Phương pháp bện sợi để sản xuất ống cao su

Phương pháp bện sợi chủ yếu được dùng để sản xuất các ống cao su nhỏ, đường kính trong tới khoảng 50 mm, đặc biệt trong các ứng dụng chịu áp suất từ trung bình tới cao, như ống phanh ô tô. Thông thường, lớp ống bên trong được phủ lên trên trục tâm thích hợp và sau đó đi qua bộ phận bện sợi, một lớp cao su bên ngoài phủ lên lớp sợi bện này. Đối với những ống cần độ chịu nổ cao, cần thêm một lớp bện thứ hai và một lớp cao su phủ ngoài.

Ta xét đến bộ phận bện sợi. Nó gồm một khung đỡ hình tròn, có các trục để các cuộn sợi có thể sắp xếp xung quanh khung đỡ. Tùy vào thiết kế máy, các cuộn sợi này có thể là bụp sợi, hoặc ống sợi hình côn, v.v… Các sợi này đều đã được xử lý nhiệt và tẩm hóa chất để đảm bảo các tính chất vật lý và độ bền kết dính yêu cầu. Các đầu sợi đơn được gắn vào trục tâm, trục tâm chứa lớp cao su bên trên đi qua khung đỡ. Khi đẩy và xoay trục tâm, các sợi xoay xung quanh lớp cao su tạo thành lớp sợi bện với độ cuộn và xoắn như yêu cầu. Hình vẽ bên dưới minh họa một thiết bị bện sợi đơn giản.

Nguồn: www.books.google.com.vn

Lớp cao su phủ bên ngoài được gói trong một lớp lót kết mạng, vải nylon được dệt mịn không xử lý. Trong quá trình kết mạng, sợi nylon sẽ co rút, tạo áp lực làm bền chặt ống cao su. Sau quá trình kết mạng, lớp lót kết mạng này được loại bỏ. Ống cao su được lấy khỏi trục tâm bằng cách thổi khí nén ở một đầu, vào phần giữa trục tâm và ống. Để quá trình lấy ống cao su ra dễ dàng, các sợi bện phải có độ co rút thấp, như tơ nhân tạo hoặc sợi polyester loại mô-đun cao, co rút thấp, để tránh sợi bện co rút, ép chặt ống cao su vào trục tâm khi kết mạng.

Thông thường thì các ống cao su đều dùng các sợi có độ co rút thấp như vậy để hạn chế thay đổi kích thước khi chịu áp lực tác động bên ngoài, giúp truyền nhanh áp suất tác động. Đối với trường hợp áp suất rất cao, có thể dùng các sợi thép để bện. Việc dùng các sợi thép còn giúp tránh tích tĩnh điện, tạo nên tia lửa điện, gây ra những tại nạn nghiêm trọng, đặc biệt trong ngành xăng dầu do các ống cao su bện sợi thép được nối với vòi, máy bơm, nên được nối đất. Tuy nhiên một số trường hợp, các thiết bị điều khiển năng lượng, sử dụng sợi có độ co rút khá cao, sợi nylon. Sợi nylon làm cho ống có thể giãn dài dưới sự tăng đột biến của áp suất, giúp giảm xóc, điều khiển thiết bị dễ dàng hơn.

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 188 - 190

(vtp-vlab-caosuviet)

Mô tả vật lý của quy trình đúc khuôn tiêm

Quy trình đúc khuôn tiêm cũng có thể được mô tả dưới dạng các thông số vật lý áp suất – thể tích riêng – nhiệt độ của hỗn hợp nhựa nóng chảy trong lỗ khuôn, đồ thị PVT. Những đồ thị này cung cấp cho người vận hành một sự hỗ trợ đáng kể trong việc cài đặt thông số làm việc tối ưu cho máy. Một đồ thị PVT tiêu biểu như sau.

Nguồn: http://books.google.com.vn/books?id=H2Kht3ECNfMC&printsec=frontcover&hl=vi#v=onepage&q&f=false

Đồ thị chia thành 6 giai đoạn:

+ 0-1: hỗn hợp nhựa nóng chảy điền đầy thể tích lỗ khuôn, nhiệt độ nhìn chung không đổi, áp suất tăng nhanh dẫn đến thể tích riêng của hỗn hợp giảm xuống.

+ 1-2: giai đoạn nén chặt hỗn hợp nhựa nóng chảy, áp suất đạt giá trị cao nhất, thể tích riêng cũng giảm theo, nhiệt độ cũng giảm nhẹ do tác động làm nguội.

+ 2-3: giai đoạn giữ áp, áp suất chỉ giảm nhẹ do tổn thất áp suất, nhiệt độ giảm do làm nguội dẫn đến chi tiết co rút, sự co rút này được bù lại một phần do hỗn hợp nhựa nóng chảy được thêm vào được bơm vào lỗ khuôn.

+ 3-4: giai đoạn này bắt đầu khi nhựa ở cổng vào đông cứng, áp suất bên trong lỗ khuôn giảm đẳng tích, thể tích riêng không thay đổi.

+ 4-5: áp suất ở trạng thái 4 là 1 bar, sự thay đổi trạng thái diễn ra đẳng áp, nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ lấy khỏi khuôn T_E làm cho chi tiết đúc khuôn co rút dẫn đến sự giảm thể tích riêng.

+ 5-6: chi tiết sau khi lấy khỏi khuôn được làm nguội tới nhiệt độ phòng T_R, thể tích riêng giảm do co rút, quá trình này xảy ra đẳng áp ở áp suất khí quyển 1 bar.

Sự co rút của chi tiết đúc khuôn được tính từ trạng thái 4 tới trạng thái 6 theo công thức sau:

Tham khảo từ tài liệu Injection Molding Machines: A User’s Guide, Friedrich Johannaber, Hanser Verlag, 2008, trang 47 - 49

(vtp-vlab-caosuviet)

Các đặc tính của O-ring (phần 1)

O-ring dẫn hướng đầu piston

O-ring được sử dụng từ rất lâu, nhưng tới nay vẫn có được sự quan tâm nhất định của những người thiết kế đệm làm kín. Người sử dụng đệm làm kín O-ring từ sớm đã nhận thức được rất nhiều đặc tính của O-ring. Phần trọng tâm của chúng được tóm tắt dưới đây.

