Pigment MgCr2O4 và quy trình sản xuất
Các chất màu vô cơ có vai trò quan trọng trong các ngành sản xuất: gốm sứ, thủy tinh, sơn, mực in, xây dựng... Nó góp phần làm tăng giá trị, sức hấp dẫn của sản phẩm. Chính vì vậy, công nghệ sản xuất các chất màu ngày càng được đầu tư, nghiên cứu để bắt kịp nhu cầu ngày càng phong phú của thị trường. Pigment có gốc từ tiếng Latinh “pigmentum” - nghĩa là màu sắc. Ngày nay, từ “pigment” dùng để chỉ các hạt sắc tố không bị hòa tan trong dung môi và có khả năng tạo màu, bảo vệ, hoặc có từ tính. Có thể đánh giá pigment dựa vào các tính chất sau: thành phần hoá học, các tính chất quang học, khả năng khuếch tán, che phủ, cường độ màu… Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của pigment là sơn, đặc biệt là sơn dùng trong công nghiệp quốc phòng, vì nó đòi hỏi những chỉ tiêu, tính chất đặc biệt như bền nhiệt, bền môi trường, chịu tác động khắc nghiệt của thời tiết...
Sản phẩm Pigment MgCr2O4 do nhóm nghiên cứu sản xuất.
Thông qua việc thực hiện nhiệm vụ KH&CN “Tổng hợp Pigment MgCr2O4 kích thước nano ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp tạo hợp chất cơ kim trong dung dịch ứng dụng chế tạo sơn”, nhóm nghiên cứu do ThS Đinh Thị Vân dẫn đầu đã nghiên cứu sản xuất thành công pigment MgCr2O4 ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp tạo hợp chất cơ kim trong dung dịch, giúp sản phẩm có độ ổn định và bền màu cao, kích thước hạt cỡ nano, tiêu thụ năng lượng thấp; đồng thời xây dựng quy trình công nghệ sản xuất pigment MgCr2O4 với yêu cầu đơn giản và phù hợp với điều kiện kỹ thuật trong nước.
Quy trình sản xuất pigment MgCr2O4 ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp tạo hợp chất cơ kim trong dung dịch với sản phẩm pigment MgCr2O4 đầu ra như sau:
Quy trình sản xuất pigment MgCr2O4 .
Trong đó: độ pH: 5,08±0,01, khối lượng riêng (g/cm3): 2,78±0,03, độ hút dầu (%): 67,17, độ phủ (g/m2): 68,28±0,04, kích thước hạt (nm): 20-30.
Đề tài cũng nghiên cứu chế tạo được sản phẩm sơn nano MgCr2O4, đưa ra công thức sơn và các thông số kỹ thuật của sơn về độ hấp thụ, độ bám dính, độ nhớt, độ bền uốn, độ bền va đập, thời gian khô bề mặt… Các kết quả đã được đo đạc, kiểm chứng khách quan và độc lập theo những tiêu chuẩn hiện hành.
Hiệu quả mang lại
Có thể nói, với những kết quả đạt được, việc thực hiện nhiệm vụ KH&CN “Tổng hợp Pigment MgCr2O4 kích thước nano ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp tạo hợp chất cơ kim trong dung dịch ứng dụng chế tạo sơn” đã mang lại lợi ích trên nhiều mặt:
Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan: các ngành sản xuất có liên quan như mực in, sơn, gốm sứ, polymer... có thể phát triển các sản phẩm của mình dựa trên các sản phẩm pigment từ quy trình trên. Kết quả của nhiệm vụ cũng mở ra hướng nghiên cứu sản xuất pigment vô cơ dựa trên các hợp chất cơ kim trung gian, giúp cho quá trình sản xuất tiết kiệm năng lượng đáng kể, đồng thời sản phẩm đa dạng và có chất lượng cao, dễ điều khiển. Ngoài ra, quy trình còn có thể ứng dụng trong lĩnh vực điều chế các oxyt kim loại kích thước nano phục vụ cho ngành liên quan và chủ động nguồn pigment để sản xuất sơn, bảo quản các trang thiết bị quân sự.
Về mặt kinh tế - xã hội và môi trường: nguồn sản phẩm pigment sản xuất ở nhiệt độ thấp với các nguyên liệu và kỹ thuật trong nước sẽ thu được nhiều lợi ích: giảm chi phí năng lượng sản xuất, tận dụng nguyên liệu trong nước, giảm giá thành sản phẩm, từ đó bên cạnh ứng dụng trong công nghiệp quốc phòng để sản xuất sơn, còn có tác dụng kích thích phát triển các ngành sản xuất và tiêu dùng, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động.
Hoàng Hải Yến