Cao su tự nhiên, với nguồn gốc từ thiên nhiên và tính thân thiện với môi trường, đang ngày càng được ưa chuộng trên thị trường hiện nay. Loại cao su này nổi bật với khả năng kháng khuẩn xuất sắc, rất phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam.

Nhiều sản phẩm được chế tạo từ cao su tự nhiên đã nhận được sự tin tưởng từ người tiêu dùng, đặc biệt là các loại đệm và gối cao su tự nhiên. Để tìm hiểu sâu hơn về chất liệu này, hãy cùng Trực Quan khám phá trong bài viết dưới đây.

Cao su thiên nhiên là gì?

Cao su thiên nhiên là một loại vật liệu có tính đàn hồi và độ bền cao, được chiết xuất từ mủ cao su latex. Công thức phân tử của nó là (C5H8)n, hay còn được biết đến như là một hỗn hợp polymer isoprene với cấu trúc mạch carbon dài và nhiều nhánh. Các mạch này thường xoắn lại và liên kết với nhau theo hình dạng giống như cái móc. Thay vì bị đứt gãy khi bị kéo dãn, các mạch này có xu hướng trở về hình dạng ban đầu.

Với những đặc tính đàn hồi vượt trội, cao su thiên nhiên được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Châu Á hiện đang dẫn đầu thế giới về nhu cầu tiêu thụ cao su, chiếm tới 69,7% tổng thị phần toàn cầu. Tiếp theo là các quốc gia ở châu Âu và Bắc Mỹ.

Lịch sử phát triển

Cao su thiên nhiên được phát hiện bởi người dân Bắc Mỹ vào khoảng thế kỷ 16. Chất liệu này có dạng lỏng màu trắng đục giống như sữa, sau một thời gian sẽ lên men và cô đặc, do đó được gọi là cao su khô. Cấu trúc của nó không phù hợp cho những ứng dụng cần sự linh hoạt trong việc thay đổi hình dáng. Vì lý do này, cao su thời bấy giờ gần như không thể xuất khẩu hay tiêu thụ ra bên ngoài. Sau đó, phương pháp sử dụng latex tươi đã được phát triển bằng cách hòa tan cao su khô với chất lỏng, tạo ra dung dịch có thể dùng để tráng, phết hoặc nhúng đồ vật. Tuy nhiên, sự tiến bộ này không mang lại nhiều lợi ích cho ngành sản xuất cao su.

Thời gian chế biến cao su từ dung dịch kéo dài cho đến khi nhà khoa học Thomas Hancock, người Anh, phát hiện ra kỹ thuật nghiền và cán dẻo vào năm 1819. Ông đã giữ bí mật này trong nhiều năm sau đó.

Trong quá trình thí nghiệm về đặc tính của cao su, Hancock nhận thấy rằng cao su sau khi bị cắt nhỏ có thể được bóp vắt và dính lại với nhau. Ý tưởng về việc sử dụng lực nén để kết nối các mảnh cao su bị xé vụn bắt đầu hình thành, với mong muốn điều chỉnh kích thước của vật dụng theo ý muốn. Chiếc máy Pickle ra đời không chỉ giúp ông biến cao su bột thành khối nhão, dẻo và dễ định hình mà còn cho phép thêm chất độn với tỷ lệ lớn, từ đó làm cho sản phẩm cứng hơn, tối ưu hóa tính năng và giảm chi phí.

Mặt khác, dự án này cũng phải đối mặt với nhiều thách thức lớn như sự thay đổi tính chất dưới tác động của nhiệt độ và ánh sáng, thời gian sử dụng ngắn,… Các nỗ lực cải tiến chất liệu đã được thực hiện liên tục. Năm 1831, nhà nghiên cứu người Mỹ Charles Goodyear đã phát hiện ra chất làm khô cho loại nhựa chảy và tác dụng kỳ diệu của lưu huỳnh. Chỉ cần trộn lưu huỳnh với cao su và xử lý ở nhiệt độ cao đủ để làm nóng chảy lưu huỳnh, các đặc tính cơ học cũng như khả năng chịu nhiệt và thời gian sử dụng của cao su sẽ được cải thiện đáng kể. Quá trình này được gọi là lưu hóa cao su tự nhiên. Thực tế, đã có nhiều người đề xuất ý tưởng này nhưng không chứng minh được hiệu quả thực sự của lưu huỳnh.

