Dây chuyền, thiết bị và quy trình sản xuất sơn

Giới thiệu về công ty, các máy móc, thiết bị, quá trình hoạt động và dây chuyền sản xuất. Quy trình sản xuất sơn, nguyên liệu, tính chất và các công thức sản xuất, cách phối màu và các lỗi thường gặp.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

PHẦN I: TỔNG QUAN 4

I Sự h́ình thành và phát triển của công ty 4

II Biện pháp an toàn lao động trong nhà máy 5

III Sơ đồ khối mô hình bố trí thiết bị nhà máy 7

IV Sơ đồ tổ chức hoạt động của công ty 8

PHẦN II: NỘI DUNG 9

I Tổng quan về sơn nước 9

II Nguyên liệu, tính chất, tác dụng và một số công thức sản xuất tham khảo .10 III Quy trình sản xuất sơn trắng 24

IV Quy trình sản xuất sơn màu 25

V Lý thuyết màu hiện đại và cách phối màu 26

VI Lưu mẫu 31

VI Các lỗi thường gặp trong công nghệ sản xuất sơn nước và biện pháp khắc phục .32

PHẦN III: DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY 35

I Máy phân tán dùng để nghiền mịn chất tạo độ dầy, độ phủ trong sản xuất sơn nước 35

II Máy pha màu tự động 16 ống 39

III Máy lắc kiểu rung 41

IV Máy quang phổ dùng để đo cường độ màu và độ trắng của sơn 43

V Thiết bị kiểm tra độ bền màu và chống chịu thời tiết của sơn nước 44

VI Máy in date và mă màu bán tự động 45

VII Tủ sấy mẫu 46

VIII Máy nghiền sơn và bột màu 48

IX Thước kéo mẫu và kiểm tra độ mịn của sơn 50

X Cốc đo tỷ trọng của sơn 51

XI Máy đo độ nhớt Brookflield Model KV- 2 52

XII Máy đo pH/mV/ nhiệt độ cầm tay ……… 54

XIII SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY 55

LỜI KẾT 56

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của các ngành khoa học ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển

và tiến bộ của xã hội loài người Xã hội càng phát triển thì các ngành khoa học càng được hoàn thiện và nâng cao hơn Một trong những ngành đang có sự bứt phá và phát triển nhất nước ta hiện nay phải kể đến đó là ngành công nghiệp hóa chất, bằng chứng là hàng loạt các nhà máy được xây dựng như: Nhà máy hóa dầu, nhà máy luyện gang thép, nhà máy Đạm Ninh Bình, nhà máy phân lân nung chảy, nhà máy khai thác và sử dụng quặng Boxit, nhà máy sản xuất sơn công nghiệp và xây dựng…đã và đang được tiến hành khởi công xây dựng ở những vùng trọng điểm Đây là một trong những ngành đem lại hiệu quả kinh tế cao và

có ý nghĩa vô cùng quan trọng đóng góp vào việc thực hiện thắng lợi nhiệm vụ chính trị góp phần thúc đẩy công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước, giúp nước ta trở thành một nước công nghiệp vào năm 2020 theo đúng kế hoạch mà Đảng và Nhà nước đặt ra Chính vì vậy, hiện nay có rất nhiều trường Đại học và Cao đẳng trong cả nước rất chú trọng nghiên cứu về ngành khoa học này, và đây cũng là lý do để em trở thành sinh viên ngành công nghệ hóa học để có cơ hội được thử sức học tập, nghiên cứu và cống hiến sức trẻ của mình

Ngành công nghiệp hóa chất nói chung là một ngành khoa học mũi nhọn đã

và đang đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội, trong

đó đặc biệt phải kể đến sự phát triển của ngành Công nghệ hóa Trong thời gian học tập tại trường, dưới sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô giáo, em đã tiếp thu được rất nhiều những kiến thức vô cùng thực tế và bổ ích Qua đây em đã có cơ hội tìm hiểu sâu về các lĩnh vực ứng dụng trong nhà máy nơi em trực tiếp làm việc và nghiên cứu, chính vì vậy em đã mạnh dạn chọn lĩnh vực sản xuất Sơn xây dựng làm đề tài nghiên cứu trong đợt thực tập tốt nghiệp này

Để hiểu sâu về lĩnh vực này thì chỉ học lý thuyết là không đủ mà phải qua thực tế làm việc tại nhà máy mới tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm Trong

nhà máy em đã được trực tiếp sản xuất và tạo ra được những sản phẩm mà thị trường yêu cầu Những kiến thức em học được trong quá trình làm việc cộng với nền tảng kiến thức vững chắc mà thầy cô đã truyền đạt đã giúp em tự tin hơn, làm việc hiệu quả hơn, do đó em rất mong được sự giúp đỡ của quý thầy cô hướng dẫn để em hoàn thành tốt chương trình kiến tập, bổ sung thêm những kiến thức thực tế giúp em ngày càng hoàn thiện hơn trong sự nghiệp của mình.

Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn, sự giúp đỡ của nhà trường và các thầy

cô đã tạo điều kiện cho em được thực tập nơi nhà máy mà mình công tác để có điều kiện làm việc thuận lợi không ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất của công ty đồng thời cũng giúp em tìm hiểu sâu hơn ngành nghề mình đang trực tiếp đảm nhiệm

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Thế Hữu đã hướng dẫn cho em trong đợt thực tập này

PHẦN I: TỔNG QUAN

I Sự hình thành và phát triển của công ty

Công ty Cổ phần sơn liên doanh ATP – Senpec Việt Nam có tiền than là công ty TNHH sơn ATP, được hình thành và phát triển từ đầu những năm 1990 Ngay từ những ngày đầu thành lập, Ban lãnh đạo Công ty đã đặt ra định hướng phát triển Công ty theo hướng sản xuất và cung cấp sản phẩm sơn, bột bả, chất chống thấm và các loại vật liệu cho thị trướng trong nước Đồng thời, ban lãnh đạo Công ty định hướng xây dưng một thương hiệu sơn của người Việt với chính sách ‘‘chất lượng vượt trội, giá cả phải chăng, hướng tới sự hài lòng cao nhất của khách hàng”

Từ một nhà máy nhỏ lúc ban đầu, trải qua thời gian lỗ lực về uy tín và phát triển chất lượng sản phẩm, đồng thời cùng với sự ủng hộ, hợp tác của hệ thống khách hàng cũng như đối tác cung cấp công nghệ và vật tư và các yếu tố khác trong và ngoài nước, Công ty đã đưa vào hoạt động một nhà máy sản xuất tại khu công nghiệp Nam Thăng long vào năm 1995 Đến những năm 2000, cùng với xu thế phát triển chung của khối cộng đồng các doanh nghiệp Việt Nam nói chung, các doanh nghiệp hoạt động về lĩnh vực xây dựng nói riêng, Ban lãnh đạo công ty

đã đưa ra một định hướng táo bạo, có ý nghĩa bước ngoặt: Xây dựng nhà máy với quy mô lớn, đầu tư máy móc, dây truyền thiết bị hiện đại, hình thành và ổn định một đội ngũ cán bộ, công nhân viên với năng lực chuyên môn vững chắc, giàu kinh nghiệm, có tâm huyết và gắn bó lâu dài với Công ty Công ty đã xây dựng khu liên hợp nhà máy sản xuất sơn, bột bả và chất chống thấm nằm trong vùng quy hoạch Khu công nghiệp Công nghệ cao thuộc Khu Công nghệ cao Hòa Lạc với diện tích mặt sàn 4000m2 Đây có thể coi là một bước đi mang tính chiến lược của Công ty, tạo đà cho sự phát triển của Công ty sơn ATP – Senpec Việt Nam ngày hôm nay

Đến nay, với 2 nhà máy sản xuất sơn và chất chống thấm; một nhà máy sản

xuất bột bả, tại Thạch Thất – Hà nội và một Văn phòng giao dịch, hai Chi nhánh phân phối sản phẩm tại Hà Nội với hơn 200 cán bộ, công nhân viên, Công ty đã

và đang trên đà phát triển để ngày càng khẳng định vị trí trong thị trường vật liệu xây dựng cạnh tranh đầy sôi động hiện nay

Để đáp ứng nhu cầu phát triển trong bối cảnh Việt Nam đã gia nhập WTO

và xu thế toàn cầu có tác động đến mọi đối tượng kinh doanh trên thị trường, và cuối năm 2007, đầu năm 2008, Ban lãnh đạo công ty đã quyết định cổ phần hóa

và đăng kí kinh doanh Công ty với tên chính thức là: Công ty Cổ phần sơn liên doanh ATP – Senpec Việt Nam Đồng thời Ban lãnh đạo Công ty đã đưa ra chiến lược phát triển sản phẩm với mục đích tối thượng ‘‘KHẲNG ĐỊNH CHẤT LƯỢNG VƯỢT TRỘI” Bên cạnh đó, Công ty đã xây dựng và áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2000; Hệ thống quản lý môi trường sản xuất và làm việc theo mô hình 5S của Nhật Bản, Đồng thời Ban lãnh đạo Công ty đã đưa ra định hướng xây dựng hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 14001:2004 trong thời gian tới

II Biện pháp an toàn lao động trong nhà máy

1 Các biện pháp phòng cháy và chữa cháy

 Nâng cao ý thức trách nhiệm trong phòng cháy và chữa cháy cho cán bộ công nhân viên

 Quản lý chặt chẽ và sử dụng an toàn những chất dễ cháy nổ, thiết bị và dụng cụ sinh nhiệt, đảm bảo an toàn về phòng chữa cháy nổ

 Nghiêm cấm hút thuốc, đun nấu hay làm phát sinh nguồn lửa trong nhà máy nhất là khu sản xuất và kho chứa nguyên liệu, kho chứa sản phẩm

 Thường xuyên kiểm tra, phát hiện những sơ hở và thiếu xót về phòng cháy và chữa cháy để có biện pháp khắc phục kịp thời

 Sử dụng thành thạo các loại dụng cụ chữa cháy

a) Đặc điểm của những sự cố và tai nạn thường xảy ra trong quá trình sản xuất.