O-ring có thể được dùng để làm kín cho trường hợp pit-tông và xy-lanh tĩnh và động, chịu được áp suất lưu chất tới 5000 psi (áp suất không đổi hoặc biến đổi). Trường hợp động, có sự rò nhỉ nhỏ (khoảng vài giọt lưu chất trên vài trăm chu kỳ chuyển động) phụ thuộc vào khả năng tạo màng của lưu chất thủy lực. O-ring cũng có thể sử dụng giữa các chi tiết xoay tròn nhưng đảm bảo vận tốc chà xát bề mặt phải thấp.

Trong các ứng dụng động thông thường (chuyển động qua lại), một O-ring sẽ chịu áp suất tác động lên một mặt và sau đó áp suất sẽ tác động lên mặt còn lại. Tuổi thọ của O-ring có thể được cải thiện, đặc biệt trong trường hợp chịu tải khắc nghiệt, bằng cách sử dụng hai O-ring để mỗi cái chỉ chịu áp suất tác động theo một hướng, có thể sử dụng một chuỗi O-ring để đảm bảo an toàn nhưng số lượng dùng nên ít vì O-ring đầu tiên tiếp xúc với áp suất sẽ chịu hoàn toàn tải.

Bên cạnh đó, trong các ứng dụng làm kín động, tác dụng làm kín của O-ring do vật liệu đệm nén chặt giữa đáy rãnh đệm làm kín và thành xy-lanh. Sự nén chặt này cộng với sự chuyển động tương đối của pit-tông so với xy-lanh làm đệm cuộn lại một ít trong rãnh. Dưới điều kiện áp suất cao, đệm rất dễ bị đẩy vào giữa khe hở giữa pit-tông và xy-lanh, đây là nguyên nhân chủ yếu gây hư hỏng đệm. Các yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề này gồm áp suất lưu chất, độ cứng của đệm làm kín và khe hở giữa pit-tông và xy-lanh. Một hư hỏng phổ biến khác là do ma sát giữa O-ring và thành pit-tông hoặc xy-lanh do bề mặt tiếp xúc không nhẵn, không đồng đều dẫn đến O-ring bị cắt, xé rất nhanh.

Tham khảo từ tài liệu Parker O – Ring Handbook ORD 5700, Parker Hannifin Corporation, 2007, trang 1-3 – 1-4

(vtp-vlab-caosuviet)

Polyurethane dùng trong y khoa – Macroglycol

Bên cạnh thành phần diisocyanate, các polyol (hoặc macroglycol) cũng ảnh hưởng nhiều đến đặc tính cơ học của sản phẩm cuối. Các macroglycol loại polyester được sử dụng vì tính chất cơ học của PU tạo thành rất tốt. Trong một nghiên cứu ảnh hưởng của 3 loại macroglycol loại ester khác nhau: poly (ethylene adipate) glycol, poly (tetramethylene adipate) glycol, poly (hexamethylene adipate) glycol lên tính chất của PU tạo thành. Kết quả là PU được tạo từ poly (tetramethylene adipate) có mô-đun tạo độ giãn dài 300% là tốt nhất do nó thể hiện tính đều đặn cấu trúc tốt hơn.

Tuy nhiên trong các ứng dụng y khoa, bên cạnh việc xem xét các tính chất cơ học cũng phải chú ý đến tính kháng thủy phân và kháng phân hủy trong cơ thể sống. Sự thủy phân nhanh polyurethane loại polyester làm giới hạn ứng dụng của chúng trong y khoa. Các polyurethane loại polyether có tính kháng thủy phân cải thiện hơn, chỉ phân hủy trong  môi trường axit mạnh. Tuy nhiên, các nhóm ether rất dễ bị oxy hóa tạo thành peroxide, dẫn đến sự không ổn định của vật liệu PU loại polyether khi được cấy ghép vào trong cơ thể sống.

Nhiều nghiên cứu đã thực hiện để tìm các macroglycol mới, giúp cải thiện sự ổn định hóa học của PU trong cơ thể sống. Một trong số chúng là macroglycol loại carbonate. Những kết quả cấy ghép trong cơ thể sống cho thấy PU loại carbonate ổn định hơn PU loại polyether.

Tham khảo từ tài liệu Biomedical Applications of Polyurethanes, Patrick Vermette, Hans J. Griesser, Gaétan Laroche and Robert Guidoin, Landes Bioscience, 2001, trang 11 - 12

(vtp-vlab-caosuviet)

Lịch sử phát triển cao su ở Congo (phần 4)

Xem phần 1, 2, 3 tại đây

Chính quyền Leopol II ở Congo bắt đầu sụp đổ với sự xuất hiện của Edmund Dene Morel. Morel có mẹ là người Anh, ba là người Pháp. Mười 17 tuổi, ông chuyển từ Paris tới Liverpool và trở thành nhân viên của công ty vận chuyển đường biển Elder – Dempster. Morel không có lịch sử hoạt động chính trị cũng như không biết và quan tâm nhiều về châu Phi. Công ty của ông nhận tất cả hợp đồng vận chuyển hàng hóa tới hoặc rời khỏi Congo. Với công việc kiểm soát hàng hóa, Morel nhanh chóng nhận thấy có điều bất thường xảy ra ở Congo. Các chuyến hàng rời khỏi Congo có lượng ngà voi và cao su lớn hơn mức công bố rất nhiều, trong khi 80% hàng được chuyển tới Congo không đem lại lợi ích cho người dân bản xứ vì chủ yếu là súng ống và  đạn dược. Sau cuộc nói chuyện không thành về vấn đề này với quản lý công ty, vào năm 1901, 28 tuổi, Morel xin thôi việc và bắt đầu viết báo tố cáo việc làm của Leopold II ở Congo. Nhưng phải 2 năm sau, ông mới làm chủ tờ báo “The West African Mail” để tự do biên tập tất cả những thông tin mà không bị hạn chế.

Với cách viết rất mạnh mẽ và những thông tin chính xác, các bài viết của Morel nhanh chóng thu hút được nhiều người đọc. Khi tên tuổi của Morel nổi tiếng, ông nhận được ngày càng nhiều bài viết, báo cáo, hình ảnh, bằng chứng về sự đàn áp, bóc lột lao động bản xứ ở Congo, làm cho bài viết của Morel có sức thuyết phục cao hơn.

Đến năm 1903, việc làm của Morel cũng mang lại kết quả nhất định. Nghị viện Anh bắt đầu tin tưởng các bài viết của Morel, nghi ngờ về việc xây dựng khu vực tự do thương mại ở Congo của Leopol II. Nghị viện đã yêu cầu Lãnh sự quán ở Congo điều tra về vấn đề này.

