Nhựa PS (Polystyrene) là một loại polymer nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp các monome Styrene. Ngành công nghiệp nhựa định danh vật liệu này bằng mã nhận diện số 6 trong hệ thống mã SPI. Nhựa PS sở hữu các đặc tính vật lý đặc trưng như độ cứng cao, tính giòn và khả năng cách điện tốt. Các nhà sản xuất phân chia nhựa PS thành hai nhóm chính là nhựa rắn và nhựa xốp để phục vụ các mục đích sản xuất bao bì thực phẩm, vật liệu xây dựng và thiết bị y tế.
Nhựa PS là gì?
Nhựa PS (viết tắt của Polystyrene) là một loại polymer nhiệt dẻo vô định hình được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp các monome Styrene gốc dầu mỏ. Nhựa PS nguyên sinh có bề mặt trong suốt như thủy tinh, độ bóng cao và khả năng truyền ánh sáng tốt.
Nhựa PS rất cứng nhưng giòn, khi bị uốn cong hoặc chịu lực va đập, nhựa PS thường gãy vụn nhanh chóng chứ không biến dạng dẻo như nhựa PP hay PE. Khi gõ nhẹ vào bề mặt sản phẩm nhựa PS cứng (như hộp đĩa CD), người dùng sẽ nghe thấy âm thanh vang và đanh đặc trưng.
Trong hệ thống phân loại nhựa quốc tế (Mã SPI), ngành công nghiệp định danh nhựa PS bằng mã số 6. Người tiêu dùng xác định loại nhựa này thông qua con số 6 in nổi bên trong hình tam giác mũi tên tái chế, thường nằm ở dưới đáy chai lọ hoặc hộp đựng.
Các đặc tính kỹ thuật cốt lõi của Nhựa PS
Để hiểu rõ hơn về khả năng ứng dụng và giới hạn của vật liệu, dưới đây là các thông số kỹ thuật cơ bản:
- Tỷ trọng: Dao động từ 1.04 – 1.05 g/cm³ (nhựa rắn chìm chậm trong nước, nặng hơn nước một chút).
- Nhiệt độ biến dạng nhiệt: Thấp, nằm trong khoảng 80°C – 90°C. Nhựa bắt đầu mềm và mất độ cứng ở ngưỡng này.
- Độ co ngót khuôn: Từ 0.4% – 0.7%, giúp sản phẩm giữ kích thước ổn định sau khi đúc.
- Khả năng kháng hóa chất: Chịu được axit loãng và kiềm, nhưng bị hòa tan/phá hủy ngay lập tức bởi các dung môi hữu cơ (như Acetone, Xylene, xăng) và este.
- Tính chất điện: Sở hữu khả năng cách điện và cách nhiệt xuất sắc.
Phân loại nhựa PS trên thị trường
Ngành công nghiệp nhựa đã phát triển các biến thể khác nhau của PS để khắc phục các nhược điểm vật lý hoặc tối ưu hóa cho các mục đích sử dụng cụ thể.
Nhựa GPPS
Nhựa GPPS là dạng Polystyrene nguyên sinh có độ trong suốt và độ cứng cao nhất trong dòng nhựa PS. Cấu trúc của GPPS hoàn toàn vô định hình, giúp ánh sáng truyền qua dễ dàng. Tuy nhiên, đặc tính này đi kèm với nhược điểm là vật liệu rất giòn và dễ vỡ vụn khi chịu lực tác động. GPPS thường xuất hiện trong các sản phẩm như ly nhựa cứng dùng một lần, hộp đựng mỹ phẩm và các loại bao bì trong suốt.
Nhựa HIPS
Nhà sản xuất tạo ra Nhựa HIPS bằng cách bổ sung cao su Polybutadiene trong quá trình trùng hợp Styren. Các hạt cao su kích thước vi mô phân tán trong mạng lưới polymer đóng vai trò hấp thụ năng lượng va chạm. Sự thay đổi cấu trúc này giúp nhựa HIPS có độ dẻo dai cao hơn và khắc phục tính giòn của GPPS. Nhựa HIPS thường có màu trắng đục, bề mặt bóng mờ và được ứng dụng làm vỏ tivi, vỏ máy vi tính, hũ đựng sữa chua và khay đựng thịt.
Nhựa EPS
Nhựa EPS (thường gọi là xốp hạt) được sản xuất bằng quy trình kích nở các hạt nhựa PS bằng nhiệt và khí pentane. Sản phẩm cuối cùng chứa 90-95% là không khí bị giữ lại giữa các hạt xốp kết dính. Cấu trúc rỗng này mang lại cho EPS trọng lượng siêu nhẹ và khả năng cách nhiệt vượt trội. Ứng dụng phổ biến của EPS bao gồm thùng xốp giữ lạnh, hộp cơm xốp và các vật liệu chèn lót chống sốc cho hàng điện tử.
Nhựa XPS
Nhựa XPS là dạng xốp PS được sản xuất bằng công nghệ ép đùn liên tục. Quá trình này tạo ra một cấu trúc ô kín đồng nhất và đặc khít hơn so với EPS. Cấu trúc ô kín giúp XPS có khả năng chống thấm nước tuyệt đối và chịu lực nén cao. Ngành xây dựng sử dụng tấm XPS làm vật liệu cách nhiệt cho tường, sàn nhà, mái nhà xưởng và làm cốt nền cho các mô hình kiến trúc.
Ứng dụng của nhựa PS trong Y tế và Đời sống
Mặc dù có các hạn chế về nhiệt độ, nhựa PS vẫn đóng vai trò không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực nhờ đặc tính quang học và chi phí thấp.
Lĩnh vực Y tế: Nhựa PS (đặc biệt là GPPS) là vật liệu tiêu chuẩn để sản xuất đĩa Petri, ống nghiệm và các khay vi thể. Đặc tính trơ về mặt sinh học và độ trong suốt tuyệt đối giúp các kỹ thuật viên dễ dàng quan sát sự phát triển của vi sinh vật hoặc mẫu tế bào nuôi cấy dưới kính hiển vi.
Lĩnh vực Xây dựng: Các tấm xốp XPS cường độ cao được sử dụng làm lớp cách nhiệt cho nền móng, sàn bê tông kho lạnh và mái nhà xưởng. Khả năng chịu lực nén tốt của XPS giúp duy trì độ ổn định của kết cấu sàn trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả cách nhiệt.
Ngành Bao bì: Nhựa PS chiếm ưu thế trong phân khúc bao bì thực phẩm dùng một lần như hộp cơm, khay đựng thịt siêu thị và nắp ly cà phê. Chi phí nguyên liệu thấp và trọng lượng nhẹ giúp tối ưu hóa chi phí vận chuyển và logistics cho chuỗi cung ứng thực phẩm.
Tại sao không nên dùng nhựa PS trong lò vi sóng?
Người dùng tuyệt đối không sử dụng hộp nhựa, khay xốp hoặc màng bọc thực phẩm làm từ nhựa PS trong lò vi sóng.
Nhiệt độ cao trong lò vi sóng kích hoạt quá trình phân hủy nhiệt của các liên kết polymer kém bền trong nhựa PS. Quá trình này giải phóng Styrene và các phụ gia hóa học từ cấu trúc nhựa thôi nhiễm trực tiếp vào thực phẩm. Sự thôi nhiễm này diễn ra mạnh mẽ hơn khi thực phẩm có tính axit (như giấm, chanh, dưa chua) hoặc chứa nhiều chất béo/dầu mỡ.
Chất béo nóng trong thực phẩm đóng vai trò như một dung môi, làm mềm bề mặt nhựa và đẩy nhanh quá trình di cư của các độc tố. Người tiêu dùng cần kiểm tra kỹ đáy hộp đựng thực phẩm. Nếu sản phẩm có ký hiệu số 6 hoặc chữ PS, người dùng bắt buộc phải chuyển thực phẩm sang các vật dụng bằng thủy tinh, gốm sứ hoặc nhựa chịu nhiệt (như nhựa PP số 5) trước khi hâm nóng.
Sự nhầm lẫn về khả năng chống nước của thùng xốp (EPS vs XPS)
Một số người dùng sử dụng thùng xốp (EPS) để chứa nước hoặc nuôi cá lâu dài và gặp tình trạng rò rỉ hoặc mốc bẩn.
Nhựa EPS có cấu trúc hạt ép, tồn tại các kẽ hở vi mô giữa các hạt xốp tròn. Nước, vi khuẩn và dịch lỏng từ thực phẩm tươi sống thẩm thấu vào các kẽ hở này. Điều này khiến việc vệ sinh thùng xốp trở nên bất khả thi và tạo môi trường cho nấm mốc phát triển bên trong thành thùng.
Giải pháp: Thùng xốp EPS chỉ phù hợp cho bảo quản lạnh ngắn hạn hoặc vận chuyển khô. Đối với các ứng dụng cần chống thấm nước hoàn toàn hoặc ngâm nước, người dùng cần sử dụng Nhựa XPS hoặc lót thêm một lớp màng nilon (PE) bên trong thùng EPS.
XEM THÊM VỀ CÁC LOẠI NHỰA ĐỂ HIỂU VÀ SỬ DỤNG SẢN PHẨM NHỰA AN TOÀN
| Nhựa PE | Nhựa PP | Nhựa PVC | Nhựa PS | Nhựa PET |
| Nhựa ABS | Nhựa PMMA | Nhựa AS | Nhựa TPE |
Nhựa Vĩ Hưng là doanh nghiệp chuyên cung cấp giải pháp toàn diện gồm: cung cấp hơn 600 sản phẩm thuộc các nhóm: Nhựa gia dụng, Nhựa công nghiệp kỹ thuật cao, Bao bì thực phẩm và Linh kiện. Với quy trình sản xuất khép kín sử dụng nhựa chính phẩm và đạt chuẩn ISO 9001:2015, HACCP, là đối tác của Pepsi, Coca-Cola, Nestlé.
