bài giảng Bách Khoa Đà Nẵng

1. BÀI GI NG MÔN H C: CÔNG NGH S N - VECNI
Giáo viên ph trách: D NG TH HY
Khoa Hóa - HBK à N ng
CL C
Ch ng I. M U
Ch ng II: DUNG MÔI MÔI -MÔI TR NG PHÂN TÁN
Ch ng III CH T LÀM KHÔ
Ch ng IV. B T MÀU
Ch ng V CH T T O MÀNG
Ch ng VI : CÔNG NGH S N XU T S N
Ch ng VII : QUÁ TRÌNH GIA CÔNG MÀNG S N
Ch ng VIII: M T S PH GIA DÙNG TRONG S N
TÀI LI U THAM KH O
Nguy n V n L c - K thu t s n - Nhà xu t b n giáo d c - 1999.
Swaraj Paul - Surface Coatings - John Wiley & Sons - 1997.
Zeno W. wicks, JR. Frank, N. Jones, S. Peter Pappas- Organic Coating - Wiley -
Interscience 1999.
Dieter Stoye, Werner Freitad - Paints, Coatings and Solvents - Wiley - VCH -
1998
Gunter Buxbaum - Industrial Inorganic Pigments - Wiley - VCH - 1998
Henry Fleming Payne - Organic Coating Technology - John Wiley & Sons, INC -
1960.
Ch ng I. M U
I/ Vài nét v l ch s phát tri n:
Vào th i k tr c công nguyên, ng i Ai C p ã bi t trang trí t ng, hang h c
mình và các v t d ng trên c s ch t k t dính là lòng tr ng tr ng, sáp ong, nh a cây
tr n v i b t màu thiên nhiên.
Vài ngàn n m sau ó ng i Trung Hoa ã phát hi n và dùng m cây s n làm s n ph và
keo. Tr c ây s n c s n xu t t các lo i d u th o m c, nh d u lanh, d u tr u, d u gai, d u
1

2. d a, d u h ng d ng, d u ngô, d u cao su...Các lo i nh a thiên nhiên nh cánh ki n, nh a
thông, bi tum thiên nhiên...Các lo i b t nh cao lanh, oxit s t.
n th k 20, cùng v i s phát tri n chung c a ngành công nghi p hoá ch t, công
nghi p s n t ng h p ra i và phát tri n m nh, t bi t là nh ng n c có công nghi p hoá ch t
phát tri n m nh. Toàn th gi i n m 1965 s n xu t kho n 10 tri u t n s n, n m 1975 t ng lên 16
tri u t n.
Trong công nghi p s n ngày nay ng i ta s d ng kho n 2700 lo i nh a làm ch t t o
màng, 700 lo i d u, 2000 lo i b t màu, 1000 lo i dung môi và kho n 600 ch t ph gia.
Tr c ây, s n d u chi m u th trong công nghi p ch t o s n. Nh ng trong vòng 10
n m tr l i ây s n t ng h p ã ti n lên chi m u th hàng u trong các lo i s n.
II/ S n là gì?
Tr c ây m t s nhà nghiên c u ã a ra m t vài khái ni m nh sau:
- S n là huy n phù c a b t màu, ch t n trong dung d ch ch t t o màng v i dung môi
t ng ng (Liên Xô).
- S n là t h p l ng ch a b t màu, khi ph lên n n thành l p m ng s t o thành màng
ph không trong su t (M ).
Hai nh ngh a này bao g m các lo i s n màu c, men (Pigment Paint)
D ng v t li u s n không ch a b t màu g i là vec ni - là dung d ch t o màng trong dung
môi thích h p.
nh ngh a t ng quát: S n là h phân tán g m nhi u thành ph n (ch t t o màng, ch t
màu... trong môi tr ng phân tán). Sau khi ph lên b m t v t li n n n nó t o thành l p màng
u n, bám ch c, b o v và trang trí b m t v t li u c n s n.
Nh v y: ch c n ng c a màng s n là trang trí và b o v v t li u n n.
III/ Phân lo i s n:
Có r t nhi u cách phân lo i :
- C n c vào b n ch t c a ch t t o màng:
+ S n d u thu n tuý: Thành ph n ch t t o màng ch có d u th o m cnên ít dùngdo không
b n.
+ S n d u nh a: thành ph n ch t t o màu g m d u th o m c và nh a ( thiên nhiên, nhân
t o). Lo i này c dùng ph bi n trong i s ng h ng ngày nh ng ít dùng trong các nghành k
thu t.
+ S n t ng h p: Ch t t o màng là nh a t ng h p (g i tên c n c vào tên c a lo i nh a:
S n epoxy, s n alkyd...)
- C n c b n ch t c a môi tr ng phân tán:
+ S n dumg môi môi tr ng phân tán là dung môi h u c
+S nn c môi tr ng phân tán là n c.
+S nb t không có môi tr ng phân tán.
- C n c vào ng d ng:
+S ng .
+ S n kim lo i
+ Men tráng g m, s ...
+S n ch ng hà.
+s n cách i n
+ S n ch u nhi t
+ S n b n hoá ch t
+ S n b n khí quy n.
2

3. - C n c vào ph ng pháp s n:
+ s n phun.
+ S n t nh i n
+ tráng, m kim lo i.
- Các d ng s n t bi t khác:
+S nd n i n
+ S n c m quang
+ S n phát sáng
IV/ Thành ph n c a s n:
Bao g m các thành ph n sau:
- Thành ph n chính:
+ Ch t t o màng: là thành ph n ch y u quang tr ng nh t quy t nh các tính ch t c a
màng s n.
Ch t t o màng bao g m: d u th o m c, nh a thiên nhiên, nh a t ng h p.
ôïi v i d u th o m c thì ch có lo i khô (CI >130) nh d u tr u, d u lanh m i có kh
n ng t o màng (do trong phân t có nhi u n i ôi) còn lo i bán khô (95 < CI <130) và không
khô ( CI < 95) thì ch dùng bi n tính nh a t ng h p dùng làm ch t hoá d o.
Nh a thiên nhiên, nh a t ng h p c bi n tính thay i tính ch t.
+ ch t màu ( b t màu, b t n)
+ Môi tr ng phân tán
- Thành ph n ph :
+ Ch t hoá d o
+ Ch t làm khô, óng r n
+ Ch t n nh
Ngoài ra còn có nh ng h p ch t c bi t nh : ch t di t khu n, d n nhi t, d n i n, ch t
phát sáng, c m quang...
Ch ng II: DUNG MÔI MÔI -MÔI TR NG PHÂN TÁN.
Trong s n, dung môi là h p ph n chính nó th ng chi m kh i l ng l n h n so v i ch t
t o màng. M t s lo i s n, dung môi chi m n 80%, ch có 20% là ch t t o màng nh : s n
nitro xenlulo, clo cao su...
Dung môi: là ch t l ng d bay h i dùng hoà tan các ch t t o màng, ch t hoá
d o...chuy n h s n vào tr ng thái thu n l i cho vi c ch bi n và s d ng và s bay h i h t trong
quá trình t o thành màng s n.
I/ Yêu c u i v i dung môi.
1/ Kh n ng hoà tan.
- M i dung môi ch có m t kh n ng hoà tan m t s ch t t o màng nh t nh. N u dung
môi và ch t t o màng có phân c c càng gi ng nhau thì càng d hoà tan.
Ví d : Axetat xenlulo là m t este có phân c c t ng i nên tan trong nh ng dung
môi có phân c c t ng t là các este ho c ceton nh axeton, etyl axetat ho c cao su là h p
ch t không phân c c nên không tan trong nh ng dung môi không phân c c là các hidrocacbon
th ng ho c vòng nh x ng.
-Ngoài ra kích th c phân t c ng có kh n ng hoà tan
Ví d : Xenlulo là ho t ch t r t phân c c, l ra hoà tan trong n c nh ng do kh i l ng
phân t c a nó quá cao nên nó ch tr ng trong n c ch không tan.
3

4. - D a vào kh n ng hoà tan ng i ta chia dung môi làm ba lo i:
+ Dung môi th t (dung môi ho t ng)
+ Dung môi n: b n thân nó không hòa tan ch t t o màng nh ng h n h p c a nó v i dung
môi th t làm t ng kh n ng hòa tan so v i ch dùng dung môi th t.
+ Ch t pha loãng.
Dung môi th t i v i m t ch t t o màng là nh ng ch t l ng hoà tan th t s ch t t o
màng ó. Còn ch t pha loãng t mình nó không th hoà tan ch t t o màng mà ch góp ph n làm
gi m nh t c a dung d ch.
T l ch t pha loãng v i dung môi th ng có m t gi i h n nh t nh. N u v t quá gi i
h n ó s làm keo k t ch t t o màng, làm dung d ch b c. T l s d ng th ng bé h n h s
keo t K (hay ch s c m ) sau:
L ng ch t pha loãng
K = L ng dung môi th t
Trong th c t K có th t n 0,5 ÷0,8. Ch t pha loãng c ch n ph i:
+ D bay h i h n dung môi th t
+R ti n
ánh giá kh n ng hòa tan ch t t o màng c a dung môi ng i ta dùng khái ni m l c
dung môi:
L c dung môi: L c dung môi c a m t dung môi i v i m t ch t tan là kh n ng phân tán ch t
tan c a dung môi ó. M t dung môi có l c dung môi c c i khi nó có th phân tán m t ch t tan
hoàn toàn trong m t kho ng thay i n ng r ng.
Nhi u ph ng pháp có th dùng ánh giá l c dung môi c a các dung môi nh ph ng
pháp i m Kauri - butanol, i m aniline, ph ng pháp dimethyl sulfat i v i hydrocacbon,
ph ng pháp t l pha loãng và h ng s nh t i v i dung môi lacquer. M t dù các ph ng
pháp này r t h u d ng tuy nhiên c n ph i nh r ng các ph ng pháp này ch cung c p các tiêu
chu n ng u nhiên (arbitrary criteria) (ngh a là ây không ph i là tiêu chu n th c ánh giá).
Chúng không cung c p c giá tr l c dung môi tuy t i c a m t dung môi nào ó khi s
d ng hòa tan h n h p các nguyên li u s n mà lo i nguyên li u có th thay i theo t ng lo i
s n.
Ch s dung môi là m t tiêu chu n t t ánh giá l c dung môi, có th áp d ng nó i
v i b t k dung môi ho c h s n nào.
Ch s dung môi b ng t s gi a nh t c a s n trong dung môi tiêu chu n và nh t
c a s n trong dung môi ó.
Do nh ng dung môi t t th ng t o ra dung d ch có nh t th p nên n u dung môi ó t t
h n dung môi chu n thì ch s dung môi l n h n 1, ng c l i thì nh h n 1. Ph ng pháp này
có u i m là có th o c l c dung môi c a m t dung môi nào ó c thêm (ho c thay th )
vào h s n. Ng i ta có th ti n hành o v i nhi u giá tr n ng khác nhau c a ch t hòa tan
sau ó thi t l p th .
Giá tr Kauri - butanol (kí hi u là KB) c xác nh b ng cách chu n 20 gam dung
d ch kauri - butanol 33% b ng dung môi hydrocacbon cho n khi h n h p tr nên c n n i
không th c c m t trang in khi nhìn xuyên qua dung d ch này. M t s gái tr KB cho
b ng 4, 5 trang 258.giá tr KB dùng ánh giá l c dung môi c a hydrocacbon r t t t. Tuy
nhiên kh n ng hòa tan c a dung d ch nh a kauri trong các dung môi này có th khác v i kh
n ng hòa tan c a các lo i ch t t o màng khác trong các dung môi hydrocacbon ó.
4

