Sơn tĩnh điện là gì và nguyên lý sơn tĩnh điện Sơn tĩnh điện là gì và nguyên lý sơn tĩnh điện 1. Sơn tĩnh điện là việc phủ một lớp chất dẻo lên bề mặt các chi tiết cần che phủ. Có 02 loại chất dẻo phổ biến là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Các loại nhựa nhiêt dẻo là các chất hình thành một lớp phủ mà không cần phải trải qua quá trình biến đổi cấu trúc phân tử (như polyetylen, polypropylene, nylon, polyvinyclorua và nhựa nhiệt dẻo polyyeste). Các loại nhựa nhiệt rắn xếp chéo qua nhau tạo ra một lớp màng vĩnh cửu chịu nhiệt và sẽ không bị tan chảy lại (epoxy, hybrit, uretan polyester, acrylic, polyester triglycidyl isoxyanuric (TGIC)). Sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô vì tính chất phủ ở dạng bột và khi sử dụng nó sẽ được tích một điện tích (+) khi đi qua một thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật sơn cũng sẽ được tích một điện tích () để tạo ra hiệu ứng giữa bột sơn và vật sơn. 2. Công nghệ sơn tĩnh điện (Electro Static Power Coating Technology) là công nghệ hiện đại được phát minh bởi TS. Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950. Qua nhiều cải tiến bởi các nhà khoa học, các nhà sản xuất chế tạo về thiết bị và bột sơn đã giúp cho công nghệ sơn tĩnh điện ngày càng hoàn chỉnh về chất lượng và mẫu mã tốt hơn. 3. Phân loại công nghệ sơn tĩnh điện: Có 2 loại công nghệ sơn tĩnh điện: Công nghệ sơn tĩnh điện khô (sơn bột): Ứng dụng để sơn các sản phẩm bằng kim loại: sắt thép, nhôm, inox... Công nghệ sơn tĩnh điện ướt (sử dụng dung môi): Ứng dụng để sơn các sản phẩm bằng kim loại, nhựa gỗ,... Mỗi công nghệ đều có những ưu khuyết điểm khác nhau: Đối với công nghệ sơn tĩnh điện ướt thì có khả năng sơn được trên nhiều loại vật liệu hơn, nhưng lượng dung môi không bám vào vật sơn sẽ không thu hồi được để tái sử dụng, có gây ô nhiễm môi trường do lượng dung môi dư, chi phí sơn cao. Đối với công nghệ sơn khô chỉ sơn được các loại vật liệu bằng kim loại, nhưng bột sơn không bám vào vật sơn sẽ được thu hồi (trên 95%) để tái sử dụng, chi phí sơn thấp, ít gây ô nhiễm môi trường. 4. Phân loại sơn tĩnh điện: Sơn tĩnh điện trong nhà. Sơn tĩnh điện ngoài nhà. 2 5. Nguyên lý hoạt động của quy trình công nghệ Sơn tĩnh điện : Dây chuyền thiết bị sơn tĩnh điện dạng bột. Thiết bị chính là súng phun và bộ điều khiển tự động , các thiết bị khác như buồng phun sơn và thu hồi bột sơn; buồng hấp bằng tia hồng ngoại tuyến (chế độ hấp điều chỉnh nhiệt độ và định giờ tự động tắt mở) . Máy nén khí ,máy tách ẩm khí nén .. Các bồn chứa hóa chất để xử lý bề mặt trước khi sơn được chế tạo bằng vật liệu composite. Các vật liệu thích hợp để sơn tĩnh điện là thép, nhôm, thép mạ kẽm, magie, nhôm, kẽm và đồng thau. Sơn tĩnh điện được sử dụng vì mục đích thương mại đối với rất nhiều sản phẩm kim loại từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình, bao gồm những bộ đồ gá đèn chiếu sáng, vỏ thiết bị, các thiết bị ngoài trời, các kệ giá, khung cửa sỏ,… Lớp phủ được tạo ra bằng cách phun bột được tích điện nhờ phương pháp tĩnh điện lên bề mặt của chi tiết và đem nung nóng, khi đó bột phủ sẽ chảy và tạo thành lớp bề mặt có liên kết tốt. Sơn tĩnh điện thường được áp dụng khi sơn một lớp và đang ngày càng phổ biến vì đây là một công nghệ tạo lớp phủ bề mặt tạo ra phát thải ít hơn so với các công nghệ khác. Xu hướng này xuất phát từ nguyên nhân chi phí tăng lên và thời gian sản xuất kéo dài của các công nghệ khác, cộng với các quy định luật phát về vấn đề môi trường ngày càng khắt khe. Ưu thế chính của phương pháp sơn tĩnh điện là không dùng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và vì thế mà không cần đến các thiết bị phân hủy VOC tốn kém như lò thiêu hoặc các thiết bị hấp thụ carbon. Hiệu quả của các hệ thống phun bột cao hơn nhiều so với phun dung môi hoặc nước. Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết có thể được thu hồi và tái sử dụng. So với các kỹ thuật phun ướt, phun tĩnh điện đạt được độ bao phủ lớn hơn vì bột có thể phủ lên tất cả các góc cạnh và bề mặt của chi tiết không trực diện với súng phun. Trước khi phun bột, bề mặt chi tiết cần phải được làm sạch, sấy khô, và cải thiện chất lượng bề mặt. Việc cải thiện chất lượng bề mặt có thể được thực hiện bằng cách rửa hay súc axit. Các phương pháp gia công đặc biệt trước khi sơn gồm làm sạch bằng dung môi chuyên dụng, bằng các chất mài mòn, hay bằng hóa chất pha loãng. Việc làm bề mặt có ý nghĩa quan trọng đối với công nghệ sơn tĩnh điện hơn nhiều so với mạ điện vì trong quy trình sơn sẽ không có thêm một bước làm sạch nào khác. Có rất nhiều loại nhựa nhiệt dẻo được dùng cho kỹ thuật sơn tĩnh điện như polyetylen, polypropylene, nylon, PVC và nhựa nhiệt dẻo polyester. Các loại nhự nhiệt dẻo này 3 chủ yếu được sử dụng làm các lớp phủ bảo vệ và thực hiện chức năng nhất định chứ không phải là để thay thế cho các sơn dung môi. Các loại nhựa nhiệt rắn sẽ được nghiền thành bột mịn và được tạo thành màng mỏng, do đó bề mặt phủ gần như tương tự như nước sơn. Có 5 họ nhựa nhiệt rắn chủ yếu là: epoxy, hybrit, uretan polyester, acrylic, và triglycidyl isocyanuric (TGIC) polyester. Các nguyên liệu dùng trong sơn tĩnh điện có giá cao hơn khá nhiều so với các nguyên liệu sơn truyền thống khác cho cùng một thể tích. Tuy nhiên, có nhiều trường hợp chi phí sản xuất ra thành phầm lại thấp hơn, đặc biệt là khi cần phải tạo lớp phủ dầy, và có thể bù lại cho khoản chi phí nguyên liệu bột cao. Những hạn chế lớn nhất khi áp dụng kỹ thuật sơn tĩnh điện là cần phải làm nóng vật cần sơn ở nhiệt độ cao (2600) để làm nóng chảy bột, vì thế nó chỉ áp dụng được cho những vật phẩm bằng kim loại, kích cỡ của chi tiết cũng cần phải phù hợp đủ để cho vào trong lò và màu sắc các mẻ phải đồng nhất cũng như phải phù hợp màu với các loại sơn thông dụng khác.
Trang 1Sơn tĩnh điện là gì và nguyên lý sơn tĩnh điện
Sơn tĩnh điện là gì và nguyên lý sơn tĩnh điện
1 Sơn tĩnh điện là việc phủ một lớp chất dẻo lên bề mặt các chi tiết cần che phủ Có 02
loại chất dẻo phổ biến là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn Các loại nhựa nhiêt dẻo là
các chất hình thành một lớp phủ mà không cần phải trải qua quá trình biến đổi cấu
trúc phân tử (như polyetylen, polypropylene, nylon, polyvinyclorua và nhựa nhiệt dẻo
polyyeste) Các loại nhựa nhiệt rắn xếp chéo qua nhau tạo ra một lớp màng vĩnh cửu
chịu nhiệt và sẽ không bị tan chảy lại (epoxy, hybrit, uretan polyester, acrylic,
polyester triglycidyl isoxyanuric (TGIC))
- Sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô vì tính chất phủ ở dạng bột và khi
3 Phân loại công nghệ sơn tĩnh điện: Có 2 loại công nghệ sơn tĩnh điện:
- Công nghệ sơn tĩnh điện khô (sơn bột): Ứng dụng để sơn các sản phẩm bằng kim loại:
sắt thép, nhôm, inox
- Công nghệ sơn tĩnh điện ướt (sử dụng dung môi): Ứng dụng để sơn các sản phẩm
bằng kim loại, nhựa gỗ,
- Mỗi công nghệ đều có những ưu khuyết điểm khác nhau:
- Đối với công nghệ sơn tĩnh điện ướt thì có khả năng sơn được trên nhiều loại vật liệu
hơn, nhưng lượng dung môi không bám vào vật sơn sẽ không thu hồi được
để tái sử
Trang 2dụng, có gây ô nhiễm môi trường do lượng dung môi dư, chi phí sơn cao
- Đối với công nghệ sơn khô chỉ sơn được các loại vật liệu bằng kim loại, nhưng bột
