CÔNG NGHỆ TIÊN PHONG – GIÁ TRỊ BỀN VỮNG

POLYISOCYANURATE (PIR) - Vật liệu cách nhiệt thời đại mới

Polyisocyanurate Foarm (PIR) là một loại nhựa nhiệt rắn được dùng để cách nhiệt nóng và lạnh trong công nghiệp, được sản xuất dưới dạng ống định hình và tấm. PIR được phát triển để thay thế cho PUR & các vật liệu cách nhiệt truyền thống khác. Do có các tính chất cơ lý tính vượt trội so với các sản phẩm cùng loại và thân thiện với môi trường nên PIR đang là lựa chọn số một ngành thực phẩm và hoá chất, dùng để bảo ôn cách nhiệt cho những hệ thống đường ống và thiết bị có nhiệt độ âm cao.



LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 

Năm 1968, Haggis của I.C.I ở Anh phát triển một dạng bọt PIR được thương mại hóa với tên tương mại là Hexafoam.
Bọt PIR tương tự đã được thương mại hóa ở Hoa Kỳ bởi Công ty Upjohn vào năm 1969 với tên tương mại KODE 25 và bởi công ty Celotex Corp với tên thương mại là Thermax.

Bọt polyisocyanurate được biến tính bởi urethane đã được thương mại hóa lần đầu vào năm 1996. Kể từ đó, bọt PIR biến tính từ urethane được sử dụng ngày càng rộng rãi trên toàn thế giới trong ngành công nghiệp xây dựng
.

Trong những năm gần đây, sản phẩm bọt isocyanurate biến tính ngày càng được đánh giá cao về khả năng kháng cháy nhờ có các mối liên kết ổn định nhiệt như amide, imide, và mối liên kết carbodiimide. Những bọt này thể hiện độ ổn định nhiệt cao hơn và khả năng kháng cháy tốt hơn so với bọt polyurethane (PUR).

SO SÁNH CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT CỦA POLYISOCYANURATE (PIR) VÀ POLYURETHANE (PUR) 

Polyurethane (PUR) là hợp chất cách nhiệt, dùng để cách nhiệt nóng và lạnh trong công nghiệp, hiện đang được sử dụng phổ biến tại Việt Nam và trên thế giới.

Về cấu trúc hoá học, các liên kết urethane của PUR có một nguyên tử hydro không bền và nó phân tách ở nhiệt độ tương đối thấp. Ngược lại, liên kết isocyanurate trong PIR không có nguyên tử hydro không bền. Đây là lý do cho tính ổn định nhiệt cao của bọt polyisocyanurate (PIR).

Cấu trúc hoá học của hợp chất Polyisocyanurate (PIR)
 
Về tính chất vậy lý và khả năng chống cháy, PIR tốt hơn so với PUR đặc biệt là về tác dụng cách nhiệt lạnh và làm chậm hiệu suất cháy. PIR có thể sử dụng trong nhu cầu đoạn nhiệt của đường ống và thiết bị bồn chứa trong khoảng nhiệt độ -196OC đến 150OC, nó cũng cung cấp các hiệu ứng tốt nhất hiệu quả và ổn định cách nhiệt lạnh cho nito hóa lỏng ( LN, -196 độ C), khí hóa lỏng tự nhiên ( LNG,-162 độ C), Ethylen hóa lỏng ( LEG,-104 độ C).
Xốp hệ PIR đặc biệt phù hợp với yêu cầu cách nhiệt ở điều kiện khắc nghiệt như bồn trộn nguyên liệu, tank bia (sử dụng hệ phun PIR), do đặc tính bền nhiệt và khả năng chống cháy tốt. Các loại panel kho lạnh, phòng sạch nếu sử dụng hệ PIR thì hiệu quả và tiêu chuẩn cũng sẽ cao hơn hệ PUR thông thường.
 
