Phát hiện đột phá đối với ngành sản xuất sợi tính năng cao

10:05' AM - Thứ ba, 04/10/2016

Công nghệ sản xuất sợi polyetylen với trọng lượng phân tử siêu cao (UHMWPE) đã ra đời từ gần 4 thập niên nay. Hai công ty là DSM và Honeywell hiện đang áp dụng công nghệ này để sản xuất các loại sợi siêu nhẹ nhưng bền gấp đôi thép. Đây là loại sợi thường được sử dụng trong sản xuất quần áo chống đạn, áo giáp, dây thừng dùng cho tàu thuyền và các ứng dụng khác.

Nay các nhà nghiên cứu Paul Smith và Theo Tervoort tại Đại học kỹ thuật Thụy Sĩ ở Zurich (Thụy Sĩ) đã phát hiện phương pháp giúp cải thiện rõ rệt quá trình sản xuất sợi tính năng cao như trên.

Trong nghiên cứu mới của mình, các nhà nghiên cứu đề xuất thay thế dung môi decalin hiện đang sử dụng (dẫn xuất từ nguyên liệu dầu mỏ) bằng dầu thực vật thân thiện với môi trường. Sự chuyển đổi dung môi như vậy có thể làm tăng gần 100% độ bền của sợi, hoặc cắt giảm hơn 50% chi phí sản xuất.

Theo một chuyên gia tại Công ty DuPont, đây là phát hiện có tính cách mạng trong lĩnh vực cải thiện độ bền của sợi chất dẻo và sẽ có ảnh hưởng lớn đối với xã hội. Phát hiện này cũng là phát hiện quan trọng nhất trong lĩnh vực khoa học sợi chất dẻo trong gần nửa thế kỷ qua.

Chất dẻo PE truyền thống - một trong những loại chất dẻo phổ biến nhất trên thế giới hiện nay - thường khá yếu do các sợi của nó tương đối ngắn. Khi sản xuất UHMWPE, các nhà sản xuất tiến hành đồng trùng hợp monome etylen để tạo thành các chuỗi sợi dài gấp 30 lần sợi PE thông thường. Khi mới được hình thành, những chuỗi sợi này thường bị rối vào nhau, khiến cho polyme cũng bị yếu đi. Vì vậy, các nhà sản xuất hòa tan chúng trong decalin, sau đó kéo chúng theo chiều dài nhằm loại bỏ một số sợi rối. Dung dịch được sử dụng để sản xuất sợi UHMWPE trong công nghiệp có chứa 10% PE và 90% decalin (tính theo thể tích), có nghĩa là đối với mỗi kg UHMWPE được sản xuất ra cần phải thu hồi 9 kg decalin.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ đã phát hiện ra rằng có thể sản xuất UHMWPE bằng cách sử dụng 25% PE và 75% dầu thực vật, vì vậy chỉ cần phải thu hồi 3 kg dung môi thân thiện môi trường (trên thực tế có thể ăn được) khi sản xuất mỗi kg UHMWPE, nhờ đó chi phí sản xuất sẽ giảm mạnh. Dung dịch chứa 10% PE và 90% dầu thực vật cho phép gỡ rối tiếp các sợi PE, đồng thời tạo ra các sợi UHMWPE bền hơn so với khi sản xuất theo phương pháp sử dụng decalin.

Giáo sư Pieter Lemstra tại Đại học Công nghệ Eindhoven (Hà Lan) - người đã cùng với Paul Smith phát minh quy trình sản xuất UHMWPE - lưu ý rằng việc thay đổi quá trình công nghiệp hiện tại có thể sẽ là thách thức lớn. Tuy nhiên, theo ông thì nghiên cứu mới là một kết quả có tính đột phá khoa học.

Theo các chuyên gia, phát hiện trên sẽ có tác động lớn và bất ngờ đối với ngành sản xuất sợi tính năng cao ngày nay - một ngành sản xuất đã chín muồi với thị trường lớn, lợi nhuận cao và cạnh tranh ngày càng tăng.

HV

Theo Chemical & Engineering News, 11/2015

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,