(Còn tiếp)

Tham khảo từ sách Tears of the tree, John Loadman, Oxford University Press, 2005, trang  125 – 131

(vtp-vlab-caosuviet)

Kết dính cơ học của sợi cotton

Thông thường, quá trình xử lý kết dính (tẩm hệ chất kết dính vào sợi) xảy ra đồng thời với quá trình xử lý nhiệt – kéo căng sợi. Các hệ kết dính được lựa chọn phụ thuộc chủ yếu vào loại xơ sợi sử dụng, trong một số trường hợp đặc biệt phụ thuộc cả vào vật liệu đàn hồi để đạt được sự kết dính tối ưu. Tuy nhiên đối với các sợi dệt được làm từ cotton hoặc có thành phần chính là cotton không yêu cầu quá trình xử lý kết dính, sự kết dính với vật liệu đàn hồi là kết dính cơ học.

Sự kết dính cơ học giữa sợi cotton và vật liệu đàn hồi cơ bản là do sự giữ chặt các đầu xơ vào mạng lưới vật liệu đàn hồi. Muốn tách sự kết dính này, ta phải cung cấp một lực kéo các đầu xơ này khỏi vật liệu đàn hồi. Lực kéo này phụ thuộc vào sự ma sát giữa các xơ và vật liệu đàn hồi, và độ bền của các xơ. Nghiên cứu cho thấy số lượng các đầu xơ nhô ra càng nhiều thì độ bền kết dính đạt được giữa cao su và sợi cotton càng cao. Ngoài ra, tuy xâm nhập tốt vào cấu trúc của vải nhưng cao su nói chung xâm thập rất ít vào khoảng hở giữa các tơ của sợi cotton, chính điều này mới làm tăng độ bền kết dính cuối cùng. Trong trường hợp sử dụng sol chất dẻo (plastisol) PVC (nhựa PVC phân tán trong chất hóa dẻo), sự xâm nhập vào cấu trúc sợi cotton được cải thiện đáng kể do hiện tượng mao dẫn xảy ra trong cấu trúc sợi (thấm bấc).

Đối với các sợi tổng hợp, sự kết dính cơ học cũng xảy ra nhưng độ bền liên kết thấp hơn rất nhiều do bề mặt tơ tổng hợp nhẵn, mặt cắt ngang tơ đồng đều làm giảm ma sát giữa tơ và cao su. Sự kết dính cơ học có thể được cải thiện bằng cách tạo cấu trúc xốp cho sợi tổng hợp, làm các đầu xơ mắc vào cấu trúc mạng của vật liệu đàn hồi nhiều hơn. Nhưng thực tế, thường tẩm hệ chất kết dính vào cấu trúc sợi tổng hợp để tăng độ bền kết dính.

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 94 - 95

(vtp-vlab-caosuviet)

Parker O – Ring Handbook ORD 5700

Sách này của Parker Hannifin Corporation, được xuất bản vào năm 2007, dày 292 trang.

Kể từ lần xuất bản đầu tiên vào năm 1957, Parker O – Ring Handbok đã trở thành một tài liệu cố định trên giá sách tham khảo của kỹ sư cao su trên toàn thế giới. Sách này chứa những thông tin bao quát về những tính chất của các vật liệu đàn hồi làm kín cơ bản, cũng như những ví dụ về những ứng dụng O – ring tiêu biểu, những nguyên tắc cơ bản của thiết kế đệm làm kín tĩnh và động và những kiểu hỏng O – ring. Sách cũng cung cấp một cái nhìn tổng quan về  kích thước, các tiêu chuẩn quốc tế, và những dữ liệu tương thích cho lưu chất, khí và chất rắn.

Contents

Section 1. Introduction

Section 2. Basic O-Ring Elastomers

Section 3. O-Ring Applications

Section 4. Static O-Ring Sealing

Section 5. Dynamic O-Ring Sealing

Section 6. Back-up Rings

Section 7. Compatibility Tables for Gases, Fluids, Solids

Section 8. Specifications

Section 9. Sizes

Section 10. Appendix

Section 11. Index

Sách này được viết phù hợp với nhiều thành phần người đọc khác nhau. Đối với những ai chưa quen thuộc với thiết kế O – ring, đề nghị đọc phần 1 của sách (Introduction) để trở nên quen thuộc hơn với những nguyên lý cơ bản của đệm làm kín O – ring, những ứng dụng thông thường và những giới hạn chung. Đối với những người đã quen thuộc với O – ring, có thể tham khảo nhanh bảng dữ liệu thiết kế cho những thông tin cần thiết. Ngay cả những người thiết kế O – ring lâu năm cũng có lợi khi xem xét lại các nội dung trong sách.

Tham khảo tài liệu Parker O – Ring Handbook ORD 5700, Parker Hannifin Corporation, 2007, trang I, II và 1-2
(vtp-vlab-caosuviet)

Sản phẩm cao su kỹ thuật – Vòi cao su

Vòi cao su cơ bản là một ống dẫn cao su uốn dẻo với hai nhiệm vụ chủ yếu là chứa, vận chuyển lưu chất, chất rắn, ví dụ như vòi thổi cát, và vận chuyển năng lượng như thủy lực hoặc khí nén. Cũng như các sản phẩm cao su kỹ thuật khác, phần thiết kế dựa trên điều kiện hoạt động như kích thước hình học, nhiệt độ, áp suất, lực tác động; phần cao su dựa vào lưu chất được vận chuyển, những yêu cầu kết dính và nhiệt độ môi trường. Người ta phân loại vòi thành hai nhóm chính: vòi được gia cường và vòi không được gia cường. Ở đây, ta chỉ xem xét vòi được gia cường vì tính năng của nó nổi bật hơn. Nó được cấu tạo từ 3 thành phần chính: ống bên trong, phần khung gia cường và lớp phủ bên ngoài. Mỗi phần được thiết kế để đáp ứng những yêu cầu về tính năng và điều kiện hoạt động trong từng trường hợp đặc biệt với mục đích chính là kéo dài thời gian hoạt động vòi.

Ống bên trong phải duy trì được tính uốn dẻo ở nhiệt độ thấp và sự hư hỏng chấp nhận được ở nhiệt độ cao, đặc biệt phải có tính tương thích tốt với lưu chất vận chuyển. Nó được tạo nhẵn bề mặt để đảm bảo dòng chảy tốt. Hiện tại, có rất nhiều vật liệu cao su với các tính năng khác nhau giúp đáp ứng nhiều mục tiêu này.

