Bài Giảng Công nghệ sơn veni

Peter Pappas Organic Coating Wiley -Interscience 1999.. Dieter Stoye, Werner Freitad Paints, Coatings and Solvents Wiley VCH -1998 Gunter Buxbaum - Industrial Inorganic Pigments - Wile

TÀI LI U THAM KH O

Nguy n V n L c - K thu t s n - Nhà xu t b n giáo d c - 1999

Swaraj Paul - Surface Coatings - John Wiley & Sons - 1997.

Zeno W wicks, JR Frank, N Jones, S Peter Pappas Organic Coating Wiley

-Interscience 1999

Dieter Stoye, Werner Freitad Paints, Coatings and Solvents Wiley VCH

-1998

Gunter Buxbaum - Industrial Inorganic Pigments - Wiley - VCH - 1998

Henry Fleming Payne Organic Coating Technology John Wiley & Sons, INC

-1960

Ch ng I M U

I/ Vài nét v l ch s phát tri n:

Vào th i k tr c công nguyên, ng i Ai C p ã bi t trang trí t ng, hang h c

mình và các v t d ng trên c s ch t k t dính là lòng tr ng tr ng, sáp ong, nh a cây

tr n v i b t màu thiên nhiên

Vài ngàn n m sau ó ng i Trung Hoa ã phát hi n và dùng m cây s n làm s n ph vàkeo Tr c ây s n c s n xu t t các lo i d u th o m c, nh d u lanh, d u tr u, d u gai, d u

d a, d u h ng d ng, d u ngô, d u cao su Các lo i nh a thiên nhiên nh cánh ki n, nh athông, bi tum thiên nhiên Các lo i b t nh cao lanh, oxit s t.

n th k 20, cùng v i s phát tri n chung c a ngành công nghi p hoá ch t, côngnghi p s n t ng h p ra i và phát tri n m nh, t bi t là nh ng n c có công nghi p hoá ch tphát tri n m nh Toàn th gi i n m 1965 s n xu t kho n 10 tri u t n s n, n m 1975 t ng lên 16tri u t n

Trong công nghi p s n ngày nay ng i ta s d ng kho n 2700 lo i nh a làm ch t t omàng, 700 lo i d u, 2000 lo i b t màu, 1000 lo i dung môi và kho n 600 ch t ph gia

Tr c ây, s n d u chi m u th trong công nghi p ch t o s n Nh ng trong vòng 10

n m tr l i ây s n t ng h p ã ti n lên chi m u th hàng u trong các lo i s n

II/ S n là gì?

Tr c ây m t s nhà nghiên c u ã a ra m t vài khái ni m nh sau:

- S n là huy n phù c a b t màu, ch t n trong dung d ch ch t t o màng v i dung môi

t ng ng (Liên Xô)

- S n là t h p l ng ch a b t màu, khi ph lên n n thành l p m ng s t o thành màng

ph không trong su t (M )

Hai nh ngh a này bao g m các lo i s n màu c, men (Pigment Paint)

D ng v t li u s n không ch a b t màu g i là vec ni - là dung d ch t o màng trong dungmôi thích h p

nh ngh a t ng quát: S n là h phân tán g m nhi u thành ph n (ch t t o màng, ch tmàu trong môi tr ng phân tán) Sau khi ph lên b m t v t li n n n nó t o thành l p màng

+ S n d u nh a: thành ph n ch t t o màu g m d u th o m c và nh a ( thiên nhiên, nhân

t o) Lo i này c dùng ph bi n trong i s ng h ng ngày nh ng ít dùng trong các nghành kthu t

+ S n t ng h p: Ch t t o màng là nh a t ng h p (g i tên c n c vào tên c a lo i nh a:

Ch t t o màng bao g m: d u th o m c, nh a thiên nhiên, nh a t ng h p.

ợi v i d u th o m c thì ch cĩ lo i khơ (CI >130) nh d u tr u, d u lanh m i cĩ kh

n ng t o màng (do trong phân t cĩ nhi u n i ơi) cịn lo i bán khơ (95 < CI <130) và khơngkhơ ( CI < 95) thì ch dùng bi n tính nh a t ng h p dùng làm ch t hố d o

Nh a thiên nhiên, nh a t ng h p c bi n tính thay i tính ch t

Trong s n, dung mơi là h p ph n chính nĩ th ng chi m kh i l ng l n h n so v i ch t

t o màng M t s lo i s n, dung mơi chi m n 80%, ch cĩ 20% là ch t t o màng nh : s nnitro xenlulo, clo cao su

Dung mơi: là ch t l ng d bay h i dùng hồ tan các ch t t o màng, ch t hố

d o chuy n h s n vào tr ng thái thu n l i cho vi c ch bi n và s d ng và s bay h i h t trongquá trình t o thành màng s n

I/ Yêu c u i v i dung mơi.

-Ngồi ra kích th c phân t c ng cĩ kh n ng hồ tan

Ví d : Xenlulo là ho t ch t r t phân c c, l ra hồ tan trong n c nh ng do kh i l ngphân t c a nĩ quá cao nên nĩ ch tr ng trong n c ch khơng tan

- D a vào kh n ng hoà tan ng i ta chia dung môi làm ba lo i:

+ Dung môi th t (dung môi ho t ng)

+ Dung môi n: b n thân nó không hòa tan ch t t o màng nh ng h n h p c a nó v i dungmôi th t làm t ng kh n ng hòa tan so v i ch dùng dung môi th t

L ng ch t pha loãng

K = L ng dung môi th t

Trong th c t K có th t n 0,5 ÷0,8 Ch t pha loãng c ch n ph i:

+ D bay h i h n dung môi th t

Nhi u ph ng pháp có th dùng ánh giá l c dung môi c a các dung môi nh ph ngpháp i m Kauri - butanol, i m aniline, ph ng pháp dimethyl sulfat i v i hydrocacbon,

ph ng pháp t l pha loãng và h ng s nh t i v i dung môi lacquer M t dù các ph ngpháp này r t h u d ng tuy nhiên c n ph i nh r ng các ph ng pháp này ch cung c p các tiêuchu n ng u nhiên (arbitrary criteria) (ngh a là ây không ph i là tiêu chu n th c ánh giá).Chúng không cung c p c giá tr l c dung môi tuy t i c a m t dung môi nào ó khi s

d ng hòa tan h n h p các nguyên li u s n mà lo i nguyên li u có th thay i theo t ng lo i

s n

Ch s dung môi là m t tiêu chu n t t ánh giá l c dung môi, có th áp d ng nó i

v i b t k dung môi ho c h s n nào

Ch s dung môi b ng t s gi a nh t c a s n trong dung môi tiêu chu n và nh t

c a s n trong dung môi ó.

Do nh ng dung môi t t th ng t o ra dung d ch có nh t th p nên n u dung môi ó t t

h n dung môi chu n thì ch s dung môi l n h n 1, ng c l i thì nh h n 1 Ph ng pháp này

có u i m là có th o c l c dung môi c a m t dung môi nào ó c thêm (ho c thay th )vào h s n Ng i ta có th ti n hành o v i nhi u giá tr n ng khác nhau c a ch t hòa tansau ó thi t l p th

Giá tr Kauri - butanol (kí hi u là KB) c xác nh b ng cách chu n 20 gam dung

d ch kauri - butanol 33% b ng dung môi hydrocacbon cho n khi h n h p tr nên c n n ikhông th c c m t trang in khi nhìn xuyên qua dung d ch này M t s gái tr KB cho

b ng 4, 5 trang 258.giá tr KB dùng ánh giá l c dung môi c a hydrocacbon r t t t Tuynhiên kh n ng hòa tan c a dung d ch nh a kauri trong các dung môi này có th khác v i kh

n ng hòa tan c a các lo i ch t t o màng khác trong các dung môi hydrocacbon ó

Ph ng pháp th dimetylsunphat ch ra ph n tr m c a hydrocacbon th m ho c

hydrocacbon béo không no trong dung môi hydrocacbon Do h n h p hai ch t này có l c

dung môi cao h n hydrocacbon béo no nên thí nghi m c th c hi n ánh giá kh n ngnày Tuy nhiên hi n t i ph ng pháp này không dùng nhi u do dimetylsunphat r t c