- Do vận hành không đúng quy trình làm máy móc quá tải gây chập, cháy

- Do thiếu hiểu biết về các loại hóa chất độc hại hoặc có khả năng gây bỏng

- Do không hiểu biết tác dụng của từng loại hóa chất dẫn đến việc sử dụng nhầm mục đích

- Do thiếu sự tỷ mỷ trong thao tác sử dụng hoặc do việc bố trí sắp xếp máy móc thiết bị, nguyên vật liệu không hợp lý

- Kiểm tra kỹ các thông tin và thông số kỹ thuật sau đó mới được vận hành

- Sắp xếp dụng cụ, trang thiết bị, nguyên vật liệu một cách khoa học

- Không được tự ý chạm hay sử dụng những loại hóa chất hay máy móc thiết

bị khi chưa rơ nguồn gốc

- Trước khi được làm việc tại nhà máy mỗi cán bộ công nhân viên phải được trang bị nội quy an toàn, phải mặc bảo hộ lao động theo đúng quy định

PHẦN II: NỘI DUNG

I Tổng quan về sơn nước

1 Định nghĩa về sơn nước.

một số chất phụ gia khác, khi phủ lên bề mặt tạo thành một lớp phủ mỏng bám chắc, bảo vệ và trang trí bề mặt cần sơn.

2 Phân loại sơn nước theo lĩnh vực ứng dụng.

• Sơn nội thất

 Sơn mịn nội thất

 Sơn bóng mờ nội thất

 Sơn bóng nội thất

 Sơn siêu trắng nội thất

• Sơn ngoại thất

 Sơn bóng mờ ngoại thất

 Sơn siêu bóng ngoại thất

• Sơn lót chống kiềm nội và ngoại thất

• Sơn chống thấm đa năng trộn xi măng

• Sơn Clear bóng không màu

• Sơn giả đá

3 Thành phần trong sơn.

Sơ đồ thành phần của sơn:

Bột độn

tạo màng

Nước, phụ gia

và các hóa chất

II Nguyên liệu, tính chất, tác dụng và một số công thức sản xuất tham khảo

1 Nguyên liệu

1.1 Chất tạo màng : chiếm khoảng 10- 60% là thành phần chính của sơn, quyết

định đến tính chất của sơn như tính chất cơ lý, độ bám dính, độ bóng, độ bền

màu, độ bền thời tiết và chống thấm nước

1.1.1 Giới thiệu chung

Chất tạo màng là dung dịch nhũ tương của các polyme sẽ chuyển thành màng sơn trong quá trình khô sơn Khi đó nó dính kết các hợp phần còn lại với nhau tạo nên lớp màng che phủ bám chắc lên bề mặt cần bảo vệ, trang trí

Chất tạo màng trong sơn nước tồn tại ở dạng nhũ tương nghĩa là nhựa phân tán đều trong nước Trương nhựa nhũ, các sợi polyme tập hợp lại với nhau thành từng nhóm tạo thành hạt cầu, các hạt này phân tán đều trong môi trường nước gọi

là dung dịch nhũ tương

1.1.2 Cơ chế quá trình tạo màng

Khi sơn quét lên bề mặt cần sơn, nhờ quá trình bay hơi mà màng sơn được tạo thành Màng sơn từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái rắn ta gọi đó là quá trình tạo màng không chuyển hóa Màng sơn tạo thành do sự bay hơi dung môi và

sự oxy hóa các hạt nhựa nhờ oxy không khí hay xúc tác khâu mạch quá trình tạo màng này gọi là quá trình tạo màng chuyển hóa

Như vậy quá trình oxy hóa dẫn đến sự khâu mạch tạo thành polyme mạng lưới gọi quá trình này là quá trình tạo màng sơn

Theo quan điểm hiện nay cơ chế tạo màng gồm 4 giai đoạn :

Các hợp phần sơn được dàn trải và phân bố đều trên bề mặt cần sơn

Nước bắt đầu bay hơi và hạt nhựa tiến vào gần nhau

Các hạt nhựa trộn vào nhau để tạo thành màng sơn, trong quá trình này do các hạt nhựa là hệ dầu còn môi trường xung quanh là hệ nước nên khó trộn vào nhau vì vậy chất hỗ trợ tạo mạng tạo hệ dầu nhỏ sẽ làm cho các hạt nhựa dễ trộn vào nhau

Nước, PG ( monopropylene glycol), texanol và các phụ gia khác tiếp tục bay hơi

và các sợi nhựa liên kết lại với nhau dưới tác dụng của oxy không khí

Nói chung quá trình hình thành màng sơn xảy ra rất phức tạp Người ta đã nghiên cứu nhiều về vấn đề này nhưng vẫn chưa đưa ra cơ chế rõ ràng để giải thích về vấn đề này

