399B Trường Chinh, phường 14, quận Tân Bình, TP.HCM

  • Tâm sự
  • Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Cao su thiên nhiên với tính chất vật lý như đàn hồi cao, ít biến dạng, người ta ứng dụng sản xuất cao su tạo thành các sản phẩm chăn đệm, đồ chơi, găng tay, bánh xe… được nhiều người tin dùng.

1. Khái niệm

2. Quy trình sản xuất

3. Tính chất

4. Ứng dụng

Cao su thiên nhiên là 1 nguồn tài nguyên quý giá được khai thác từ gỗ của cây cao su. Với tính chất đặc biệt như khả năng đàn hồi cao, ít bị biến dạng, cách điện, cách nhiệt hiệu quả chúng trở thành 1 nguồn nguyên liệu phổ biến trong nhiều lĩnh vực sản xuất cao su. Bài viết hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về tính chất, ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống.

Cao su thiên nhiên là gì?

Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Cao su thiên nhiên là loại nguyên liệu quý được chế tạo từ chính mủ (nhựa) của cây cao su, thường loại cây cao su Hevea brasiliensis – cây thân gỗ thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae). Công thức hóa học của nó (C5H8)n - loại Polyterpene.

Cấu tạo hóa học của cao su thiên nhiên là (C5H8)n - polymer isoprene, gồm các chuỗi carbon dài có nhánh, những chuỗi này xoắn lại và mắc kẹt với nhau như những chiếc móc, tạo thành một cấu trúc giống như hình cái móc. Thay vì bị đứt gãy khi bị kéo dãn, các chuỗi này thường tự co lại về hình dáng ban đầu.

Cao su thiên nhiên được sản xuất từ 99% mủ cao su tự nhiên, chúng sở hữu nhiều đặc tính nổi bật hơn so với các loại cao su nhân tạo, gồm có:

Độ đàn hồi cao, giúp sản phẩm linh hoạt và dễ co giãn trong sử dụng hàng ngày.

Cao su thiên nhiên có khả năng chống mài mòn, độ bền cao.

Do nguồn gốc từ thiên nhiên, không chứa hóa chất độc hại, nên an toàn.

Khả năng kháng khuẩn, ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và mầm mống.

Có khả năng phân hủy tự nhiên và có thể tái chế, giúp giảm lượng rác.

Sử dụng trong nhiều lĩnh vực: công nghiệp ô tô, sản xuất đồ chơi, đồ dùng y tế

Quy trình sản xuất cao su thiên nhiên

Quy trình sản xuất cao su thiên nhiên gồm nhiều bước chính từ thu hoạch, xử lý, gia công, cân đong ép, đóng gói và bảo quản đáp ứng tiêu chuẩn an toàn.

Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Bước 1: Thu hoạch mủ cao su

Người dân sẽ tiến hạnh cạo mủ hoặc thu hoạch mủ bằng khí Ethylene khi cây đã đủ trưởng thành và vào thời điểm phù hợp để đạt được sản lượng mong muốn.

Bước 2: Xử lý nguyên liệu

Sau khi thu hoạch, mủ sẽ được kiểm tra và chuyển vào kho. Công nhân sẽ tiến hành phân loại, trộn đều mủ cao su và tiến hành gia công cơ học.

Bước 3: Gia công cơ học

Mủ sẽ được đưa qua máy cán, phân tách thành các khối nhỏ để loại bỏ tất cả tạp chất. Các khối mủ sau đó được trộn rửa, cán dẹp trước khi chuyển băm.

Bước 4: Gia công cơ nhiệt

Thực hiện quy trình 4 bước gồm oxy hóa nhiệt – nhiệt – hóa – cơ để biến mủ cao su thành dạng dẻo mềm, sau đó đưa chúng và thùng sấy nóng ở nhiệt độ 150 độ C – 200 độ C dưới áp suất bình thường trong khoảng 24 giờ đồng hồ.

Bước 5: Cân đong và ép

Sau khi hoàn tất bước 4, cao su được đưa lên bàn phân loại và làm nguội mang đi cân. Đối với chất lỏng sệt, hệ thống hâm nọ cùng dụng cụ đo được sử dụng. Mủ cao su sẽ cho vào hộc ép của máy ép và đóng gói trong túi PE.