Về vấn đề môi trường, trong quá trình chế tạo PUR người ta thường thêm một lượng nhỏ các chất trợ nở để tạo cho bọt PUR dày đặc hơn, đệm tốt hơn. Vào đầu những năm 1990, do tác động của chúng đối với sự suy giảm tầng ôzôn, Nghị định thư Montreal đã hạn chế việc sử dụng nhiều chất trợ nở có chứa clo như trichlorofluoromethane (CFC-11). Tuy nhiên, cho đến nay việc sử dụng các chất trợ nở có chứa clo trong quá trình sản xuất PUR vẫn được sử dụng phổ biến ở các nước đang phát triển.
Polyisocyanurate (PIR) là hợp chất cách nhiệt thế hệ mới,  sử dụng các chất trợ nở như tetrafluoroethane (HFC-134a),  pentafluoropropane (HFC-245f) không phát sinh khí độc hại trong quá trình chế tạo và sử dụng, an toàn cho môi trường.
 
ỨNG DỤNG CỦA PIR TRONG CHẾ TẠO HỢP CHẤT BẢO ÔN CHỐNG CHÁY TẠI VIỆT NAM

Tại Việt Nam hiện nay, PIR được sử dụng khá phổ biến trong ứng dụng vật liệu cách nhiệt cho các công trình xây dựng. Tuy nhiên việc ứng dụng PIR làm vật liệu cách nhiệt (bảo ôn) cho các thiết bị bồn chứa, bồn lên men cho các nhà máy bia, rượu còn rất hạn chế. Hiện nay các đơn vị sản xuất trong lĩnh vực này vẫn đang sử dụng hợp chất PUR để làm chất bảo ôn do đặc tính phổ biến, dễ chế tạo, sản xuất hơn so với PIR. Cũng vì yếu tố truyền thống, yếu tố công nghệ và một vài yếu tố khác, số lượng các NSX sử dụng hợp chất bảo ôn PIR trên thế giới còn hạn chế.

Nắm bắt được yếu tố trên, Công ty TNHH ERESSON VN đã bắt tay vào nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm hợp chất PIR, ứng dụng trong quy trình bọc bảo ôn chống cháy cho các thiết bị của ERESSON.
Hợp chất bảo ôn cách nhiệt PIR do ERESSON chế tạo đáp ứng tiêu chuẩn EN13501-1 Class C,S3, D0, đạt hiệu quả ổn định, cách nhiệt trong dải nhiệt độ -196OC -> 150OC. Kỹ thuật chế tạo và quy trình bọc hợp chất bảo ôn PIR đã được các kỹ sư của ERESSON làm chủ hoàn toàn. Do đó quy trình sản xuất và thi công nhanh gọn, an toàn, không làm gia tăng chi phí của dự án. Tại Việt Nam hiện nay ERESSON đang là đơn vị duy nhất chế tạo và ứng dụng thành công PIR làm chất bảo ôn chống cháy cho các thiết bị bồn lên men, bồn chứa...
 
Hình ảnh thi công bảo ôn vật liệu PIR tại xưởng cơ khí ERESSON

Hợp chất bảo ôn cách nhiệt PIR đã được áp dụng trong chế tạo các thiết bị tank chứa, tank lên men cho các dự án gần đây của ERESSON như: Dự án nâng cấp công suất cho nhà máy HEINEKEN VŨNG TÀU giai đoạn 1- 2018, Dự án chế tạo nhà máy nước Suối Tiên do liên doanh Krones – Eresson thực hiện.

Hình ảnh thi công bảo ôn vật liệu PIR tại công trường

Quá trình thi công dự án đã chứng tỏ hợp chất PIR hoàn toàn có thể thay thế PUR làm hợp chất bọc bảo ôn cho thiết bị. Quá trình chế tạo và lắp đặt thiết bị tại công trình nhanh chóng và an toàn, thân thiện với môi trường. Đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về khả năng cách nhiệt và chống cháy của thiết bị.

Dự án nâng cấp công suất nhà máy HEINEKEN Vũng Tàu giai đoạn 1- 2018

Việc thực hiện thành công dự án là tiền đề quan trọng để chúng tôi tiếp tục cải tiến quy trình sản xuất, mạnh dạn áp dụng công nghệ, vật liệu mới cho các sản phẩm, dự án tiếp theo của ERESSON, theo đúng  phương châm: "Công nghệ tiên phong – Giá trị bền vững" !
 
                                                                                                                                  Biên tập: Phòng Kỹ thuật dự án
                                                                                                                                                 Phòng Công nghệ thông tin