ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC ------ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SINH HỌC QUY TRÌNH SẢN XUẤT SƠN
QUI TRÌNH SẢN XUẤT SƠN SINH HỌC
Công thức sản xuất sơn sinh học
Công thức sau được tham khảo dựa trên công thức sản xuất sơn nước tiêu chuẩn
Nguyên liệu Tỉ lệ thành phần (%)
Chất tạo màng (nhựa): nhựa acrylic 100% 30%
Bột màu, bột độn: TiO2, CaCO3, Mica,
Silica, các loại paste màu (để pha màu) 25%
Dung môi xanh nguồn gốc sinh học: axit lactic 40%
Các chất phụ gia: chất làm đặc, chất thấm ướt, chất phân tán, chất phá bọt, chất chống thối, chất chống rêu mốc, chất làm mờ, chất keo tụ, chất điều chỉnh pH…
Bảng 3 Công thức sản xuất sơn sinh học
Quy trình sản xuất sơn sinh học
Đây là qui trình chung sản xuất sơn sử dụng dung môi hữu cơ, có thể áp dụng tương tự đối với sơn sử dụng dung môi xanh nguồn gốc sinh học
Hình 4 Qui trình sản xuất sơn sinh học
Các công đoạn sản xuất bao gồm:
Nguyên liệu gồm bột màu, bột độn, chất tạo màng, một số phụ gia như chất khuếch tán, chất hỗ trợ thấm ướt bột màu, chất chống lắng và dung môi xanh – axit lactic vào thùng muối có cánh khuấy tốc độ 80 vòng/ phút Các nguyên liệu được muối ủ trong 3 giờ để đủ độ thấm ướt chất tạo màng và dung môi, tạo thành dạng hỗn hợp nhão (paste) cho công đoạn nghiền tiếp theo
Nghiền: Đây là công đoạn chính trong quá trình sản xuất sơn Hỗn hợp nhão các nguyên liệu (paste) sơn đã được muối ủ ở trên được chuyển vào thiết bị nghiền sơn Quá trình nghiền nhằm tạo thành một dạng chất lỏng mịn, dàn đều tốt trên bề mặt vật cần sơn Hiện tại các dây chuyền sản xuất sơn có các loại máy nghiền hạt ngọc loại ngang hoặc loại đứng Tùy theo yêu cầu về độ nhớt của paste và loại sơn, người ta sử dụng máy nghiền ngang hoặc đứng
Thời gian nghiền có thể kéo dài phụ thuộc vào loại bột màu, bột độn và yêu cầu về độ mịn của sơn, ở đây ta thực hiện quy trình nghiền trong 3 tiếng
Paste sơn sau khi đã được nghiền đến độ mịn hợp lí sẽ chuyển sang công đoạn pha sơn Công đoạn này sẽ tạo thành sản phẩm cuối cùng của qui trình chế biến sơn Paste thành phẩm sẽ được chuyển sang bể pha, có thể nhiều mẻ paste được đưa vào chung một bể pha chung Bể pha có một máy khuấy liên tục khuấy trong quá trình pha sơn, tốc độ cánh khuấy 300 vòng/phút Tại đây paste sơn đã đạt độ mịn được bổ sung thêm đủ lượng chất tạo màng, dung môi, các phụ gia cần thiết như chất chống mốc, chất chống thối và khuấy đều trong 2-3 tiếng Khi đã đạt độ đồng nhất thì cũng là lúc sản phẩm hoàn tất và chuyển sang công đoạn đóng thùng Đóng gói:
Công đoạn này sử dụng dàn thiết bị đóng thùng tự động Các thùng sau khi được dán nhãn, phun nắp sẽ được nạp sơn, đóng nắp, sau đó được đóng thùng, nhập kho sản phẩm.
Thiết bị trong quy trình sản xuất
Hoạt động chính trong sản xuất sơn là trộn, nghiền các nguyên liệu (chất tạo màng, dung môi, bột màu, phụ gia) thành dung dịch có tính chất mong muốn nên thiết bị chính ở đây sẽ là máy khuấy trộn và máy nghiền
Hình 5 Máy khuấy trộn đứng PL
Tên thiết bị: Máy khuấy trộn đứng PL
Chiều cao (m) 6.55 Áp lực bên trong (Mpa) 0.2
Tốc độ trục chính (rpm) 10-2990
Bảng 4 Thông số kĩ thuật máy khuấy trộn đứng PL
Máy khuấy trộn sẽ được dùng trong quá trình ủ muối các nguyên liệu sơn, trong quá trình ủ muối, hỗn hợp sẽ được khuấy với tốc độ chậm để hóa nhão (paste) Nguyên liệu sẽ được bơm vào máy thông qua cổng nhập liệu Tốc độ cánh khuấy sẽ được cài đặt tại hộp điều khiển, cài tốc độ phù hợp với nhu cầu sử dụng Cánh khuấy sẽ khuấy đều, trộn và hòa quyện các nguyên liệu lại với nhau Hỗn hợp nhão sẽ được đưa đến công đoạn nghiền thông qua cổng xuất liệu
Hình 6 Máy nghiền bi đứng SM6
Tên thiết bị: Máy nghiền bi đứng SM6
Tốc độ motor trục (rpm) 1450
Dung tích bi chứa trong thùng nghiền (L) 4.5 - 5 Độ mịn của paste sau nghiền