(H2N2)-Người ta thường nói, cái khó ló cái khôn. Vì vậy không có gì ngạc nhiên khi nhà hóa học Charles Macintosh, người sáng tạo ra áo mưa hiện đại, chính là người gốc ở xứ mưa Scôtlen.
Mặc dù Macintosh được xem là cha đẻ của áo mưa, nhưng ông không phải là người đầu tiên chế tạo ra các loại vải chống thấm. Ngay từ đầu thế kỷ 13, những người dân ở Nam Mỹ đã dùng cao su latex để chế tạo ra giày dép và các loại áo choàng không thấm nước.
Về sau này những người châu Âu nhận thấy khi lưu trữ, nhựa cao su bị phân hủy. Vi khuẩn đã tấn công vào cao su tự nhiên, làm cho nó bị hỏng. Vì vậy người ta đã tìm một loại dung môi để chế tạo ra những dung dịch kiểu nhựa latex đi từ crêp. Năm 1748, một nhà khoa học người Pháp đã phát minh một phương pháp chế tạo vải không thấm nước sử dụng dầu thông làm dung môi cao su. Khoảng 70 năm sau, một nhà khoa học khác đã phát hiện thấy hỗn hợp hyđrocacbon (trong dầu than đá) dễ dàng hòa tan cao su và có thể sử dụng được cho việc chống thấm nước.
Dầu than đá là một trong những sản phẩm thải từ quá trình chuyển hóa than thành khí thắp sáng đèn đường. Macintosh mua những sản phẩm phế thải từ quá trình này nhưng chủ yếu quan tâm đến chiết amoniac cho việc sản xuất thuốc nhuộm mà không để ý đến thành phần phức tạp của dầu than đá. Sau này ông biết được những đặc tính hòa tan cao su của dầu than đá và thấy vải được xử lý bằng dung dịch cao su sẽ trở nên không thấm nước, tuy bị chảy nhớt và có mùi hôi.
Năm 1823, Macintosh đã được cấp bằng sáng chế cho phát minh vải không thấm, tuy nhiên loại vải này chưa áp dụng ngay. Một số người khác đã cải tiến sáng chế ban đầu của Macintosh để chế tạo ra vật liệu nhẹ hơn, mềm dẻo hơn, bớt mùi hơn. Quá trình lưu hóa cao su, theo đó cao su được xử lý bằng hơi nước với hợp chất lưu huỳnh, đã loại trừ tính chảy mềm của vật liệu.
Ngày nay, với những tiến bộ của ngành polyme tổng hợp, những lớp phủ không thấm nước khác nhau đã cho phép chế tạo những loại áo mưa nhẹ hơn, rẻ hơn và nhiều màu sắc hơn. Nhưng, ý tưởng ban đầu của Macintosh vẫn còn tồn tại mãi.
Tom Rosenmayer, một nhà khoa học vật liệu, cho biết công ty W.L Gore & Associate chuyên về vải không thấm nước đã đưa ra một loại màng polyme mới được cán mỏng giữa hai màng sợi. Sự khác nhau cơ bản là ở chỗ áo đi mưa không chỉ không thấm nước mà còn phải thoát mồ hôi. Cấu trúc của loại vải “dễ thở” này có một lớp polyuretan ưa nước ở phía ngoài lớp vải nằm tiếp xúc với da, một lớp polytetrafloetylen (PTFE) có lỗ tế vi được đặt ở phía ngoài lớp polyuretan và ở trong lớp vải ngoài.
Rosenmayer giải thích, PTFE ngăn được mưa, trong khi polyuretan ưa nước lại hấp thụ hơi nước và lôi cuốn hơi ẩm khỏi da. ông cho biết, mặt trong của áo mưa có nhiệt độ cao hơn mặt ngoài, vì vậy, nhiệt độ từ cơ thể cung cấp năng lượng để đẩy các phân tử nước qua lớp màng. Các lỗ xốp của lớp PTFE đóng vai trò “điều hòa không khí”. Ngoài trời mưa, áo mưa sẽ thấm đẫm nước và những giọt nước này sẽ dẫn nhiệt ra khỏi cơ thể. ông giải thích, nếu không có “điều hòa không khí” thì cơ thể dễ dàng bị lạnh.
Trên thực tế, W.L.Gore & Associate không sản xuất ra bất kỳ một loại quần áo nào mang nhãn hiệu Gore Tex, nhưng những mẫu quần áo mưa sản xuất bằng vải không thấm nước của họ đã được thử nghiệm trong “buồng tạo bão”.
Hiện nay, khoa học về vật liệu liên quan đến áo mưa vẫn phát triển. Rosenmayer cho biết, các nhà khoa học đang cố gắng cải tiến loại vật liệu này, đồng thời cố gắng ứng dụng rộng rãi màng polyme mới vào ngành dệt.
NGUYỄN TRUNG
Nguồn Chemical & Engineering News