1.1.3 Các chất tạo màng ( Blinder )

Trong sơn nước, nhựa latex có chức năng kết dính mọi hợp phần của sơn lại với nhau để tạo thành màng sơn Với sơn nước người ta thường dùng 3 loại : Copolyme :Vinylacetate, Copolymeacrylic dùng cho sơn nội thất ( interior ).Styren Acylic dùng cho sơn nội thất và sơn chống kiềm

Acrylic nguyên chất dùng cho sơn ngoại thất (exterior)

1.2 Bột màu :

Bột màu tạo cho sơn có màu sắc theo ý muốn, đồng thời nó còn có tác dụng tạo độ phủ và làm tăng tính năng cơ lý cho màng sơn Trong sơn nó chiếm từ 1- 10% Bột màu sử dụng trong vật liệu sơn là những hạt mịn có màu sắc khác nhau, không hòa tan mà có khả năng phân tán trong nước, trong dung môi và trong chất tạo màng Tính quan trọng nhất của bột màu là làm cho màng sơn có màu sắc nhất định Bột màu được đánh giá bằng sức phủ, sức phủ phụ thuộc vào độ đục và hệ số chiết suất Do vậy hệ số chiết suất được xem như là yếu tố đầu tiên xác định sức phủ của bột màu

Bột màu bao gồm cả vô cơ lẫn hữu cơ

Titan dioxit ( TiO2)

TiO2 có hai dạng thu hình : Anatase và Rutile, đây là loại bột màu có cường độ màu và lực phủ lớn nhất Trong đó Rutile có chỉ số khúc xạ 2,75 ( Refractive index nD = 2,75 ), Anatase có chỉ số khúc xạ 2,55 ( Refractive index nD= 2,55 ) Trong vùng ánh sáng nhìn thấy cả hai dạng đều có khả năng phản xạ cao, nên độ trắng cao Tuy vậy trong vùng sóng ngắn (tím và tử ngoại gần) khả năng phản xạ giảm, dạng rutile giảm nhiều hơn, do đó dạng rutile được xem là kém trắng so với dạng anataz TiO2 có hoạt tính quang hóa cao, tác dụng của ánh sáng đặc biệt là ánh sáng vùng sóng ngắn xấp xỉ ≈400nm bề mặt hạt tách oxy làm màng sơn có thể hóa phấn và có thể làm bạc màu các chất màu hữu cơ tiếp xúc với chúng Sản phẩm TiO2 thường có phụ gia hạn chế thấp nhất khả năng quang hóa dãy

Các tạp chất kim loại (Fe, Mn) làm TiO2 có thể thay đổi màu khi chịu tác động của ánh sáng, nhiệt độ, ánh sáng…hiện tượng “vòng hóa” này thì dạng Rutile lại nhạy hơn dạng Anatase Cũng cần có phụ gia để hạn chế hiện tượng này, phụ gia là các chất màu huỳnh quang có khả năng tẩy trắng quang học

TiO2 bền hóa học, không tan trong nước, chịu được kiềm loãng, axit đặc, chỉ hòa tan hoàn toàn trong hỗn hợp sunfatamon và axit sunfuric đậm đặc, chịu nhiệt độ cao, ở nhiệt độ 1840 ±100C mới nóng chảy

Bột màu hữu cơ

Bột màu hữu cơ so với bột màu vô cơ có kích thước bé hơn vì thế sức nhuộm lớn hơn, phân tán đều hơn, màu đậm và tinh khiết hơn Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm sau: khả năng phủ kém, kém bền với ánh sáng với môi trường, dễ bị thay đổi tính chất khi chịu các tác động từ môi trường, giá thành cao hơn vì thế trong thực tế sản xuất nó vẫn dùng ít hơn so với màu vô cơ

Paste màu: Là các chất màu cơ bản (vô cơ hoặc hữu cơ) bán thành phẩm đã được

nghiền mịn sẵn thành dạng nhão, sệt, khi sử dụng pha sơn ta chỉ cần phân tán chúng vào paste trắng, điều khiển độ đậm nhạt của màu sơn theo ý muốn

1.3Bột độn:

Chiếm tỷ lệ 30- 50%, đây là thành phần không thể thiếu trong sơn Ngoài

việc làm tăng tính năng cơ lý nó còn tạo độ dày độ phủ cho màng sơn và đặc biệt nó còn góp phần hạ giá thành sản phẩm Bột độn là các chất dạng bột mịn, màu trắng hoặc màu rất nhạt, chỉ số khúc xạ thấp (khoảng 1, 4- 1,7) không hòa tan nhưng phân tán tốt trong hệ thống sơn

Vai trò

Bột độn được được vào để giảm giá thành sản phẩm, đồng thời làm tăng tính năng kỹ thuật của sơn (tạo độ phủ giả), nâng cao độ bền của lớp phủ sơn (độ cứng, bền nhiệt, bền khí quyển….)

