Bài báo trình bày ảnh hưởng của áp suất không khí và tốc độ của súng phun đến chất lượng của màng phủ trên bề mặt gỗ. Các mẫu gỗ được sơn bằng lớp phủ PU-TiO2 ở áp suất không khí 0,1 MPa, 0,14 MPa, 0,18 MPa, 0,22 MPa, 0,26 MPa và tốc độ phun 60 m / phút, 65 m / phút, 70 m / phút, 75 m / phút, 80 m / phút Kết quả cho thấy, khi áp suất không khí và tốc độ của súng phun thay đổi, độ bám dính cắt ngang của màng sơn ở chế độ phun đạt mức 0, tương ứng với vết cắt hoàn toàn nhẵn, sơn không bị bong ra khỏi bề mặt gỗ.
Trang 1NH H bNG C<A ÁP SU\T KHÔNG KHÍ VÀ T C G PHUN
N CH\T L _NG MÀNG TRANG S C TRÊN B M!T Gc
Ph
Ph m Th Ánh H@ngm Th Ánh H@ng1111,,,, Tr Tr Tr^n V n Chb^n V n Chb1111,,,, Cao QuCao QuCao Qu.c An.c An1111, Phan Duy, Phan Duy H ng H ng1111
TÓM T
TÓM T TTTT
Bài báo trình bày k<t qu6 6nh h Cng c"a áp su5t không khí và t.c $) súng phun $<n ch5t l %ng màng trang
sbc trên b mBt gŠ Các m9u gŠ $ %c s n ph" bwng s n PU-TiO2 C áp su5t khí 0,1 Mpa, 0,14 Mpa, 0,18 Mpa,
0,22 Mpa, 0,26 MPa và t.c $) phun 60 m/phút, 65 m/phút, 70 m/phút, 75 m/phút, 80 m/phút K<t qu6
nghiên cbu cho th5y, khi áp su5t khí và t.c $) phun thay $pi thì $) b n bám dính c"a màng trang sbc C các
ch< $) phun $ u $ t c5p $) 0, t ng bng v#i v<t c t hoàn toàn nh¢n, s n không b bong kh•i b mBt gŠ
Tuy nhiên, m)t s tính ch5t c"a màng trang sbc b 6nh h Cng C các mbc $) khác nhau, cK th3 là chi u dày
màng trang sbc C các ch< $) phun t ng tX 46,52 µm $<n 70,11 µm; $) bóng t ng tX 65,5% $<n 92,1%; thUi
gian khô hoàn toàn màng trang sbc dao $)ng tX 24,04 giU $<n 29,01 giU; $) bi<n màu ∆E gi6m tX 14,25 $<n
8,57 Vì v;y, sF thay $pi c"a áp su5t không khí và t.c $) di chuy3n c"a súng phun có 6nh h Cng rõ r8t $<n
m)t s ch/ tiêu ch5t l %ng màng trang sbc trên b mBt gŠ
T
TX khóa:X khóa: Áp su5t không khí, b mBt gŠ, ch5t l %ng, ch5t ph" PU, t.c $) phun
1 T V N 7
Trang sbc b mBt là khâu quan tr2ng trong s6n
xu5t $@ gŠ v#i mKc $ích là b6o v8 và làm $‰p s6n
phmm B mBt s6n phmm m)c $ %c che ph" bwng m)t
l#p v;t li8u màng có $) cbng nh5t $ nh, có tính n ng
ch u n #c, ch u khí h;u, làm cho nó tránh $ %c hoBc
gi6m nh‰ sF xâm h i c"a ánh sáng mBt trUi, n #c,
ngo i lFc, hóa ch5t, côn trùng,… ng n ngXa s6n
phmm cong vênh bi<n d ng, nbt, mài mòn, kéo dài
thUi gian sL dKng, t o cho s6n phmm có màu s c, hoa
v n $‰p, $) bóng cao mang l i cho con ng Ui c6m
giác d ch u t.t $‰p Hi8u qu6 trang sbc có 6nh
h Cng r5t l#n $<n giá tr c"a s6n phmm m)c [3]
Ph ng pháp trang sbc s6n phmm gŠ bwng ch5t ph"
l•ng r5t $a d ng nh phun, nhúng, quét, xoa,…
nh ng trong nghiên cbu này sL dKng ph ng pháp
phun khí nén $3 phun s n lên b mBt gŠ Nhân t
6nh h Cng $<n hi8u qu6 phun s n có r5t nhi u, nh
lo i s n, $) nh#t, t.c $) $óng r n c"a s n, áp su5t
khí, $ Ung kính mi8ng phun, kho6ng cách phun, góc
$), t.c $) di chuy3n c"a súng phun, $) r)ng và hình
d ng dòng phun,…[1, 2] Trong $ó, áp su5t khí và
t.c $) di chuy3n c"a súng phun là m)t trong nh?ng
y<u t quan tr2ng quy<t $ nh $<n ch5t l %ng c"a
màng trang sbc Vì v;y, trong bài báo này trình bày
k<t qu6 nghiên cbu 6nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c
$) phun $<n m)t s ch/ tiêu ch5t l %ng màng trang
sbc trên b mBt gŠ
2 V!T LI#U VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 2.1 V
2.1 V;t li8u nghiên cbu;t li8u nghiên cbu;t li8u nghiên cbu
- Nguyên li8u gŠ sL dKng trong nghiên cbu là các m9u gŠ $ %c làm tX cây gŠ Keo lai (Acacia auriculiformis x mangium) có γ = 0,58 g/cm3 có $) tupi 12 — 14 n m khai thác t i Hòa Bình có kích
th #c 350 x 100 x 18 mm, $) mm 10 ± 2%, $) nh¢n b mBt $ t ∇8 (Rmax≤ 60 µm)
- S n PU 2 thành ph^n (s n lót, s n bóng) và ch5t cbng PU c"a Hãng Oseven
