CÔNG THỨC NHỰA POLYPROPYLENE CẢI THIỆN SỰ CHẬM CHÁY CỦA NGỌN LỬA

Sự sáng chế là cải thiện khả năng kháng cháy công thức nhựa PP có chứa copolymer tác động va đập hoặc nhựa PP biến tính va đập, Tris (tribromoneopentyl) phosphat và tạo ra gốc tự do Cacbon-cacbon. Công thức này phù hợp với tiêu chuẩn chống cháy mức V-0 của 94 UL mà không cần thêm phụ gia trioxide antimon. Ví dụ, 78% của PP copolymer, 17% của Tris (tribromoneopentyl) phosphat (FR 370), và các chất phụ gia, được được tạo hạt trên máy đùn twin-screw để tạo ra một compoound PP kháng va đập và Mức chống cháy đạt V-O theo tiêu chuẩn UL-94.

Ảnh hưởng của chất tương hợp PP-g-MAH trên tính chất của blends PP / ABS

Maleic anhydrit-polypropylene ghép (PP-g-MAH) được đánh giá là một chất tương hợp cho hỗn hợp (blend) PP / ABS) được sử dụng trên máy đùn 2 trục vis. Độ bền kéo, độ bền va đập và độ bền uốn của hỗn hợp đạt được giá trị lớn nhất khi sử dụng hàm lượng PP-g-MA 3%. Phương pháp chụp TEM dùng để xác định hình thái học của hỗn hợp. Phương pháp phân tích TEM chỉ ra rằng kích thước hạt ABS phân tán trên nền PP đạt nhỏ nhất ở 6 micron với hàm lượng chất tượng hợp PP-g-MA 3%. Độ nhớt chảy nhỏ nhất của hỗn hợp 70%PP/30%ABS đạt được với chất tương hợp PP-g-MA 3%.

Source : Lee, Hyung Gon; Sung, Yu-Taek; Lee, Yun Kyun; Kim, Woo Nyon; Yoon, Ho Gyu; Lee, Heon Sang. Department of Chemical and Biological Engineering, Korea University, Seoul, S. Korea. Macromolecular Research (2009), 17(6), 417-423. Publisher: Polymer Society of Korea

Màng co nhiều lớp trên cơ sở nhựa PP

Patent: Sự cải tiến là màng co bọc bên ngoài bao gồm lớp màng lõi và lớp skin (tiếp xúc bề mặt) và một lớp kết dính cho 2 lớp kia. Lớp lõi bao gồm nhựa PP từ 0-30% và 70 đến 100% của random propylene-alpha-olefin copolymer chứa 1 to 10% of C4 to C12 alpha-olefins. Lớp skin có khả năng kháng dung môi.

Thermoforming PLA: How to Do It Right

Polylactic acid (PLA) resins are made from 100% renewable resources such as corn, sugar beets, or sugarcane. This clear thermoplastic is fully compostable and biodegradable but has properties very similar to petroleum-based resins that are typically converted into sheet for thermoforming. Thermoformers who are considering switching to PLA can run it without any major modifications to their equipment or tooling. However, there are some important considerations that need to be addressed before successfully switching from familiar thermoformed materials like oriented PS and PET to PLA.

For one thing, PLA sheet is quite brittle at room temperature and requires some special handling and storage considerations. There is a greater risk of cracking and breaking during shipping compared with OPS or PET, for example. Neither the sheet nor the finished product can be stored at temperatures above 105 F or greater than 50% relative humidity. Exposure to high temperatures or humidity, even for a short period, can cause the material to deform and eventually break down. Sheet and formed products must be transported in cooled trucks and stored in a climate-controlled warehouse.

PLA sheet can be run without any major equipment or tooling modifications for production of food packaging trays for baked goods, fruits, and vegetables.

All of GN Thermoforming Equipment’s testing on PLA has used our contact-heat, cut-in-place thermoforming system. It permits all heating, forming, and cutting of the material to be performed in a single station using compressed air, without the need of a pre-stretch plug or vacuum.

Prior to thermoforming with a new roll of PLA sheet, processors need to establish a starting point for the heating platen temperature. PLA has a low forming temperature compared with petroleum-based plastics. Begin by setting the platen temperature at 140 F, then take a small piece of PLA, hold it on the hot plate, and increase the temperature in increments of 40 F until the material starts to get sticky on the plate. This helps you arrive at a good starting temperature. A preheater is not required for PLA and tends to make the material dry out too quickly without providing any forming benefits.

There tends to be a very narrow temperature window for the heating platen when forming PLA—as little as a couple of degrees in certain blends of the material. If the sheet is too hot, the PLA will not form but “cook” onto the platen. If it’s too cold, the product will not form.

DESIGN AFFECTS MOLD TEMPERATURE
The mold temperature setting depends on the design of the mold. If the tool has bar locks, setting the mold temperature at approximately 104 F to 113 F will provide the best forming results. If there is an undercut on the tool, a mold temperature of 77 F to 86 F will allow the formed product to shrink a bit and eject from the mold easier. For example, a simple packaging tray without special features such as locks or undercuts typically can use a mold temperature anywhere between 77 F and 113 F, depending on the blend of the material.

First-time PLA processors can start by doing single production shots with the heating and forming time at 2 sec, and the other times (heat and form vent, eject delay, eject time, and cut dwell) at 0.2 sec. Adjust times up or down from there until you get a properly formed product, with good detail and acceptable clarity. Then set up a production run and reduce processing times as much as possible. The accompanying table lists process settings for similar products running on a contact-heat, cut-in-place forming machine using OPS, PET, and PLA.

Processors should keep in mind that various PLA blends will behave differently during thermoforming. Different PLA blends from different suppliers may require completely different process parameters. Overall, the cycle times for PLA are quite consistent with those of PET and OPS.

PROCESS SETTINGS FOR OPS, PET & PLA
	0.018- in. PLA	0.020- in. OPS	0.18- in. PET
Mold Temp., F	105	113	113
Heater Platen Temp., F	212	280	257
Heating Time, sec	2.0	2.0	2.5
Heat Vent Time, sec	0.2	0.3	0.2
Forming Time, sec	1.5	1.2	1.2
Form Vent Time, sec	0.2	0.2	0.2
Eject Delay Time, sec	0.2	0.15	0.15
Eject Time, sec	0.2	0.2	0.2
Cut Dwell Time, sec	0.2	0.2	0.2

After the thermoforming process, when the PLA returns to room temperature, the skeletal waste web is very brittle and tends to break easily. This leads to difficulty in transporting the web and requires consistent tension control. Large rollers and a minimal angle when entering the transport rollers will help prevent the web from breaking.

Once PLA has been heated and stretched through the thermoforming process it loses some of its brittleness. Wall thickness in products can be reduced while still retaining product strength, and the formed parts are suitable for automatic stacking upon leaving the thermoformer.

Thermoformed parts made of PLA have excellent clarity, comparable to those formed in OPS and PET. This, combined with the temperature requirements for product storage, make thermoformed PLA suitable mostly for food packaging trays for baked goods, fruits, and vegetables.

Demand for PLA packaging is currently driven by eco-conscious retailers like Wal-Mart. Thermoformers are often less eager to run PLA sheet due to the material’s higher cost and special handling and storage requirements. However, the material does run very well on cut-in-place forming systems, and existing tooling does not require any major modifications to run it. PLA can also be formed on tunnel-heat, plug-assist machinery.

Processing PCR: How It’s Done At a Leading PET Bottle Maker

Many food and beverage companies are either using or thinking about using recycled materials in their packaging. In addition to enhancing brand equity, using post-consumer recycled (PCR) plastics has a number of environmental benefits. Recycling reduces the amount of plastic sent to landfills, and using PCR helps support the recycling infrastructure. Using recycled PET means that less petroleum is needed to make new, virgin resin. Recycled PET also requires less energy to produce and has a lower carbon footprint than virgin PET.

There are several challenges to making bottles with recycled PET, and they increase with the percentage of PCR used. In general, there are no modifications required to machinery or molds, except for the additional equipment needed to store, handle, and blend PCR. However, using PCR often introduces subtle challenges and process considerations. Most often, the quality of the PCR resin will have the most impact on the challenges you’ll face in production.

Probably the most noticeable difference when using PCR is the color. Clear PCR bottles will be somewhat darker and often more yellow than those made of virgin PET. Variation in the sources of PCR is often the culprit.

WHY PCR IS CHALLENGING
For PET bottle processors, the source of almost all PCR is carbonated soft-drink, water, and other beverage bottles. In North America, most soft-drink bottles are collected by one of two methods. Some states have deposit or redemption systems to encourage consumers to recycle their bottles. These return systems usually result in the best quality recovered PET because the bottles are kept separate from other types of plastic and paper, glass, and other potential contaminants. Most bottles collected outside of the deposit or redemption systems are from curbside recycling programs. The PET bottles, and sometimes other containers made from PET, are often mixed with other types of plastic, metal, and glass containers that can contaminate the PET.

The PET resin used for carbonated soft drinks is not identical to the grades typically used for isotonic beverages and most water bottles. The most important difference is the intrinsic viscosity (IV) of the various resins. The IV of a resin increases with the length of its polymer chains, which have an effect on the strength and stretch characteristics of the PET bottle. The ratio of carbonated soft-drink to water bottles will have an impact on the resulting IV in the recycled PET.

In addition to IV, the two most critical quality variables when using PCR are color and contamination. Recycled PET tends to be darker and more yellow than virgin PET. Some of the color comes from reheating, but most comes from contaminants in the PET. Some of the contaminants that affect PCR color are oxygen scavengers, reheat enhancers, or other additives used in the original containers. Contaminants can also be microscopic pieces of foreign material such as other plastics, glass, sand, or metals. These small particles are bound in the plastic and don’t pose a hazard in food containers, but can sometimes be seen as black specs in the resin pellets or in the container. The color and amount of contamination in recycled PET depends on the source of the recycled bottles—deposit or curbside—and also the technology used to sort, wash, and grind the bottles.

PROCESSING PCR
For PET containers, PCR is used in varying amounts from less than 10% to 100%. At ratios below 25%, there are usually only slight differences when using PCR versus 100% virgin. At higher percentages, the use of PCR has a greater impact.

Using PCR requires some additional infrastructure compared with running 100% virgin PET. First, you need a place to hold the PCR. Smaller amounts can be handled in gaylord boxes or Super Sacks. Larger amounts of PCR usually warrant a separate resin silo to store the PCR, which can be delivered in bulk trucks or railcars. Blending equipment, such as a gravimetric blender, is required to mix the PCR with virgin resin at the desired ratio. It’s also possible to purchase PCR preblended with virgin resin, but this limits your options to one ratio. Preblending also increases your risk if the PCR turns out to have unacceptable levels of contamination.

The 50ml PET bottle for McCormick Distilling Co.’s 360 Vodka, developed by Amcor PET Packaging, is the first 100% PCR container in the liquor industry. Method Products Inc. converted three of its U.S. product lines to 100%-PCR PET bottles from Amcor. They are believed to be the first 100%-PCR bottles in the U.S. for household cleaning products.

Probably the most noticeable difference when using PCR instead of 100% virgin PET is the color. When attempting to make clear bottles from PCR, you will notice they will be somewhat darker and often yellower than those made of virgin PET. Because of variation in the sources of the PCR, it can be difficult to maintain a consistent color from batch to batch. Some food and beverage companies overcome these problems by adding colorant. A slight blue tint helps to mask the yellowness and create a more uniform color. Green, amber, or other colors also effectively mask the effects of high percentages of PCR, but they also mean the bottle can’t be recycled again into a clear bottle. If you do your own blending of PCR with virgin resin, you may be able to adjust the ratio of PCR to maintain acceptable color in the final container.

In addition to black specs, larger contaminant particles in PCR can cause problems in injection molding the preform. These contaminants are usually caused by some malfunction in the washing or melt-filtering process, such as a blown filter screen, and are not part of normal day-to-day operation. Otherwise, there is little difference in the injection molding process when producing a preform made of PCR.

Blow molding bottles with PCR usually requires a different set of process parameters than is typical for virgin PET. Because the PCR is darker, it more readily absorbs heat from the blow molding oven lamps, so lamp profiles often need to be adjusted. Small particles of contamination in PCR also can cause pinholes and leaks when blow molding the bottle. As the walls of the bottles are stretched during molding, particles of contamination can cause weaknesses that result in holes in the bottle wall. The number of defects will depend on the amount of contamination in the PCR resin and the design and wall thickness of the preform and final bottle.

YOUNG INFRASTRUCTURE
For packaging materials such as aluminum, glass, and paper, today’s economics and manufacturing processes often support the use of post-consumer recycled materials. With plastics, including PET, the demand for PCR is increasing, but the infrastructure to recycle and preprocess post-consumer plastics is not as well developed.

