6.1.1. Sản xuất thử
Để sản xuất thử và ứng dụng thử, đề tài tiến hành chế tạo 250 kg dung dịch màng phủ với cấp phối về nguyên liệu được nêu trong bảng 9.
Sau khi sản xuất thử được dung dịch kị nước theo cấp phối trên, đề tài tiến hành kiểm tra chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sản xuất thử. Kết quả kiểm tra chất lượng của sản phẩm được nêu trong bảng 10.
Bảng 9: Cấp phối nguyên liệu chế tạo dung dịch làm màng phủ kị nước
TT Nguyên liệu Tỷ lệ khối lượng, % Khối lượng, kg
1 Polysiloxan 78,38 195,95
2 Phụ gia phá bọt 0,039 0,096
3 Bột nano SiO2 kị nước 1,176 2,94
4 Phụ gia phân tán 0,117 0,29
5 Nước 20,37 50,93
Tổng số 100 250
Tên chỉ tiêu kỹ thuật Đvt
Mức đạt được
Phương pháp xác định Trong phòng
thí nghiệm
Sản xuất thử
Góc tiếp xúc Độ 112 112 Máy ảnh
Khả năng chống bám bẩn Bậc 0 0 TCVN 8785-5:2011
Độ truyền quang % 89 90 TCVN 7219:2002
Độ bền thời tiết tăng tốc Giờ 2040 2250 ASTM B117-97
Độ bền nước Giờ > 504 > 500 TCVN 6934:2001
Độ bền kiềm Giờ > 264 > 300 TCVN 6934:2001
Độ bền rửa trôi Chu kỳ - > 1500 ASTMD2486:2006
Độ bền nhiệt ẩm Ngày Đạt Đạt TCVN 341:2005
Từ kết quả trong bảng 10 nhận thấy: sản phẩm sản xuất thử có chất lượng tương đương với sản phẩm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Đề tài cũng đã tiến hành kiểm tra chất lượng sản phẩm dung dịch kị nước có tên thương mại là Darkener Super của nhà cung cấp Akemi để so sánh với sản phẩm do đề tài chế tạo được (ký hiệu COTI-12). Kết quả được nêu trong bảng 11.
Bảng 11: So sánh tính chất của màng phủ kị nước Darkener Super và màng phủ kị nước COTI-12
Tên chỉ tiêu Đơn vị đo
Mức đạt được Phương pháp xác định COTI-12 Darkener Super
Góc tiếp xúc Độ 112 115 Máy ảnh
Khả năng chống bám bẩn Bậc 0 0 TCVN 8785-5:2011
Độ truyền quang % 88 90 TCVN 7219:2002
Độ bền thời tiết tăng tốc Giờ 2250 2200 ASTM B117-97
Độ bền nước Giờ > 500 > 500 TCVN 6934:2001
Độ bền kiềm Giờ > 300 > 300 TCVN 6934:2001
Từ bảng 11 nhận thấy, góc tiếp xúc và độ truyền quang của màng phủ COTI-12 thấp hơn của màng phủ thương mại Darkener Super, nhưng độ bền thời tiết đo được lại tốt hơn so với sản phẩm thương mại. Nhìn chung các tính chất đã khảo sát cho thấy sản phẩm màng phủ kị nước COTI-12 có tính chất tương đương với sản phẩm thương mại Darkener Super.
6.1.2. Ứng dụng thử
Sản phẩm sản xuất thử được ứng dụng thử trên tượng đài Bác Hồ (Nhà máy thủy điện Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình). Tượng đài Bác Hồ được hoàn thành và đưa vào sử dụng đầu năm 1997, tượng đài được làm bằng vật liệu bê tông xi măng có cốt liệu thô là đá granit.
Trải qua hơn 14 năm, sau nhiều lần sửa chữa nhưng đến năm 2011 tượng đài Bác Hồ vẫn có xuất hiện vết nứt chân chim dẫn đến hiện tượng bị thấm cục bộ, rêu mốc bám trên bề mặt làm ảnh hưởng xấu tới hình ảnh tượng Bác. Được sự đồng ý của Nhà máy thủy điện Hòa Bình và đơn vị thi công sửa chữa, sau khi đã hoàn thiện công đoạn xử lý các vết nứt, rửa sạch bề mặt tượng Bác, đơn vị thi công đã phun phủ sản phẩm chất phủ siêu kị nước COTI-12 lên toàn bộ bề mặt công trình tượng Bác. Tổng diện tích bề mặt tượng đài Bác bao gồm cả phần đế và phần tượng khoảng 400 m2, đã phun phủ hết 120 lít dung dịch COTI-12. Sau 01 ngày kể từ khi kết thúc quá trình phun phủ, đã tiến hành cho phun nước lên bề mặt tượng đài Bỏc để kiểm tra và nhận thấy: bề mặt bờ tụng sỏng rừ và đẹp hơn;
khi phun nước lên bề mặt bê tông, nước không thấm vào trong nền bê tông mà trôi tuột đi kèm theo cả những bụi bẩn bám trên bề mặt nền; không thấy xuất hiện hiện tượng ẩm trên bề mặt nền bê tông. Sản phẩm này khi được ứng dụng trên tượng Bác Hồ được nhà thầu thi công đánh giá cao về hiệu quả chống thấm ban đầu và quá trình thi công tương tự như quá trình thi công dung dịch chống thấm Radcon 7. Chủ đầu tư là Công ty Thủy điện Hòa Bình đã có nhận xét về việc ứng dụng chất phủ siêu kị nước bảo vệ bề mặt tượng đài Bác Hồ (xem phụ lục).
Hình 25: Tượng đài Bác Hồ trên công trình thủy điện Hòa Bình
Hình 26: Sản phẩm dung dịch chất phủ siêu kị nước COTI-12
Hình 27: Thi công màng phủ siêu kị nước COTI-12 trên tượng đài Bác Hồ
6.2. Tính toán sơ bộ giá thành
Để đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của màng phủ kị nước COTI-12, đã tiến hành tính toán giá thành trên cơ sở quy trình công nghệ ở mục 7 và một số các giả thiết sau:
+ Sản xuất ở quy mô pilot, bán cơ giới. Tổng sản lượng sản xuất trong 1 năm là 600.000 lít dung dịch.
+ Khấu hao thiết bị trong 3 năm.
+ Tổng diện tích nhà xưởng là 100 m2, giá thuê nhà xưởng là 36.000.000 đ/năm.
Kết quả tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm được nêu trong các bảng 12 đến 15, chi phí đầu tư dây chuyền sản xuất được nêu trong bảng 16.
Bảng 12: Cơ cấu giá thành sản phẩm tính cho công suất 600.000 lít/năm
TT Nội dung Tổng chi phí, 1000 đ Ghi chú
I Tổng chi phí sản xuất, trong đó: 39.258.480
1 Nguyên vật liệu 38.804.775 Bảng 13
2 Năng lượng 44.225 Bảng 14
3 Nhân công, phụ cấp 384.480 Bảng 15
4 Sửa chữa, bảo trì 25.000
II Chi phí gián tiếp và khấu hao tài sản 359.731
1 Khấu hao thiết bị 66.667 Tạm tính
trong 3 năm
2 Khấu hao nhà xưởng 36.000
3 Tiếp thị, quảng cáo, chi khác 45.600
4 Chi phí chung 211.464
Tổng giá thành 39.618.211
Giá thành một đơn vị sản phẩm 66.030 đ/lit
Bảng 13: Chi phí nguyên vật liệu tính cho công suất 600.000 lit/năm
TT Tên nguyên vật liệu Đvt Số lượng Đơn giá, 1000 đ
Thành tiền, 1000 đ
1 Polysiloxan tấn 470,28 80.000 37.622.400
2 Phụ gia phá bọt tấn 0,234 40.000 9.360
3 Bột nano SiO2 kị nước tấn 7,056 50.000 352.800
4 Phụ gia phân tán tấn 0,702 38.000 26.676
5 Nước tấn 122,22 5,0 611,1
6 Bao bì Chiếc 3000 300 900.000
Tổng 600,492 38.804.775
Bảng 14: Chi phí năng lượng tính cho công suất 600.000 lít/năm
TT Nhu cầu Đvt Số lượng Đơn giá,
1000 đ
Thành tiền, 1000 đ
1 Về điện kW 28.800 1,5 43.200
2 Về nước: 0,34m3/tấn sp m3 205 5,0 1.025
Tổng 44.225
Bảng 15: Chi phí nhân công tính cho công suất 600.000 lít/năm
TT Hạng mục Số
người Số tháng Chi phí, 1000 đ/ng/th
Thành tiền, 1000 đ
1 Phụ trách chung 1 12 7.000 84.000
2 Kế toán - Thủ quỹ 1 12 5.000 60.000
3 Công nhân 3 12 4.000 144.000
Cộng 288.000
4 Bảo hiểm các loại 96.480
Tổng 384.480
Bảng 16: Chi phí dây truyền sản xuất tính cho công suất 600.000 lit/năm
TT Khoản chi Đvt Số
lượng
Đơn giá, 1000 đ
Thành tiền, 1000 đ 1 Hệ thống thiết bị khuấy
trộn tốc độ cao
Cái 1 180.000 180.000
2 Dụng cụ hỗ trợ Bộ 1 15.000 15.000
3 Cân các loại Bộ 1 5.000 5.000
Tổng 200.000
Nhận xét:
- Giá thành chế tạo dung dịch làm màng phủ kị nước thấp hơn nhiều so với sản phẩm cùng loại của ngoại nhập. Hiện nay giá bán loại sản phẩm này của hãng Akemi là 180.000 đồng/lít.
- Quy mô hệ thống thiết bị sản xuất nhỏ gọn, giá trị đầu tư không lớn. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu hầu hết phải nhập ngoại do đó khó chủ động trong quá trình sản xuất.
7. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DUNG DỊCH KỊ NƯỚC