sơn không bám vào vật sơn sẽ được thu hồi (trên 95%) để tái sử dụng, chi phí sơn
thấp, ít gây ô nhiễm môi trường
4 Phân loại sơn tĩnh điện:
- Sơn tĩnh điện trong nhà
- Sơn tĩnh điện ngoài nhà 2
5 Nguyên lý hoạt động của quy trình công nghệ Sơn tĩnh điện :
- Dây chuyền thiết bị sơn tĩnh điện dạng bột Thiết bị chính là súng phun
khi sơn được chế tạo bằng vật liệu composite
- Các vật liệu thích hợp để sơn tĩnh điện là thép, nhôm, thép mạ kẽm, magie, nhôm,
kẽm và đồng thau Sơn tĩnh điện được sử dụng vì mục đích thương mại đối với rất
nhiều sản phẩm kim loại từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình, bao gồm những bộ
đồ gá đèn
chiếu sáng, vỏ thiết bị, các thiết bị ngoài trời, các kệ giá, khung cửa sỏ,…
- Lớp phủ được tạo ra bằng cách phun bột được tích điện nhờ phương pháp tĩnh điện
lên bề mặt của chi tiết và đem nung nóng, khi đó bột phủ sẽ chảy và tạo thành lớp bề
Trang 3hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và vì thế mà không cần đến các thiết bị phân hủy
VOC tốn kém như lò thiêu hoặc các thiết bị hấp thụ carbon
- Hiệu quả của các hệ thống phun bột cao hơn nhiều so với phun dung môi hoặc nước
Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết có thể được thu hồi và tái
không phải là để thay thế cho các sơn dung môi
- Các loại nhựa nhiệt rắn sẽ được nghiền thành bột mịn và được tạo thành màng mỏng,
do đó bề mặt phủ gần như tương tự như nước sơn Có 5 họ nhựa nhiệt rắn chủ yếu là:
epoxy, hybrit, uretan polyester, acrylic, và tri-glycidyl iso-cyanuric (TGIC) polyester
- Các nguyên liệu dùng trong sơn tĩnh điện có giá cao hơn khá nhiều so với các nguyên
liệu sơn truyền thống khác cho cùng một thể tích Tuy nhiên, có nhiều trường hợp chi
phí sản xuất ra thành phầm lại thấp hơn, đặc biệt là khi cần phải tạo lớp phủ dầy, và có
Trang 4thể bù lại cho khoản chi phí nguyên liệu bột cao
- Những hạn chế lớn nhất khi áp dụng kỹ thuật sơn tĩnh điện là cần phải làm nóng vật
cần sơn ở nhiệt độ cao (2600) để làm nóng chảy bột, vì thế nó chỉ áp dụng được cho
những vật phẩm bằng kim loại, kích cỡ của chi tiết cũng cần phải phù hợp
đủ để cho
vào trong lò và màu sắc các mẻ phải đồng nhất cũng như phải phù hợp màu với các
loại sơn thông dụng khác
Cấu tạo súng phun sơn
Để sử dụng súng phun sơn hiệu quả chúng ta cần biết cấu tạo của súng, sau đây chúng tôi xin giới thiệu cấu tạo và cách dùng
Súng phun sơn (spray gun paint) co cấu tạo rất đơn giản Hoạt đ ng dưa vào sư chênh l ch áp suất ộ ệcủa khi nen Đầu súng là hai ông co tết di n nho dần (đầu ông hinh côn) đươc đ t vuông goc với ệ ặnhau Một ông đươc nôi với binh khi nen, ông kia cắm vào binh sơn
Khi nen đi qua đầu ông phun đươc tăng tôc do tết di n đầu ông giảm đi ra ngoài tạo ra một khoảng ệ
co áp suất thấp Do chênh l ch áp suất, sơn ơ ông kia đươc hút lên khoiệ binh sơn và bị dòng khi nen
xe tơi ra
Hình 1 Cấu tạo súng phun sơn
Lưc đây ra xa phụ thu c vào áp suất của khi nen và tết di n của 2 đầu phun, khoảng cách 2 đầu ộ ệphun Khi nen súng phun sơn dùng để phun xe máy chỉ sử dụng 0.29MPa tương đương
3kg/cm2 cũng xa đươc tầm 1.5m Dùng áp lưc càng cao thi càng lãng phi sơn Còn súng áp lưc thấp thi dùng 1 kg/cm2 để tết kiệm 20-25% sơn Đo là những loại như LPH101 Áp suất khi tại đầu air cap (nắp chụp) như những chiếc kiếm chem giọt sơn tại một điểm nên sơn phun ra dạng sương mù Nếu chúng ta thử tháo nắp chụp ra mà phun xem No chẳng khác gi một súng phun nước cả khi không co
Trang 5nắp chụp Nếu nắp chụp co hai tai nhô lên thi sẽ phun ra hinh elip Nếu nắp chụp hinh tròn (súng phun sơn) sẽ phun ra hinh tròn.