5. Ph ng pháp th dimetylsunphat ch ra ph n tr m c a hydrocacbon th m ho c
hydrocacbon béo không no trong dung môi hydrocacbon. Do h n h p hai ch t này có l c
dung môi cao h n hydrocacbon béo no nên thí nghi m c th c hi n ánh giá kh n ng
này. Tuy nhiên hi n t i ph ng pháp này không dùng nhi u do dimetylsunphat r t c.
T l pha loãng dùng ch y u ánh giá l c dung môi c a các ch t pha loãng lo i
hydrocacbon c dùng trong nitroxenlulo lacquer thinner (các ch t bay h i nhanh). Thí nghi m
c ng có th ch ra l c dung môi t ng i c a các dung môi th t. Ví d m t dung môi có th
pha loãng nhi u h n b ng toluen s là dung môi t t h n so v i dung môi cho phép pha loãng
b ng toluen ít h n. Nh ã bi t lacquer là h n h p c a dung môi th t, ch t pha loãng và dung
môi n. Các hydrocacbon th m có th dùng làm ch t pha loãng v i t l cao h n so v i các
hydrocacbon béo. T l pha loãng là t l gi a ch t pha loãng và dung môi th t v a t o ra
s c trong dung d ch nitroxenlulo có n ng cu i cùng là 10% (t c là t i i m t o ra s
c thì n ng c a dung d ch nitroxenlulo là 10%). Các giá tr tiêu chu n hóa là o n ng
này còn th c t có th o các giá tr n ng khác. Nh v y s có nhi u giá tr v t s pha
loãng ph thu c vào n ng dung d ch nitroxenlulo. T ó có th thi t l p th và có th
ngo i suy t th vì ây là quan h ng th ng. Trong m t s tr ng h p c n dung d ch
nitroxenlulo có n ng 8%. T t nhiên ph ng pháp xác nh ch v i nitroxenlulo là ch t tan
duy nh t. Th c t lacquer th ng m i có ch a ch t hóa d o và m t s lo i nh a khác mà lo i và
l ng có th thay i. Do nhi u ch t pha loãng có th là dung môi i v i các ch t này nên t l
pha loãng trong th c t có th khác so v i tiêu chu n. Tuy nhiên kinh nghi m cho th y r ng có
th s d ng t l pha loãng thi t l p n s b cho các lacquer.
Thông th ng i m d ng c a phép chu n r t khó xác nh, nó ph thu c vào s phát
tri n c a s c t s k t t a ban u c a các c u t r n. Vì v y c n ph i hi u r ng t l pha
loãng c xác nh t i m cu i c a phép chu n ch không ph i m u sau m t th i gian
m i c k t qu (vì khi theo th i gian thì s có m t s tr ng h p k t t a tan ra còn m t s
tr ng h p thì k t t a phát tri n m nh h n).
Ph ng pháp nh t không i ánh giá h n h p dung môi th t và ch t pha loãng thông
qua thông s nh t c a dung d ch nitrocellulose v i các n ng khác nhau. Có th thi t l p
th quan h gi a nh t thay i theo n ng c a nhi u c p dung môi - ch t pha loãng, t
ây có th ch n c giá thành th p nh t t o ra m t dung d ch có m t nh t cho tr c. Tuy
nhiên các d li u này không phù h p khi dùng ánh giá l c dung môi.
Trong t t c các ph ng pháp dùng o l c dung môi trên, các k t qu d a trên giá tr
nh t ho c k t t a c a m t dung môi ã bi t. Khi s n c ng d ng s n thì t l gi a các
c u t thay i do t c bay h i c a các dung môi khác nhau. Ph ng pháp nh t không i
c xác nh i v i các hàm l ng r n khác nhau g n v i i u ki n t o màng, c bi t là t i
giá tr hàm l ng r n cao. Tuy nhiên th i gian c n thi t làm thí nghi m nh v y là r t l n nên
giá tr t s pha loãng c d ng r ng rãi h n.
2/ i m sôi(nhi t sôi):
- Nhi t sôi c a m t dung môi là nhi t ó áp su t h i b ng áp su t khí quy n. M i
dung môi có m t i m sôi xác nh m t áp su t xác nh. Tuy nhiên i v i m t ch t l ng
g m h n h p các h p ch t hoá h c t ng t nhau nh x ng ho c xilen th ng ph m s sôi
m t kho ng nhi t .
- Nhi t sôi không ph i là tiêu chu n th c ánh giá t c bay h i c a dung môi.
Các phân t có kích th c càng nh thì bay h i càng nhanh. i u này ch úng i v i các ch t
l ng không phân c c nh các hidrocacbon (các phân t t n t i c l p nhau). Còn các ch t l ng
phân c c thì các phân t k t h p ch t ch v i nhau do t n t i các l c hoá tr ph gi a chúng. S
k t h p này làm t ng nhi u kích th c c a chúng. Do v y s bay h i s b c n tr . M c k t
5

6. h p gi a các phân t s b gi m khi nhi t t ng và i m sôi s k t h p th c t b ng 0. Do
v y 2 ch t l ng có th có i m sôi nh nhau nh ng n u m t ch t l ng có s liên k t m nh gi a
các phân t còn m t ch t không thì t c bay h i c a chúng nhi t th ng r t khác nhau.
Ví d : Cellosolve (tên th ng ph m c a dung môi ete etandiol C2H5OCH2CH2OH) bay
h i ch m h n r t nhi u so v i Butylacetat (CH3COOC4H9) m c dù kh i l ng phân t c a nó
th p h n do cellosolve là m t ch t l ng phân c c và có s liên k t m nh gi a các phân t .
T ng t etyl alcol (C2H5OH) là ch t l ng bay h i ch m h n r t nhi u so v i etyl axetat
ho c benzen m t dù i m sôi c a nó g n b ng v i hai ch t này.
Ng c l i i v i ch t l ng h u c không phân c c (benzen, tuloen...) thì tuân theo quy
lu t thông th ng, ngh a là nhi t sôi t ng thì t c bay h i nhi t th ng gi m.
3/ T c bay h i.
T c bay h i c tr ng cho kh n ng r i kh i b m t c a m t ch t l ng. T c bay h i
c a dung môi nguyên ch t và dung d ch c a dung môi ó khác nhau do v i cùng m t di n tích
b m t thì n ng các phân t dung môi trên b m t dung môi l n h n dung d ch. Ngoài ra ch t
tan còn c n tr s bay h i c a dung môi tu thu c vào ái l c c a nó v i các phân t dung môi.
-T c bay h i không ch b nh h ng b i lo i và n ng các phân t ch t r n mà còn
ph thu c vào dày c a màng và s tu n hoàn (l u thông) c a không khí trên b m t màng.
-T c bay h i là m t y u t r t quan tr ng i v i quá trình t o màng t s n dung môi.
N u dung môi bay h i quá nhanh thì s có nh ng nh c i m:
+ S n nhanh chóng b c l i do v y khó gia công.
+ Các phân t không bay h i ch a k p s p x p l i nh ng v trí thu n l i làm cho tính
n ng c lí c a màng b gi m.
+ L p dung môi trên cùng bay h i quá nhanh làm cho r n l i s m trong khi các phân t
dung môi các l p bên d i ch a k p thoát ra h t gây nên hi n t ng ph ng r p, nh n màng.
V i nh ng s n ch a dung môi bay h i quá ch m thì màng s ch m khô, làm gi m n ng
su t.
Do v y khi dùng dung môi nên dùng dung môi g m 3 lo i: bay h i nhanh, v a, ch m. B
3 này giúp màng s n có ch y t t nh t, b m t s n u, bóng và p.
Ngoài ra trong s n còn có m t m t m t trong nh ng dung môi th t bay h i ch m h n
n c tránh cho m t s n b cm .
4/ Kh n ng c h i và cháy n .
Do c i m c a dung môi là d bay h i nên khi s n xu t và gia công dung môi s vào c
th con ng i qua:
+ Hô h p.
+ Mi ng.
+ Da (h p th qua da)
H u h t dung môi u c h i: M t s dung môi gây viêm da, cháy da, gây mê ho c tr ng
thái không nh n th c c, m t s nh h ng m nh n n i t ng nh máu, th n. Các nh h ng
này tu thu c vào lo i da và b n thân m i ng i. Do v y trong nh ng nhà máy, xí nghi p c n
thông gió t t ng n ng a s thâm nh p c a dung môi vào c th . Nên tránh ti p xúc tr c ti p
v i dung môi, nh t là r a tay, chân.
- V i nh ng dung môi có hàm l ng cho phép t i a < 100 ppm r t c h i, 100÷200
ppm c h i bình th ng.
Ví d 1: benzen, CS2, cyclohecxan, dioxan...(r t c)
Ví d 2: metyl acol, metyl clorua... ( c bình th ng)
Ngoài ra dung môi còn có c i m d cháy, h n h p dung môi và không khí trong gi i
h n nào ó có th gây n . Do v y khi s d ng dung môi c n ph i l u ý (B ng 6/260)
6

7. Dung môi Nhi t Nhi t Gi i h n n Th tích h i T tr ng Kh i
ch p t cháy (% th tích (Ft3/gallon) h i l ng
cháy (oF) trong không (không l ng
(oF) khí) khí = 1) (pound/
gallon)
60oF
D i Trên 80oF 212 oF
Gasoline 0 495 1,3 6 ... ... 3-4 6,15
Benzol 13 1070 1,4 8 38 47 2,77 7,36
Methyl alchol 52 1065 6 36,5 83 107 1,11 6,63
Ethyl alchol (99%) 57 1034 4 14 58 72 1,59 6,61
Isopropyl alchol (99%) 59 1148 ... ... 44 55 2,07 6,57
Ethyl acetate 26 1130 ... ... 34 43 3,04 7,4
Sec-buthyl acetate 60 ... ... ... 25 31 4 7,22
Aceton 6 1340 2,15 13 27 35 2 6,64
Methyl ethyl keton 24 ... ... ... 37 47 2,41 6,75
Hexane 0 450 1.2 6,9 27 34 2,97 5,77
Heptane 22 450 1 6 24 30 3,51 6,07
Octane 45 450 0,9 6 23 28 3,65 6,05
Process naphtha 21 450 1 6 24 30 3,51 6,1
VM & P naphtha 55 450 1,2 6 21 26 4,04 6,11
Varsol # 1 105 450 1,1 6 19 24 4,76 6,53
Varsol # 2 110 450 1,1 6 20 24 4,73 6,67
Varsol B 105 450 1,1 6 18 23 4,9 6,55
Varsol C 105 450 1,1 6 18 23 4,9 6,7
Varsol high-flash 112 450 1,1 6 17 22 5,1 6,46
H.S.D. naphtha 122 500 1,1 6 17 21 5,41 6,55
Solvesso toluol 45 1026 1,3 6,7 31 39 3,17 7,23
Solvesso xylol 81 900 1 5,3 27 34 3,65 7,25
Solvesso 100 110 900 1 6 23 29 4,24 7,25
Solvesso 150 149 900 1 6 21 27 4,8 7,42
High aromatic naphtha 140 ... ... ... 20 25 5,14 7,53
5/ n nh hoá hoc:
- Khi dùng dung môi ph i l u ý xem dung môi ó có ch a nh ng nhóm ho t ng có kh
n ng ph n ng hoá h c v i các ph n t khác hay không, n u có s nh h ng r t l n n tính
n ng c a màng s n.
- Dung môi c dùng không nên ch a nh ng h p ch t sunfua và không c có tính
axit vì nó s n mòn kim lo i ho c ph n ng v i m t s b t màu ho c nh a trong s n.
+ Tính axit c xác nh b ng vi c chu n b ng dung d ch KOH, ch t ch th
phenol Phtalein.
+Sunfua c xác nh b ng cách nhúng mi ng ng s ch vào dung môi, n u mi ng ng
chuy n sang màu t i có m t sunfua.
6/ Mùi và màu:
- Mùi m nh ho c khó ch u trong dung môi có nh h ng sinh lí tr m tr ng n công nhân
và ng i s d ng s n. Mùi ôi lúc do l ng nh t p ch t không th tách ra c kh i ung môi
gây nên ho c do b n ch t c a dung môi ó.
7