T l pha loãng dùng ch y u ánh giá l c dung môi c a các ch t pha loãng lo ihydrocacbon c dùng trong nitroxenlulo lacquer thinner (các ch t bay h i nhanh) Thí nghi m

c ng có th ch ra l c dung môi t ng i c a các dung môi th t Ví d m t dung môi có thpha loãng nhi u h n b ng toluen s là dung môi t t h n so v i dung môi cho phép pha loãng

b ng toluen ít h n Nh ã bi t lacquer là h n h p c a dung môi th t, ch t pha loãng và dungmôi n Các hydrocacbon th m có th dùng làm ch t pha loãng v i t l cao h n so v i các

hydrocacbon béo T l pha loãng là t l gi a ch t pha loãng và dung môi th t v a t o ra

s c trong dung d ch nitroxenlulo có n ng cu i cùng là 10% (t c là t i i m t o ra s

c thì n ng c a dung d ch nitroxenlulo là 10%) Các giá tr tiêu chu n hóa là o n ng

này còn th c t có th o các giá tr n ng khác Nh v y s có nhi u giá tr v t s phaloãng ph thu c vào n ng dung d ch nitroxenlulo T ó có th thi t l p th và có thngo i suy t th vì ây là quan h ng th ng Trong m t s tr ng h p c n dung d chnitroxenlulo có n ng 8% T t nhiên ph ng pháp xác nh ch v i nitroxenlulo là ch t tanduy nh t Th c t lacquer th ng m i có ch a ch t hóa d o và m t s lo i nh a khác mà lo i và

l ng có th thay i Do nhi u ch t pha loãng có th là dung môi i v i các ch t này nên t lpha loãng trong th c t có th khác so v i tiêu chu n Tuy nhiên kinh nghi m cho th y r ng có

th s d ng t l pha loãng thi t l p n s b cho các lacquer

Thông th ng i m d ng c a phép chu n r t khó xác nh, nó ph thu c vào s pháttri n c a s c t s k t t a ban u c a các c u t r n Vì v y c n ph i hi u r ng t l phaloãng c xác nh t i m cu i c a phép chu n ch không ph i m u sau m t th i gian

m i c k t qu (vì khi theo th i gian thì s có m t s tr ng h p k t t a tan ra còn m t s

tr ng h p thì k t t a phát tri n m nh h n)

Ph ng pháp nh t không i ánh giá h n h p dung môi th t và ch t pha loãng thôngqua thông s nh t c a dung d ch nitrocellulose v i các n ng khác nhau Có th thi t l p

th quan h gi a nh t thay i theo n ng c a nhi u c p dung môi - ch t pha loãng, t

ây có th ch n c giá thành th p nh t t o ra m t dung d ch có m t nh t cho tr c Tuynhiên các d li u này không phù h p khi dùng ánh giá l c dung môi

Trong t t c các ph ng pháp dùng o l c dung môi trên, các k t qu d a trên giá tr

nh t ho c k t t a c a m t dung môi ã bi t Khi s n c ng d ng s n thì t l gi a các

c u t thay i do t c bay h i c a các dung môi khác nhau Ph ng pháp nh t không i

c xác nh i v i các hàm l ng r n khác nhau g n v i i u ki n t o màng, c bi t là t igiá tr hàm l ng r n cao Tuy nhiên th i gian c n thi t làm thí nghi m nh v y là r t l n nêngiá tr t s pha loãng c d ng r ng rãi h n

h p gi a các phân t s b gi m khi nhi t t ng và i m sôi s k t h p th c t b ng 0 Do

v y 2 ch t l ng có th có i m sôi nh nhau nh ng n u m t ch t l ng có s liên k t m nh gi acác phân t còn m t ch t không thì t c bay h i c a chúng nhi t th ng r t khác nhau

Ví d : Cellosolve (tên th ng ph m c a dung môi ete etandiol C2H5OCH2CH2OH) bay

h i ch m h n r t nhi u so v i Butylacetat (CH3COOC4H9) m c dù kh i l ng phân t c a nó

th p h n do cellosolve là m t ch t l ng phân c c và có s liên k t m nh gi a các phân t

T ng t etyl alcol (C2H5OH) là ch t l ng bay h i ch m h n r t nhi u so v i etyl axetat

ho c benzen m t dù i m sôi c a nó g n b ng v i hai ch t này

Ng c l i i v i ch t l ng h u c không phân c c (benzen, tuloen ) thì tuân theo quy

lu t thông th ng, ngh a là nhi t sôi t ng thì t c bay h i nhi t th ng gi m

3/ T c bay h i.

T c bay h i c tr ng cho kh n ng r i kh i b m t c a m t ch t l ng T c bay h i

c a dung môi nguyên ch t và dung d ch c a dung môi ó khác nhau do v i cùng m t di n tích

b m t thì n ng các phân t dung môi trên b m t dung môi l n h n dung d ch Ngoài ra ch ttan còn c n tr s bay h i c a dung môi tu thu c vào ái l c c a nó v i các phân t dung môi

- T c bay h i không ch b nh h ng b i lo i và n ng các phân t ch t r n mà còn

ph thu c vào dày c a màng và s tu n hoàn (l u thông) c a không khí trên b m t màng

- T c bay h i là m t y u t r t quan tr ng i v i quá trình t o màng t s n dung môi

N u dung môi bay h i quá nhanh thì s có nh ng nh c i m:

+ S n nhanh chóng b c l i do v y khó gia công

+ Các phân t không bay h i ch a k p s p x p l i nh ng v trí thu n l i làm cho tính

v i dung môi, nh t là r a tay, chân

- V i nh ng dung môi có hàm l ng cho phép t i a < 100 ppm r t c h i, 100÷200ppm c h i bình th ng

Ví d 1: benzen, CS2, cyclohecxan, dioxan (r t c)

Ví d 2: metyl acol, metyl clorua ( c bình th ng)

Ngoài ra dung môi còn có c i m d cháy, h n h p dung môi và không khí trong gi i

h n nào ó có th gây n Do v y khi s d ng dung môi c n ph i l u ý (B ng 6/260)

ch p cháy ( o F)

Nhi t

t cháy ( o F)

Gi i h n n (% th tích trong không khí)

Th tích h i (Ft 3 /gallon)

T tr ng

h i (không khí = 1)

Kh i

l ng (pound/ gallon) 60oF

- Khi dùng dung môi ph i l u ý xem dung môi ó có ch a nh ng nhóm ho t ng có kh

n ng ph n ng hoá h c v i các ph n t khác hay không, n u có s nh h ng r t l n n tính

- Mùi m nh ho c khó ch u trong dung môi có nh h ng sinh lí tr m tr ng n công nhân

và ng i s d ng s n Mùi ôi lúc do l ng nh t p ch t không th tách ra c kh i ung môigây nên ho c do b n ch t c a dung môi ó

M i ng i có ph n ng khác nhau v i mùi Ví d butyl alcol không h gì v i m t s

ng i nh ng i v i m t s ng i khác thì nó l i gây nôn m a => T t nh t nên ch n dung môikhông mùi

- Màu c ng nh h ng không t t n các lo i s n tr ng và màu sáng nên c ng ph i l u ý

7/ T tr ng; Giá thành.

- Trên th tr ng, có n i dung môi c bán theo kh i l ng có n i dung môi c bántheo th tích và giá c s khác nhau Nên ti n vi c s d ng và theo dõi giá c thì nên chú ý

n t tr ng c a dung môi M t khác dung môi th ng c mua theo kh i l ng và n ph i

li u trong s n xu t c ng tính theo kh i l ng, nh ng khi bán s n ph m s n thì th ng bán theo

n v th tích Cho nên t tr ng c ng là c s th nh l p n và tính giá thành s n ph m

- Dung môi c dùng ph i m b o giá c ph i ch ng, d ki m

- Vi c s d ng ch t pha loãng làm gi m áng k giá thành s n ph m

Ngoài ra dung môi ph i không ch a n c (hút m) và t p ch t c h c, t p ch t màu,mùi nh trên N u dung môi ch a n c s làm màng s n c m , kém bám dính

II/ M t s dung môi:

1/ Dung môi terpen: c l y t cây thông.

Là dung môi c dùng s m nh t trong công nghi p s n

- Tr c ây ng i ta tách nh a thông và d u thông t cây thông nh ng sau ó do nh n

th y hi u qu kinh t không nên ng i ta ch chi c t g c cây thông còn thân thì ùng vào vi ckhác

- - M t s terpen và các d n xu t c a nó:

Terpen và các d n xu t c a nó là các hidro m ch vòng, không no

2/ Dung môi hidro cacbon:

C 3

3

3

CH CH CH C

CH

C C H OH 3

3

_ Ter pineol

- Dung môi h p h p ch t m nh th ng:

n- hexan ; 2,2 -dimetyl butan ; 2-metyl pentan

- Dung môi h p ch t th m:

C6H6 ; 0- xylen ; p-xylen ; m- xylen ; toluen

- Dung môi naphtenic:

Xiclopentan ; xiclohexan ; etyl xiclohexan

3/Dung môi có ch a oxi.

