1. Giới thiệu sơ lược về vật liệu PU foam
1.1. Khái niệm
Vật liệu PU Foam là nhựa tổng hợp dạng bọt cứng, được tạo thành từ hai loại chất lỏng chính bao gồm: chất lỏng thứ nhất là Polyol và chất lỏng thứ hai là hỗn hợp của các chất polymethylene, polyphynyl và Isocyanate. Hai chất lỏng này nếu được phối trộn theo một tỷ lệ nhất định nhờ một thiết bị chuyên dụng chúng sẽ giãn nở tạo thành chất foam cách nhiệt rất tốt.
Hình 1: Công thức chính của PU
Hình 2: Mặt cắt một miếng cách nhiệt bằng vật liệu PU foam
1.2. Tính năng và ứng dụng của vật liệu Polyurethane
Vật liệu PU được ứng dụng trong công nghệ lạnh như tấm panel kho lạnh, bảo ôn các hầm lạnh, nhà máy bia, các bồn và đường ống lạnh,…
- Tỷ trọng: 22 – 200kg/m3 (dùng trong tàu cá tỷ trọng từ 55 – 65 kg/m3).
- Khả năng chịu nhiệt: - 60oC đến 80oC.
- Hệ số dẫn nhiệt: 0,019 – 0,023W/m.k.
- Chịu nén cao: 180 – 250Kpa.
- Tính thấm nước : < 3%.
- Tuổi thọ từ 15 – 30 năm.
1.3. So sánh hầm bảo quản sản phẩm trên tàu cách nhiệt bằng công nghệ cũ và công nghệ mới
1.3.1. Cách nhiệt bằng công nghệ cũ
Hiện nay hầu hết các tàu đánh cá xa bờ của ngư dân đều sử dụng công nghệ bảo quản lạnh sản phẩm đánh bắt được bằng nước đá lạnh mang theo từ đất liền. Vì vậy vấn đề đặt ra là để bảo quản tốt sản phẩm thì khâu giữ nhiệt của hầm bảo quản đóng vai trò hết sức quan trọng. Tuy nhiên ngư dân vẫn dùng công nghệ đóng hầm bảo quản bằng vật liệu Styropore (xốp trắng) hoặc cao xu xốp.
Ưu điểm: giá thành hạ, ngư dân có thể tự làm.
Nhược điểm: sau 3 – 4 năm xốp trắng bị ngấm nước thì tính năng cách nhiệt của các loại vật liệu này sẽ hết tác dụng.
Khi tiếp xúc với các tàu đóng hầm bảo quản bằng công nghệ cũ chỉ sau 3 – 4 năm đều bị tổn thất nhiệt rất lớn, cứ 3 ngày tổn thất 30% lượng nước đá trong hầm, 7 ngày hao hụt mất 50% lượng nước đá mang theo và 10 ngày thì hầu hết đá mang theo tan chảy hết.
Tàu khai thác hải sản xa bờ của nước ta hiện nay còn tổn thất nhiều sau thu hoạch tỷ lệ tổn thất này lên đến 25 – 30% (theo công bố của Tổng cục thủy sản).
Trong đó có nhiều nguyên nhân nhưng nguyên nhân chính là do hầm bảo quản của ngư dân không đạt tiêu chuẩn cách nhiệt.
Hình 3: Cách nhiệt bằng công nghệ cũ
1.3.2. Cách nhiệt bằng vật liệu PU
Hầm bảo quản bằng ứng dụng vật liệu PU foam hút nước < 3%, thời gian bảo quản tăng lên hơn 20 ngày (20 ngày, lượng đá hao hụt dưới 5%). Sản phẩm đánh bắt được bảo quản trong hầm với tỷ lệ ướp cá – đá (1,5 đá – 1 cá), thời gian bảo quản hơn 20 ngày cá vẫn đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, sau khi về bến thu cá xong lượng đá trong cá còn lại trên 50%.
Ưu điểm: cách nhiệt rất tốt, có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, gia công bằng cách rót ngập và bơm vào các khoang trống, phù hợp với cách nhiệt hầm bảo quản hải sản xây lắp trên tàu cá có nhiều gân tăng cứng để tiết kiệm thể tích tàu. Lót hầm bằng inox không làm trầy cá, độ lạnh tỏa đều, chất lượng cá đảm bảo. Công nghệ này đang được ứng dụng tại nhiều đội tàu khai thác xa bờ của ngư dân miền Nam. Tuổi thọ của hầm có thể kéo dài 20 năm do đó về lâu dài hiệu quả kinh tế càng tăng theo thời gian sử dụng.
Nhược điểm:
- Giá thành cao.
