VINACHEM

Tiêu thụ cao su tự nhiên trên thế giới đã tăng hơn gấp đôi trong 20 năm qua. Mỗi năm có hơn 1,1 triệu tấn cao su tự nhiên được sản xuất, 90% trong số đó được sử dụng để sản xuất săm lốp. Nhưng cao su tự nhiên khai thác từ cây cao su là nguồn nguyên liệu có giới hạn do khả năng mở rộng diện tích trồng cây cao su rất hạn chế, hơn nữa lại thường xuyên xảy ra dịch bệnh. Tại Braxin, nước xuất xứ của cây cao su, nấm Microcyclus đang tàn phá hàng loạt trang trại cao su. Nếu loại nấm này tấn công khu vực châu á với những vùng trồng cây cao su quan trọng ngày nay, sản xuất cao su trên thế giới có thể rơi vào tình thế nguy hiểm.

Từ nhiều năm nay, một số nhà sản xuất săm lốp hàng đầu trên thế giới đã chuyển hướng sang khai thác những loại cây trồng khác có thể cung cấp nguyên liệu sản xuất cao su thay cho cây cao su. Ví dụ, cuối năm 2015 Công ty Bridgestone (Mỹ) đã giới thiệu một loại lốp mới làm bằng nguyên liệu cao su chiết xuất từ cây guayule, một loại cây bụi rậm sa mạc mọc ở Bắc và Nam Mỹ. Trong khi đó, Công ty Sumitomo Rubber Industries, nhà sản xuất săm lốp nhãn hiệu Dunlop, và Công ty Continental của Đức, đã tiến hành nghiên cứu cây bồ công anh để thay thế cho cây cao su.

So với cây cao su, cây bồ công anh có nhiều ưu thế hơn hẳn: Trong khi cây cao su phải sau ít nhất ba năm mới có thể cạo mủ thì bồ công anh cho thu hoạch mủ ngay từ năm đầu tiên sau khi gieo hạt. Bồ công anh không dễ bị sâu bệnh đe dọa, không cần có điều kiện khí hậu nhiệt đới và có thể phát triển trên đất đai ít màu mỡ, vì vậy không cạnh tranh với các loại cây lương thực và cây làm thức ăn gia súc.

Tuy nhiên, cho đến nay cao su tổng hợp sản xuất từ nguyên liệu thay thế vẫn không thể đạt được độ bền chống mài mòn cao như cao su tự nhiên sản xuất từ mủ cây cao su, vì vậy không thích hợp để sản xuất lốp xe tải.

Lốp xe tải phải chịu được nhiều tác động: Do tải trọng lớn và quãng đường vận chuyển dài hàng ngày, những chiếc lốp này thường bị mài mòn mạnh. Vì vậy, diện tích bề mặt của những chiếc lốp xe tải thường được làm chủ yếu từ mủ cây cao su mà cho đến nay đã chứng tỏ những tính năng hoạt động xuất sắc. Về mặt này, lốp sản xuất từ cao su tổng hợp không thể sánh ngang với lốp cao su tự nhiên.

Từ nhiều năm nay các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Frauenhofer (CHLB Đức) đã khảo sát cao su làm từ cây bồ công anh. Vừa qua, họ đã tối ưu hóa các tính chất của cao su tổng hợp sản xuất từ mủ cây bồ công anh và tạo ra cao su tổng hợp mô phỏng sinh học với những tính chất tốt hơn cao su tự nhiên làm từ mủ cây cao su.

Tương tự như cao su sản xuất từ cây cao su, 95% thành phần của loại cao su mới là polyisopren, phần còn lại là các thành phần sinh học như protein hoặc lipit.

Sau khi đã xác định các thành phần sinh học quan trọng đối với độ mài mòn, các nhà nghiên cứu Viện Frauenhof đã tổng hợp cao su mới từ các hợp chất sinh học và nguyên liệu polyisopren.

Trong quá trình thử nghiệm, loại lốp mới sản xuất từ cao su tổng hợp bị mài mòn ít hơn 30% (trọng lượng) so với các loại lốp tương tự làm từ mủ cây cao su, thậm chí độ hao mòn theo tiết diện chỉ bằng một nửa so với sản phẩm từ mủ cây cao su. Hơn nữa, loại cao su tổng hợp này có thể được sản xuất ở quy mô lớn bằng các thiết bị hiện có của ngành sản xuất cao su. Vì vậy, sản phẩm cao su tổng hợp của các nhà khoa học Đức có thể trở thành phương án thay thế xuất sắc cho cao su tự nhiên, kể cả trong những lĩnh vực sử dụng với công suất cao như lốp xe tải.

Kết quả thử nghiệm với lốp xe tải làm từ cao su tự nhiên và loại cao su tổng hợp mới, lắp trực tiếp trên một chiếc xe tải, cho thấy: Trong khi lốp cao su tự nhiên mất 850 gam trọng lượng và 0,94 mm tiết diện thì lốp cao su tổng hợp chỉ mất 600 gam trọng lượng và 0,47 mm tiết diện. Độ bền chống quay của lốp cao su tổng hợp mới cũng tốt hơn so với lốp cao su tự nhiên.

LH

Theo Chemie.de, 4/2019