Bước 6: Đóng gói bảo quản

Cao su thiên nhiên đựng trong túi PE hai lớp thảm nilon, với lớp màu trong phía trong và lớp màu đục phía ngoài, đảm bảo sự an toàn và bảo quản cho sản phẩm.

Tính chất cao su thiên nhiên

Tính chất của cao su thiên nhiên có thể được phân tích thành hai nhóm chính là tính chất hóa học và tính chất vật lý, mỗi nhóm đều có các đặc điểm riêng biệt.

Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của cao su thiên nhiên được tổng hợp như sau:

Độ đàn hồi và độ bền cao.

Ít khi biến dạng khi tiếp xúc nhiệt độ nóng lạnh.

Khả năng cách điện cách nhiệt tốt.

Không tan trong nước.

Tính kháng cao su thiên nhiên kém, dễ lão hóa, khả năng kháng trung bình ozone

Kháng tốt dung dịch kiềm, muối vô cơ, acid không oxy hóa trừ hydrochloric acid.

Tính chất vật lý

Khi ở mức nhiệt thấp, cao su thiên nhiên sẽ có cấu trúc tinh thể, kết tinh với vận tốc nhanh nhất – 25 độ C, chúng có thể tan tốt ở trong dung môi hữu cơ mạch vòng, mạch thẳng và CCl4, cao su thiên nhiên tinh thể nóng chảy 40 độ C.

Khối lượng riêng: 913 kg/m3

Hệ số giãn nở: 656.10 – 4 dm3/C

Nhiệt dung riêng: 1,88 kJ/kg độ K

Nhiệt hóa thủy tinh (Tg): -70 độ C

Nhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m độ K

Nửa chu kỳ kết tinh ở -25 độ C : 2: 4 giờ

Tang của góc tổn thất điện môi

Thẩm thấu điện môi @1000 Hz/s: 2,4:2,7

Ứng dụng của cao su thiên nhiên

Ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống đa dạng: ngành ô tô sản xuất lốp xe, đệm, nhựa công nghiệp, xây dựng, y tế, ngành công nghiệp khác... Chúng ta cũng có thể dễ dàng nhìn thấy các sản phẩm cao su ở bất cứ đâu.

Tính chất ứng dụng của cao su thiên nhiên trong sản xuất và đời sống

Dưới đây là các ứng dụng cao su thiên nhiên:

Ngành ô tô và sản xuất lốp xe

Ngành công nghiệp ô tô sử dụng cao su thiên nhiên để sản xuất lốp xe, chiếm 70% sản lượng cao su toàn cầu. Lốp xe cao su tự nhiên có độ đàn hồi, bền tăng hiệu suất, an toàn. Lốp xe máy bay cũng thường được làm từ cao su thiên nhiên.

Ngành sản xuất gối đệm cao su

Gối, đệm cao su thiên nhiên ngày càng trở nên phổ biến vì tính chất đàn hồi vượt trội, êm ái và khả năng nâng đỡ hệ xương. Sản phẩm như chăn ga gối đệm đến từ các thương hiệu nổi tiếng như Liên Á, Kim Cương, Dunlopillo, Hanvico đều được sản xuất từ chất liệu này mang lại sự êm ái và an toàn cho người sử dụng.

Ngành nhựa công nghiệp

Cao su thiên nhiên được sử dụng trong nhiều ứng dụng như bánh xe cao su đặc, ống cao su chuyên dụng, cao su trục xoắn bơm dầu thực phẩm.

Ngành xây dựng

Chất liệu cao su thiên nhiên được sử dụng trong việc tạo ra các vật liệu xây dựng như cao su lót sàn, cao su ốp cột, giảm chấn, chèn khe hở công trình. Các sản phẩm này giúp cải thiện khả năng chống thấm và giảm rung.

Ngành y tế

Cao su thiên nhiên là nguyên liệu chính cho nhiều sản phẩm y tế như găng tay cao su và nút cao su. Đặc tính an toàn và không gây kích ứng của cao su cùng quá trình xử lý nghiêm ngặt làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến trong ngành y tế.

Ngành công nghiệp khác

Cao su thiên nhiên còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác như công nghiệp, sản xuất thực phẩm, thủy lợi - thủy điện. Các sản phẩm như cao su cửa kính, cao su khắc dấu, thảm , giảm rung đều là các ứng dụng phổ biến chúng.