Phần gia cường phải bền, chắc, giúp vòi không bị vỡ dưới áp suất cao hoặc xẹp lại dưới áp suất thấp, ổn định kích thước, tăng độ bền. Phần gia cường gồm các sợi tự nhiên hoặc tổng hợp, các sợi kim loại, hoặc sự kết hợp giữa chúng, được bện hoặc xoắn lại. Các sợi này quấn quanh ống bên trong theo cả hai hướng, góc quấn tối ưu giữa hai sợi là 54^o44’, khi đó vòi tạo thành không thay đổi chiều dài và đường kính dưới áp suất. Vật liệu gia cường trong vòi trong một số trường hợp là không liên tục, các sợi tơ ngắn được sắp xếp theo một hướng, kỹ thuật này được dùng để sản suất các vòi của máy làm sạch không khí.

Lớp phủ bên ngoài giúp bảo vệ phần gia cường khỏi sự mài mòn, ăn mòn, điều kiện thời tiết. Các thông tin về vòi được thể hiện ở lớp phủ ngoài này như mã sản phẩm, các điều kiện hoạt động dự kiến. Các vòi khi chưa kết mạng cần một trục tâm để duy trì chính xác đường kính trong của vòi. Các dầu bôi trơn trục tâm, giúp tháo vòi ra dễ dàng, phải không tác động lên vật liệu cao su tạo vòi.

Tham khảo từ tài liệu Engineered Rubber Products - Introduction to Design, Manufacture and Testing, John G. Sommer, Hanser Publications, 2009, trang 91 - 92

(vtp-vlab-caosuviet)

Ép tiêm nhựa nhiệt dẻo: chuyển trạng thái tiêm sang giữ áp

Trong quá trình ép tiêm nhựa nhiệt dẻo, giai đoạn chuyển từ trạng thái tiêm sang trạng thái giữ áp đóng một vai trò quan trọng. Nếu chuyển quá sớm hoặc quá chậm đều gây ra các tác động bất lợi. Trong trường hợp chuyển trạng thái trễ, sẽ hình thành một đỉnh áp suất cao tác động lên chi tiết, làm giảm kích thước và hình thành phần dư nhiều hơn, vật liệu nóng chảy trong lỗ khuôn hình thành các dòng chảy ngược làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Sự chuyển trễ còn là nguyên nhân chính gây hư hỏng, biến dạng khuôn và gây quá tải cho bộ phận kẹp. Nếu hoạt động trong một thời gian dài có thể dẫn đến nứt gãy các thanh nối của bộ phận kẹp. Trong trường hợp chuyển sang giữ áp quá sớm, sự làm đầy vật liệu và hình thành chi tiết trong lỗ khuôn diễn ra dưới điều kiện giữ áp suất, giá trị áp suất nhỏ hơn yêu cầu, nên chi tiết không bền và có vết hằn ở bề mặt.

Vì vậy, hiện có rất nhiều phương pháp giúp lựa chọn đúng thời điểm chuyển trạng thái. Đầu tiên và cũng là đơn giản nhất là xác định điểm chuyển trạng thái dựa vào một khoảng thời gian được cài đặt trước. Cách xác định như vậy không xét đến các yếu tố khác trong quá trình vận hành máy ép tiêm như: vị trí và vận tốc di chuyển của trục vít, độ lớn của áp suất thủy lực, độ nhớt của vật liệu, … Nên nhìn chung chất lượng sản phẩm có sự thay đổi rất lớn. Một phương pháp khác xác định điểm chuyển trạng thái dựa vào vị trí của trục vít. Đây là phương pháp được sử dụng khá nhiều và đã chứng minh tính hữu dụng của nó. Tuy nhiên, trong trường hợp chu kỳ tiêm và giữ áp rất ngắn, có sự thay đổi rất nhỏ vị trí của trục vít có thể làm cho sự chuyển trạng thái không chính xác. Ngoài ra, các thông số hoạt động phải được giữ ổn định, không đổi qua các lần tiêm đặc biệt là độ nhớt của nguyên liệu. Một cách xác định khác rất hiệu quả là xác định trực tiếp áp suất trong lỗ khuôn. Khi áp suất trong khuôn đạt được giá trị cài đặt thì nó bắt đầu chuyển trạng thái. Ưu điểm của phương pháp này giúp ta kiểm soát được áp suất thực sự bên trong lỗ khuôn, giá trị ổn định và đáng tin cậy. Nó rất thích hợp với các trường hợp áp suất tăng rất nhanh trong quá trình ép, vì nó rất nhạy. Ngoài ra, còn có một số phương pháp khác dựa trên dựa trên việc ghi nhận và phân tích lực tác động lên khuôn, bộ phận kẹp và trục máy.

Tham khảo từ tài liệu Injection Molding Machines: A User’s Guide, Friedrich Johannaber, Hanser Verlag, 2008, trang 39 - 42

(vtp-vlab-caosuviet)

‘O’ ring (vòng ‘o’)

Yêu cầu làm kín để tránh rò rỉ lưu chất trong các ứng dụng như bơm, pit-tông và các bộ phận nối ống là rất cần thiết. Các vòng ‘O’ hình xuyến có mặt cắt ngang hình tròn, được làm từ cao su nitrile, neoprene và fluoro-elastomer thường được sử dụng để đáp ứng yêu cầu trên. Chúng nhẹ, có khả năng uốn dẻo và dưới tác động của áp lực, chúng biến dạng theo đường viền của các chi tiết cần được làm kín, tạo nên tác dụng làm kín.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của vòng ‘O’ là sự biến dạng được kiểm soát. Kích thước các vòng ‘O’ được sản xuất lớn hơn mức cần thiết và được thiết kế để tạo nên sự biến dạng khoảng từ 8 – 10% đường kính mặt cắt ngang của nó dưới tác động của áp lực. Quá trình ép chặt làm bẹt vòng ‘O’, làm nó tiếp xúc với các bề mặt làm kín, tạo nên tác động làm kín. Quá trình lắp các vòng ‘O’ cũng tương đối đơn giản, chỉ cần lắp nó vào rãnh hình chữ nhật, được tạo trên bề mặt một trong hai chi tiết cần được làm kín. Các cạnh của rãnh thường được làm tròn để tránh cắt bỏ phần đệm cao su nhô khỏi rãnh, đặc biệt trong những ứng làm kín động.