8. M i ng i có ph n ng khác nhau v i mùi. Ví d butyl alcol không h gì v i m t s
ng i nh ng i v i m t s ng i khác thì nó l i gây nôn m a => T t nh t nên ch n dung môi
không mùi.
- Màu c ng nh h ng không t t n các lo i s n tr ng và màu sáng nên c ng ph i l u ý.
7/ T tr ng; Giá thành.
- Trên th tr ng, có n i dung môi c bán theo kh i l ng có n i dung môi c bán
theo th tích và giá c s khác nhau. Nên ti n vi c s d ng và theo dõi giá c thì nên chú ý
n t tr ng c a dung môi. M t khác dung môi th ng c mua theo kh i l ng và n ph i
li u trong s n xu t c ng tính theo kh i l ng, nh ng khi bán s n ph m s n thì th ng bán theo
n v th tích. Cho nên t tr ng c ng là c s th nh l p n và tính giá thành s n ph m.
- Dung môi c dùng ph i m b o giá c ph i ch ng, d ki m.
- Vi c s d ng ch t pha loãng làm gi m áng k giá thành s n ph m.
Ngoài ra dung môi ph i không ch a n c (hút m) và t p ch t c h c, t p ch t màu,
mùi...nh trên. N u dung môi ch a n c s làm màng s n c m , kém bám dính.
II/ M t s dung môi:
1/ Dung môi terpen: c l y t cây thông.
Là dung môi c dùng s m nh t trong công nghi p s n.
- Tr c ây ng i ta tách nh a thông và d u thông t cây thông nh ng sau ó do nh n
th y hi u qu kinh t không nên ng i ta ch chi c t g c cây thông còn thân thì ùng vào vi c
khác.
- - M t s terpen và các d n xu t c a nó:
CH3 CH3
CH2
CH
CH3
C CH3
C
CH3
CH3
_ Pinen CH 2 = C _ CH 3
_Pinen Di penten
CH3 CH3 CH3
CH3 _ C _ CH3 H3C _ C _ CH 3 _ CH _ CH
H 3C 3
OH
( Ter Pinolen )
_ Ter pineol ( P_ xynen )
Terpen và các d n xu t c a nó là các hidro m ch vòng, không no.
2/ Dung môi hidro cacbon:
- Th ng
- Th m
- Naphtenic: là các h p ch t m ch vòng, no ho c không no, có ho c không có m ch
nhánh alkyl.
Ví d :
8

9. - Dung môi h p h p ch t m nh th ng:
n- hexan ; 2,2 -dimetyl butan ; 2-metyl pentan.
- Dung môi h p ch t th m:
C6H6 ; 0- xylen ; p-xylen ; m- xylen ; toluen
- Dung môi naphtenic:
Xiclopentan ; xiclohexan ; etyl xiclohexan.
3/Dung môi có ch a oxi.
Th ng là nh ng dung môi phân c c, giá thành cao nên trong s n ng i ta th ng dùng
k t h p v i các dung môi khác thay i tính n ng c a màng và gi m giá thành.
- Các lo i s n ch a oxi:
Alcol:
CH3OH c nên ít dùng ; C3H7OH
C2H5OH ph bi n ; C4H9OH
Este: etyl axetat ; butyl axetat
Ceton : axeton ; MEK (metyl, etyl xeton)
Ete:
Ete c a etylen glicol:
CH3OCH2CH2OH metylcellosolve
C2H5OCH2CH2OH cellosolve
4/ Dung môi ch a clo:
Có kh n ng ch ng cháy, giá thành cao, th ng là c nên h n ch s d ng.
M t s dung môi ch a clo thông d ng:
Cloroform ; Tricloetylen ; CCl4
5/ Dung môi Nitro Parafin:
Nitrometal ; Ntroetal ; 1- Nitro Propal ; 2- Nitropropal (4 lo i thông d ng nh t)
Nó dùng t t cho các s n có ch t t o màng là polyvinyl, xenlulo và các d n xu t c a
xenlulo, t bi t là axetat xenlulo.
Các lo i dung môi này th ng không c, không có kh n ng gây cháy n tr nitro metal
6/ Dung môi furan và các d n xu t:
CHO CH 2OH
O O
O
Furan Fufuryl Alcol Fufuran
CH 2 OH
O O
Tetra hidro furan Tetra Hidro Fufuryl Alcol
9

10. Ch ng III CH T LÀM KHÔ.
t ng nhanh quá trình óng r n màng s n ng i ta a vào s n m t ch t g i là ch t
làm khô ho c ch t óng r n.
Ch t làm khô gi vai trò làm t ng nhanh t c khô c ng màng s n g c d u, d u nh a,
s n g c t ng h p bi n tính d u (s n alkyd, epoxi ...)
I/ Thành ph n ch t làm khô:
Tr c ây ch t làm khô ch y u làm b ng xà phòng chì, cobalt, mangan c a axit béo d u
lanh ho c axit nh a nh : ch t làm khô linoleat, ch t làm khô resinat.
Hi n nay còn có xà phòng c a m t s axit h u c c dùng làm ch t làm khô.( ch t làm
làm khô là xà phòng kim lo i n ng c a các axit h u c )
B ng sau ây là c i m c a m t s ch t làm khô th ng m i:
Lo i %r n % kim lo i T tr ng riêng Pounds/gallon nh t
Linoleates
Pb 100 13 1,05 8,75 Heavy liquid
Pb 100 26,5 1,25 10,45 Solid
Co 100 4,26 0,97 8,05 Heavy liquid
Co 100 8,5 1,03 8,58 Solid
Mn 100 4,35 0,98 8,15 Heavy liquid
Zn 100 8,2 1,03 8,58 Solid
Resinates (acid nh
Pb 100 16 1,27 10,63 Solid
Pb 100 24 1,4 11,7 Solid
Co 100 3 1,11 9,23 Solid
Mn 100 3,5 1,13 9,4 Solid
Zn 100 1 1,08 9,02 Solid
Naphthenates
Pb 42 16 1 8.33 0,5
Pb 62 24 1,15 9,6 0,5
Pb 100 34 1,44 12 Paste
Co 56 6 0,96 8 0,5
Co 100 10 1,15 9,6 Paste
Mn 62 6 0,97 8,1 0,5
Mn 100 10 1,15 9.6 Paste
Zn 60 8 0,98 8,2 0,5
Ca 62 5 0,95 7,9 0,5
Ca 58 4 0,93 7,76 0,5
Fe 72 6 1,01 8,4 1,4
Octoates ( CH3(CH2)3CHCOOH
10

11. Pb 54 24 1,12 9,33 0,5
Co 40 6 0,9 7,5 0,5
Mn 45 6 0,9 7,5 0,5
Zn 41 8 0,9 7,5 1,6
Ca 43 4 0,9 7,5 0,65
Tallates (acid béo và acid nh a thông)
Pb 57,6 16 1.04 8,7 0,5
Pb 71,3 24 1,16 9,7 1,25
Co 45,4 4 0,9 7,5 0,5
Co 74,6 6 0,98 8,15 3,7
Mn 48,2 4 0,9 7,5 0,5
Mn 72,4 6 0,97 8,1 2,5
Ch t làm khô c bán trên th tr ng d ng dug d ch trong x ng pha s n (mineral
spirite ) hàm l ng kim lo i c th và d ng không có dung môi dùng trong m c in và s n
không dung môi.
- b ng là c i m c a m t vài ch t làm khô th ng ph m tuy nhiên chúng có th thay
i tu thu c vào m i nhà s n xu t khác nhau.
- Trên th tr ng ch t làm khô linoleat và resinat c bán v i tên c a nó nh ng nh ng
lo i khác c bán v i tên th ng m i
tên th ng m i c a m t s ch t làm khô:
Lo i ch t làm khô
Hãng s n xu t Naphthenate Octoate Tallate
Advance Solvent and Chem.Corp. Soligen Hexogen Advasol
Ferro Chemical Corp. Naphthenate Catalox Tallate
Fred. A. Stresen - Reuter, Inc. Naphthenate Octoate ...........
Nuodex Products Corp. Nuodex Octoate Nuolates
Harsaw Chemical Corp Uversol Octosol Linoresinate
Yêu c u r t quan tr ng i v i ch t làm khô là ph i duy trì hoà tan t t và n nh trong
dung d ch, k t h p t t v i ch t t o màng.
- Ch t làm khô linoleat, resinat và tallat c i u ch t các axit có kh n ng b oxi hoá
nên có khuynh h ng thay i theo th i gian.
- Nh ng ch t làm khô naphtenat và octoat c i u ch t axit h u c no do ó không b
oxi hoá nên n nh h n
+ Ch t làm khô linoleat c i u ch t axit h n h p c a d u lanh.
+ Ch t làm khô resinat c i u ch t axit nh a thiên nhiên.
+ Ch t làm khô naphtenat c iêìu ch t nh ng axit naphtenic là s n ph m c a quá
trình tinh luy n u m v i công th c t ng quát CnH2n-2O2, CnH2n-4O2,
CnH2n-6O2 và ch a c hai n xu t cyclopentan và xiclohexan.
R: hidro ho c g c alkyl
R COOH
R COOH
R2 R2
R2 R2
R2 R2
R2 R2
11 R2

12. Naphtenic là axit no không nh y v i s oxi hoá nên t o các xà phòng n nh h n.
Tuy nhiên chúng ch a m t l ng nh t p ch t mang màu và ph n nào có mùi khó ch u. Lo i
ch t làm khô octoat kh c ph c c nh c i m này. Nó c i u ch t axit octoit.
2-etyl hexoic axit.
Axit này không b oxi hoá nên dùng làm ch t làm khô nh ng t h n axit naphteic.
II/ S n xu t ch t làm khô:
Ch t làm khô c t ng h p b ng cách n u mu i ho c oxit kim lo i trong d u khô và
nh a r i pha loãng s n ph m v i x ng pha s n và g i la “ch t làm khô l ng” chúng có khuynh
h ng “t o c n” theo th i gian do s oxi hoá làm gi m hoà tan
- D u th ng dùng là d u lanh ho c d u cá và nh a cây mà ch y u là nh a thông.
- Trong m t vài ch t làm khô ng i ta cho vào m t l ng nh vôi nh m t ng phân tán
và n nh.
CH3_ ( CH 2 )3 _ CH _ COOH
i
C 2H5
Chì c dùng ch y u là oxit chì PbO. Ngoài ra còn dùng cacbonat và axetat chì
Cobalt c dùng d ng acetat cobalt vì oxit cobalt r t khó tan
Mangan c dùng d ng oxit mangan ho c Borate (MBO2 ,M3BO3, M2B4O7)
Do oxit Mangan ph n ng ch m v i d u và òi h i nhi t cao, s n ph m có màu t i
do ó dùng lo i b t m n MnO2 ph n ng x y ra d dàng h n nh ng t h n. N u yêu c u
màu sáng h n nên dùng Borat mangan.
-Ti n hành:
D u và nh a c gia nhi t t 3500÷5000F ph thu c vào mu i kim lo i c cho vào, mu i
này c cho vào t t và khu y tr n m nh. Gia nhi t t t n khi ph n ng x y ra hoàn toàn.
i m d ng ph n ng r t khó xác nh và hàm l ng cu i c a kim lo i không th ng nh t gi a
các m . Làm ngu i n 4000F, pha loãng trong x ng pha s n và b m vào thùng ch a.
ng tháo s n ph m ph i cách áy kho ng 0,3 m c n không vào thùng ch a. C n c
l y ra theo nh k ng ng d i áy ho c m n p.
+Ch t làm khô th ng ph m tiêu chu n c i u ch b ng m t trong hai ph ng pháp
n u ch y ho c k t t a.
• Ph ng pháp n u ch y:
L ng mu i kim lo i ã tính toán c gia nhi t v i axit h u c . Do ph n ng v i axit d
dàng h n v i d u nên nhi t ph n ng th p h n và màu s n ph m p h n. Mu i kim lo i
c cho vào t t và khu y tr n u .Nhi t t ng lên t t do nhi t ph n ng to ra. Sau khi
ph n ng x y ra hoàn toàn t ng nhi t n 225÷ 3000F tách n c c a ph n ng, ph i gia
nhi t ch m tránh s t o b t. N u ch t làm khô c bán v i hàm l ng r n 100% thì m lúc
ó c làm ngu i và óng gói sau khi i u ch nh hàm l ng kim lo i. N u bán d ng dung
d ch thì lúc ó m s n ph m c b m vào thùng pha loãng ch a dung môi khu y tr n m nh
t o dung d ch ôìng nh t. Cho vào m t ít ch t tr l c và l c vào thùng tr n. L y m u và xác nh
hàm l ng kim lo i. Hàm l ng kim lo i th ng cao h n tiêu chu n và c i u ch nh b ng
cách cho thêm dung môi vào.
• Ph ng pháp k t t a:
Cho dung d ch n c c a mu i kim lo i n ng vào dung d ch n c xà phòng natri c a axit
béo
( c i u ch b ng ph ng pháp NaOH + axit béo) t o xà phòng trung tính (xà phòng c a
kim lo i n ng). Xà phòng này càng s ch (không ch a) cacbonat càng t t do các kim lo i c a
12

