến các ứng dụng khác.
1.1.3.1. Vật liệu composite gia cường cho bê tông
Bằng cách tái sử dụng khẩu trang y tế dùng 1 lần thải để sản xuất bê tông cải tiến
với cường độ tốt hơn và độ bền cao hơn, đạt được tính kinh tế tuần hồn và tính bền
vững, cùng với việc quản lý chất thải hiệu quả. KTYT-1L được thu thập và lưu trữ
trong 7 ngày, khử trùng bằng bình xịt pha cồn. Nghiên cứu thực hiện với 2 phương
pháp: 1 - cắt thành sợi, vụn vuông nhỏ và 2 – nghiện mịn khoảng 1,5 đến 2 mm; sau
đó phối trộn trúc với nguyên liệu xi măng tạo nên vật liệu bê tông composite ở các
tỷ lệ khảo sát khác nhau. Tỷ lệ sợi KTYT-1L được sử dụng là 0,5 – 1%, 1,5 - 2%
khối lượng bê tông, trong khi KTYT-1L nghiền chỉ được sử dụng ở mức 0,5%. Ở cả
hai dạng, nguyên liệu PP thải của KTYT-1L đều thích hợp để sử dụng trong bê
tơng. Các kết luận sau đây đã được chứng thực bởi thực nghiệm nghiên cứu nhằm
tìm ra tính khả thi của việc sử dụng khẩu trang phế thải làm vật liệu xây dựng: [7]
- Các đặc tính của bê tơng đã bị ảnh hưởng khi thêm khẩu trang bị nghiền nát và
xơ. Việc bổ sung 0,5% khẩu trang nghiền làm tăng cường độ nén 8,3% nhưng giảm

độ bền kéo 13,4%.
- Cường độ chịu kéo và nén của bê tông tăng lên khi bổ sung thêm 1% sợi (tăng
17,9% và 23,3%) và sau đó giảm xuống. Do đó, việc sử dụng sợi khẩu trang ở tỷ lệ
1% thể tích bê tơng là một tỷ lệ tối ưu để nâng cao các tính chất cơ học.
- Một phần trăm sợi khẩu trang thải cho thấy độ thấm clorua thấp và khẩu trang
nghiền cho thấy độ thấm rất thấp so với bê tông thông thường. Do đó, khả năng
chống ăn mịn của bê tơng có khẩu trang thải, đặc biệt là ở dạng nghiền, tương đối
cao hơn. Tương tự, thử nghiệm thấm clorua nhanh cho thấy giá trị thấm đối với bê
tông kết hợp khẩu trang sau chu kỳ đông lạnh - tan băng thấp hơn so với bê tông
thông thường.
- Sợi khẩu trang thải ở mức 2% cho thấy cường độ nén giảm nhẹ và độ thấm cao
nên không được sử dụng trong bê tơng. Do đó, độ bền của bê tơng được cải thiện
khi khẩu trang thải được thêm vào với hàm lượng sợi 0–1,5% (giá trị tối ưu 1%).
- Khẩu trang chất thải nghiền ở mức 0,5% cũng thích hợp cho bê tông, đặc biệt là
để cải thiện khả năng chống thấm nước.

4


Việc bổ sung khẩu trang thải trong bê tông là một giải pháp thân thiện với môi
trường.Tái chế khẩu trang rác thải góp phần vào nền kinh tế vịng trịn. Hơn nữa, đó
là một bước tiến đáng kể nhằm đạt được sự bền vững của môi trường liên quan đến
các vấn đề đổ thải, bảo tồn tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Khẩu
trang thải được thêm vào bê tông ở dạng sợi với tỷ lệ 1% thể tích bê tơng được coi
là tỷ lệ tối ưu để tăng cường các đặc tính cơ học và độ bền của bê tông.
1.1.3.2. Xốp cách âm
Việc sử dụng khẩu trang y tế dùng 1 lần như một chất hấp thụ xốp âm thanh đã
được nghiên cứu. KTYT-1L chủ yếu được làm bằng sợi polypropylene có đặc tính
cách âm tốt. KTYT-1L được khử trùng trong buồng chân không nhiệt độ 70 °C
trong 30 phút với độ ẩm khoảng 80%, sau đó được làm nguội và loại bỏ độ ẩm. Dây

đeo và nẹp mũi KTYT-1L đã qua sử khử trùng được loại bỏ, cắt ngắn thành sợi
bằng máy sau đó nén chặt trong ống trở kháng (impedance tube) với các mật độ
khối lượng khác nhau.
Cấu trúc xốp của chúng đã được nghiên cứu thơng qua phép đo một số đặc tính
phi âm học: mật độ khối, đường kính sợi, độ xốp, điện trở suất dòng chảy và độ
cong. Hơn nữa, hiệu suất hấp thụ âm thanh của các mẫu, được làm bằng khẩu trang
loại bỏ, với các độ dày khác nhau được đánh giá bằng cách sử dụng ống trở kháng
theo ISO 10534-2.
Kết quả thu được từ phổ hấp thụ âm thanh và hai chỉ số đơn, hệ số giảm tiếng ồn
và trung bình hấp thụ âm thanh cho thấy giá trị hấp thụ âm thanh cao trên một dải
tần số quan tâm. Vật liệu này hấp thụ âm thanh rất hiệu quả ở tần số cao trung bình.
Tăng độ dày giúp cải thiện hấp thụ âm thanh ở tần số thấp. Cho thấy, vật liệu vi sợi
PP từ KTYT-1L làm xốp hấp thụ âm thanh rất hiệu quả. Cuối cùng, phổ hấp thụ âm
thanh thu được đối với KTYT-1L được so sánh với phổ thu được đối với vật liệu
dạng sợi hiện đang được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng, cho thấy rằng chất thải
dạng sợi này có thể hoạt động như một chất thay thế khả thi cho các loại truyền
thống [8].
1.1.3.3. Phối trộn với bê tông làm đá nền vỉa hè và nền đường
Khẩu trang y tế dùng một lần được cắt nhỏ thành các kích thước chiều rộng 0,5
cm và 2 cm chiều dài. Dây đeo và thanh nẹp mũi được loại bỏ. Trong điều kiện về
các thuộc tính vật lý của khẩu trang, lớp trên cùng và dưới cùng khẩu trang được
làm bằng vải không dệt (spunbond) trong khi lớp giữa của khẩu trang là
polypropylene nóng chảy.
RCA (recycled concrete aggregate) là cốt liệu bê tông tái chế thương mại (tức là,
loại II 20 mm) đã được sử dụng trong nghiên cứu này như tổng hợp cho các ứng

5