Polyurethane là gì? Đặc điểm, ứng dụng của PU trong đời sống & sản xuất

Polyurethane là một chất liệu ra đời đã từ lâu, Và sự phổ biến của polyurethane đã dần trải dài hầu hết các nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Vậy polyurethane là gì? Ứng dụng của chất liệu trong công nghiệp và trong đời sống như thế nào? Cùng Thắng Vĩ Materials tìm hiểu nhanh những thông tin bổ ích dưới đây nhé.

I. Chất liệu Polyurethane là gì?

1. Polyurethane là gì?

Polyurethane (PU) được xem là một loại vật liệu sử dụng trong nhiều ngành khác nhau như công nghiệp, thời trang và được ứng dụng nhiều trong cuộc sống hằng ngày. Polyurethane được gọi tắt là PU, về cơ bản là một loại nhựa có khả năng miễn nhiễm với các chất hoá học vô cơ và hữu cơ. Ngoài ra, chất liệu có độ bền rất cao nên phát huy tác dụng tối đa ưu điểm khi được kết hợp với các loại vật liệu khác.
Polyurethane là một hợp chất được tạo từ nhiều hợp chất khác nhau như: isocyanate, chất xúc tác, polyol, chất tạo bọt,…

2. Công thức hoá học của polyurethane

Polyurethane gồm có 2 phần: đoạn cứng và đoạn mềm, hay cấu trúc phân tử của hợp chất sẽ được hình thành từ hai đoạn này. Disocyanate là thành phần tạo nên đoạn cứng, còn polyol có nhiệm vụ tạo nên đoạn mềm. Và nhờ vào liên kết hydro, các đoạn cứng sẽ được nối với nhau để tạo thành pha cứng. Chất PU có mô-đun đàn hồi cao nhờ mạch chính của chất không bị phân nhánh, thẳng và liên kết chặt chẽ không trượt lên nhau.

3. Phân loại Polyurethane

• Polycarbonate (PC): Đây được xem là một loại nhựa, có khả năng chịu đựng được sự tác động lớn từ môi trường và thiên nhiên. Chất liệu có độ bền cao, chống chọi lại ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm tốt nên được sử dụng nhiều trong giao thông.
• Polyether (PET): Polyether là một loại nhựa dẻo, cũng có khả năng chống nhiệt và độ ẩm tốt, và được sử dụng phổ biến trong ứng dụng thương mại.
• Polyester (PES): Nhựa polyester được ứng dụng phổ biến trong may mặc, nhằm tạo ra các sản phẩm chống thấm, chống ẩm.
• Thermoplastic polyurethanes (TPU): Hợp chất có khả năng chịu nhiệt và độ đàn hồi cao, nên được sử dụng phổ biến trong kiến trúc. Thường sẽ được sản xuất thành những chất liệu bảo vệ nhà ở như tường nhà và mái nhà.

II. Đặc điểm của Polyurethane

• Có khả năng chịu bào mòn tốt: Vì hợp chất được sử dụng để tạo thành lớp vỏ bên ngoài các vật liệu khác, nên polyurethane có khả năng bảo vệ và giúp các vật liệu không bị những tác động bên ngoài môi trường làm ảnh hưởng. Với đặc điểm ít bị bào mòn nên các đồ dùng thường có tuổi thọ cao hơn.
• Không bám chất dầu mỡ: Với bề mặt chống thấm, polyurethane giúp cho chất liệu này không bị các chất như dầu, mỡ, chất nhờn bám vào sâu bên trong.
• Khả năng chống áp lực tốt: Đối với các loại cao su khác thì chất liệu chịu áp lực được rất cao. Vì vậy mà PU được dùng phổ biến để sản xuất lốp các loại xe có trọng tải lớn, sản xuất tấm chống sốc…
• Khó bị xé rách: Chất liệu có lực xé rách từ 500lbs/inch cho đến 100lbs/inch, cao hơn rất nhiều so với những loại cao su khác..
• Chống lại được sự tác động của thời tiết: Khi được dùng làm những vật dụng ngoài trời, chất liệu giúp cho các sản phẩm không bị oxi hoá. Ánh nắng mặt trời cũng không gây ảnh hưởng đến vật dụng, hay những điều kiện thời tiết khác, chất liệu vẫn có thể đảm bảo được sự bền chắc.
• Có khả năng cách điện: Đây là loại cao su có thể dùng để bọc dây điện hay dây cáp, chúng có khả năng cách điện rất cao, đem đến sự an toàn cho người dùng.
• Không co giãn: Polyurethane không bị giãn sau một thời gian sử dụng, nên giúp vật liệu luôn mới, bền và đẹp.

