Tại sao có thể sản xuất nắp hố ga thoát nước từ dầu vỏ hạt điều?

Tại sao có thể sản xuất nắp hố ga từ vỏ hạt điều? Những điều tưởng chừng như không thể, lại có thể xảy ra với công nghệ hiện đại. Vậy thì hãy cùng GOAT khám phá điều mới mẻ này ngay sau đây!

Bài viết được trích từ bài đăng trên Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam – Số 5 năm 2023 của ThS Huỳnh Thành Công - Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Qua 2 năm thực hiện đề tài “Nghiên cứu cải tiến hỗn hợp SMC (từ nhựa polyesther và sợi thủy tinh) bằng nhựa Bakelite biến tính dầu điều ứng dụng sản xuất sản phẩm nắp hố ga cho khu dân cư thuộc TP. Hồ Chí Minh” giai đoạn 2020-2022, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã sáng chế thành công nắp hố ga thoát nước đô thị từ vỏ hạt điều.

Loại sản phẩm nắp hố ga của nhóm nghiên cứu có độ bền cao, khả năng chịu lực tải trọng lên tới 25 tấn. Chống chịu được thời tiết khắc nghiệt ngay cả trong môi trường có tính ăn mòn cao.

VẬY TẠI SAO DẦU VỎ HẠT ĐIỀU CÓ THỂ LÀM NÊN NẮP HỐ GA?

Như bài viết “Composite là gì”, GOAT cũng đã đề cập đến đặc tính của composite là vật liệu tổng hợp. Chúng có sức mạnh vượt trội hơn các vật liệu cấu thành ban đầu. Điều đó cũng một phần lý giải tại sao nghiên cứu của Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng lại thành công trong việc sáng chế nắp hố ga từ vỏ hạt điều. 

Sản xuất thành công nắp hố ga làm từ dầu hạt điều

Trước tiềm năng từ vật liệu composite, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng đã triển khai sản xuất nắp hố ga bằng composite chế tạo từ nhựa Bakelite.

Nhựa Bakelite là loại nhựa này có những lợi thế vượt trội như:

• Chịu được nhiệt độ cao
• Khả năng kháng ăn mòn
• Chịu trọng tải lớn
• Thời gian đúc nhanh
• Độ dẫn điện thấp...

BẰNG CHỨNG CHO THẤY NẮP HỐ GA COMPOSITE SẢN XUẤT TỪ VỎ HẠT ĐIỀU ĐẢM BẢO TẢI TRỌNG THIẾT KẾ

Phương pháp tổng hợp nhựa được thực hiện bằng việc tổng hợp các chất phenol, formaldehyde và chất độn như bột gỗ, sợi amiang… Qua quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu nhận thấy trong vỏ hạt điều chứa tới 20-25% lượng dầu. Đây là nguồn nguyên liệu có giá trị trong sản xuất nhiên liệu tái tạo, vật liệu kết dính, sản xuất sơn phủ, chất đốt…

Trong đó, những chất hóa học trong dầu vỏ hạt điều có thể tham gia vào các phản ứng ngưng tụ với formaldehyde qua nhân phenol tạo thành nhựa cardanol formaldehyde, hoặc trùng hợp qua mạch nhánh chưa bão hòa để tạo thành các sản phẩm nhựa có nhiều đặc tính quý như: nhựa sau khi đóng rắn vẫn giữ được độ dẻo cao hơn so với các nhựa phenol khác; chống được axit, kiềm do bản chất kỵ nước của các mạch hydrocarbon…

Hướng nghiên cứu này còn góp phần tận dụng phế phẩm vỏ hạt điều, giảm giá thành điều chế nhựa tổng hợp. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phản ứng trùng ngưng kết hợp xúc tác H₂SO₄ ở quy mô phòng thí nghiệm. Sử dụng hiệu suất phản ứng đạt được 92,5% ở điều kiện nhiệt độ 100°C, thời gian phản ứng là 4 giờ.

