Cấu trúc lỏng sệt của mủ cao su khiến nhiều người không khỏi thắc mắc, làm cách nào để tạo nên tấm nệm cao su thiên nhiên vững chắc tới vậy. Cùng tìm hiểu về nguyên liệu hóa chất phổ biến trong sản xuất nệm cao su thiên nhiên trong bài viết dưới đây nhé.
Quá trình lưu hóa cao su là phản ứng hóa học để tạo ra sự biến đổi của cao su theo chiều hướng giữ nguyên độ đàn hồi và giảm độ dẻo. Do khâu pha trộn với lưu huỳnh, nhiều người hiểu nhầm rằng đặc tính đàn hồi này chỉ xuất hiện sau quá trình lưu hóa. Thực chất, đặc tính này luôn sẵn có trong phân tử cao su.
Hiện nay, chất lưu huỳnh vẫn được sử dụng phổ biến trong ngành sản xuất niệm cao su thiên nhiên. Đây là chất màu vàng, không mùi, không vị, không atn trong nước. Ở trạng thái tinh khiết, lưu huỳnh có phản ứng trung tính, khi bốc cháy xuất hiện ngọn lửa xanh làm và mùi khai khó ngửi.
Lưu huỳnh có nhiều biến thế, trong đó lưu huỳnh thăng hoa rửa lại được đánh giá là thích hợp nhất để chế biến nệm cao su thiên nhiên. Để lưu hóa cao su latex, lưu huỳnh có thể được xử lý theo 3 cách: tán nghiền khô rồi tẩm hóa chất, khuếch tán hình thành thể giao trạng hoặc tán nghien lưu huỳnh khô. Tỉ lệ tiêu chuẩn của lưu huỳnh là 0.15% so với trọng lượng cao su thiên nhiên.
Khi tiến hành lưu hóa, các phân tử cao su sẽ được liên kết nhằm tạo thành hệ thống mạng chặt chẽ, giảm độ mềm dẻo của chúng. Phân tử khối tăng lên giúp cao su thiên nhiên chuyển từ trạng thái mủ sang khối lưu hóa.
Ngoài ra, nhiều loại chất khác như selenium, thậm chí là năng lượng nguyên tử được sử dụng để thay thế lưu huỳnh. Tuy nhiên, chúng không được sử dụng trên dòng nệm cao su thiên nhiên do độ an toàn, chất lượng nệm cũng như giá thành sản xuất.
Chất xúc tiến lưu hóa cao su thực tế là dạng chất hữu cơ có tác dụng đẩy nhanh quá trình lưu hóa. Chỉ cần thêm một lượng nhỏ, công đoạn này sẽ được đẩy mạnh năng suất, hạ nhiệt độ hóa nhiệt, giảm số lượng chất lưu hóa cần thiện. Đồng thời, chất lượng và giá cả nệm cao su thiên nhiên cũng được tối ưu hơn.
Các chất xúc tiến lưu hóa cao su phổ biến có thể kể tới như DPG, MBT, isopropylxanthate kẽm, diethyl dithiocarbamate kẽm,....
Tùy theo tốc độ, chất này được chia thành 5 nhóm cơ bản là gia tốc chậm, gia tốc trung bình, gia tốc nhanh, gia tốc bán cực nhanh và gia tốc cực nhanh.
Chất tăng trợ lưu hóa có tác dụng hỗ trợ quá trình lưu hóa, nâng cao hiệu quả chất xúc tiến hoặc bổ trợ một số hóa chất khác trong cấu tạo latex. Trong sản xuất nệm cao su thiên nhiên, chất này được phân loại thành nhóm vô cơ và nhóm hữu cơ.
Với chất trì hoãn lưu hóa, quá trình sản xuất nệm cao su thiên nhiên sẽ được làm chậm lại để trì hoãn phản ứng của chất gia tốc hoặc điều chỉnh vài chất cấu tạo trong công thức hỗn hợp. Nitrosodiphenulamine có dạng bột màu nâu hoặc vàng được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm cao su.
Chất phòng lão được sử dụng trong quá trình làm ra nệm cao su thiên nhiên để cản trở hoặc hạn chế tối đa sự biến đổi các đặc tính ban đầu của cao su thiên nhiên. Hiện tưởng hư hỏng này được gọi là chảy nhão. Tùy theo yêu cầu chế phẩm, hỗn hợp latex sẽ được pha trộn thêm chất phòng lão thích hợp. Tuy nhiên, chúng phải đạt đủ phong lão ở cả cơ học lẫn hóa học.
Ngay cả ở điều kiện bình thường, oxygen tồn tại ở cấu trúc nệm cao su thiên nhiên cũng thể gây ra sự oxy hóa. Các yếu tố nhiệt phát sinh khi cọ xát với bề mặt khác hoặc giữa các phân tử, bị uốn gãy liên tục dưới tải trọng lớn, tác động của ánh sáng, ozone,... đều có thể phá vỡ cấu trúc của nệm.