Using PCR to make new bottles starts with sourcing the right PCR for your application. At the converting plant there may be some infrastructure needed to store, handle, and blend the PCR resin. There generally won’t need to be modifications to the injection and blow molding equipment, but processes will probably need to be developed or at least fine-tuned. Using larger percentages of PCR may require colorants or ongoing management of the supply or of blend ratios to achieve consistent output.

Additives for improving the friction and wear of carbon-fiber-reinforced polyimide

Technical Paper – Polyimide composites should function in sliding contacts under high temperatures, but the interference of carbon fibers with sliding mechanisms is difficult to predict: they often increase the coefficients of friction and act abrasively but show lubricating properties under other conditions. The friction and wear behavior of thermoplastic polyimides reinforced with short carbon fibers and filled with solid internal lubricant (polytetrafluoroethylene) or silicon oil was investigated in this study with a reciprocating cylinder-on-plate tester under 50 N at 0.3 m/s with steel counterfaces that were heated at 23-260°C. We concluded that Teflon additives effectively reduced the coefficients of friction over the entire temperature range, especially under thermally controlled sliding conditions at 120°C, whereas the internal silicon oil increased the coefficients of friction. The wear rates of the fiber-reinforced polyimide significantly decreased with respect to those of the thermoplastic polyimide, whereas additional fillers slightly increased the wear rates. We further analyzed the role of internal additives by considering the deformation and maximum polymer surface temperature during sliding.

Nanocomposites for electronic applications

Technical Paper – Nanocomposites made up of polymer matrices and carbon nanotubes are a class of advanced materials with great application potential in electronics packaging. Nanocomposites with carbon nanotubes as fillers have been designed with the aim of exploiting the high thermal, electrical and mechanical properties characteristic of carbon nanotubes. Heat dissipation in electronic devices requires interface materials with high thermal conductivity. In this article the authors review the current developments and challenges in the application of nanotubes as fillers in polymer matrices. The blending together of nanotubes and polymers result in what are known as nanocomposites. Among the most pressing current issues related to nanocomposite fabrication are (i) dispersion of carbon nanotubes in the polymer host, (ii) carbon nanotube-polymer interaction and the nature of the interface, and (iii) alignment of carbon nanotubes in a polymer matrix. These issues are believed to be directly related to the electrical and thermal performance of nanocomposites. The recent progress in the fabrication of nanocomposites with carbon nanotubes as fillers and their potential application in electronics packaging as thermal interface materials is also reported.

Source : Jones, Wayne E., Jr.; Chiguma, Jasper; Johnson, Edwin; Pachamuthu, Ashok; Santos, Daryl. Chemistry Department, Binghamton University, Vestal Parkway East, USA. Materials (2010), 3 1478-1496. Publisher: Molecular Diversity Preservation International

Advances in Sustainable PVC Technology

The regulatory pressure on flexible PVC continues. Considerable research activities are underway to address the issue. In general, the research falls into three categories: 1) the development of non-migrating phthalates, 2) the development of non-phthalate PVC plasticizers, and 3) the development of alternate materials to replace flexible PVC. This month’s R&D highlights will focus on new advances that are directly related to flexible PVC sustainability and also on research related to understanding the toxicity of and environmental issues surrounding phthalates.

Preparation of high melt strength PP

Technical Paper – High melt strength polypropylene (HMSPP) was prepared in situ by heat induction reaction, in which pure polypropylene (PP) powders without any additives was used as basic resin, and low density polyethylene (LDPE) and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) were added as blending resin and as crosslinking agent, respectively. Microstructure of the obtained HMSPP (PP/LDPE/TMPTA blends) was characterized by FTIR, Wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and testing of gel content. The effect of LDPE content on melt strength and melt flow rate of HMSPP were investigated. When the content of LDPE was 40 weight %, the melt strength of the HMSPP was above 16 CN, which was much higher than those of pure PP powder (2.6 CN) and PP/LDPE blends without TMPTA (6.1 CN). Moreover, thermal behavior and mechanical properties of the HMSPP were also investigated. The results showed that the thermal stability and impact strength of HMSPP were greatly improved. In addition, HMSPP possessed good processing performance and good foaming properties. The foams produced by HMSPP showed uniform, closed, and independent cells.

Áo làm từ cotton và chai nhựa tái chế

Công ty bán hàng qua mạng Off Your Back Shirts vừa tung ra một loại áo T-shirt đặc biệt làm từ cotton và chai nhựa tái chế. Ông Daigle, người sáng lập đồng thời là chủ của website

offyourbackshirts.com cho biết: “Loại áo tái chế của chúng tôi mềm mại và thoải mái khi mặc vào”. Chúng có thành phần là 50% sợi cotton công nghiệp được tái chế và 50% polyester tận dụng từ các chai nhựa tái chế. “Chúng tôi mở công ty với mong muốn cung cấp những sản phẩm không chỉ đẹp về hình thức mà còn có cảm giác tốt khi mặc. Những chiếc áo tái chế của chúng tôi đảm bảo được những điều này.” – Ông tiếp. Ngoài ra, công ty Off Your Back Shirts còn đóng góp 1% doanh thu vào tổ chức Planet như là một bằng chứng về cam kết bảo vệ môi trường. Planet là một tổ chức gồm những doanh nghiệp đồng ý đóng góp ít nhất 1% doanh thu ròng vì các mục đích môi trường.

Sản phẩm mới từ cao su phế thải

Sản phẩm mới từ cao su phế thải

Thử nghiệm, chế tạo và lắp đặt sản phẩm từ cao su phế thải tại 100m giải phân cách ở đường Nguyễn Văn Trỗi, đoạn quận 3, và 50m2 gạch lát ở Trường tiểu học Huỳnh Khương Ninh, quận 1 thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) đã cho những kết quả khả quan. TS. Mai Ngọc Tâm, Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Xây dựng TP.HCM vừa giới thiệu hai sản phẩm: Giải phân cách đường và gạch lát thảm từ nguồn nguyên liệu cao su phế thải. Nguyên liệu tạo thành gạch cao su bình thường hiện nay thường gồm: Cao su phế thải, cao su thiên nhiên, lưu huỳnh, than đen, chất xúc tác, hóa dẻo, phòng lão. Để tạo gạch lát thảm cao su từ cao su phế thải chỉ cần: Cao su phế thải, keo PU (loại keo có khả năng kết dính cao), màu. Quy trình công nghệ chế tạo hai sản phẩm trên từ cao su phế thải và sử dụng keo PU: Sau khi trộn hạt cao su, keo PU, màu, phụ gia, hỗn hợp trên sẽ được đổ khuôn, ép và đóng rắn để tạo thành sản phẩm. Quá trình sản xuất an toàn, không gây ô nhiễm môi trường. Các giải pháp tái chế cao su phế thải trên thế giới bằng các cách như tạo cao su tái sinh, vật liệu xây dựng, đốt trực tiếp phát điện, đốt trong lò xi măng, chuyển thành dầu đốt. Theo TS. Tâm, cao su phế thải sử dụng theo công nghệ này không phải lưu hóa (quá trình tạo vật liệu cao su dùng lưu huỳnh tạo mạch polyme) nên quá trình rất đơn giản, dễ áp dụng và có thể tạo ra sản phẩm có kích thước lớn mà không hạn chế theo kích thước của khuôn. Sản phẩm đa dạng, nhỏ như gạch lát đường, lớn như tấm thảm cao su ở sân vận động,v.v… Giá dự kiến 1m giải phân cách đường: 622.000 đồng. 1m2 gạch cao su: 149.000 đồng. Theo TS Tâm, các sản phẩm này còn có nhược điểm là độ bền thấp, phụ thuộc vào keo PU của nước ngoài. Trong thời gian sắp tới, nhóm nghiên cứu sẽ hoàn thiện công nghệ, khắc phục những hạn chế trên và đưa vào sản xuất đại trà

Tạo năng lượng điện từ vụn cao su thu hoạch

Các kĩ sư trường Đại học Princeton đã sáng chế ra những tấm pin năng lượng tái tạo từ cao su, giúp tạo ra điện cho máy điều hòa nhịp tim, điện thoại đi động và các thiết bị điện tử khác.

Vật liệu, gồm các dải gốm nano đặt trong tấm cao su silicon, tạo ra điện khi bị uốn cong lại, giúp chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng. Trong tương lai, nếu sử dụng giầy dép được làm từ loại vật liệu này khi đi bộ hoặc chạy thể dục có thể tạo ra điện năng cho các thiết bị di động. Dùng trong điều trị các bệnh về phổi, các tấm cao su silicon sẽ thay thế các thiết bị phẫu thuật chạy pin vì chính hơi thở của người bệnh làm hoạt động máy điều hòa nhịp tim.

Nhóm nghiên cứu Princeton là những người đầu tiên thành công trong việc kết hợp silicon và các màng mỏng PZT (zirconate titanate) – vật liệu gốm tạo ra điện áp khi có lực tác động lên. PZT là vật liệu tốt nhất trong tất cả các loại vật liệu chế tạo điện áp, có thể chuyển đổi 80% năng lượng cơ học thành điện năng.

Trước tiên, nhóm nghiên cứu tạo ra các dải PZT nano hẹp để cho vừa với khỏang không gian trong 1mm, sau đó đính vào các tấm cao su silicon, tạo thành vật liệu được gọi là “Piezo – chip cao su”. Silicon là vật liệu sinh học rất thích hợp trong phẫu thuật thẩm mỹ và chế tạo các thiết bị y tế.

Các thiết bị điện mới được làm từ vật liệu này có thể được cấy ghép vào cơ thể người bệnh, tồn tại vĩnh viễn không bị đào thải, giúp các thiết bị y tế hoạt động mà không cần dùng bất cứ nguồn năng lượng nào khác. Khả năng phát sinh dòng điện khi bị uốn cong của vật liệu còn có thể được ứng dụng cho các thiết bị khác như thiết bị siêu vi phẫu.

Qui Trình Tạo Hạt Nhựa PE Từ Bao Bì và một số loại nhựa

1. Phân loại màng.
Nếu màng trong suốt, có độ cứng, đốt có mùi olêfin hắc đó la màng PP.
Nếu màng đục, cứng, dạng túi xốp đó là nhựa HDPE
Nếu màng hơi trong và co độ mền dẻo thì đó là nhựa LDPE hoặc LLDPE
2. Quá trình băm rửa.
Hồ chứa nên làm 2 phần: phần Hồ chính đặt ngay miệng băm ra của máy băm, phần Hồ phụ làm kế bên phần chính, nằm thấp hơn phần chính.
Phần phụ có tác dụng: chứa dung dịch xút (NaOH), trong hệ thống máy băm có bơm nhỏ hút dung dịch nước NaOH của hồ phụ bơm trực tiếp vào máy băm giúp cho quá trình tấy rửa tốt hơn.
Hồ chính chứa nước sạch co pha chất tẩy để rữa bao bì băm ra.
3. Thiết bị làm ráo nước.
Thường người ra sử dụng thiết bị ly tâm (nguyên tắc như máy giặc) – giúp cho quá trình tách nước nhanh chóng – Làm cho quá trình khô cua nguyên liệu nhanh hơn.
Xử dụng giàn lưới: sau khi băm rử xong cho vào gian lưới này để cho quá trình ráo nước tốt.
4. Hệ thống làm khô trước khi đưa vào máy tạo hạt.
Vì sao nên sấy vật liệu trước khi gia công: hàm lượng ẩm cao khi đưa vào tạo hạt sẽ làm cho sản phamr bị oxy hoá, làm giảm tính chất của vạt liệu và ảnh hưởng đến màu sắc.
Có 2 phương pháp sấy vật liệu:
- Máy sấy (như máy sấy lúa)
- Có thể xây 1 cái hộc cao 0.3m – rộng 3m – dài 4m (hoặc thay đổi kích thước tuỳ vào diện tích và năng suất) – Phần trên của hộc chúng ta đặt lưới – Phần trước hộc làm 1 cái miệng để thổi khí nóng vào, khí nóng được lấy từ than đá, phương pháp này giúp đầu tư ít tốn kém.
5. Thiết bị trộn:
Thiết bị trộn giúp cho hỗn hợp của mình đồng nhất khi pha phụ gia vào – Có thể đặt vòng nhiệt bao quanh thùng trộn để giúp cho vảy nhựa khô trước khi đưa vào tạo hạt.
6. Máy tạo hạt.
Cài đặt nhiệt đô không nên cao quá vì nó hưởng đến tính chất của nhựa.
Ở trên phểu nạp liệu nên thiết kế thêm cảo ép nguyên liệu xuống máy tạo hạt để tăng năng suất.
Đối với nhựa LDPE nên cài đặt nhiệt độ: Vòng nhiệt gần phểu nạp liệu nên cài đặt khoảng 150o C, vùng giữa nên cài đặt nhiệt độ khoảng 180oC và phần đầu đùn nên cài đặt nhiệt độ khoảng 170oC.
7. Phụ gia sử dụng.
Nếu sản phẩm múôn có độ trắng hơn nên thêm một ít chất tấy trắng (hàm lượng sử dụng 0.03%)
Phụ gia ổn định nhiệt,phu gia chống oxy hóa…
Khi gia công bao bì nên sử dụng thêm phụ gia bôi trơn (PPA), Hoặc thêm vào ít Kẽm stearate để cho hạt nhựa đồng nhất

Markets Focusing on Polymer Recycling

Omnexus members interested in recycling solutions is an active and an ever increasing sub-community. But there are some disparities within the entire Omnexus community. This is what we are going to review in details in this month’s Community Insight on Omnexus.

