Đặc điểm, ứng dụng của chất liệu polyurethane trong đời sống & sản xuất

Polyurethane hay còn gọi là PU là vật liệu phổ biến thường xuất hiện trong đời sống hằng ngày, đặc biệt được ứng dụng rất nhiều trong ngành thời trang. Vậy polyurethane là gì? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu biết rõ hơn về chất liệu đặc biệt này.

Tìm hiểu về polyurethane 

Polyurethane là gì?

Polyurethane là chất liệu được tạo lên từ những hạt polymer linh hoạt nhất, do đó chất liệu này có nhiều ưu điểm nổi trội và được sử dụng để thay thế cao su.

Polyurethane đa xuất hiện từ lâu nhưng chúng chỉ được ứng dụng ở nước ta trong thời gian gần đây. Nhờ sự phát triển của khoa học và công nghệ mà PU được sử dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau như y tế, xây dựng, điện tử, thời trang,.. 

Vải polyurethane là loại vải tổng hợp từ một hoặc nhiều lớp nhựa polymer nối với nhau bằng liên kết urethane có lớp lót bằng vải dệt hoặc không dệt. 

Công thức hoá học polyurethane

Polyurethane có cấu tạo gồm có 2 phần: đoạn cứng và đoạn mềm, cấu trúc phân tử của hợp chất được hình thành từ hai đoạn này. Đoạn cứng được tạo nên từ diisocyanate , còn đoạn mềm được tạo lên từ polyol. Các đoạn cứng sẽ được nối với nhau nhờ vào liên kết hidro để tạo thành pha cứng. Chất PU có cấu trúc đàn hồi cao nhờ mạch chính của chất không bị phân nhánh, thẳng và liên kết chặt chẽ với nhau nhau.

Các loại polyurethane

• Polycarbonate (PC): Đây là một loại nhựa có khả năng chịu được tác động lớn từ môi trường và thiên nhiên. Là chất liệu có độ bền cao, có thể chống lại ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm tốt nên thường được sử dụng trong giao thông.
• Polyether (PET): Polyether là loại nhựa dẻo, có khả năng chống nhiệt và độ ẩm tốt, được sử dụng phổ biến trong thương mại.
• Polyester (PES): Nhựa polyester được ứng dụng rất phổ biến trong ngành may mặc, tạo ra các sản phẩm có khả năng chống thấm, chống ẩm.
• Thermoplastic polyurethanes (TPU): Hợp chất có khả năng chịu nhiệt tốt và có độ đàn hồi cao, thường được sử dụng phổ biến trong kiến trúc. Nguyên liệu này chủ yếu được sản xuất thành chất liệu bảo vệ tường nhà và mái nhà.

Quy trình sản xuất polyurethane

Các thành phần chính để tạo ra một polyurethane là polyol và isocyanat. Bên cạnh đó chúng còn được thêm vào các nguyên liệu khác được thêm vào để xử lý các polymer hoặc thay đổi các thuộc tính của polymer.

Di-isocyanate phản ứng với polyol pha lỏng sẽ hình thành cao phân tử có khối lượng từ 15000-20000 dvc là prepolymer. Sự hình thành của prepolymer giúp tăng độ nhớt của dung dịch phản ứng và các phân tử khác có nhiệt độ nóng chảy thấp. Ở giai đoạn thứ 2 nó được phản ứng với phần mở rộng là các diol hoặc diamin để hình thành polyurethane.

• Quy trình Polyurethane ướt: Quy trình này được diễn ra bằng cách phủ một lớp nhựa đông trên vải. Sau đó chúng sẽ được quét một lớp keo dính, phủ một lớp PU và trang trí bằng các màu sắc và họa tiết đa dạng. Quy trình Polyurethane ướt có thể áp dụng trên các vật liệu giả da và nhựa.
• Quá trình Polyurethane khô: Khác với Polyurethane ướt, quy trình Polyurethane khô được tiến hành phủ lớp nhựa đông lên mặt sau của lớp vải giúp tiết kiệm đến 25% năng lượng. Tuy nhiên cách làm này chỉ hiệu quả với các loại nhựa chất lượng cao đã qua xử lý.