Dựa trên kỹ thuật nghiền dẻo hóa của Hancocl và quá trình lưu hóa cao su của Goodyear, công nghệ sản xuất cao su tự nhiên đã được phát triển mạnh mẽ, với nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng. Cùng với đó, các đồn điền cao su ra đời, sản phẩm được xuất khẩu, mở rộng quyền lực và xâm chiếm thuộc địa để tìm kiếm nguồn lao động giá rẻ, cũng như mở rộng thị trường tiêu thụ. Những khám phá trong ngành công nghiệp cao su tiếp tục xuất hiện, bao gồm chất xúc tác lưu hóa, chất độn tăng cường lực, chất chống lão hóa, và nhiều hơn nữa.

Các tính chất cần biết của cao su tự nhiên

Cấu tạo hóa học của cao su tự nhiên

Cao su tự nhiên được cấu thành từ polyisoprene, một loại polime của isopren.

Mạch đại phân tử của cao su thiên nhiên được cấu tạo từ các mắt xích isopren đồng phân cis liên kết tại vị trí 1,4. Bên cạnh đó, trong cao su tự nhiên còn tồn tại khoảng 2% mắt xích liên kết ở vị trí 3, 4.

Tính chất vật lý của cao su tự nhiên

Cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể ở nhiệt độ thấp, với tốc độ kết tinh nhanh nhất đạt được ở -25℃. Nó hòa tan hiệu quả trong các dung môi hữu cơ dạng vòng, dạng thẳng và CCl4. Nhiệt độ nóng chảy của cao su thiên nhiên tinh thể là 40℃.

Quy trình sản xuất của cao su tự nhiên

Thu hoạch mủ cao su latex

Phương pháp phổ biến để thu hoạch mủ cao su thiên nhiên là cạo mủ. Người ta sẽ tạo ra một đường rãnh trên thân cây để cắt đứt mạch latex, từ đó chất lỏng màu trắng sẽ được tiết ra. Kỹ thuật này rất thích hợp cho các loại cao su có độ nhớt thấp và mạch phân nhánh có khả năng tái tạo nhựa nhanh chóng. Thời gian thu hoạch có thể kéo dài lên đến 10 tháng.

Để thực hiện, người ta sẽ cạo theo đường xoắn ốc nửa chu vi thân cây khi cây đã trưởng thành. Độ nghiêng của vết cắt khoảng 30 độ so với mặt phẳng ngang. Một cái chén, cốc bằng đất tráng men, thủy tinh hoặc xô nhỏ sẽ được đặt dưới rãnh để thu thập mủ. Những dụng cụ này thường có độ bền cao và dễ dàng vệ sinh.

Số lần cạo giữa các đợt phụ thuộc vào tuổi của cây. Thông thường, việc cạo mủ cao su diễn ra 3 ngày một lần, cạo 1/3 vòng sau mỗi 2 ngày hoặc có thể ngừng cạo hoàn toàn. Đối với những cây cao su già, khoảng cách giữa các đợt cạo sẽ ngắn hơn và số lần cạo sẽ tăng lên để chuẩn bị cho việc đốn cây và trồng lại.

Phương pháp này có thể được điều chỉnh linh hoạt tùy theo từng loại cây trồng. Đối với cây cao su Guayule, cao su latex được thu hoạch từ bề mặt sau khi cắt cành và nghiền nát. Còn cao su từ cây Kok-saghyz được chiết xuất từ rễ. Nhìn chung, các phương pháp này thường tốn kém, sản lượng không cao và thời gian thu hoạch ngắn.

Xử lý nguyên liệu cao su thiên nhiên

Mủ cao su sau khi tiếp nhận sẽ trải qua quy trình kiểm tra và phân loại bằng mủ cảm quang. Sau đó, chúng sẽ được lưu trữ trong kho mủ được xây dựng trên nền xi măng. Khu vực lưu trữ cần đảm bảo các tiêu chuẩn về điều kiện vật lý như thông thoáng, sạch sẽ, nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm, nhằm bảo vệ chất lượng của cao su. Ngoài ra, khu vực lưu trữ cao su cũng cần được tách biệt với các khu vực khác như hóa chất và chất phụ gia. Cuối cùng, mủ sẽ được phân loại và trộn đều.