We know the current focus on environmentally friendly solutions and the global warming debate are driving the need for increased recycling of materials, including plastics. Resin suppliers are launching special grades containing post-consumer recycled content, with diverse levels. OEMs are increasing their product launch communication around designs incorporating recycled materials. This global trend is real and powerful, but it is not being followed the same way by all markets. There are preferred markets, materials, and polymers addressing this trend. For our current analysis we took as a reference the entire Omnexus community members by ranking the markets they are working in. This kind of information is taken from the Omnexus registration step. We then selected recent Omnexus documents related to polymer recycling:

September 2009 Opinion Space: “What are the main benefits of using recycled polymers?“

7th January 2010 R&D Highlight: “The chemical recycling of polyurethanes“

13th August 2009 Innovation Brief: “Mobile phone housing entirely made from PET bottle wastes“

Markets ranking for polymer recycling documents:

The two tables below are comparing the top ten market shares of the Omnexus community with the top ten market shares of the September 2009 Opinion Space readers.

Share of Members Market 14.37% Automotive 11.35% Packaging 8.69% Other 7.97% Engineering/manucfacturing 6.54% Building & Construction 5.27% Healthcare/ Medical 4.90% Electronics / Computers 4.81% Households products/ Consumer Goods 4.73% Electrical markets 3.87% Appliances Top Ten Markets of the Omnexus Community Members

Share of Members Market 9.14% Automotive 8.35% Packaging 6.53% Households products/ Consumer Goods 6.36% Electrical markets 6.29% Healthcare/ Medical 5.72% Electronics / Computers 5.59% Appliances 5.26% Fibers/ Textiles/ Carpets 4.30% Engineering/manucfacturing 4.14% Sports & Leisures Top Ten Markets of the Readers of September’s Opinion Space

Here starts one of the first disparities we mentioned at the beginning of this Community Insight: Apart from the two biggest markets the Omnexus members are working with, the above rankings are not the same at all. And for the Automotive and Packaging markets a significant decrease is noted, meaning recycling of polymer is proportionally less followed by people involved with the Automotive and the Packaging industries… this may sounds surprising!

However this is not very much surprising in fact: Automotive is indeed a big market for polymers, and there are already heavy and big plastic parts manufactured with recycled materials. However, there are two main reasons explaining this decrease in shares of members:

• Recycling materials of a car is much easier when it is glass or metal! Polymers are a real challenge for car part recyclers. So alternate solutions will be preferred. This will probably change in the future because of new regulations. The end-of-life European directive is planning increased amount of recyclable materials AND recycled material to manufacture a car. Up to now car makers and tier ones were spending their efforts and money on the easiest ways to achieve the required levels. But the remaining percentages of recyclable and recycled materials will be the most expensive, by far!
• The supply chain of car makers is a critical, if not a strategic step in car manufacturing activity. Does anyone know how much does the supply breakage cost the car makers per day, and at the end to suppliers? Controlling flows of shipments often has a direct influence on decision of buying a brand or another. And being able to answer the demand when a car model is launched is for sure helping car makers to gain market shares… This is where using post-consumer recycled polymers is bringing a new and very serious threat to the car makers supply chain.

With regards to the Packaging industry there are also many good reasons that explain this under-representation of this industry from the readers of the September 2009 Opinion Space:

• As for the Automotive industry detailed above there are other materials widely used in the Packaging industry that are much easier to recycle: paper, cardboard, glass and metal.
• The packaging industry is also very active in a solution that is directly competing with polymer recycling: the use of bioplastics.
• The packaging industry is also spending much of its efforts and money today to cope with material consumption reduction, a step ahead of recycling. This initiative is also seriously framed by regulations, so there are no compromises on this need.

On the other hand there are markets that are more represented in the readership of the September 2009 Opinion Space than they are in the entire Omnexus community: Appliances (+1.72%); Household products & consumer goods (+1.72%); Electrical market (+1.63%); Electronics (+0.82%); Healthcare (+1.02). “Sports & Leisures” and “Fibers/ Textiles/ Carpets” are not even in the top ten markets of the Omnexus community, as they are listed in the Opinion Space readership.

Considering both the “Electrical market” and the “Electronics/ Computers” markets we can say this is reflecting all recent activities made from the E&E industry, as well as demonstrating results of regulations implementation. This industry is indeed facing challenging regulations dealing with environmentally friendly initiatives, and these regulations were implemented step by step: ban of toxic chemical substances to ease recycling, creation of ECO labels, improvement of traceability. We now see the most famous brands creating their own environmentally conscious labels.

Considering both the “Appliances” and the “Sports & Leisures” markets we know they are directly in contact with consumers, thus directly impacted by the current environmental consciousness rising from new societal behaviors. Recycling is not anymore simply good for the planet but also a trendy behavior! Furthermore, the “Sports & Leisures” markets needs to be coherent with the mindset of its customers: people having outdoor activities, much more taking care of the Nature than the average.

The slight increase in the “Healthcare/ medical” is however surprising: this market is using more and more plastics, with very high purity requirement, and severe control on the plastic behavior over time (additives migration, polymer and properties degradation). One could think having clean, biocompatible, sterilization resistant plastics means stepping away from polymer recycling! But there are two good reasons for breaking this common thought:

• Advances have been made in developing recycling techniques, and commercial announcements have been made recently so that obtaining post consumer recycled high purity grades is do-able.
• The “Healthcare/ Medical” market is also famous for its many single-use applications, leading to high amount of wastes. One way of fighting against this wrong image and reducing the financial consequences of this high amount of wastes is to improve material recycling, and increase the use of recycled materials.

Nhựa sinh học – công nghệ của tương lai

Với giá dầu tăng cao và mối đe dọa của sự biến đổi khí hậu hiện nay, sản phẩm nhựa sinh học sẽ là một trong những sự lựa chọn thay thế nhựa truyền thống trong tương lai gần. Tuy nhiên, bảo đảm an ninh lương thực sẽ là vấn đề thách thức đối với công nghệ mới này.

Ông Scheer, 55 tuổi, là chủ sở hữu của Cereplast, một công ty ở Mỹ chuyên thiết kế và sản xuất các vật liệu nhựa từ tinh bột có trong sắn, ngô, lúa mì và khoai tây. Ông tin tưởng với giá dầu tăng cao như hiện nay, sản phẩm nhựa sinh học sẽ là sự lựa chọn cho các sản phẩm nhựa truyền thống trong tương lai gần.

Một phụ nữ đang phơi bột sắn cạnh nhà máy gas Shell ở Nigeria – Ảnh: Telegraph

“Giá dầu mỏ thế giới đã từng tăng tới mức khoảng 95 đô la/thùng và ở mức giá đó, sản phẩm của chúng tôi có thể rẻ hơn các sản phẩm nhựa truyền thống”, ông Scheer nói. “Nếu giá dầu mỏ giữ ở mức 95 đô la/thùng, tôi nghĩ mọi người sẽ quay sang sử dụng các sản phẩm nhựa sinh học”.

Theo ông Scheer, khi giá dầu có thể tăng cao vào năm 2013, những công ty sản xuất nhựa hóa học lớn như Dupont và BASF sẽ phải hợp tác với ông trong việc sản xuất nhựa sinh học. Ông Scheer cũng hy vọng vào năm 2020, doanh thu từ sản xuất nhựa từ thị trường Mỹ sẽ là 10 tỷ đô la, tăng 1 tỷ đô so với doanh thu hiện nay. Trong khi đó, thị trường thế giới về các sản phẩm nhựa truyền thống hiện tại có giá trị khoảng 2.500 tỷ đô la.

Hiện tại, Công ty Cereplast có 25 nhân viên, đang làm việc tại bang California và Indiana để sản xuất ra các sản phẩm nhựa sinh học bằng một công nghệ tiên tiến, với doanh thu hằng năm khoảng 5 triệu đô la. Các sản phẩm của Cereplast chủ yếu là cốc, nắp đậy và túi ni lông. Ngoài ra, công ty này cũng sản xuất nhựa tổng hợp polypropylene được sử dụng để làm đồ nội thất trong ô tô và đồ chơi trẻ em.

“Nhựa tổng hợp polypropylene của chúng tôi có tới 50% từ các chất có trong nông sản. Điều này sẽ giúp giảm đáng kể lượng khí CO₂ thải vào môi trường”, ông Scheer nói. “Để sản xuất 1kg nhựa tổng hợp polypropylene theo cách truyền thống, bạn sẽ thải 3,15kg khí CO₂ vào bầu khí quyển. Trong khi đó, chúng tôi sản xuất ra 1kg nhựa sinh học propylene, chúng tôi chỉ thải vào môi trường 1,4kg CO₂. Rõ ràng, công nghệ của chúng tôi góp phần làm giảm đáng kể lượng khí gây hiệu ứng nhà kính so với phương thức sản xuất nhựa truyền thống.”

Mỗi năm, người Mỹ tiêu thụ khoảng 110 tỷ cốc nhựa. Các sản phẩm nhựa này chủ yếu được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu hóa thạch như dầu mỏ, nhưng các nguồn nguyên liệu này mất khoảng 70 triệu đến 100 triệu năm để hình thành và chúng đang dần cạn kiện. Trong khi đó, sản xuất nhựa sinh học từ khoai tây và ngô sẽ là một giải pháp bền vững hơn.

Trong tương lai nhựa sẽ được sản xuất chủ yếu từ tảo biển? – Ảnh: Wordpress

Tuy nhiên, một số nhà khoa học lo ngại rằng việc sản xuất nguyên nhiên liệu sinh học có thể khiến thế giới lâm vào một cuộc khủng hoảng thiếu lương thực. Để giải quyết mối lo ngại này, ông Scheer đang lên kế hoạch sản xuất nhựa sinh học từ tảo biển thay vì từ các sản phẩm nông nghiệp.

“Tảo biển cũng rất giàu tinh bột như trong các sản phẩm nông ngiệp. Chúng ta có thể nuôi tảo trên quy mô lớn để giúp giảm giá thành các sản phẩm nhựa”, ông Scheer nói. Công ty Cereplast hy vọng sẽ đưa ra thị trường sản phẩm nhựa sinh học được sản xuất từ tảo vào cuối năm 2010. Đây sẽ là một bước đột phá lớn trong cuộc “cách mạng xanh” mà thế giới đang hướng tới để đối phó với hiện tượng biến đổi khí hậu.

Hàn Quốc chế tạo nhựa sinh học

Các nhà khoa học Hàn Quốc vừa nghiên cứu ra một loại polyme dùng cho nhựa hằng ngày bằng cách sử dụng công nghệ sinh học. Phương pháp chế tạo mới hứa hẹn sản xuất ra loại nhựa ít độc hại hơn.

Nhóm nghiên cứu từ ĐH KAIST, Seoul và công ty hoá chất Hàn Quốc LG Chem vừa công bố những phát hiện này của họ trên tạp chí “Công nghệ sinh học và kỹ thuật sinh học”, có thể thay cho nhiên liệu hoá thạch dựa trên các chất hoá học.

Nhựa sinh học được mong chờ sẽ thân thiện với môi trường hơn so với loại nhựa chế tạo từ các nhiên liệu hoá thạch. Ảnh: Getty Images

Các nhà khoa học tin rằng, công nghệ hiện nay có thể cho phép sản xuất các sản phẩm nhựa thân thiện môi trường, các loại nhựa có khả năng tự phân huỷ và ít độc tính.

Nghiên cứu của họ tập trung vào Polylactic Acid (PLA), một loại polyme sinh học đang nắm giữ chìa khoá để sản xuất ra nhựa thông qua tự nhiên và các nguồn có thể tái chế.

Giáo sư Sang Yup Lee, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết, polyme là các phân tử được tìm thấy hằng ngày dưới các dạng cao su và nhựa. Các loại polyester và polymer chúng ta dùng hằng ngày hầu hết là sản phẩm từ dầu hoá thạch được chế tạo thông qua các máy lọc hoặc xử lý hoá chất.

Ý tưởng sản xuất polyme từ những vật liệu thiên nhiên có thể tái chế thu hút nhiều chú ý do sự lo ngại ngày càng tăng về vấn đề môi trường và nguồn tài nguyên hoá thạch đang dần cạn kiệt. PLA là một lựa chọn tốt cho nhựa dựa trên nguồn dầu mỏ, vì nó vừa có thể phân hủy được, vừa ít độc tính đối với con người.