Th ng là nh ng dung môi phân c c, giá thành cao nên trong s n ng i ta th ng dùng

k t h p v i các dung môi khác thay i tính n ng c a màng và gi m giá thành

- Các lo i s n ch a oxi:

Alcol:

CH3OH c nên ít dùng ; C3H7OH

C2H5OH ph bi n ; C4H9OH

Este: etyl axetat ; butyl axetat

Ceton : axeton ; MEK (metyl, etyl xeton)

Ete:

Ete c a etylen glicol:

CH3OCH2CH2OH metylcellosolve

C2H5OCH2CH2OH cellosolve

4/ Dung môi ch a clo:

Có kh n ng ch ng cháy, giá thành cao, th ng là c nên h n ch s d ng

M t s dung môi ch a clo thông d ng:

Cloroform ; Tricloetylen ; CCl4

5/ Dung môi Nitro Parafin:

Nitrometal ; Ntroetal ; 1- Nitro Propal ; 2- Nitropropal (4 lo i thông d ng nh t)

Nó dùng t t cho các s n có ch t t o màng là polyvinyl, xenlulo và các d n xu t c axenlulo, t bi t là axetat xenlulo

Các lo i dung môi này th ng không c, không có kh n ng gây cháy n tr nitro metal

6/ Dung môi furan và các d n xu t:

Tetra Hidro Fufuryl Alcol

O Furan

B ng sau ây là c i m c a m t s ch t làm khô th ng m i:

1326,54,268,54,358,2

1,051,250,971,030,981,03

8,7510,458,058,588,158,58

Heavy liquidSolid

Heavy liquidSolid

Heavy liquidSolid

162433,51

1,271,41,111,131,08

10,6311,79,239,49,02

SolidSolidSolidSolidSolidNaphthenates

1624346106108546

11,151,440,961,150,971,150,980,950,931,01

8.339,61289,68,19.68,27,97,768,4

0,50,5Paste0,5Paste0,5Paste0,50,50,51,4Octoates ( CH3(CH2)3CHCOOH

1,120,90,90,90,9

9,337,57,57,57,5

0,50,50,51,60,65Tallates (acid béo và acid nh a thông)

16244646

1.041,160,90,980,90,97

8,79,77,58,157,58,1

0,51,250,53,70,52,5

Ch t làm khô c bán trên th tr ng d ng dug d ch trong x ng pha s n (mineralspirite ) hàm l ng kim lo i c th và d ng không có dung môi dùng trong m c in và s nkhông dung môi

- b ng là c i m c a m t vài ch t làm khô th ng ph m tuy nhiên chúng có th thay

i tu thu c vào m i nhà s n xu t khác nhau

- Trên th tr ng ch t làm khô linoleat và resinat c bán v i tên c a nó nh ng nh ng

lo i khác c bán v i tên th ng m i

tên th ng m i c a m t s ch t làm khô:

Lo i ch t làm khô

Advance Solvent and Chem.Corp

Ferro Chemical Corp

Fred A Stresen - Reuter, Inc

Nuodex Products Corp

Harsaw Chemical Corp

SoligenNaphthenateNaphthenateNuodexUversol

HexogenCataloxOctoateOctoateOctosol

AdvasolTallate

NuolatesLinoresinate

Yêu c u r t quan tr ng i v i ch t làm khô là ph i duy trì hoà tan t t và n nh trongdung d ch, k t h p t t v i ch t t o màng

- Ch t làm khô linoleat, resinat và tallat c i u ch t các axit có kh n ng b oxi hoánên có khuynh h ng thay i theo th i gian

- Nh ng ch t làm khô naphtenat và octoat c i u ch t axit h u c no do ó không boxi hoá nên n nh h n

+ Ch t làm khô linoleat c i u ch t axit h n h p c a d u lanh

+ Ch t làm khô resinat c i u ch t axit nh a thiên nhiên

+ Ch t làm khô naphtenat c iêìu ch t nh ng axit naphtenic là s n ph m c a quátrình tinh luy n u m v i công th c t ng quát CnH2n-2O2, CnH2n-4O2,

CnH2n-6O2 và ch a c hai n xu t cyclopentan và xiclohexan

R: hidro ho c g c alkyl

COOH R

R R

R

R

2 2

COOH R R

R R

R

2 2

2 2

Naphtenic là axit no không nh y v i s oxi hoá nên t o các xà phòng n nh h n Tuy nhiên chúng ch a m t l ng nh t p ch t mang màu và ph n nào có mùi khó ch u Lo i

ch t làm khô octoat kh c ph c c nh c i m này Nó c i u ch t axit octoit

2-etyl hexoic axit

Axit này không b oxi hoá nên dùng làm ch t làm khô nh ng t h n axit naphteic

II/ S n xu t ch t làm khô:

Ch t làm khô c t ng h p b ng cách n u mu i ho c oxit kim lo i trong d u khô và

nh a r i pha loãng s n ph m v i x ng pha s n và g i la “ch t làm khô l ng” chúng có khuynh

h ng “t o c n” theo th i gian do s oxi hoá làm gi m hoà tan

- D u th ng dùng là d u lanh ho c d u cá và nh a cây mà ch y u là nh a thông

- Trong m t vài ch t làm khô ng i ta cho vào m t l ng nh vôi nh m t ng phân tán

và n nh

Chì c dùng ch y u là oxit chì PbO Ngoài ra còn dùng cacbonat và axetat chì

Cobalt c dùng d ng acetat cobalt vì oxit cobalt r t khó tan

Mangan c dùng d ng oxit mangan ho c Borate (MBO2 ,M3BO3, M2B4O7)

Do oxit Mangan ph n ng ch m v i d u và òi h i nhi t cao, s n ph m có màu t i

do ó dùng lo i b t m n MnO2 ph n ng x y ra d dàng h n nh ng t h n N u yêu c umàu sáng h n nên dùng Borat mangan

-Ti n hành:

D u và nh a c gia nhi t t 3500÷5000F ph thu c vào mu i kim lo i c cho vào, mu inày c cho vào t t và khu y tr n m nh Gia nhi t t t n khi ph n ng x y ra hoàn toàn

i m d ng ph n ng r t khó xác nh và hàm l ng cu i c a kim lo i không th ng nh t gi acác m Làm ngu i n 4000F, pha loãng trong x ng pha s n và b m vào thùng ch a

ng tháo s n ph m ph i cách áy kho ng 0,3 m c n không vào thùng ch a C n c

c cho vào t t và khu y tr n u Nhi t t ng lên t t do nhi t ph n ng to ra Sau khi

ph n ng x y ra hoàn toàn t ng nhi t n 225÷ 3000F tách n c c a ph n ng, ph i gianhi t ch m tránh s t o b t N u ch t làm khô c bán v i hàm l ng r n 100% thì m lúc

ó c làm ngu i và óng gói sau khi i u ch nh hàm l ng kim lo i N u bán d ng dung

d ch thì lúc ó m s n ph m c b m vào thùng pha loãng ch a dung môi khu y tr n m nh

t o dung d ch ôìng nh t Cho vào m t ít ch t tr l c và l c vào thùng tr n L y m u và xác nhhàm l ng kim lo i Hàm l ng kim lo i th ng cao h n tiêu chu n và c i u ch nh b ngcách cho thêm dung môi vào

i

ch t làm khô t o cacbonat mà các cacbonat này không tan trong d u Dung d ch xà phòng c

l c và th ng cho vào l ng d axit c i thi n n nh c a ch t làm khô

Các mu i kim lo i tan trong n c nh axetat chì, nitrat chì, sunfat colt ho c sunfatmangan c cho t t vào dung d ch xà phòng nóng, khu y u n khi k t t a hoàn toàn Tách

l p n c k t t a r a vài l n b ng n c nóng r i làm khô b ng cách gia nhi t nhi t210÷3000F tu thu c vào ch t làm khô i u ch Nó có th c bán d ng 100% hàm l ng

ch t r n ho c hoà tan trong x ng pha s n bán d ng dung d ch

• Ch t làm khô k t t a th ng có màu sáng h n và hàm l ng kim lo i ôìng u h n ch tlàm khô n u ch y

III/ S d ng ch t làm khô:

L ng châït làm khô c tính toán d a trên hàm l ng kim lo i ã bi t

L ng kim lo i c tính d a vvào hàm l ng u Ví d : v i vecni yêu ch t làm khô

d a trên % kim lo i so v i hàm l ng d u trong vecni

V i các nh a t ng h p: alkyl, silicol thì l ng ch t làm khô c dùng trên c s % kim

• T ng khuynh h ng bi n màu c a màng s n theo th i gian ho c khi s y

• Gi m m m d o c a màng theo th i gian N u dùng d ch t làm khô cobalt và mangan có

th làm nh n màng trong s n s y nóng và ngu i, c bi t n u màng dày h n bình th ng

VI/ C ch tác d ng c a ch t làm khô:

M t dù ch t làm khô c dùng ã lâu nh ng c ch tác d ng c a nó n nay v n

ch a r ràng.

