CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Tổng quan về sơn, công nghệ sản xuất sơn, quy luật pha màu, tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp. - Chương 3: Phương hướng thực hiện và cơ sở lý thuyết pha trộn sơn Yêu cầu của hệ thống, nêu phương hướng giải pháp, trình tự tiến hành và cơ sở lý thuyết của hệ thống. - Chương 4: Tính toán, thiết kế lựa chọn thiết bị: Tính toán thiết kế phần cứng, lựa chọn thiết bị. - Chương 5: Chế tạo thử nghiệm - đánh giá: Trình bày kết quả vận hành và đánh giá kết quả thực hiện.
Kết quả thi công phần cứng, mô tả giải thuật, chương trình điều khiển, phần mềm giám sát giải thích các thông số chuyên biệt cài đặt cho bộ điều khiển. - Kết luận và đề nghị: Kết luận chung về ưu điểm và hạn chế của đề tài, khẳng định những kết quả đóng góp đạt được, đề xuất ý kiến để cải thiện khuyết điểm và định hướng phát triển. 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN SƠN 2. Tổng quan về sơn Sơn là bất cứ chất lỏng, có thể hóa lỏng nào mà sau khi phủ một lớp mỏng lên một số bề mặt chuyển thành một màng cứng.
Được sử dụng phổ biến nhất để bảo vệ, tạo màu hoặc tạo kết cấu cho các bề mặt. Sơn có thể mua ở các cửa hàng hay đại lý sơn với nhiều màu sắc, nhiều loại khác nhau cho những yêu cầu khác nhau. Các loại sơn hiện nay hầu hết đều là gốc dầu hoặc gốc nước và mỗi loại sẽ có những đặc điểm riêng biệt. Sơn gốc dầu và sơn gốc nước sẽ xử lý khác nhau dựa trên nhiệt độ môi trường bên ngoài của bề mặt được sơn, cùng nhiều yếu tố khác.
• Thành phần cơ bản của sơn: - Chất tạo màng: Chất tạo màng là một dạng dung dịch nhũ tương sẽ chuyển thành màng sơn sau quá trình đóng rắn và khô lại. Đây là thành phần chính của sơn, chiếm 25 – 30% sơn quyết định mọi tính chất cơ lý hóa của màng sơn. Cơ chế của chất tạo màng: + Khô lý tính: đây là do quá trình bay hơi dung dịch trong không khí sau khi sơn hình thành nên màng sơn. + Khô hóa học: là quá trình bay hơi và đóng rắn nhờ một số chất hóa học trợ tạo màng.
- Các bột màu: Bột màu là nguyên vật liệu tạo màu cho sơn thường ở dạng bột mịn và đa dạng màu sắc, phần lớn bột màu không hòa tan hết trong chất tạo màng, dung môi. Các bột màu gồm 2 loại: + Bột màu chống rỉ: Bột chì đỏ, bột kẽm, bột kẽm –crôm, bột kẽm - photphat. + Chất tạo màu (che phủ): Vô cơ: màu đỏ, vàng, nâu, đen. Hữu cơ: Tất cả các màu, Titanium dioxide (Màu trắng).
Tính năng của bột màu: Che phủ, tạo màu, bảo vệ chất tạo màng không bị lão hoá bởi tia UV. - Chất độn: Chất độn là các hạt rắn được sử dụng trong hệ thống sơn và chất phủ. Tính năng của chất độn: + Cải thiện tính năng chống ăn mòn, khả năng thi công sơn. + Tăng cường khả năng chịu lực của màng sơn (vẫy nhôm, vẫy thủy tinh, bột Talc (Mg silicate fibre), bột Mica (Potassium, Aluminium silicate).
4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN + Điều chỉnh độ bóng. - Dung môi: Dung môi hay còn gọi là thinner là chất dùng để giảm bớt độ nhớt của hỗn hợp. Dung môi pha sơn thường được sử dụng rộng rãi trong sơn công nghiệp, quá trình khô của sơn tùy thuộc vào hàm lượng dung môi. Tuy nhiên, nên tuân thủ tỷ lệ pha dung môi để mang lại hiệu quả tốt nhất cho màng sơn.