- Dung môi butila axêtat có $) tinh khi<t 99,5%
- Ch5t ho t $)ng b mBt d6i ankyl benzen sunfonic axit (LAS)
- H t nano dioxit titan (TiO2) kích th #c 40 nm mua tX Công ty Loman Chemical Co., LTD., Trung Qu.c, có $) tinh khi<t 98%, màu tr ng, d ng b)t
m n
- Thi<t b sL dKng: Thi<t b sóng siêu âm Ultrasonic Cleaner model PS-40 c"a Trung Qu.c, thi<t b khu5y tX Hot & Magnetic Stirrer model MS-300HS c"a Hàn Qu.c, thi<t b phun s n tF $)ng Cefla Mito K 01 g@m 4 súng phun
- a $i3m thí nghi8m: Vi8n Công nghi8p GŠ, Công ty TNHH công ngh8 Delta Vi8t Nam, Công ty TNHH xây dFng xu5t nh;p khmu Hà Lâm
2.2 Ph ng pháp nghiên c 2.2 Ph ng pháp nghiên cbu và mô t6 các b #c bu và mô t6 các b #c titititi<n hành thFc nghi8m t o m9u<n hành thFc nghi8m t o m9u<n hành thFc nghi8m t o m9u
2.2.1 Ph ng pháp nghiên cbu
Trang 23 nghiên cbu 6nh h Cng c"a áp su5t và t.c $)
phun $<n m)t s ch/ tiêu ch5t l %ng c"a màng trang
sbc, nhóm nghiên cbu $ã ti<n hành thí nghi8m $a
y<u t toàn ph^n
- Y<u t c $ nh: N@ng $) nano TiO2: 0,15%; thUi
gian phân tán nano TiO2: 3 giU; dung môi phân tán
butila axêtat $ã có ch5t ho t $)ng b mBt LAS (tP l8
nano TiO2 và ch5t LAS là 1:2 tính theo kh.i l %ng),
t.c $) phân tán 400-600 vòng/phút và phân tán C
nhi8t $) th Ung
Thông s công ngh8 phun s n lên b mBt gŠ: C
$ nh áp su5t phun s n lót, s n màu: 0,2 MPa; t.c $)
súng phun s n lót, s n màu: 70 m/phút; t.c $) b ng
t6i: 4,8 m/phút; kho6ng cách phun: 20 cm; $) nh#t
c"a s n lót: 40 MPa.s, s n ph" 37 MPa.s, h #ng súng
phun $i 2 chi u
- Y<u t thay $pi: Thay $pi áp su5t khí và t.c $)
phun s n bóng PU-TiO2: Áp su5t phun thay $pi C 5
mbc: 0,1 Mpa, 0,14 Mpa, 0,18 Mpa, 0,22 Mpa, 0,26
Mpa, t.c $) phun thay $pi C 5 mbc: 60 m/phút, 65
m/phút, 70 m/phút, 75 m/phút, 80 m/phút
- Trên c sC lý thuy<t quy ho ch thFc nghi8m, $ã
áp dKng k< ho ch trung tâm h%p thành trFc giao v#i
các y<u t $^y $" $3 xác $ nh 6nh h Cng c"a 2 y<u
t áp su5t và t.c $) phun $<n m)t s ch/ tiêu ch5t
l %ng màng trang sbc K< ho ch thFc nghi8m b;c 2
$ %c thFc hi8n C các mbc: Mbc trên (+1), mbc d #i
1), mbc trung gian (0), các mbc sao mC r)ng (+α),
(-α) Dó $ó, ta có b6ng thFc nghi8m theo ph^n m m
xL lý OPT nh C b6ng 1 Trong $ó, có 9 thí nghi8m
ph6i thFc hi8n, mŠi thí nghi8m g@m 15 m9u, s l^n
lBp là 3
B
B6ng 1 Ma tr;n quy ho ch thFc nghi8m6ng 1 Ma tr;n quy ho ch thFc nghi8m6ng 1 Ma tr;n quy ho ch thFc nghi8m
D ng mã D ng thFc
TT
X1 X2 Áp su5t
(P, MPa)
T.c $) (v, m/phút)
1 -1 -1 0,14 65
2 +1 -1 0,22 65
3 -1 +1 0,14 75
4 +1 +1 0,22 75
5 -α 0 0,1 70
6 +α 0 0,26 70
7 0 -α 0,18 60
8 0 +α 0,18 80
9 0 0 0,18 70
2.2.2 Mô t6 các b #c ti<n hành thFc nghi8m t o
m9u nghiên cbu
- GŠ tròn Keo lai $ %c ti<n hành x‡ thanh (x‡ phá, x‡ l i), s5y $<n $) mm 10 ± 2%, sau $ó bào b.n mBt và $ánh nh¢n $ t ∇8 (Rmax≤ 60 µm) có kích
th #c: dài x r)ng x dày = 350 x 100 x18 mm, b mBt ph6i s ch bKi
- Mô t6 các b #c phân tán nano TiO2 vào s n PU
và ky thu;t s n ph" lên b mBt gŠ: ^u tiên phân tán nano TiO2 vào dung môi butila axêtat $ã có ch5t ho t
$)ng b mBt LAS bwng thi<t b sóng siêu âm k<t h%p v#i thi<t b khu5y tX v#i t.c $) 400-600 vòng/phút C nhi8t $) th Ung, phân tán trong 3 giU Sau $ó, bp sung ph^n s n bóng và ch5t cbng PU và khu5y $ u bwng máy khu5y tX v#i t.c $) 200-300 vòng/phút trong
15 phút Các m9u gŠ $ %c ti<n hành trang sbc bwng s n
PU $.i chbng và PU-TiO2 theo s $@ C hình 1
Hình 1 Quy trình th Hình 1 Quy trình thFc nghi8m trang sbc b mBt gŠ Fc nghi8m trang sbc b mBt gŠ
bbbbwng s n PUwng s n PUwng s n PU TiOTiO2222 2.3 Ki
2.3 Ki3m tra tính ch5t ch5t l %ng màng trang 3m tra tính ch5t ch5t l %ng màng trang ssssbc trên bbc trên bbc trên b m m mBt gŠBt gŠBt gŠ
