Chế tạo ống gân xoắn từ bã thải công nghiệp

TMO - Thời gian gần đây, Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã phối hợp cùng một số doanh nghiệp nghiên cứu chế tạo ống gân xoắn HDPE từ bã thải công nghiệp và có tính ứng dụng cao.

Trong 10 năm trở lại đây, với nhiều ưu điểm như có độ bền cơ học cao, dễ thi công, chịu ăn mòn tốt… nên ống gân xoắn HDPE (polyetylen tỷ trọng cao) được thị trường ưa chuộng hơn ống thép, ống PVC, đã được ứng dụng trong xây dựng hạ tầng hệ thống truyền tải điện lực, viễn thông và các hệ thống thoát nước, phân phối khí.

Nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã lấy nguồn nguồn vật liệu tổ hợp HDPE/EVA/gypsum biến tính và một số phụ gia để sản xuất thành công các loại ống gân xoắn chất lượng cao, có khả năng chống cháy, bền thời tiết đáp ứng chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 7997:2009.

Sản phẩm ống gân xoắn chống cháy có đường kính 25/32 mm và đường kính 55/65 mm, được sản xuất bằng thành phần nguyên liệu chủ yếu gồm hạt chất chủ HDPE/EVA/gypsum/phụ gia chống cháy và hạt HDPE. Ống có tỷ lệ khối lượng 0,18-0,32 kg/m, thời gian tắt cháy dưới 15-17 giây, độ bền nén 2,89%, độ ngấm nước trong 24 giờ là 0,15%.

Sản phẩm ống gân xoắn được Viện kỹ thuật nhiệt đới nghiên cứu thành công từ bã thải công nghiệp

Sản phẩm ống gân xoắn bền thời tiết có đường kính 55/65 mm được sản xuất bằng thành phần nguyên liệu chủ yếu gồm hạt chất chủ HDPE/EVA/gypsum/phụ gia bền thời tiết và hạt HDPE. Sau thử nghiệm gia tốc thời tiết (được tiến hành theo tiêu chuẩn ASTM G154 trong điều kiện 8 giờ chiếu bức xạ tử ngoại ở 60oC và 4 giờ ngưng hơi ẩm ở 50oC là 1 chu kỳ; mẫu được phơi trong tủ thời tiết với thời gian tương đương với 56 chu kỳ), mẫu có độ bền cơ học và độ bền màu sắc vẫn đảm bảo, không có sự thay đổi đáng kể so với mẫu trước thử nghiệm.

Các nhà khoa học đưa gypsum (thạch cao phế thải) vào thành phần vật liệu tổ hợp (HDPE/EVA/gypsum biến tính) chế tạo ống gân xoắn. Gypsum là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phân lân, được nhóm nghiên cứu sử dụng làm chất độn, do có các tính năng nổi bật như khả năng chống cháy và bền thời tiết.

Về hiệu quả kinh tế, chi phí sản xuất 2 sản phẩm ống gân xoắn chống cháy và bền thời tiết thấp hơn ống truyền thống từ 1-2 triệu đồng/1.000 mét ống. Đó là nhờ sử dụng gypsum nên hạ được chi phí sản xuất trong khi vẫn đảm bảo cải thiện tính chất cơ học, khả năng chống cháy, bền thời tiết. Các sản phẩm cũng mang tính mới, đáp ứng các tiêu chí cao hơn trong lĩnh vực kỹ thuật và đời sống, gia tăng mạnh tính cạnh tranh và làm phong phú thị trường.

Về mặt môi trường, việc xử lý và biến tính gypsum mở ra hướng mới trong việc ứng dụng sản phẩm này trong lĩnh vực nhựa compozit. Theo đó, sẽ góp phần làm giảm lượng rác thải công nghiệp cũng như diện tích bãi chứa gypsum phế thải, giảm ô nhiễm không khí, nguồn nước ở các khu vực xung quanh.

Có thể thấy rằng, nếu được tiếp tục mở rộng quy mô ứng dụng và hoàn thiện công nghệ chế tạo các sản phẩm kỹ thuật từ vật liệu compozit HDPE/EVA/gypsum trong năm tiếp theo, thành quả nghiên cứu từ nhiệm vụ sẽ góp phần rất lớn trong việc thúc đẩy và nâng cao giá trị các sản phẩm hàng hóa sản xuất trong nước, đồng thời khẳng định vai trò của nghiên cứu khoa học trong việc thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường.

Nguyễn Ngọc