tiểu luận sơn nano cho ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM MỤC LỤC I Lịch sử hình thành .2 II Công dụng sơn nano III Quy trình thi công sơn IV Quy trình sản xuất 10 V Tham khảo thị trường 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM I Lịch sử hình thành Vào năm 1980, Các nhà khoa học s d ụng thi ết b ị hi ện đ ại đ ầu tiên đ ể chế tạo thành công dạng vật chất kích thước phân tử, vật chất có kích thước khoảng phần tỷ mét gọi "nano" Trong th ực t ế, m ột s ợi tóc ng ưới có độ lớn gấp 50.000 lần so với hạt nano Minh chứng cho việc ứng dụng công nghệ nano vào nghành công nghiệp ô tô vào năm 2004, Mercedes-Benz giới thiệu công nghệ sơn nano, ch ứa nh ững hạt s ứ với kích thước vài nm Sau xử lý sấy khô, loại s ơn t ạo nên m ột l ớp sứ mỏng gấp 100 lần sợi tóc người bề mặt sơn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM Để kiểm tra khả bảo vệ lớp sơn nano, chuyên gia c Mercedes-Benz rửa xe vòi nước áp lực lớn Kết thật bất ngờ! sơn nano cho kh ả gi ữ màu độ bóng cao đến 40% so với loại sơn thông thường Một chuyên gia khác đến từ hãng Volkswagen, Ông Stefan Langenfeld cho biết: Volkswagen nghiên cứu loại sơn nano với khả đem l ại độ tr ơn bóng đến mức nước bụi bẩn trượt bề mặt không đ ể l ại b ất kỳ m ột dấu vết Đặc biệt nữa, nhà khoa học ti ết l ộ m ột loại s ơn nano có khả tự “làm lành” vết xước tự đổi màu Khi đỗ xe trời, lớp sơn nano phủ kính có khả “lọc” nhiệt phản xạ tia cực tím kính chi ếu h ậu t ự động tối có đèn pha phía sau xe chiếu vào Cơng nghệ sơn nano giúp tạo vật liệu có kh ả tri ệt tiêu ma sát xuất phận động cơ, giảm tiêu hao d ầu nhờn tăng kh ả v ận hành động Theo Stefan Langenfeld: nâng cao độ an toàn, cải thiện hiệu suất động tìm giải pháp công nghệ ứng dụng ngành công nghiệp ô tô lý mà Volkswagen tập trung nghiên cứu phát triển công nghệ nano Một hãng xe khác General Motors có sản ph ẩm tiên phong ứng d ụng cơng nghệ nano Hai dòng xe GMC Safari Chevrolet Astro nh ững chi ến l ược hãng sử dụng vật liệu nanocomposite Các kỹ sư General Motors không chế tạo loại nano độc lập mà thêm chúng vào loại vật liệu nhựa truyền thống để làm tăng độ bền khả chịu nhiệt Công nghệ nano tạo nên xu hướng cạnh tranh gi ữa các hãng xe hàng đầu Một viên nghiên cứu có uy tín Hoa Kỳ t ừng ví cơng ngh ệ nano "sáng tạo mang tính bước ngoặt tạo hướng sản ph ẩm công nghiệp dịch vụ” Trên giới có khoảng h ơn 1.700 công ty thu ộc 34 qu ốc gia nghiên cứu để bước đưa công nghệ nano vào ứng dụng thực tế Theo dự đoán, luật môi trường, khả tái sinh s ản xu ất đ ộ an toàn sản phẩm lúc chặt chẽ lúc cơng ngh ệ nano chi ếm lĩnh giữ vai trò tiên phong Nhiều khoản tiền l ớn đầu t vào vi ệc nghiên cứu công nghệ mang nhiều triển vọng có tính chiến lược TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM Tổ chức NSF thuộc Hoa Kỳ dự đốn, cơng nghệ nano tạo hàng nghìn t ỷ USD kinh doanh thương mại năm tới Từ năm 2005, Các n ước chi g ần tỷ USD cho việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ nano Nhìn vào b ức tranh toàn cảnh thấy triển vọng lớn lao nano Không ngành công nghiệp ô tô, việc ứng dụng công nghệ nano lĩnh vực y t ế, công