Tuy nhiên, qua kh o sát ng i ta cho th y r ng lúc u xu t hi n giai o n c m ng t c giai

o n na không có gì thay i x y ra nh ng n u thay vì d u thiên nhiên ta dùng este glixerin c aaxit linolenic có tinh khi t cao thì th i gian c m ng không còn Do v y ng i ta cho r ngtrong d u thiên nhiên có ch a ch t ch ng oxi hoá, ch t này c oxi hoá b i ch t làm khô tr ckhi s oxi hoá c a d u x y ra t o thành màng

Khi có m t ch t làm khô thì t c h p th oxi c a màng u t ng do s thay i hoá tr

mà ch t làm khô l y oxi phân t t bên ngoài không khí bi n thành oxi nguyên t ho t ng h n

r i truy n cho d u thúc y ph n ng t o màng

Khi có m t ch t làm khô, l ng oxi t ng c ng c h p th b i màng trong quá trình khô

bé h n do ch t làm khô làm t ng quá trình phân hu các peroxit c ng nh hidroperoxit làm t ng

t c t o n i ngang t o màng khô

2(RCOO)2 Mn O2 2(RCOO)

2 Mn4+O 2Mn(RCOO)2 + 2 O

+

_ _

V/ Các kim lo i dùng trong ch t làm khô:

Khi kh o sát kh n ng làm khô màng c a 20 kim lo i và m t s xà phòng c a chúng,klebsattel k t lu n r ng: Cobalt, Vanadi và Mn ho t ng nh t Tác d ng làm khô c a Ni và Cu

b ng không, không có kim lo i nào c n tr t c khô

Trong ch t làm khô th ng k t h p 2 hay nhi u kim lo i do m i kim lo i có m t tác d ngriêng trong quá trình làm khô

Ví d : Pb c xem là ch t làm khô chi u sâu

Co là chát làm khô b m t

Mn làm khô b m t nhi u h n chi u sâu

Zn ng n ch n khô b m t nh ng thúc y khô chi u sâu b ng cách gi b m tkhông khô Oxy c liên t c xâm nh p và h p th vào

Ch t làm khô Fe th ng có màu r t t i, c bi t không có hi u qu nhi t th ng

nh ng r t có hi u qu nhi t cao và c dùng r ng rãi trong s n en s y nóng

Ca n u dùng m t mình thì tác d ng làm khô không cao nh ng khi có m t Co thì r t hi u

qu

Pb khi có m t h i H2S thì s có màu t i vì v y tránh dùng Pb v i nh ng màng s n ti pxúc v i h i H2S

Ca không có tính c nh Pb nên c dùng trong s n không c, không có Pb nh ng

b n n c c a màng s n ch a ch t làm khô Ca không t t b ng Pb Do v y Ca luôn c dùng

v i l ng t i thi u

Trong th c t vi c dùng k t h p các lo i ch t làm khô th ng làm t ng nhanh tác d nglàm khô

Ví d : Gi s màng s n không có ch t làm khô s khô trong th i gian 120 n 125 gi

N u dùng m t mình ch t làm khô Mn thì th i gian khô (t) là 12 gi N u dùng Pb thì t = 26 gi

Pb + Mn thì t = 7,5 gi Pb + Mn + Co thì t = 6 gi

VI i u ki n i v i kim lo i trong ch t làm khô:

Kim lo i dùng làm ch t làm khô ph i d ng hoà tan trong d u, nh a và các dung môidùng v i nó

Kim lo i dùng làm ch t làm khô hi u qu nh t khi nó có th t n t i h n m t t ng tháiOxy hoá Chúng th ng là nh ng kim lo i n ng Nh ng kim lo i này có l p v i n t bên trong

ch a b o hoà nên ho t ng h n

Ví d : Ni t ng t nh Co v nhi u m t (ch nói v tính ch t v t lý) và xà phòngNaphtenat c a nó c ng tan t t trong d u, nh a nh ng không c dùng làm ch t làm khô do

i n t l p v bên trong c a nó ã bão hoà nên n nh v i Oxy tr ng thái hoá tr th p.Ngày nay ng i ta c bi t quan tâm s n xu t s n không mùi, do v y ngoài vi c ch n l adung môi không mùi còn ph i chú ý n mùi c a ch t làm khô, c bi t i v i s n n i th t

+ Ch t h p th hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu en.

+ Ch t h p th m t vài tia ng v i m t vài b c sóng và ph n x ph n ánh sáng còn l ithì s mang màu c a nh ng b c sóng ph n x

Do v y màu c a b m t là do s h p th và ph n x ch n l a ánh sáng tr ng chi u vào

Kích th c h t c ng làm thay i màu c a b t màu

Ví d : khi thay i kích th c h t thì Fe2O3 có th có màu t cam n s m

Nh v y m t ch t (hay b t màu) có th có các màu s c c b n sau: 6 màu, , cam ,

en, tr ng, ghi (xám) là màu t o nên do ph i tr n hai màu tr ng và en

V m t quang h c: en, tr ng, xám không t ng ng v i b c sóng riêng nên g i làkhông màu s c

V m t công ngh thì các m t này v n c coi là có màu B t màu ta dùng có th mang

m t trong 6 màu c b n ho c ph i tr n gi a các màu ó và ph i tr n màu tr ng v i en, xám

Nh ng ch t h p th ho c ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng là nh ng ch t c (khôngtrong su t) Nh ng ch t cho ánh sáng xuyên qua hoàn toàn là nh ng ch t trong su t hoàn toàn(n c c t, r u tinh khi t, thu tinh ) Nh ng ch t trong su t nh ng v n có màu ó là màu c a

nh ng tia sáng xuyên qua

Ví d : Dung d ch Fe(CNS)3 có màu do Fe(CNS)3 h p th m nh tia màu xanh, xanh lácây còn nh ng tia khác thì cho xuên qua

Khi pha mău, mu n bi t mău ê t ch a ng i ta dùng ph ng phâp so mău v t li u s n

v i nh ng thang mău tiíu chu n Hi n ch a có thang mău tiíu chu n chung mang tính qu c t

nh ng nhi u n c tiín ti n hay nhi u hêng s n xu t l n có nh ng thang mău tiíu chu n g n nhnhau vă l u hănh trín th tr ng nh ng thang mău in s n trín gi y nh a hay kim lo i

Vi c ch n vă pha mău trín th c t c ti n hănh b ng th c nghi m, tin c y ph thu cvăo kinh nghi m c a k thu t viín

-C s k thu t pha mău lă câc gi n ph ng, tam giâc, t giâc nh ng ph bi n nh t

ch ng xuyín th u c a tia t ngo i lăm cho măng s n có mău, ch u n c, ch u khí h u, nđng cao

c ng măi mòn, kĩo dăi tu i th măng s n

-B t mău lă nh ng ch t có mău s c, có nhi u câch phđn lo i ch t mău: Theo mău s c,theo thănh ph n, theo tính ch t, theo l nh v c s d ng,

có t m nhìn t ng quât ta có th h th ng d i d ng s :

Công nghi p s n s d ng ph n l n ch t mău không tan (b t mău, Pigment) vă m t l ng

nh ch t mău tan trong d u dùng s n xu t vecni

Nh v y, b t mău trong s n xu t s n lă nh ng ch t mău d ng h t m n (m t văi µm)cómău s c khâc nhau không hoă tan mă có kh n ng phđn tân trong n c, trong dung môi vă ch t

t o măng

• Tâc d ng c a b t mău:

khô ngh oà tan (bột màu (Pigment ) )

hoà tan ph ẩm màu (thuô úcnhuộm)