Súng phun sơn đươc chia làm 3 loại Air Mix, Air Assistant và Air Less
Trong 3 loại trên thi loại thông thường mà các bạn thấy là loại Air Mix (chúng đươc sử dụng trong sảnxuất đơn chiếc hoặc lô nho, không liên tục, bề mặt phức tạp hoặc yêu cầu chất lương bề mặt cao) Loại này trong dòng sơn phun ra đươc trộn lẫn khá nhiều không khi, khoảng 50 - 70% (nên mới gọi là Air Mix) Loại này hoạt động với không khi nen từ 4 - 7 kgf/cm2 Khi bop cò súng, dòng khi nen này là nguyên nhân để hút sơn ra khoi bầu sơn (nếu bầu sơn nằm dưới), theo nguyên lý Becnuli và đưa sơn đến đầu súng (phần lớn các trường hơp là sử dụng bầu sơn nằm trên, hoặc sơn đươc đưa đến súng qua bơm sơn Khi bop cò súng, cửa van đươc mơ, áp lưc sẽ đây dòng sơn vào thân súng ) Không khi đươc đưa vào súng phun sơn (spray gun) và đươc chia làm 2 đường: Ở đường chinh, không khi co nhiệm vụ trộn lẫn vào trong sơn và giúp tán nho ta sơn thành các hạt nho mịn sau khi đi qua bec sơn Dòng khi thứ 2 co nhiệm vụ điều chỉnh goc xòe của ta sơn sau khi đi qua bec và cũng co nhiệm
vụ tán nho thêm các hạt sơn
Đôi với loại súng Air Assistant và Air Less thi chinh áp lưc của dòng sơn là yếu tô chinh đưa sơn vào thân súng và tán nhuyễn ta sơn thành các hạt nho, sau khi đi qua bec (ơ một goc độ nào đo, no tương tư như hoạt động của đầu phun của binh tưới cây mà bạn hay sử dụng) Với súng Air Assistantthi lương không khi trong ta sơn khoảng 5%, và chúng cũng hỗ trơ cho việc tán nho các ta sơn Đôi với Airless thi hoàn toàn không co không khi hỗ trơ, nhưng áp lưc sơn lớn hơn so với Air assistant nhiều, khoảng 3000 psi Sơn áp lưc cao đươc đưa vào súng bằng 1 bơm piston (đôi với Airmix chỉ sử dụng bơm màng) Súng Air less co năng suất phun rất cao, thường đươc sử dụng khi sơn các bề mặt lớn 100% súng sơn tàu thuyền là loại súng này
Việc ta sơn sẽ đi đươc bao xa sau khi ra khoi súng tùy thuộc vào rất nhiều yếu tô: lưc đây của bơm sơn, hành trinh cò súng, tỉ lệ phần trăm không khi đươc trộn, độ xòe của ta sơn, độ nhớt của sơn, độlớn của lổ bec nhưng 1 súng Air mix co thể phụt ta sơn xa đến 5m Nhưng khoảng các từ đầu súngphun sơn đến vật sơn để cho hiệu quả sơn tôt nhất khoảng 250 mm
Khái niệm về Bột sơn tĩnh điện:
Bột sơn tĩnh điện là nguyên liệu dùng trong công nghệ sơn tĩnh điện, bao gồm 3 thành phần chính là nhựa, bột màu và chất phụ gia.
Phân loại Bột sơn tĩnh điện: Bột sơn tĩnh điện hiện nay gồm 04 loại phổ biến: Bóng (Gloss), Mờ (Matt), Cát (Texture), nhăn (Wrinkle) sử dụng cho hai điều kiện trong nhà và ngoài trời.
Trang 6Điều kiện bảo quản: Như đã nói ở trên, điều kiện để bảo quản bột sơn tĩnh điện rất an toàn vì không sợ cháy nổ
do nó là dạng bột khô không chứa dung môi và không tốn nhiều chi phí, chỉ cần đáp ứng đầy đủ các điều kiện sau là chúng ta có thể bảo quản bột sơn an toàn và hiệu quả nhất:
- Để nơi khô ráo, thoáng mát
- Nhiệt độ bảo quản dưới 33C (rất phù hợp với thời tiết và khí hậu của Việt Nam)
- Chỉ nên chất lên cao tối đa là 5 lớp.
THẾ NÀO LÀ CÔNG NGHỆ SƠN TĨNH ĐIỆN?
Khái niệm về sơn tĩnh điện:
Hầu hết các nhà khoa học trên thế giới đều công nhận rằng: hiếm có một công nghệ hiện đại nào được phát minh và đưa vào sử dụng phục vụ sản xuất, thay thế cho công nghệ cũ mà cho chất lượng cao, vừa hạ giá thành sản phẩm nhưng chi phí đầu tư lúc ban đầu lại như công nghệ cũ – đó là Sơn Tĩnh Điện Sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô vì tính chất phủ ở dạng bột của nó và khi sử dụng nó sẽ được tích một điện tích (+) khi đi qua một thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật sơn cũng sẽ được tích một điện tích (-) để tạo ra hiệu ứng bám dính giữa bột sơn và vật sơn Sơn Tĩnh Điện là công nghệ không những cho ta những ưu điểm về kinh tế mà còn đáp ứng được về vấn đề môi trường cho hiện tại và tương lai vì tính chất không có chất dung môi của nó Do đó về vấn đề ô nhiễm môi trường trong không khí và trong nước hoàn toàn không có như ở sơn nước.
Lịch sử hình thành bột sơn tĩnh điện:
Nguyên lý phủ sơn bằng hợp chất hữu cơ (organic Polymer) dạng bột được gia nhiệt và phủ lên bề mặt kim loại được nghiên cứu và đưa vào áp dụng thử tại Châu Âu bởi nhà khoa học Tiến sĩ Dr Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950, nhưng mãi đến khoảng năm 1964 thì qui trình Sơn Tĩnh Điện (Electrostatic Powder Spray) mới thành công và được thương mại hóa rồi được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay Qua nhiều thập niên được đóng góp, cải tiến bởi các nhà khoa học và các nhà sản xuất về cách chế biến bột sơn đã giúp cho công nghệ Sơn Tĩnh Điện ngày càng hoàn chỉnh về chất lượng và mẫu mã tốt hơn
Dưới đây là phần tóm tắt qua nhiều thập niên của Sơn Tĩnh Điện cũng như ảnh hưởng rộng rãi của nó:
1966 – 1973 : Bốn loại hóa học khởi điểm- Epoxy, Hybrid, Polyurethane, và TGIC - được giới thiệu trên thị
trường Một vài loại Melamine và Acrylic vẫn chưa thành công Đầu thập niên 1970 Sơn Tĩnh Điện phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu.
Đầu thập niên 1980 : Phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ và Nhật.
Trang 7Giữa thập niên 1980 : Phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Viễn Đông (thềm Lục Địa Thái Bình
Dương).
1985 – 1993 : Những loại bột sơn mới được giới thiệu trên thị trường Có đủ loại Acrylic và hỗn hợp của những
loại bột sơn được tung ra.
Lợi thế của công nghệ sơn tĩnh điện:
a Về kinh tế:
- 99% sơn được sử dụng triệt để (bột sơn dư trong quá trình phun sơn được thu hồi để sử dụng lại).
- Không cần sơn lót.
- Làm sạch dễ dàng những khu vực bị ảnh hưởng khi phun sơn hay do phun sơn không đạt yêu cầu.
- Tiết kiệm thời gian hoàn thành sản phẩm
b Về đặc tính sử dụng:
- Quy trình sơn có thể được thực hiện tự động hóa dễ dàng (dùng hệ thống phun sơn bằng súng tự động).
- Dễ dàng vệ sinh khi bột sơn bám lên người thực hiện thao tác hoặc các thiết bị khác mà không cần dùng bất
cứ loại dung môi nào như đối với sơn nước.
Lợi ích giữa sơn tĩnh điện và sơn dầu:
Sơn Tĩnh Điện dạng bột là phương pháp sơn ít tốn kém nhất trên giá thành sản phẩm mà trong những kỹ thuật sơn hiện tại trên thế giới đang sử dụng (kể cả sơn tĩnh điện dạng nước).
QUY TRÌNH PHUN SƠN TĨNH ĐIỆN :
- Xử lý bề mặt: Vật sơn phải được xử lý bề mặt trước khi sơn qua các bước sau: Tẩy dầu ,Rửa nước chảy tràn,
Tẩy gỉ , Rửa nước chảy tràn, Định hình, Phosphat kẽm , Rửa nước
- Hấp: Hấp khô vật sơn sau khi xử lý bề mặt.
- Phun sơn: Áp dụng hiệu ứng tĩnh trong quá trình phun sơn có bộ điều khiển trên súng, có thể điều chỉnh lượng
bột phun ra hoặc điều chỉnh chế độ phun sơn theo hình dáng vật sơn.
- Sấy: Vật sơn sau khi sơn được đưa vào buồng sấy Tùy theo chủng loại thông số kỹ thuật của bột sơn mà đặt
chế độ sấy tự động thích hợp (nhiệt độ sấy 150oC - 200oC, thời gian sấy 10 - 15 phút)
- Cuối cùng là khâu kiểm tra, đóng gói thành phẩm
Do trong qui trình xử lý bề mặt tốt, qui trình phosphat kẽm bám chắc lên bề mặt kim loại, nên sản phẩm sau khi sơn tĩnh điện có khả năng chống ăn mòn cao dưới tác động của môi trường.