) b n bám dính c"a màng trang sbc $ %c ki3m tra theo DIN EN ISO 2409; $) bóng c"a màng trang sbc ki3m tra theo TCVN 2101: 2008; chi u dày màng trang sbc ki3m tra theo TCVN 9760:2013; thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc ki3m tra theo TCVN 2096 -1: 2015 Kh6 n ng ch.ng bi<n màu c"a màng s n ki3m tra bwng $èn UV công su5t 40 W,
b #c sóng 350 nm; kho6ng cách tX $èn t#i b mBt m9u kho6ng 50 mm, thUi gian chi<u tia UV là 960 giU Kh6 n ng ch.ng bi<n màu c"a m9u gŠ $ã s n ph" $ %c $ánh giá bwng sF chênh l8ch gi?a các ch/
s màu s c b mBt c"a m9u tr #c và sau khi chi<u tia
UV C thUi $i3m 960 giU Các ch/ s L*, a*, b* $ %c $o bwng máy $o màu s c BYK c"a hãng s6n xu5t
Trang 3BYK-Gardner t i bc, $o 3 $i3m trên 1 m9u $3 xác $ nh
giá tr trung bình, sau $ó tính các ch/ s màu theo
công thbc:
∆L* = L*UV - L*o
(1)
∆a* = a*UV - a*o
(2)
∆b* = b*UV- b*o
(3)
2 2
L
∆ (4)
Trong $ó: L*o - ) sáng màu c"a m9u tr #c khi
chi<u UV, L*UV - ) sáng màu c"a m9u sau khi chi<u
UV, a*o - Ch/ s a* c"a m9u tr #c khi chi<u UV, a*UV
- Ch/ s a* c"a m9u sau khi chi<u UV, b*o - Ch/ s b*
c"a m9u tr #c khi chi<u UV, b*UV - Ch/ s b* c"a
m9u sau khi chi<u UV S li8u trong nghiên cbu
$ %c xL lý bwng ph^n m m Excel và ph^n m m OPT
3 K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU!N 3.1
3.1 •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun
$$$$<n $) bám dính c"a màng trang sbc<n $) bám dính c"a màng trang sbc<n $) bám dính c"a màng trang sbc ) bám dính c"a màng ch5t ph" trên b mBt gŠ
$ánh giá kh6 n ng liên k<t c"a các phân tL ch5t ph"
và các phân tL c"a ván n n ây là m)t ch/ tiêu quan tr2ng $3 $ánh giá ch5t l %ng màng trang sbc trên b mBt s6n phmm gŠ Trong nghiên cbu này, $)
b n bám dính c"a màng trang sbc $ %c $ánh giá tX c5p $) 0 $<n c5p $) 5 (trong $ó: c5p $) 0 t ng
$ ng v#i v<t c t hoàn toàn nh¢n không b bong; c5p $) 1 có di8n tích v<t c t b bong chi<m <5% di8n tích b mBt c"a m ng l #i; c5p $) 2 có di8n tích b bong 5%-15%; c5p $) 3 có di8n tích b bong chi<m 15%-35%; c5p $) 4 có di8n tích b bong chi<m 35%-65%; c5p $) 5 có di8n tích b bong >65%) K<t qu6 ki3m tra $) b n bám dính c"a màng trang sbc $ %c trình bày C b6ng 2
B B6ng 2 ) b n bám dính c"a màng trang sbc (c5p $))6ng 2 ) b n bám dính c"a màng trang sbc (c5p $))6ng 2 ) b n bám dính c"a màng trang sbc (c5p $))
S l^n lBp STT Áp su5t (P, MPa) (v, m/phút) T.c $)
Y1 Y2 Y3 Ytb
K<t qu6 nghiên cbu C b6ng 2 cho th5y $) b n
bám dính c"a màng trang sbc bwng s n PU-TiO2 C
các ch< $) phun $ u $ t c5p $) 0 t ng bng v#i v<t
c t hoàn toàn nh¢n s n không b bong kh•i b mBt
gŠ Nh v;y, khi thay $pi áp su5t khí và t.c $) phun
C các c5p $) nghiên cbu trên, $) b n bám dính c"a màng trang sbc ch a 6nh h Cng rõ nét
3.2
3.2 •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun
$$$$<n chi u dày màng trang sbc<n chi u dày màng trang sbc<n chi u dày màng trang sbc B
B6ng 3 Chi6ng 3 Chi6ng 3 Chi u dày c"a màng trang sbc (u dày c"a màng trang sbc (u dày c"a màng trang sbc (µµµµm)m)m)
D ng mã D ng thFc S l^n lBp
TT
X1 X2 Áp su5t
(P, MPa)
T.c $) (V, m/phút) Y1 Y2 Y3
1 -1 -1 0,14 65 58,81 56,25 57,51
2 +1 -1 0,22 65 64,67 65,11 66,29
3 -1 +1 0,14 75 54,06 52,93 50,73
4 +1 +1 0,22 75 62,05 61,15 60,19
5 -α 0 0,1 70 48,46 43,58 47,52
6 +α 0 0,26 70 70,21 70,10 70,01
7 0 -α 0,18 60 65,66 65,47 65,74
8 0 +α 0,18 80 50,18 56,26 53,30
9 0 0 0,18 70 60,75 60,92 60,88
Trang 4Chi u dày màng trang sbc $ %c xác $ nh bwng
sF chênh l8ch gi?a chi u dày tr #c và sau khi s n
ph" c"a m9u gŠ K<t qu6 $o chi u dày c"a màng
trang sbc các m9u thí nghi8m và sau khi xL lý s li8u