- Khả năng thấm ẩm cao, cao gấp 6 lần so với stiropore, vì vậy tấm cách nhiệt PU tiền chế luôn luôn phải có vỏ cách ẩm bằng tấm inox, tấm thép colorbond hoặc tấm nhựa và không bao giờ ở dạng không có che phủ cách ẩm. PU cũng được phun vào các không gian giữa hai vỏ như cách nhiệt trên tàu cá nhưng các vỏ này phải đảm bảo kín hơi như vỏ thép, vỏ inox hàn kín hoặc vỏ nhựa. Cách ẩm càng tốt, tuổi thọ vật liệu càng lớn (có thể vài ba chục năm hoặc lâu hơn), và cũng càng tiết kiệm năng lượng cho máy nén lạnh hoặc nước đá lạnh mang theo tàu.
- Hệ số điền đầy PU chỉ đạt khoảng 95%, đó là khi công nghệ gia công hoàn hảo. Khi công nghệ gia công không đảm bảo thì khả năng điền đầy có thể chỉ còn 80 – 90%. Điều đó có nghĩa sẽ còn khoảng 10-20% thể tích vách cách nhiệt trống rỗng, không có vật liệu cách nhiệt. Đây là những cầu nhiệt và cầu ẩm nghiêm trọng trong cơ cấu cách nhiệt bằng PU.
Hình 4: Cách nhiệt bằng vật liệu PU
3.2. Cách thi công làm hầm bảo quản bằng vật liệu PU foam trên tàu cá
Để cách nhiệt hầm lạnh bằng vật liệu PU foam chúng ta tiến hành theo các bước sau:
Đầu tiên chúng ta phải tạo khuôn để bơm PU. Khuôn được tạo thành bằng cách đóng thêm một lớp ván (ván dày từ 2 – 3cm) phía trong hầm tàu để tạo thành các khoang trống với chiều dày khoảng 10 – 12cm bao quanh hầm tàu .
Hình ảnh thi công phun phủ Polyurethane foam (PU Foam) của Công ty Smatek
Sau đó tiến hành bơm 2 loại chất lỏng này vào khuôn bằng một máy bơm chuyên dụng. Hai chất lỏng sẽ được máy phối trộn và phản ứng với nhau giãn nở để tạo thành một chất foam có tác dụng cách nhiệt. Chất PU foam sẽ giản nở và lấp đầy các khoảng trống tạo thành một lớp PU foam dày từ 10 – 12cm xung quanh hầm tàu.
PU foam sẽ bám chặt vào lớp ván vỏ tàu và lớp ván phía trong vỏ tàu tạo thành một khối vừa cứng, nhẹ, cách nhiệt, không thấm nước góp phần bảo vệ vỏ tàu được tốt hơn. Lớp PU foam này vừa có tác dụng cách nhiệt, vừa có tác dụng tăng tính năng nổi của thân tàu và vừa bảo vệ tàu trong trường hợp tàu bị vỡ lớp ván phía ngoài vỏ tàu thì nước cũng không thể tràn vào trong khoang tàu.
Để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, sau khi phun đầy PU foam vào khoảng trống ở xung quanh hầm bảo quản, chúng ta tiến hành bọc Inox 304 vào vách hầm để sản phẩm bảo quản không tiếp xúc với ván vỏ tàu cũng như với vật liệu PU foam.
Đồng thời hầm được bọc bằng Inox sẽ dễ dàng cho công tác vệ sinh sau mỗi chuyến biển.
Hình 5: Các khối foam sau khi được phối trộn
Hình 6: Hầm tàu sau khi được bọc Inox 304
3.3. Hiệu quả kinh tế khi ứng dụng vật liệu PU foam vào đóng hầm bảo quản
Thi công nhanh (bơm PU foam mỗi ngày bơm được một tàu công suất từ 800 – 1000CV).
- Chất lượng bảo quản sản phẩm tốt, thời gian bảo quản tăng từ 7 ngày lên trên 20 ngày chất lượng vẫn đạt tiêu chuẩn xuất khẩu với tỷ lệ ướp đá là 1,5đá/1cá.
- Hầm giữ trữ nước đá với tỷ lệ hao hụt dưới 5% trong thời gian 20 ngày.
- Chủ động thời gian lấy đá. Ví dụ: vào những ngày 17 – 18 âm lịch hàng tháng tàu sẽ đồng loạt ra khơi và tất cả đều lấy đá vào ngày này dẫn đến thiếu đá và giá đá sẽ tăng lên. Trong khi tàu có hầm bảo quản bằng PU foam có thể lấy đá trước 2-3 ngày so với các tàu khác mà vẫn không bị hao đá.
- Khi tàu về bờ nếu bị ép giá tàu có hầm bảo quản tốt có thể chưa bán vội để một vài ngày sau khi các tàu khác bán hết giá cá nâng lên lúc đó bán được giá.
- Khi tàu chạy từ biển khơi vào bờ đối với tàu có hầm bảo quản tốt không cần phải chạy nhanh mà chỉ chạy tốc độ vừa phải (thấp ga) và sẽ giảm được chi phí nhiên liệu.
Công ty TNHH Giải Pháp Smatek, đơn vị chuyên thi công phun phủ Polyurethane foam ( PU Foam ) cách nhiệt cho các hầm bảo ôn tàu cá. Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ 0945499993.