Đặc điểm của chất liệu Polyurethane

• Khả năng chịu mài mòn cao, thường được dùng để làm vật liệu sơn bên ngoài các bề mặt để bảo vệ vật liệu. Khả năng chịu mài mòn của Polyurethane còn tốt hơn hẳn một số loại cao su nhựa và ngay cả kim loại.
• Không bám dính chất béo như dầu, mỡ và các dung môi hữu cơ.
• Chịu được áp lực tốt hơn các loại cao su thông thường. PU là một trong những chất liệu lý tưởng để sản xuất các loại bánh xe tải khối lượng lớn, khớp nối, tấm chống sốc…
• Lực xé rách của chất liệu polyurethane khoảng từ 500-100 lbs/inch cao hơn rất nhiều so với các loại cao su khác vì thế chúng rất khó bị kéo rách.
• Chịu được các tác động khắc nghiệt của thời tiết như: không bị oxy hóa, chịu được ánh sáng mặt trời và các điều kiện thời tiết thông thường.
• Có khả năng cách điện cao, có thể sử dụng làm lớp bọc dây điện, dây cáp.
• Khả năng chống co giãn và va đập tốt.

Ứng dụng của polyurethane trong ngành công nghiệp

Trong công nghiệp polyurethane được ứng dụng để làm các vật dụng như:

• Bánh xe ô tô
• Sàn nhà
• Lớp lót bên trong ống
• Làm khuôn đổ bê tông 
• Bọc các cạnh của đồ gỗ

Ứng dụng polyurethane trong ngành thời trang

Không chỉ được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, polyurethane còn được sử dụng rất nhiều trong ngành thời trang may mặc, đặc biệt là vải PU. 

Vải polyurethane 

Vải polyurethane là loại vải có khả năng chống thấm hiệu quả, bằng cách ép nhiệt để tạo thành một tấm vải polyurethane mỏng và lớn. Vải polyurethane có thể thiết kế trực tiếp thành trang phục hoặc có thể dùng để tráng lên chất liệu khác, tạo thành lớp bảo vệ có khả năng chống nước và cản gió.

Đặc điểm của polyurethane

Ưu điểm

• Da PU có trọng lượng nhẹ hơn khá nhiều so với da thật, do đó chất liệu này có thể ứng dụng làm trang phục dễ dàng hơn. 
• Được xử lý kỹ thuật để có những vết vân giả trong giống như da thật giúp nâng cao tính thẩm mỹ, chất liệu da PU thường sáng bóng hơn da thật. 
• Giá thành của da PU rẻ hơn nhiều so với da thật, tùy theo chất lượng hoàn thiện loại da PU có thể rẻ hơn ½ so với da thật. 
• Với khả năng chống nước hiệu quả vì thế việc vệ sinh làm sạch trên da PU sẽ dễ hơn. 
• Thông thường quần áo được làm từ da PU rất khó bị hư tổn nếu sử dụng máy giặt và máy sấy. 

Nhược điểm

• Da PU nhẹ hơn và mỏng hơn so với da thật do đó khả năng giữ ấm của chúng chỉ ở mức tương đối. 
• Là chất liệu nhân tạo nên có mùi hóa chất khá rõ, không dễ dàng để loại bỏ được mùi mà không làm ảnh hưởng đến chất liệu da. 
• Vết vân nhân tạo không tinh tế và đẹp như vân thật. 
• Da PU có tuổi thọ ngắn hơn da thật, dễ xảy ra hiện tượng nổ da sau một thời gian sử dụng. 

Các trang phục làm từ vải polyurethane

Những trang phục được làm từ vải polyurethane khá được ưa chuộng bởi giá thành rẻ và kiểu dáng đa dạng. Dưới đây là một số trang phục được tạo ra từ chất liệu PU.

Áo da

Vải PU rất được ưa chuộng sử dụng để may các loại áo khoác da. Với lớp vẻ bề ngoài gần giống với lớp da thật, giúp trang phục thời thượng và đẹp mắt hơn, đem đến những phong cách thu hút cho người sử dụng. Thông thường lớp PU sẽ được phủ trên một loại vải khác, mang lại cảm giác thoải mái cho người mặc.

Quần da

Bên cạnh áo da, chất liệu PU còn được ứng dụng để tạo ra các kiểu quần khác nhau như quần đùi, quần lửng, quần dài, ... Những chiếc quần da thường được may ôm sát cơ thể, giúp người mặc khoe trọn các đường nét trên cơ thể.