bwng ph^n m m OPT c"a Vi8n C $i8n Nông nghi8p
và CNSTH thu $ %c k<t qu6 C b6ng 3
TX k<t qu6 C b6ng 3 thông qua xL lý h@i quy
bwng ph^n m m OPT xây dFng $ %c ph ng trình
t ng quan gi?a áp su5t khí và t.c $) phun v#i chi u
dày c"a màng trang sbc nh C công thbc:
- Ph ng trình d ng mã:
Y = 37,539 + 121,756 X1 — 211,444 X12 + 0,721 X2 +
0,680 X2X1 — 0,010 X22
- Ph ng trình d ng thFc:
Y = 37,539 + 121,756 P1 — 211,444 P12 + 0,721V2 +
0,680 V2P1 — 0,010 V2
@ th quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $) phun
v#i chi u dày c"a màng trang sbc $ %c th3 hi8n C
hình 2
Hình 2 Bi
Hình 2 Bi3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $) 3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $)
phun v
phun v#i chi u dày màng #i chi u dày màng #i chi u dày màng trang strang strang sbcbcbc
K<t qu6 phân tích ph ng sai (Anova) chi u dày
c"a màng trang sbc C các ch< $) công ngh8 phun: F
= 1504,081; Fcrit = 1,947348 (F> Fcrit), $i u này
chbng minh rwng chi u dày c"a màng trang sbc gi?a
các ch< $) công ngh8 phun (áp su5t và t.c $)) $ã có
sF sai khác và h8 s c"a ph ng trình $ u có ý ngh’a
K<t qu6 C b6ng 3 và bi3u $@ C hình 2 cho th5y khi thay $pi áp su5t khí và t.c $) c"a súng phun thì chi u dày c"a màng trang sbc b 6nh h Cng $áng k3, bi<n $pi tX 46,52 µm $<n 70,11 µm Khi áp su5t khí
t ng, t.c $) di chuy3n c"a súng phun gi6m, chi u dày màng trang sbc t ng Ng %c l i, khi áp su5t khí gi6m, t.c $) di chuy3n c"a súng phun t ng, chi u dày màng trang sbc gi6m, cK th3 chi u dày màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút t ng 33,65% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V = 70 m/phút; chi u dày màng C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 80 m/phút gi6m 18,85% so v#i C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 60 m/phút Nguyên nhân là do khi áp su5t khí l#n, t.c $) di chuy3n c"a súng phun ch;m, làm cho ch5t ph"
s ng hóa m nh, l %ng s n phun ra nhi u, d9n $<n chi u dày màng trang sbc t ng và $@ng $ u Khi áp su5t khí th5p, súng phun di chuy3n nhanh, ch5t ph"
s ng hóa kém, l %ng s n phun ra ít, làm cho chi u dày màng trang sbc m•ng và không $@ng $ u, d9n
$<n ch5t l %ng trang sbc kém Tuy nhiên, n<u áp su5t khí quá cao, súng phun di chuy3n quá ch;m, ch5t ph" s ng hóa r5t mãnh li8t, làm t ng thêm sF tpn th5t ch5t ph" ra môi tr Ung xung quanh và trong quá trình phun d b ch6y gi2t, crng làm 6nh h Cng
$<n ch5t l %ng màng trang sbc [1, 2, 3]
3.3
3.3 •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun
$$$$<n $) bóng c"a màng trang sbc<n $) bóng c"a màng trang sbc<n $) bóng c"a màng trang sbc K<t qu6 ki3m tra $) bóng c"a màng trang sbc các m9u thí nghi8m và sau khi xL lý bwng ph^n m m OPT c"a Vi8n C $i8n Nông nghi8p và CNSTH $ %c trình bày C b6ng 4
B B6ng 4 )6ng 4 )6ng 4 ) bóng c bóng c bóng c"a màng trang sbc (%)"a màng trang sbc (%)"a màng trang sbc (%)
D ng mã D ng thFc S l^n lBp
TT X
1 X2 (P, MPa) Áp su5t (V, m/phút) T.c $) Y1 Y2 Y3
1 -1 -1 0,14 65 76,4 76,4 76,5
2 +1 -1 0,22 65 89,3 90,2 88,6
3 -1 +1 0,14 75 72,7 72,5 72,7
4 +1 +1 0,22 75 80,6 80,3 80,4
5 -α 0 0,1 70 65,8 65,5 65,3
6 +α 0 0,26 70 92,1 92,1 92,2
7 0 -α 0,18 60 81,8 81,7 81,9
8 0 +α 0,18 80 73,5 73,1 73,8
9 0 0 0,18 70 88,5 88,6 88,6
Trang 5TX k<t qu6 C b6ng 4 thông qua xL lý h@i quy
bwng ph^n m m OPT xây dFng $ %c ph ng trình
t ng quan gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i $) bóng
c"a màng trang sbc nh C công thbc:
- Ph ng trình d ng mã:
Y = -315,064 + 399,600X1 — 661,111X12 + 10,730X2
— 1,207X2X1 — 0,078X2
- Ph ng trình d ng thFc:
Y = -315,064 + 399,600P1 — 661,111P12 + 10,730V2
— 1,207V2P1 — 0,078V22