Ông Lee còn cho biết : “Bằng cách phát triển kế hoạch kết hợp giữa ứng dụng sinh học với ứng dụng của enzyme, chúng tôi đã phát triển được hiệu quả sinh học cao dựa trên quá trình sản xuất PLA và chất đồng dạng với nó. Điều này có nghĩa là sự phát triển của Ecoli bây giờ là hiệu quả của việc sản xuất polyme nhân tạo, thông qua một bước lên men”.

Sự nóng lên toàn cầu và vấn đề môi trường khác thúc giục nghiên cứu, phát triển bền vững các quy trình dựa trên các nguồn tài nguyên tái tạo. Chiến lược mới hữu ích cho các tổ chức khoa học khác nghiên cứu sản xuất polyme bằng quá trình lên men trực tiếp từ các nguồn có thể tái chế.

Sản phẩm polyme mới có nguồn gốc từ dầu đậu tương

Các sản phẩm dưỡng tóc, băng gạc điều trị vết thương và bao nang thuốc là những ứng dụng tiềm năng của loại polyme mới có gốc từ dầu đậu tương mang tên “Hydrogel”, do các nhà khoa học thuộc Tổ chức Dịch vụ Nghiên cứu Nông nghiệp (ARS) tại Peoria, Ill., Mỹ triển khai.

Nhà hóa học Sevim Erhan đang thử nghiệm loại polyme mới. (Ảnh: Keith Weller)

Các nhà hóa học Sevim Erhan và Zengshe Liu đã phát triển các Hydrogel như một loại thay thế có khả năng suy thoái sinh học cho các polyme tổng hợp hiện nay đang sử dụng, trong đó có polyacrylic acid và polyacrylamide.

Dầu đậu tương là một loại nguyên liệu thô dồi dào, dễ sử dụng bởi có tính linh hoạt cao và là nguồn nguyên liệu tái tạo, có nghĩa là loại cây trồng này có thể trồng hàng năm để đáp ứng nguồn cung ứng. Năm 2006, nông dân Mỹ đã trồng 76 triệu mẫu cây đậu tương, chiếm khoảng 38% tổng sản lượng hạt có dầu của thế giới, theo các nhà nghiên cứu cho biết.

Sevim Erhan và Zengshe Liu đã bắt đầu nghiên cứu Polyme Hydrogel từ năm 1999 như một phần trong dự án của Trung tâm Peoria nhằm thăm dò các ứng dụng mới, có giá trị gia tăng đối với các cây ngô, đậu tương và các giống cây Midwest (vùng trung tâm Bắc Mỹ) khác. Sử dụng một quy trình hai bước gồm phản ứng trùng hợp mở vòng và thủy phân họ đã tạo nên một hợp chất polime hydrogel mềm nhưng dai bền, có thể phồng lên và co lại theo sự thay đổi của nhiệt độ và nồng độ axit.

Qua thử nghiệm họ đã quan sát thấy rằng hợp chất hydrogel này có khả năng hấp thụ nước cao. Cộng tác với Erhan và Liu, các nhà khoa học thuộc trường Đại học Toronto đã thành công trong việc biến đổi hợp chất Hydrogel này thành các hạt nano ứng dụng làm màng bao nang loại thuốc điều trị bệnh ung thư vú mang tên Doxorubicin. Trong các thử nghiệm giải phóng thuốc, Doxorubicin được vận chuyển bằng hạt nano đã chứng tỏ có độ độc hại đối với các dòng tế bào ung thư cao hơn gấp tám lần so với khi sử dụng các dung dịch lipit-nước.

Protein đậu tương được biết là chất gây dị ứng, nhưng Erhan đã không coi đây là một vấn đề đối với việc sử dụng các hạt nano như là các chất vận chuyển thuốc. Đó là bởi vì cấu trúc hóa học của dầu đậu tương đã hoàn toàn thay đổi khi trải qua quy trình hai bước được sử dụng để chế tạo Hydrogel như đã nêu trên

Nghiên cứu thành công thấu kính nano siêu vật liệu

Nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học Mỹ đăng trên Applied Physics Letters cho biết, các nhà khoa học vừa nghiên cứu thành công một thấu kính nano mô hình mới, có thể thu được hình ảnh với độ phân giải siêu cấp mà các công nghệ hiện tại chưa thể đạt được.

Ảnh chỉ mang tính minh họa.

Thấu kính nano đó được làm từ các sợi nano siêu vật liệu.

Thấu kính truyền thống lợi dụng bước sóng thông thường để xây dựng hình ảnh của vật thể, và bỏ qua những chi tiết nhỏ của vật thể nằm trong phạm vi bước sóng “dễ hỏng”.

Do đó những hệ thống quang học truyền thống như kính hiển vi sẽ không thể xây dựng được hình ảnh chính xác của vật thể có kích cỡ siêu nhỏ dạng nano.

Bằng nhiều biện pháp khác nhau, giáo sư Stripniwas Sridhar cùng các đồng nghiệp thuộc viện nghiên cứu vật liệu điện tử Đại học Đông Bắc, Mỹ sau khi thực hiện biện pháp tổ chức và tập hợp các sợi nano với nhau đã tạo ra một thấu kính mô hình mới.

Sau khi thực hiện việc điều chỉnh và bố trí một cách chính xác và chi tiết hàng triệu sợi nano, các nhà khoa học đã khống chế thành công cách thức sử dụng bước sóng trong thấu kính.

Do thấu kính này có thể đồng thời lợi dụng bước sóng thông thường và bước sóng “dễ hỏng” để xây dựng hình ảnh, do đó các nhà khoa học có thể tạo ra được những hình ảnh tinh vi có độ phân giải siêu cấp của vật thể có kích thước siêu nhỏ dạng nano.

Các nhà khoa học cho biết, đây là thấu kính siêu cấp tốt nhất tính đến thời điểm hiện tại, tạo bước phát triển to lớn trong lĩnh vực tạo hình ảnh từ giải phẫu quang học.

Công nghệ này có thể dùng vào việc nâng cao khả năng tạo hình ảnh trong y học sinh vật và công nghệ lithography./.

Sản xuất kính không bám bụi từ ‘thảm cỏ nano’

Các nhà khoa học thuộc ĐH Tel Aviv, Israel đã tìm ra một loại vật liệu nano có thể ứng dụng để chế tạo lớp phủ tự làm sạch cho cửa kính và giúp tăng khả năng lưu trữ điện năng cho pin.

Trong khi đi tìm phương pháp chữa bệnh Alzheimer, các nhà nghiên cứu thuộc ĐH Tel Aviv đã phát hiện ra một loại vật liệu nano mới có thể chống bụi và nước, với khả năng ứng dụng để chế tạo các lớp phủ tự làm sạch cho cửa kính hoặc các tấm pin mặt trời.

Không giống như các vật liệu chống bụi cũ có cấu tạo bề mặt tương tự lá sen hoặc lá khoai nước, vật liệu mới này được tạo thành từ các phân tử peptide (một dạng chuỗi axit amin) sắp xếp như một thảm cỏ. Ngoài ra, lớp vỏ này có tính siêu điện dung, mang lại khả năng cung cấp năng lượng điện với mật độ cao.

Các nhà nghiên cứu tại ĐH Tel Aviv đã tìm ra cách điều khiển các hạt nhân và phân tử của một loạt các peptide ngắn, làm cho chúng tạo thành một thảm cỏ tí hon trên bề mặt. Các peptide ngắn này vốn rất sản xuất dễ dàng và tốn ít chi phí đã được sử dụng để tạo các ống nano tự liên kết dưới điều kiện nhiệt độ cao.

Các peptide ngắn sắp xếp thành những thảm cỏ với khả năng chống nước và bụi.

Với kích thước 1 phần tỉ mét, những ống nano này có thể chịu được nhiệt độ cực cao và có khả năng chống nước. Chính vì thế, vật liệu này có tiềm năng lớn để chế tạo lớp phủ lên kính của các tòa nhà chọc trời với khả năng tự làm sạch, hạn chế những nguy hiểm của công việc rửa kính thủ công.

Ngoài ra, lớp phủ nano này còn giúp tăng hiệu suất làm việc của pin mặt trời, giúp giảm 30% ảnh hưởng của bụi đối với công suất pin. Đồng thời, lớp phủ nano cũng giúp giảm chi phí bảo trì và vệ sinh, vốn rất lớn do các nhà máy điện mặt trời thường đặt tại các vùng sa mạc nhiều bụi.

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết vật liệu nano này cũng giống như một tụ điện có mật độ điện tích rất cao, nên có thể giúp chế tạo các pin dung lượng lớn, có thể khắc phục những hạn chế của xe chạy điện hiện nay là dung lượng pin thấp. Với công nghệ này, các xe điện sẽ có khả năng tăng tốc tốt hơn và quãng đường di chuyển lớn hơn.

Lihi Adler-Abramovich, sinh viên tại ĐH Tel Aviv cho biết: “Công nghệ của chúng tôi cho phép dự trữ năng lượng với mật độ lớn. Điều này rất quan trọng khi cần sản sinh một lượng lớn điện năng trong một thời gian ngắn. Công nghệ này cũng có thể tích hợp vào những pin lithium hiện nay”.

Với lớp phủ nano mới này, những công nhân lau kính sẽ không còn phải đối mặt với hiểm nguy như trong ảnh.

Các nhà nghiên cứu tại ĐH Tel Aviv đã đăng ký thương mại hóa công nghệ phủ nano này. Với công nghệ này, trong tương lai không xa, các tòa nhà chọc trời không cần rửa kính và các thiết bị dự trữ điện năng hiệu suất cao sẽ không còn xa lạ với chúng ta.

Tuy nhiên, dù “ăn may” với phát hiện mới, các nhà nghiên cứu ĐH Tel Aviv vẫn kiên trì với mục đích ban đầu của mình, nghiên cứu các chuỗi peptide ngắn để tìm ra cách chữa bệnh Alzheimer.

Sơn phun kính thể lỏng chống bụi, kháng khuẩn

Một viện nghiên cứu của Đức vừa nghiên cứu thành công loại sơn phun kính thể lỏng có tác dụng chống bụi và kháng khuẩn, mà không độc hại.

Kính sẽ được bảo vệ nhờ sơn phun kính mới. (Ảnh minh họa: Internet)

Loại sơn phun kính thể lỏng này, được cấu tạo bởi silicon dioxide, không gây độc hại cho sinh vật và môi trường do Viện nghiên cứu vật liệu mới Saarbrucken thực hiện.

Khi phun sơn thể lỏng lên bề mặt vật thể sẽ tạo thành một lớp bảo vệ rất mỏng mà mắt thường không thể thấy được, độ dày chỉ khoảng vài mm/triệu, tương đương với 15 đến 30 phân tử.

Công năng của lớp bảo vệ siêu mỏng này là rất lớn, có thể chống thấm, chống bụi, kháng khuẩn, chịu nhiệt, chịu axít, chống bức xạ và còn có tính thẩm thấu không khí.

Khi phun sơn thể lỏng lên bề mặt gương kính sẽ tạo thành một lớp chống thấm. Khi vi khuẩn và các vi sinh vật khác xuất hiện trên bề mặt lớp sơn này, chúng sẽ rất khó thoát thân hoặc sinh trưởng và sẽ bị tiêu diệt.

Công ty Nano Pool của Đức đã mua bản quyền sáng chế này, và đang thương thảo với các doanh nghiệp và hệ thống dịch vụ y tế quốc gia của Anh để ứng dụng rộng rãi vật liệu mới này trong sản xuất công nghiệp từ việc chế tạo túi xách cho đến công nghiệp tàu hỏa cao tốc./.

Cao su tự liền

Sau một năm thử nghiệm, công ty Arkema đã bắt đầu thương mại hoá cao su tự liền, hay tự chữa những chỗ hỏng, được đồng phát triển bởi Phòng Thí nghiệm Vật liệu Mềm và Hoá học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp.
Điểm đặc biệt của loại cao su này là nó có thể tự liền các vết xước chỉ trong vòng khoảng 10 phút. Manuel Hidalgo, Giám đốc dự án tại Trung tâm nghiên cứu Rhône-Alpes của Arkema cho biết, một năm là khoảng thời gian được coi là ngắn để đưa được loại vật liệu đặc biệt này từ phòng thí nghiệm tới chế tạo ở quy mô công nghiệp. Arkema đã có ngay các hợp đồng với hàng chục doanh nghiệp để thương mại hoá sản phẩm được cấp bằng sáng chế của mình. Các doanh nghiệp này là các hãng sản xuất xe hơi, thậm chí cả các hãng dược phẩm. Các sản phẩm ứng dụng công nghệ cao su tự liền này rất đa dạng, từ đồ thể thao, quần áo chống mài mòn đến các ống dẫn dầu, nút chai, đặc biệt là lốp ô tô.