13. ch t làm khô t o cacbonat mà các cacbonat này không tan trong d u. Dung d ch xà phòng c
l c và th ng cho vào l ng d axit c i thi n n nh c a ch t làm khô.
Các mu i kim lo i tan trong n c nh axetat chì, nitrat chì, sunfat colt ho c sunfat
mangan c cho t t vào dung d ch xà phòng nóng, khu y u n khi k t t a hoàn toàn. Tách
l p n c k t t a r a vài l n b ng n c nóng r i làm khô b ng cách gia nhi t nhi t
210÷3000F tu thu c vào ch t làm khô i u ch . Nó có th c bán d ng 100% hàm l ng
ch t r n ho c hoà tan trong x ng pha s n bán d ng dung d ch.
• Ch t làm khô k t t a th ng có màu sáng h n và hàm l ng kim lo i ôìng u h n ch t
làm khô n u ch y .
III/ S d ng ch t làm khô:
L ng châït làm khô c tính toán d a trên hàm l ng kim lo i ã bi t.
L ng kim lo i c tính d a vvào hàm l ng u. Ví d : v i vecni yêu ch t làm khô
d a trên % kim lo i so v i hàm l ng d u trong vecni.
V i các nh a t ng h p: alkyl, silicol...thì l ng ch t làm khô c dùng trên c s % kim
lo i so v i hàm l ng nh a r n.
Ví d 1: 0,6% chì, 0,04 % cobalt, 0,004% mangan so v i d u.
Ví d 2: 0,3% chì, 0,03% cobalt so v i hàm l ng nh a r n.
- Ch t làm khô c dùng ph bi n nh t trong s n oxi hoá và óng r n nhi t th ng
(có m t oxi không khí). Ngoài ra còn dùng trong s n s y nóng.
- Trong m i tr ng h p nên dùng ch t làm khô v i l ng t i thi u v a áp ng yêu
c u làm khô màng.
N u dùng d :
• T ng giá thành.
• T ng khuynh h ng bi n màu c a màng s n theo th i gian ho c khi s y.
• Gi m m m d o c a màng theo th i gian. N u dùng d ch t làm khô cobalt và mangan có
th làm nh n màng trong s n s y nóng và ngu i, c bi t n u màng dày h n bình th ng.
VI/ C ch tác d ng c a ch t làm khô:
M t dù ch t làm khô c dùng ã lâu nh ng c ch tác d ng c a nó n nay v n
ch a r ràng.
Tuy nhiên, qua kh o sát ng i ta cho th y r ng lúc u xu t hi n giai o n c m ng t c giai
o n na không có gì thay i x y ra nh ng n u thay vì d u thiên nhiên ta dùng este glixerin c a
axit linolenic có tinh khi t cao thì th i gian c m ng không còn. Do v y ng i ta cho r ng
trong d u thiên nhiên có ch a ch t ch ng oxi hoá, ch t này c oxi hoá b i ch t làm khô tr c
khi s oxi hoá c a d u x y ra t o thành màng.
Khi có m t ch t làm khô thì t c h p th oxi c a màng u t ng do s thay i hoá tr
mà ch t làm khô l y oxi phân t t bên ngoài không khí bi n thành oxi nguyên t ho t ng h n
r i truy n cho d u thúc y ph n ng t o màng.
Khi có m t ch t làm khô, l ng oxi t ng c ng c h p th b i màng trong quá trình khô
2(RCOO)2 Mn + O2 2(RCOO)2 Mn O
4+
2Mn(RCOO)2 + 2 _ O _
bé h n do ch t làm khô làm t ng quá trình phân hu các peroxit c ng nh hidroperoxit làm t ng
t c t o n i ngang t o màng khô.
13

14. V/ Các kim lo i dùng trong ch t làm khô:
Khi kh o sát kh n ng làm khô màng c a 20 kim lo i và m t s xà phòng c a chúng,
klebsattel k t lu n r ng: Cobalt, Vanadi và Mn ho t ng nh t. Tác d ng làm khô c a Ni và Cu
b ng không, không có kim lo i nào c n tr t c khô.
Trong ch t làm khô th ng k t h p 2 hay nhi u kim lo i do m i kim lo i có m t tác d ng
riêng trong quá trình làm khô.
Ví d : Pb c xem là ch t làm khô chi u sâu.
Co là chát làm khô b m t.
Mn làm khô b m t nhi u h n chi u sâu.
Zn ng n ch n khô b m t nh ng thúc y khô chi u sâu b ng cách gi b m t
không khô Oxy c liên t c xâm nh p và h p th vào.
Ch t làm khô Fe th ng có màu r t t i, c bi t không có hi u qu nhi t th ng
nh ng r t có hi u qu nhi t cao và c dùng r ng rãi trong s n en s y nóng.
Ca n u dùng m t mình thì tác d ng làm khô không cao nh ng khi có m t Co thì r t hi u
qu .
Pb khi có m t h i H2S thì s có màu t i vì v y tránh dùng Pb v i nh ng màng s n ti p
xúc v i h i H2S.
Ca không có tính c nh Pb nên c dùng trong s n không c, không có Pb nh ng
b n n c c a màng s n ch a ch t làm khô Ca không t t b ng Pb. Do v y Ca luôn c dùng
v i l ng t i thi u.
Trong th c t vi c dùng k t h p các lo i ch t làm khô th ng làm t ng nhanh tác d ng
làm khô.
Ví d : Gi s màng s n không có ch t làm khô s khô trong th i gian 120 n 125 gi .
N u dùng m t mình ch t làm khô Mn thì th i gian khô (t) là 12 gi . N u dùng Pb thì t = 26 gi .
Pb + Mn thì t = 7,5 gi . Pb + Mn + Co thì t = 6 gi .
VI. i u ki n i v i kim lo i trong ch t làm khô:
Kim lo i dùng làm ch t làm khô ph i d ng hoà tan trong d u, nh a và các dung môi
dùng v i nó.
Kim lo i dùng làm ch t làm khô hi u qu nh t khi nó có th t n t i h n m t t ng thái
Oxy hoá. Chúng th ng là nh ng kim lo i n ng. Nh ng kim lo i này có l p v i n t bên trong
ch a b o hoà nên ho t ng h n.
Ví d : Ni t ng t nh Co v nhi u m t (ch nói v tính ch t v t lý) và xà phòng
Naphtenat c a nó c ng tan t t trong d u, nh a... nh ng không c dùng làm ch t làm khô do
i nt l p v bên trong c a nó ã bão hoà nên n nh v i Oxy tr ng thái hoá tr th p.
Ngày nay ng i ta c bi t quan tâm s n xu t s n không mùi, do v y ngoài vi c ch n l a
dung môi không mùi còn ph i chú ý n mùi c a ch t làm khô, c bi t i v i s n n i th t.
VII/ S h t ph ch t làm khô:
M t s b t màu (mu i than, TiO2 ) có kh n ng h p ph ch t làm khô làm cho ch t làm
khô không còn có s n trong d u xúc ti n quá trình khô do v y t c khô b gi m.
kh c ph c hi n t ng này có các bi n pháp:
+ X lý b m t b t màu sao cho h p ph c a b t màu i v i ch t làm khô là bé nh t.
Tuy nhiên vi c x lý r t ph c t p nên t n kém và có th nh h ng không t t n m t vài tính
ch t c a b t màu.
+ Dùng d ch t làm khô sau khi t c h p ph c a b t màu i v i ch t làm
khô thì v n còn ch t làm khô xúc tác cho qúa trình khô x y ra. Tuy nhiên bi n pháp này
14

15. th c t không t t vì h p ph ch t làm khô ch m do v y s còn m t l ng l n ch t làm khô
trong d u n u s n c dùng tr c khi h p ph ã bão hoà.
+ thêm vào m t ch t c h p ph ch n l c b i b t màu. Ch t này th ng c cho vào
trong quá trình nghi n. ây là bi n pháp t t nh t.
Ch ng IV. B T MÀU
Các v t có màu s t khác nhau vì chúng có kh n ng h p th và ph n x khác nhau i v i
ánh sáng nhìn th y. Ánh sáng nhìn th y là t h p c a 6 màu c b n có b c sóng t 400÷700 A0
Màu B c sóng (A0)
Tím 400÷465
Lam 465÷510
L c 510÷580
Vàng 560÷590
Cam 590÷620
620÷700
Khi chi u m t chùm ánh sáng tr ng lên m t ch t nào ó có th có các tr ng h p sau:
+ Ch t ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu tr ng.
+ Ch t h p th hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu en.
+ Ch t h p th m t vài tia ng v i m t vài b c sóng và ph n x ph n ánh sáng còn l i
thì s mang màu c a nh ng b c sóng ph n x .
Do v y màu c a b m t là do s h p th và ph n x ch n l a ánh sáng tr ng chi u vào.
T i sao các ch t h p th và ph n x ch n l c ánh sáng tr ng thì có màu ?
Y u t c b n c a s t o màu trong các ch t là do s s p x p và dao ng c tr ng c a
các i n t trong nguyên t và phân t . Nh ng y u t này thay i tu thu c vào các y u t sau:
d ng tinh th , d ng h t, kích th c h t, m c phân tán trong màng s n và m t ph n ph thu c
vào b n ch t c a ch t t o màng.
Khi các i n t dao ng v i các t ng sô ï t ng ng b c sóng nào thì s h p th tia
sáng có b c sóng ó và ph n x ph n còn l i t o nên màu c a ch t ó.
Ví d : Ch t có c u trúc i n t dao ng v i t ng s t ng ng v i b c sóng ánh sáng
màu l c thì nó s h p th tia sáng và ph n x các tia còn l i làm cho ch t ó có màu .
Kích th c h t c ng làm thay i màu c a b t màu.
Ví d : khi thay i kích th c h t thì Fe2O3 có th có màu t cam n s m.
Nh v y m t ch t (hay b t màu) có th có các màu s c c b n sau: 6 màu, , cam...,
en, tr ng, ghi (xám) là màu t o nên do ph i tr n hai màu tr ng và en.
V m t quang h c: en, tr ng, xám không t ng ng v i b c sóng riêng nên g i là
không màu s c.
V m t công ngh thì các m t này v n c coi là có màu. B t màu ta dùng có th mang
m t trong 6 màu c b n ho c ph i tr n gi a các màu ó và ph i tr n màu tr ng v i en, xám.
Nh ng ch t h p th ho c ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng là nh ng ch t c (không
trong su t). Nh ng ch t cho ánh sáng xuyên qua hoàn toàn là nh ng ch t trong su t hoàn toàn
(n c c t, r u tinh khi t, thu tinh...). Nh ng ch t trong su t nh ng v n có màu ó là màu c a
nh ng tia sáng xuyên qua.
Ví d : Dung d ch Fe(CNS)3 có màu do Fe(CNS)3 h p th m nh tia màu xanh, xanh lá
cây còn nh ng tia khác thì cho xuên qua.
15

16. Khi pha màu, mu n bi t màu ã t ch a ng i ta dùng ph ng pháp so màu v t li u s n
v i nh ng thang màu tiêu chu n. Hi n ch a có thang màu tiêu chu n chung mang tính qu c t
nh ng nhi u n c tiên ti n hay nhi u hãng s n xu t l n có nh ng thang màu tiêu chu n g n nh
nhau và l u hành trên th tr ng nh ng thang màu in s n trên gi y nh a hay kim lo i.
Vi c ch n và pha màu trên th c t c ti n hành b ng th c nghi m, tin c y ph thu c
vào kinh nghi m c a k thu t viên.
-C s k thu t pha màu là các gi n ph ng, tam giác, t giác...nh ng ph bi n nh t
là s ò c u
I. B t màu.
1/ Khái ni m:
B t màu là thành ph n quan tr ng t o màu cho màng s n. B t màu không hoà tan trong
dung môi ho c d u. Nó c nghi n ng u v iï ch t hoá d o có tác d ng che ph b m t,
ch ng xuyên th u c a tia t ngo i làm cho màng s n có màu, ch u n c, ch u khí h u, nâng cao
c ng mài mòn, kéo dài tu i th màng s n...
-B t màu là nh ng ch t có màu s c, có nhi u cách phân lo i ch t màu: Theo màu s c,
theo thành ph n, theo tính ch t, theo l nh v c s d ng,...
có t m nhìn t ng quát ta có th h th ng d i d ng s :
CHÁÚT MAÌU
khä n gh oaì tan hoaì tan ph áøm maìu
(bäüt maìu (Pigm ent ) ) (thu ä úc n hu äüm)
Tan tron g du ng mäi Tan tron g næ åïc
Hæîu cå
Âån ch áút
Ngu yãn gä úc Taïc h kãút
Tan tron g dáöu Tan tron g cäön - Thu äúc nhuäüm: - Mæûc v iã út
-
xå, såüi, vaíi, len Cháút maìu
Bäüt Muäüi t han Azo Muäúi kã út
bäng, tå så üi täøng t hæûc pháøm
Tha n nu ng Âa voìng Azo, axit
Al håüp
-
Cu Phæïc nit rozo Mu äúi k ãút
Than ch ç
phen yl metal
Zn
Pb
Håüp c h áút
Oxit: TiO , ZnO(ZnS) Muäúi : Sunfat Phæïc c h áút: Häøn håüp:
2
Fätfat,titan at xan h lam (xan hpari) Litopon (Zn s + BaSO )
Fe2 O 3, Pb3O4,Cr2 O 3 4
Cro mat , Molipdat xan h biãøn ( ultra m arin ) Sun fopo n (ZnS + CaSO )
4
Công nghi p s n s d ng ph n l n ch t màu không tan (b t màu, Pigment) và m t l ng
nh ch t màu tan trong d u dùng s n xu t vecni.
Nh v y, b t màu trong s n xu t s n là nh ng ch t màu d ng h t m n (m t vài µm)có
màu s c khác nhau không hoà tan mà có kh n ng phân tán trong n c, trong dung môi và ch t
t o màng.
• Tác d ng c a b t màu:
16

17. - T o v m quan cho s n ph m s n ( làm cho b m t v t li u s n có màu s c p, nh n)
-T o b n ánh sáng (ch ng xuyên th u c a tia t ngo i), ch u n c, ch u khí h u, t ng
b n ch c, t ng kh n ng b o v ch ng n mòn, mài mòn cho màng s n. Ch ng gh cho kim
lo i n n (b t ch ng gh ).
*. M t s tính ch t c a b t màu:
- Kích th c h t:
B t màu d ng b t, n u kích th c quá l n thì s phân tán trong h không ng nh t d n
n màng s n kém b ng ph ng nh ng n u quá bé thì di n tích b m t riêng l n d n n
h p ph ch t t o màng l n nên ph i s d ng t l gi a ch t t o màng và b t màu cao d n n
t n kém nhi u ch t t o màng, ng th i t o nh ng t p h p nh trong s n g i là vón c c c c
b .
Thông th ng kích th c h t nh sau.
S n lót: 20 ÷ 40 µm ( tiêu chu n qu c t )
40 ÷ 50 µm (tiêu chu n Vi t Nam)
S n ph : 5 ÷ 10 µm (tiêu chu n qu c t )
20 ÷ 40 µm (tiêu chu n Vi t Nam).
i v i s n lót trong m t s tr ng h p có th duy trì 60 ÷ 70 µm t o cho màng có
nhám nh t nh.
- ng m d u:
Là l ng d u (Polymer) tính b ng gam c n dùng ng m v i 100g b t màu t o thành b t
nhão.
ng m d u càng bé càng t t vì t n ít d u nh ng không c bé quá do lúc ó b t màu
khó b th m t b i ch t k t dính làm màng kém ch t ch , do v y màng s kém b n và th m m.
C n c vào ng m d u xác nh l ng d u c n dùng khi s n xu t s n màu.
Th c t l ng d u c n dùng g p ôi ng m d u.
ng m d u ph thu c vào b n ch t b t màu và ch t t o màng.
- Kh n ng che ph :
Là l ng b t màu c n thi t (tính b ng gam) ph lên 1m2 b m t s n.
Kh n ng ph l n thì s c n ít b t màu. Mu n v y b t màu không nên m n quá.
- C ng màu: là l ng màu c n thi t t n tông màu.
- b n màu: theo th i ho c d i tác d ng ánh sáng, các y u t môi tr ng.
*. M t s b t màu vô c th ng dùng:
Tên g i T.Ph n ch y u Tr ng l ng Tác d ng và
riêng g/cm3 ph m vi s d ng
1. B t màu tr ng
- Litopon ZnS + BaSO4 4,18 - 4,20 B t màu ph bi n cho các lo i s n
g y dùng trong nhà
- Cacbonat chì nPbCO3.Pb(OH)2 6,7 - 6,86 Dùng cho s n b n th i ti t
- Oxid k m ZnO 5,66 B t màu ph bi n
- Sulfat Bary BaSO4 4,35 - 4,49
- Oxid Titan TiO2 3,85 - 3.9 Dùng ph bi n v i nhi u lo i s n
2. B t màu xám
- B t nhôm Al 2,64
-B tk m Zn 7,06
3. B t màu en
- Mu i than 94% C 1,6 - 2 Dùng cho nhi u lo i s n
- B t chì Pb 11,344 Làm s n n n ch ng g
17

18. 4. B t màu vàng
- Cromat chì PbCrO4 6 - 6,12 Dùng cho nhi u lo i s n
- B t Cromo k m m.ZnOn.CrO3 ........ Làm s n n n chóng g trên nhôm và các
pK2Oq.H2O kim lo i khác
5. B t màu , da cam
- Qu ng s t Mumia Qu ng Fe2O3 ........ Dùng ph bi n. R , b n và sáng
- Xuric s t Qu ng Oxid s t .......... Dùng php bi n, r và b n
- Xuric chì Pb 3O4 8.3 B t màu ch ng g t t nh t
6. B t màu nâu
- Oxid mangan Mn2O3n.H2O 4,2 - 4,4 (n=1) Dùng cho s n ngoài tr i
7. B t màu tím
- Ph ph m Pyrite Fe2O3 4,95
II/ B t màu tr ng.
B t màu tr ng là h p ph n quan tr ng trong các lo i s n tr ng và s n màu sang (kem, ghi
nh t, c m th ch...). c dùng r ng rãi nh t là oxit titan, oxit k m, litopon, sunpopon, cacbonat
chì.
- Các b t màu c ng khác nhau nhi u v tính ch t v t lý và hoá h c. Do v y ng i l p n
pha ch c n n m rõ c s khác nhau ó.
B ng: M t s tính ch t v t lý c a các b t màu tr ng tiêu bi u
B t màu Gal/100lb h p ph d u* Ch s khúc x L c ph **
Basic carbonate white lead 1,78 8 - 15 1.94 - 2,09 15 - 25
Basic sulfate white lead 1,9 10 - 14 1,93 - 2,02 13 - 16
Basic silicate white lead 3 15 ...... 12
Oxit chì 2,14 12 - 25 2,08 20
Sunfit k m 3 22 2,37 58
Litopon 2,79 12 - 18 ...... 27
TiO2 (A) 3,08 20 - 25 2,55 115
TiO2 (R) 2,86 18 - 22 2,76 147
* s g d u d th m t 100g b t màu
** n v là feet vuông trên 1 puond b t màu. Nó ch có giá tr t ng i vì l c ph b nh h ng b i n ng (kích
th c) c a b t màu
1 gallon = 4,55 lit, 1 pound = 450 gam, 1 feet = 0,3048 met.
1/ Titan ioxit (TiO2):
TIO2 có hai d ng thù hình: anataz và rutin. ây là lo i b t màu tr ng có c ng màu và
l c ph l n nh t, trong ó d ng rutin có ch s khúc x l n h n, h t m n h n nên l c ph cao
h n nên nó c dùng nhi u h n.
Trong vùng có ánh sáng nhìn th y c hai d ng u có kh n ng ph n x cao nên tr ng
cao. Tuy v y trong vùng sóng ng n (tím và t ngo i g n) kh n ng ph n x gi m. d ng rutin
gi m nhi u (nên không ch ng tia t ngo i t t) do ó d ng rutin vàng h n.
TIO2 có ho t tính quang hoá cao. D i tác d ng c a ánh sáng, c bi t là vùng sóng ng n
b m t b tách oxi làm màng s n b hoá ph n và có th làm b c màu các ch t h u c khi ti p xúc
v i chúng. Do v y TIO2 cao c p th ng có các ph gia h n ch th p nh t kh n ng quang
hoá này.
T p ch t kim lo i (Fe, Mn...) làm TIO2 có th thay i màu khi ch u tác ng c a ánh
sáng, nhi t , không khí.... Hi n t ng “vàng hoá “ này d ng rutin nh y h n d ng anataz. Ph
gia ch ng l i hi n t ng này là các ch t hu nh quang hay có kh n ng t y tr ng quang
h c(tím mangan, xanh bi n).
18

19. TiO2 b n hoá h c: Không tan trong n c, ch u c ki m loãng, axit c, ch hoà tan
hoàn toàn trong h n h p sunfat amon và H2SO4 m d c, ch u nhi t cao (1840 + 100C m i
nóng ch y) không b i màu d i tác d ng c a khói công nghi p.
TiO2 c dùng nhi u trong h u h t các lo i s n màu s n men d ng dung môi và tan
trong n c. TiO2 lo i có m n cao và tinh khi t c dùng trong m c in.
2/ Chì tr ng:
Có 3 lo i c dùng nhi u nh t hi n nay là:
Basic cacbonat white lead ( B. C. W. L), Basic sunfate white lead ( B. S. W. L) và basic
silicate white lead ( B. S. W. L)
a/ Basic carbonate white lead (carbonate chì tr ng):
Có hai d ng:
- D ng h n h p:
+ 4PbCO3.2Pb(OH)2.PbO
HO _ Pb _ O _ Pb _ O O O O O _ Pb _ OH
C C C C
HO _ Pb _ O _ Pb _ O O O O O _ Pb _ O _ Pb _ OH
+ 2PbCO3.Pb(OH)2
HO _ Pb _ O O O
C C Pb
HO _ Pb _ O O O
- Carbonate chì PbCO3:
Carbonate chì có các ho t tính hoá h c v i axit trong ch t t o màng và màng s n bé h n
carbonate chì ki m do ó b n màng s n khi dùng carbonate chì ki m bé h n khi dùng d
carbonate chì th ng.
b/ Basic sunfat white lead (sunfat chì tr ng):
có 5 d ng:
- Tetrabasic chì sunfat (PbSO4.4PbO).
- Tribasic chì sunfat ng m n c (PbSO4.3PbOnH2O)
- Monoobasic chì sunfat (PbSO4.PbO)
- Chì sunfat bình th ng (PbSO4)
Sunfat chì ki m cho màng s n có tính ch t t t h n sunfat chì th ng do oxit chì trong b t
màu chì có vai trò quan tr ng quy t ng tính ch t c a màng s n.
c/ Basic silicate white lead (silicate chì tr ng)
Quá trình t ng h p c ti n hành nh sau:
4PbO.SO3 + SiO2 = 2PbO.SO3 + 2PbO.SiO2
4PbO + H2SO4 4PbO.SO3 + H2O
Thành ph n s n ph m thay i tu theo t l nguyên li u u. th ng thành ph n c a nó
nh sau:
19

20. PbO : 47,9%
SiO2 : 47,9%
SO3 : 4,2%
3/ Oxit k m:
B t màu oxit k m có lo i ch a và không ch a chì. N u oxit k m ch a > 5% sunfat chì thì
c xem là oxit k m - chì.
Oxit k m có d ng b t màu tr ng, c u trúc tinh th , kích th c h t 0,1 ÷ 0,5µm
Kích th c h t t i u l c ph l n nh t t 0,2 ÷ 0,3µm.
Khi h t càng m n thì ph càng cao nh ng càng nh y v i tác nhân khí quy n, quang
hoá, hoá h c.
ZnO là b t màu có tính ki m y u ph n ng c v i axit béo t do trong d u hay s n
ph m phân hu c a ch t t o màng. Khi l ng axit t do này th p thì hi n t ng này làm t t tính
th m t c a b t màu, gi m sa l ng b t màu trong s n, t ng chút ít tính ch u m c a màng. N u
l ng axit t do l n s làm keo t , màng s n m và kém bám dính.
-N u lâu ngoài không khí s b carbonat hoá làm t ng mu i tan trong n c và gi m
l c ph .
- So v i TiO2, ZnO kém v nhi u m t nh ng nh có tr ng khá cao và giá thành th p
nên c dùng nhi u trong các lo i s n, màu, s n men ch t l ng trung bình dùng s n trong
nhà.
4/ Litopon (ZnS + BaSO4):
Là b t màu tr ng k t tinh (thu c b ng cách ng k t t a ZnS và BaSO4 theo ng
l ng) có ch s khúc x 2,0
Khi t ng Zn thì l c ph t ng
B n ki m, kém b n axit. ZnS b axit loãng phân hu y H2S ra. Tuy v y nó b nv i
axit béo t do trong d u hay ch t t o màng, b n v i khí công nghi p h n ZnO.
- c dùng trong s n c có dung môi và s n pha n c làm vi c trong nhà, ngoài tr i,
n i có khí h u không kh c nghi t.(Trong s n loãng litopon d b sa l ng)
- Giá th p h n ZnO.
III/ B t màu en:
T ng i ã dùng than x ng và mu i t các ám cháy có khói làm nguyên li u màu
en. Hi n nay ng i ta v n dùng than x ng và mu i làm b t màu en trong s n và trong m c
in. Ngoài ra m t s h p ch t khác c ng c dùng làm b t màu en.
20

21. M t s lo i b t màu en:
Loaûi Thaình pháön
-Muäüi tæì äúng khoïi 83 ÷ 95 % C
-Muäüi loì 99 ÷ 99,5 % C
-Muäüi âeìn 95 ÷ 99,9 % C
-Graphic (Natural or synthetic) 80 ÷ 98 % C
-Than gäø 50 ÷ 70 % C; 30÷50%CaCO3,
K2CO3
-Than âaï Fe2O3, SiO2, MgSiO3
-Oxit sàõt (tæû nhiãn) Fe2O3, SiO2, âáút seït
-Oxit sàõt (täøng håüp) 99% Fe3O4
-Antimon (tæû nhiãn) khoaín 65% Sb2S3
-Antimon (täøng håüp) háöu hãút laì Sb S
1/ Than mu i:
Mu i nh d n khói, mu i lò thu c lo i than mu i.
Mu i ng d n khói có màu en m.
Mu i lò có màu en xám.
Than mu i c dùng r ng rãi làm b t màu en trong công nghi p s n, m c in. Công
nnghi p cao su dùng kho n 90% s n l ng than mu i. Nó dóng vai trò là tác nhân gia c ng và
n h n là t o màu.
- Kích th c càng bé thì càng en và l c ph càng l n. Ng c l i thì có màu en xám.
- Thành ph n C t 83 ÷ 95 % t p ch t là m t l ng nh khoáng
- Than mu i có d ng h t c u r t nh (b t c c m n) 0,01 ÷ 0,6µm b m t riêng l n 5 ÷ 30
m2/g, th m d u cao 50 ÷ 250g d u 100g mu i. T tr ng th c 1,75 ÷ 2 g/cm3, t tr ng bi u
ki n 0,1 ÷ 0,4 g/cm3 (do x p).
- Mu i than h p ph ch t làm khô trong s n ch a d u TV làm gi m hi u l c khô.
2/ Mu i èn:
Màu và kích th c h t gi ng mu i lò nh ng m m h n và d phân tán trong s n h n. Nó
c t o thành khi t nhiên li u t d u m v i kh i l ng không khí không t cháy
hoàn toàn, khi thay i l ng không khí thì kích th c h t c ng thay i. N u l ng khí t ng thì
s n l ng b t màu gi m nh ng h t m n h n và màu en h n.
Kích th c h t: 0,06 ÷ 0,1µm
h p ph d u: 50 ÷ 150gam d u / 100gam mu i
T tr ng: 1,75 ÷ 1,83
C ng màu và l c ph l n do kích th c h t bé và g n nh h p ph hoàn toàn ánh
sáng nhìn th y.
2/ Than chì (graphic):
Là lo i b t màu en xám, có ánh kim.
- Graphic thiên nhiên lo i ch t l ng cao ch a 80 ÷ 85 % cacbon còn l i là h p ch t silic
và oxit s t. Graphic t ng h p t 98% cacbon.
21

22. - Trong thiên nhiên than chì t n t i 3 d ng: vãy m ng, gân lá và vô nh hình.
- C u trúc tinh th l c giác, các tinh th này s p x p thành l p nguyên t . Các l p cách
nhau xa nên d tách l p.
- R t b n nhi t , b n hoá ch t và nhi u môi tr ng xâm th c, d n nhi t, nhi t t t.
4/ Than nung:
Là s n ph m t không ti p xúc v i không khí các lo i có ngu n g c t ng v t, th c
v t.
Ch ng V CH T T O MÀNG.
Là thành ph n quan tr ng quy t nh nh ng tính ch t c a s n và màng s n.
i v i nh ng lo i s n và quá trình t o màng do hi n t ng v t lý (bay h i dung môi) thì
ch t t o màng c g i là “không chuy n hoá”, lo i này g m: các polimer nhi t d o, nh a thiên
nhiên ...Còn các polimer nhi t r n, s n ph m ch a d u béo thu c lo i ch t t o màng “ chuy n
hoá” nh s tham gia các ph n ng hoá h c t o m ng không gian làm cho màng b n v ng v i
nh ng i u ki n kh c nghi t.
Có th phân bi t các ch t t o màng nh sau:
+ Ch t t o màng thiên nhiên: d u th c v t (d u béo),nh a thiên nhiên, bitum thiên
nhiên...
+ Ch t t o màng bán t ng h p: các d n xu t hoá h c c a polimer thiên nhiên (cao su...)
+ ch t t o màng t ng h p.
§ 1. D U TH C V T VÀ D U CÁ.
D u và d u cá thu c lo i d u thiên nhiên, nó c dùng trong s n, vecni, nh a bi n tính
và làm ch t hoá d o trong s n nitro xellulo. D u c l y t cây, h t, qu ho c m t s loài cá.
Nói chung là có th có ngu n g c t ng v t ho c th c v t. S d ng nhi u nh t là d u th c v t
hay còn g i là d u th o m c.
I/ D u th o m c:
1/ Công th c chung:
D u th o m c là este c a glixeri v i axit béo và thu c lo i triglixeric, có ch a thêm l ng
r t ít ch t không béo.
- Công th c chung c a d u:
CH2 _ OCOR
CH _ OCOR '
CH2 _ OCOR "
V c u trúc có th bi u di n nh sau:
2
C
1
C
22
C 3

23. Các ng 1, 2, 3 t ng tr ng cho các g c axit béo.
N u 1 n m trên t gi y, 2 h ng ra xa ng i c thì 3 h ng v phía ng i c.
- Thành ph n c a d u bi n i tu theo ph ng pháp s n xu t, i u ki n và th i th i gian
b o qu n d u tr c khi s d ng.
- Các axit béo ch y u có trong d u là nh ng axit m ch cacbon có c u t o th ng no ho c
không no.
+ Các axit béo no:
a. capric C10H20O2
a. Lauric C12H24O2
a. Myristic C14H28O2
a. Palmitic C16H32O2
a. Stearic C18H36O2
a. Arachidic C20H40O2
a. Behenic C22H44O2
+ Axit béo không no:
a. oleic: CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH (có nhi u trong d u l c)
a. linoleic: CH3(CH2)4CH = CH - CH2 - CH = CH - (CH2)7COOH
a. linolenic: C2H5 CH = CH - CH2- CH = CH - CH2 - CH = CH(CH2)7COOH
a. rixinobic:CH3(CH2)5CH - CH2 - CH = CH(CH2)7COOH (có nhi u trong d u ve)
OH
a. oleostearic:
CH3 -(CH2)3- CH = CH -CH = CH -CH = CH - (CH2 )7COOH (có nhi u trong d u
tr u >80%).
Nhìn vào các công th c c u t o ta th y gi a nhóm cacboxyl và các n i ôi c a axit không
no u có 7 nhóm -CH2-. T m quan tr ng c a các nhóm không ho t ng này c xem nh là
hoá d o n i.
- Các axit béo phân b trong d u theo quy lu t phân b ng u:
N u d u có ch a % axit béo A Toàn b triglixeric là s g c axit béo A
100 3
> 60 2÷3
33 ÷ 66 1÷2
< 33 0÷1
Tuy nhiên m t s nhà nghiên c u khác thì cho r ng s phân b axit béo trong d u không
tuân theo quy lu t phân b ng u mà nó phân b m t cách h n n.
- Ngoài axit béo, trong d u còn có các thành ph n không béo ( chi m kho n 0,1 ÷ 1 %
tr ng l ng ) nh sáp, photphatic, ch t màu.
+ Sáp: là este c a axit béo v i r u cao phân t .
Ví du: r u xerilic C26H53OH.
23

24. + Photphatic: là este c a glixerin trong ó ngoài axit béo còn có c g c photphatic, trong
g c này có m t nguyên t H c thay th b ng m t baz có N.
Ví d : kephalin
CH2 _ OCOR1
CH _ OCOR2
OH
I
_ _
CH _ O _ P CH2 CH2 _ NH2
II
O
2/ Phân lo i d u th o m c:
Ng i ta phân lo i d u th o m c d a vào kh n ng khô c a chúng, kh n ng khô do tính
không no c a axit béo trong d u quy t nh. không no c ánh giá b ng ch s Iod CI (CI
là s gam iot ph n ng v i 100 g d u). D a vào ch s này ng i ta phân lo i d u nh sau:
a/ D u khô:
Có CI > 130 ch a nhi u axit béo không no có 2 n 3 n i ôi nên khô nhanh. Ví d : d u
tr u, d u lanh.
b/ D u bán khô: CI = 95 ÷ 130
Màng s n ch m khô, d nóng ch y, d hoà tan do ó dùng k t h p v i d u khô.
Ví d : D u u nành, d u h ng d ng, d u ngô...
c/ D u không khô: CI< 95 , không dùng s n xu t s n c.
Ví d : d u ve, d u d a
3/ S n xu t d u:
D u có th c s n xu t b ng hai ph ng pháp: chi c d i áp l c và chi c b ng dung
môi.
Chi c d i áp su t:
Ví d : dùng tách d u lanh t h t cây lanh:
Sau khi h t c làm s ch kh i t p ch t l , v và thân b ng ph ng pháp th i ho c sàng
c a vào nghi n trong máy nghi n ng (3 ÷ 5 tr c). Sau ó chuy n sang n i n u hình tr
có các a n m ngang và các dao g t quay quanh tr c n m trên a. Các h t ã nghi n c cho
vào giá trên n i r i nh dao g t y chúng xu ng các a th p h n. N i có trang b v b c un
nóng b ng h i n c và m t ph n h i n c c cho vào tr c ti p làm m n hàm m yêu
c u, khi i n l thoát áy n i nhi t c a “b t” lanh t 190 ÷ 2000F.
Tr ng thái v t lý và hàm m thích h p là nh ng y u t r t quan tr ng quy t ng hi u qu
c a quá trình chi c d i áp su t. Ra kh i n i n u, b t c chuy n sang thi t b chi c lo i thu
l c ho c lo i expeller
V i lo i thu l c, b t ph i c t o thành mi ng, sau ó b c trong t m c b n b ng
lông l c à tr c khi c gi a các a c a thi t b ép thu l c (m i thi t b trên 20 a). Khi t ng
áp l c, l c nén tác d ng lên báng b t t ng, lúc u t ng ch m sau ó t n c c i (kho ng
4000 PSi). Th i gian ép 1 gi . D u ch y qua b ph n l c thô r i vào thùng l ng. Bánh b t c
nghi n làm th c n gia súc.
Thi t b xpeller khác thi t b trên là có vít xo n ho c thi t b i u hoà c ép d i áp l c
áng k qua thùng tròn (xi lanh) nh tr c vít d u c ch y ra qua l nh c l c và ch y vào
thùng l ng. B t ch a kho n 4% d u c tháo ra d ng mi ng v n.
24

