Công nghệ sản xuất sơn nước hiện đại

Quá trình sản xuất sơn gốc nước thường bao gồm nhiều công đoạn phức tạp, đòi hỏi sự vận hành và kiểm soát chính xác. Từ việc lựa chọn nguyên liệu thô đến sơn cuối cùng, các nhà sản xuất sơn gốc nước phải đặt nền tảng vững chắc để đảm bảo chất lượng.

Toàn bộ quá trình bao gồm một số bước, bắt đầu từ nghiền và pha loãng đến lọc và sấy phun. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào các công đoạn phức tạp của công nghệ sản xuất sơn gốc nước tại các nhà máy.

Nghiền và pha loãng

Nội dung bài viết!

Giai đoạn đầu tiên trong quy trình sản xuất sơn gốc nước bao gồm nghiền và pha loãng các sắc tố màu khác nhau. Các nguyên liệu thô được sử dụng ở đây bao gồm titan dioxit, canxi cacbonat, hoạt thạch, cao lanh và các sắc tố khác. Những nguyên liệu thô này sau đó được nghiền thành các hạt mịn bằng máy nghiền đặc biệt.

Sau khi các hạt được nghiền thành một kích thước nhất định, chúng sẽ được trộn với các thành phần khác như nhựa, chất nhũ hóa và chất độn để tạo ra loại sơn mong muốn. Hỗn hợp này sau đó được pha loãng với nước để giảm độ nhớt để có thể sử dụng dễ dàng.

Giai đoạn đầu tiên trong quá trình sản xuất sơn gốc nước bao gồm nghiền và pha loãng các sắc tố màu khác nhau. Các nguyên liệu thô được sử dụng ở đây bao gồm titan dioxide, canxi cacbonat, hoạt thạch, cao lanh và các chất màu khác. Những nguyên liệu thô này sau đó được nghiền thành các hạt mịn bằng máy nghiền đặc biệt.

Sau khi các hạt được nghiền đến một kích thước nhất định, chúng được trộn với các thành phần khác như nhựa, chất nhũ hóa và chất độn để tạo ra loại sơn mong muốn. Hỗn hợp này sau đó được pha loãng với nước để giảm độ nhớt để có thể sử dụng dễ dàng.

Giai đoạn tiếp theo trong quá trình sản xuất sơn gốc nước bao gồm trộn sơn với chất kết dính thích hợp và sau đó thêm các thành phần khác để đạt được hiệu quả thẩm mỹ mong muốn. Kết quả là tạo ra các loại sơn khác nhau với độ mờ, độ bóng và cường độ màu khác nhau. Công đoạn chính trong sản xuất sơn gốc nước là mài. Giai đoạn này đảm bảo rằng hỗn hợp được phân tán và đồng nhất đầy đủ trước khi bất kỳ quy trình nào khác được áp dụng cho nó.

Công đoạn chính trong sản xuất sơn gốc nước là mài

Mài liên quan đến việc phá vỡ các thành phần của sơn thành các hạt nhỏ hơn và sau đó trộn chúng lại với nhau để tạo ra một hỗn hợp đồng nhất. Quá trình này thường được thực hiện với việc sử dụng máy nghiền, sử dụng lực cơ học để nghiền các thành phần lại với nhau. Các hạt càng mịn, sơn sẽ càng mịn và đồng nhất khi sơn.

Thông thường, giai đoạn này sử dụng hệ thống nước làm mát để giữ cho bột nhão không bị bay hơi các thành phần dung môi trong quá trình chế biến, khi nghiền bột nhão, nó thường được đưa qua một hoặc nhiều bộ lọc trước khi đưa nó qua bể pha loãng để pha loãng mà không làm thay đổi độ ổn định hóa học hoặc độ dốc nồng độ sắc tố của nó.

Bột nhão sau đó được đưa vào bể pha loãng và được pha loãng bằng nước. Bột nhão có thể được pha loãng trước thông qua một máy riêng. Pha loãng trước sẽ đảm bảo nồng độ sắc tố mong muốn cho một công thức mực cụ thể. Bột nhão pha loãng sau đó được lọc trước khi đưa qua bể xử lý nhiệt để loại bỏ bất kỳ tạp chất hoặc gelatin nào có thể hình thành trong quá trình pha loãng.

Giai đoạn này là nơi các chất keo được hình thành bằng cách nung nóng trong môi trường khí trơ, hơi nước, nitơ hoặc carbon dioxide để tạo ra các hạt mịn của chất không hòa tan phân hủy thành dung dịch đồng nhất khi nó nguội đi. Lọc thực hiện các quy trình sàng lọc vật lý khác nhau để loại bỏ tất cả các mảnh vụn có trong hỗn hợp bằng cách phương tiện của một cái sàng hoặc như một chất đông tụ.

Bánh lọc là chất rắn còn lại sau quá trình lọc, thường bao gồm các hạt có kích thước từ nhỏ hơn đến xấp xỉ . Điều này có thể được sử dụng trong đất để tăng khả năng thoát nước và thẩm thấu bằng cách trộn nó với đất khi chuẩn bị trồng. Nó cũng có thể được sử dụng làm phân bón. Các hợp chất lọc là các hợp chất hoặc sự kết hợp của các hợp chất thường được thêm vào nguyên liệu thô để loại bỏ các hạt không mong muốn có thể cản trở sự hình thành hoặc chất lượng của sản phẩm, chẳng hạn như tụ điện cao áp. Các quy trình được sử dụng bao gồm tuyển nổi và ly tâm.

Công nghệ sản xuất sơn bao gồm một loạt các công đoạn nhằm tạo ra một sản phẩm hoàn thiện chuyên nghiệp. . Bước đầu tiên, nguyên liệu sơn thô được nghiền và trộn với các thành phần khác. Sau đó, hỗn hợp này được cho vào chất làm đặc, giúp dễ dàng thi công mà không bị vón cục hay nhỏ giọt. Hỗn hợp này sau đó được chia thành các lô màu nhỏ hơn, tùy thuộc vào loại sơn được tạo ra.

Tiếp theo, các vật liệu được thêm vào nước và khuấy cho đến khi chúng hòa tan hoàn toàn và đạt được độ đặc chính xác. Chính thành phẩm này sẽ được sử dụng để sơn các bề mặt với nhiều màu sắc khác nhau. Các nhà sản xuất sơn có thể trộn sơn của riêng họ từ các nguyên liệu thô sẵn có như sáp carnauba hoặc nhựa . Bước đầu tiên của sản xuất sơn là nghiền và trộn các nguyên liệu thô thành hỗn hợp sệt.

Nói chung, tỷ lệ vật liệu sơn gốc với bột màu (còn gọi là chất tạo màu) sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại sơn được tạo ra. Ví dụ, sơn ngoại thất dạng cọ thường có nhiều sắc tố hơn sơn nội thất dạng lăn; sơn men có nhiều sắc tố hơn sơn latex. Nếu không có thông số kỹ thuật, thì nước có thể được sử dụng làm chất pha loãng và chất pha loãng được thêm vào cho đến khi đạt được độ đặc mong muốn. Sau khi tất cả các thành phần được hòa tan trong nước, sẽ không có cục hoặc vệt trong hỗn hợp.

Công đoạn mài phải dùng nước làm nguội

Sản xuất sơn gốc nước đòi hỏi các công đoạn nghiền, trộn, đóng rắn và sấy khô để đạt được hiệu quả mong muốn. Công đoạn mài phải dùng nước làm nguội để hồ sơn không bị bay hơi dung môi. Giai đoạn đóng rắn và sấy khô cuối cùng phải được thực hiện trong một loại không khí cụ thể. Quá trình trộn khô có ba bước chính: nghiền bột màu, phân tán chúng trong chất lỏng mang (pha loãng với nước) và thêm chất kết dính.

Các sắc tố rắn hơn được trộn với nước để tạo thành bùn; hỗn hợp này sau đó được thêm vào nhũ tương có chứa chất kết dính lỏng cho đến khi nó đặc lại thành sơn. Sau đó, sơn được khuấy bằng tay hoặc máy trong vài phút để tạo ra các bong bóng ngăn không cho lắng đọng trong thời gian dài bảo quản hoặc vận chuyển. Các hạt sắc tố phân tán hiện được phủ trên đến các bọt khí siêu nhỏ hình thành trên bề mặt sơn.

Quá trình sản xuất sơn gốc nước bao gồm một loạt các phản ứng hóa học, trong đó bột màu được trộn với các chất phụ gia và phân tán thành dung dịch. Sự phân tán đạt được bằng cách khuấy và khuấy, nếu không có các hạt sắc tố này sẽ lắng xuống hỗn hợp. Một bước quan trọng trong quy trình sản xuất là nghiền, trong đó các thành phần như hạt sắc tố hoặc bột được trộn với nước làm mát cho đến khi chúng trở nên đủ nhỏ để trộn với các chất lỏng khác như nhũ tương. Một chất kết dính không chứa nước cũng có thể được thêm vào để ngăn kết tủa xảy ra khi các hạt sắc tố.

Ngoài ra, một số yếu tố quan trọng khác như chất phân tán và chất phụ gia phải được thêm vào trong giai đoạn này. Công đoạn trộn bao gồm việc trộn đều tất cả các nguyên liệu với nhau và đảm bảo tính đồng nhất trong hỗn hợp. . Sau khi trộn xong, bước tiếp theo là đồng nhất hóa.

Công đoạn này làm cho hỗn hợp thành một khối đồng nhất và mịn. Chức năng chính của bước này là đảm bảo rằng không có các thành phần vón cục có thể gây tắc nghẽn hoặc tạo lỗ sâu trong đường ống sau này. Sau khi đồng nhất, nó phải được làm nguội để các hạt chất lỏng không nổi lên trước khi bơm vào kho chứa hoặc nhà máy.

Sau đó, đến quá trình đóng rắn hoặc sấy khô, cho phép tiếp tục thiết lập các hạt sắc tố ở trạng thái lơ lửng đồng thời cho phép các đặc tính bề mặt thích hợp hình thành theo thời gian lão hóa. Cuối cùng, các cuộc kiểm tra và kiểm tra quản lý chất lượng nên được tiến hành tại mọi nhà máy trước khi sản phẩm được tung ra thị trường. Quá trình sấy khô là giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất sắc tố và thường kéo dài ba ngày.

Quá trình sấy khô có thể được tăng tốc bằng cách làm nóng đến 100-120°C. Quá trình xử lý nhiệt cho phép các hạt sắc tố đông kết và thể hiện một mức độ đồng nhất nhất định cũng như các đặc tính bề mặt, cho phép hình thành màng lớn hơn. Khi các hạt sắc tố được sấy khô ở nhiệt độ cao, có thể tạo ra nhiều loại sắc tố khác nhau như polyester hoặc polyolefin.

Loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) khỏi nguyên liệu đầu vào

Quá trình sản xuất sơn gốc nước có thể được chia thành nhiều giai đoạn chính đòi hỏi sự kiểm soát chính xác và nước làm mát. Bước quy trình quan trọng nhất trong sản xuất sơn gốc nước là loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) khỏi nguyên liệu đầu vào. Điều này được thực hiện bằng cách thêm một hóa chất gọi là toluene sulphonamide, viết tắt là TSOA.

Các VOC sau đó được loại bỏ trong các bước rửa nước tiếp theo để đạt được công thức sơn chất lượng tốt. Bước quan trọng tiếp theo của quy trình sản xuất là thêm chất mang sắc tố vào nguyên liệu thô trước khi trộn chúng cùng với các thành phần chất lỏng bổ sung như glycerol và ethanol (thành phần chính của sơn gốc nước).

Các giai đoạn này liên quan đến việc nghiền bột màu, phân tán chúng trong chất kết dính nhựa lỏng và sau đó ổn định chúng bằng các chất phụ gia khác – tất cả đều phải được thực hiện một cách hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Quá trình bắt đầu bằng việc nghiền và phân tán các sắc tố trong chất kết dính nhựa lỏng.

Sau đó, một chất ổn định có thể điều chỉnh độ nhớt được thêm vào hỗn hợp, cho phép lượng phân tán sắc tố tối đa. Độ nhớt của nhựa sau đó được điều chỉnh bằng cách thêm một lượng nước hoặc dung môi thích hợp để đạt được độ đặc tối ưu cho việc in ấn. Quá trình này có thể được lặp lại nhiều lần tùy thuộc vào yêu cầu hoàn thiện mong muốn. Giai đoạn này liên quan đến việc thêm các chất phụ gia khác – chẳng hạn như chất ổn định ánh sáng và chất ức chế xử lý nhiệt – để đảm bảo chúng ổn định trong quá trình in ở nhiệt độ phòng bình thường.