Tuy nhiên, tiềm năng của loại cao su này còn rất lớn. Bên cạnh việc nó có thể thay thế loại cao su hiện nay. Với loại cao su tự liền này, người ta có thể cắt đôi nó và chắp lại hai đầu sau 1 giờ đồng hồ là tự liền như mới nhờ các liên kết hoá học bên trong vật liệu. Nhưng lợi thế của sản phẩm này không chỉ có vậy, tiêu chí thân thiện môi trường cũng là một lợi thế, nhờ sử dụng các chất dầu thực vật và các chất tái chế.

Chế tạo cao su từ bồ công anh

Các nhà khoa học Đức đã tiến một bước gần hơn đến việc sản xuất cao su thiên nhiên quy mô lớn từ cây bồ công anh. 

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Sinh học phân tử và sinh thái ứng dụng Fraunhofer ở Aachen đã biến đổi gien của cây bồ công anh Nga, làm cho nó trở nên thích hợp cho việc sản xuất cao su quy mô lớn.

Người Đức, Nga và Mỹ đã từng sản xuất cao su từ cây bồ công anh vào thời Chiến tranh thế giới thứ hai. Tuy nhiên, khi cây này được cắt ra, chất nhựa mủ thường bị polymer hóa, khiến việc sản xuất hàng loạt trở nên khó khăn. Nay các nhà nghiên cứu Đức đã xác định được enzyme tác động đến quá trình polymer hóa và đã cách ly nó. “Khi cắt cây bồ công anh, nhựa mủ sẽ chảy ra mà không còn bị polymer hóa. Chúng tôi thu được một lượng nhựa cao gấp 4-5 lần so với bình thường”, giáo sư Dirk Prufer thuộc nhóm nghiên cứu cho biết.

Cây bồ công anh trồng trong nhà kính ở Đức (Ảnh: Science Daily)


Nếu được trồng trên quy mô lớn, mỗi hécta bồ công anh sẽ cung cấp 500-1.000 kg nhựa mủ trong mỗi mùa trồng trọt. Cao su sản xuất từ bồ công anh cho đến nay chưa gây ra dị ứng gì, nên phù hợp cho việc sử dụng trong môi trường bệnh viện. Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu Đức sẽ bao gồm trồng bồ công anh theo cách thông thường. Giáo sư Prufer hy vọng có thể đạt mục tiêu đã đặt ra trong vòng 5 năm tới.

Bồ công anh không chỉ dùng để sản xuất cao su, nó còn sản sinh một lượng đáng kể insulin, một chất tạo ngọt tự nhiên. Năm ngoái, các nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu và phát triển nông nghiệp và Trung tâm cải tiến sản phẩm sinh học Ohio (Mỹ) đã được cung cấp một khoản tài trợ trị giá 3 triệu USD để thiết kế, xây dựng một nhà máy chế biến cao su từ nhựa bồ công anh.

Khoảng 30.000 sản phẩm hằng ngày sử dụng cao su thiên nhiên, từ bánh xe, ống thông đường tiểu, đến găng tay. Thế giới đã chế tạo được cao su tổng hợp, nhưng loại này không bền dẻo như cao su thiên nhiên do trong thành phần có chứa tạp chất.

Sử dụng vật liệu nano trong công nghệ chế tạo lốp xe

Vật liệu nano với những ưu điểm vượt trội ngày càng gây thu hút các hãng xe và ngành công nghiệp phụ trợ vào cuộc cách mạng mới.

Tuy mới chỉ ở mức độ thử nghiệm, nhưng với sự tham gia của các công ty sản xuất hàng đầu và các hãng xe danh tiếng, tương lai của những chiếc lốp ứng dụng vật liệu nano sẽ không còn xa nữa.

Cao su và cotton là những vật liệu truyền thống, từ nguồn nguyên liệu nông sản tự nhiên. Tuy nhiên, không giống cotton, cao su thiên nhiên gặp phải sự cạnh tranh mạnh mẽ từ cao su tổng hợp, loại vật liệu rất phát triển trong thế chiến thứ hai.

Năm 1964, 75% lượng cao su trên thế giới thuộc về cao su tổng hợp. Nhưng sau đó, sự xuất hiện của lốp không săm đã cứu vớt vai trò của cao su thiên nhiên với lượng tiêu thụ 42% trong tổng số 19,61 triệu tấn, theo thống kê năm 2004.

Khoảng 50% lốp xe ôtô trên thế giới được làm từ cao su thiên nhiên. Tuy nhiên, lốp sản xuất từ loại vật liệu này có những điểm yếu như không bền, dễ mài mòn, không chịu được nhiệt độ cao và mất dần tính đàn hồi trong quá trình sử dụng. Để khắc phục những khó khăn đó, các nhà nghiên cứu đã áp dụng công nghệ nano vào quá trình sản xuất lốp. Hạt carbon nhỏ (bao gồm các hạt kích thước nano -1 phần một tỷ mét) được trộn với sao su trong một thời gian dài trước khi đem đi ép.

Sản phẩm sau khi gia công có độ mài mòn thấp và sức bền lớn. Cabot Corporation – một trong những hãng cung cấp lốp và các vật liệu carbon hàng đầu thế giới – đã thử nghiệm thành công tính năng của “PureNano”- hạt silic cacbua kích thước nano, do Nanoproducts Corporation of Colorado sản xuất. Khi bổ sung vào lốp, các hạt “PureNano” làm giảm 50% độ mài mòn, nghĩa là tuổi thọ của lốp sẽ tăng lên gấp đôi.

Một con số ấn tượng nếu biết rằng hiện tại, mỗi năm có 16,5 triệu chiếc lốp ở Mỹ cần phải thay mới. Các nhà sản xuất khác đang tìm cách kết hợp sợi carbon dạng ống vào trong lốp và dự đoán chúng sẽ có tuổi thọ còn lâu hơn cả xe. Trong khi đó, các chuyên gia tại Audi đánh giá công nghệ nano sẽ tạo nên cuộc cách mạng lốp trong tương lai. Loại lốp thông minh gắn cảm biến nano liên kết tvới chíp điều khiển trung tâm sẽ có khả năng thay đổi cấu tạo bề mặt tuỳ thuộc vào áp suất lốp, trọng lượng xe và điều kiện trên đường.

Những công ty như Inmat và Nanonor đang sản xuất các hạt đất sét kích thước nano, trộn chúng với nhựa hay cao su tổng hợp để tạo ra một bề mặt kín khít. Các hạt đất sét nano của Inmat được sử dụng dưới dạng chất kết dính. Bên cạnh đó, công ty này cũng liên kết với Michelin, hãng sản xuất lốp hàng đầu thế giới để ứng dụng công nghệ này trên lốp không săm. Nó sẽ dần thay thế cao su truyền thống và làm lốp nhẹ, rẻ và mát hơn.

Sản phẩm nổi tiếng ứng dụng công nghệ nano là “Aerogel”, vật liệu siêu nhẹ từng được đề nghị dùng để chế tạo lốp cho tàu thám hiểm sao hỏa. Chứa tới 98% không khí, tập hợp hàng tỷ các bóng khí nano trong môi trường silic, nhờ đó, Aerogel nhẹ hơn 1.000 lần nhưng lại có khả năng làm kín khít gấp 40 lần bất cứ sợi thuỷ tinh nào. Bên cạnh trọng lượng nhẹ, Aerogel còn có khả năng cách nhiệt. Các nhà hoá học tại Đại học Missouri-Rolla (Mỹ) đã tuyên bố phát triển thành công vật liệu Aerogel không thấm nước có thể sử dụng trên bề mặt lốp.

Goodyear đang nắm giữ hàng loạt bằng phát minh sáng chế về quá trình kết hợp lốp với silic aerogel. Bridgestone áp dụng công nghệ nano trên những chiếc lốp cung cấp cho Ferrari tại giải đua F1… Nền công nghiệp lốp thế giới do 5 “đại gia” nắm giữ bao gồm Michelin, Goodyear, Bridgestone, Continental, Sumitomo và tất cả đều đang chuẩn bị cho cuộc cách mạng mới trong tương lai không xa.

New for Blown Film: Water-Cooled Bubble, High-Output Air Ring

By Jim Callari, Editorial Director

Apparently undaunted by a lackluster economy that has slowed capital equipment investment and stymied product development in many areas, Windmoeller & Hoelscher last month strutted out six new technologies for film extrusion. W&H demonstrated the new products, among them a new line that uses water to cool blown film, at a November open house at its headquarters in Lengerich, Germany. W&H, whose North American facility is in Lincoln, R.I., also displayed the latest developments in air rings, winders, and machine-direction orientation technology, as well as complete systems for blown and nano-layer cast film.

The three-day event attracted more than 1200 processors from 40 countries, 70 of them from North America. While W&H did not bill the open house as a preview of its K 2010 exhibit, it is likely that at least some of these products will be displayed at the Dusseldorf show next October.
W&H showed several new blown film technologies at an open house in Lengerich. The most novel (not pictured) uses water quenching of an upside-down bubble.


WATER-COOLED FILM
Perhaps most noteworthy was the Aquarex water-cooled blown film line. This is believed to be the second commercially available system using direct application of water to the bubble for cooling blown film, following the AquaFrost system that was unveiled at the K 2001 show by Brampton Engineering. Brampton has reportedly sold 11 of these systems worldwide in up to 10-layer configurations. Pack-All Manufacturing in Rockland, Ont., has the only North American installation, a nine-layer line. A small number of higher-tech blown-film processors serving the barrier and medical film business have also developed water-cooled systems on their own. A water-quenched system was also marketed briefly in the 1980s.

Key advantages of water cooling are said to include robust outputs, extremely high gloss, high mechanical strength, soft touch, and high clarity. In Lengerich, W&H ran a three-layer, 8-mil, PP-based film at 660 lb/hr. Medical applications such as blood bags—replacing PVC—are one target application. Depending on the structure and thickness, W&H says outputs of 2500 lb/hr are feasible.

In water-quenched blown film, the bubble is blown upside down, meaning the extruders are situated on top of the tower. While W&H did not offer much in the way of design specifics, a key element of the line is the water-calibration unit. “What’s crucial is the way in which the water contacts the film, how we regulate the amount of water that is used, and how the water is suctioned off,” remarks Andrew Wheeler, vice president. “The last thing you want to do is wind up wet film.”
New-generation MDO is for off-line film stretching.


The water calibrator can be adjusted up and down to adjust for frost-line height, Wheeler explains. It has a fixed diameter, allowing for blow-up ratios of 2.5:1.

Water-quenched blown film isn’t entirely new to W&H, as it has furnished upside-down wet haul-offs and winders since its purchase of Reinhold six years ago.

HIGH-OUTPUT AIR RING
W&H also displayed a more conventional means to cool blown film with the Opticool air ring. At the K 2007 show, W&H ran a three-layer line with a stacked (one atop another) air-ring configuration to boost output. This new dual-lip unit optimizes air-flow volume—said to exceed that of a tornado—to provide output rates exceeding that of the stacked units. At the open house, W&H ran the Opticool on a three-layer line with a 16-in. Maxicone C die at 2200 lb/hr, holding gauge to ±2.5%. The air ring will be available across W&H’s die-size range and can be retrofitted to existing lines.

At the open house, W&H also introduced the Optimex three-layer blown film system. Designed to complement the more technically complex Varex blown film line, Optimex is aimed at the mid-range of the film extrusion market. “What this new offering really does is expose W&H’s state-of-the-art technology to a much broader range of film processors,” Wheeler states.
W&H displayed the Filmex 17-layer cast line for nano-layer stretch film.


The line features less in the way of expandability than Varex systems and comes with a simpler bubble-sizing cage, haul-off and surface winder. It is available in limited layflat configurations. Depending on the material being run, outputs from 800 to 1100 lb/hr (of fractional-melt LDPE-based formulations) can be achieved. Target markets include carrier bags, lamination film, and shrink and stretch film.

The company also took the wraps off a new machine-direction film orientation (MDO) device. This is a stand-alone unit not integrated with the blown film line. Film is unwound and oriented off-line at speeds above what would be possible with in-line systems. Meanwhile, W&H also unveiled the new Filmatic N winder for blown film. The unit at the open house had a working width of 103 in. and can operate in center, gap, or surface mode.

Demonstrating a recent emphasis on cast film systems for North America, W&H also displayed the Filmex 17-layer line for stretch film that featured nano-layer technology to improve puncture resistance and ductility.

Qui mô công nghiệp công nghệ đùn thổi SBC (Styrene butadiene copolymer): Sự hợp tác giữa BASF và Kautex Maschinenbau

Công ty Kautex Maschinenbau, một hãng sản xuất nổi tiếng hệ thống khuôn đúc thổi, đã sản xuất, hệ thống máy đùn thổi khuôn có tính năng năng cao, có hình dạng phức tạp bằng cách sử dụng các chai ® Styrolux 3G 46, một loại butadien styrene copolymer. Nhựa này đã được đưa ra bởi Hãng BASF là nhánh SBC dùng cho công nghệ đùn thổi vào đầu năm 2008.