Từ đó, chất phòng lão cao su được sử dụng để kháng sự oxy hóa, kháng nhiệt, trì hoãn sự rạn nút, kháng các kim loại như đồng, sắt và ozone. Nhờ vậy, thời hạn sử dụng của nệm cao su thiên nhiên thường rất cao. Chẳng hạn, chế độ bảo hành của nệm cao su Dunlopillo là 10 năm, một con số ấn tượng so với nhiều dòng nệm khác.
Trong ngành sản xuất nệm cao su thiên thiên, chất độn được dùng để tăng cường các đặc tính vật lý của hỗn hợp cao su lưu hóa. Chất độn bao gồm 2 loại chất độn trơ và chất độn pha loãng. Chất độn trơ được pha trộn với lượng lớn nhằm hạ giá thành sản phẩm song không đem lại bất kỳ tác dụng cơ học nào. Ngược lại, chất độn pha loãng lại tạo ra nhiều tính năng đặc biệt song vẫn hỗ trợ giảm thiểu giá thành sản xuất.
Để đáp ứng tiêu chuẩn nệm cao su thiên nhiên, chất độn cao su cần phù hợp với những yêu cầu khắt khe. Độ mịn được kiểm tra qua các rây dựa trên đường kích và cỡ hạt thành phần chất. Khả năng phân tán được xác định dựa trên độ pH, độ hấp thụ, hàm lượng, độ ẩm và lượng dùng. Những thành phần trên có thể ảnh hưởng trực tiếp tới các đặc tính của nệm cao su thiên nhiên như quá trình lưu hóa, thành phần cấu tạo, màu sắc sản phẩm, sự kháng lão và tính chất nệm.
Cao su thiên nhiên thường được cấu tạo từ những chuỗi phân tử dài, tác động kéo dãn sẽ khiến tạo thành dạng thể trật tự. Các chất hóa dẻo khi này có tác dụng xen vào những chuỗi sợi vừa tách chúng ra vừa giảm lực hút. Chất này có thể là dung môi cao su hoặc không phải dung môi cao su.
Bên cạnh các tác dụng cơ bản trên, nhóm dung môi tương hợp với cao su thiên nhiên còn thiết lập lực hút mới giữa các polymer với nhau và giữa chất hóa dẻo với các phân tử polymer của cao su. Trái lại, chất không dung môi chỉ đơn giản là kéo dài khoảng cách giữa các chuỗi.
Vài tính chất cơ học của nệm cao su thiên nhiên có thể biến đổi nhờ vào chức năng của chất hóa dẻo. Các đặc điểm này có thể làm mất độ dính, tạo độ cứng cho cao su và một số tính chất khác. Chất hóa dẻo này có thể có nguồn gốc từ động vật, thực vật, than đá, dầu mỏ hoặc tổng hợp.
Chất tạo xốp hay còn gọi là chất nổi được dùng rộng rãi trong ngành sản xuất nệm cao su thiên nhiên. Chất được chia thành dạng vô cơ và hữu cơ.
Trong quá trình nhiệt phân, chất tạo xốp sẽ phóng thích chất khí để tạo ra những khoảng trống cực nhỏ giúp cao su nhẹ và xốp hơn. Các chất khí được phóng thích bao gồm nitơ và cacbonic. Đây chính là nguồn gốc tạo nên cấu trúc tổ ong của cao su.
Một số nguyên liệu hóa chất khác như phẩm màu, factice cũng được sử dụng phổ biến trong sản xuất sản phẩm cao su thiên nhiên. Phẩm màu nhuộm cần đáp ứng đầy đủ yêu cầu về khả năng chịu nhiệt, không tan trong hỗn hợp cao su, bền chắc dưới tác động của các yếu tố trong sản xuất. Đồng thời, phẩm màu không được làm ảnh hưởng tới khâu lưu hóa và độ bền sản phẩm, độ mịn hợp lý, khả năng nhuộm cao, màu sắc tươi tắn và đạt tiêu chuẩn tổng quát mà nệm cao su thiên nhiên cần.
Factice được biết tới như chất độn dầu cho cao su. Mới đầu, chúng được sử dụng để hạ giá thành sản phẩm khi giá thành cao su ngày càng leo cao. Một số đặc tính được phát hiện như tăng độ bóng láng, tăng tốc độ một số khâu trong sản xuất, cố định kích thước, làm chậm lưu hóa, tạo hình dáng đẹp hơn, chống co rút,... Nhờ vậy, chúng được tiếp tục sử dụng trong ngành sản xuất sản phẩm cao su thiên nhiên.
Hi vọng thông tin hữu ích trên giúp bạn bảo quản được tấm nệm cao su bền đẹp hơn. Để được tư vấn và đặt mua sản phẩm Dunlopillo nói chung và nệm cao su Dunlopillo nói riêng, vui lòng liên hệ ngay với địa chỉ showroom gần nhất của Dunlopillokhuyenmai.com.
Quang Đức
Tôi đã mua hàng tai Đệm Xanh, Nhân viên rất nhiệt tình, phong cách phục vụ chuyên nghiệp. Một địa chỉ tin cậy để khách hàng đặt niềm tin.