Cắt xẻ cao su thiên nhiên

Sau khi kiện hàng được tháo dỡ, mủ cao su sẽ được đưa lên băng tải và được phân chia thành các khối mủ. Việc giảm kích thước của các khối này sẽ giúp loại bỏ tạp chất một cách dễ dàng hơn. Các mảnh mủ cần có trọng lượng từ 5-15kg để phù hợp với máy nhồi cán. Khối mủ sau đó sẽ được đưa vào hồ quật để tiến hành trộn rửa và cán dẹp.

Cuối cùng, mủ cao su sẽ được chuyển vào máy băm liên hợp để được xay nhỏ thành dạng cốm tơi xốp.

Xem thêm: Các phương pháp sản xuất cao su xốp phổ biến

Hóa dẻo cao su

Cao su cần trải qua bốn giai đoạn xử lý, bao gồm oxy hóa tự nhiệt, nhiệt, hóa và cơ. Qua quá trình trộn với các hóa chất cần thiết, cao su dai sẽ được chuyển đổi thành dạng dẻo mềm.

Sau khi được phân loại và cho vào thùng sấy theo khối lượng quy định, cao su sẽ được sấy nóng ở nhiệt độ từ 150 đến 200 độ C dưới áp suất bình thường trong khoảng thời gian 24 giờ. Với thiết kế quy trình liên tục, giai đoạn hóa dẻo được thực hiện theo dây chuyền với công suất lên tới hàng tấn mỗi giờ. Người vận hành máy cần theo dõi chặt chẽ để đảm bảo tiến độ sản xuất ổn định, chất lượng đồng nhất và kịp thời điều chỉnh, xử lý các vấn đề phát sinh.

Cân đong

Quá trình cân đong có tác động trực tiếp đến quy trình chế biến và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Các bước trong công đoạn này bao gồm:

• Kiểm tra và chuẩn bị các dụng cụ, thiết bị cần thiết.
• Thực hiện đầy đủ các quy định ghi trong công thức sản xuất.
• Cân đong từng nguyên liệu theo đúng tỷ lệ trong công thức.
• Trừ đi khối lượng của bao bì và vật chứa khi sử dụng.
• Kiểm tra và đánh giá toàn bộ nguyên liệu sau khi hoàn tất.
• Tuân thủ các quy định về an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy.

Kết thúc quá trình, cao su sẽ được đặt lên bàn để nguội. Đối với các chất lỏng sệt, sẽ sử dụng hệ thống gia nhiệt và các dụng cụ cân đo chuyên dụng.

Hoàn thiện sản phẩm

Cao su sau khi hoàn tất sẽ được cho vào túi PE, được lót bằng hai lớp thảm nylon. Túi này bao gồm một lớp thảm bên trong và một lớp bên ngoài có màu đục.

Ứng dụng của cao su su thiên nhiên

Ứng dụng trong sản xuất đệm

Đệm cao su thiên nhiên được xem là sản phẩm cao cấp và được yêu thích nhất trên thị trường hiện nay. Những sản phẩm chính hãng mang lại độ cứng hợp lý, khả năng đàn hồi xuất sắc, hỗ trợ tốt cho sự phát triển của hệ cơ xương. Hầu hết các thương hiệu lớn đều đã áp dụng thành công chất liệu tuyệt vời này.

Đệm cao su Dunlopillo

Các sản phẩm Dunlopillo đã từ lâu được công nhận là những sản phẩm hàng đầu trong lĩnh vực nội thất phòng ngủ nhờ vào chất lượng vượt trội và thiết kế tinh tế. Dòng đệm cao su Dunlopillo sử dụng cao su Dura Aire với cấu trúc đặc chắc, có khả năng kháng khuẩn tốt, giúp duy trì cột sống ở trạng thái thẳng tự nhiên. Hệ thống lỗ thoát hơi được thiết kế trên cả hai mặt đệm đảm bảo tính tiện lợi và kiểm soát độ ẩm, giữ cho đệm luôn khô ráo.

Đặc biệt, quy trình sản xuất đệm cao su Dunlopillo được trang bị nhiều công nghệ tiên tiến như công nghệ Nanobionic và Purotex. Vỏ đệm được xử lý và phủ lớp sinh học có khả năng phản xạ lại cơ thể, cải thiện tuần hoàn máu và cân bằng nhiệt độ cơ thể.

Nhờ đó, cơ thể bạn sẽ luôn được duy trì sự ổn định từ đầu đến chân trong mọi tư thế. Thiết kế phân vùng trên hai mặt đệm cũng giúp nâng cao giá trị sử dụng của sản phẩm. Thời gian bảo hành cho đệm cao su Dunlopillo lên đến 10 năm.