Váy da

Vải PU còn đặc biệt phù hợp để may các loại chân váy. Những thiết kế chân váy từ chất liệu da PU mang đến vẻ ngoài thời thượng, quyến rũ đặc biệt thu hút cho chị em phái đẹp. Bên cạnh chân váy, những chiếc váy bằng da PU cũng rất được ưa chuộng bởi vẻ ngoài thu hút, hiện đại.

Phụ kiện

Bên cạnh các loại trang phục kể trên chất liệu da PU còn được sử dụng thiết kế các phụ kiện như:

• Giày da: Thay vì sử dụng một đôi giày da thật cao cấp với giá thành cao, bạn có thể tham khảo một đôi giày được làm từ chất liệu polyurethane với số tiền chỉ rẻ hơn rất nhiều. Vẻ đẹp của giày da PU không thua kém gì so với những đôi giày từ da thật, tuy nhiên những đôi giày da PU sẽ có độ bền thấp hơn so với da thật.
• Túi xách: Túi xách da PU là một trong những phụ kiện không thể thiếu của chị em phái đẹp. Với ưu điểm giá thành rẻ, kiểu dáng cùng màu sắc đa dạng do đó những chiếc túi da PU rất được ưa chuộng. Bên cạnh đó, túi da sẽ những vật dụng đựng bên trong không bị ngấm nước khi bạn gặp trời mưa bất chợt.
• Thắt lưng được làm từ da PU cũng rất được ưa chuộng giúp trang phục thêm thu hút, ấn tượng hơn.

Lưu ý khi sử dụng vải polyurethane

Để các sản phẩm từ vải polyurethane bền đẹp với thời gian bạn cần lưu ý những điều sau:

Cách vệ sinh vải Polyurethane

Tùy thuộc mức độ bẩn của các vật dụng từ PU chúng ta sẽ có những cách làm sạch phù hợp. 

• Trường hợp bị bám bụi hoặc chất bẩn dễ dàng tẩy rửa bạn chỉ cần lấy miếng vải ẩm/khăn giấy ướt lau nhẹ là có thể tẩy đi vết bẩn. 
• Đối với những chất bẩn khó tẩy rửa thì bạn nên sử dụng hỗn hợp nước ấm kết hợp cùng nước giặt và tiến hành làm sạch.

Bảo quản vải polyurethane

Sau một khoảng thời gian sử dụng các vật dụng từ da PU thường bị bong tróc và làm lộ lớp vải bên trong. Để tăng tuổi thọ bạn hãy vệ sinh đúng cách, tránh tiếp xúc nhiều với nước và sử dụng phương pháp đánh xi để phục hồi chất liệu. 

Một số ứng dụng khác của  chất liệu Polyurethane

Trang trí nội thất

Bên cạnh trang phục, da PU còn được dùng để trang trí nội thất như: Bọc đệm ghế ngồi, bọc nệm sofa… Phương pháp bọc nệm sofa bằng da PU nhằm tăng tính thẩm mỹ và tiết kiệm được một khoản chi phí khá lớn so với bọc sofa bằng da thật. Tuy nhiên da PU khá dễ bong tróc sau một thời gian sử dụng, khi đó bạn phải mất thời gian bọc lại một lớp khác. Bọc sofa bằng da PU còn có công dụng chống nước, chống bụi hiệu quả.

Sử dụng trong máy nóng lạnh

Với những ưu điểm vượt trội như độ bền cao, trọng lượng nhẹ, chịu áp lực tốt, chịu nhiệt cao và có khả năng đàn hồi tốt nên polyurethane thường được dùng để làm lớp cách nhiệt trong bình nóng lạnh sử dụng năng lượng mặt trời. Chất liệu này giúp cho máy nóng lạnh giữ nóng đến 96 giờ.

Trên đây những kiến thức tổng hợp về Polyurethane, hi vọng qua bài viết trên bạn sẽ có thên những kiến thức hữu ích về loại chất liệu này để lựa chọn cho mình và gia đình những trang phục, đồ dùng phù hợp. Đừng quên ghé IVY moda sắm cho mình những bộ trang phục mới nhất cho năm 2022 này nhé