Lợi ích 
“Chúng tôi đã ngạc nhiên khi nhận ra sự dẽ dàng khi khi gia công loại nhựa Styrolux® bởi công nghệ đùn thổi. Sự truyền suốt và độ cứng cao của loại nhựa này đã gây ấn tượng mạnh. ông Markus Holbach, người đứng đầu các phòng thí nghiệm kỹ thuật Kautex Maschinenbau ở Bonn, Đức. Trong trường hợp tích hợp xử lý các chai, các ® Styrolux 3G 46 cho phép dễ dàng hình thành của đường hàn.

Nhiệt độ chế biến thấp và thời gian chu kỳ là ngắn hơn so với các vật liệu truyền thống.

SBC phần là nhẹ hơn PET, PVC và các bộ phận, làm cho Styrolux ® một giải pháp hiệu quả chi phí cho sản xuất sản phẩm được thực hiện bởi đùn thổi (Blowing molding)



Các nhà sản xuất

Kautex Maschinenbau GmbH, một công ty đặt trụ sở chính ở Bonn, là một nhà sản xuất toàn cầu và thiết kế hệ thống đùn thổi tạo hình. Với hơn 50 năm kinh nghiệm, công ty này đã rất chú trọng trong sự phát triển của công nghệ đùn thổi. http://www.kautex-group.com/en/en.html

BASF là công ty hóa chất hàng đầu thế giới: Công ty Hóa chất. Phạm vi của nó danh mục đầu tư từ dầu và khí đốt hoá chất, chất dẻo, hiệu suất sản phẩm, các sản phẩm nông nghiệp và hóa chất tốt. Là một đối tác đáng tin cậy BASF giúp khách hàng của mình trong hầu như tất cả các ngành công nghiệp được thành công hơn. Với các sản phẩm có giá trị cao và các giải pháp thông minh, BASF đóng một vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm câu trả lời cho những thách thức toàn cầu như bảo vệ khí hậu, hiệu suất năng lượng, dinh dưỡng và di động. BASF có hơn 95.000 nhân viên và doanh thu của hầu hết được đăng 58000000000 $ trong năm 2007. BASF cổ phiếu được giao dịch mua bán trên thị trường chứng khoán ở Frankfurt (BAS), London (BFA) và Zurich (AN). http://www2.basf.us/corporate/index.htm

SABIC to Showcase Commitment to Mexican Market at Plastimagen Mexico with Advanced High-End Materials

BERGEN OP ZOOM, The Netherlands — SABIC Innovative Plastics will exhibit at Plastimagen Mexico 2010 in Mexico City, March 23-26 where the company will showcase (booth #4500) the advanced thermoplastics technologies and dedicated on-the ground support it is delivering to its customers in this important growth region. The company will feature a broad range of high-performance and sustainable products for the Mexican market for industries ranging from automotive, appliances, and building and construction to aerospace, electrical, transportation, and emerging sectors. SABIC Innovative Plastics will also formally introduce Juan Signoret, regional general manager, Mexico, based in Mexico City, who leads the company’s team serving customers in Mexico.

“Mexico is the emerging market of the Americas,” said Signoret. “The country is rapidly becoming a strong industry player, with a broad range of core and emerging markets that are requiring the innovative and advanced materials solutions that SABIC Innovative Plastics can provide. We are steadfastly committed to Mexico by supplying the highest quality materials on the global market today, and offering the on-the-ground technical customer support our Mexican customers need to succeed and grow.”
SABIC Innovative Plastics’ high-performance materials technologies that will be on display include:

STAMAX® composite, long fiber structural materials, offering three key advantages: a density that is typically 10 – 25 percent lower than traditional materials and hence lighter weight; a better surface finish than short glass fiber products which enables molded in color solutions; and a 10 -15 percent potential reduction in cycle times.
Cycolac* ABS resin, manufactured at SABIC Innovative Plastics’ Tampico, Mexico facility providing ultraviolet (UV) resistance to outdoor lighting applications, and enhanced flame retardance to electrical applications such as washing machine laundry covers, and control panel housings.
Ultem* PEI resin-based structural composites for aircraft bins and floorings; Ultem foams for lightweight cores; and Ultem fibers for carpets and fabrics.

Members of the press are encouraged to visit SABIC Innovative Plastics’ booth during Plastimagen Mexico 2010, where company management and technical experts will be on hand for interviews and to answer questions about SABIC Innovative Plastics’ expansive materials portfolio and the company’s commitment to the Mexican market.

* Trademark of SABIC Innovative Plastics IP BV.

® STAMAX is a registered trademark of SABIC.

About SABIC

In Europe, SABIC is a major producer of plastics, chemicals and innovative plastics and employs approximately 6,300 people. SABIC’s strategic business unit, Innovative Plastics, has its main European office in Bergen Op Zoom (The Netherlands). The main European office for the strategic business units Plastics and Chemicals are based in Sittard (The Netherlands). Sales of plastics and chemicals are managed via an extensive network of local sales offices throughout Europe, while main Manufacturing and Research facilities are based at several locations in the Netherlands, Germany, UK, Italy, Austria and Spain.

Blow Molding & Injection Molding Combined in One Process—March 2010

A novel process and a new material combined to produce one of the more unusual entries among the fi nalists for the SPE Automotive Innovation Awards last fall. The application was an intercooler air duct for the 2008 Volkswagen Tiguan 2L diesel engine. The duct is suction blow molded; in the past, the attachment brackets were injection molded and then welded onto the duct body, involving three separate steps. Rochling Automotive of Germany and Duncan, S.C., developed a one-step process called Jectbonding, involving simultaneous blow and injection molding. A small injection unit mounted on the blow molding tool injects four attachment points via a runner system, using air infl ation of the duct tube to withstand the injection pressure. The result is said to be 20% stronger bond and greater consistency than with welding, plus time savings, since it all happens within a 60-sec cycle.

Rochling started using the process in 2008 with nylon 66, but this application required higher heat resistance. This is a worldwide first for plastics replacing metal in a highly demanding turbocharger air duct—on the “hot side,” requiring exposure to 230 C/446 F at 2.7 bars overpressure. The application required Ticona of Florence, Ky., to develop a blow moldable grade of Fortron PPS with 15% glass. Roechling is now looking at possibilities for Jectbonding in intake manifolds, fuel tanks, and fuel rails.

Communication Is Key In Designing Blown Film Dies

Over the years I have bought, designed, or helped design quite a number of blown film dies. After few go-arounds, it amazed me how often the process of designing a die was treated as “magic,” with the thought that only a few anointed “die wizards” could actually do the job. Not so.

That being said, there are a few things these wizards do need to know before tackling your project. And if the one you’re working with does not ask for them, find another wizard.

First, a few basics: A die can run one material at one temperature and one output rate perfectly…if it is designed perfectly. To put it more scientifically (it is science, after all), a die is designed for one volumetric throughput of a material with specific viscosity characteristics. If you ask anything more of a die, something will be compromised somewhere. (Of course, some die designs are more forgiving than others).
Gloucester Engineering


The first thing your die designer needs to know is what are you planning to run on it, and how fast. This may sound obvious, but sometimes it is not communicated well. It is not enough to tell a designer, for example, that you’ll be running an 18% 2-MI EVA with a 1-MI HDPE in a 10/90 layer ratio at 1000 lb/hr. That information alone won’t get you the die you need. Rather, the die designer will need the actual rheology curves (tabulated raw data is even better) for the specific resin blends you are running. (Please note: It is the rheology of your blends that counts.) Provide them this rheological data at temperatures that straddle your operating conditions (typically three temperatures).

Always have a confidentiality agreement in place before sharing information with your designer. But if you have a product that is truly super-secret, remember that the designer generally only needs the rheology data, and throughput rates. The designer does not need to know if you’ll be running LDPE or LLDPE (though the rheology curves should provide a pretty good idea, in any event).

After you have given your die designer what he needs, there are some things you need to get from him—guarantees. The more general ones are listed here:
Gauge uniformity: This should be defined up front. Is it two or three standard deviations total range? More importantly, how is it measured? By a micrometer of a given footprint? Every inch? With a beta gauge or a capacitance gauge on the bubble, or in the lab? At a certain speed/width, of data collection? The point is to be clear and specific in writing. This should only concern CD or TD variation, as the die designer has little control over the MD variation of your process.
Layer Uniformity: Almost all coextrusion blown film dies are actually multiple dies “stacked” together in one manner or another. So each “die” module in the stack must be evaluated on its own. The rules are the same as outlined above. The methods of measuring layer thickness and uniformity are different, but should also be defined up front in writing. When defining layer thickness do not forget to specify volume vs. mass, as there can be a wide range of densities between polymers.
Output vs. pressure drop and gauge uniformity: This is a good one to test your die designer and his software. When you get the die up and running, how close did he come to his calculated values? No one is perfect, but…. To be fair, when calculating the pressure drop, the rest of the system needs to be subtracted when throughputs are changed.
Get drawings: The time to get an agreement to have detailed die drawings, both external and internal, is before placing the order. Most die makers will resist giving internal dimensions. (After all, this is the magic.) Sometimes you can get this information if you let them leave out the spiral, or distribution, section. This has worked for me in the past, as the non-distribution areas are my greatest interest as a processor. And if I really want the other dimensions, I can get them (and often have) by measuring them myself.

I recommend taking the die apart when it is first delivered, even though this may be an unpleasant, seemingly unnecessary process. Doing so will give your maintenance people the opportunity to see and learn what will be involved in their future work, and to prepare for it. Plus you can find any defects. And if the die maker refused to supply dimensions, you can get them at this time. (Or, a local machine shop has all the measuring tools and would be happy to do it for you for a marginal fee.)

Communication Is Key In Designing Blown Film Dies

Over the years I have bought, designed, or helped design quite a number of blown film dies. After few go-arounds, it amazed me how often the process of designing a die was treated as “magic,” with the thought that only a few anointed “die wizards” could actually do the job. Not so.

That being said, there are a few things these wizards do need to know before tackling your project. And if the one you’re working with does not ask for them, find another wizard.

First, a few basics: A die can run one material at one temperature and one output rate perfectly…if it is designed perfectly. To put it more scientifically (it is science, after all), a die is designed for one volumetric throughput of a material with specific viscosity characteristics. If you ask anything more of a die, something will be compromised somewhere. (Of course, some die designs are more forgiving than others).
Gloucester Engineering


The first thing your die designer needs to know is what are you planning to run on it, and how fast. This may sound obvious, but sometimes it is not communicated well. It is not enough to tell a designer, for example, that you’ll be running an 18% 2-MI EVA with a 1-MI HDPE in a 10/90 layer ratio at 1000 lb/hr. That information alone won’t get you the die you need. Rather, the die designer will need the actual rheology curves (tabulated raw data is even better) for the specific resin blends you are running. (Please note: It is the rheology of your blends that counts.) Provide them this rheological data at temperatures that straddle your operating conditions (typically three temperatures).

Always have a confidentiality agreement in place before sharing information with your designer. But if you have a product that is truly super-secret, remember that the designer generally only needs the rheology data, and throughput rates. The designer does not need to know if you’ll be running LDPE or LLDPE (though the rheology curves should provide a pretty good idea, in any event).

After you have given your die designer what he needs, there are some things you need to get from him—guarantees. The more general ones are listed here:
Gauge uniformity: This should be defined up front. Is it two or three standard deviations total range? More importantly, how is it measured? By a micrometer of a given footprint? Every inch? With a beta gauge or a capacitance gauge on the bubble, or in the lab? At a certain speed/width, of data collection? The point is to be clear and specific in writing. This should only concern CD or TD variation, as the die designer has little control over the MD variation of your process.
Layer Uniformity: Almost all coextrusion blown film dies are actually multiple dies “stacked” together in one manner or another. So each “die” module in the stack must be evaluated on its own. The rules are the same as outlined above. The methods of measuring layer thickness and uniformity are different, but should also be defined up front in writing. When defining layer thickness do not forget to specify volume vs. mass, as there can be a wide range of densities between polymers.
Output vs. pressure drop and gauge uniformity: This is a good one to test your die designer and his software. When you get the die up and running, how close did he come to his calculated values? No one is perfect, but…. To be fair, when calculating the pressure drop, the rest of the system needs to be subtracted when throughputs are changed.
Get drawings: The time to get an agreement to have detailed die drawings, both external and internal, is before placing the order. Most die makers will resist giving internal dimensions. (After all, this is the magic.) Sometimes you can get this information if you let them leave out the spiral, or distribution, section. This has worked for me in the past, as the non-distribution areas are my greatest interest as a processor. And if I really want the other dimensions, I can get them (and often have) by measuring them myself.

I recommend taking the die apart when it is first delivered, even though this may be an unpleasant, seemingly unnecessary process. Doing so will give your maintenance people the opportunity to see and learn what will be involved in their future work, and to prepare for it. Plus you can find any defects. And if the die maker refused to supply dimensions, you can get them at this time. (Or, a local machine shop has all the measuring tools and would be happy to do it for you for a marginal fee.)

