ỨNG DỤNG VẬT LIỆU POLYURETHANE (PU FOAM) TRONG LÀM HẦM BẢO QUẢN SẢN PHẨM THỦY SẢN TRÊN BIỂN

Đặc thù của nghề khai thác hải sản xa bờ: Tàu khai thác hải sản xa bờ thường đánh bắt ở những ngư trường cách xa bờ từ 1- 4 ngày đường, sản phẩm đánh bắt được không thể chở ngay vào bờ để tiêu thụ vì nếu như vậy sẽ rất mất nhiều thời gian cho di chuyển, tiêu hao nhiều nhiên liệu, chi phí sản xuất tăng lên, di chuyển mất nhiều thời gian, thời gian đánh bắt giảm, lãng phí nhân công. Vì vậy các tàu khai thác hải sản xa bờ cũng như các tàu dịch vụ hậu cần nghề cá đều phải trang bị các hầm bảo quản sản phẩm bằng nước đá lạnh. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để có được 1 hầm bảo quản có khả năng giữ nhiệt tốt để nước đá mang đi ít tan chảy, có như vậy cá đánh bắt được ướp bằng nước đá có thể được bao quản dài ngày trên biển.

 Hầu hết các tàu khai thác hải sản xa bờ và tàu dịch vụ hậu cần nghề cá đều được thiết kế và đóng từ 5-6 hầm bảo quản. Hầu hết các tàu đến nay vẫn dùng công nghệ đóng hầm bảo quản bằng vật liệu Styropore (xốp trắng) hoặc xốp cao xu đây là công nghệ truyền thống đã có từ lâu. Ưu điểm của công nghệ này là giá thành hạ, người dân tự làm cho tàu mình, nhược điểm là các loại vật liệu truyền thống này đều bị ngấm nước nên chỉ sau 3-4 năm 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 truyền thồng cách đây 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. Do không giữ được nhiệt nên khi cá được ướp bằng nước đá trong những hầm làm bằng vật liệu truyền thống này thường chỉ bảo quản được khoảng 7 - 10 ngày, sản phẩm thường bị ươn, dập nát, giảm giá trị nhanh chóng, không đảm bảo chất lượng xuất khẩu cũng như an toàn vệ sinh thực phẩm.

        Đóng hầm bảo quản bằng vật liệu Polyurethane (PU foam) là công nghệ mới, ở những nước tiên tiến thì công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi còn ở nước ta thì đang ở giai đoạn mới bắt đầu. Sau đây xin giới thiệu công nghệ đóng hầm tàu bằng vật liệu Polyurehthane (PU FOAM):

        1. Vật liệu PU:

        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 gọi dễ hiểu là chất A và chất B, để đạt được độ cứng cũng như tỉ trọng ở mỗi trường hợp cụ thể thì hai loại hóa chất này sẽ được pha trộn theo một tỷ lệ nhất định do một máy bơm chuyên dụng.

        Công thức chính của PU như sau:

 

   Polyurethane là các polymers ngoài dùng để tạo ra chất Foams, còn có rất nhiều loại PU có những tính chất khác như là chất đàn hồi, sơn, fibers hoặc vải thun ...Tất cả các chất này đều có tên gọi PU vì mạch liên kết chính của chúng là mạch của liên kết các Urethane.

        - Công thức của một Urethane và một liên kết giữa các Urethane:

Hình 1: Hình ảnh một PU đơn giản

Hình ảnh trên là một polyurethane đơn giản, một polyurethane có thể được tạo thành từ rất nhiều polymer do nhiều urethane liên kết lại.

Hình 2: Hình ảnh các khối PU foam sau khi được phối trộn

 Tính năng và ứng dụng của vật liệu Polyurethane:

        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 v.v.v.

        Tỉ trọng : 22 - 200kg/m3Khả năng chịu nhiệt : - 60oC đến 80oC

        Hệ số dẫn nhiệt : 0,019 – 0,023 W/m.k

        Chịu nén cao : 180 - 250 KpaTính thấm nước : < 3%

        Tuổi thọ trên 15 năm

Với những tính năng ưu việt như trên PU thực sự là một vật liệu tối ưu cho việc cách nhiệt trong các hầm bảo quản sản phẩm trên tàu cá.

        2. Ứng dụng PU foams vào hầm bảo quản trên tàu cá

        - Để cách nhiệt hầm lạnh bằng vật liệu PU foams, người ta tiến hành đóng thêm một lớp ván (ván dày từ 2-3 cm) phía trong hầm tàu để tạo thành các khoang trống với chiều dày khoảng 10-12cm bao quanh hầm tàu, sau đó người ta bơm 2 loại chất lỏng này vào khuôn, 2 chất lỏng này sẽ phản ứng với nhau giãn nở để tạo thành một chất foams có tác dụng cách nhiệt rất tốt.

        - Chất PU foams sẽ giản nở và lấp đầy các khoảng trống tạo thành một lớp PU foams dày từ 10-12 cm xung quanh hầm tàu. PU foams 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 foams 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.

        - Sau khi được phun đầy PU foams 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 foams nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như đảm bảo tốt khả năng giữ nhiệt của hầm tàu.

Hình 3: Hầm tàu sau khi được bọc Inox 304

    Hầm tàu được đóng bằng vật liệu PU foams có khả năng cách nhiệt tốt thời gian bảo quản sản phẩm kéo dài đến trên 20 ngày sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. lượng đá được cất giữ trong các hầm bảo quản đóng bằng công nghệ phun PU foams có tỷ lệ hao hụt rất thấp thường dưới 5% trong thời gian trên 20 ngày.