Đơn chất

Hợp chất

Hữu cơ

Tan trong dung môi Tan trong nước

Ngu yên gốc Tách kết

Muối kết Azo, axit

- Muối k ết phenyl metal

Tan trong dầu Tan tron g cồn - Thu ốc nhuộm:

xơ, sợi, vải, len bông, tơ sơ üi tổng hợp

- Mực v iê út

- Chất màu thực phẩm

Oxit: TiO

2 , ZnO(ZnS)

Fe2O3, Pb3O4,Cr2O3

Muối: Sunfat Fôtfat,titan at Cromat , Molipdat

- T o v m quan cho s n ph m s n ( làm cho b m t v t li u s n có màu s c p, nh n)

- T o b n ánh sáng (ch ng xuyên th u c a tia t ngo i), ch u n c, ch u khí h u, t ng

b n ch c, t ng kh n ng b o v ch ng n mòn, mài mòn cho màng s n Ch ng gh cho kim

20 ÷ 40 µm (tiêu chu n Vi t Nam)

i v i s n lót trong m t s tr ng h p có th duy trì 60 ÷ 70 µm t o cho màng cónhám nh t nh

Là l ng b t màu c n thi t (tính b ng gam) ph lên 1m2 b m t s n

Kh n ng ph l n thì s c n ít b t màu Mu n v y b t màu không nên m n quá

- C ng màu: là l ng màu c n thi t t n tông màu

- b n màu: theo th i ho c d i tác d ng ánh sáng, các y u t môi tr ng

BaSO4TiO2

4,18 - 4,20

6,7 - 6,865,664,35 - 4,493,85 - 3.9

B t màu ph bi n cho các lo i s n

g y dùng trong nhàDùng cho s n b n th i ti t

B t màu ph bi nDùng ph bi n v i nhi u lo i s n

2 B t màu xám

- B t nhôm

- B t k m

AlZn

2,647,06

3 B t màu en

- Mu i than

- B t chì

94% CPb

1,6 - 211,344

Dùng cho nhi u lo i s nLàm s n n n ch ng g

4 B t màu vàng

- Cromat chì

- B t Cromo k m

PbCrO4m.ZnOn.CrO3

pK2Oq.H2O

6 - 6,12

Dùng cho nhi u lo i s nLàm s n n n chóng g trên nhôm và cáckim lo i khác

B t màu tr ng là h p ph n quan tr ng trong các lo i s n tr ng và s n màu sang (kem, ghi

nh t, c m th ch ) c dùng r ng rãi nh t là oxit titan, oxit k m, litopon, sunpopon, cacbonat

Basic carbonate white lead

Basic sulfate white lead

Basic silicate white lead

8 - 15

10 - 1415

12 - 2522

12 - 18

20 - 25

18 - 22

1.94 - 2,091,93 - 2,02

2,082,37

2,552,76

15 - 25

13 - 1612205827115147

* s g d u d th m t 100g b t màu

** n v là feet vuông trên 1 puond b t màu Nó ch có giá tr t ng i vì l c ph b nh h ng b i n ng (kích

th c) c a b t màu

1 gallon = 4,55 lit, 1 pound = 450 gam, 1 feet = 0,3048 met

1/ Titan ioxit (TiO2):

TIO2 có hai d ng thù hình: anataz và rutin ây là lo i b t màu tr ng có c ng màu và

l c ph l n nh t, trong ó d ng rutin có ch s khúc x l n h n, h t m n h n nên l c ph cao

h n nên nó c dùng nhi u h n

Trong vùng có ánh sáng nhìn th y c hai d ng u có kh n ng ph n x cao nên tr ng

cao Tuy v y trong vùng sóng ng n (tím và t ngo i g n) kh n ng ph n x gi m d ng rutin

gi m nhi u (nên không ch ng tia t ngo i t t) do ó d ng rutin vàng h n

TIO2 có ho t tính quang hoá cao D i tác d ng c a ánh sáng, c bi t là vùng sóng ng n

b m t b tách oxi làm màng s n b hoá ph n và có th làm b c màu các ch t h u c khi ti p xúc

v i chúng Do v y TIO2 cao c p th ng có các ph gia h n ch th p nh t kh n ng quang

hoá này

T p ch t kim lo i (Fe, Mn ) làm TIO2 có th thay i màu khi ch u tác ng c a ánh

sáng, nhi t , không khí Hi n t ng “vàng hoá “ này d ng rutin nh y h n d ng anataz Ph

gia ch ng l i hi n t ng này là các ch t hu nh quang hay có kh n ng t y tr ng quang

h c(tím mangan, xanh bi n)

TiO2 b n hoá h c: Không tan trong n c, ch u c ki m loãng, axit c, ch hoà tanhoàn toàn trong h n h p sunfat amon và H2SO4 m d c, ch u nhi t cao (1840 + 100C m inóng ch y) không b i màu d i tác d ng c a khói công nghi p

TiO2 c dùng nhi u trong h u h t các lo i s n màu s n men d ng dung môi và tantrong n c TiO2 lo i có m n cao và tinh khi t c dùng trong m c in

b/ Basic sunfat white lead (sunfat chì tr ng):

có 5 d ng:

- Tetrabasic chì sunfat (PbSO4.4PbO)

- Tribasic chì sunfat ng m n c (PbSO4.3PbOnH2O)

- Monoobasic chì sunfat (PbSO4.PbO)

4PbO.SO3 + SiO2 = 2PbO.SO3 + 2PbO.SiO2

Thành ph n s n ph m thay i tu theo t l nguyên li u u th ng thành ph n c a nó

_

_ _

4PbO + H2SO4 4PbO.SO3 H+ 2O

ZnO là b t màu có tính ki m y u ph n ng c v i axit béo t do trong d u hay s n

ph m phân hu c a ch t t o màng Khi l ng axit t do này th p thì hi n t ng này làm t t tính

th m t c a b t màu, gi m sa l ng b t màu trong s n, t ng chút ít tính ch u m c a màng N u

- c dùng trong s n c có dung môi và s n pha n c làm vi c trong nhà, ngoài tr i,

n i có khí h u không kh c nghi t.(Trong s n loãng litopon d b sa l ng)

- Giá th p h n ZnO

III/ B t màu en:

T ng i ã dùng than x ng và mu i t các ám cháy có khói làm nguyên li u màu

en Hi n nay ng i ta v n dùng than x ng và mu i làm b t màu en trong s n và trong m c

in Ngoài ra m t s h p ch t khác c ng c dùng làm b t màu en

ki n 0,1 ÷ 0,4 g/cm3 (do x p).

- Mu i than h p ph ch t lăm khô trong s n ch a d u TV lăm gi m hi u l c khô

2/ Mu i ỉn:

Mău vă kích th c h t gi ng mu i lò nh ng m m h n vă d phđn tân trong s n h n Nó

c t o thănh khi t nhiín li u t d u m v i kh i l ng không khí không t châyhoăn toăn, khi thay i l ng không khí thì kích th c h t c ng thay i N u l ng khí t ng thì

- Graphic thiín nhiín lo i ch t l ng cao ch a 80 ÷ 85 % cacbon còn l i lă h p ch t silic

vă oxit s t Graphic t ng h p t 98% cacbon

-Oxit sắt (tự nhiên) Fe2O3, SiO2, đất sét

-Oxit sắt (tổng hợp) 99% Fe3O4

-Antimon (tự nhiên) khoản 65% Sb2S3

-Antimon (tổng hợp) hầu hết là Sb S

- Trong thiên nhiên than chì t n t i 3 d ng: vãy m ng, gân lá và vô nh hình.