III. Ứng dụng của Polyurethane trong công nghiệp

1. Ưu điểm của Polyurethane trong công nghiệp

• Kháng hoá chất tốt: Với ưu điểm này, chất liệu được sử dụng rất nhiều nhằm sản xuất vật liệu bọc trục trong ngành in và sản xuất các loại giấy.
• Có khả năng đàn hồi cao
• Có tính cơ học tốt
• Có khả năng thấm hút tốt
• Có khả năng cách âm cao

2. Một số sản phẩm trong công nghiệp sử dụng polyurethane

• Con lăn băng tải: Trước đây sản phẩm được bao bọc bởi cao su nitrile, nhưng theo đánh giá của người tiêu dùng, sản phẩm rất nhanh hỏng vì chúng dễ bị bào mòn sau một thời gian sử dụng. Tuy nhiên sau khi dùng PU để bọc con lăn băng tải, vật dụng có tuổi thọ tăng cao gấp 3 lần.
  Trục EPDM hoặc NBR: Đây là hai loại trụ phải tiếp xúc nhiều với các loại sơn và các chất phụ gia khác, nên trong quá trình sử dụng vật liệu dễ bị nở và hỏng. Nhờ bọc polyurethane mà trục khắc phục được nhược nhược điểm này.
• Các loại trục khác: PU nhờ vào ưu điểm kháng hoá chất tốt, mà chất liệu được dùng để bọc nhiều loại trục khác nhau. Các trục được sử dụng trong ngành in, ngành dệt và trong công nghiệp sản xuất giấy.

3. Ứng dụng trong công nghiệp khai khoáng và sản xuất

Trong công nghiệp khai khoáng cà sản xuất, polyurethane được ứng dụng để làm một số vật dụng như:

• Bánh xe
• Trục
• Sàn
• Lớp lót ống
• Băng tải
• Khuôn đổ bể tông
• Bọc cạnh đồ gỗ

IV. Ứng dụng Polyurethane đối với thời trang

Vật liệu không chỉ được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, đối với thời trang, polyurethane còn được sử dụng rất nhiều đối với ngành thời trang may mặc, đặc biệt là vải PU. Vậy vải polyurethane là gì?

1. Vải polyurethane là gì?

Vải polyurethane là loại vải có khả năng chống thấm, chất liệu được tạo ra bằng cách ép nhiệt để tạo thành một thấm vải mỏng và lớn. Hoặc có thể dùng để tráng lên một loại chất liệu khác, tạo thành lớp bảo vệ giúp chống nước và cản gió.

Vải rất nhẹ và còn được gọi là da nhân tạo, chất liệu được ứng dụng rất phổ biến trong việc sản xuất các loại trang phục và phụ kiện thời trang.

2. Đặc điểm của vải polyurethane

a. Ưu điểm

• Trọng lượng nhẹ: So với da thật, thì da PU nhẹ hơn rất nhiều, nên mọi người vẫn thích sử dụng da PU cho việc sản xuất quần áo và phụ kiện.
• Có tính thẩm mỹ cao: Được tạo ra một cách tỉ mĩ và trải qua nhiều khâu sản xuất khác nhau nên bề mặt vải có độ thẩm mỹ khá cao. Những trang phục được may với vải PU đem lại một phong cách mới lạ, giúp người mặc luôn nổi bật và tạo nên được một vẻ bên ngoài đẳng cấp, cá tính.
• Giá thành rẻ: Với bề mặt gần giống vải da thật, nên khi người tiêu dùng muốn sử dụng chất liệu này nhưng eo hẹp về kinh tế, có thể sử dụng da PU để thay thế cho da thật. Da thật có giá cao có thể gấp nhiều lần so với da polyurethane.
• Không bị thấm nước: So với da thật, thì da nhân tạo có khả năng chống nước cao hơn, và có thể dễ dàng vệ sinh hơn.
• Tự do điều chỉnh độ dày: Vải có thể được sản xuất dày hay mỏng tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, hay phụ thuộc vào nhu cầu sản xuất trang phục.
• Khả năng giữ nhiệt cao: Vải có khả năng chống gió nên giữ nhiệt rất cao. Người mặc có thể sử dụng vải vào mùa đông giúp cản gió lạnh, và giữ ấm cho cơ thể.

