Vì vậy, thay vì đặt ra một tỷ lệ cố định cho mọi công thức, nhà sản xuất cần xác định khoảng sử dụng phù hợp và tiến hành thử nghiệm tối ưu hóa dựa trên loại sơn, hệ nhựa, hàm lượng chất rắn và mục đích sử dụng.
TỶ LỆ KẼM STEARATE TRONG SƠN GỖ THƯỜNG Ở MỨC NÀO?
Không có một tỷ lệ Kẽm stearate duy nhất phù hợp cho tất cả các loại sơn gỗ. Mức sử dụng thực tế phụ thuộc đáng kể vào việc Kẽm stearate được đưa vào công thức dưới dạng bột nguyên chất hay dạng phân tán, cũng như loại hệ sơn đang sử dụng.
Một số công thức sơn gỗ dung môi cho thấy Kẽm stearate có thể được sử dụng ở mức vài phần trăm khối lượng. Chẳng hạn, một công thức NC sanding sealer tham khảo sử dụng 3% Kẽm stearate và xác định đây là thành phần hỗ trợ chà nhám. Một số công thức sanding sealer khác cũng sử dụng khoảng 3–4% tùy hệ nhựa và mục tiêu hoàn thiện
Đối với Kẽm stearate dạng phân tán dùng trong sơn gỗ gốc nước, tỷ lệ cần được tính theo lượng dispersion đưa vào công thức chứ không thể đồng nhất với tỷ lệ của bột Kẽm stearate. Một tài liệu sáng chế về sơn gỗ polyurethane gốc nước đề cập mức sử dụng dispersion Kẽm stearate khoảng 0,5–2,5% tổng khối lượng công thức, trong đó khoảng 1–1,5% được nêu là vùng ưu tiên trong một số công thức.
Do đó, khi nói đến “tỷ lệ Kẽm stearate”, cần xác định rõ đang tính theo hàm lượng hoạt chất hay theo khối lượng sản phẩm thương mại.
KẼM STEARATE DẠNG BỘT VÀ DẠNG PHÂN TÁN KHÁC NHAU NHƯ THẾ NÀO?
Đây là điểm rất quan trọng khi xây dựng công thức.
Nếu sử dụng Kẽm stearate dạng bột, tỷ lệ phần trăm thường được tính trực tiếp trên tổng khối lượng mẻ sơn.
Ví dụ, với một mẻ sơn 100 kg:
- Sử dụng 1% Kẽm stearate = 1 kg.
- Sử dụng 2% = 2 kg.
- Sử dụng 3% = 3 kg.
- Sử dụng 4% = 4 kg.
Trong khi đó, nếu sử dụng dispersion Kẽm stearate 40% chất rắn, 1 kg dispersion chỉ chứa khoảng 0,4 kg Kẽm stearate hoạt chất.
Chẳng hạn, muốn đưa vào công thức 1 kg Kẽm stearate thực tế, lượng dispersion 40% cần dùng về lý thuyết sẽ là: 1 ÷ 40% = 2,5 kg dispersion.
Vì vậy, hai công thức cùng ghi “2% Kẽm stearate” nhưng một công thức sử dụng bột và một công thức sử dụng dispersion có thể tạo ra lượng hoạt chất hoàn toàn khác nhau.
Đây là lý do khi xây dựng hoặc chuyển đổi công thức sơn, cần kiểm tra hàm lượng chất rắn/active content của sản phẩm Kẽm stearate thương mại trước khi tính tỷ lệ.
KHOẢNG TỶ LỆ NÀO NÊN ĐƯỢC ƯU TIÊN THỬ NGHIỆM?
Đối với Kẽm stearate dạng bột sử dụng trong sơn gỗ, có thể bắt đầu quá trình thử nghiệm từ vùng tương đối thấp rồi tăng dần thay vì đưa ngay hàm lượng cao vào công thức.
Một phương án thử nghiệm thực tế có thể bắt đầu với các mức: 1% → 2% → 3% → 4%.
