Vật liệu hỗn hợp gỗ và nhựa có tính chống cháy cao

Hỗn hợp gỗ nhựa giúp tiết kiệm tài nguyên (WPCS) là loại vật liệu mới, hiện chủ yếu được ứng dụng làm nội thất ngoài trời (sân vườn, mái hiên, hàng rào…). Các nhà nghiên cứu chuyên ngành vật liệu gỗ tại Viện Fraunhofer - CHLB Đức đã nghiên cứu, phát triển loại vật liệu phù hợp để làm ván chống ẩm cho nội thất trong nhà.

Những tấm ván này bao gồm 60% các hạt gỗ và 40% nhựa nhiệt dẻo thường là polypropylene hay polyethylene. Cả hai thành phần gỗ và nhựa có thể lấy từ các nguồn tái chế. Các thành phần trong các tấm này có thể được thay thế bằng lignocelluloses của sợi thực vật từ cây gai dầu, cây bông hoặc vỏ trấu, vỏ hạt hướng dương. Ngoài ra các sản phẩm này được chế tạo bởi chất kết dính không chứa formandehyt do đó loại bỏ được nguồn phát thải formandehyt độc hại do các chất kết dính được sử dụng trong các sản phẩm gỗ ép thông thường.

Bằng cách lựa chọn các phụ gia thích hợp, các nhà nghiên cứu đã tăng cường tính chống cháy của loại vật liệu hỗn hợp gỗ nhựa này. Họ bắt đầu phát triển công thức trên quy mô phòng thí nghiệm, sử dụng các nguyên liệu có sẵn và chất chống cháy không chứa halogen được đưa vào hỗn hợp gỗ nhựa trong gian đoạn nóng chảy. Thử nghiệm về khả năng chống cháy của sản phẩm được xác định thông qua chỉ số oxy tới hạn trong điều kiện thử nghiệm: Thông số này xác định ứng xử của chất dẻo hay hỗn hợp chất dẻo với bột gỗ khi tiếp xúc với ngọn lửa. Chỉ số này càng cao thì khả năng bắt cháy của sản phẩm càng thấp. Các nhà khoa học đã sử dụng kết hợp phụ gia chậm cháy photpho đỏ và graphite nở vào sản phẩm. Kết quả thử nghiệm xác định chỉ số oxy tới hạn tăng lên trên 38%, so với vật liệu không được xử lý chậm cháy là 19%. Ngay cả đối với thử nghiệm khả năng bắt cháy bằng đèn đốt Busen, sau khi tiếp xúc 300 giây, các mẫu thử nghiệm vẫn không bắt cháy trong khi đối với các mẫu đối chứng đều bắt cháy và duy trì ngọn lửa liên tục đã chứng tỏ vật liệu nghiên cứu có khả năng kháng cháy cao.

Một tính năng đặc biệt của vật liệu hỗn hợp gỗ nhựa là hấp thụ rất ít nước do đó thích hợp cho sử dụng trong phòng tắm và nhà bếp. Ngay cả sau khi ngâm nước sôi trong khoảng năm giờ, vật liệu vẫn nguyên vẹn, trong khi các loại ván gỗ dăm thông thường đã hoàn toàn bị phá hủy ở cùng điều kiện thử nghiệm. Yếu tố hạn chế duy nhất trên các ứng dụng của vật liệu WPC là khả năng chịu tải tĩnh cao, tuy nhiên các nhà khoa học có thể tăng độ bền uốn vượt xa mức chịu tải của ván dăm thông thường bằng cách sử dụng kết hợp các thành phần nguyên liệu phù hợp.

Vật liệu WPC có thể được chế tạo theo nhiều cách. Công nghệ thông dụng nhất hiện nay là công nghệ ép phun và ép đùn, trong đó các thành phần sợi gỗ, nhựa nhiệt dẻo và phụ gia được trộn hợp ở trạng thái nóng chảy dưới nhiệt độ và áp suất cao và tạo hình trong một khuôn đúc liên tục. Các nhà khoa học nghiên cứu tập trung vào công nghệ ép vì đó là cách tốt nhất để sản xuất tấm vật liệu sử dụng làm đồ nội thất. Sản phẩm của họ có bề mặt ngoại quan giống như các sản phẩm gỗ tự nhiên và có thể dùng keo hoặc vít để liên kết trong quá trình chế tạo sản phẩm nội thất. Chúng phù hợp cho tất cả các lĩnh vực trang trí, không chịu tải và còn có khả năng kháng thời tiết khi dùng làm đồ ngoại thất công trình, gian hàng trưng bày hay phụ kiện nội thất trong nhà hay trên tầu. Sự phát triển các sản phẩm này sẽ lấp đầy khoảng cách giữa thị trường đồ nội thất chất lượng cao là các tấm vật liệu đặt tiền và không có hiệu quả sinh thái với thị trường đồ nội thất chất lượng thấp là các sản phẩm giá rẻ được làm từ tấm gỗ ép hoặc ván sợi chủ yếu sử dụng chất kết dính trên cơ sở formandehyt.

Trung tâm Thông tin (Theo Science Daily)