Bột độn có lực tạo màu và sức che phủ kém, chúng góp phần với bột màu làm cho vật liệu sơn ổn định, màng sơn tăng độ bền, làm cho dung dịch sơn trở nên linh động giúp cho chổi sơn và rulo dễ di chuyển khi sơn và giữ vai trò chủ yếu

Các loại bột độn

Bột độn được lấy từ 2 nguồn

+ Bằng cách nghiền thành bột của một vài loại đá hay quặng trầm tích + Bằng cách kết tủa hóa học

100 lb

Độ hấp thụ dầu

lb Dầu/100lb bột màu

Nước và phụ gia : chiếm tỷ lệ 10- 50%, đây là dung môi để pha sơn và

cũng là chất điều chỉnh độ nhớt của sơn

1.3.1 Chất làm đặc (phụ gia lưu biến, thickner)

Là chất có khả năng tạo ra độ đặc theo ý muốn, nó có tác dụng điều khiển

độ nhớt của dung dịch sơn theo yêu cầu kỹ thuật Ngoài ra nó còn có tác dụng chống lắng cho sơn kho bảo quản Các cbhất làm đặc có vai trò quan trọng trong công thức sơn khi sử dụng chất tạo màng là nhựa latex, nó làm cho sơn khi ướt bám dính trên bề mặt vật liệu tốt hơn, không gây ra hiện tượng chảy xệ hay văng bắn, chảy loang ra Nếu không có chất làm đặc thì sơn loãng không thể bám dính lên tường được

Có 3 loại chất làm đặc :

Celulose HEC : Natrosol HBR 250, Becmocol…

Polyurethane (PU): Thickner 621, Rheolate 278, Primal RM 1020PR

Polyacrylate (Alkali Swellasle pH≥8) : Pidicryl 4260A

1.3.2 Làm đặc Celulose HEC

Là dẫn xuất của Celulose không điện ly, rất dễ phân tán trong môi trường nước, kể cả nước nóng hay nước lạnh HEC thường được sử dụng điều khiển độ nhớt cho dung dịch sơn trong quá trình disper

HEC thường dùng cho sơn nội thất Sơn nội thất chủ yếu dùng HEC nên

dễ gây hiện tượng tạo váng cho sơn khi bảo quản vì vậy cần kết hợp HEC với PU theo tỉ lệ 5/1 Nếu dùng HEC cho sơn ngoại thất sẽ không cho liên kết tốt vì Celulose dễ bị vi khuẩn xâm nhập

HEC khi hòa tan vào trong môi trường nước nó sẽ trương nở to ra và sẽ chiếm phần diện tích trống trong dung dịch nên làm cho dung dịch trở nên đặc hơn

1.3.3 Polyurethane PU

Là sản phẩm associative, biến tính bởi Issocianate với polyester vì thế nó

có các nhóm chức đặc biệt vừa có thể hòa tan trong nước, vừa có thể hòa tan trong dầu nên nó có khả năng liên kết các hạt latex, pigment tạo thành mạng lưới phân tán lơ lừng trong môi trường nước, do đó làm cho dung dịch sơn trở nên đặc hơn

Nhưng PU thường dễ làm cho sơn tạo bọt nên thực tế người ta hay dùng hỗn hợp PU+ Celulose

1.3.4 Polyacylate-Alkali Swellable

Polyacylate là nhũ Copolyme Acrylic có khả năng làm đặc trong môi trường kiềm (pH>8) Tác dụng làm đặc của nó vừa có tính trương nở giống Celulose, vừa có tính liên kết giống với PU nên trong thực tế người ta cũng hay dùng polyacylate (VD DL 105) Điều cần chú ý là nếu dùng polyacylate để làm chất làm đặc cho sơn thì phải chú ý đến pH của sơn vì tính lưu biến của Polyacrylate thay đổi theo pH

1.3.5 Chất thấm ướt

Phụ gia thấm ướt là chất hoạt động bề mặt không phân cực có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt và dẫn đến tăng áp suất phân bố để quá trình thấm ướt các hạt màu xảy ra nhanh hơn nên nó làm cho các hạt màu dễ đi vào môi trường phân tán vì vậy làm cho các hạt màu không vón cục dính vào nhau mà phân bố đều trong môi trường phân tán (nước-nhựa ) đồng thời còn có tác dụng như một dung môi chậm khô (làm chậm quá trình bay hơi dung môi) Chất thấm ướt ảnh

hưởng nhiều đến tính chất sơn: độ bóng, khuynh hướng tạo bọt, độ ổn định với các pigment, tính ăn màu hay tương tác với nhiều chất làm đặc khác làm ảnh hưởng đến độ nhớt của sơn vì vậy việc chọn lựa chọn chất thấm ướt là rất quan trọng Việc tính toán lượng dùng chất thấm ướt dựa trên hàm lượng rắn (hàm lượng PVC).