Trong đó, mức khoảng 2–3% có thể được xem là vùng đáng ưu tiên khảo sát đối với một số hệ sơn gỗ dung môi, đặc biệt là sanding sealer. Tuy nhiên, đây không phải tỷ lệ tiêu chuẩn áp dụng cho mọi công thức. Các tài liệu công thức thực tế cho thấy mức khoảng 3% đã được sử dụng trong NC sanding sealer, trong khi các hệ khác có thể sử dụng mức khác tùy mục đích.
Với dispersion Kẽm stearate, cách tiếp cận cần khác hơn. Có thể khảo sát theo các mức khoảng: 0,5% → 1,0% → 1,5% → 2,0%.
Đánh giá kết quả dựa trên hàm lượng hoạt chất thực tế. Một số tài liệu về dispersion Kẽm stearate cho sơn gỗ gốc nước đặt khoảng 0,5–2,5% tổng công thức, với vùng 1–1,5% được ưu tiên trong một số trường hợp.
VÌ SAO KHÔNG NÊN SỬ DỤNG KẼM STEARATE CÀNG NHIỀU CÀNG TỐT?
Tăng hàm lượng Kẽm stearate không đồng nghĩa với việc chất lượng sơn sẽ tăng tương ứng.
Khi hàm lượng quá cao, công thức có thể xuất hiện những thay đổi không mong muốn về độ trong, độ bóng, khả năng phân tán, cảm quan bề mặt hoặc tính chất của màng sơn. Đặc biệt đối với sơn gỗ trong suốt, những thay đổi nhỏ về độ trong hoặc bề mặt cũng có thể dễ dàng nhận thấy.
Ngược lại, nếu sử dụng quá thấp, hiệu quả hỗ trợ chà nhám hoặc cải thiện đặc tính bề mặt có thể chưa đạt mức mong muốn.
Do đó, mục tiêu của quá trình tối ưu không phải là tìm hàm lượng Kẽm stearate cao nhất, mà là tìm hàm lượng thấp nhất vẫn đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết.
CÁCH XÁC ĐỊNH TỶ LỆ KẼM STEARATE TỐI ƯU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
Một cách tiếp cận đơn giản là xây dựng một loạt mẫu thử với cùng một công thức nền và chỉ thay đổi hàm lượng Kẽm stearate. Ví dụ:
- Mẫu A: 1% Kẽm stearate.
- Mẫu B: 2% Kẽm stearate.
- Mẫu C: 3% Kẽm stearate.
- Mẫu D: 4% Kẽm stearate.
Các thành phần khác được giữ nguyên.
Sau khi thi công và đóng rắn trong cùng điều kiện, có thể tiến hành đánh giá:
- Khả năng chà nhám.
- Độ mịn bề mặt.
- Độ trong của màng sơn.
- Độ bóng.
- Độ bám dính.
- Độ cứng.
- Khả năng phân tán.
- Hiện tượng lắng hoặc kết tụ trong quá trình bảo quản.
- Cảm quan sau khi hoàn thiện.
Cách thử nghiệm này giúp xác định được điểm cân bằng giữa hiệu quả và hàm lượng sử dụng, thay vì lựa chọn tỷ lệ chỉ dựa trên kinh nghiệm.
TỶ LỆ KẼM STEARATE CÓ PHỤ THUỘC VÀO LOẠI SƠN GỖ KHÔNG?
Có. Đây là một trong những nguyên nhân khiến không thể đưa ra một con số “tối ưu” duy nhất.
Với sơn NC, Kẽm stearate thường được quan tâm nhiều trong các lớp sanding sealer, nơi khả năng chà nhám giữa các lớp là một chỉ tiêu quan trọng. Một số công thức NC sanding sealer tham khảo sử dụng Kẽm stearate ở mức khoảng 3–4%.
Với sơn PU, tỷ lệ cần được đánh giá dựa trên loại nhựa, hàm lượng chất rắn, hệ đóng rắn và yêu cầu bề mặt.