Trong những ứng dụng tĩnh, rãnh và vòng ‘O’ phải được thiết kế sao cho rãnh ở trạng thái tiếp xúc ở tất cả các mặt của nó với vòng ‘O’. Đối với những ứng dụng có sự chuyển động qua lại tương đối giữa các chi tiết cần được làm kín, ví dụ như pit-tông và xy-lanh, vòng ‘O’ tiếp xúc với đáy của rãnh và bề mặt đối diện và phải có một khoảng hở giữa vòng ‘O’ và mỗi mặt của rãnh để vòng di chuyển theo hướng tác động của áp lực. Trường hợp sử dụng vòng trong điều kiện áp lực lớn hơn 2000 psi, vòng ‘O’ có khuynh hướng bị đẩy vào khe hở giữa hai chi tiết làm kín, hiện tượng này xảy ra càng nhiều nếu khe hở lớn và cao su làm kín hơi mềm. Lúc này, cần sử dụng một vòng cao su cứng, đặt dọc theo vòng ‘O’, có tác dụng chống đẩy. Nếu áp lực chỉ tác động một mặt của vòng ‘O’ thì chỉ cần sử dụng một vòng chống đẩy, trường hợp áp lực tác động cả hai mặt, phải sử dụng hai vòng chống đẩy, mỗi vòng ở một bên của vòng ‘O’.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Seals for Fluid and Hydraulic Systems, Chellappa Chandsekaran, 2009, trang 12 - 15

(vtp-vlab-caosuviet)

Polyurethane dùng trong y khoa – Ảnh hưởng của thành phần diisocyanate

Các diisocyanate dùng trong y khoa nói riêng và trong các ứng dụng chung có hai loại chính là thơm và béo. Trong đó, loại diisocyanate thơm được sử dụng thông dụng hơn, tiêu biểu là MDI. Trong quá trình tổng hợp PU, các vòng thơm có khuynh hướng sắp xếp lại với nhau và có sự hình thành liên kết hydro giữa các nhóm urethane (hoặc urea). Vì thế, các đoạn isocyanate thường tự tổ chức lại, để hình thành các pha bán kết tinh. Tính đàn hồi của vật liệu PU phụ thuộc rất nhiều vào mức độ kết tinh và sự tách biệt của các pha này. Cho nên, việc lựa chọn loại diisocyanate sử dụng ảnh hưởng rất nhiều đến các đặc tính cơ học của polyurethane. Rất nhiều nghiên cứu đã thực hiện để tìm mối tương quan giữa tính chất cơ học của polyurethane với cấu trúc của các đoạn cứng, cấu trúc của diisocyanate, một trong số đó là nghiên cứu của Schollenberger.

Trong nghiên cứu của mình, Schollenberger đã tổng hợp PU dưới những điều kiện tương tự nhau, chỉ thay đổi loại diisocyanate (4 loại) và đo giá trị mô-đun tại độ giãn dài 300% của vật liệu PU tạo thành. Trong đó, PU chứa 1,4-phenylene diisocyanate (1,4-PDI) là loại có mô-đun cao nhất (cứng nhất) 23.4 MPa, do cấu trúc chặt, cứng (khó di chuyển) và tính đối xứng cao của 1,4-PDI. Trong khi đó, cấu trúc 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI) tương tự với 1,4-PDI nhưng sự xuất hiện của nhóm methylene nối giữa hai vòng thơm làm cho hai gốc phenyl có khả năng chuyển động tự do hơn, hình thành cấu trúc 3 chiều trong không gian, cản trở sự sắp xếp phân tử và sự hình thành các pha cứng, giảm mô-đun của PU tạo thành. Đối với 1,3-PDI, vì tính đối xứng thấp nên sự sắp xếp phân tử không hiệu quả. Còn đối với 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), việc thêm một nhóm methyl càng làm cản trở việc sắp xếp.

Tuy nhiên, các diisocyanate thơm cũng có một số hạn chế nhất định. Đầu tiên, vật liệu PU ngả vàng khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời do có sự hình thành các chất di-quinone, chất tạo màu. Sự biến đổi này không làm thay đổi nhiều tính chất sinh học, cơ lý nhưng làm giảm tính thẫm mỹ. Một hạn chế quan trọng khác là các vật liệu PU chứa MDI, có thể dẫn đến sự phân hủy và tạo thành methylene diamine (MDA), nghi ngờ gây ung thư; trong khi đó, các diisocyanate thơm khác vẫn chưa được xem xét kỹ lưỡng. Một giải pháp được đề nghị là chuyển sang dùng HMDI, dạng hydro hóa của MDI, một diisocyanate béo. Tuy nhiên tính tương thích trong cơ thể sống và các tính chất cơ lý giảm. Điều này được giải thích do cyclohexane (HMDI) rất dễ thay đổi thuận nghịch cấu dạng (thuyền và ghế); không như cấu trúc cứng, khó chuyển động của vòng thơm (MDI) do sự liên hợp của các electron π khắp vòng thơm; nên dẫn đến sự khó sắp xếp.

Tham khảo từ tài liệu Biomedical Applications of Polyurethanes, Patrick Vermette, Hans J. Griesser, Gaétan Laroche and Robert Guidoin, Landes Bioscience, 2001, trang 9 - 10

(vtp-vlab-caosuviet)

Lịch sử phát triển cao su ở Congo (phần 3)

Xem phần 1, 2 tại đây

Năm 1890, đường sắt bắt đầu được xây dựng ở Matadi. Ba năm sau nó kéo dài thêm 14 dặm. Công trình này cần rất nhiều nhân công, cả người da trắng và người da đen, những cũng phải mất thêm 5 năm nữa để hoàn thành và bắt đầu sử dụng. Leopold II cũng cho đóng các tàu chạy bằng hơi nước để lợi dụng hệ thống sông ngòi chằng chịt ở Congo. Với cơ sở hạ tầng, hệ thống vận chuyển mới này, nguyên vật liệu có giá trị như ngà voi, cao su được chuyển ra khỏi Congo nhanh hơn rất nhiều.

Các loại cây leo cung cấp hầu hết lượng cao su ở Congo, chúng leo lên thân một cây khác và phát triển theo các nhánh của cây này. Người bản xứ thu cao su từ các vết rạch trên thân cây, vết rạch ngày càng cao dần. Do nhu cầu tăng lên, những loại cây leo như thế nằm gần các khu dân cư cạn kiện dần, người dân phải di chuyển xa hơn, những chuyến đi như thế có thể kéo dài trong vài ngày. Việc mua bán trao đổi các trang sức rẻ tiền không đủ gây thích thú để người dân bản xứ tiếp tục thu hoạch cao su.

