Nghiên cứu sản xuất sơn nội thất kháng khuẩn

16/05/2018

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu thẩm mỹ ngày càng được chú trọng. Ngành hoá học ngày nay đóng một trò rất lớn trong việc nâng cao thẩm mỹ cho cuộc sống về nhiều lĩnh vực như: Xây dựng, nội thất, trang sức, đồ dùng sinh hoạt hàng ngày, đáng kể nhất là lĩnh vực sơn phủ.

Không chỉ có vai trò che phủ bảo vệ vật liệu mà ngày nay nhu cầu của sơn phủ còn có rất nhiều vai trò khác nữa như: chống rỉ, chống chịu sự thay đổi của thời tiết, chống sự phá huỷ của vi sinh vật, từ đó làm tăng tuổi thọ của sơn… Để đáp ứng được những yêu cầu của thị trường, hiện nay xuất hiện rất nhiều loại sơn trong lĩnh vực xây dựng, nhưng đáng chú ý nhất là sơn nội thất kháng khuẩn. Để có một loại sơn có khả năng kháng khuẩn để bảo vệ sức khoẻ người dân, giá thành phù hợp, năm 2017, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sản xuất sơn nội thất kháng khuẩn phục vụ phát triển kinh tế  - xã hội trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc”.

Việc nghiên cứu sản xuất sơn nội thất kháng khuẩn một thành phần để tạo ra lớp màng liên kết bền, sau khi đóng rắn không tan trong nước. Loại sơn này bền với thời tiết có nhiệt độ cao, đặc biệt với thời tiết ẩm của khí hậu nhiệt đới. Sơn có thể ứng dụng làm lớp phủ trên nhiều loại bề mặt vật liệu khác nhau như bê tông, vữa, các bề mặt dạng sợi, hạt… Mặt khác sơn không sử dụng độc tố mà vẫn cho khả năng chống rêu mốc, kháng khuẩn rất tốt. Ngoài ra dung môi sử dụng là nước nên không ảnh hưởng đến môi trường, sức khoẻ con người và không gây cháy nổ trong quá trình sản xuất, lưu giữ và sử dụng.

Đơn vị thực hiện đề tài đã nghiên cứu nhằm chế tạo ra loại sơn chứa nano bạc có khả năng kháng khuẩn. Về nghiên cứu tổng hợp dung dịch nano bạc trong phòng thí nghiệm nhằm ứng dụng khả năng diệt trừ vi khuẩn, nấm: Đã chế tạo được nano bạc phân tán bền vững trong môi trường nước với các điều kiện thích hợp cho phản ứng là: Tác nhân khử là đường glucozo, NaBH4; chất hoạt động bề mặt là PVA; nồng độ dung dịch bạc nitrat là 0,4M. Kích thước nano bạc thu được giao động trong khoảng 10-20mm và đã phân tán thành công nano bạc trong polyme thông dụng PVA. Đã tiến hành phun thử và nhận thấy khả năng diệt khuẩn, nấm của dung dịch hạt nano bạc rất tốt.

Qua 1 năm triển khai, đơn vị triển khai nhiệm vụ đã nghiên cứu được thành phần của sơn với các chất sau: Lựa chọn thuỷ tinh lỏng kali với mô đun silic 3,2 làm chất kết dính chế tạo màng sơn và nhũ tương copolyme styren - acrylic AC 1612 với tỷ lệ sử dụng thuỷ tinh lỏng/nhũ tương là 5/1 làm chất đồng tạo màng. Lựa chọn được chất đóng rắn thích hợp cho hệ sơn silicat một thành phần là phức hợp Fe-EDTA với tỷ lệ 1,5% tính theo thuỷ tinh lỏng kali. Nghiên cứu cũng đã cấp phối chế tạo sơn màu vô cơ sử dụng chất kết dính thuỷ tinh lỏng và các thành phần chất màu, chất độn vô cơ khác. Tỷ lệ chất kết dính và hợp phần khô trong hỗ hợp sơn là 20/30. Trong hợp phần khô thì tỷ lệ chất màu/chất độn là 10/20. Đối với cấp phối sơn màu đỏ thì hợp phần khô có tỷ lệ TiO2/Fe2O3 là 5/5; sơn màu xanh thì hợp phần khô có tỷ lệ TiO2/Cr2O3 là 3/7.

Đơn vị thực hiện đề tài cũng đã nghiên cứu sử dụng hợp lý các loại phụ gia làm tăng cao chất lượng cho sơn. Cụ thể, đã sử dụng phụ gia phân tán ở hàm lượng 0,3%, phụ gia phá bọt ở hàm lượng 0,3% và phụ gia làm đặc ở hàm lượng 0,4% tính theo khối lượng sơn. Nghiên cứu được quy trình công nghệ sản xuất, sử dụng phương pháp nghiền bi để phân tán hỗn hợp bột rắn, tỷ lệ nước/chất màu = ¼ tính theo khối lượng, thời gian nghiền là 90 phút. Sơn được tạo ra nhờ quá trình khuấy trộn pha loãng paste màu và bổ sung phụ gia.

Paste màu thu được từ công đoạn nghiền được định lượng cùng với lượng nước còn lại theo tính toán rồi đưa vào thùng khuấy. Mở máy khuấy với tốc độ 600 vòng/phút trong thười gian 15 phút rồi định lượng co thuỷ tinh lỏng và nhũ acrylic đưa vào thùng khuấy, khuấy tiếp 15 phút. Định lượng nano bạc, phụ gia phá bọt, chất đóng rắn đưa vào thùng khuấy tiếp 15 phút. Cuối cùng định lượng phụ gia làm đặc đã được ngâm với nồng độ 2% đến độ nhớt tối đa và cho vào máy khuấy trong thời gian 30 phút rồi dừng.

Để đánh giá một cách toàn diện chất lượng của hệ sơn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chế tạo 3 kg sơn màu đỏ và 3 kg sơn màu xanh trong phòng thí nghiệm với cấp phối hoàn chỉnh. Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm sơn nghiên cứu đã đạt và vượt mức đăng ký, đặc biệt ở khả năng chịu mài mòn mướt, khả năng bền nước, bền kiềm và độ phủ.

Trong năm 2018, đơn vị nghiên cứu tiếp tục triển khai thực tế và kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật, đồng thời hoàn thiện quy trình kỹ thuật để sớm đưa sản phẩm ra thị trường.

Khánh Hà

Các tin đã đưa ngày: