Mọi loại nhựa mà LEGO sử dụng (2022)
(bricknerd.com)- Gạch LEGO thường được biết đến là đồ chơi chủ yếu làm từ ABS, nhưng trên thực tế các chi tiết đã được chia ra dùng nhiều loại nhựa khác nhau tùy theo thời kỳ, độ trong suốt, độ bền và yêu cầu về độ linh hoạt
- CA và Bakelite thời kỳ đầu mang lại màu sắc tươi sáng và độ bóng đẹp, nhưng CA có vấn đề lớn là bị cong vênh theo thời gian nên không còn khớp với gạch hiện đại, dẫn tới việc chuyển sang ABS vào khoảng năm 1963
- Sau CA, các chi tiết trong suốt chủ yếu dùng PC, và từ khoảng 2018~2019 thì MABS, loại vật liệu có thể thể hiện màu trong suốt và hiệu ứng kim tuyến, bắt đầu thay thế phần lớn
- Các vật liệu như PP, PA, POM, TPU, SEBS, PE được chọn theo lực tác động và chuyển động mà chi tiết phải chịu, như bản lề, bánh răng, trục, lốp xe, lá cây và vật liệu đóng gói
- LEGO đã đầu tư vào vật liệu bền vững và chuyển đổi bao bì, nhưng vật liệu thay thế cuối cùng cho ABS — loại chiếm phần lớn sản lượng — vẫn chưa được công bố, và đa số chi tiết hiện vẫn dựa trên nhiên liệu hóa thạch
Chi tiết LEGO không làm từ một vật liệu duy nhất
- Chi tiết LEGO không phải chỉ làm từ một loại nhựa, mà là kết quả của việc chọn vật liệu theo mục đích sử dụng
- Phần lớn gạch cơ bản được làm từ ABS, nhưng cả trong lịch sử lẫn hiện tại đều có nhiều loại nhựa được dùng song song
- Tên các loại nhựa thường chỉ cả một họ gồm hàng trăm công thức chi tiết, và chất phụ gia cùng phẩm màu có thể ảnh hưởng đến hiệu năng của chi tiết
- Công thức phối trộn nhựa chính xác của LEGO vẫn là bí mật thương mại
Quá trình chuyển từ gạch đời đầu sang ABS
- CA (Cellulose Acetate) là một loại nhựa nhiệt dẻo khá cứng, có độ bóng, màu sắc tươi và độ trong suốt tốt
- Được dùng cho những viên gạch LEGO đầu tiên vào năm 1949
- Tiếp tục được dùng đến thời kỳ Town Plan và Samsonite
- Có xu hướng cong vênh nghiêm trọng theo thời gian, khiến nhiều viên gạch cũ không còn tương thích với gạch hiện đại
- LEGO chuyển sang ABS vào khoảng năm 1963 và chấm dứt hoàn toàn CA vào năm 1970
- Bakelite là tên thương mại của loại nhựa tổng hợp đầu tiên trên thế giới; khác với CA hay ABS, đây là nhựa nhiệt rắn
- Một khi đã cứng lại thì không thể tạo hình lại
- Có khả năng chịu nhiệt, ít cong vênh, rất bóng và hơi bán trong suốt
- Từ 1950 đến 1953, công ty Thụy Điển Geas Konstharts đã sản xuất gạch cho LEGO
- Một số nhà nghiên cứu lịch sử AFOL cũng cho rằng gạch Geas thực ra có thể là Catalin hoặc Beetle
- ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) là nhựa nhiệt dẻo bền, ổn định và chống trầy xước tốt
- Từ sau năm 1963, nó chiếm đa số trong các chi tiết LEGO
- Ở trạng thái không nhuộm màu, nó có màu trắng sữa bán trong suốt nên không phù hợp với chi tiết trong suốt
- Trước đây LEGO nhận hạt nguyên liệu ABS từ Bayer, và đến năm 2004 bộ phận ABS của Bayer trở thành Lanxess
- Lanxess cung cấp ABS thương hiệu Novodur cho LEGO và nhuộm màu bằng phẩm Macrolex
Sự thay đổi vật liệu của các chi tiết trong suốt
- SAN (Styrene-Acrylonitrile Resin) là loại nhựa rất trong, có cảm giác như kính
- Đây là vật liệu thường dùng cho các loại cốc đựng đồ uống giá rẻ
- Cứng và bền, nhưng có thể ngả vàng theo thời gian
- Nhờ độ trong cao, nó phù hợp cho lăng kính, và có thể đã được dùng cho kính chắn gió LEGO từ thập niên 1970 đến đầu thập niên 1990
- PC (Polycarbonate) là vật liệu bền và có thể rất trong suốt
- Có vẻ như cùng thời điểm ABS thay CA ở các chi tiết không trong suốt vào năm 1963, PC cũng thay CA ở các chi tiết trong suốt
- Phần lớn chi tiết trong suốt trong lịch sử LEGO được làm từ PC
- Khi LEGO chuyển sang MABS vào khoảng năm 2019, PC hiện chỉ còn được dùng cho các chi tiết không trong suốt như bản lề và khớp nối
- PC trong suốt có xu hướng dính vào nhau khi ghép chặt, nên các chóp trong suốt rất khó tháo khỏi thanh 4L
- Loại PC LEGO sử dụng là Makrolon của Lanxess
- MABS (Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) là nhựa nhiệt dẻo có độ bền và khả năng chịu va đập cao
- Tuy không bền bằng ABS thông thường
- Nhưng khác với ABS, nó có độ trong cao và thể hiện tốt màu trong suốt sáng cùng hiệu ứng kim tuyến
- Từ khoảng năm 2018, LEGO bắt đầu dùng MABS cho phần lớn chi tiết trong suốt
- Việc PC sử dụng BPA và các quy định ngày càng chặt của EU có thể là lý do cho sự chuyển đổi này
- Nó có xu hướng trông hơi trắng sữa hơn các chi tiết trong suốt cũ, nhưng có vẻ đang được cải thiện khi LEGO tinh chỉnh vật liệu
Vật liệu chuyên dụng theo độ bền, ma sát và độ linh hoạt
- HIPS (High Impact Polystyrene) là loại nhựa có độ bền cao
- Được dùng cho gạch PRIMA đời đầu, waffle plate và baseplate hiện đại
- Có khả năng chịu va đập nhưng vẫn có thể giòn
- Khi bị mài mòn, các cạnh có xu hướng chuyển trắng
- Gạch polystyrene cũ phát ra âm cao, giống thủy tinh khi rơi xuống
- Hiện LEGO dường như bổ sung phụ gia cao su vào HIPS để tăng độ bền, độ linh hoạt và giảm hiện tượng trắng cạnh
- PP (Polypropylene) là loại nhựa dai và linh hoạt
- Được dùng cho phần lớn vũ khí Bionicle và các chi tiết minifigure dễ gãy nếu dùng nhựa cứng hơn
- Nhờ tính linh hoạt, nó có thể dùng cho cấu trúc bản lề sống (living hinge)
- Không thể đạt độ trong hoàn toàn, nên cả các màu như Transparent Green trên PP cũng có thể trông gần như đục
- Cũng được dùng cho thùng lớn, cốc pick-a-brick và polybag đựng chi tiết hoặc bộ nhỏ
- PA (Polyamide), tức nylon, là loại nhựa rất bền và chịu va đập tốt
- Phù hợp với những nơi độ bền quan trọng hơn màu sắc hoàn hảo, như đầu nối và bánh răng
- LEGO đã dùng nylon cho khớp nối xe linh hoạt từ thập niên 1960
- Hiện nay nhiều chi tiết cũ loại này đã bị cứng lại và trở nên rất dễ vỡ
- Các chi tiết đúc hai vật liệu hiện đại như 42929 có phần gạch bằng ABS và phần chốt bằng PA
- POM (Polyoxymethylene) còn được gọi là acetal, có độ ổn định cao và ma sát thấp
- Có đặc tính tương tự PA
- Nhưng uốn tốt hơn, nên phù hợp với các trục dài cần hơi cong mà không được gãy
- TP (Thermoplastic Polyester) là một nhóm vật liệu rộng bao gồm cả PET
- Bền và có thể rất trong suốt
- Trong LEGO, nó dai hơn PC nên giúp các chi tiết ngọn lửa mỏng không dễ bị gãy
- Mềm hơn ABS nên giảm khả năng brick separator làm hỏng các viên gạch khác
- Các separator cũ được làm từ HV-PC, vì vậy bạn có thể sở hữu cả hai loại
Vật liệu cho các chi tiết mềm và giống cao su
- PE (Polyethylene) là loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến có độ bền và độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp
- Tương đối linh hoạt nên phù hợp với các chi tiết lớn và mỏng như lá và thân cây
- Có HDPE và LDPE; mật độ càng thấp thì càng mềm
- Lớp nhựa mỏng của túi mua sắm trong cửa hàng LEGO là LDPE
- Một số hộp đựng di động có bản lề sống được làm từ HDPE
- Năm 2018, như một phần trong kế hoạch bền vững dài hạn, LEGO bắt đầu dùng PE có 98% nguồn gốc từ mía cho các chi tiết như lá cây
- Dù nguồn nguyên liệu khác nhau, sản phẩm cuối cùng về lý thuyết là giống hệt nhau
- MTPO (Metallocene Thermoplastic Polyolefin) là vật liệu rất mềm
- Được dùng cho những chi tiết cần uốn cong nhiều mà không bị hỏng
- Có vẻ là một biến thể của TPO, vốn là nhóm nhựa nhiệt dẻo pha elastomer
- TPU (Thermoplastic Polyurethane) là nhựa nhiệt dẻo vừa bền vừa đàn hồi
- Phù hợp cho các ứng dụng mà việc uốn lặp lại có thể làm mòn vật liệu yếu hơn
- LEGO dùng TPU cho dây đeo Dots và VIDIYO, cùng các chi tiết bán linh hoạt như tai chó DUPLO
- TPU cứng và bền hơn MTPO
- SEBS (Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) là loại nhựa nhiệt dẻo hoạt động như cao su mà không cần lưu hóa
- LEGO dùng SEBS cho lốp xe
- LEGO được biết đến là công ty sản xuất nhiều lốp nhất thế giới tính theo số lượng, không phải theo khối lượng
- Trước đây, lốp LEGO có vẻ được làm từ SBS, loại kém ổn định và chịu nhiệt kém hơn SEBS
PET và các vật liệu ngoài nhựa
- PET (Polyethylene Terephthalate) là một loại polyester, được dùng cho nhiều mục đích như chai nước, vải và thiết bị điện tử
- LEGO hiện dùng PET cho bao bì clamshell ép nhiệt như gói Build-a-Minifig và các sản phẩm quảng bá tại comic-con
- Nhờ đặc tính dễ tái chế, các nguyên mẫu gạch PET cũng đang được phát triển
- Gạch PET vẫn chưa được phát hành công khai
- Ngoài nhựa, LEGO cũng đã dùng kim loại, vải, foam, dây cao su, gỗ trong các bộ sản phẩm
- Các vật liệu này bổ sung những tính năng chơi, cảm giác bề mặt và chuyển động mà chỉ nhựa thì khó mang lại
Chuyển đổi sang vật liệu bền vững
- Năm 2015, LEGO công bố sẽ đầu tư 1 tỷ DKK, tương đương khoảng 150 triệu USD, trong 15 năm để phát triển vật liệu bền vững mới cho sản phẩm
- Kế hoạch bắt đầu với việc mở LEGO Sustainable Materials Centre tại Billund vào năm 2016
- Đến năm 2018, các chi tiết polyethylene có nguồn gốc thực vật bắt đầu xuất hiện trong các bộ sản phẩm
- Đến năm 2020, LEGO đang dần loại bỏ túi mua sắm bằng nhựa tại các cửa hàng LEGO
- Cuối năm 2020, LEGO công bố tăng mạnh kế hoạch bền vững với khoản đầu tư 400 triệu USD
- Bao gồm kế hoạch thay toàn bộ bao bì bằng vật liệu bền vững
- Cũng bao gồm các sáng kiến trách nhiệm xã hội
- Đến năm 2022, túi nhựa bên trong bộ bắt đầu được thay bằng túi giấy
- ABS chiếm khoảng 80% sản lượng của LEGO
- LEGO đã thử nghiệm hơn 250 biến thể PET và hàng trăm loại nhựa khác
- Cũng có các ví dụ gạch thử nghiệm làm từ ngô, tảo và lúa mì
- Hiện vẫn chưa có vật liệu thay thế cuối cùng cho ABS được công bố
- Phần lớn chi tiết LEGO hiện vẫn dựa trên nhiên liệu hóa thạch
Những ví dụ về vật liệu gạch mà LEGO chưa dùng
- Các hãng khác đã sử dụng nhiều loại vật liệu mà LEGO chưa dùng cho gạch xây dựng
- Eco-Bricks và Mokulock làm gạch gỗ, còn American Bricks của Halsam đã giới thiệu gạch gỗ từ năm 1939
- Nhiều thương hiệu đã làm gạch kim loại như đồ chơi bàn làm việc cho người lớn
- Minibrix và Bild-O-Brik dùng gạch cao su cứng cho các bộ đồ chơi xây dựng kiểu stud-and-tube đầu tiên vào giữa thập niên 1930
- Kiddicraft của Hilary Page dùng cả urea-formaldehyde và Bakelite trong đồ chơi
- Cũng có ví dụ về gạch 2x4 làm từ PLA gốc ngô; PLA vừa có nguồn gốc sinh học vừa phân hủy sinh học
- Bio-On đã thử nghiệm gạch bền vững nền PHA
- Thương hiệu Bỉ Batima trong thập niên 1930 làm gạch từ Galalith có nguồn gốc từ protein sữa casein
- Candy Blox được làm từ dextrose nén nên có thể ăn được
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Bản thân Lego cũng có một trang gần như tương tự
https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...
Dù giờ không còn ở “thời kỳ Lego” của tôi nữa, bài này nhìn chung đọc như một dạng phân loại học về nhựa, nên khá thú vị
Nếu làm một thứ giống bảng tuần hoàn của nhựa thì có lẽ có thể điền bằng các bộ phận Lego. Vì hầu hết mọi người đều biết rõ các viên gạch và đặc tính của chúng. Và việc Lego từng dùng Bakelite thật sự làm tôi bất ngờ
Thời kỳ trẻ con muốn đồ chơi và lắp bất cứ thứ gì nghĩ ra, thời kỳ người lớn hồi tưởng ký ức tuổi thơ, hay thời kỳ người lớn mua những mô hình đắt tiền, tinh xảo với hàng nghìn viên gạch quá phức tạp đối với trẻ em
Tôi thích Lego từ nhỏ, và khi đã trưởng thành thỉnh thoảng vẫn chơi. Đặc biệt bộ robot Mindstorms thật sự rất vui
Tôi biết ABS là vật liệu chính và đoán rằng các bộ phận Bionicle uốn được chắc làm từ vật liệu khác, nhưng không ngờ toàn bộ câu chuyện lại phức tạp đến vậy. Việc quản lý một danh mục linh kiện khổng lồ, đồng thời xử lý cả những khác biệt nhỏ trong quy trình sản xuất theo từng vật liệu, thật ấn tượng
Đây là một bài viết xuất sắc về nhựa từ góc nhìn kỹ thuật. Tôi đặc biệt thấy thú vị đoạn “LEGO nổi tiếng là hãng sản xuất nhiều lốp xe nhất thế giới nếu tính theo số lượng, dù không phải theo khối lượng”
Trước đây tôi chưa từng nghĩ sâu về chuyện này, nhưng có phải vì thế mà tấm nền hồi tôi còn nhỏ khi bị bẻ cong thì như muốn gãy, còn đồ của bọn trẻ bây giờ thì cong và chuyển trắng không? Hay đó không phải do vật liệu mà chỉ là ảnh hưởng của thời gian trôi qua?
Thực ra đó là trạng thái cơ bản của nhựa không có chất hóa dẻo, và tùy vật liệu mà bề mặt sẽ trở nên nhờn hoặc dính. “Nhựa cứng” thì bề mặt trở nên nhờn, còn nhựa “soft-touch” thì trở nên dính. Nếu từng chạm vào dây cáp bàn phím Apple 40 năm tuổi, bạn sẽ biết nhựa soft-touch bị mất chất hóa dẻo có cảm giác thế nào. Nghịch lý là “chất hóa dẻo” làm nhựa đàn hồi hơn để nó mềm oặt mà không bị hư hại, nên trên thực tế gần với elasticizer hơn
Có những điều tôi vẫn chưa thấy câu trả lời. Cách tốt nhất để bảo quản Lego sao cho như mới, hoặc ít nhất là được giữ gìn tốt, là gì? Lựa chọn vật liệu của hộp đựng có quan trọng không?
Nếu cất các viên gạch cũ cùng những bộ phận mới cùng loại nhựa thì chất lượng có thể cải thiện không? Giống như để bánh mì hoặc bánh quy khô cùng đồ còn tươi để làm chúng hồi lại. Không biết có ai có kinh nghiệm chuyện này không
Kế đến là nhiệt và oxy. Tùy vật liệu mà mức dễ bị hư hại hóa học cũng khác nhau. ABS khá dễ bị phân hủy ngay cả bởi dung môi yếu, còn PET có khả năng kháng dung môi rất mạnh. Tôi không nghĩ để gạch cũ cùng gạch mới sẽ tạo ra khác biệt đáng kể. ABS có thoát khí, nhưng chủ yếu khi bị nung nóng, và hư hại của ABS phần lớn là không thể đảo ngược. Nó không phải vật liệu tốt cho bảo quản dài hạn và có nhiều nhược điểm
Một số bộ phận màu trắng hơi ngả vàng, nhưng không đồng đều, nên có vẻ là do từng bị đặt dưới ánh nắng trước khi đóng gói. Hộp pin có vẻ hơi dễ vỡ hơn. Ban đầu Lego được để trong thùng carton trên gác mái nhà bố mẹ tôi, sau đó qua nhiều tầng hầm rồi lại được cất trên gác mái
Tôi không rành về cao su, nhưng có vẻ họ đã chuyển từ cao su tự nhiên sang cao su gốc dầu mỏ. Vấn đề của lốp bị chảy là nó còn làm hỏng các bộ phận khác tiếp xúc với nó, nên có thể phá hỏng cả bộ
“Nhưng đến nay vật liệu thay thế cuối cùng vẫn chưa được công bố, và tuyệt đại đa số linh kiện LEGO vẫn dựa trên nhiên liệu hóa thạch”
Tôi nhớ mục tiêu ban đầu là tạo ra Lego bền vững vào năm 2030. Tôi ủng hộ quyết định đó, nhưng tiếc là có vẻ rất khó thực hiện. Dù vậy tôi vẫn mong họ tiếp tục thúc đẩy
Nếu có thể tạo ra nhựa thay thế có tác động môi trường thấp hơn thì tốt, nhưng không nên dùng một phương án không thân thiện với môi trường hơn chỉ vì nó không dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Đó chỉ là greenwashing
Là người hồi rất nhỏ từng đẩy các sáng tạo Lego của mình đến giới hạn, tôi rất quen với mùi ABS bị quá nhiệt do ma sát
Vấn đề này khó tránh khỏi cảm giác bất hòa nhận thức. Tôi từng thích Lego khi còn nhỏ và con tôi cũng có rất nhiều, nhưng nghĩ đến đống nhựa cuối cùng sẽ đi ra bãi rác thì thấy khá nặng lòng
Lego mang lại niềm vui lớn, nhưng tác động môi trường cũng không thể bỏ qua. Tôi cũng hơi thất vọng về bản thân vì đã không nghĩ đến chuyện mua đồ cũ. Đây là một ví dụ thú vị cho thấy vì sao vấn đề ô nhiễm lại khó. Nó chỉ là “đồ chơi”, không thiết yếu cho chất lượng cuộc sống, cũng không gắn trực tiếp với tiện nghi; nếu không tìm được cách làm nó thân thiện với môi trường, về lý thuyết liệu chúng ta có thể từ bỏ không?
Nếu ai đó vứt đi thì đó là lựa chọn cá nhân, không có nghĩa là Lego nhất thiết phải được làm thân thiện với môi trường. Những vật liệu thay thế như vậy có khả năng sẽ kém hơn về chức năng và không bền bằng
Một lựa chọn thân thiện môi trường là công ty Đức Anker cung cấp những viên gạch “thật” làm từ hỗn hợp cát thạch anh, phấn và dầu lanh. https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
Bạn có thể tiếp tục mua LEGO, và có thể nghĩ rằng làm vậy đang giúp giảm vấn đề rác thải nhựa
Nếu không làm sản phẩm bằng vật liệu rẻ tiền nhất có thể, mọi người sẽ nhận ra khác biệt và hành động tương ứng
Cellulose acetate có phải là vật liệu dùng cho kính râm hoặc kính mắt không? Tôi không biết nó có xu hướng bị cong vênh
Sự rỉ ra này còn được gọi là “hội chứng giấm” vì mùi của nó, và tất nhiên mùi đó là do axit acetic