Leopold II bắt đầu sử dụng vũ lực để cưỡng ép người dân, đặc biệt là phụ nữ và trẻ em. Quân đội tấn công vào các khu dân cư, lấy đi những vật có giá trị, phá hủy nhà ở, giam giữ phụ nữ và trẻ em. Sau đó, họ được chuộc lại bằng một lượng cao su nhất định theo yêu cầu. Quân đội của Leopold II được trang bị nhiều vũ khí hiện đại, nếu người dân chống đối lại, toàn bộ vùng dân cư đó sẽ bị xóa sạch.

Những câu chuyện ghê rợn này vẫn tiếp tục diễn ra nhưng bắt đầu đã có một số người phát hiện được và tố cáo hoạt động của Leopold II. Đầu tiên là James Washington Williams, một người Mỹ da đen, một người lính, một luật sư và cũng là một người truyền giáo. Ông nổi tiếng là người đấu tranh cho quyền lợi của người da đen ở Mỹ. Với hi vọng người Mỹ da đen sẽ được đối xử tốt hơn ở Congo, năm 1890, ông đã trải qua 6 tháng ở Congo để tìm hiểu cuộc sống ở nơi đây. Khi biết được sự thật, ông vô cùng chán nản và viết thư tố cáo tội ác của Leopold II, và cũng gửi một thư tương tự cho tổng thống Mỹ Harrison, mô tả hành động của Leopold II như là tội ác chống lại loài người. Nhưng sau đó, bằng mối quan hệ rộng rãi, Leopold II đã tìm rất nhiều lý do hạ thấp uy tín của Williams cho đến khi Williams chết vì bệnh lao ở tuổi 41.

Một nỗ lực khác đến từ một nhà truyền giáo người Mỹ, William Henry Sheppard. Ông sống ở Congo cùng thời gian với Williams, ở khu vực xa sông Kasai, khu vực của người Kuba. Năm 1899, ông chứng kiến quân đội của Leopold II đàn áp người dân Kuba. Sheppard bắt đầu viết bài tố cáo trên các tạp chí truyền giáo và về cuộc chiến của người Kuba. Tuy nhiên, tất cả tội ác này được tòa tuyên án dành cho những người lính của Leopold II.

(Còn tiếp)

Tham khảo từ sách Tears of the tree, John Loadman, Oxford University Press, 2005, trang  125 – 131

(vtp-vlab-caosuviet)

Quá trình xử lý nhiệt – kéo căng sợi tổng hợp

Các sợi tổng hợp nhựa nhiệt dẻo, như sợi nylon và sợi polyester, có mức độ co rút cao. Điều này rất dễ nhận thấy nếu các sợi này tiếp xúc với nhiệt độ cao mà không có lực tác động, cản trở. Dưới những điều kiện này, cùng với sự co rút, những tính chất vật lý của sợi cũng thay đổi theo, đặc biệt là mô-đun, độ giãn dài và độ bền kéo. Trong nhiều ứng dụng, tiêu biểu là gia cường cho vật liệu đàn hồi, sự tiếp xúc của các sợi này với nhiệt độ cao là không thể tránh khỏi. Vì thế, các sợi phải được xử lý trước để giảm tối thiểu những biến đổi do nhiệt, tạo nên tính gia cường vật liệu tốt hơn và ổn định hơn.

Quá trình thường được sử dụng là xử lý sợi dưới điều kiện nhiệt độ cao và kéo căng. Bằng cách thay đổi điều kiện xử lý, những tính chất chung của sợi tạo thành có thể được điều chỉnh tới mức mong muốn. Ví dụ như trong trường hợp xử lý nhiệt – kéo căng sợi polyester đặc biệt, co rút thấp và mô-đun cao. Trong đó, một sợi không được xử lý, 3 sợi khác được xử lý ở nhiệt độ 235^oC, lần lượt được kéo căng bằng lực bằng, nhỏ hơn và lớn hơn lực co rút. Trong cả ba trường hợp xử lý nhiệt, mức co rút của sợi ở 150^oC giảm đi đáng kể so với trường hợp không xử lý nhiệt. Bên cạnh đó, lực kéo trong quá trình xử lý càng cao thì sợi tạo thành có mô-đun đàn hồi càng cao, ít biến dạng hơn dưới tác động của ngoại lực.

Đối với sợi nylon, tác động của quá trình xử lý nhiệt – kéo căng cũng tương tự. Đặc biệt, độ giãn dài tại điểm gãy của sợi nylon lớn hơn nhiều so với sợi polyester, khoảng 12 – 14% cho trường hợp kéo căng và 30% cho trường hợp nới lỏng. Tuy nhiên, xử lý nhiệt – kéo căng làm giảm tính mỏi và gia cường vật liệu trong điều kiện kéo căng động học. Để giải quyết vấn đề này, quá trình xử lý nhiệt – kéo căng sợi nylon được chia thành hai giai đoạn. Trong giai đoạn đầu, sự dụng lực kéo và nhiệt độ cao; trong giai đoạn sau, lực kéo thấp hơn và nhiệt độ cũng thấp hơn một chút.

Sợi aramid không phải là sợi nhựa nhiệt dẻo, nhưng quá trình xử lý nhiệt – kéo căng cũng mang lại nhiều lợi ích. Cơ chế của hiện tượng này chưa được hiểu rõ nhưng có thể giải thích thông qua độ ẩm. Độ ẩm ban đầu của sợi sau khi sản xuất là 4%, qua quá trình xử lý nhiệt, độ ẩm của sợi giảm xuống, ổn định khoảng 2% cùng với sự biến đổi cấu trúc hóa học của sợi. Điều này giúp cho sợi có một giá trị mô-đun ổn định, ngay cả dưới những tác động của sự tiếp xúc nhiệt và kéo căng sau đó. Để đạt được giá trị mô-đun tối ưu của sợi aramid, lực kéo căng khoảng 10 cN/Tex và nhiệt độ xử lý thấp nhất là 225^oC.

Tham khảo từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 90 - 94

(vtp-vlab-caosuviet)

Practical Guide to Adhesive Bonding of Small Engineering Plastic and Rubber Parts

Sách của nhà xuất bản iSmithers Rapra Publishing, được viết bởi tác giả Bog Goss. Sách được xuất bản vào năm 2010, dày 194 trang.