1.3.6 Các phụ gia phân tán

Các chất phân tán thường là các chất phân cực âm : anionic

Phụ gia phân tán hấp thụ lên bề mặt hạt màu và do đó duy trì khoảng cách thích hợp giữa các hạt màu thông qua lực đẩy tĩnh điện hoặc án ngữ không gian, do đó làm giảm xu hướng keo tụ không khống chế được

Cơ chế lực đẩy tĩnh điện

Các hạt màu trong sơn thường tích điện trên bề mặt của chúng Bằng cách

sử dụng các phụ gia, có thể làm tăng điện tích và hơn nữa làm cho tất cả các hạt màu cân bằng về mặt điện tích Các ion ngược dấu tập trung trong các vùng lân cận của bề mặt hạt màu (trong pha lỏng) do đó tạo thành một lớp ‘điện kép’ Lớp

‘điện kép’ này càng dày thì sơn càng ổn định Về phương diện hóa học, các chất phụ gia phân tán sử dụng cho hệ sơn như vậy là các chất điện ly cao phân tử, chúng chứa vô số mạch nhánh tích điện Thêm vào đó Polyphotphat, đa dẫn xuất của các axit Polycacboxylic được sử dụng như các chất điện ly cao phân tử trong công nghiệp sơn Các chất điện ly cao phân tử hấp thụ lên bề mặt của các hạt màu

và do đó chuyển điện tích của nó cho các hạt màu Thông qua lực đẩy tĩnh điện của các hạt màu tích điện cùng dấu, xu hướng keo tụ bị giảm đột ngột trong trạng thái phản keo tụ được làm bền Do đó cấu trúc hóa học của chúng các phụ gia như vậy hầu như không thể thể hiện các tính chất thấm ướt đo đó trong thực tế phải kết hợp với chất thấm ướt

Cơ chế án ngữ không gian

Các phụ gia phân tán thực hiện chức năng bằng cách cản trở không gian thể hiện bằng hai cấu trúc đặc biệt Trước tiên sản phẩm chứa một hoặc nhiều nhóm

“ái màu” các nhóm mỏ neo hoặc các nhóm bám dính tất cả các nhóm hấp thụ bền, mạnh lên bề mặt tạo hạt màu Thứ hai sản phẩm chứa các chuỗi tương hợp - nhựa (chuỗi hydrocacbon), sau khi phân tán thấm ướt lên bề mặt hạt màu các chuỗi này nhô ra xa vào dung dịch nhựa xung quanh Lớp các phân tử phụ gia bị hấp thụ này được coi như cản trở không gian hoặc “sự ổn định entropy” Sự ổn định trên được nhấn mạnh hơn nữa bởi sự tương tác của các loại phụ gia polyme với nhựa, bằng cách đó “vỏ bọc” xung quanh các hạt tạo màu được mở rộng Cơ chế của sự

ổn định này xảy ra trong các hệ nền dung môi và các hệ khử nước, các hệ này chứa các nhựa ở dạng solvat hóa Bằng các yếu tố có cấu trúc đặc trưng bao gồm các nhóm ái màu (phân cực) và các chuỗi tương hợp-nhựa (không phân cực), các

phụ gia này thể hiện các tính chất hoạt động bề mặt Nói cách khác, chúng không những làm ổn định sự phân tán các hạt màu mà chúng còn thực hiện chức năng như là các phụ gia thấm ướt.

Propylene Glycol khi phân tán trong sơn, chúng len lỏi vào các chỗ trong giữa các hạt màu, chúng thay thế lớp không khí và hơi ẩm tại khối kết tụ màu nên Propylene glycol còn chất thấm ướt Khi trong dung dịch sơn PG tạo lớp liên kết hydro với các phân tử nước trong sơn do đó làm cho các phân tử dung môi nước bay ra ngoài chậm

1.3.8 Phụ gia phá bọt (Defoamer)

Trong quá trình khuấy trộn sơn khi sản xuất cũng khi sơn phủ thường xuất hiện rất nhiều bọt khí nổi lên bề mặt sơn cũng như trong thể tích sơn Chính những bọt khí này ảnh hưởng trực tiếp đến chất

lượng màng sơn, nếu khi ta lăn sơn mà bọt khí trên màng sơn ướt khó vỡ hay chậm thì sau khi màng sơn khô đi nó sẽ để lại vết mắt cá ( Fish eye ) trên bề mặt,

làm giảm độ bóng, độ nhẵn của màng sơn vì vậy ta phải sử dụng chất khử bọt trong sơn.

Chất khử bọt có tác dụng tăng sức căng bề mặt của bọt khí nên làm cho bọt khí dễ vở Trong dung dịch nó có tác dụng tập hợp những bọt khí nhỏ thành bọt khí lớn rồi nổi lên trên bề mặt sơn, khi bọt khí nổi lên trên bề mặt do các lực tác dụng nên nó mất cân bằng vỡ ra

Có hai loại chất khử bọt:

Minerl oil ( chất phá bọt gốc dầu khoáng, Wax, Soap metalic )

