Các nhà khoa học của Trung tâm nghiên cứu trên đã tiến hành nghiên cứu chế tạo sợi gia cường từ tre nứa để sản xuất vật liệu thân thiện môi trường.

Vật liệu lai tạo tre - nhựa bền gấp ba lần nhựa

Theo tiến sĩ Bùi Chương, giám đốc Trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme, ĐH Bách Khoa Hà Nội, Việt Nam có nguồn sợi tự nhiên khá phong phú: tre, nứa, đay, trấu, rơm, rạ… Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng sợi tự nhiên phục vụ sản xuất và đời sống nhưng chỉ dừng ở những sản phẩm đơn giản như dây thừng, dây đay. Tiếp đến là một số nghiên cứu làm ra cót ép tạo sản phẩm có độ chịu nước cao, nhưng chưa có nghiên cứu bài bản nào về loại vật liệu tự nhiên này.

Thực tế cũng có một số nghiên cứu về vấn đề này nhưng chưa có nghiên cứu nào giải quyết được việc kết hợp giữa sợi thực vật với vật liệu polyme, compozit.

Qua tài liệu của nước ngoài, Trung tâm nhận thấy thế giới rất quan tâm tới việc đưa sợi tự nhiên vào polyme, compozit để tạo vật liệu thân thiện môi trường.

Từ nghiên cứu và thực tiễn, các nhà khoa học của Trung tâm nhận thấy họ tre, nứa có độ bền riêng lớn, nhất là theo chiều dọc sợi. Nó có tỷ trọng nhỏ, khả năng chịu lực lớn nên được gọi là sợi thủy tinh tự nhiên, có thể dùng thay thế sợi thủy tinh nhân tạo làm ra từ dầu mỏ.

Trung tâm đã nghiên cứu, đưa sợi thực vật từ tre, nứa làm chất gia cường cho vật liệu polyme, compzit tạo ra vật liệu polyme, compozit thân thiện với môi trường. Với phương châm thay thế một phần, nâng dần tỷ lệ sợi thực vật thay thế trong vật liệu polyme, compozit.

Sợi tre do Trung tâm nghiên cứu vật liệu Polyme chế tạo. Ảnh: Mạnh Đồng

Năm 2000 - 2003, những nghiên cứu thăm dò đầu tiên đã được thực hiện qua đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước “Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu polyme, compozit lai tạo”.

Kết quả, đề tài chế tạo thành công 7 hệ vật liệu lai tạo trên cơ sở nhựa PP và polyeste với các sợi dừa, đay, tre thủy tinh. Đối với nhựa compozit, các nhà khoa học đã thực hiện gia cường bằng hệ sợi tre, luồng thủy tinh trên nền nhựa PP, lai tạo ra vật liệu compozit có độ bền kéo, uốn và va đập cao hơn gấp từ 1 - 3 lần vật liệu compozit khó phân hủy.

Tiến tới ứng dụng vào cuộc sống

Trung tâm đã hợp tác với Nhật Bản nghiên cứu sợi tre để gia cường nhựa polypropylen, một trong những loại nhựa phổ biến nhất dùng làm bao bì, vải địa kỹ thuật…

Sáng tạo ở đây là các nhà khoa học đã sử dụng sơn ta làm chất kết hợp và đưa được nhiều phương pháp ghép sợi tre với nhựa polypropylen. Kết quả đạt được lượng ghép sợi tre tới 50%.

Trên cơ sở nghiên cứu này, các nhà khoa học của Trung tâm đã phát triển thêm một bước nữa là hợp tác với các nhà khoa học Bỉ nghiên cứu vật liệu compozit từ sợi tự nhiên. Kết quả đã chế tạo được tấm sợi mát từ tre để làm vật liệu compozit, ứng dụng làm các giá thể xử lý nước thải.

Trung tâm đã tạo ra được các giá thể đạt tới diện tích 150m2/m3. Trung tâm đang kết hợp với các nhà khoa học ĐH Xây dựng Hà Nội nghiên cứu tạo ra các giá thể đạt diện tích 200m2/m3, tăng diện tích hấp thụ các chất độc hại trong xử lý nước thải.