Việc lựa chọn loại chất kết dính tốt nhất để kết nối hai chất dẻo hoặc vật liệu đàn hồi trong một ứng dụng sản xuất là một công việc đòi hỏi tính chính xác cao. Điều này đặc biệt đúng khi kết nối những vật liệu không tương tự nhau hoặc khi kết nối với một số loại chất dẻo nhất định. Các chất kết dính thường là phương pháp tối ưu, đôi khi là phương pháp duy nhất để kết nối hai vật liệu. Tuy nhiên, chất kết dính thường không được xem xét cẩn thận trong giai đoạn thiết kế. Điều này dẫn đến tốn nhiều thời gian và nảy sinh nhiều rắc rối cho kỹ sư khi chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang giai đoạn sản xuất.

Sách này giới thiệu về quá trình kết dính của 30 loại nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn được sử dụng nhiều nhất cũng như một vài loại cao su và vật liệu đàn hồi thông dụng. Sách cung cấp một sự giải thích hoàn toàn về cơ chế kết mạng và những ưu điểm của 4 loại chất kết dính kỹ thuật (cyanoacrylate, epoxy, acrylic và các chất kết dính UV). Cũng có các chương về thiết kế kết nối, các hệ phân tán, xử lý bề mặt cho các chất dẻo khó kết dính và thông tin về các kỹ thuật kết dính khác nhau.

Contents

Chapter 1. Introduction to Adhesives

Chapter 2. Engineering Thermoplastics

Chapter 3. Engineering Thermoset Plastics

Chapter 4. Elastomers and Thermoplastic Elastomers (TPE)

Chapter 5. Joint Design

Chapter 6. Bonding of Low-energy Plastics and Rubbers

Chapter 7. Selecting the Adhesive

Chapter 8. Dispensing Adhesives in Production

Chapter 9. Durability and Environmental Testing

Chapter 10. Troubleshooting

Sách này sẽ là một sự quan tâm đặc biệt đối với tất cả các lĩnh vực liên quan đến kết dính kim loại, vật liệu tổng hợp, gỗ và cao su. Cách tiếp cận của sách đối với vấn đề này giúp ích rất nhiều cho người đọc, đặc biệt là những người phát triển sản phẩm mới.

Theo trang web http://www.amazon.co.uk
(vtp-vlab-caosuviet)

Các thiết kế đệm cao su giảm chấn

Có nhiều thiết kế đệm cao su giảm rung tùy thuộc vào lực tác động của môi trường sử dụng. Đối với những đệm chỉ chịu lực tác dụng theo một hướng, ta có thể thiết kế các đệm sau.

Trong đó, đệm bên trái được thiết kể để chịu lực tác động theo hướng dọc trục, nó được dùng trong các ứng dụng giảm địa chấn, làm các tấm đệm cầu, trong ngành xây dựng, các đệm hình vuông, chữ nhật thông dụng hơn các đệm hình tròn. Đệm bên phải là một dạng khác, đệm được thiết kế để lực tác động theo hướng hướng tâm của đệm.

Trong những ứng dụng đòi hỏi giảm rung động theo nhiều hướng, ví dụ như hai hướng. Các đệm được thiết kế có thêm gờ, dạng hình nón hoặc hình trụ, giúp giảm rung theo cả hai hướng dọc trục và hướng tâm. Các đệm này được dùng trong lĩnh vực vận chuyển, đặc biệt là trong ngành đường sắt. Trong bạc đạn của bánh xe, ta có thể chèn thêm đệm cao su vào giữa vòng thép ngoài và trong của bạc đạn để giảm rung theo hướng dọc trục, hướng tâm và giảm ồn. Việc thêm đệm cao su vào giúp cho vòng thép trong và ngoài duy trì sự thẳng hàng tốt hơn.

Tham khảo từ tài liệu Engineered Rubber Products - Introduction to Design, Manufacture and Testing, John G. Sommer, Hanser Publications, 2009, trang 87 - 90

(vtp-vlab-caosuviet)

Quá trình ép tiêm nhựa nhiệt dẻo – Áp suất lỗ khuôn

Trong quá trình ép tiêm, áp suất lỗ khuôn – giá trị áp suất mà tại đó tạo thành sản phẩm – là một thông số quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng, tính ổn định của sản phẩm. Nhờ vào các bộ chuyển đối áp suất thành tín hiệu điện như: cảm biến đo biến dạng lá, tinh thể áp điện, việc ghi nhận áp suất lỗ khuôn ngày càng chính xác, tin cậy hơn.

Có 3 vùng áp suất tương ứng với 3 giai đoạn trong một chu kỳ ép tiêm: tiêm, nén và giữ áp. Mỗi vùng áp suất có những tác động khác nhau trong quá trình hình thành sản phẩm. Áp suất tiêm cần vượt qua trở lực dòng chảy của vật liệu từ vòi tới lỗ khuôn. Áp suất lỗ khuôn trong giai đoạn tiêm chủ yếu ảnh hưởng đến hình dạng bên ngoài, không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng và kích thước của chi tiết đúc khuôn. Áp suất khuôn trong giai đoạn nén và giữ áp mới quyết định điều này.

Việc theo dõi áp suất lỗ khuôn không những giúp đảm bảo hoạt động ổn định của máy mà còn giúp mau chóng phát hiện những hư hỏng để sửa chữa, bảo trì. Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất lỗ khuôn như: vận tốc trục vít chuyển động theo hướng dọc trục tăng làm tăng nhanh áp suất lỗ khuôn, nhiệt độ khuôn cao cải thiện sự truyền áp suất trong khuôn, thiết kế khuôn có ảnh hưởng lớn đến áp suất khuôn trong giai đoạn giữ áp.

Tham khảo từ tài liệu Injection Molding Machines: A User’s Guide, Friedrich Johannaber, Hanser Verlag, 2008, trang 37 – 39

(vtp-vlab-caosuviet)

Quá trình ép tiêm nhựa nhiệt dẻo – Áp suất thủy lực

Động lực chính trong quá trình ép tiêm là áp suất thủy lực, được cung cấp từ bộ phận truyền động của máy. Áp suất thủy lực tác động vào trục vít, giúp vượt qua trở lực dòng chảy của vật liệu trong vòi, trong hệ thống chạy và trong lỗ khuôn. Nó tăng rất nhanh trong một thời gian ngắn, từ áp suất thường tới một mức tương ứng với trở lực dòng chảy mà vật liệu trải qua từ vòi tới lỗ khuôn.