Đệm cao su Liên Á

Đệm cao su Liên Á được sản xuất từ 100% cao su thiên nhiên, không chứa bất kỳ tạp chất hay hóa chất nào có thể gây hại cho sức khỏe và môi trường. Với công nghệ khử mùi hiện đại cùng khả năng kháng khuẩn và chống nấm mốc, sản phẩm này luôn duy trì được môi trường sạch sẽ và dễ chịu.

Bề mặt đệm có độ vững chắc và đàn hồi tốt, không xảy ra tình trạng xẹp lún dù phải chịu tải trọng lớn. Thiết kế của đệm giúp phân bổ áp lực cơ thể một cách tối ưu, hỗ trợ quá trình tái tạo năng lượng và lưu thông máu. Mật độ cao su được sắp xếp hợp lý, tập trung vào các khu vực trọng yếu như đầu, cổ, vai, gáy và bắp đùi.

Ngoài ra, đệm cao su Liên Á còn được trang bị hàng triệu lỗ thoát hơi và rãnh nhiệt, giúp ngăn chặn sự tích tụ khí, bảo vệ cấu trúc đệm. Bạn sẽ không cảm thấy nóng bức vào mùa hè hay lạnh lẽo vào mùa đông.

Đối với các gia đình có trẻ nhỏ, đệm cao su Liên Á là lựa chọn lý tưởng khi bé gặp sự cố tè dầm. Nước tiểu sẽ thấm qua bề mặt đệm, giữ cho trẻ luôn khô ráo, không bị ướt hay lạnh.

Đệm cao su Kim Cương

Đệm cao su Kim Cương được sản xuất theo công nghệ tiên tiến từ CHLB Đức, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2008. Cao su thiên nhiên được xử lý bằng công nghệ khử mùi hiện đại, đảm bảo không còn mùi hôi trong suốt quá trình sử dụng.

Với độ đàn hồi lý tưởng, không quá cứng cũng không quá mềm, sản phẩm mang lại cảm giác thoải mái và êm ái, đồng thời hỗ trợ tốt cho hệ xương khớp. Hệ thống thiết kế với hơn 5000 lỗ thoát hơi nhỏ và 500 lỗ thông khí giúp sản phẩm luôn thông thoáng và mát mẻ cho người sử dụng. Tình trạng đau mỏi vai gáy và tê bì chân tay sẽ được cải thiện rõ rệt chỉ sau một thời gian ngắn sử dụng.

Đệm cao su Kim Cương có thời gian bảo hành lên đến 13 năm. Nếu được bảo quản đúng cách, sản phẩm có thể sử dụng lâu dài thêm vài chục năm nữa. Đây thực sự là một khoản đầu tư bền vững cho tài chính, giúp bạn không phải lo lắng về việc thay đệm thường xuyên.

Ngoài ra, trên thị trường còn nhiều loại đệm cao su thiên nhiên nổi tiếng khác như đệm cao su Vạn Thành, đệm cao su Đồng Phú, đệm cao su Hanvico, đệm cao su Everon, đệm cao su Dreamland,… Bạn có thể dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu và ngân sách của mình, đảm bảo phù hợp với kích thước giường và không gian sống.

Ruột gối cao su thiên nhiên

Ruột gối làm từ cao su thiên nhiên được chế tạo từ chất liệu bọt cao su, mang màu trắng kem và có độ đàn hồi tốt. Mật độ cao su được phân bố đồng đều giúp giảm áp lực lên các điểm tiếp xúc, hỗ trợ cổ và cột sống thẳng, ngăn ngừa tình trạng đau nhức khi nằm lâu ở một tư thế. Đặc tính đàn hồi cao cho phép gối nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu chỉ trong khoảng 3-5 giây. Lớp vải cotton bên ngoài không chỉ tăng cường khả năng hút ẩm mà còn an toàn cho làn da và sức khỏe của người dùng. Bạn có thể tham khảo các mẫu gối từ các thương hiệu như Dunlopillo, Vạn Thành, Kim Cương, Đồng Phú, Liên Á,…

Ứng dụng cao su thiên nhiên trong ngành sản xuất lốp xe

Hầu hết lượng cao su được sản xuất chủ yếu phục vụ cho việc chế tạo lốp xe. Ngành công nghiệp này đóng góp tới 70% tổng sản lượng cao su thiên nhiên trên toàn thế giới.