@ th quan h8 gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i
$) bóng c"a màng trang sbc $ %c th3 hi8n C hình 3
Hình 3 Bi
Hình 3 Bi3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $) 3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $)
phun v
phun v#i $) bóng màng trang sbc#i $) bóng màng trang sbc#i $) bóng màng trang sbc
K<t qu6 phân tích ph ng sai (ANOVA) $)
bóng c"a màng trang sbc C các ch< $) công ngh8
phun: F = 3653,021; Fcrit = 1,947348 (F> Fcrit), $i u
này chbng minh rwng $) bóng c"a màng trang sbc
gi?a các ch< $) công ngh8 phun (áp su5t và t.c $))
$ã có sF sai khác và h8 s c"a ph ng trình $ u có ý
ngh’a
K<t qu6 C b6ng 4 và bi3u $@ C hình 3 nh;n th5y
áp su5t khí và t.c $) di chuy3n c"a súng phun có 6nh
h Cng $<n $) bóng c"a màng trang sbc C các mbc
$) khác nhau, bi<n $pi tX 65,5% $<n 92,1% Khi áp su5t khí t ng, t.c $) di chuy3n c"a súng phun gi6m,
$) bóng c"a màng trang sbc t ng Ng %c l i, khi áp su5t khí gi6m, t.c $) di chuy3n c"a súng phun t ng,
$) bóng c"a màng trang sbc gi6m, cK th3 $) bóng c"a màng trang sbc C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút t ng 40,61% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V =
70 m/phút, $) bóng màng C ch< $) P = 0,18 MPa, V
= 80 m/phút gi6m 17,04% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa,
V = 60 m/phút Hi8n t %ng này là do khi áp su5t khí l#n, t.c $) di chuy3n c"a súng phun ch;m, ch5t ph"
s ng hóa m nh, h t ch5t ph" bé, làm cho màng trang sbc m n và $@ng $ u nên $) bóng c"a màng ph" t ng Khi áp su5t phun th5p, súng phun di chuy3n nhanh, ch5t ph" s ng hóa kém, h t ch5t ph" thô, làm cho màng trang sbc thô, s^n sùi, không bwng phˆng, d9n $<n $) bóng c"a màng ph" gi6m Tuy nhiên, n<u áp su5t không khí quá l#n, súng phun
di chuy3n quá ch;m, làm cho quá trình s ng hóa r5t mãnh li8t, l %ng s n phun ra nhi u d b ch6y gi2t trong quá trình phun và làm t ng thêm sF tpn th5t ch5t ph" do s ng hóa [1, 2, 3]
3.4
3.4 •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun
$$$$<n thUi gian khô hoàn toàn c"<n thUi gian khô hoàn toàn c"<n thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sa màng trang sa màng trang sbcbcbc K<t qu6 ki3m tra thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc các m9u thí nghi8m và sau khi xL lý
s li8u bwng ph^n m m OPT c"a Vi8n C $i8n Nông nghi8p và CNSTH thu $ %c k<t qu6 C b6ng 5
B B6ng 5 ThUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc 6ng 5 ThUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc 6ng 5 ThUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc ((((µµµµm)m)m)
D ng mã D ng thFc S l^n lBp
TT
X1 X2 Áp su5t
(P, MPa)
T.c $) (V, m/phút) Y1 Y2 Y3
1 -1 -1 0,14 65 27,12 26,15 25,25
2 +1 -1 0,22 65 26,51 27,44 28,53
3 -1 +1 0,14 75 26,43 24,35 25,38
4 +1 +1 0,22 75 27,01 27,03 27,02
5 -α 0 0,1 70 22,07 25,01 25,03
6 +α 0 0,26 70 28,96 29,03 29,02
7 0 -α 0,18 60 28,02 27,95 27,.95
8 0 +α 0,18 80 26,62 24,89 25,68
9 0 0 0,18 70 26,44 26,59 26,46
K<t qu6 C b6ng 5 thông qua xL lý h@i quy bwng
ph^n m m OPT xây dFng $ %c ph ng trình t ng
quan gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc nh C công thbc:
Trang 6- Ph ng trình d ng mã:
Y = 51,923 — 4,439 X1+ 6,556 X12 + 0,666 X2 +
0,343 X2X1 + 0,004 X2
- Ph ng trình d ng thFc:
Y = 51,923 — 4,439 P1+ 6,556 P12 + 0,666 V2 +
0,343 V2P1 + 0,004 V2
@ th quan h8 gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i
thUi gian khô c"a màng trang sbc $ %c th3 hi8n C
hình 4
Hình 4 Bi
Hình 4 Bi3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $) 3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $)
phun v