Việc ghi nhận áp suất thủy lực tương đối dễ dàng và có nhiều lợi ích trong quy trình thao tác, tuy nhiên nó không giúp suy ra được áp suất bên trong lỗ khuôn. Mối quan hệ giữa chúng được minh họa ở hình vẽ bên dưới.

Nhìn chung, ta thấy hầu như ít có sự tương ứng giữa hai giá trị áp suất trên. Giai đoạn (t₀ – t₁) ghi nhận trở lực dòng chảy trong vòi và hệ thống chạy, giá trị trở lực này không đáng kể. Trong giai đoạn (t₁ – t₃) - nguyên liệu được điền đầy khuôn - và giai đoạn (t₃ – t₄) – nén nguyên liệu vào trong lỗ khuôn, áp suất thủy lực tăng rất nhanh. Ghi nhận áp suất thủy lực trong giai đoạn tiêm, nén giúp ta biết được trở lực của dòng chảy, từ đó có thể thay đổi nhiệt độ tiêm, thiết kết hình học của khuôn: đường chạy, cổng vào, hoặc công suất của bộ phận truyền động cho phù hợp. Áp suất trong lỗ khuôn phải đạt giá trị áp suất tối thiểu mà nguyên liệu cần trong quá trình gia công. Tương tự, áp suất thủy lực cũng phải đạt một giá trị áp suất tối thiểu tương ứng với giá trị này. Sau khi áp suất thủy lực đạt giá trị cao nhất, nó sẽ giảm áp và chuyển sang trạng thái giữ áp suất (t₄ – t₅). Ghi nhận hai gia trị áp suất này trong giai đoạn này cho ta một số thông tin khác. Đầu tiên, việc giảm áp nhanh nếu dẫn đến giá trị áp suất thủy lực dao động mạnh sau đó chứng tỏ hệ thống thủy lực của máy hoạt động không ổn định. Tiếp theo, giá trị áp suất không giảm cho thấy hệ thống giữ áp của máy làm việc tốt. Cuối cùng là thời gian trong giai đoạn giữ áp, sau khi nguyên liệu đã đóng rắn, áp suất trong khuôn giảm thấp tới thời điểm t₅, tốc độ giảm chậm, tại đây ta có thể kết thúc giai đoạn giữ áp để tiết kiệm năng lượng, tăng năng suất và chuyển sang giai đoạn nhập liệu cho chu kỳ tiếp theo. Việc ghi nhận áp suất thủy lực trong giai đoạn nhập liệu cũng cho ta biết quá trình nhập liệu xảy ra liên tục, có bị tắc nghẽn trong phễu nhập liệu hay không để kịp thời xử lý.

Tham khảo từ tài liệu Injection Molding Machines: A User’s Guide, Friedrich Johannaber, Hanser Verlag, 2008, trang 34 – 37

(vtp-vlab-caosuviet)

Tổng quan các nghiên cứu về sự phân hủy sinh học của polyurethane (phần 3)

Xem phần 1, 2 tại đây

Phần 3: Giảm sự phân hủy sinh học

Vật liệu polyurethane khá nhạy với sự tấn công của vi khuẩn và nấm mốc. Với mục đích giảm sự phân hủy sinh học của PU, nhiều thí nghiệm đã được tiến hành và đã thu được một số kết quả nhất định.

Đầu tiên vào năm 1966, Kanavel và các cộng sự đã thí nghiệm để làm sáng tỏ vấn đề: thêm các phụ gia vào cấu trúc hóa học của PU có làm giảm sự phân hủy sinh học hay không. Kết quả cho thấy rằng PU loại polyester hoặc polyether được kết mạng bằng lưu huỳnh có một ít tính trơ đối với nấm mốc. Tuy nhiên, khi cho thêm các chất diệt nấm vào thành phần PU, kết quả là sự phát triển nấm vẫn xảy ra, hơn nữa đa số các chất diệt nấm có ảnh hưởng đến các tính chất của vật liệu PU.

Đến năm 1994, Santerre và các cộng sự đã thay đổi cấu tạo và hình dạng bên ngoài của vật liệu PU như tạo các lớp phủ mỏng lên các ống thủy tinh để tăng diện tích tiếp xúc của PU loại polyester. Kết quả là lượng phân hủy nhiều hơn. Điều này cho thấy quá trình phân hủy sinh học chủ yếu diễn ra ở phần bề mặt ngoài trước, các enzyme ban đầu không thể tiếp cận với các nhóm urethane/ urea bên trong. Thí nghiệm cũng cho thấy phần phân hủy chủ yếu là các đoạn mềm trong cấu trúc của polyurethane.

Santerre và Labrow (1997) đã thí nghiệm để xét sự ảnh hưởng của kích thước đoạn cứng lên quá trình phân hủy sinh học PU. Kết luận được rút ra là PU có hàm lượng đoạn cứng thấp, ở bề mặt vật liệu xuất hiện nhiều nhóm carbonyl; trong khi PU có hàm lượng đoạn cứng cao, các nhóm carbonyl này tập trung lại thành một khối thông qua liên kết hydro, làm tăng kích thước đoạn cứng và khó phân hủy sinh học hơn. Tuy nhiên, đoạn cứng lớn làm hạn chế khả năng chuyển động của mạch polymer. Tương tự, Huang và Roby (1986) đã thí nghiệm sự phân hủy sinh học của các vật liệu PU cho các ứng dụng y khoa và đã đi đến kết luận: các vùng tinh thể trong vật liệu PU khó phân hủy hơn các vùng vô định hình; vật liệu PU có đơn vị lặp lại dài hoặc không có tính trật tự khó hình thành các vùng tinh thể nên dễ bị phân hủy.

Ngoài ra, còn có một số thí nghiệm khác như Tang và các cộng sự (1997) đã sử dụng các chất biến tính bề mặt vật liệu PU để ức chế sự phân hủy sinh học. Baumgartner và các cộng sự (1997) đã tổng hợp PU phosphanate hóa để giảm sự bám dính của vi khuẩn lên bề mặt của vật liệu PU.

Tóm tắt từ tài liệu International Biodeterioration & Biodegradation, Gary T. Howard, Elsevier, 2002, trang 245 - 252

(vtp-vlab-caosuviet)

Rouleau bằng PU đè gỗ máy bào 4 mặt