Sơn và mực in được làm theo cùng một nguyên lý: phân tán thật đều bột màu và chất độn vào chất tạo màng, nghiền tới độ mịn yêu cầu, pha loãng, chỉnh màu, kiểm rồi đóng gói. Khác biệt nằm ở chất tạo màng, dung môi và ứng dụng: sơn nước cho tường nhà, sơn dung môi cho kim loại và gỗ, sơn bột tĩnh điện cho sản phẩm kim loại, mực in cho từng công nghệ in.
Nhà máy sơn trông đơn giản hơn nhà máy hoá chất cơ bản vì không có phản ứng lớn, nhưng nó có hai vấn đề riêng: kiểm soát màu sao cho lô sau giống lô trước, và kiểm soát dung môi để không cháy nổ, không hại người làm. Bài này đi qua dây chuyền, các kiểu xí nghiệp và những chuẩn khách hay hỏi, không đi vào công thức pha chế.
Bốn thành phần của một lon sơn
Hầu như mọi loại sơn và mực in đều gồm bốn nhóm thành phần dưới đây, chỉ khác tỷ lệ và chủng loại.
| Thành phần | Vai trò | Ví dụ thường gặp |
|---|---|---|
| Chất tạo màng | Tạo lớp màng bám dính, quyết định độ bền | Nhựa acrylic, alkyd, epoxy, polyurethane, nhũ tương |
| Bột màu và chất độn | Cho màu, độ che phủ, độ dày, giảm giá thành | Titan đioxit, bột màu hữu cơ và vô cơ, bột đá, bột talc |
| Dung môi hoặc nước | Giữ sơn ở dạng lỏng để thi công, bay hơi khi khô | Nước với sơn gốc nước; các dung môi hữu cơ với sơn gốc dầu |
| Phụ gia | Phân tán, chống lắng, chống bọt, chống nấm mốc, điều chỉnh độ khô | Lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng lớn tới tính năng |
Phần lớn nguyên liệu nhựa, bột màu và phụ gia chất lượng cao vẫn nhập khẩu, nên nhà máy sơn trong nước cạnh tranh chủ yếu ở công thức, kiểm soát chất lượng, hệ thống pha màu và phân phối. Bột titan đioxit thường là nguyên liệu đắt nhất trong sơn trắng và sơn màu sáng, nên tỷ lệ của nó trong công thức là một chỉ báo khá rõ về phân khúc của sản phẩm.
Dây chuyền sản xuất sơn nước
Một mẻ sơn nước ở nhà máy cỡ vừa thường đi qua các bước sau:
- Trộn sơ bộ. Nước, phụ gia phân tán và bột được cho vào bồn, khuấy bằng máy khuấy cánh đĩa tốc độ cao để làm ướt bột và phá vỡ cục.
- Nghiền. Với sơn cần độ mịn cao, hỗn hợp đặc này được đưa qua máy nghiền hạt để tách các hạt bột tới kích thước yêu cầu. Độ mịn được kiểm bằng thước đo độ mịn ngay tại xưởng.
- Pha loãng. Thêm nhũ tương nhựa, phần nước còn lại và phụ gia hoàn thiện, khuấy ở tốc độ thấp hơn.
- Chỉnh màu. Lấy mẫu, sơn thử lên tấm so màu, đo bằng máy đo màu hoặc so dưới tủ đèn chuẩn, thêm tinh màu từng chút cho tới khi đạt.
- Kiểm chất lượng. Độ nhớt, độ mịn, tỷ trọng, độ che phủ, thời gian khô; lưu mẫu lô.
- Lọc và đóng gói. Lọc qua lưới, rót vào thùng, lon theo khối lượng, dán nhãn có số lô.
Sơn dung môi đi qua các bước tương tự nhưng thay nước bằng dung môi hữu cơ, và toàn bộ khu vực phải là khu chống cháy nổ: động cơ, đèn, ổ cắm loại phòng nổ, nối đất chống tĩnh điện cho bồn và thùng.
Sơn bột tĩnh điện: không dung môi, dây chuyền khác hẳn
Sơn bột tĩnh điện là nhánh có dây chuyền rất khác. Nhựa, chất đóng rắn, bột màu và phụ gia ở dạng khô được trộn đều, đưa vào máy đùn nóng chảy để phân tán, ép thành tấm mỏng, làm nguội và bẻ thành mảnh, rồi nghiền mịn và phân cấp hạt. Thành phẩm là bột khô đóng thùng, không có dung môi.
Ưu điểm của sơn bột là gần như không phát thải hơi dung môi, bột phun thừa có thể thu hồi dùng lại. Đổi lại, nó chỉ dùng cho vật liệu chịu được lò sấy đóng rắn, chủ yếu là kim loại, và khách hàng của nó là các xưởng gia công cơ khí, nội thất kim loại, nhôm định hình, thiết bị điện. Nhà máy sơn bột thường nằm gần các vùng cơ khí và nhôm định hình.
Mỗi màu sơn bột là một mẻ sản xuất riêng, không pha màu tại chỗ như sơn nước được. Vì vậy nhà máy sơn bột phải quản lý danh mục màu rất lớn, và xưởng phun sơn tĩnh điện đặt hàng theo mã màu từ bảng màu chung hoặc theo mẫu của khách.
Mực in: mỗi công nghệ in một loại mực
Mực offset. Mực đặc, gốc dầu, khô bằng thấm và ôxy hoá, dùng cho in sách, tờ rơi, hộp giấy. Sản xuất cần nghiền mịn kỹ trên máy nghiền ba trục hoặc máy nghiền hạt.
Mực flexo. Mực lỏng, gốc nước hoặc dung môi, khô nhanh, dùng in thùng carton, màng nhựa, nhãn. Mực gốc nước ngày càng phổ biến cho in carton.
Mực ống đồng. Mực lỏng gốc dung môi, khô rất nhanh, dùng in bao bì màng nhựa mềm chất lượng cao. Xưởng in loại này dùng nhiều dung môi nên cần xử lý hơi dung môi.
Mực in lụa, mực in phun. In lụa dùng mực đặc cho vải, nhựa, kính; in phun dùng mực đặc biệt cho đầu phun, phần lớn nhập khẩu. Xưởng in lụa nhỏ thường tự pha màu từ mực gốc, nên chất lượng phụ thuộc nhiều vào tay người pha.
Mực cho bao bì thực phẩm. Mực in mặt ngoài bao bì thực phẩm vẫn có thể thôi nhiễm sang thực phẩm qua lớp bao bì hoặc khi cuộn, nên khách hàng lớn yêu cầu mực có thành phần phù hợp cho bao bì thực phẩm và phiếu xác nhận của nhà sản xuất mực.
Phòng thí nghiệm và lưu mẫu: chỗ nhà máy sơn giữ uy tín
Phòng thí nghiệm của nhà máy sơn làm hai việc. Việc thứ nhất là kiểm từng mẻ trước khi xuất: độ nhớt, độ mịn, tỷ trọng, màu so với chuẩn, thời gian khô, độ che phủ. Việc thứ hai là thử tính năng dài hạn của công thức: độ bám dính, độ bền chà rửa, khả năng chống thấm, chống nấm mốc, độ bền màu dưới tia cực tím, khả năng chống ăn mòn trong buồng phun muối với sơn kim loại. Những phép thử dài ngày này không làm cho từng mẻ, mà làm khi phát triển hoặc đổi công thức, đổi nhà cung cấp nguyên liệu.
Mỗi mẻ sơn được lưu một mẫu nhỏ có ghi số lô, giữ trong một thời gian nhất định. Khi công trình phản ánh sơn bong, phấn hoá hay lệch màu, mẫu lưu giúp nhà máy biết lỗi nằm ở sơn hay ở bề mặt, ở cách thi công. Với người đặt sơn gia công nhãn riêng, hỏi xưởng có lưu mẫu và lưu bao lâu là một câu hỏi đơn giản nhưng phân loại được xưởng nghiêm túc.
Ví dụ giả định: một xưởng sơn gia công nhận phản ánh sơn ngoại thất phai nhanh. Đối chiếu mẫu lưu cho thấy lô đó dùng một lô bột màu từ nhà cung cấp mới. Xưởng đổi lại nguồn, bổ sung bước thử độ bền màu khi đổi nhà cung cấp nguyên liệu, và lỗi không lặp lại.
Các kiểu xí nghiệp trong ngành sơn và mực in
Ngành sơn có nhiều tầng từ nhà máy lớn tới cửa hàng pha màu. Bảng giúp người tìm nhà cung cấp hoặc người sắp vào làm đặt đúng chỗ.
| Kiểu xí nghiệp | Việc chính | Điểm mạnh | Điểm cần hỏi |
|---|---|---|---|
| Nhà máy sơn lớn, có thương hiệu | Sản xuất đủ dòng sơn, hệ thống phân phối và pha màu | Ổn định, phòng thí nghiệm, bảo hành | Ít làm công thức riêng cho đơn nhỏ |
| Nhà máy sơn công nghiệp chuyên dụng | Sơn cho kết cấu thép, sàn, gỗ, ô tô, chống ăn mòn | Kỹ thuật ứng dụng, hỗ trợ thi công | Hồ sơ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ứng dụng |
| Xưởng sơn gia công, nhãn riêng | Sản xuất sơn đóng nhãn cho thương hiệu khác | Linh hoạt, đơn vừa | Ai giữ công thức, kiểm lô thế nào |
| Nhà máy sơn bột | Sơn bột tĩnh điện theo màu | Gần vùng cơ khí, nhôm | Danh mục màu, độ bền ngoài trời |
| Nhà máy, xưởng mực in | Mực offset, flexo, ống đồng theo khách | Pha màu theo mẫu in | Phiếu an toàn, mực cho bao bì thực phẩm |
Phần lớn nhà máy sơn và mực tập trung quanh TP.HCM, Đồng Nai và vùng Bình Dương cũ ở phía Nam, quanh Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên ở phía Bắc, gần khách hàng xây dựng, cơ khí và ngành in bao bì.
Dung môi, bụi bột màu và nước rửa: ba nguy cơ đặc thù
Dung môi hữu cơ là nguy cơ lớn nhất của nhà máy sơn dung môi và mực ống đồng. Hơi dung môi dễ cháy, nặng hơn không khí nên tích tụ ở chỗ thấp, chỉ cần một tia lửa tĩnh điện là đủ gây cháy. Kho dung môi, khu pha chế, khu rót phải thông gió tốt, dùng thiết bị điện phòng nổ, nối đất mọi bồn chứa và thùng khi rót. Luật Phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ 2024 xếp loại cơ sở có nguy cơ cháy nổ cao vào diện quản lý chặt; nhà máy cần kiểm yêu cầu hiện hành.
Hơi dung môi cũng ảnh hưởng sức khoẻ người làm khi tiếp xúc lâu trong phòng kín. Bụi bột màu, bột độn ở khâu cho nguyên liệu vào bồn cần được hút tại chỗ; một số bột màu cũ chứa kim loại nặng đã bị hạn chế, và nhà máy cần theo dõi danh mục chất bị hạn chế của thị trường mình bán. Luật An toàn, vệ sinh lao động 2015 và Luật Hoá chất là khung pháp lý chính; bạn cần kiểm bản hiện hành.
Nước rửa bồn, rửa dụng cụ ở nhà máy sơn nước chứa bột màu và nhựa, không được xả thẳng ra cống. Nhà máy thường thu gom, lắng, tái dùng một phần cho mẻ sơn cùng hệ màu, phần còn lại xử lý theo giấy phép môi trường. Dung môi rửa ở nhà máy sơn dung môi được thu hồi chưng cất hoặc giao cho đơn vị xử lý chất thải nguy hại.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao cùng mã màu mà hai lô sơn lại lệch nhau?
Màu sơn phụ thuộc vào lô bột màu, lô nhựa, độ nghiền và cách chỉnh màu ở mỗi mẻ. Nhà máy kiểm bằng máy đo màu và mẫu chuẩn, nhưng vẫn có dung sai. Với công trình lớn, nên mua đủ cùng một số lô, hoặc trộn các thùng với nhau trước khi sơn một mảng tường.
Sơn gốc nước có hoàn toàn không có dung môi không?
Sơn gốc nước dùng nước làm môi trường chính, nhưng vẫn có thể chứa một lượng nhỏ dung môi hỗ trợ tạo màng và phụ gia bay hơi. Hàm lượng hợp chất hữu cơ bay hơi của sơn gốc nước thường thấp hơn nhiều so với sơn gốc dầu; con số cụ thể nằm trong phiếu kỹ thuật của từng sản phẩm.
Máy pha màu ở cửa hàng sơn hoạt động thế nào?
Nhà máy sản xuất sơn nền và các tinh màu riêng. Máy pha màu ở cửa hàng bơm đúng lượng từng tinh màu vào lon sơn nền theo công thức trong phần mềm, rồi máy lắc trộn đều. Cách này giúp có hàng nghìn màu mà nhà máy không phải sản xuất sẵn từng màu.
Sơn tĩnh điện có phải là sơn bột không?
Trong cách nói phổ biến ở Việt Nam, sơn tĩnh điện thường chỉ sơn bột tĩnh điện, phun bằng súng tích điện cho bột bám lên kim loại rồi nung đóng rắn. Thực tế có cả sơn lỏng phun tĩnh điện, nhưng ít gặp hơn ở xưởng gia công nhỏ.
Mở xưởng sản xuất sơn nhỏ cần lưu ý gì về an toàn?
Nếu làm sơn gốc nước, nguy cơ chính là bụi bột và nước thải. Nếu làm sơn dung môi, nguy cơ cháy nổ cao, đòi hỏi kho, thiết bị điện và quy trình chống tĩnh điện đặc biệt, và thuộc diện quản lý hoá chất. Cần kiểm điều kiện theo quy định hiện hành trước khi đầu tư.