Màu sắc của sản phẩm sơn tĩnh điện rất đa dạng và phong phú như sơn bóng hay nhám sần, vân búa hay nhũ bạc Vì vậy, sản phẩm sơn tĩnh điện có thể đáp ứng cho nhu cầu trong nhiều lĩnh vực có độ bền và thẩm mỹ cao, đặc biệt là đối với các mặt hàng dân dụng, trang trí nội thất, thiết bị dụng cụ trong ngành giáo dục, y tế, xây dựng, điện lực,
CHỨC NĂNG BỘT SƠN TĨNH ĐIỆN SƠN NƯỚC
Khả năng chịu nhiệt cao và ít bị ảnh hưởng môi trường (bao gồm nóng và lạnh).
Trang 8 Có khả năng điều chỉnh được độ dày mỏng của sơn Độ bao phủ bề mặt cao.
Kinh tế : Thu hồi và tái sử dụng 99% Độ bám cao (tỉ lệ thất thoát ít)
ĐẶC TÍNH SỬ DỤNG
Không sử dụng dung môi: không gây ô nhiễm môi trường Ưng dụng được trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau (công nghiệp hàng không, công nghiệp hàng hải, công nghiệp xây dựng…)
Dễ dàng tự động hoá tiết kiệm được chi phí nhân công
Dễ dàng lưu trữ Không yêu cầu công nhân có tay nghề cao (khi không đạt yêu cầu có thể làm lại dễ dàng)
ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ SƠN TĨNH ĐIỆN:
Hiện nay công nghệ sơn tĩnh điện được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công nghiệp như: Công nghiệp hàng hải, công nghiệp hàng không, công nghiệp chế tạo xe hơi và xe gắn máy,cơ khí,viễn thông… đến các lĩnh vực như sơn trang trí, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng, …
LỢI ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SƠN TĨNH ĐIỆN:
1.1 Về kinh tế:
- 99% sơn được sử dụng triệt để (bột sơn dư trong quá trình phun sơn được thu hồi để sử dụng lại).
- Không cần sơn lót
- Làm sạch dễ dàng những khu vực bị ảnh hưởng khi phun sơn hay
do phun sơn không đạt yêu cầu.
- Tiết kiệm thời gian hoàn thành sản phẩm.
1.2 Về đặc tính sử dụng:
- Quy trình sơn có thể được thực hiện tự động hóa dễ dàng (dùng hệ
thống phun sơn bằng súng phun sơn tự động).
- Dễ dàng vệ sinh khi bột sơn bám lên người thực hiện thao tác hoặc các thiết bị khác mà không cần dùng bất cứ loại dung môi nào như đối với sơn nước.
1.3 Về chất lượng:
- Tuổi thọ thành phẩm lâu dài
- Độ bóng cao do súng phun sơn tĩnh điện được điều chỉnh tốt
Trang 9- Không bị ăn mòn bởi hóa chất hoặc bị ảnh hưởng của tác nhân hóa học hay thời tiết.
- Màu sắc phong phú và có độ chính xác
1.4 Về môi trường:
Công nghệ sơn bột chỉ có một quá trình sơn duy nhất ( chỉ sơn 1 lớp) nên nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường là những vấn đề được loại bỏ hoặc còn không đáng kể khi áp dụng công nghệ sơn bột.
Vd: Việc sơn phủ bằng sơn dung môi yêu cầu sử dụng nhiều dung môi để pha, và những dung môi này khi lọc sơn, khi hòa trộn sơn và khi thải bỏ cần phải có những hệ thống kiểm soát sự bốc hơi của những chất hữu cơ
dễ bay hơi Trong công nghệ sơn bột không chứa những dung môi do vậy phát sinh rất ít mùi làm ô nhiễm môi trường Không khí thoát ra từ buồng phun sơn bột có thể được thải trở lại ngay trong phân xưởng mà vẫn an toàn, chỉ một lượng rất ít không khí thoát ra từ lò sấy sơn được thải ra bên
ngoài Vì vậy mà công nghệ sơn phủ sơn Bột là một Công Nghệ Sơn an
toàn, sạch sẽ và đạt tiêu chuẩn tốt hơn cho môi trường.
2 ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ SƠN BỘT:
- Sơn bột tĩnh điện ngày nay được sử dụng nhiều trên thế giới nhờ các tính năng: đa dạng về màu sắc, chủng loại, chịu mài mòn, chịu va đập, chịu thời tiết tuyệt vời, thi công trên nhiều loại chất liệu và đặc biệt không gây
ô nhiễm môi trường.
- Công nghệ sơn bột hiện nay đã được sử dụng để phục vụ cho nhiều
ngành sản xuất khác nhau và cho rất nhiều các loại sản phẩm Trong lĩnh vực sản xuau61t hàng hóa tiêu dùng, công nghệ sơn bột được áp dụng cho rất nhiều các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày như: Máy điều hòa
không khí, máy giặt, máy đun nước nóng, máy rửa chén,
3 SẢN XUẤT SƠN BỘT Ở VIỆT NAM:
Khoảng 10 năm trở lại đây, các nước trên thế giới đã dần thay thế sơn dung dịch bằng sơn bột Bước chuyển đổi này không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn góp phần quan trọng trong bảo vệ môi trường nước bởi trong sơn dung dịch, lượng dung môi chiếm khoảng 40 - 50% sẽ thoát ra không khí, gây ô nhiễm môi trường.
Ở Việt Nam trong mấy năm qua, nhu cầu sử dụng sơn bột cũng đã tăng lên rất mạnh trong các ngành công nghiệp sản xuất ô tô, xe máy để sơn các chi tiết máy, trong kết cấu xây dựng dân dụng và công nghiệp Tuy nhiên, lượng sơn bột này trong nước chưa sản xuất được mà phải nhập khẩu Thị trường sơn Việt Nam dần xuất hiện nhiều loại thương hiệu sơn bột: Dupont, ICI, Jotun phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Trước những thách thức và nhu cầu sơn bột, sự thành công trong nghiên cứu công nghệ sản xuất sơn bột tĩnh điện ( điện trường một chiều có điện
áp từ 40 - 120 kV) không phụ thuộc vào nước ngoài đã mở ra khả năng ứng dụng sản xuất sơn bột tĩnh điện thương hiệu Việt Nam.
Trang 10Trên cơ sở Epoxy DER662, DER663, DER672 và các chất đóng rắn hệ phenolic DEH80, DEH84, DEH90 với xúc tác 2-metyl imidazol, các nhà khoa học trong nước đã xây dựng và hoàn toàn làm chủ quy trình công nghệ sản xuất sơn bột tĩnh điện; đồng thời xác định được các tiêu chuẩn
và phương pháp đánh giá chất lượng sơn bột tĩnh điện như: hàm lượng pigment và bột độn, khối lượng đổ đống và lắc rung, độ chảy của bột, tỷ khối, độ phân tán, các tính chất cơ học của màng sơn.
Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học cũng đã lựa chọn được loại
hệ phụ gia làm nền TiO2 và sử dụng bột CaCO3 biến tính bằng parafin sản xuất trong nước thích hợp cho sản xuất sơn bột để giảm giá thành sản phẩm.
Trong công nghệ sản xuất sơn bột tĩnh điện, yếu tố quan trọng nhất quyết định chất lượng của sơn là công nghệ trộn hợp ở trạng thái chảy nhớt và nghiền siêu mịn Sơn tĩnh điện phải được trộn trên thiết bị trộn trục vít với nhiệt độ thích hợp nhất từ 95 - 105oC và nghiền theo nguyên lý búa văng tốc độ quay của roto hơn 7000 vòng/phút với nhiệt độ buồng nghiền
không quá 50oC.
Không chỉ thành công về mặt công nghệ, VN đã có thể tự chế tạo cả thiết
bị để sản xuất sơn bột tĩnh điện gồm: thiết bị trộn khô công suất 40
kg/mẻ, trộn trục vít công suất 1,75 KW với năng suất 10 - 15kg/h, thiết bị phun sơn tĩnh điện áp 60 - 120KV, buồng phun sơn tĩnh điện có thu hồi theo nguyên lý xylon và túi lọc buồng sấy bằng gas nhiệt độ cao nhất 250oC.
Các sản phẩm sơn bột tĩnh điện chưa chính thức có mặt tại thị trường nhưng có khả năng ứng dụng rất lớn TS Thiện cho biết, một nhà máy sản xuất sơn bột tĩnh điện công suất 1000 tấn/năm đã được nghiên cứu xây dựng đề án Tuy nhiên, để có thể phục vụ nhu cầu thị trường trong nước cần tiếp tục qua dự án sản xuất thử nghiệm để tiếp tục hoàn thiện công nghệ
4 ĐIỀU CHẾ SƠN BỘT Ở VIỆT NAM:
4.1 Biến tính nhựa cánh kiến đỏ:
Biến tính senlac bằng nhựa thông (tùng hương):Ø
Khi tổ hợp nhựa thông với senlac ở nhiệt độ đủ cao phản ứng este hoá xảy
ra, chỉ số xít giảm xuống và nhiệt độ chảy mềm cũng tăng lên.