phun v#i thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc#i thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc#i thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc
K<t qu6 phân tích ph ng sai (ANOVA) thUi
gian khô màng trang sbc C các ch< $) công ngh8
phun: F = 265,176; Fcrit = 1,947348 (F> Fcrit), $i u
này chbng minh rwng thUi gian khô hoàn toàn c"a
màng trang sbc gi?a các ch< $) công ngh8 phun (áp
su5t và t.c $)) $ã có sF sai khác và h8 s c"a ph ng
trình $ u có ý ngh’a
K<t qu6 nghiên cbu C b6ng 5 và bi3u $@ C hình 4
cho th5y thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc
C các ch< $) phun có sF khác bi8t rõ nét, bi<n $pi tX
24,04 giU $<n 29,01 giU Khi áp su5t khí t ng, t.c $)
di chuy3n c"a súng phun gi6m, thUi gian khô hoàn toàn c"a màng trang sbc dài h n Ng %c l i, khi áp su5t khí gi6m, t.c $) di chuy3n c"a súng phun t ng, thUi gian khô c"a màng trang sbc l i gi6m, cK th3 thUi gian khô màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút t ng 17,13% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V =
70 m/phút, thUi gian khô màng C ch< $) 0,18 MPa, V
= 80 m/phút gi6m 8,74% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa,
V = 60 m/phút i u này crng $ %c gi6i thích là do khi áp su5t khí l#n, t.c $) di chuy3n c"a súng phun ch;m, làm cho ch5t ph" s ng hóa m nh, l %ng s n phun ra nhi u, d9n $<n chi u dày màng s n t ng nên thUi gian khô c"a màng t ng lên Khi áp su5t khí th5p, súng phun di chuy3n nhanh, ch5t ph" s ng hóa kém, l %ng s n phun ra ít, chi u dày màng s n m•ng, d9n $<n thUi gian khô c"a màng gi6m xu.ng Tuy nhiên, n<u áp su5t khí quá cao, súng phun di chuy3n quá ch;m, ch5t ph" s ng hóa r5t mãnh li8t, làm t ng thêm sF tpn th5t ch5t ph" ra môi tr Ung xung quanh và trong quá trình phun d b ch6y gi2t, làm 6nh h Cng $<n ch5t l %ng màng trang sbc [1, 2, 3]
3.5
3.5 •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun •nh h Cng c"a áp su5t khí và t.c $) phun
$$$$<n kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc<n kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc<n kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc Kh6 n ng ch.ng bi<n màu c"a m9u gŠ $ã s n ph" $ %c $ánh giá bwng sF chênh l8ch gi?a các ch/
s màu s c b mBt c"a m9u tr #c và sau khi chi<u tia
UV trong 960 giU K<t qu6 ki3m tra kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc các m9u thí nghi8m và xL
lý s li8u bwng ph^n m m OPT c"a Vi8n C $i8n Nông nghi8p và CNSTH thu $ %c ghi trong b6ng 6 B
B6ng 6 Kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc sau 6ng 6 Kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc sau 6ng 6 Kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc sau 960 h (960 h (960 h (µµµµm)m)m)
D ng mã D ng thFc S l^n lBp
TT
X1 X2 Áp su5t
(P, MPa)
T.c $) (V, m/phút) Y1 Y2 Y3
1 -1 -1 0,14 65 11,24 11,30 11,19
2 +1 -1 0,22 65 9,76 9,70 9,83
3 -1 +1 0,14 75 13,05 12,29 14,06
4 +1 +1 0,22 75 10,74 10,41 10,45
5 -α 0 0,1 70 14,08 14,70 13,95
6 +α 0 0,26 70 8,58 8,56 8,55
7 0 -α 0,18 60 9,83 9,84 9,87
8 0 +α 0,18 80 13,38 11,32 14,01
9 0 0 0,18 70 10,52 10,53 10,63
TX k<t qu6 C b6ng 6 và thông qua xL lý h@i quy
bwng ph^n m m OPT xây dFng $ %c ph ng trình
t ng quan gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc nh C công thbc:
Trang 7- Ph ng trình d ng mã:
Y = 27,809 + 31,242X1 + 71,417 X1 - 0,646 X2 -
1,120 X2X1 + 0,007 X2
- Ph ng trình d ng thFc:
Y = 27,809 + 31,242P1 + 71,417 P1 - 0,646 V2 -
1,120 V2P1 + 0,007 V2
@ th quan h8 gi?a áp su5t và t.c $) phun v#i
kh6 n ng ch.ng tia UV màng trang sbc $ %c th3
hi8n C hình 5
Hình 5 Bi