ngh ệ thông tin, công nghệ môi trường xu hướng tất yếu diễn II Công dụng sơn nano Ưu điểm dung dịch sơn phủ Nano  Chống bụi bẩn, chống nhòe, nấm mốc, chống rỉ sét, oxi hóa, chống tác d ụng c tia UV, hóa chất, chống xước, chịu mài mòn cao; tăng c ường đ ộ bóng, b ảo v ệ màu sắc bề mặt  Độ bền từ 3-5 năm Dễ dàng chồng, phủ lớp nano TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM  Đối tượng áp dụng: hầu hết chất liệu bề mặt hình thi ết bị ện tử, kính gương, nhựa , kim loại, gỗ, đá, vải ô tô, xe máy, tivi máy tính, ện thoại, kính mắt, camera, máy ảnh, đồ trang sức mỹ nghệ  Màng nano siêu mỏng & suốt không làm ảnh hưởng đến màu s ắc c s ản phẩm, không làm ảnh hưởng tới độ nhạy hình cảm ứng, khơng ảnh hưởng khúc xạ quang học camera, máy ảnh, thấu kính, kính cận, kính vi ễn thị  Lớp màng nano bị ăn mòn theo thời gian, nên phủ sau 1-3 năm sử dụng So sánh với phương pháp khác So sánh với phương pháp sơn phủ nano với phương pháp dán dacan người dùng dễ dàng nhận thấy sản phẩm dán decan áp dụng cho nhi ều đ dùng, nhi ều thiết bị khác nhau, điển khơng thể dán lên gỗ hay đá Không nh ững v ậy sử dụng dán decan lên đồ dùng khơng thể có cứng chống x ướt gi ống nh s ơn ph ủ Nano Và giá thành để dán decan khơng rẻ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM So sánh với phương pháp phủ sơn lên đồ gỗ: Việc công nhân phủ sơn lên đồ gỗ để tạo cho sản phẩm bắt mắt thường sơn đồ gỗ khơng gi ữ đ ược lâu theo thời gian làm thẩm mỹ bong tróc đặc bi ệt v ất v ả lau chùi Khi sơn phủ Nano lên sản phẩm đồ gỗ làm cho b ề m ặt s ản ph ẩm tr nên bóng dễ lau chùi đặc tính không bám bụi lớp màng Nano  Bảo vệ bề mặt sơn tăng độ bóng: Độ siêu bóng nhìn thấy bề mặt xe chứng minh khả chống bụi bẩn lớp nano bảo vệ Đ ặc tính giúp bạn giữ cho bề mặt xe ln sáng bóng năm ch ỉ b ằng m ột phương pháp thật đơn giản rửa với nước  Chống thấm nước: Đặc tính chống thấp nước nano giúp bạn dễ dàng t ẩy rửa vết bẩn bề mặt xe vết bẩn d ầu gây Tăng khả giữ xe lên đến 60%  Tăng độ bền, chống tia cực tím: Lớp phủ nano bảo vệ xe bạn chống lại tia cực tím, ẩm/hơi nóng giữ cho xe ln sẽ, bóng lống su ốt th ời gian dài  Chống ăn mòn axit: Đặc tính bảo vệ bề mặt ngồi xe khơng bị tác hại ăn mòn từ muối, nước mưa có hòa lẫn axit V ới chi ếc xe đ ược ph ủ nano, bạn cảm nhận khác biệt đẳng cấp thời th ượng b ất kỳ hoàn cảnh  Giảm trầy xước: Đặc tính giảm trầy xước nano giúp giảm nguy xước xe cao nhiều so với loại sơn truyền thống, bảo vệ bề m ặt xe không b ị tác động bất ngờ vật nhỏ, sắt nhọn thi ết bị vơ hình khác mang lại an tồn tuyệt đối cho chủ xe Các đặc tính ưu điểm Nano Sơn Bảo vệ giữ vẻ sáng bóng cho sơn :Giúp độ bóng tăng 70% - 100% so với lúc xuất sưởng độ bóng sau phủ thể khả chống bụi b ẩn c Nano, đặc tính giúp xe giữ độ bóng thời gian lâu dài B ạn khơng c ần phải đánh bóng vài lần năm Khả bảo vệ mặt sơn lớpmàng (SiH2NH) Perhydropolysilazane, dung môi hữu vài chất xúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM tác khác Nhờ phản ứng SiH2NH với điều kiện môit rường (nhiệt độ ẩm) Chống ăn mòn axít : Giúp chống lại nước mưa có chứa axít, khơng khí ẩm ch ứa muối miền biển,v.v tác nhân