trên 180oC có xảy ra phản ứng este hoá giữa 2 hợp phần làm giảm chỉ số xít và thay đổi khoảng chảy mềm Tuy vậy, quá trình chỉ thuận lợi ở 60 phút đầu tiên Ở những mẫu có tỷ lệ tùng hương cao, chỉ số axít giảm nhanh và khoảng nhiệt độ cho chảy mềm ít thay đổi (xê dịch về phía có nhiệt độ cao) Ở những mẫu có tỷ lệ senlac cao, nhiệt độ chảy mềm tăng nhanh và khoảng chảy mềm thu hẹp lại đến mất hẳn (cuối bảng) Như vậy trong cách biến tính này chỉ có thể sử dụng senlac với tỷ lệ thấp và trung bình.
Ø Biến tính senlac bằng tùng hương và vỏ hạt đào (DVHĐ):
Như đã biết từ phần trên, khi senlac vượt quá 50%, khoảng chảy mềm thu hẹp, màng sơn trở thành sần sùi Trái lại, từ bảng 2 ta thấy tăng tỷ lệ tùng hương lên trên 50%, màng lại kém bền uốn.
DVHĐ cải thiện tính bền cơ cho màng, song chỉ có thể dùng tỷ lệ thấp
Trang 11DVHĐ vượt quá 20%, màng quá mềm và dính Mẫu số 6,7 có thể chọn cho những nghiên cứu tiếp theo.
4.2 Biến tính nhựa epoxy:
Chất tạo màng từ senlac trên đây có màu tối sẫm và độ chịu nước trung bình Để mờ rộng ứng dụng, đã tiến hành biến tính nhựa epoxy và khảo sát khả năng đóng rắn màng, pha chế sơn bột sáng màu.
Sử dụng nhựa Epikot 1004:Ø
Từ hình 2 ta thấy: ở 140oC, mức độ đóng rắn nhựa rất thấp Qua 10 phút gần gel chỉ 59%; đến 20 phút vẫn không vượt quá 70% ở 160o và 180oC mức độ đóng rắn nhựa gần như tương đương Trong 10 phút đầu mẫu nhiệt độ cao (180oC) đóng rắn khá hơn (phần gel vượt 3-6%) so với mẫu ở 160oC Điều kiện phù hợp nhất là đóng rắn 10- 12 phút ở 160 ± 5o Đóng rắn bằng AP, với khoảng chảy mềm hẹp nên màng sơn kém bóng hơn khi thay AP bằng este axít của nó.
Sử dụng nhựa epoxy ED-16:Ø
+ Biến tính nhựa ED-16 bằng nhựa este axit (GP-34)
Tương tác giiưã các nhóm axit của nhựa este với nhóm epoxy của nhựa ED-16 làm giảm chỉ số axit đều đặn và chuyển hệ thống vào trạng thái rắn.
Khi tăng tỷ lệ nhựa axit, hỗn hợp phản ứng nhanh đặc quánh: khoảng chẩy mềm hẹp lại, nên khó hình thành màng Lớp phủ từ các sản phẩm này có
độ cứng cao, nhưng kém bền va đập.
+ Biến tính nhựa ED-16 bằng dầu ve
Nhờ có chứa nhóm hydroxyl trong mạch axit béo nên dầu ve tương hợp được với những polyme phân cực và có tác dụng hoá dẻo dạng nhựa cứng.
Đã thực hiện việc biến tính nhựa epoxy ED- 16 với dầu ve và tùng hương Sản phẩm ETV là một dạng nhựa rắn có khoảng chảy mềm 85-120oC, có khả năng chuyển thành bột và tạo màng sơn Mẫu này được dùng trong pha chế sơn bột.
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ
Nước thải của ngành xi mạ phát sinh không nhiều, nồng độ các chất hữu cơ thấp nhưng hàm lượng các kim loại nặng lại rất cao Chúng là độc chất tiêu diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biếnđổi các tính chất lý hoá của nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn
xử lý nước thải | công ty môi trường | dịch vụ môi trường | tư vấn môi trường
Trang 12TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI XI MẠ
Nước thải của ngành xi mạ phát sinh không nhiều, nồng độ các chất hữu cơ thấp nhưng hàm lượng các kim loại nặng lại rất cao Chúng là độc chất tiêu diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất lý hoá của nước, tạo ra sự tích
tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn Ngoài ra còn ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ thống cống rãnh, ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, vật nuôi, canh tác nông nghiệp, làm thoái hoá đất do sự chảy tràn và thấm của nước thải.
Nước thải từ các quá trình xi mạ kim loại, nếu không được xử lý, qua thời gian tích
tụ và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh nghiêm trọng như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư,
…
ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI XI MẠ
Nước thải từ quá trình xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến