Vỏ trấu từ lâu nay vẫn được biết đến là một phụ phẩm nông nghiệp, chỉ có tác dụng đốt cháy để đun nấu, hoặc thải bỏ. Thành tựu nghiên cứu trong hơn 10 năm của PGS.TS Nguyễn Thị Hòe (Chủ tịch Tập đoàn Sơn Kova) đã đem lại công dụng bất ngờ của vỏ trấu trong việc tạo sản phẩm công nghệ cao, cụ thể là trong ứng dụng sơn nano, thân thiện môi trường.
Vỏ trấu nano
So với sơn thông thường, sơn nano có các tính năng ưu việt như không độc, hàm lượng các chất hữu cơ bay hơi (VOC) thấp, khả năng siêu chịu nhiệt chống chịu thời tiết, chống ăn mòn, tự làm sạch, chịu mài mòn cao...; đồng thời rất thân thiện môi trường nhờ giảm hơn 50% nguyên liệu từ dầu mỏ, giảm phát thải CO2...
Nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thị Hòe cùng các cộng sự đã mở ra một bước tiến mới trong sản xuất sơn nano, đó là sử dụng nguyên liệu từ vỏ trấu. Các hạt silicat SiO2, thành phần quan trọng trong sản xuất sơn nano, cũng là thành phần hóa học chủ yếu của vỏ trấu, chiếm tới 9,5 - 10% khối lượng vỏ trấu, đã được nhóm nghiên cứu tách thành công. Đặc biệt, nano silicat từ vỏ trấu không độc hại, với hàm lượng VOC = 0, rất thân thiện môi trường, đặc thù sản phẩm có chất lượng cao hơn so với các nguyên liệu khác, có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sơn, chống thấm, mỹ phẩm, dược phẩm, vi tính...
Từ vỏ trấu, sản phẩm silicat nano tách ra được dùng để tổng hợp thành Colloidal phân tán trong nước. Trong lĩnh vực chất phủ, Colloidal là một chất kết dính, bóng, bền với ánh sáng, tia cực tím, chống thấm nước, hấp thụ mùi hôi, độ cứng cao gần bằng Epoxy, chống cháy, chống nóng, chịu hóa chất. Ở ngoài trời sơn có khả năng tự làm sạch khi có bụi bám, màng sơn sẽ mới lâu dài.
Các sản phẩm nano từ vỏ trấu do đó có chất lượng thậm chí còn cao hơn so với từ các vật liệu khác, chẳng hạn có thể giúp giảm nhiệt độ mái tôn từ 8 - 10%. Mặt khác, việc sản xuất sơn từ vỏ trấu còn mang một ý nghĩa vô cùng to lớn trong việc bảo vệ môi trường, làm giảm sự ấm lên toàn cầu do ít sử dụng nguyên liệu từ chất hữu cơ, đặc biệt là dầu mỏ.
 |
| Ảnh minh họa. |
Ứng dụng sơn chống cháy, chống đạn
Nhờ vào những yếu tố vượt trội của vật liệu nano từ vỏ trấu, ngoài việc phát triển những sản phẩm dân dụng thông thường, các dòng sản phẩm mang tính đặc thù cao cũng được nghiên cứu phát triển, cụ thể như sơn chống cháy, sơn kháng khuẩn, sơn đá nghệ thuật, sơn chống đạn...
Dựa vào cơ chế bám bụi điện tích cùng dấu, sản phẩm màng sơn chống thấm bám bụi công nghệ nano từ vỏ trấu của Kova có đặc tính mang điện tích cùng dấu với điện tích của bụi nên bụi không thể bám vào bề mặt màng sơn, nhờ đó màng sơn luôn giữ được bề mặt sạch. Sản phẩm đồng thời có đặc tính bóng, nhẵn, chịu được tia UV, nhờ đó bền hơn với thời tiết. Công nghệ sơn nano từ vỏ trấu cũng tạo ra các sản phẩm sơn tự làm sạch với cơ chế nâng cao khả năng chống bám bụi, bằng cách thay đổi góc tiếp xúc của hạt bụi với bề mặt sơn, giúp dễ dàng loại sạch bụi bẩn và duy trì bề mặt được sạch.
Sản phẩm sơn phủ nano từ vỏ trấu có nhiều đặc tính ưu việt, ví dụ như nếu phủ lên lớp sơn ngoài trời sẽ giúp độ bóng lâu dài, không bị vết nám ố; khử mùi trong môi trường làm cho bầu không khí luôn trong lành; bảo vệ màng sơn Epoxy ít bị phân hóa; sơn lên Epoxy có thể dùng ngoài trời sau 5 năm vẫn không bị thay đổi; dễ lau chùi bằng xà phòng và không để lại vết bẩn...
Một sản phẩm ứng dụng điển hình của công nghệ sơn nano từ vỏ trấu là sơn chống cháy, phù hợp cho nhà cửa, bệnh viện, trường học, siêu thị, nhà máy... với bề mặt chủ yếu là bê tông, gỗ, sắt, thép... Sản phẩm sơn chống cháy kết hợp giữa cơ chế chống cháy nano từ vỏ trấu và cơ chế chống cháy “phồng” làm cho quá trình chống cháy dài hơn và ngăn cản khói gây ngạt cho người và động vật.
Sản phẩm có thể chịu được nhiệt độ đến 800 – 1.300 độ C, thời gian chống cháy kéo dài 4 - 6 tiếng, đủ thời gian chờ để lực lượng cứu hỏa chuyên nghiệp có thể tiếp cận can thiệp. Sản phẩm cũng giúp bảo vệ công trình không bị nóng chảy và sụp đổ khi nhiệt độ ngọn lửa lên rất cao. Điều đặc biệt ở công nghệ sơn nano từ vỏ trấu là sơn hệ nước nên khi cháy ít độc hại, không tạo ra khói bụi hay khí độc, không chứa chì, thủy ngân và các hóa chất độc hại khác...
Kova đã điều chế nano SiO2 từ vỏ trấu để làm keo chất chống đạn nano composite dạng lỏng, có thể sơn lên vật liệu vải làm quần áo, găng tay, mũ chống đạn. So với các vật liệu chống đạn khác thì vật liệu chống đạn Kova giúp giảm trọng lượng đến 60 - 70%, trang phục sẽ nhẹ hơn, dễ thao tác mà chất lượng vẫn tương đương.
PGS.TS Nguyễn Thị Hòe