ăn mòn làm rỗ bề mặt sơn Chống tia UV : Độ cứng bề mặt tạo trình Sol- Gel (chuy ển t lỏng sang thể rắn) giúp bảo vệ bề mặt sơn khỏi quẹt nhẹ thông thường, đồng th ời ngăn tia UV tác động làm phai màu sơn Chống thấm nước nhờ hiệu ứng sen : Giúp dễ dàng lau chất lỏng bám bẩn dầu mỡ Tăng khả giữ xe Độ bền cao : Do cấu trúc Nano, lớp bảo vệ lấp đầy bám chặt vào b ề m ặt sơn, mang lại độ bền cao không sản phẩm thu ộc d ạng khác ch ỉ n ằm b ề mặt Đối với kính : - Tạo "hiệu ứng sen", giúp nước mưa chảy nhanh xuống khỏi kính lái - Giúp kính hơn, giảm chói pha đèn vào ban đêm - Ch ống v ết ố n ước bám kính lái - Khi chạy xe 50km/h khơng cần dùng cần gạt nước mưa nhỏ - Chống bám bụi, dễ dàng vệ sinh kính lái - Khơng bị rửa xe xà thông dụng Thân thiện môi trường : Không gây hại cho da tay, hay ảnh hưởng đến vật liệu khác xe TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM III Quy trình thi cơng sơn Đầu tiên cần rửa hoàn toàn xe cách cẩn thận, m ột khâu quan trọng lẽ khơng chất bẩn việc đánh bóng nh ph ủ Nano khơng có tác dụng trực tiếp lên bề mặt sơn, chí làm trầy x ước mặt s ơn trình thực Việc dùng loại hóa chất dạng kem máy đánh bóng xe đ ể đánh đ ều lên tất vị trí bề mặt xe, việc đánh bóng đ ược th ực hi ện kỹ l ưỡng chi tiết cho thật độ bóng để khơng làm chênh l ệch độ sáng đ ẹp hồn tất cơng đoạn lại TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM Sau công đoạn trên, nước sơn xe phần hồi sinh l ại nh th ời đ ầu tiên trơng đẹp hẳn sau thời gian chống chọi với thiên nhiên, k ế đ ến phải dùng loại dung dịch đặc thù tác động tr ực ti ếp lên b ề m ặt s ơn đ ể t ạo đ ộ bóng mượt sáng cho màu xe Cơng đoạn làm tay thực chậm rãi để đảm bảo tất bề mặt hồn chỉnh centimet Và cơng đoạn quan trọng cho việc làm xe theo phương thức theo tên gọi phủ Nano lên bề mặt sơn, giai đoạn quan tr ọng dành cho thợ có tay nghề cao định độ bền cho bóng lống c màu s ơn, phần khác việc thực centimet đ ược trì m ột cách triệt để Đây bước cốt lõi để xác định chất lượng n th ực hi ện ph ủ Nano độ đẹp nước sơn phụ thuộc vào độ pha chế hóa chất với TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM Bước cuối lau thật kỹ vải mút m ềm để t ạo s ự liên k ết cao cho phân tử nhỏ để bảo vệ nước sơn lâu sức chịu đựng chống tr ầy x ước cao Tất công đoạn nên khoảng th ời gian dài, dao động từ – cho việc thực ôtô 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM IV Quy trình sản xuất Muối ủ: Ở công đoạn này, bột màu (oxit kim loại oxit titan, thiếc, chì…) , bột độn (CaCO3, silica, đất sét ), phụ gia (chất phân tán, chất hoạt động bề mặt, ch ất t ạo b ọt v.v), m ột phần chất tạo màng nhựa latex (vinyl-acrylic, styreneacrylic) n ước đưa vào thùng muối ủ, khuấy nhẹ để hỗn hợp trộn trở nên đồng nhất, ủ thời gian vài giờ, sau chuyển sang cơng đoạn Nhựa latex tan nước Sau hỗn hợp nguyên liệu thấm ướt đồng thành dạng paste, paste sơn chuyển tiếp vào công đoạn khuấy trộn (công đoạn 2) Phát thải từ công đoạn bụi bột màu, bột độn bay lên, bao bì đựng nguyên liệu ban đầu sau sử dụng Pha sơn: Ở công đoạn này, paste sơn bổ sung thêm đủ lượng chất tạo màng, phụ gia, nước khuấy thùng khuấy có máy khuấy tốc độ cao Thùng khuấy sơn làm lạnh vỏ thùng để giữ cho nhiệt độ hỗn hợp khuấy khơng bị nóng lên Khi hỗn hợp 11 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM khuấy đạt độ khuyếch tán đồng đều, độ mịn độ linh động, sản phẩm cuối chuyển sang cơng đoạn đóng thùng Phát thải giai đoạn nước vệ sinh thiết bị, nước làm lạnh tiếng ồn máy khuấy Lọc: Công đoạn thực để loại bỏ tạp chất Chất thải công đoạn nước thải cặn sơn Đóng gói sản phẩm nhập kho: Bao bì đựng sơn nước thường bao bì nhựa Bao bì sau in phun nắp dán nhãn đóng sơn Phát thải giai đoạn nước vệ sinh thiết bị, bao bì, nhãn mác hỏng Các trình phụ trợ Vệ sinh Trong sản xuất sơn, q trình vệ sinh thùng chứa sơn đóng vai trò quan trọng để đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm Tùy theo nguyên liệu sử dụng loại sơn sản phẩm mà người ta sử dụng nước hay dung môi để vệ sinh thiết bị Nước hay dung mơi từ q trình vệ sinh chứa hóa chất, chất màu chứa kim loại n ặng gây nhiễm mơi trường Làm mát Trong quy trình công nghệ sản xuất sơn, khâu nghiền phải sử dụng nước làm mát để hỗ hợp paste sơn không bị bay dung môi, đồng thời làm ảnh hưởng tới tính chất sơn sản phẩm Nước đưa qua hệ thống làm lạnh để hạ nhiệt độ xuống khoảng 7oC trước đưa vào làm mát thiết bị nghiền sơn Nước khỏi thiết bị có nhiệt độ cao làm nguội sau đưa trở lại làm lạnh cho mục đích làm mát khâu nghi ền Cần bổ sung lượng nước bay hơi, mát Máy lạnh, khí nén Máy lạnh sử dụng để tạo nước lạnh làm mát cho trình nghiền Khí nén dùng q trình sản xuất sơn cung cấp máy nén khí Máy nén khí tiêu tốn nhiều điện năng, khí nén dự trữ áp suất cao balơng chứa khí, dễ bị rò rỉ, hao phí thất đường ống Chưng cất dung môi Trong nhà máy sản xuất sơn dung môi, lượng dung môi thải từ q trình vệ sinh 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM thiết bị thường thu gom để chưng cất, thu hồi thành dung môi để sử dụng lại Q trình chưng cất dung mơi q trình làm bay dung mơi sau ngưng t ụ thành dạng lỏng, tạp chất loại bỏ Cần lưu ý, dung mơi tự cháy nhiệt độ định gọi nhiệt độ tự cháy, số dung mơi có nhiệt độ sơi cao nhiệt độ tự cháy, khơng an tồn chưng cất Do chưng cất chân khơng phương pháp an toàn áp dụng với loại dung mơi có điểm sơi nhiêt độ cao, làm giảm nhiệt độ sôi khoảng cho phép không gây cháy, nổ V Tham khảo thị trường Hiện thị trường có nhiều nơi cung cấp dịch vụ sau b ảng giá c m ột số sở để bạn tham khảo 13 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM 15 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM 16 ... dụng công nghệ nano Nhìn vào b ức tranh tồn cảnh thấy triển vọng lớn lao nano Không ngành công nghiệp ô tô, việc ứng dụng công nghệ nano lĩnh vực y t ế, công ngh ệ thông tin, công nghệ môi trường... khoảng phần tỷ mét gọi "nano" Trong th ực t ế, m ột s ợi tóc ng ưới có độ lớn gấp 50.000 lần so với hạt nano Minh chứng cho việc ứng dụng công nghệ nano vào nghành công nghiệp ô tô vào năm 2004, Mercedes-Benz... nghệ ứng dụng ngành công nghiệp ô tô lý mà Volkswagen tập trung nghiên cứu phát triển công nghệ nano Một hãng xe khác General Motors có sản ph ẩm tiên phong ứng d ụng cơng nghệ nano Hai dòng xe GMC