Ngày nay, những chiếc đệm lót trong đồ đạc nội thất ở các gia đình thường được sản xuất từ bọt polyuretan có khả năng chịu lửa tốt. Để đáp ứng các quy định về an toàn phòng cháy chữa cháy, các nhà sản xuất xử lý bọt này với các hóa chất brom hóa có khả năng chống cháy. Tuy nhiên, các chuyên gia độc học và các nhà khoa học môi trường hiện đang lo ngại về ảnh hưởng của những hóa chất brom hóa này, vì một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hóa chất đó có thể gây rối loạn nội tiết hoặc các vấn đề về thần kinh. Liên minh châu Âu đã cấm sử dụng một số các hợp chất thuộc nhóm này, còn các cơ quan tại Mỹ và Canađa cũng đã bắt đầu xem xét lại việc cho phép sử dụng các hóa chất đó.
Trong quá trình tìm kiếm các chất chịu lửa không ảnh hưởng đến độ cứng của bọt xốp và ít độc hơn các chất chịu lửa hiện tại, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Texas A&M (Mỹ) đã phát triển một lớp phủ bao gồm axit polyvinylsulfonic (PVS) và chitosan - một loại polyme với các phân tử cacbonhydrat mạch dài, được chiết xuất từ vỏ tôm và các động vật giáp xác khác.
Để sản xuất lớp phủ đó, các nhà nghiên cứu đã nhúng bọt xốp vào dung dịch nước của hai polyme nói trên. Trong nước, chitosan tích điện dương, còn PVS tích điện âm. Hai polyme tích điện trái dấu này hút nhau và gắn chặt với nhau, tạo thành lớp phủ bền. Lớp màng phủ dày 30 nm này chỉ làm cho trọng lượng của bọt xốp tăng thêm 5,5% và không ảnh hưởng đến độ mềm của tấm bọt xốp.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm lớp phủ này bằng cách cho bọt xốp đã xử lý chịu tác động của ngọn lửa đèn butan trong 10 giây. Trong khi bọt xốp không phủ cháy hết hoàn toàn, ngọn lửa ở miếng bọt xốp đã phủ màng chịu lửa chỉ tắt khi các nhà nghiên cứu tắt đèn đốt.
Kết quả đánh giá thử nghiệm cho thấy, vật liệu chịu lửa thông thường phải có trọng lượng lớn gấp ba mới đạt hiệu quả chịu lửa tương đương như vật liệu bọc phủ mới được phát hiện.
Theo các nhà khoa học, khi cháy PVS giải phóng hơi oxit lưu huỳnh là một chất không cháy. Hơi này tạo thành tấm chăn khí phủ kín bề mặt bọt xốp, cắt đứt đường cung cấp oxy và làm cho lửa tắt.
Các chuyên gia về vật liệu chịu lửa cho biết, các lớp phủ nano chịu lửa là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực này. Trong khi đó, lớp phủ polyme nano nói trên còn độc đáo hơn vì nó là vật liệu đầu tiên sử dụng khí có chứa lưu huỳnh để ngăn không cho lửa cháy tiếp. Các lớp phủ nano làm từ đất sét hoặc polyme như trên có hiệu quả hơn và có thể ít độc hại hơn so với các chất chịu lửa đang được bán trên thị trường.
Nguồn tin: HS, Theo Chemical & Engineering News, 5/2013. Tạp chí CN Hoá chất, Số 8/2013.
Xem thêm:
Đăng vào 12/21/2023 11:20:14 AM