Sơn phun kính thể lỏng chống bụi, kháng khuẩn

Một viện nghiên cứu của Đức vừa nghiên cứu thành công loại sơn phun kính thể lỏng có tác dụng chống bụi và kháng khuẩn, mà không độc hại.


Kính sẽ được bảo vệ nhờ sơn phun kính mới. (Ảnh minh họa: Internet)

Loại sơn phun kính thể lỏng này, được cấu tạo bởi silicon dioxide, không gây độc hại cho sinh vật và môi trường do Viện nghiên cứu vật liệu mới Saarbrucken thực hiện.

Khi phun sơn thể lỏng lên bề mặt vật thể sẽ tạo thành một lớp bảo vệ rất mỏng mà mắt thường không thể thấy được, độ dày chỉ khoảng vài mm/triệu, tương đương với 15 đến 30 phân tử.

Công năng của lớp bảo vệ siêu mỏng này là rất lớn, có thể chống thấm, chống bụi, kháng khuẩn, chịu nhiệt, chịu axít, chống bức xạ và còn có tính thẩm thấu không khí.

Khi phun sơn thể lỏng lên bề mặt gương kính sẽ tạo thành một lớp chống thấm. Khi vi khuẩn và các vi sinh vật khác xuất hiện trên bề mặt lớp sơn này, chúng sẽ rất khó thoát thân hoặc sinh trưởng và sẽ bị tiêu diệt.

Công ty Nano Pool của Đức đã mua bản quyền sáng chế này, và đang thương thảo với các doanh nghiệp và hệ thống dịch vụ y tế quốc gia của Anh để ứng dụng rộng rãi vật liệu mới này trong sản xuất công nghiệp từ việc chế tạo túi xách cho đến công nghiệp tàu hỏa cao tốc./.

Sơn hệ nước

Tất cả các loại sơn phủ đều được làm từ 4 thành phần cơ bản: nhựa, màu, dung môi và phụ gia. Các thành phần này quyết định tính chất cuối cùng của hệ sơn phủ. Sơn hệ nước là loại sơn mà nước được dùng làm dung môi cơ bản.

Việc nghiên cứu sơn hệ nước bắt đầu từ những năm 1950 và trải qua gần 4 thập kỷ, ngày nay sơn hệ nước đang được ứng dụng rộng rãi.

Trong nhiều năm, sơn hệ nước bị đánh giá là yếu hơn về mặt hóa học so với hệ sơn dung môi. Nhưng trong những năm gần đây do các quy chế ngặt nghèo và chất lượng không khí nên các hãng sản xuất sơn phải chú trọng ưu tiên vào sản xuất sơn hệ nước. Các tiến bộ kỹ thuật đạt được đã cho phép chúng ta phát triển sơn hệ nước có các cơ tính gần tương đương với sơn dung môi, đồng thời tạo ra nhiều ưu điểm quan trọng.

Ưu điểm sơn hệ nước: 

Một trong những ưu điểm quan trọng nhất có thể nói là hạ thấp hàm lượng các chất bay hơi (VOC) mà thậm chí còn thỏa mãn các quy định nghiêm ngặt nhất về khống chế VOC. Thông thường sơn hệ nước có mức VOC thấp dưới 2 pound/gallon ( 238 g/lit).





Do màng sơn tạo thành bằng cách bay hơi nước thay cho dung môi nên sơn hệ nước còn có tiện ích chùi rửa sạch được nên tiết kiệm được đáng kể chi phí dung môi cho các người sử dụng. Trong mọi trường hợp thì viêc giảm mức độ dung môi đồng nghĩa với việc giảm mùi khó chịu và cải thiện môi trường làm việc, giảm nguy cơ cháy và do đó sẽ giảm thiểu chi phí bảo hiểm cơ bàn cũng như là tạo môi trường làm việc an toàn hơn.

Sơn hệ nước còn có thể sơn lên hầu hết các chất liệu, kể cả kim loại, nhựa, gỗ, thủy tinh, tường nhà và bằng hầu hết các phương pháp thông thường kể cả như phun, nhúng. Một số loại sơn hệ nước còn có thể khô bằng không khí và một số loại khác thì khô bằng sấy.

Nhược điểm của sơn hệ nước: 

Sơn hệ nước không thích hợp với tất cả các ứng dụng. Lớp sơn làm việc tốt nhất khi đạt độ dày màng khô tới 1,2 mil (0.29 mm). Trong môi trường độ ẩm cao thì sơn hệ nước cần nhiều thời gian hơn để khô đo đó sẽ cần trang bị thêm hệ thống khuấy đảo không khí, khử và thoát ẩm… nên sẽ tăng thêm chi phí so với việc dùng sơn hệ khác.

Các loại sơn hệ nước

Mặc dù không phải là 100% không chứa dung môi nhưng sơn hệ nước chứa một hàm lượng dung môi hữu cơ rất thấp. Lớp sơn khô theo cơ chế tương tự như đối với sơn dung môi, hoặc là thông qua ôxy hóa hay bằng phản ứng khâu mạch nhiệt rắn. Sơn hệ nước latex đóng rắn thông qua viêc các chuỗi latex liên kết lại khi mà cả nước và dung môi cùng bay hơi tạo áp lực cho các hạt latex trong lớp sơn liên kết lại.

Hầu như các loại sơn hệ nước ngày nay sử dụng một trong 3 loại polymer tổng hợp mà qua đó xác định được đặc tính cuối cùng của lớp sơn: 

Hệ nhũ tương (water-emulsion): các polymer nhũ tương hoặc phân tán trong nước.

Hệ tan trong nước (water-soluble) : các polymer phân tán hệ keo hoăc tan trong nước.

Hệ nhựa khử được bằng nước (water-reducible):

Ba loại polymer này khác nhau cơ bản về cơ tính và lý tính nên đã tạo ra phạm vị rộng để lựa chọn các công thức sản xuất và phát triển sơn hệ nước. (xem hình)

Như vậy người ta có thể chọn hệ nhựa và công thức sản xuất khác nhau để chế ra các lớp sơn đa dạng về đặc tính vật lý và khác nhau về cấu trúc hóa học. Ví dụ như sơn hệ nước có thể có các đặc tính tốt chẳng hạn như độ cứng, khả năng chịu vết, độ mềm dẻo và khả năng chống ăn mòn. Sơn hệ nước còn có thể đạt độ bóng cao và khả năng tuyệt vời về mức chịu ẩm cũng như chịu dung môi.

Hệ nhũ tương (water-emulsion): sơn hệ nhũ tương chứa các polymer nhũ tương là các hạt hình cầu riêng rẽ của polymer phân tử lượng cao nằm phân tán trong nước. Các hạt này bị tách ra riêng rẽ trong nước nhưng chúng có khả năng tăng khối lượng phân tử của polymer để cải thiện đặc tính cao hơn của hệ sơn mà không làm ảnh hưởng tới độ nhớt của sơn.
Nhờ có ưu thế của khối lương phân tử lớn, hệ nhũ tương cho chúng ta đặc tính nổi trội nhất trong 3 hệ sơn, đó là đặc tính dẻo dai, chịu hóa chất và chịu nước. Nếu áp dụng chế độ khô cưỡng bức thì có thể đạt dộ cứng bút chì 2H hoặc 3 H. Sơn hệ nước hệ nhũ tương cũng cho phép sử dụng hàm rắn cao nhất.

Trong những năm gần đây, với sự phát triển các loại nhựa nhũ tương chất lương cao tạo cơ hội và các lợi thế cho công nghệ sơn hệ nước – hệ nhũ tương. Đồng thời, thông qua việc lựa chọn và sàng lọc các monomer để khống chế khối lượng phân tử polymer đã giúp rất nhiều cho nâng cấp chất lượng sơn hệ nước, cũng như giúp tăng độ bám dính với bề mặt chất dẻo mới.

Sơn hệ nước hệ nhũ tương có thể khô bằng không khí, hoăc nếu muốn tăng khả năng chịu dung môi và chịu hóa chất thì dùng phản ứng nhiệt rắn, nhưng trong một số trường hợp thì những đăc tính dẻo dai không cải thiện thêm được nếu chỉ điều chỉnh tăng khối lượng phân tử.

Lớp sơn phủ này đang được dùng rộng rãi cho các úng dụng cao cấp về hoàn thiện bề mặt, ví dụ như ô tô xe máy, sơn trên nhựa và các máy móc thiết bị.

Hệ tan trong nước (water-soluble): hệ sơn này chứa các hạt cầu phân tán trong nước. Các hạt này nhỏ hơn các hạt trong hệ sơn nhũ tương (kể trên) và trương lên trong nước do đó mà khối lượng phân tử của nó sẽ nằm trong khoảng giữa polymer như tương và dung dịch. Các hạt này (được gọi là keo phân tán) có mức độ hòa tan khác nhau tùy theo có chứa các nhóm phân cực hoặc a xít hoặc kiềm.

Polymer phân tán dạng keo có thể có thể được coi là lai tạo (hybrid) của nhũ tương và polymer hòa tan vì chúng thể hiện đặc tính của cả hai. Nhờ thế mà lớp sơn hệ tan trong nước cho độ bóng cao, dẻo dai, chịu hóa chất, chịu nước và bền cao cũng như là dễ thi công. Hệ tan trong nước này được ứng dụng phổ biến cho nhiều ngành công nghiệp.

Hệ khử bằng nước: Hệ sơn khử bằng nước chứa các polymer đồng trùng hợp bởi các phản ứng trùng hợp xảy ra trong các loại dung môi hữu cơ có thể trộn với nước, ví như cồn hoặc Este. Nhóm phân cực trong polymer cho phép tạo ra dung dịch polymer tan được trong nước và có tính khử được bằng nước. Không giống như hệ nhũ tương nước, độ nhớt và các đặc tính của hệ sơn này chủ yếu phụ thuộc vào trọng lượng phân tử.

Sơn hệ khử bằng nước có thể có các đặc tính như lớp sơn có độ bóng cao, trong, phân tán và thấm ướt màu và các đặc tính ứng dụng khác. Hệ sơn khử bằng nước được dùng rộng rãi cho các ngành công nghiệp. Một số loại nhựa mới được tạo ra sẽ cho phép cải thiện và hỗ trợ khả năng chịu ăn mòn của lớp sơn.

Các loại nhựa

Các loại nhựa như alkyd, acrylic latex, epoxy, acrylic/epoxy hybrid, polyurethane, polyester và nhựa khác có thể dùng đề sản xuất sơn hệ nước. Nhựa Acrylic là được dùng thường xuyên hơn cho lớp phủ hoàn thiện. Nhựa epoxy ester tan trong nước và alkyds tan trong nước đang thống trị ngành thiết bị phụ tùng ô tô.

Nhựa epoxy khử được bằng nước thường được dùng làm sơn lót vì tương thích với tất cả các lớp sơn bên trên. Thông thường thì người ta phủ lên lớp lót epoxy bằng lớp PU cho mục đích chất lượng cao và chống ăn mòn tốt.

Trong tương lai chúng ta cần liên tục phát huy các ưu điểm về công nghệ sơn hệ nước để tạo ra các hệ sơn siêu việt hơn.
Việc phát triển sản phẩm sơn hệ nước sẽ cải thiện tốt hơn việc sử dụng cũng như các đặc tính chất lượng, giúp cho người dùng các giải pháp hiệu quả để vượt qua các thách thức để phù hợp với quy định khống chế hàm lượng chất bay hơi (VOC)

Ứng dụng vật liệu nano trong đóng gói thực phẩm

Phần lớn vật liệu ứng dụng trong đóng gói thực phẩm thường không bị phân hủy, liên quan đến vấn đề môi trường. Một số polymer sinh học đang được phát triển để làm vật liệu đóng gói thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, việc sử dụng polymer sinh học còn bị một số giới hạn về cơ tính, tính thấm khí, nó có thể được cải thiện bằng cách thêm chất độn, tạo thành vật liệu composite. hầu hết các vật liệu gia cường thường liên kết yếu với nhựa nền, xu hướng giảm kích thước chất độn. Việc sử dụng chất độn nano có thể giải quyết vấn đề này. Hạt nano có diện tích bề mặt tiếp xúc với nhựa nền cao hơn so với kích thước micro cùng bản chất, điều này giúp cho sự tương tác chất độn và nhựa nền thuận lợi và tính năng của vật liệu được cải thiện. Bên cạnh đó vật liệu nano gia cường, hạt nano khi thêm vào trong nhựa nền có thêm những tính năng khác như khả năng kháng khuẩn, ức chế các enzym cảm ứng sinh học, Các loại chính của hạt nano đã được nghiên cứu để sử dụng trong hệ thống bao bì thực phẩm được overviewed, cũng như tác dụng của họ và ứng dụng.