Silicone bao gồm hai loại: Silicon thuần và Silica Hydrophobic

Trong hai chất phá bọt trên thì chất phá bọt dạng silicone có hiệu quả tốt hơn chất phá bọt dạng dầu khoáng, nhưng nó khó sử dụng, nếu dùng nhiều dễ tạo hiện tượng mắt cá và giá thành lại cao hơn gấp 2 lần Chất phá bọt dạng silicone có tác dụng phá bọt rất nhanh, chỉ sau 30 phút là lượng bọt trong sơn bị phá gần như hoàn toàn (trên 90% ), còn chất phá bọt dạng dầu khoáng có tác dụng phá bọt rất chậm, sau một ngày mới phá được hết bọt Trong thực tế người ta thường sử dụng kết hợp cả hai loại chất phá bọt trên

1.3.9 Chất bảo quản diệt khuẩn

Thành phần sơn nước thường có chất lưu biến là các dẫn xuất của Cellulose nên rất dễ bị vi khuẩn xâm nhập gây ra hiện tượng sơn bị thối, làm giảm độ pH của sơn do đó làm giảm tác dụng của chất làm đặc nên sơn bị loãng

ra Để khắc phục hiện tượng này người ta thường đưa vào hợp phần sơn chất diệt khuẩn (Biocide) khoảng 0,1%

1.3.10 Chất diệt nấm mốc (Fungicide)

Sơn ngoài trời thương chịu tác động của mưa nắng, ẩm ướt nên các loại rêu, mốc rất dễ phát triển làm giảm khả năng bảo vệ màng sơn Vì vậy trong hợp phần sơn người ta đưa vào một lượng nhỏ chất diệt nấm mốc để ngăn cản nấm

mốc không thể sinh sống và phát triển Chất chống nấm mốc thường được dùng cho sơn ngoài trời.

1.3.11 Chất hỗ trợ tạo màng (Coalencing Agent)

Trong dung dịch sơn, các phân tử nhựa latex, bột màu phân bố đều với nhau, khi sơn phủ chúng nằm sít nhau tạo thành lớp mỏng bám chắc vào vật liệu cần phu

̉.Nhưng quá trình tạo màng sơn diễn ra nhờ sự liên kết tạo màng của dung dịch nhựa và sự tạo màng này lại xảy ra chậm và chỉ xảy ra ở một khoảng nhiệt độ nhất định, vì mỗi loại nhựa có giới hạn tạo màng khác nhau Với một loại nhựa nhất định nếu ta kéo màng ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ tới hạn nào đó (MFFT

=minimum film formation temperture) thì màng sơn sẽ không hình thành, chúng chỉ tạo ra một lớp bột không dính kết dính với nhau được Do đó để mở rộng giới hạn cho nhựa người ta thường dùng chất hỗ trợ tạo màng như: Texanol, Netcoat

Chất tạo màng có MFFT càng lớn thì độ bền màng sơn càng cao

1.3.12 Chất điều chỉnh pH

Dung dịch sơn nước có độ pH ≥ 8 để chất làm khô phát huy tác dụng tốt Để điều chỉnh pH trong dung dịch sơn người ta thường dùng amoniac, hay polyamine (MP 95, Codis 95 )

2 Một số công thức sản xuất sơn gốc nước trong xây dựng :

SƠN CHỐNG THẤM

ST

III Quy trình sản xuất sơn trắng

- Tuân thủ nghiêm ngặt việc cân đo đong đếm tuyệt đối chính xác các loại nguyên liệu theo lệnh sản xuất

- Thực hiện đúng quy tŕnh theo 3 giai đoạn : giai đoạn phân tán, giai đoạn nghiền, giai đoạn trộn

- Khi nạp nguyên liệu cần tuân thủ theo đúng trình tự các loại hóa chất tránh tình trạng nhầm lẫn làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

- Lựa chọn nguyên liệu phù hợp với tính chất của từng loại sơn

- Thiết kế hợp lý, pha chế tiết kiệm

- Các thiết bị cơ khí và dụng cụ đồng bộ

- Quy trình kỹ thuật hợp lý, dễ thao tác

- Dễ khống chế điều kiện kỹ thuật và kiểm tra chất lượng sản phẩm

1 Giai đoạn phân tán :

- Cân, kiểm tra nước sạch theo phiếu xuất kho

2 Giai đoạn nghiền bi :

- Tăng tốc độ của máy lên 2000 vòng/ phút và phân tán trong vòng 20 phút

- Theo dõi vận hành máy nghiền cho đến khi nghiền xong

- Kiểm tra độ mịn của hạt, nhiệt độ sau khi nghiền nếu nóng quá phải làm mát bằng cách thêm lượng nước theo phiếu xuất và làm mát quanh vỏ thùng

- Khi đạt yêu cầu thì bơm sang thùng trộn.

3 Giai đoạn trộn.

- Kiểm tra vệ sinh thùng trộn và đường ống dẫn nguyên liệu

- Thực hiện bơm định lượng nguyên liệu vào bao gồm: chất tạo độ dầy, độ phủ, chất tạo màng theo phiếu xuất

- Trộn trong vòng 20 phút, bổ xung lượng hóa chất còn lại như : chất phá bọt, chất làm đặc dạng nước, chất điều chỉnh PH vào

- Kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng thấy đạt thì chuyển sang giai đoạn đóng thùng

IV Quy trình sản xuất sơn màu

1 Thành phần trộn sơn màu.

 Thành phần sơn màu bao gồm : Sơn trắng và pase màu

 Sơn trắng là loại sơn đã được phân cấp về hàm lượng chất tạo độ phủ để phù hợp cho các loại màu đậm hay nhạt giúp giảm giá thành chi phí cho lượng màu pha vào

 Pase màu là thành phần quan trọng trong sơn màu Chúng thể hiện màu sắc thông qua sự phản xạ, khúc xạ ánh sáng Pase màu là chất màu phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của nó, màu sắc được xác định bằng sự lựa chọn hấp thụ và phản xạ của nhiều bước sóng ánh sáng khác nhau ở cấu trúc bề mặt chất màu

 Hiện nay công ty đang sử dụng 14 màu cơ bản, trong đó có 11 chất màu hữu cơ

và 3 chất màu vô cơ

+ 11 chất màu hữu cơ gồm : Yellow 0415 IN, Cacbon CRF- 30, Green7076, Blue 4372, Yellow 2RLT, Magenta 2012, Yellow GS-S, Orange RA, Red 2030, Yellow 2 GLTE, Violet GT

+ 3 Chất màu vô cơ gồm: TiO2 706, Yellow oxide 4920, Red oxide 4130

2 Quy trình trộn sơn màu:

- Đổ sơn trắng theo phiếu xuất nguyên liệu.

- Lập công thức màu và cân chính xác rồi đổ vào thùng để máy trộn trong thời gian 20- 25 phút

- Kiểm tra so sánh màu sắc so với mẫu chuẩn nếu thấy đạt thì dán phiếu đạt chất lượng cho công nhân đóng thùng

V Lý thuyết màu hiện đại và cách phối màu

Màu sắc là một hiện tượng phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau đây:

 Cấu tạo của vật thể có màu

 Thành phần của ánh sáng chiếu vào vật thể và góc quan sát

 Tình trạng của mắt người quan sát

Từ lâu ta chúng ta đã biết các thí nghiệm của Newton ông chỉ ra rằng khi một chùm tia sáng trắng song song đi qua một lăng kính thì sẽ nhận được bảy màu trên màn ảnh đặt sau lăng kính đó là: tím, xanh lam, xanh da trời, xanh lục, vàng, da cam, và đỏ Bảy màu này chính là màu đơn sắc hay màu quang phổ chúng có độ thuần sắc rất cao Giữa bảy màu chính này là các màu trung gian do kết quả phối ghép của hai màu lân cận, sắc màu của chúng như thế nào là do tỷ lệ thành phần của các tia hỗn hợp và bước sóng của chúng Như vậy ta sẽ có vô số màu trung gian Sau đây là những màu chính được trình bày trong bảng sau:

Tên màu Bước sóng

 Cách pha phối màu người ta dựa vào tam giác phối màu như sau:

Đỏ

Tím Ghi Da cam

Xanh lam Xanh lục Vàng

Từ tam giác màu này ta có thể pha phối được vô số màu lân cận

Dưới đây là những màu phối ghép thường gặp:

12 Vàng + Da cam + Xanh lục Màu ôliu

dung môi Bột màu được mài nghiền đồng đều với chất dẻo, có tác dụng che phủ

bề mặt, chống xuyên thấu của tia tử ngoại làm cho màng sơn có màu, chịu nước, chịu khí hậu, nâng cao độ cứng, độ mài mòn, kéo dài tuổi thọ màng sơn…

Vì màng sơn mỏng, bột màu dùng trong sơn phải có tỷ trọng nhẹ, che phủ bề mặt tốt, tính chất ổn định, không biến màu, cường độ màu phải ổn định thì việc pha phối màu mới thuận lợi

Bột màu dùng trong sơn thường là các chất vô cơ không hòa tan trong nước, bao gồm một số kim loại, phi kim loại, chất ôxi hóa, hợp chất lưu huỳnh và muối,

có khi là chất hữu cơ không hòa tan trong nước, chất nhuộm hữu cơ hòa tan trong nước hoặc trong rượu

+ Tính chất của bột màu

Năng lực thể hiện màu sắc: Năng lực thể hiện màu mạnh hay yếu của chất màu khi nó hỗn hợp với các chất màu khác Thí dụ bột màu đen cacbon cùng với bột màu trắng thành hỗn hợp màu tro, nếu như bột màu đen cacbon ít năng lực thể hiện màu mạnh, bột màu đen cacbon nhiều thì năng lực thể hiện màu yếu

Độ che phủ: Độ che phủ của chất màu là khả năng che phủ lớp nền, làm cho lớp nền không bị lộ ra qua màng sơn

Thành phần và tính chất của bột màu như sau:

dễ bột hóa

trắng

ZnS + BaSO4 Che phủ, thể hiện màu

mạnh, chịu kiềm tốt, không chịu axit, không chịu khí hậu,