Dung môi và chất pha loãng: + Dung môi: có dạng đơn chất hoặc hợp chất, hòa tan chất tạo màng hoàn toàn (hình thành dung dịch). + Chất pha loãng: có dạng đơn chất hoặc hợp chất, không hoà tan chất tạo màng hoàn toàn (Hình thành sự pha loãng) và được sử dụng liên kết với dung môi. Dung môi và chất hòa tan: nước, White spirit, Xylene, Toluene, Ketones, Glycoles, rượu, các loại dung môi khác… - Phụ gia: Một số loại phụ gia trong sơn như: + Chất thấm ướt bề mặt + Chống sủi bọt + Chống kết tủa + Chống tạo màng + Chống chảy + Chất xúc tiến + Chống tia cực tím… Hình 2.1: Các thành phần của sơn[3] 2.2 Quy trình pha trộn 2. Công nghệ sản xuất sơn 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN Các loại sơn sẽ có thêm một vài bước trong quy trình sản xuất tùy vào đặc tính và mục đích sử dụng.
Với các cơ bản ở các xưởng sản xuất sơn, tại các nhà máy sản xuất sơn quy trình sản xuất sản thường được sử dụng với pha trộn sơn có tính năng rộng thường theo 5 bước sau đây: Hình 2.2: Mô hình sản suất sơn[4] Bước 1: Ủ muối Ở bước này, các nguyên liệu chính như bột màu, bột độn, chất phụ gia, chất tạo màng và dung môi hữu cơ được đưa vào thùng ủ muối và khuấy với tốc độ thấp. Sau đó, hỗn hợp những nguyên liệu này được muối ủ trong vài giờ đồng hồ để đủ độ thấm ướt dung môi và chất tạo màng, tạo thành một hỗn hợp dạng nhão, chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất. Bước 2: Nghiền sơn Nghiền sơn là công đoạn chính khi vận hành máy sản xuất sơn nước. Đây cũng là bước quyết định phần lớn chất lượng sơn thành phẩm.
Đầu tiên, cần đưa hỗn hợp các nguyên liệu sơn đã được muối ủ chuyển vào thiết bị nghiền sơn. Quá trình nghiền sơn sẽ tạo thành dung dịch dạng chất lỏng nhuyễn và mịn. Hiện tại thì hầu hết các dây chuyền gia công sơn nước hiện đại sẽ có cả các loại máy nghiền hạt ngọc loại đứng và loại ngang. Tùy vào yêu cầu về độ nhớt của hỗn hợp các nguyên liệu vừa muối ủ và chủng loại sơn mà nhà sản xuất sẽ sử dụng loại máy nghiền thích hợp.
Thời gian nghiền sơn phụ thuộc vào loại bột màu, bột độn hoặc yêu cầu về độ mịn của sơn. Khi nghiền, cần lưu ý đảm bảo cho hỗn hợp sơn không bị nóng lên nhiều khiến cho dung môi bị bay hơi và tác động xấu đến các thành phần của hỗn hợp vừa nghiền xong. Thông thường, các xưởng, công ty sản xuất sơn sẽ sử dụng nhiều nước làm lạnh trong công đoạn này. Nước đưa vào máy nghiền cần phải có nhiệt độ từ 5 đến 7 độ C.
Bước 3: Pha sơn 6 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN Hỗn hợp sơn sau khi trải qua giai đoạn nghiền đã đạt được đến độ mịn theo yêu cầu thì sẽ được chuyển sang bước pha sơn. Hỗn hợp thành phẩm được chuyển sang một bể pha có máy khuấy liên tục. Có thể sẽ có vài lô hỗn hợp được đưa vào cùng một bể pha. Tại đây, hỗn hợp sơn này sẽ được bổ sung thêm chất tạo màng, dung môi và các phụ gia cần thiết theo tỷ lệ riêng và theo yêu cầu của từng loại sơn khác nhau.