Công nghệ Sinh học Nano

Lịch sử phát triển

Công nghệ sinh học

Công nghệ sinh học (CNSH) thực sự trở thành một ngành công nghiệp vào cuối những năm 1970 nhưng nó đã được đề cập và tiên đoán tiềm năng phát triển từ 60 năm trước đó [1]. CNSH là tập hợp các khám phá khoa học và kỹ thuật thí nghiệm cho phép các nhà khoa học thao tác và sử dụng các hệ thống sinh học trong nghiên cứu cơ bản và phát triển các sản phẩm thương mại [2]. Với nền tảng là công nghệ tái tổ hợp, CNSH đã và đang có những bước tiến thần kỳ, với ngày càng nhiều ứng dụng mới.

CNSH hiện đại tập trung nghiên cứu các quá trình, cơ chế ở mức phân tử. Sinh học phân tử càng phát triển, càng cần các công cụ, vật liệu mới nhằm thâm nhập sâu hơn vào thế giới hiển vi của những quá trình, cấu trúc sinh học.

Công nghệ nano


Hình 1. Các phân tử DNA có kích thước khoảng 2,5 nm. 10 nguyên tử H xếp liền nhau dài 1nm (Theo www.cecs.ucf.edu).

Nano theo tiếng Latinh (νανοσ) nghĩa là nhỏ xíu. Vào thế kỷ thứ VII trước Công nguyên, Mimnermus, thi gia HyLạp, đã sáng tác bài thơ có tên “nữ hoàng Ναννο”. Đến thế kỷ thứ II sau Công nguyên, ναννο là tên một loại bánh bơ có dầu ôliu, sang thế kỷ thứ III sau Công nguyên thì nó lại mang nghĩa bồn rửa bát đĩa lớn. Tiền tố nano xuất hiện trong tài liệu khoa học lần đầu tiên vào năm 1908, khi Lohmann sử dụng nó để chỉ các sinh vật rất nhỏ với đường kính 200 nm [3]. Vào năm 1974, Tanigushi lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ công nghệ nano (nanotechnology) hàm ý sự liên kết các vật liệu cho kỹ thuật chính xác trong tương lai [3]. Hiện tại trong khoa học, tiền tố nano biểu thị con số 10-9 tức kích thước 1 phần tỷ m (hình 1).

Tổ chức Nanotechnology Initiative (NNI) trực thuộc chính phủ Mỹ định nghĩa công nghệ nano (CNNN) là “bất cứ thứ gì liên quan đến các cấu trúc có kích thước nhỏ hơn 100nm”. Định nghĩa này đã loại bỏ một cách độc đoán chủ thể của các nghiên cứu liên quan khác tập trung vào các thiết bị vi lỏng (microfluidic) và các vật liệu đang được tiến hành ở quy mô µm [4].

Trong cuốn “Bionanotechnology: lessons from nature”, Goodsell định nghĩa CNNN là “thao tác và chế tạo ở quy mô nano với độ chính xác nguyên tử” [5].

Cụ thể hơn, CNNN là khoa học, kỹ thuật và thao thác liên quan tới các hệ thống có kích thước nano, ở đó các hệ thống này thực hiện nhiệm vụ điện, cơ, sinh, hóa hoặc tính toán đặc biệt. Nền tảng của công nghệ này là hiện tượng “các cấu trúc, thiết bị và hệ thống có tính chất và chức năng mới khi ở kích thước siêu nhỏ”. Cấu trúc cơ bản của CNNN bao gồm các hạt hay tinh thể nano, lớp nano và ống nano. Các cấu trúc nano này khác nhau ở chỗ chúng được tạo thành như thế nào và các nguyên tử, phân tử của chúng được sắp xếp ra sao [6]




Hình 2. Mối tương quan giữa các thiết bị máy móc (đồng hồ) có kích thước µm đến mm và cấu tử sinh học (ribosom, tiên mao) có kích thước nano [Theo 5].

Công nghệ sinh học nano

CNNN phát triển tất yếu dẫn tới nhu cầu tìm kiếm các mối liên kết giữa những vật có kích thước nano. Điều đó tự phát dẫn tới sinh học (lĩnh vực khoa học “nóng” nhất) (hình 2). Các nhà khoa học mong muốn sự giao thoa giữa CNSH và CNNN bởi lẽ CNNN mang lại cho sinh học những công cụ mới trong khi sinh học cho phép CNNN đạt được các hệ thống có chức năng mới [7]. Công nghệ này tạo ra sự hợp tác chưa từng có giữa các nhà khoa học vật liệu, vật lý học và sinh học [8]. CNSH nano là tập con của CNNN, nó cũng gần với CNSH nhưng thêm khả năng thiết kế và biến đổi các chi tiết sinh học ở mức độ nguyên tử [5]. Hiện có nhiều cách định nghĩa CNSH nano.

CNSH nano là bất cứ ứng dụng nào của CNNN trong nghiên cứu sinh học bao gồm: khám phá thuốc, thiết bị phân phối thuốc, công cụ chuẩn đoán, liệu pháp và vật liệu sinh học mới [9].

Theo NIH, CNSH nano là: 1. Áp dụng công cụ ở kích thước nano vào hệ thống sinh học và 2. Sử dụng hệ thống sinh học làm khuôn mẫu để phát triển các sản phẩm mới cỡ nano.

Ở đây, cần phân biệt giữa ‘Nano2Bio’ (sử dụng CNNN để phân tích và tạo ra các hệ thống sinh học), và ‘Bio2Nano’ (sử dụng vât liệu và cấu trúc sinh học để tạo các hệ thống kỹ thuật) [10]. Hình 3 thể hiện khái quát các định nghĩa CNSH nano nêu trên.




Hình 3. Bức tranh toàn cảnh CNSH nano. Trong đó, các hệ thống, thiết bị riêng lẻ cũng như tích hợp được tạo ra từ nền tảng là sự giao thoa giữa CNSH và CNNN nhằm ứng dụng trong y học, sinh học… (Theo www.nano2life.org)

Hướng nghiên cứu chính

Cùng với sự nở rộ của CNNN, CNSH nano cũng đang có những bước tiến thành kỳ. Một số ví dụ của CNSH nano trong nghiên cứu và phát triển [11]:

• Chụp ảnh và nghiên cứu tương tác giữa các đơn phân tử sinh học. • Màng chức năng tự lắp ráp với các tính chất như xúc tác, quang hoạt, dẫn điện, điện hóa và lọc nước, lọc khí, vi sinh vật. • Động cơ DNA (DNA motor) dựa trên lực tạo ra khi lai các trình tự bổ sung với nhau. • Chụp ảnh quá trình vận động của virus, protein, prion và thuốc trong tế bào sống. • Chuyển gene và đột biến điểm chính xác. • Các bộ phận phân tử mới hướng đích và tăng phản ứng miễn dịch • Công nghệ phân phối thuốc hướng đích • Khai thác các động cơ sinh học như cơ và các protein vận động khác, để tạo năng lượng điện hoặc cơ.

Hiện tại trên thị trường đã có những sản phẩm thương mại của CNSH nano. Bảng 1 liệt kê một số công ty thành công trong lĩnh vực CNSH nano theo ba hướng nghiên cứu chính là (i) phân tích sinh học; (ii) phân phối thuốc và liệu pháp; (iii) thiết bị y học và cảm biến sinh học. Rõ ràng, có sự chồng lấp giữa các lĩnh vực này, và một lĩnh vực phát triển sẽ xúc tác sự phát triển của lĩnh vực khác [12]. Như một tất yếu trong các lĩnh vực công nghệ cao và mới, Mỹ luôn là nước dẫn đầu thể hiện ở số công ty vượt trội. Tuy nhiên, một số nước khác như Úc Nhật, Canada, Nhật, Anh cũng đã có những công ty tham gia vào thị trường đầy tiềm năng này.

Tiềm năng

Có thể nói, trong thời điểm hiện tại, có thể thấy tiềm năng phát triển của một công nghệ hay kỹ thuật mới rõ nhất qua nguồn ngân sách nghiên cứu hàng năm và doanh thu đem lại từ các sản phẩm thương mại của nó.

Được toàn thế giới nghiên cứu và đầu tư phát triển, ngân sách đầu tư cho CNNN của các tổ chức thuộc chính phủ đã tăng khoảng 7 lần từ 430 triệu năm 1997 lên 3 tỉ USD năm 2003[13]. Tỷ lệ đầu tư cho nghiên cứu và đào tạo CNSH nano bằng khoảng 6% của công nghệ nano. Trong lĩnh vực tư nhân, các công ty lớn hiện tập trung ứng dụng CNNN cho vât liệu, hóa học, điện; đầu tư trong dược và các hệ thống sinh học nano khác ước tính khoảng 10%. Tuy nhiên, các công ty nhỏ và quỹ đầu tư mạo hiểm chi nhiều hơn trong lĩnh vực này (30-40%) [13]. Từ năm 1999, 52% trong số 900 triệu USD trong quỹ đầu tư mạo hiểm chi cho CNNN tập trung vào thiết lập CNSH nano (hình 4a). Trên thực tế, trong khi trong khi vốn đầu tư mạo hiểm suy giảm từ năm 2001 đến 2002, đầu tư vào CNSH nano lại tăng 313% (hình 4b). Sự tăng trưởng này do hai yếu tố chủ chốt: các ưu đãi của chính phủ và sự khan hiếm các sáng chế y dược học [9]. Trên 50% vốn đầu tư mạo hiểm trong 4 năm gần đây được chi cho các công ty hoạt động trong CNSH nano [8].




Hình 4. Sức cám dỗ ngày càng tăng của CNNN với các nhà đầu tư. (a) Vốn đầu tư mạo hiểm chi cho CNSH nano so với các lĩnh vực CNNN khác. (b) Quỹ đầu tư mạo hiểm hàng năm chi cho CNNN [9].

Mặc dù Mỹ chiếm gần 1/3 tổng chi cho CNNN toàn cầu [9]. Các quốc gia khác cũng không đứng ngoài cuộc, sau 3 năm kể từ khi cựu tổng thống Mỹ Bill Clinton thành lập NNI, 35 quốc gia khác đã xây dựng các chương trình trong công nghệ này [8]. Năm 2004, chính phủ Mỹ chi 847 triệu USD cho CNNN trong khi đó Nhật và liên minh Châu Âu cũng chi không kém. Thái Lan đang ở giai đoạn giữa của chương trình CNNN quốc gia 6 năm với tổng ngân sách 620 triệu USD [14]. Anh là quốc gia cuối cùng tăng chi tiêu trong công nghệ nano, được giới thiệu vào tháng 6 một sự gần như gấp đôi cam kết của nó với £90 ($141) triệu cho quỹ MicroNanoTechnology Network [8]. Ngân sách đầu tư cho CNNN của chính phủ một số nước được thể hiện trong bảng 2.

Theo National Science Foundation, thị trường CNSH nano sẽ đạt xấp xỉ 36 tỷ USD vào năm 2006 [15].

Không nằm ngoài vòng xoáy chung, Việt Nam cũng đã và đang chú trọng vào công nghệ nano. Năm 2004, vốn đầu tư vào môi trường và CNNN đã tăng hơn 50% so với năm 2003 [16].

Trong lĩnh vực đào tạo, ĐHQG – TP.HCM [17], ĐHBK – TP.HCM [18], Trường ĐH-KHTN [19] và Đại học Công nghệ trực thuộc ĐHQG-HN [20], ĐHBK-HN đã và đang nghiên cứu, đào tạo về công nghệ nano.

Khu công nghệ cao TPHCM cũng tập trung đẩy mạnh CNNN [21]. Trong triển khai thực tiễn, thành công rực rỡ nhất của CNNN tại Việt Nam là chế tạo thành công than nano “lỏng” [22] ứng dụng làm pin nguyên liệu, chế tạo vi mạch [23]. Ngoài ra còn có các nghiên cứu về cấu trúc nano đa lớp, vật liệu từ có cấu trúc nano [24] và đã chế tạo thành công cảm biến nano dùng để xác định nồng độ khí gas hoá lỏng [25]. Khu công nghệ cao TP.HCM cũng đang hợp tác với trung tâm nhiệt đới Việt Nga để chế tạo mặt nạ sinh học dùng than nano [26], giấy và mực nano [27].

Tuy nhiên, CNSH nano vẫn là một điều gì đó mới lạ ở Việt Nam. Trong lĩnh vực đào tạo, trường ĐHBK-HN mới có dự thảo chương trình đào tạo thạc sỹ về CNSH nano. Tại đây cũng bắt đầu triển khai ứng dụng CNNN trong chế tạo thuốc hướng đích. GS. Phạm Thị Trân Châu (Trung tâm CNSH – ĐHQG HN), PGS. Nông Văn Hải (Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam) và GS. Nguyễn Hữu Đức (Trường Đại học Công nghệ – ĐHQG – HN) đang thảo luận để khởi động kết hoạch nghiên cứu ứng dụng của các hạt nano trong y – sinh học để chẩn đoán và chữa bệnh [24].

Nói chung, CNSH nano tại Việt Nam hiện chỉ mới đang đặt những viên gạch móng đầu tiên.