b. Nhược điểm

• Độ thoáng khí thấp: Vải PU không sử dụng được vào mùa hè, bởi chất liệu không thông thoáng gây bức bí và khiến người mặc cảm thấy nóng nực.
• Không thấm hút mồ hôi: Chất liệu không hề có khả năng thấm hút mồ hôi, nên gây ra các hiện tượng bết dính, làm người mặc luôn cảm thấy khó chịu.
• Độ bền không quá cao: Khi dùng lớp PU trải lên bề mặt các chất liệu khác, hoặc tạo vải polyester thì độ bền của vải lại rất cao. Tuy nhiên nếu so với vải da thật, thì chúng lại có độ bền thấp hơn rất nhiều.

3. Ứng dụng của vải polyurethane

a. May áo da

Vải PU được sử dụng để may các loại áo da như áo sơ mi, áo croptop, áo khoác… Với lớp vải gần giống với lớp da thật, giúp trang phục có độ thẩm mỹ khá cao, đem lại những phong cách táo bạo cho người sử dụng. Và khi được dùng để may áo, thông thường lớp PU sẽ được phủ trên một loại chất liệu khác, giúp người mặc có cảm giác thoải mái hơn.

b. May quần da

Ngoài được sử dụng để may áo, chất liệu còn được ứng dụng nhằm tạo ra nhiều kiểu quần khác nhau như quần đùi, quần lửng và quần dài. Đối với quần, chất liệu thường được may gần như ôm sát cơ thể, giúp người mặc phô diễn được nét đẹp của đôi chân dài, và cũng như khoe được vòng 3 siêu chuẩn của cơ thể.

c. May váy da

Vải PU còn là một chất liệu đẹp được sử dụng để may các loại váy. Có rất nhiều kiểu dáng, mẫu mã thích hợp khi sử dụng vải PU, đặc biệt là chân váy ngắn. Ngoài ra chất liệu còn được dùng may váy liền, các kiểu váy kết hợp với áo len sử dụng thích hợp cho mùa đông.

d. May phụ kiện

• Làm đế giày: Sử dụng polyurethane để làm đế giày giúp người mặc thấy thoải mái hơn, bởi vì chất liệu có kết cấu mềm và có độ đàn hồi cao hơn các loại cao su khác. Cao su PU chống mòn tốt và giúp đế giày không bị cong sau một thời gian dài sử dụng. Chất liệu còn giúp giày tăng khả năng chống trượt và không làm nước thấm vào bên trong.
• May giày da: Thay vì mua một chiếc giày da thật cao cấp, bạn có thể sở hữu một đôi giày polyurethane có lớp da như thật nhưng chỉ cần bỏ ra một khoản tiền nho nhỏ. Độ thẩm mỹ của giày da PU cũng không thua kém gì với da thật, tuy nhiên chúng sẽ có độ bền thấp hơn.
• Máy túi xách: Xách da PU là một trong những phụ kiện được chị em rất ưa thích. Chúng vừa có độ thẩm mỹ cao, giá rẻ mà còn được sản xuất với nhiều mẫu mã khác nhau. Bên cạnh đó, túi da giúp những vật dụng đựng bị trong không bị nước làm hỏng khi bạn gặp trời mưa bất chợt.
• May thắt lưng: Thắt lưng da dùng được cho cả nam và nữ. Với nhiều kiểu dáng và mẫu mã khác nhau, thắt lưng da PU được sản xuất phù hợp theo từng loại trang phục và phong cách của người mặc.

4. Một số lưu ý khi sử dụng vải polyurethane

a. Vệ sinh vải Polyurethane

Đối với vải Polyurethane, bạn không nên khô. Khi vải tiếp xúc với nhiệt độ cao sẽ dễ gây ra các hiện tượng nóng chảy, và làm mất độ tính thẩm mỹ của chất liệu. Để giúp cho vải luôn mới và bền đẹp, các bạn có thể thực hiện thông qua những cách làm như sau:

• Dùng miếng vải mềm: Bạn có thể sử dụng một miếng vải mềm sau đó thấm nước, vắt khô và lau nhẹ trên bề mặt vải. Không nên chà xát quá mạnh sẽ làm cho vải dễ bị bong tróc. Sau đó đem áo đi phơi hoặc treo lên để một nơi thoáng mát.
• Giặt bằng tay: Với cách giặt bằng tay bạn hãy chuẩn bị nước ấm và một ít bột giặt. Hoà bột giặt và nước ấm lại với nhau, đánh cho bọt nổi lên, sau đó dùng miếng vải nhúng vào hỗn hợp, rồi lau nhẹ trên bề mặt vải. Những nơi có vết bẩn lâu ngày, bạn có thể lau kĩ hơn. Tiếp theo giặt miếng vải sạch xà phòng và lau lại khoảng hai đến ba lần sao cho bề mặt áo sạch hết xà phòng là được. Treo áo vào móc và đem đi phơi, không phơi ở những nơi quá nắng hoặc tại thời điểm nhiệt độ quá cao.
• Giặt máy: Khi muốn sử dụng máy giặt để vệ sinh vải, bạn phải kiểm tra nhãn mác hướng dẫn sử dụng trên áo. Nếu như được giặt với máy, bạn mới có thể thực hiện theo cách này. Cho quần hoặc áo vào túi giặt, chỉnh chế độ quay nhẹ nhất, và lưu ý không nên cho thuốc tẩy hoặc lượng bột giặt quá nhiều. Sau khi đã giặt xong, nhanh chóng đem quần áo ra phơi nhằm hạn chế được các mùi ẩm mốc.

b. Cách bảo quản vải polyurethane

Vải PU sau một thời gian sử dụng sẽ có những hiện tượng như nổ, bong tróc. Tuy nhiên cũng có nhiều trường hợp, không sử dụng nhưng vải cũng sẽ xuất hiện một số vấn đề làm hỏng và mất đi tính thẩm mỹ của sản phẩm. Vì vậy chúng ta cần phải lưu ý một số điều như sau nhằm giúp tăng tuổi thọ cho sản phẩm:

• Không để quần áo gần với các vật sắc nhọn
• Không được phơi chất liệu khi trời quá nắng
• Tránh những nơi có không khí ẩm
• Không để cho chất liệu tiếp xúc với sự thay đổi bất thường của thời tiết
• Vệ sinh thường xuyên, không để quần áo có mùi hôi hay vết bẩn bám quá lâu ngày
• Không được để ánh sáng chiếu trực tiếp vào quần áo

V. Một số ứng dụng khác của Polyurethane

1. Trang trí nội thất

Khi polyurethane được sản xuất thành lớp da PU, lớp da này sẽ được dùng để trang trí nội thất như: Bọc nệm sofa, bọc đệm ghế ngồi… Một số bộ bàn ghế sofa có thể dùng lớp da này để bọc lại, nhằm tăng tính thẩm mỹ cũng như tiết kiệm được một khoản chi phí khá lớn để mua da thật. Tuy nhiên khi da bị bong tróc, ta phải bắn lại vào ghế một lớp vải khác. Chất liệu còn giúp cho sofa không bị thấm nước và ngăn cản được bụi bẩn tốt hơn.

2. Ứng dụng trong máy nóng lạnh

Với những ưu điểm như độ bền cao, nhẹ, chịu áp lực tốt, chịu nhiệt cao và có khả năng đàn hồi tốt nên chất liệu thường được dùng để làm lớp cách nhiệt trong máy nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời. Và thông thường chất liệu sẽ giúp cho máy giữ nóng cao đến 96 giờ.

3. Ứng dụng trong lĩnh vực ẩm thực và gia dụng đời sống

Trong ẩm thực và các vật gia dụng phục vụ đời sống, chất liệu PU có chức năng giúp cách nhiệt và giữ nhiệt rất tốt. Một số sản phẩm sử dụng PU có thể kể đến như tủ nấu cơm công nghiệp, nồi nấu phở điện hay tủ lạnh… PU sẽ là một lớp cách nhiệt giúp độ nóng của thức ăn luôn được bảo đảm và không truyền nhiệt ra bên ngoài.

Polyurethane là một phát minh vĩ đại của loài người. Chất liệu có thể ứng dụng được trong mọi hoàn cảnh, và phục vụ cho đời sống của con người được tiện nghi hơn. Tuy nhiên PU không thân thiện với môi trường, chúng ta cần có những cách tiêu dùng đúng đắn, tránh lãng phí giúp môi trường không phải chứa một lượng rác lớn từ chất liệu này. Hy vọng mọi người đã nắm rõ được những thông tin hữu ích nhất mà chúng tôi đã chia sẻ, nếu có gì thắc mắc, mọi người hãy đặt câu hỏi dưới bình luận nhé.