Ứng dụng cao su thiên nhiên trong ngành khác

• Trong lĩnh vực xây dựng: cao su giảm chấn, gối cầu cao su có bản thép, ống cao su chịu nhiệt, trục cao su, cao su bảo vệ góc tường, ống cao su công nghiệp, ống cao su dùng để bơm cát,…
• Trong ngành công nghiệp thực phẩm: cao su tiếp xúc với thực phẩm, ống cao su chuyên dụng, ống cao su cho trục xoắn bơm dầu thực phẩm, trục lô ép cá,…
• Trong ngành công nghiệp: cao su cho cửa kính, thảm cao su, ống dẫn xăng dầu, đệm cao su cho thiết bị điện tử, đệm chịu lực nén, tấm lót cao su giảm chấn và giảm rung,…
• Trong lĩnh vực thủy lợi và thủy điện: gioăng đệm cao su, băng chặn nước, thiết bị chống thấm, cao su dùng để chắn than, phớt cao su,…
• Trong ngành y tế: nút cao su, găng tay cao su,…

Cách phân biệt đệm cao su thiên nhiên thật – giả

Để lựa chọn sản phẩm đệm cao su phù hợp nhất, bạn cần chú ý đến những yếu tố sau trong quá trình mua sắm:

• Về màu sắc: đệm cao su tự nhiên thường có màu sắc nhẹ nhàng như kem, hồng nhạt hoặc trắng. Trong khi đó, đệm cao su nhân tạo thường có màu sắc đậm hơn, có thể ngả vàng hoặc đa dạng nhiều màu sắc khác nhau.
• Về mùi: sản phẩm chính hãng thường không có mùi hoặc chỉ có mùi nhẹ như chocolate từ cao su thiên nhiên, và mùi này sẽ nhanh chóng biến mất sau một thời gian ngắn sử dụng. Ngược lại, đệm cao su giả thường có mùi hắc, khó chịu do nguyên liệu tái chế, hoặc được thêm hương liệu trái cây để che giấu.
• Đánh giá trực tiếp: khi thử nằm hoặc chạm vào, đệm cao su giả thường cảm giác cứng, gây khó chịu tại điểm tiếp xúc. Nó dễ bị lún sâu khi chịu lực và khó phục hồi về hình dạng ban đầu.
• Giấy chứng nhận đi kèm: các thương hiệu uy tín thường cung cấp giấy tờ chứng nhận cùng với các thông số về độ đàn hồi, khả năng chịu tải, độ phẳng,… Bạn nên chú ý đến tem chống hàng giả và chế độ bảo hành. Lựa chọn địa chỉ phân phối uy tín như hệ thống Trực Quan sẽ giúp người tiêu dùng yên tâm hơn về chất lượng sản phẩm.

Cách bảo quản đệm cao su hiệu quả

• Không nên xả nước trực tiếp lên bề mặt đệm cao su.
• Khi có vết bẩn, hãy pha nước với bột giặt và chà nhẹ bằng khăn bông. Tránh tác động mạnh có thể làm rách đệm.
• Sử dụng máy hút bụi mini để làm sạch các lỗ thoát khí và bụi bẩn trên bề mặt.
• Không được dùng vật sắc nhọn để vệ sinh hệ thống lỗ thoáng khí hoặc tác động lên bề mặt đệm.
• Tránh để đệm cao su dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp để không làm hỏng cấu trúc của đệm.
• Chọn nơi khô ráo, thoáng mát và sạch sẽ để phơi đệm cho đến khi khô hoàn toàn.
• Trong quá trình phơi, cần dựng đệm cao su theo chiều thẳng đứng để tránh làm cong vẹo hoặc xô lệch cấu trúc.
• Không đặt các thiết bị tỏa nhiệt lên bề mặt đệm.
• Tránh để đệm cao su gần nguồn nhiệt lớn.
• Không đổ chất lỏng hay hóa chất lên bề mặt đệm, đặc biệt là xăng dầu.
• Không để thú cưng như chó, mèo nằm lên đệm.

Hy vọng những thông tin trên sẽ hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn tấm đệm phù hợp nhất. Đừng ngần ngại liên hệ với Trực Quan để nhận được tư vấn và đặt hàng một cách nhanh chóng.

Cao su thiên nhiên là gì? - Đặc tính, ứng dụng của cao su