25. Nhi t c ad u c tách ra b ng ph ng pháp trên t 170 ÷ 180oF. khi làm l nh trong
thùng ch a, m t vài h p ch t c tách ra (sterin, photphatic...) d ng k t t a. Cho thêm vào
ch t tr l c r i ti n hành l c tách t p ch t, sau ó cho vào thùng ch a. D u này c bán
d ng d u “thô, l c hai l n” có th dùng làm s n ngo i th t, kho, s n xu t linoleum (v i s n) và
nh ng ng d ng khác.
Chi c b ng dung môi:
u i m l n nh t c a ph ng pháp này là hi u su t thu h i d u t h t cao (99 ÷ 99,5%).
u i m n a là công nhân lao ng ít (hi n nay t t c các nhà máy u dùng thi t b liên t c,
i u khi n t ng). D u u nành r t d chi c b ng ph ng pháp này:
u c làm s ch, cán n t, tr n v i h i n c, t o m nh và c a vào h th ng chi c
dung môi. Nh ng mãnh u nành c cán m ng kho n 0,008 ÷ 0,01 inch và v n b n khi
qua x lí trong h thông chi c. Nh v y s tách c d u nhi u mà không t o nh ng h t m n do
s b , gãy c a các phi n m ng này (s b , g y này làm c n tr t c l c c a d u).
V i các lo i h t không t o phi n m ng b n nh h t lanh, bông thì k t h p v i ph ng
pháp chi c b ng áp l c hi u su t chi c cao nh t và lo i b nh ng v n do h t m n gây nên.
Quá trình chi c c th c hi n theo ph ng pháp ng c dòng v i dung môi nóng, h n
h p dung môi và d u sau ó c tách b ng cách cho bay h i và ch ng c t. Dung môi còn l i
trong nh ng mi ng này c tách ra nh nhi t và h i n c tr c ti p.
Dung môi là hexan ho c tricloruaetylen.
Yêu c u c a dung môi:
+ Giá thành th p.
+ Gi i h n sôi h p
+ n nhi t hoá h i bé
+ Không gây c h i
+ Không cháy n
Tricloruaetylen ít cháy n h n so v i hexan.
4/ Làm s ch d u:
Là quá trình tách các h p ch t không béo d ng huy n phù hay d ng hoà tan, các acid
béo t do, các ch t màu.
• Tác h i c a các h p ch t c n tách i v i màng s n:
- H p ch t không béo d ng huy n phù: làm màng s n kém ng nh t, kém óng ánh, d
hút n c và gây khó kh n trong quá trình s n xu t nh làm b n thi t b hoá d u.
- H p ch t không béo d ng hoà tan có tính keo nh photphatic, ch t nh n làm màng s n
d hút n c do chúng là nh ng ch t a n c, d tr ng trong i u ki n th ng nên d làm cho
màng s n b r n n t.
- Các acid béo t do và s n ph m phân hu c a chúng là các acid, andehyd phân t th p
làm gi m t c khô c a màng s n, d tác d ng v i b t màu ( t o xà phàng) gây ra hi n t ng
keo hoá, làm gi m tính ch t c a màng s n.
- Các ch t màu: làm cho d u có màu th m, do ó không dùng s n xu t các lo i s n có
màu sáng c.
Vì v y c n ph i làm s ch d u tr c khi s d ng
a/ Ph ng pháp l ng:
l ng trong th i gian n m ngày ho c h n, các t p ch t c h c s l ng xu ng.
Ph ng pháp này n gi n nh ng t n kém th i gian nên ít dùng.Mu n rút ng n th i gian
có th :
+ Nâng nhi t lên 35 ÷ 405 C
+ Thêm vào các ch t r n ho t ng b m t nh t ho t tính.
+ L c qua màng l c.
25

26. b/ X lý nhi t:
un nóng d u lên nhi t 220 ÷ 3000C th t nhanh, các ch t keo hoà tan và các ch t
nh n s keo t l i, sau ó l ng, l c ho c ly tâm tách chúng ra.
l ng nhanh có th thêm vào m t ít t ho t tính (< 3%)
Do x lý nhi t cao nên s oxy hoá d x y ra các n i ôi làm nh h ng n tính ch t
c a d u ( ch s iot gi m, ch s acid t ng). Vì v y ph i làm ngu i nhanh.
c/ Ph ng pháp hydrat hoá:
Làm cho các ch t keo tan trong d u và photphatic tan trong d u h p ph n c, tr ng lên
tách ra kh i d u d ng nh bông kéo theo các t p ch t c h c và m t ph n các ch t màu.
Có th hydrat hoá b ng cách dùng n c ho c h i n c ho c dùng dung d ch ch t i n
gi i ( m t s dung d ch mu i, HCl m c, H2SO4 ...).
Ví d : cho vào d u lanh ho c d u h ng d ng 5% n c un lên 70 ÷ 800C, khu y h n
h p 45 phút.
• Chú ý: v i các ph ng pháp trên, trong c n d u có ch a khá nhi u d u (30÷35%), có th thu
h i l i b ng 2 cách:
- Trích ly b ng d u x ng.
- Xà phòng hoá d u trong c n d u thành xà phòng n i lên r i em dùng.
d/ T y tr ng b ng cách h p ph :
Dùng t ho t tính h p ph các t p ch t có l n trong d u. t ho t tính th ng dùng là
lo i silicat nhôm ng m n c: mAl(OH)3nSiO2pH2O.
-M c t y tr ng t l thu n v i th i gian t y nh ng n u th i gian quá lâu thì t c t y
gi m.
- Hàm l ng n c trong t càng nhi u thì kh n ng t y càng gi m. Do ó, ph i s y t
th t k tr c khi s d ng.
- Ph ng pháp này tiêu hao d u khá nhi u do t h p ph d u t 50 ÷100% so v i kh i
l ng t. Do ó ph i thu h i d u t t b ng cách:
+ Trích ly b ng d u x ng (là dung môi hoà tan d u mà không hoà tan các h p ch t không
béo b t h p ph ).
+ X lý b ng kìm bi n d u thành xà phòng r i em dùng.
+ Dùng t sau khi h p ph làm mattit, ch t g n ...
• Th c hi n:
un nóng d u lên 100÷1200C, khu y u và cho t ho t tính vào. Sau m t th i gian
dùng máy l c ép tách các t p ch t và t ra. Nên ti n hành trong môi tr ng chân không (kho ng
0,8 atm) tránh s ti p xúc c a oxy không khí (s oxy hoá d u).
Nh c i m c a ph ng pháp này là nhi t 100÷1200C ph ng pháp này không tách
hoàn toàn các ch t không béo.
e/ T y s ch b ng ki m:
Dùng dung d ch ki m trung hoà các acid t do có m t trong d u. Xà phòng t o thành
kéo theo các t p ch t nh t p ch t c h c, ch t nh n..
các t p ch t l ng nhanh ng i ta th ng thêm vào m t ít n c nóng ho c dung d ch
mu i n. L ng ki m dùng v a trung hoà các acid béo t do (c n c vào ch s acid: s
mg KOH/1g m u).
D u x lý b ng ki m có ch s acid th p nh t, t i a kho ng 0,25 c xem là d u t t
nh t dùng làm vecni và s n xu t nh .
f/ T y b ng acid:
26

27. Cho acid m nh H2SO4 vào d u thô trong thùng ch a. Khu y tr n u, nên cho acid ch
v a than hoá các t p ch t và làm cho chúng tách ra. N c c cho vào d ng ph n
ng, acid c tách b ng cách r a v i n c nóng ho c h i n c.
Sau khi qua êm l p d u tách ra và c làm khô b ng cách khu y tr n cho n c
bay h i.
D u tinh ch b ng acid có ch s acid cao do s t o thành m t vài h p ch t sunfat. Ch s
acid cao thu n l i i v i vi c nghi n m t s b t màu trong s n trong nhà nh ng không dùng
trong s n có b t màu có ho t tính cao.
Th c t ng i ta th ng k t h p m t s ph ng pháp trong vi c x lý làm s ch d u. Ví d :
ph ng pháp hydrat hoá + t y s ch b ng ki m + t y tr ng b ng h p ph : hydrat hoá b ng cách
dùng dung d ch HCl 0,25% v i l ng 2% so v i d u nhi t 30÷500C, th i gian 30 ÷40 phút.
Trung hoà b ng dung d ch NaOH(150 bomme) nhi t 50÷700C trong th i gian 30 ÷40 phút
v i l ng 100÷150%. R a s ch, tách và s y chân không xà phòng t o thành. T y tr ng d u
trong chân không v i 2% t ho t tính( t này ã cs yk nhi t 95÷1000C) trong
kho ng m t gi . Sau ó l c l y d u s ch.
5/ X lý d u.
t ng ch t l ng và áp ng các yêu c u c bi t ng i ta ti n hành x lý d u sau khi
làm s ch b ng m t s ph ng pháp sau:
a/ un:
Th ng áp d ng i v i d u lanh ho c d u u nành c ng có th dùng ph ng pháp này.
- Gia nhi t d u n 4500F cho PbO vào và khu y tr n u. Gia nhi t ti p n 5000F r i
cho binobat cobalt và mangan vào r i khu y tr n.
Có th dùng axetat cobalt và manborat thay cho linoleat kim lo i. Trong tr ng h p này
mu i kim lo i c cho vào t t 4500F và nhi t c t ng n 5250F. M c gi
nhi t này n khi mu i kim lo i chuy n hoá thành xà phòng.
V i mu i axetat, i m d ng c a ph n ng là khi nghe mùi c a CH3COOH trong khói t
n i.
D u x lý b ng ph ng pháp un c dùng ph i h p v i s n màu ho c s n tr ng mà
không có thêm ch t làm khô.
b/Trùng h p nhi t:
Gia nhi t d u ã làm s ch n nhi t xác nh và gi nhi t này trong th i gian c n
thi t nh t t n giá tr xác nh.
Nhi t x y ra trùng h p nhi t c a các d u nh sau:
- D u lanh: 575 ÷ 6000F
- Tía tô: : 575 ÷ 6000F
- u nành: 600 0F
- Cá: 550 ÷ 560 0F
Nhi t càng cao thì t c trùng h p càng l n. Tuy nhiên không c cao quá do:
+ i m b c cháy c a d u vào kho n 6100F nên ph i tránh ph n ng gây ho ho n.
+ nhi t cao d u b phân hu t o các axit béo t do và các h p ch t có màu t i làm
gi m ch t l ng c a d u khi dùng làm s n.
+ nhi t cao t c oxi hoá d u l n làm gi m s n i ôi trong d u và xu t hi n các
s n ph m phân hu làm d u có màu t i.
kh c ph c các nh c i m trên nên ti n hành trùng h p d u trong n i kín có s c khí tr
ho c trong môi tr ng chân không.
- Khi ti n hành trùng h p, ch s axit t ng theo nhi t . Nhi t càng cao thì ch s axit
càng cao do các axit t do c t o nên b i s phân hu nhi t và phân hu oxi hoá. N u ti n
27

28. hành trùng h p trong môi tr ng chân không thì ch s axit bé h n do trong h ph n ng có m t
ít không khí h n và m t vài axit bay h i c tách ra nh chân không.
- Th i gian trùng h p nhi t i v i a s lo i d u th ng dài nên rút ng n ng i ta
dùng các xúc tác nh : PbO, ZnO...Ng c l i có m t s lo i d u có ch a nhi u n i ôi liên h p
(d u tr u) thì ph n ng x y ra quá nhanh nên d b gel hoá. Vì v y i v i các lo i d u này thì
nhi t trùng h p th p ho c ti n hành trùng h p các nhi t riêng bi t ho c có th ph i h p
v i các lo i d u khác có ch a các n i ôi không liên h p (Ví d : d u tr u/ d u lanh = 1/1÷1/2 ).
• C ch ph n ng nhi t trùng h p:
+ D u có n i ôi liên h p thì s x y ra ph n ng c ng h p dien - ander t o các s n ph m
c ng h p dien, dien - trien, trien.
Ví d :
R R R
I I I
CH CH CH
II II
CH CH CH CH __ R
I + I II I
CH CH CH CH __ CH = CH __ R '
II II
CH CH CH
I I I,
R' R' R
S n ph m c ng h p ien
R
R
CH
CH R
CH
CH CH
+ CH CH CH R
CH
CH ,
CH CH CH CH CH CH R
CH
CH CH
,
R ,
CH R
,
R
S n ph m c ng h p ien - trien
28