- C u trúc tinh th l c giác, các tinh th này s p x p thành l p nguyên t Các l p cáchnhau xa nên d tách l p

- R t b n nhi t , b n hoá ch t và nhi u môi tr ng xâm th c, d n nhi t, nhi t t t

i v i nh ng lo i s n và quá trình t o màng do hi n t ng v t lý (bay h i dung môi) thì

ch t t o màng c g i là “không chuy n hoá”, lo i này g m: các polimer nhi t d o, nh a thiênnhiên Còn các polimer nhi t r n, s n ph m ch a d u béo thu c lo i ch t t o màng “ chuy nhoá” nh s tham gia các ph n ng hoá h c t o m ng không gian làm cho màng b n v ng v i

D u và d u cá thu c lo i d u thiên nhiên, nó c dùng trong s n, vecni, nh a bi n tính

và làm ch t hoá d o trong s n nitro xellulo D u c l y t cây, h t, qu ho c m t s loài cá.Nói chung là có th có ngu n g c t ng v t ho c th c v t S d ng nhi u nh t là d u th c v thay còn g i là d u th o m c

1

2

+ Axit béo không no:

a oleic: CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH (có nhi u trong d u l c)

Nhìn vào các công th c c u t o ta th y gi a nhóm cacboxyl và các n i ôi c a axit không

no u có 7 nhóm -CH2- T m quan tr ng c a các nhóm không ho t ng này c xem nh làhoá d o n i

- Các axit béo phân b trong d u theo quy lu t phân b ng u:

N u d u có ch a % axit béo A Toàn b triglixeric là s g c axit béo A

+ Sáp: là este c a axit béo v i r u cao phân t

Ví du: r u xerilic C26H53OH

+ Photphatic: là este c a glixerin trong ó ngoài axit béo còn có c g c photphatic, trong

g c này có m t nguyên t H c thay th b ng m t baz có N

Ví d : dùng tách d u lanh t h t cây lanh:

Sau khi h t c làm s ch kh i t p ch t l , v và thân b ng ph ng pháp th i ho c sàng

c a vào nghi n trong máy nghi n ng (3 ÷ 5 tr c) Sau ó chuy n sang n i n u hình tr

có các a n m ngang và các dao g t quay quanh tr c n m trên a Các h t ã nghi n c chovào giá trên n i r i nh dao g t y chúng xu ng các a th p h n N i có trang b v b c unnóng b ng h i n c và m t ph n h i n c c cho vào tr c ti p làm m n hàm m yêu

c u, khi i n l thoát áy n i nhi t c a “b t” lanh t 190 ÷ 2000F

Tr ng thái v t lý và hàm m thích h p là nh ng y u t r t quan tr ng quy t ng hi u qu

c a quá trình chi c d i áp su t Ra kh i n i n u, b t c chuy n sang thi t b chi c lo i thu

l c ho c lo i expeller

V i lo i thu l c, b t ph i c t o thành mi ng, sau ó b c trong t m c b n b nglông l c à tr c khi c gi a các a c a thi t b ép thu l c (m i thi t b trên 20 a) Khi t ng

áp l c, l c nén tác d ng lên báng b t t ng, lúc u t ng ch m sau ó t n c c i (kho ng

4000 PSi) Th i gian ép 1 gi D u ch y qua b ph n l c thô r i vào thùng l ng Bánh b t cnghi n làm th c n gia súc

Thi t b xpeller khác thi t b trên là có vít xo n ho c thi t b i u hoà c ép d i áp l cáng k qua thùng tròn (xi lanh) nh tr c vít d u c ch y ra qua l nh c l c và ch y vàothùng l ng B t ch a kho n 4% d u c tháo ra d ng mi ng v n

Nhi t c a d u c tách ra b ng ph ng pháp trên t 170 ÷ 180oF khi làm l nh trongthùng ch a, m t vài h p ch t c tách ra (sterin, photphatic ) d ng k t t a Cho thêm vào

ch t tr l c r i ti n hành l c tách t p ch t, sau ó cho vào thùng ch a D u này c bán

d ng d u “thô, l c hai l n” có th dùng làm s n ngo i th t, kho, s n xu t linoleum (v i s n) và

nh ng ng d ng khác

Chi c b ng dung môi:

u i m l n nh t c a ph ng pháp này là hi u su t thu h i d u t h t cao (99 ÷ 99,5%)

u i m n a là công nhân lao ng ít (hi n nay t t c các nhà máy u dùng thi t b liên t c,

i u khi n t ng) D u u nành r t d chi c b ng ph ng pháp này:

u c làm s ch, cán n t, tr n v i h i n c, t o m nh và c a vào h th ng chi cdung môi Nh ng mãnh u nành c cán m ng kho n 0,008 ÷ 0,01 inch và v n b n khiqua x lí trong h thông chi c Nh v y s tách c d u nhi u mà không t o nh ng h t m n do

s b , gãy c a các phi n m ng này (s b , g y này làm c n tr t c l c c a d u)

V i các lo i h t không t o phi n m ng b n nh h t lanh, bông thì k t h p v i ph ngpháp chi c b ng áp l c hi u su t chi c cao nh t và lo i b nh ng v n do h t m n gây nên.Quá trình chi c c th c hi n theo ph ng pháp ng c dòng v i dung môi nóng, h n

h p dung môi và d u sau ó c tách b ng cách cho bay h i và ch ng c t Dung môi còn l itrong nh ng mi ng này c tách ra nh nhi t và h i n c tr c ti p

Dung môi là hexan ho c tricloruaetylen

Yêu c u c a dung môi:

+ Giá thành th p

+ Gi i h n sôi h p+ n nhi t hoá h i bé+ Không gây c h i+ Không cháy nTricloruaetylen ít cháy n h n so v i hexan

- H p ch t không béo d ng hoà tan có tính keo nh photphatic, ch t nh n làm màng s n

d hút n c do chúng là nh ng ch t a n c, d tr ng trong i u ki n th ng nên d làm chomàng s n b r n n t

- Các acid béo t do và s n ph m phân hu c a chúng là các acid, andehyd phân t th plàm gi m t c khô c a màng s n, d tác d ng v i b t màu ( t o xà phàng) gây ra hi n t ngkeo hoá, làm gi m tính ch t c a màng s n

- Các ch t màu: làm cho d u có màu th m, do ó không dùng s n xu t các lo i s n cómàu sáng c

Vì v y c n ph i làm s ch d u tr c khi s d ng

a/ Ph ng pháp l ng:

l ng trong th i gian n m ngày ho c h n, các t p ch t c h c s l ng xu ng

Ph ng pháp này n gi n nh ng t n kém th i gian nên ít dùng.Mu n rút ng n th i gian

có th :

+ Nâng nhi t lên 35 ÷ 405 C

+ Thêm vào các ch t r n ho t ng b m t nh t ho t tính

+ L c qua màng l c

b/ X lý nhi t:

un nóng d u lên nhi t 220 ÷ 3000C th t nhanh, các ch t keo hoà tan và các ch t

nh n s keo t l i, sau ó l ng, l c ho c ly tâm tách chúng ra

l ng nhanh có th thêm vào m t ít t ho t tính (< 3%)

Do x lý nhi t cao nên s oxy hoá d x y ra các n i ôi làm nh h ng n tính ch t

c a d u ( ch s iot gi m, ch s acid t ng) Vì v y ph i làm ngu i nhanh

lo i silicat nhôm ng m n c: mAl(OH)3nSiO2pH2O

- M c t y tr ng t l thu n v i th i gian t y nh ng n u th i gian quá lâu thì t c t y

Nh c i m c a ph ng pháp này là nhi t 100÷1200C ph ng pháp này không táchhoàn toàn các ch t không béo

e/ T y s ch b ng ki m:

Dùng dung d ch ki m trung hoà các acid t do có m t trong d u Xà phòng t o thànhkéo theo các t p ch t nh t p ch t c h c, ch t nh n

các t p ch t l ng nhanh ng i ta th ng thêm vào m t ít n c nóng ho c dung d ch

mu i n L ng ki m dùng v a trung hoà các acid béo t do (c n c vào ch s acid: s

mg KOH/1g m u)

D u x lý b ng ki m có ch s acid th p nh t, t i a kho ng 0,25 c xem là d u t t

nh t dùng làm vecni và s n xu t nh

f/ T y b ng acid:

Cho acid m nh H2SO4 vào d u thô trong thùng ch a Khu y tr n u, nên cho acid ch

v a than hoá các t p ch t và làm cho chúng tách ra N c c cho vào d ng ph n

Th c t ng i ta th ng k t h p m t s ph ng pháp trong vi c x lý làm s ch d u Ví d :

ph ng pháp hydrat hoá + t y s ch b ng ki m + t y tr ng b ng h p ph : hydrat hoá b ng cáchdùng dung d ch HCl 0,25% v i l ng 2% so v i d u nhi t 30÷500C, th i gian 30 ÷40 phút.Trung hoà b ng dung d ch NaOH(150 bomme) nhi t 50÷700C trong th i gian 30 ÷40 phút

v i l ng 100÷150% R a s ch, tách và s y chân không xà phòng t o thành T y tr ng d utrong chân không v i 2% t ho t tính( t này ã c s y k nhi t 95÷1000C) trongkho ng m t gi Sau ó l c l y d u s ch

