Luận Văn Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột má phanh (bột ma sát) từ dầu vỏ hạt điều

TÓM TẮT: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu công nghệ sản xuất chất đóng rắn và bột
ma sát từ dầu vỏ hạt điều (DVHĐ) để thay thế cho nhựa Phenol Formandehyde (PF) cùng với
amiant, một tác nhân gây ung thư phổi và ô nhiễm môi trường dùng trong má phanh. Kết quả
thu được có thể làm cơ sở để triển khai sản xuất má phanh từ DVHĐ, nguồn nguyên liệu tự
nhiên tái sinh được, nâng cao hiệu quả cho ngành điều và giải quyết vấn đề môi trường trong
chế biến hạt điều ở nước ta.
1.ĐẶT VẤN ĐỀ
Hệ thống phanh nói chung, má phanh (bố thắng) nói riêng chỉ là bộ phận đơn giản, có giá trị
nhỏ so với các bộ phận khác trên xe cơ giới. Nhưng nó lại là một hệ thống không thể thiếu được
khi phương tiện tham gia lưu thông. Không có nó ta không thể giảm tốc độ hay dừng xe theo ý
muốn được. Khi xe lưu thông với tốc độ lớn thì chỉ cần một sai sót nhỏ cũng có thể dẫn đến
những tại nạn không lường. Song trong thực tế hệ thống phanh không có khuyết điểm là một
điều không tưởng. Theo thống kê [1] cho thấy nguyên nhân chủ yếu của tai nạn giao thông đường
bộ là do con người gây nên, ngoài ra còn do máy móc, trục trặc kỹ thuật, do đường xá Trong
nguyên nhân do máy móc và trục trặc kỹ thuật gồm nhiều yếu tố khác nhau. Nhưng tỷ lệ do hư
hỏng, trục trặc hệ thống phanh nói chung, má phanh nói riêng chiếm tỷ lệ lớn hơn các bộ phận
khác của xe: phanh chân: 52,2 ư 74,4%; phanh tay: 4,9 ư 16,1%. Đây cũng là một nguyên nhân
gây nên tai nạn cao của xe cơ giới đường bộ hiện nay. Để điều khiển xe chủ động, giảm tai nại
giao thông có thể nói cần có hệ thống phanh, trong đó có má phanh đạt tiêu chuẩn, và được sử
dụng theo qui định nghiêm ngặt.
Ở nước ta tuy lượng xe ôtô chưa nhiều, tính đến 7/2005 có: ô tô – 834.546 chiếc, xe máy –
14.640.809 chiếc các loại. Nhưng mức gia tăng nhanh và trong tương lai tăng rất nhanh. Do đó
nhu cầu về má phanh cần cho sản xuất và thay thế, bảo trì xe cơ giới đường bộ trong nước là khá
lớn, trong đó chưa kể lượng dùng cho xuất khẩu: hàng năm mỗi quốc gia tiêu thụ khoảng 12.000
ư 15.000 tấn má phanh cho xe ô tô các loại [6].
Cũng như nhiều nước trên thế giới, theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5774 – 1993 [2] má
phanh được sản xuất từ nhựa Phenol – Formaldehyde, Amiant Crizotil (khoảng 30 ư 70 %) và
các phụ gia khác. Amiant là Hydrat Magie Silicat: Mg3Si2O5(OH)4 đã có những tính năng nổi bật
trong hệ thống phanh, nhưng ngược lại nó gây hại cho sức khoẻ con người và ô nhiễm đối với
môi trường. Do đặc điểm phải chịu mài mòn trong điều kiện làm việc, từ đó sinh ra các hạt bụi
Amiant có kích cỡ nhỏ, dễ dàng phát tán trong không khí, khi hít phải thì rất nguy hiểm cho
phổi. Những nghiên cứu của y học đã chỉ ra rằng bụi Amiant rất dễ lưu trú trong phổi và dẫn đến
những ảnh hưởng xấu cho đường hô hấp, về lâu dài sẽ gây bệnh ung thư phổi. Vì thế vào năm
1986 cơ quan bảo vệ môi trường “Environmental Protection Agency – EPA” đã đề suất việc
cấm sử dụng Amiant trong hệ thống phanh vào năm 1993. Nhưng nó còn tồn tại trên thị trường
đến những năm 1996 và cho đến nay vẫn còn trên thị trường “chợ đen”. Dù EPA đưa ra lệnh
cấm vào năm 1993, nhưng thật khó tìm được một vật liệu có những tính năng kỹ thuật như
Amiant và quan trọng là giá cả phải mang tính cạnh tranh với Amiant.
Science & Technology Development, Vol 10, No.06 - 2007
Trang 60
Vì vậy việc tìm kiếm, sản xuất vật liệu ma sát thay thế cho Amiant trong má phanh là rất cần
thiết. Nicholson [7] đã chỉ ra hàng loạt vật liệu có thể thay thế cho Amiant. Hầu hết chúng không
giống Amiant, nhưng có thể đáp ứng được những tính chất của Amiant gồm: Wollastonite
(Calcium Silicate); Vermiculite (Hydrated Calcium Aluaminum Silicate); Mica (Aluminum
Silicate); sợi Eiberfrax Ceramic; Polyacrylonotrilc (PAN), Polyester, sợi thủy tinh và sợi Aramid
Trong đó đáng chú ý hơn cả là bột ma sát được tổng hợp từ Cardanol của DVHĐ. Bột ma sát
từ DVHĐ chịu va đập, chịu mài mòn, dẫn nhiệt tốt hơn Amiant. Hơn thế nữa nó có khả năng
chống thấm nước cao hơn, mềm dẻo hơn, khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt hơn. Quan trọng nhất
là giá cả thấp hơn giá của Amiant (đến 3 lần) [6]. Ngoài ra, việc tăng tính ma sát khiến cho phanh
làm việc êm hơn .
Nước ta có lượng nhân điều xuất khẩu đứng hàng thứ hai trên thế giới (chỉ sau Ấn độ). Với
trên 100 cơ sở chế biến nhân điều xuất khẩu đã chế biến được hơn 300.000 tấn/năm hạt điều (kể
cả trồng trong nước và nhập khẩu). Một tấn hạt điều, khi chế biến sẽ thu được khoảng 220 kg
nhân, 80 ư 200 kg DVHĐ tùy theo công nghệ, qua đó cho thấy lượng dầu có thể thu được là khá
lớn, đủ dùng cho sản xuất má phanh trong lắp ráp và sản xuất, bảo trì xe ôtô ở nước ta.
Ngoài ra, vấn đề thu hồi sử dụng DVHĐ hiện nay ở nước ta chưa được quan tâm đúng mức,
thậm chí đây còn là vấn đề nan giải của các xí nghiệp chế biến hạt điều, do chúng gây ô nhiễm
trầm trọng khi dùng làm nhiên liệu đốt. Đây cũng là một nguyên liệu tự nhiên có thể tái sinh,
được nhiều người quan tâm.