Hình 5 Bi3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $) 3u $@ quan h8 gi?a áp su5t khí và t.c $)
phun v
phun v#i kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc #i kh6 n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc
sau 960 h sau 960 h K<t qu6 phân tích ph ng sai (ANOVA) kh6
n ng ch.ng tia UV c"a màng trang sbc C các ch< $)
công ngh8 phun: F = 28,932, Fcrit = 1,947348 (F>
Fcrit), $i u này chbng minh rwng kh6 n ng ch.ng tia
UV c"a màng trang sbc gi?a các ch< $) công ngh8
phun (áp su5t và t.c $)) $ã có sF sai khác và h8 s
c"a ph ng trình $ u có ý ngh’a
K<t qu6 ki3m tra C b6ng 6 và bi3u $@ C hình 5
cho th5y, $) l8ch màu ∆E c"a màng trang sbc C các
ch< $) phun là khác nhau, bi<n $pi tX 8,57 $<n 14,25
Khi áp su5t khí t ng, t.c $) di chuy3n c"a súng phun
gi6m, $) bi<n màu c"a màng trang sbc gi6m Ng %c
l i, khi áp su5t khí gi6m, t.c $) di chuy3n c"a súng
phun t ng, $) bi<n màu t ng, cK th3 $) l8ch màu c"a
màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút gi6m
33,84% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V = 70 m/phút; $)
l8ch màu c"a màng C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 80
m/phút t ng 23,72% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa, V =
60 m/phút Nguyên nhân là do nano TiO2 có kh6
n ng h5p thK tia UV [4], $i u này crng phù h%p v#i
k<t qu6 nghiên cbu c"a Selamawit Mamo Fufa và
c)ng sF (2012), Mirela Vlad và c)ng sF (2009) Khi
áp su5t khí t ng, súng di chuy3n ch;m, ch5t ph"
s ng hóa m nh, l %ng s n PU-TiO2 phun ra nhi u,
màng s n ph" $ u và m n trên b mBt gŠ nên hi8u
qu6 h5p thK tia UV c"a các h t nano TiO2 trong màng
s n t.t h n, làm cho $) bi<n màu c"a màng gi6m Khi áp su5t khí th5p, t.c $) di chuy3n c"a súng phun nhanh, l %ng s n phun ra ít, màng s n m•ng và không $ u nên hi8u qu6 h5p thK tia UV c"a các h t nano TiO2 trong màng s n gi6m xu.ng, d9n $<n $) bi<n màu c"a màng t ng lên Tuy nhiên, n<u áp su5t khí quá cao, t.c $) phun quá ch;m, ch5t ph" s ng hóa r5t mãnh li8t d b ch6y gi2t trong quá trình phun và làm t ng sF tpn th5t s n ra môi tr Ung xung quanh [1, 2, 3]
4 K T LU!N Khi phun s n PU-TiO2 lên b mBt gŠ C áp su5t 0,1 Mpa, 0,14 Mpa, 0,18 Mpa, 0,22 Mpa, 0,26 MPa và t.c $) phun 60 vòng/phút, 65 vòng/phút, 70 vòng/phút, 75 vòng/phút, 80 vòng/phút thì $) b n bám dính c"a màng trang sbc $ u $ t c5p $) 0,
t ng bng v#i v<t c t hoàn toàn nh¢n, s n không b bong kh•i b mBt gŠ
Bên c nh $ó, m)t s tính ch5t c"a màng trang sbc
b 6nh h Cng C các mbc $) khác nhau, cK th3 nh sau: Khi áp su5t khí t ng, t.c $) di chuy3n c"a súng phun gi6m thì chi u dày màng t ng, $) bóng t ng,
$) bi<n màu gi6m, thUi gian khô hoàn toàn l i b t ng lên Ng %c l i, khi áp su5t khí gi6m, t.c $) di chuy3n c"a súng phun nhanh thì chi u dày màng, $) bóng
và thUi gian khô c"a màng trang sbc $ u gi6m nh ng
$) bi<n màu màng l i t ng, cK th3 là chi u dày t ng
tX 46,52 µm $<n 70,11 µm (chi u dày màng C ch< $)
P = 0,26 MPa, V = 70 vòng/phút t ng 33,65% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V = 70 m/phút, chi u dày màng
C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 80 m/phút gi6m 18,85%
so v#i C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 60 m/phút), $) bóng c"a màng t ng tX 65,5% $<n 92,1% ($) bóng c"a màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút t ng 40,61% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V = 70 m/phút, $) bóng màng C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 80 m/phút gi6m 17,04% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa, V = 60 m/phút); $) bi<n màu gi6m tX 14,25 $<n 8,57 ($) l8ch màu c"a màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút gi6m 33,84% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V =