Bằng phương pháp phân tích nhiệt, nhóm đã xác định vật liệu Bakelite chế tạo từ dầu vỏ hạt điều với formaldehyde, xúc tác axit có thể gia công bằng phương pháp nhiệt, với độ bền nhiệt là 425,39°C.

Từ các kết quả trên, nhóm nghiên cứu đã xác định được thông số kỹ thuật thích hợp để gia công vật liệu composite SMC/ Bakelite.

Cụ thể như sau: Hàm lượng Bakelite 3%, lực ép 500 kg/cm2, nhiệt độ khuôn ép 150-180oC, thời gian ép 5 phút.

Bề mặt vật liệu Bakelite dưới kính hiển vi (Nguồn ảnh: Trung tâm thông tin và Thống kê KH&CN TP.HCM)

Ở chế độ kỹ thuật này, vật liệu composite SMC/Bakelite đạt các tính chất cơ lý, chịu tải trọng, kháng mài mòn, độ bền theo thời gian đạt tiêu chuẩn sử dụng làm vành và nắp hố ga của hệ thống thoát nước. Sau khi hoàn thiện quy trình nghiên cứu, nhóm đã tiến hành sản xuất thử vành và nắp hố ga tại Công ty Vicadi.

Kích thước của mỗi sản phẩm như sau: Khung song chắn rác composite kích thước 960x530x70 mm; nắp thu nước mưa 860x430x50 mm; Khung nắp hố ga 800x800x70 mm; nắp hố ga đường kính 700x40 mm.

KIỂM ĐỊNH TẢI TRỌNG CÁC SẢN PHẨM NẮP GA TỪ VỎ HẠT ĐIỀU

Để kiểm tra mức độ chịu tải trọng của sản phẩm, nhóm nghiên cứu đã kiểm nghiệm sản phẩm tại Trung tâm Thí nghiệm Kiểm định xây dựng thuộc chi nhánh Công ty CP Tư vấn Kiểm định xây dựng Thái Dương và Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (Quatest 3).

Sản phẩm khung và nắp hố ga sản xuất từ chế phẩm vỏ hạt điều (Nguồn ảnh: Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam)

Kết quả cho thấy:

• Sản phẩm khung nắp hố ga, khung và nắp thu nước mưa chịu được tải trọng 12,5 tấn; nắp hố ga chịu được lực tải trọng lên tới 25 tấn.
• Độ bền uốn và nén cao, khả năng hấp thụ nước đạt tiêu chuẩn.

Sản phẩm khung và nắp hố ga, song chắn rác đã được lắp đặt thử nghiệm trên Quốc lộ 50 (Nguồn ảnh: Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam)

Sản phẩm khung và nắp hố ga, song chắn rác đã được lắp đặt thử nghiệm trên Quốc lộ 50 (đoạn qua địa bàn huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An). Cho đến nay, sản phẩm đảm bảo chất lượng trên các tuyến quốc lộ, không có hiện tượng cong vênh, nứt gãy.

Như vậy, nghiên cứu đã cho thấy, sản xuất nắp hố ga, song chắn rác từ composite (nhựa gia cường Bakelite) có nguồn gốc từ dầu vỏ hạt điều là hoàn toàn khả thi. Chúng không những góp phần gia tăng khả năng chịu lực, tăng tính thẩm mỹ của sản phẩm, mà còn nâng cao giá trị kinh tế của dầu vỏ hạt điều. 

GOAT Cung cấp tất cả các loại nắp hố ga, song chắn rác theo tiêu chuẩn BS EN 124:2015 với đầy đủ bộ chứng chỉ chất lượng.

Quý khách cần tư vấn vui lòng liên hệ GOAT theo Hotline:

Hotline GOAT 24/7: 0987.382.388

GOAT luôn sẵn sàng tư vấn phương án tối ưu nhất cho nhà thầu. 

Đi theo liên kết này để xem thêm các Mẫu Nắp Hố Ga Composite GOAT ➔

GOAT - Kiến Tạo Giá Trị Tốt Nhất

Thương hiệu Uy tín - Đồng hành suốt vòng đời sản phẩm

BTV Thanh Thủy - Nắp Hố Ga GOAT