29. R R
I I
CH CH
II II
CH R
CH I
I CH
CH CH
CH CH __ R
II + II I
II
CH CH CH CH __ CH = CH __ CH = CH __ R '
I I CH
CH CH I
CH
II II II
CH CH CH
I I
I R'
R' R'
S n ph m c ng h p trien.
+ D u ch a n i ôi không liên k t thì có 2 kh n ng:
• Trong quá trình ph n ng d u ch a n i ôi không liên h p s chuy n sang liên h p và x y ra
nh trên.
• Trùng h p m ch tr c ti p:
R R
I I
CH2 CH2
I I
CH CH
II II
CH CH
I I R __ CH2 __ CH = CH __ CH __
CH = CH __ CH2 __ R '
2 CH2 2 *CH
I I __ CH __ CH =
CH CH R __ CH2 __ CH = CH CH __ CH __ R '
II II
CH CH
I I
CH2 CH2
I I
R' R'
Các nhóm CH2 n m k các n i ôi trong các phân t d u s b kích ho t và ph n ng v i
nhau (trong d u có các n i ôi liên h p c ng có các ph n ng này nh ng ít)
- Quá trìng trùng h p m ch tr c ti p có x y ra các ph n ng ph nh sau:
29

30. * Ph n ng phân hu t o axit t do:
CH2 __ OCOR1 CH2
I II
CH __ OCOR 2 C __ OCOR2 + RCOOH
I I
CH2 __ OCOR3 CH2 __ OCOR3
* Ph n ng làm t liên k t C- C.
__
__ __ ' R __ CH2 __ CH3 + R ' CH = CH 2
R CH2 __ CH2 __ CH2 __ CH2 R
R __ CH2 = CH2 + R '__ CH2__ CH3
Các s n ph m ph s b c h i lên (ng i ta g i sai là h i d u) các s n ph m này làm màu s c
c a d u b th m l i.
- Trong quá trình trùng h p nhi t các ch s c a d u s b thay i: Ch s iot gi m, ch s
axit t ng, ch s nh t t ng , kh i l ng riêng t ng...
c/ X lý b ng vôi:
Trên th tr ng có bán d u ã vôi hoá có nh t cao (Ngay c hàm l ng 35% trong
dung môi v n còn nh t cao). D u này c dùng ch y u trong s n vôi “ CanxiCoater”. M t
l ng nh dùng trong s n men ki n trúc r ti n .
D u x lý vôi th ng là d u lanh, d u cá ho c h n h p các d u này.
- D u ã trùng h p nhi t c vôi hoá b ng cách cho vôi tôi vào nhi t 300oF r i ti p
t c nâng nhi t lên 400-450oF .
Ví d : Vôi hoá d u lanh :
D u lanh trùng h p nhi t : (148Poize) 90gal
D u lanh trùng h p nhi t : 10gal
Vôi tôi : 30lb (Pound)
White spirit 230gal
Gia nhi t 90gal d u lên 600oF sau ó làm ngu i xu ng 300oF. Cho qua h n h p vôi tôi
và 10gal d u còn l i vào t t và kh y tr n m nh. T ng nhi t n 450ò F sau ó làm ngu i
xu ng 400oF tr c khi pha loãng v i White spirit .
d / Oxi hoá :
Th i lu ng không khí ho c oxi qua d u nhi t 160 - 250oF gây nên s oxi hoá d u
khá nhanh làm t ng nh t . Không c gia nhi t dâu lên quá 410oF vì quá trình trùng h p
oxi hoá to nhi t d làm d u b c cháy .
V i ph ng pháp này t o d u có nh t cao v i giá th p h n trùng h p nhi t. Nh ng
tính ch t hai lo i này s khác nhau :
* S n ph m trùng h p oxi hoá có màu vàng h n , kém b n l o hoá h n .
* Do trùng h p oxi hoá nên s t o ra các nhóm -COOH làm cho d u có th ph n ng v i
b t màu có tính ki m làm keo k t s n vì v y lo i d u trùng h p oxi hoá không dùng làm s n
màu .
* Trong thành ph n d u trùng h p oxi hoá hàm l ng oxi l n h n nhi u so v i trùng h p
nhi t .
Tuy nhiên d u lanh và d u u nành oxi hoá có bóng và tính ch t ch y t t c dùng
trong s n men , s n
e/ Tách dung b ng môi :
Ph ng pháp này d a trên nguyên t c thay i hoà tan theo nhi t .
30

31. tách m t c u t trong h n h p các c u t có tính ch t g n gi ng nhau có th dùng
dung môi hoà tan c u t ó mà không hoà tan các c u t khác. Sau ó thay i nhi t thì c u
t ó tr nên không tan. thu c m t c u t tinh khi t có th tách nhi u l n.
Ví d : Tách d u lanh b ng ph ng pháp hai giai o n :
* Giai o n 1:
- Kh màu t 11 xu ng 1 trong ph n tinh
- Tách acid béo t do .
* Giai o n 2:
Tách d u tinh ch thành hai ph n : ph n có ch s iot cao và ph n có ch s iot th p t ng
ng v i tính ch t khô t t h n và kém h n. (Ph n có ch s axit bé h n dùng làm nh a alkyd).
Giai o n 2
Giai o n 1
(ch s Iôt)
Nguyên Ph n
Ph n tách Cao Trung bình
li u u Tinh ch
Màu 11 1 en 1 1
Ch s Iôt 185 185 170 210 160
Acid béo (%) 0,8 0,05 1,8 0,03 0,07
%d u 100 98,5 1,5 48,5 50
f/ Thu phân d u và este hoa l iï:
V i ph ng pháp tách trên có th tách d u thành hai ph n t ng ng v i tính ch t khô
t t h n và kém h n. Tuy nhiên triglycerid c a h u h t các lo i d u là glycerid h n h p có ngh a
là trong h u h t các phân t d u ba g c acid béo là khác nhau.
Ví d : Trong m t phân t d u lanh g m:
M t n hai g c linolenic
M t n hai g c linoleic
M t g c oleic
Vài phân t thì có m t g c stearic
Do v y m c dù tách c ph n khô t t h n nh ng d u ó ch a ph i là t t nh t do m t vài
phân t ch a t i thi u là m t g c acid béo có không no th p.
V i ph ng pháp này d u c tách ra thành acid béo và glycerin. Các acid béo c
tách ra riêng l b ng ch ng c t ho c k t tinh r i este hoá l i v i glycerin t o m t lo t d u t khô
t t nh t n kém nh t.
C ng có th làm t ng khô h n n a b ng cách este hoá các acid béo b ng các alcol
không ph i là glycerin. Th ng là các alcol có ch c cao h n glycerin.
Ví d
HO H2C CH2 OH
C
HO H2C CH2 OH
Pentaerithrytol
HOH2C CH2 OH
HOH2C C CH2 O CH2 C CH2 OH
HOH2C CH2 OH
31

32. dipentaerithrytol
Sorbitol
OH
ÄHO H2C CH2 OH
ÄHO H2C CH2 OH
OH
H2C CH CH CH CH CH2
OH OH OH OH OH
2,2,6,6 tetrametylol cyclohexanol
- Ph ng pháp tách d u: D u có th c tách ho c thu phân b ng nhi u cách:
+ Xà phòng hoá d u v i NaOH sau ó x lý b ng acid vô c thu l i acid béo.
+ Cho d u và l ng nh n c vào n i ch u áp su t cao thu phân d u thành acid béo
và glycerin.
Nh ng ph ng pháp này n u ti n hành gián o n thì không kinh t b ng ph ng pháp
liên t c. Ph ng pháp liên t c giá thành s n ph m th p và s n ph m thu c có tinh khi t
cao h n. V i ph ng pháp này, n c và d u ch y ng c chi u qua m t c t c gia nhi t và áp
su t, không có xúc tác. D u i ra bên trên c t và “ n c ng t” (là n c có ch a glycerin) i ra
áy c t.Vùng gi a c t c thi t k sao cho n c r i xu ng t ng gi t nh qua d u nhi t
kho ng 5000F. Hi u su t toàn ph n kho ng 98÷99%.
Næåïc ngoüt
Acid beïo
H in c
N c
D u
- Tách acid béo: Dùng ph ng pháp ch ng và k t tinh.
32

33. Vi c tách h n h p thành t ng ph n riêng l không ph i là n gi n do tính ch t v t lý c a
các acid béo t ng i g n nhau.
- Este hoá b ng các acid béo:
Các acid béo thu c có th em este hoá v i các alcol nhi t th p h n i m sôi c a
alcol m t tí trong n i kín có sinh hàn ng ng t . Có th dùng xúc PbO ho c Naphtanatcanci.
Ví d : Este hoá d u lanh v i Pentaerythritol.
Acid béo d u lanh: 2130g
Pentaerythritol: 255g.
Gia nhi t acid d u lanh lên 3200F trong 30 phút và cho Pentaerythritol vào. T ng nhi t
t i 4660F trong 45 phút và duy trì nhi t này d n khi t ch s acid yêu c u (kho ng 8 n
10).
Pentaerythritol c l y d 10,5% tm c este hoá g n nh hoàn toàn.
D u sau khi t ng h p c trùng h p nhi t b ng cách t ng nhi t lên 5500F và gi
nhi t này n khi t nh t c n thi t.
g/ ng phân hoá:
M c ích ng phân hoá là c i thi n khô c a d u b ng cách thay i v trí n i ôi
trong phân t mà không thay i s n i ôi.
Ví d : ng phân hoá n i ôi không liên h p
CH = CH CH2 ,
R CH = CH R
thành n i ôi liên h p:
,
R CH CH = CH CH = CH CH2 R
N i ôi liên h p này làm cho c tính khô t t h n và trùng h p nhanh h n.
Tuy nhiên c ng có nh ng tr ng h p ng phân hoá d u không t ng khô, b n n c và
ki m c a màng do ng th i x y ra s ng phân hoá theo h ng khác:
Ví d :
,
R CH CH = CH CH = CH CH2 R
H H H
, ,
R C =C R R C =C R
Cis trans
H
D ng trans kém khô h n và có c u hình n nh h n.
h/ Kh n c trong d u ve (d u th u d u):
Thành ph n acid béo ch y u trong d u ve là acid ricinoleic có m t n i ôi nên nó thu c
lo i d u không khô nh ng sau khi kh H2O s chuy n thành d u khô. Ph n ng x y ra nhi t
cao nên có th dùng xúc tác h nhi t ph n ng. Xúc tác có th là H2SO4 c ho c
loãng, Dietylsulfat.
H2SO4 c có ho t tính xúc tác m nh h n nh ng làm màu d u t i h n.
C ch
R R R
13 H C H H C H 13
H C H O OH
+
12 H OH H2SO4 C
C
C S= O Nhiãût phán H 12
11 H C H H2O
33
-
- H SO
2 4 H C 11
10 H C O
H C 10
9 H C H C H

34. u tiên xúc tác acid ph n ng v i nhóm OH c a acid ricinoleic t o este, sau ó nhi t cao
s nhi t phân xãy ra và acid c tách ra.
Quá trình ph n ng không ch t o s n ph m kh n c 9,11 mà còn t o s n ph m 9,12.
ng th i v i hi n t ng kh n c, hi n t ng ng phân hoá c ng xãy ra t o 50% ng phân
cis và 50% ng phân trans.
R
H C H R R
H C H C
R H C
H C H C H C H C H
H C H C H C H C H
H C H C H C H C
H C H H C C H C H
, , , ,
R
Cis 9,11 R
cis 9,12 trans R
9,11 R
trans 9,12
Quá trình kh n c n u ti n hành trong môi tr ng chân không thì êm d u h n d i áp
su t th ng.
Do trong trong ng có n c tách ra nên s gay ra hi n t ng thu phân m t ph n d u,
ti p ó là ph n ng este hoá gi a nhóm OH trên C12 c a d u và acid béo t do. Hi n t ng este
hoá này làm c n tr ph n ng tách n c do nhóm OH cb ov .
Ph n ng kh n c là thu n ngh ch nên ch xãy ra n m t m c nào ó (ngay c trong
môi tr ng chân không n c c tách ra).
Nói chhung quá trình ph n ng kh n c xãy ra r t ph c t p do có xãy ra các ph n ng
ph .
Ví d : S trùng h p m t ph n d u ã kh n c nhi t cao.
Kh n ng trùng h p c a ng phân 9, 11 cao h n 9,12 do ó d u ve kh n c th ng
ph m ch ch a 25% acid linoleic liên h p 9,11 (sau khi kh n c acid linoleic liên h p 9,11 và
không liên h p 9,12 m i lo i chi m 40 n 42%).
Ngoài ra ng i ta có th chuy n d u có m t n i ôi thành d u có 2 n i ôi b ng ph ng
pháp k t h p Oxy sau ó kh n c.
Ví d :
R R R
H C H H C H H C
H C O2 H C OH H C
H C H C OH - 2 H2O H C
H C H 34 H C H
H C
, , ,
R R R