Bước 4: Lọc sơn Đây là bước giúp loại bỏ những tạp chất dư thừa còn đọng lại trong sơn. Từ đó xả thải ra cặn sơn và nước thải. Đến khi sơn đã đạt được đến độ đồng nhất thì cũng là lúc sản phẩm được hoàn tất. Bước 5: Đóng gói Đây là công đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất sơn.
Ở công đoạn này, nhà sản xuất sẽ có thể đóng thùng trên dây chuyền tự động hoặc thủ công tùy vào quy mô của nhà máy và số lượng sản phẩm. Bao bì đựng sơn thường sẽ là những thùng nhựa hoặc kim loại tùy theo nhãn hiệu. Thùng sơn thành phẩm sẽ được luân chuyển vào kho chứa. Trong quá trình nhập kho luôn được tiến hành một cách chặt chẽ, đảm bảo đúng quy trình.
Kho chứa phải được trang bị đầy đủ các phương tiện phòng chống cháy nổ để đảm bảo an toàn. Quy luật pha màu sơn Khái niệm màu sắc: Màu sắc mà chúng ta phân biệt từ ánh sáng là những cảm giác. + Sự phản chiếu của ánh sáng trên những vật thể có màu sắc ánh sáng. + Màu của vật thể mà ta cảm nhận được là sự cộng hưởng của màu ánh sáng với màu của bản thân vật thể đó, màu của các vật lân cận tác động vào, màu của bầu khí bị bao bọc chung quanh đó nữa.
Theo quang học: Khi luồng sáng trắng đi qua lăng kính mặt trời thì tách ra 7 sắc gồm: vàng, cam, đỏ, lục, lam, khám, tím. Trong hội họa thì màu sắc là những chất liệu cụ thể làm được những sắc tố được chiết xuất từ chất xúc tác, hóa chất, thảo mộc -> màu sắc tố Những loại màu: Màu bậc nhất : Hay được nói đến là màu chính,là màu cơ bản. Nhờ vậy ta có thể tạo ra những màu khác nhau theo ý muốn (trừ đen và trắng – không màu nào pha trộn ra nó). Gồm 3 màu: Vàng, đỏ, lam.
Màu bậc hai (màu bổ túc): Còn gọi là màu phụ, màu bậc hai Gồm 3 màu: Tím, lục, cam (pha với phân lượng bằng nhau) Được pha với phân lượng bằng nhau từ màu bậc 1 với màu bậc 2 đứng cạnh nhau Tương tự ta có Màu bậc 4,5,6,7 …. 7 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH PHA TRỘN Các quy luật pha màu: Có 2 quy tắc: Cộng màu và trừ màu Quy tắc bù trừ màu Pha màu theo quy tắc cộng màu sẽ dựa trên 3 màu. Các màu sơ cấp của tổng hợp màu cộng là sánh sáng màu Red (đỏ), Green (xanh lục), Blue (xanh) Chúng ta chỉ cảm nhận được chỉ ba vùng ánh sáng, da cam, và xanh lam trên quang phổ), nên việc phối màu thường chỉ dùng ba nguồn sáng có màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam (đó là những màu cơ bản) để hình thành cảm giác màu sắc hầu hết màu sắc. Pha màu theo cách cộng màu giúp màu sắc trở nên sáng hơn có thể nhạt hơn nhờ vào sự giao thoa ánh sáng của các màu sắc có những bước sóng khác nhau.
Trong tổng hợp màu cộng, ta nhận được màu mới khi pha trộn các ánh sáng có màu. Chẳng hạn, khi chiếu ánh sáng lục và ánh sáng đỏ lên một tấm phông ta sẽ nhận được màu trắng. ở hình thức khác, ta cũng nhận được màu mới nhưng bằng cách pha trộn các vật thể có màu.