Có th dùng axetat cobalt và manborat thay cho linoleat kim lo i Trong tr ng h p này

mu i kim lo i c cho vào t t 4500F và nhi t c t ng n 5250F M c ginhi t này n khi mu i kim lo i chuy n hoá thành xà phòng

V i mu i axetat, i m d ng c a ph n ng là khi nghe mùi c a CH3COOH trong khói t

n i

D u x lý b ng ph ng pháp un c dùng ph i h p v i s n màu ho c s n tr ng màkhông có thêm ch t làm khô

Nhi t càng cao thì t c trùng h p càng l n Tuy nhiên không c cao quá do:

+ i m b c cháy c a d u vào kho n 6100F nên ph i tránh ph n ng gây ho ho n

+ nhi t cao d u b phân hu t o các axit béo t do và các h p ch t có màu t i làm

gi m ch t l ng c a d u khi dùng làm s n

+ nhi t cao t c oxi hoá d u l n làm gi m s n i ôi trong d u và xu t hi n các

s n ph m phân hu làm d u có màu t i

kh c ph c các nh c i m trên nên ti n hành trùng h p d u trong n i kín có s c khí tr

ho c trong môi tr ng chân không

- Khi ti n hành trùng h p, ch s axit t ng theo nhi t Nhi t càng cao thì ch s axitcàng cao do các axit t do c t o nên b i s phân hu nhi t và phân hu oxi hoá N u ti n

hành trùng h p trong môi tr ng chân không thì ch s axit bé h n do trong h ph n ng có m t

ít không khí h n và m t vài axit bay h i c tách ra nh chân không

- Th i gian trùng h p nhi t i v i a s lo i d u th ng dài nên rút ng n ng i tadùng các xúc tác nh : PbO, ZnO Ng c l i có m t s lo i d u có ch a nhi u n i ôi liên h p(d u tr u) thì ph n ng x y ra quá nhanh nên d b gel hoá Vì v y i v i các lo i d u này thìnhi t trùng h p th p ho c ti n hành trùng h p các nhi t riêng bi t ho c có th ph i h p

v i các lo i d u khác có ch a các n i ôi không liên h p (Ví d : d u tr u/ d u lanh = 1/1÷1/2 )

• C ch ph n ng nhi t trùng h p:

+ D u có n i ôi liên h p thì s x y ra ph n ng c ng h p dien - ander t o các s n ph m

c ng h p dien, dien - trien, trien

R '

CHCHCH

I

II

IIII

R,

CH CH

S n ph m c ng h p trien

+ D u ch a n i ôi không liên k t thì có 2 kh n ng:

• Trong quá trình ph n ng d u ch a n i ôi không liên h p s chuy n sang liên h p và x y ra

CH

CHCH

CH

R

RI

R

CH2CH

CH

CH CH

CH2R

' 2

* Ph n ng phân hu t o axit t do:

D u x lý vôi th ng là d u lanh, d u cá ho c h n h p các d u này

- D u ã trùng h p nhi t c vôi hoá b ng cách cho vôi tôi vào nhi t 300oF r i ti p

t c nâng nhi t lên 400-450oF

Ví d : Vôi hoá d u lanh :

D u lanh trùng h p nhi t : (148Poize) 90gal

Gia nhi t 90gal d u lên 600oF sau ó làm ngu i xu ng 300oF Cho qua h n h p vôi tôi

và 10gal d u còn l i vào t t và kh y tr n m nh T ng nhi t n 450ò F sau ó làm ngu i

xu ng 400oF tr c khi pha loãng v i White spirit

d / Oxi hoá :

Th i lu ng không khí ho c oxi qua d u nhi t 160 - 250oF gây nên s oxi hoá d ukhá nhanh làm t ng nh t Không c gia nhi t dâu lên quá 410oF vì quá trình trùng h poxi hoá to nhi t d làm d u b c cháy

V i ph ng pháp này t o d u có nh t cao v i giá th p h n trùng h p nhi t Nh ngtính ch t hai lo i này s khác nhau :

* S n ph m trùng h p oxi hoá có màu vàng h n , kém b n l o hoá h n

* Do trùng h p oxi hoá nên s t o ra các nhóm -COOH làm cho d u có th ph n ng v i

b t màu có tính ki m làm keo k t s n vì v y lo i d u trùng h p oxi hoá không dùng làm s nmàu

* Trong thành ph n d u trùng h p oxi hoá hàm l ng oxi l n h n nhi u so v i trùng h pnhi t

Tuy nhiên d u lanh và d u u nành oxi hoá có bóng và tính ch t ch y t t c dùngtrong s n men , s n

II

tách m t c u t trong h n h p các c u t có tính ch t g n gi ng nhau có th dùngdung môi hoà tan c u t ó mà không hoà tan các c u t khác Sau ó thay i nhi t thì c u

t ó tr nên không tan thu c m t c u t tinh khi t có th tách nhi u l n

Ví d : Tách d u lanh b ng ph ng pháp hai giai o n :

* Giai o n 1:

- Kh màu t 11 xu ng 1 trong ph n tinh

- Tách acid béo t do

* Giai o n 2:

Tách d u tinh ch thành hai ph n : ph n có ch s iot cao và ph n có ch s iot th p t ng

ng v i tính ch t khô t t h n và kém h n (Ph n có ch s axit bé h n dùng làm nh a alkyd)

(ch s Iôt)Nguyên

11850,0598,5

en1701,81,5

12100,0348,5

11600,0750

f/ Thu phân d u và este hoa l iï:

V i ph ng pháp tách trên có th tách d u thành hai ph n t ng ng v i tính ch t khô

t t h n và kém h n Tuy nhiên triglycerid c a h u h t các lo i d u là glycerid h n h p có ngh a

là trong h u h t các phân t d u ba g c acid béo là khác nhau

Ví d : Trong m t phân t d u lanh g m:

M t n hai g c linolenic

M t n hai g c linoleic

M t g c oleicVài phân t thì có m t g c stearic

Do v y m c dù tách c ph n khô t t h n nh ng d u ó ch a ph i là t t nh t do m t vàiphân t ch a t i thi u là m t g c acid béo có không no th p

V i ph ng pháp này d u c tách ra thành acid béo và glycerin Các acid béo ctách ra riêng l b ng ch ng c t ho c k t tinh r i este hoá l i v i glycerin t o m t lo t d u t khô

2,2,6,6 tetrametylol cyclohexanol

- Ph ng pháp tách d u: D u có th c tách ho c thu phân b ng nhi u cách:

+ Xà phòng hoá d u v i NaOH sau ó x lý b ng acid vô c thu l i acid béo

+ Cho d u và l ng nh n c vào n i ch u áp su t cao thu phân d u thành acid béo

và glycerin

Nh ng ph ng pháp này n u ti n hành gián o n thì không kinh t b ng ph ng phápliên t c Ph ng pháp liên t c giá thành s n ph m th p và s n ph m thu c có tinh khi tcao h n V i ph ng pháp này, n c và d u ch y ng c chi u qua m t c t c gia nhi t và áp

su t, không có xúc tác D u i ra bên trên c t và “ n c ng t” (là n c có ch a glycerin) i ra

áy c t.Vùng gi a c t c thi t k sao cho n c r i xu ng t ng gi t nh qua d u nhi tkho ng 5000F Hi u su t toàn ph n kho ng 98÷99%

Vi c tâch h n h p thănh t ng ph n riíng l không ph i lă n gi n do tính ch t v t lý c acâc acid bĩo t ng i g n nhau

- Este hoâ b ng câc acid bĩo:

Câc acid bĩo thu c có th em este hoâ v i câc alcol nhi t th p h n i m sôi c aalcol m t tí trong n i kín có sinh hăn ng ng t Có th dùng xúc PbO ho c Naphtanatcanci

Ví d : Este hoâ d u lanh v i Pentaerythritol

Acid bĩo d u lanh: 2130gPentaerythritol: 255g

Gia nhi t acid d u lanh lín 3200F trong 30 phút vă cho Pentaerythritol văo T ng nhi t

t i 4660F trong 45 phút vă duy trì nhi t năy d n khi t ch s acid yíu c u (kho ng 8 n10)

Pentaerythritol c l y d 10,5% t m c este hoâ g n nh hoăn toăn

D u sau khi t ng h p c trùng h p nhi t b ng câch t ng nhi t lín 5500F vă ginhi t năy n khi t nh t c n thi t