70 m/phút, $) l8ch màu c"a màng C ch< $) P = 0,18 MPa, V = 80 m/phút t ng 23,72% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa, V = 60 m/phút); thUi gian khô hoàn toàn c"a màng dao $)ng tX 24,04 giU $<n 29,01 giU (thUi gian khô màng C ch< $) P = 0,26 MPa, V = 70 m/phút t ng 17,13% so v#i ch< $) P = 0,1 MPa, V =
70 m/phút, thUi gian khô màng C ch< $) 0,18 MPa, V
Trang 8= 80 m/phút gi6m 8,74% so v#i ch< $) P = 0,18 MPa,
V = 60 m/phút)
Tuy nhiên, n<u áp su5t không khí quá l#n, súng
phun di chuy3n quá ch;m, làm cho quá trình s ng
hóa r5t mãnh li8t, l %ng s n phun ra nhi u d b
ch6y gi2t trong quá trình phun và làm t ng thêm sF
tpn th5t ch5t ph" do s ng hóa [1, 2, 3] Do $ó, áp
su5t không khí và t.c $) di chuy3n c"a súng phun có
6nh 6nh rõ r8t $<n m)t s ch/ tiêu ch5t l %ng màng
trang sbc trên b mBt gŠ
TÀI LI#U THAM KH O
1 Tr^n V n Chb (2004) Công ngh8 trang sbc
v;t li8u gŠ NXB Nông nghi8p, Hà N)i, Tr.154-176
2 Tr^n Ng2c Thi8p (2003) Ch5t li8u và công
ngh8 trang sbc NXB Lâm nghi8p Trung Qu.c Tài
li8u d ch nguyên b6n ti<ng Trung Tr 82-112
3 Noel johnson leach (1996) Công ngh8 trang
sbc hi8n $ i NXB Neweltham, Lon don Tài li8u d ch
nguyên b6n ti<ng Anh Tr 83-96
4 Ph m Th Ánh H@ng, Cao Qu.c An, Nguy n
Th V’nh Khánh (2018) •nh h Cng c"a n@ng $) nano titandioxid (TiO2) $<n ch5t l %ng màng s n polyurethane trên b mBt s6n phmm gŠ T p chí Nông nghi8p và Phát tri3n nông thôn s 1 Tr
117-125
5 P A Charpentier, K Burgess, L Wang, R R Chowdhury, A F Lotus and G Moula (2012) Nano-TiO2/polyurethane composites for antibacterial and self-cleaning coatings, Department of Chemical and Biochemical Engineering, University of Western Ontario, London, ON, N6A 5B9, Canada, pp: 1-9
6 Mirela Vlad, Bernard Riedl, Ing Pierre Blanchet Anti-UV waterborne nanocomposite
Anti-UV waterborne nanocomposite coatings for exterior wood (2009) International Conference on Nanotechnology for the Forest Products Industry June 23-26, Edmonton, Alberta, pp: 1-21
EFFECTS OF AIR PRESSURE AND SPRAYING SPEED TO QUALITY OF THE COATING FILM ON
WOOD SURFACE WOOD SURFACE Pham Thi Anh Hong, Tran Van Chu, Cao Quoc An, Phan Duy Hung Pham Thi Anh Hong, Tran Van Chu, Cao Quoc An, Phan Duy Hung
Summary Summary The article presents the effect of the air pressure and speed of the spray gun to quality of the coating film on wood surface The wood samples painted by PU-TiO2 coating at air pressure 0.1 MPa, 0.14 MPa, 0.18 MPa, 0.22 MPa, 0.26 MPa and spray speed 60 m/min, 65 m/min, 70 m/min, 75 m/min, 80 m/min The results show that, when air pressure and speed of the spray gun change, the cross-cut adhesion of coating film at the spray mode reached level 0, corresponding to the completely smooth cut, the paint is not detached from the wood surface However, some properties of the coating film are affected at different levels, namely the film coating thickness at the spray mode increase from 46.52 µm to 70.11 µm; the gloss increased from 65.5% to 92.1%; drying time completely transform from 24.04 hours to 29.01 hours; the ∆E deviation decrease from As such, the change of air pressure and the speed of the spray gun affect to quality of the film coating on wood surface
Keywords: Air pressure, PU coating, quality, spraying speed, wood surface
Ng
Ng Ui ph6n bi8n: GS.TS Hà Chu ChLUi ph6n bi8n: GS.TS Hà Chu ChLUi ph6n bi8n: GS.TS Hà Chu ChL
Ngày nh
Ngày nh;n bài:;n bài:;n bài: 15/12/2017
Ngày thô
Ngày thông qua phng qua phng qua ph6n bi8n:6n bi8n:6n bi8n: 17/01/2018
Ngày duy
Ngày duy8t $ ng:8t $ ng:8t $ ng: 24/01/2018