N i ôi liín h p năy lăm cho c tính khô t t h n vă trùng h p nhanh h n

Tuy nhiín c ng có nh ng tr ng h p ng phđn hoâ d u không t ng khô, b n n c vă

ki m c a măng do ng th i x y ra s ng phđn hoâ theo h ng khâc:

Ví d :

D ng trans kĩm khô h n vă có c u hình n nh h n

h/ Kh n c trong d u ve (d u th u d u):

Thănh ph n acid bĩo ch y u trong d u ve lă acid ricinoleic có m t n i ôi nín nó thu c

lo i d u không khô nh ng sau khi kh H2O s chuy n thănh d u khô Ph n ng x y ra nhi t cao nín có th dùng xúc tâc h nhi t ph n ng Xúc tâc có th lă H2SO4 c ho cloêng, Dietylsulfat

H

S O

OH

= O

R

H H

H H

H

C C

C

12 11 10

- H2SO4Nhiệt phân

u tiên xúc tác acid ph n ng v i nhóm OH c a acid ricinoleic t o este, sau ó nhi t cao

s nhi t phân xãy ra và acid c tách ra

Quá trình ph n ng không ch t o s n ph m kh n c 9,11 mà còn t o s n ph m 9,12

ng th i v i hi n t ng kh n c, hi n t ng ng phân hoá c ng xãy ra t o 50% ng phâncis và 50% ng phân trans

Quá trình kh n c n u ti n hành trong môi tr ng chân không thì êm d u h n d i áp

su t th ng

Do trong trong ng có n c tách ra nên s gay ra hi n t ng thu phân m t ph n d u,

ti p ó là ph n ng este hoá gi a nhóm OH trên C12 c a d u và acid béo t do Hi n t ng estehoá này làm c n tr ph n ng tách n c do nhóm OH c b o v

Ph n ng kh n c là thu n ngh ch nên ch xãy ra n m t m c nào ó (ngay c trongmôi tr ng chân không n c c tách ra)

Nói chhung quá trình ph n ng kh n c xãy ra r t ph c t p do có xãy ra các ph n ng

H

H

O2

R C

C

C C H

R C C

H H H

R C C C

C C

R

,

C C C C

R C

C C

C C

R

H H

H

H ,

là A úc S n ph m này có th este hoá b ng Glycerin ho c Pentaerythritol ho c trung hoà b ng

ki m, NH3, amin t o s n ph m tan trong n c dùng làm s n n c ho c s n nh t ng

- C ch t o A úc nh sau:

+ D u có ch a n i ôi liên h p:

+ D u có ch a n i ôi không liên h p:

D u maleic hoá so v i b n thân nó có nh ng u i m sau : d dàng b nhi t trùng h p

h n, màu s n ph m sau khi nhi t trùng h p sáng h n, màng s n khô, ch u n c và b n khíquy n h n

Do maleic n mòn các lo i thép gh nh ng, s t nên n i ph n ng ph i làm b ng thépkhông gh nh nhôm Quá trình x lý c ti n hành nh sau:

D u và anhydric maleic c gia nhi t trong n i kín có ng thông h i và khu y tr n

m nh Nhi t ph n ng thay i t 200 n 2800C tùy thu c vào lo i d u c x lý S n

R

,

C C C C

H

H

O2

R C

C

C C

R H

H

H

H

H H

k/ ng trùng h p v i Styren:

m t vài khía c nh, d u ng trùng h p gi ng v i d u maleic hoá do chúng c t onên b ng cách c ng h p các c u t khác v i ph n không no c a các phân t d u Tuy nhiêntrong d u ng trùng h p, cáu t c cho vào ph i có kh n ng trùng h p Ví d : Stiren, (-metyl stiren, cyclopentadien là nh ng monomer c dùng nhi u nh t hi n nay:

- Khi ti n hành ng trùng h p d u và styren có th b ng hai ph ng pháp, dung môi

ho c kh i:

* Ph ng pháp dung môi: Ph n ng d i u khi n, xãy ra ch m h n, n u s n ph m òi

h i không ch a dung môi thì ph i tách dung môi

* Ph ng pháp kh i: xãy ra nhanh h n nh ng có khuynh h ng n trùng h p c a styren

Trong quá trình trùng h p gi a styren v i d u khô s xãy ra m t s ph n ng ng th i

Ph n ng nào x y ra v i t c nhanh nh t s là ph n ng chi m u th và quy t nh s n ph m

II/ S t o màng:

Trong quá trình khô không khí, màng ti p nh n 10 ( 12% oxi, t o c u trúc peroxit ng

th i t o nên các s n ph m phân hu oxi hoá Liên k t ngang gi a các phân t d u c hìnhthành t o s n ph m polimer khâu m nh

- C ch t o màng:

(T o ra hidro peroxit chuy n các n i ôi t không liên h p n liên h p, t o thu n l i choquá trình khâu m ch)

V i ph n ng u: Ch s iot gi m

V i ph n ng sau: Ch s iot không i

Trong quá trình t o màng, ch s peroxit, hidro peroxit t ng

+ Ti p t c xãy ra ph n ng phân hu các peroxit, hidro peroxit t o m ng l i không gian và

t o s n ph m ph Chuy n màng d u t d ng l ng sang r n

S n ph m ph có kh n ng bay h i: H2o, H2O2, HCOOH, CH3COOH

S n ph m ph không bay h i: Axit béo m ch ng n, andehyd, xeton

CH

CH CH

R

CH

CH CH

CH

CH2R'

CH CH

CH2

CH2R

R'

'

+ OOH

CH CH

CH

CH CH

CH2

CH2R

R

' '

OOH

CH

CH CH

CH2R

R CH

+ OOH

R

CH

CH CH

CH

CH

CH2

CH2R'

R

O O R

+

Khi s y nóng còn có các ph n ng x y ra nh sau:

( Trùng h p nhi t )

N u d u không có n i ôi liên h p thì d i tác d ng c a nhi t thì s xãy ra hi n

t ng ng phân hoá t o n i ôi liên h p r i xãy ra ph n ng trùng h p nh trên ho c

CH CH

R

CH

H2O2'

' '

R

R R

R CH

CH

CH CH

R''''',CH CH

+

R R

R

, ,

R CH

CH

CH CH

R''''',CH CH

+

R R

R

, ,

CH CH CH CH R

CH

CH -

CH

CH2CH CH R

CH CH CH CH R

CH CH CH CH R

CH CH CH CH R

CH CH CH CH R

III/ S phân hu và lão hoá màng:

D i tác d ng c a ánh sáng, t bi t là tia t ngo i, các tác nhân hoá h c (dungmôi h u c , n c, ) s gây ra hi n t ng phân hu và lão hoá màng

Quá trình phân hu c ng x y ra ng th i trong quá trình khô màng nh ng v i

m c nh h n, Khi quá trình t o màng k t thúc thì s phân hu xãy ra áng k

-Ngoài ra do màng khô v n còn ch a các liên k t ôi và m t vài Hydroperoxid có

kh n ng h p th Oxy, n c, ánh sáng D i tác d ng c a các y u t này, liên k t ôi có

th b Oxy hoá t o 2 nhóm Hydroxy ho c tán công vào nhóm Metylen ho t ng t oHydroperoxid Nhóm Hydroperoxid có th bi n i t o Ceton ho c Hydroxy

Ví d : a/

b/

O H

+ +

OOH

R R

R1 R2

R3 CH R4OH

,

,, ,,

CH CH

O O

CHO HOC

O

HOC + (Aldehyd mach ngan)

R CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 R

+ O2

R CH2 CH CH CH CH CH CH CH CH CH2 R,

,

+ M t h n h p g m nh ng ch t hoà tan l n nhau thì trong su t (nh a - nh a ho c

nh a - dung môi) còn n u không tan thì s c

V i nh ng i u ki n trên thì có r t nhi u ch t h u c c xem là nh a Tuynhiên ch có m t s nh a c dùng trong công nghi p s n vì ngoài các yêu c u kthu t nó còn ph i áp ng yêu c u v kinh t

H n h p thu c em ch ng c t tách H2O và Turpentin Nh thông thu

c tr ng thái nóng ch y cho qua b ph n l c r i vào thùng ch a Nó có màu vàng

n en ph thu c vào ph ng pháp x lý và lo i thi t b dùng ch ng c t

- Nh a thông g : G và r em nghi n nh r i chi c b ng dung môi Naphtanóng

+ Thành ph n: Trong quá trình chi c có th xãy ra m t vài ph n ng hoá h c nênthành ph n nh a thông sau khi chi c là:

Nh a thông