Đối với sơn gỗ gốc nước, việc sử dụng Kẽm stearate dạng dispersion có thể thuận tiện hơn về khả năng phân tán. Một nghiên cứu sáng chế về dispersion Kẽm stearate cho sơn gỗ gốc nước sử dụng dispersion ở mức 0,5–2,5% tổng công thức và có các công thức ưu tiên khoảng 1–1,5%.
Như vậy, cùng là Kẽm stearate nhưng hệ sơn và dạng nguyên liệu khác nhau sẽ dẫn đến cách lựa chọn tỷ lệ khác nhau.
CÁCH TÍNH NHANH LƯỢNG KẼM STEARATE CHO MỘT MẺ SƠN
Công thức tính khá đơn giản:
Khối lượng Kẽm stearate = Khối lượng mẻ sơn × Tỷ lệ sử dụng (%)
Ví dụ cần sản xuất 500 kg sơn và lựa chọn tỷ lệ Kẽm stearate là 2%: 500 × 2% = 10 kg Kẽm stearate.
Nếu sử dụng sản phẩm dispersion có hàm lượng Kẽm stearate hoạt chất 40%, lượng dispersion tương ứng về lý thuyết sẽ là: 10 ÷ 40% = 25 kg dispersion.
Tuy nhiên, khi đưa vào sản xuất thực tế, cần tính lại tổng công thức để bù phần dung môi hoặc nước mang theo trong dispersion, tránh làm thay đổi hàm lượng chất rắn và các thông số khác của sơn.
NÊN BẮT ĐẦU TỐI ƯU TỶ LỆ KẼM STEARATE NHƯ THẾ NÀO?
Nếu chưa có dữ liệu thử nghiệm riêng cho công thức, có thể áp dụng phương pháp DOE hoặc thử nghiệm theo từng cấp hàm lượng thay vì lựa chọn một tỷ lệ duy nhất ngay từ đầu.
Đối với Kẽm stearate dạng bột trong sanding sealer dung môi, có thể lấy 2–3% làm vùng khảo sát ban đầu, sau đó mở rộng xuống 1% hoặc lên 4% nếu kết quả cho thấy cần điều chỉnh. Các công thức tham khảo trong ngành cho thấy mức khoảng 3% là hoàn toàn khả thi đối với một số hệ NC sanding sealer.
Đối với dispersion dùng cho sơn gỗ gốc nước, có thể khảo sát 1–1,5% sản phẩm dispersion trước, đồng thời quy đổi chính xác sang hàm lượng Kẽm stearate hoạt chất. Đây là vùng được đề cập trong một số công thức sơn gỗ polyurethane gốc nước.
Quan trọng nhất là cần xem xét TDS của grade Kẽm stearate cụ thể đang sử dụng. Các sản phẩm thương mại có thể khác nhau về kích thước hạt, hàm lượng hoạt chất và dạng cung cấp; chẳng hạn, một số sản phẩm zinc stearate dùng cho wood coating được cung cấp dưới dạng dispersion trong butyl acetate với hàm lượng chất rắn 24% và kích thước hạt rất nhỏ.
Tỷ lệ pha trộn Kẽm stearate tối ưu trong sơn gỗ không phải là một con số cố định cho mọi công thức. Với Kẽm stearate dạng bột, một số công thức sanding sealer dung môi sử dụng khoảng 2–4%, trong đó vùng khoảng 2–3% có thể là điểm khởi đầu phù hợp để khảo sát. Với Kẽm stearate dạng dispersion cho sơn gỗ gốc nước, tỷ lệ sản phẩm có thể thấp hơn, thường cần quy đổi theo hàm lượng hoạt chất; một số tài liệu đề cập vùng 0,5–2,5%, với khoảng 1–1,5% trong một số công thức.
Do đó, khi xây dựng công thức thương mại, nên thực hiện thử nghiệm theo nhiều mức hàm lượng và đánh giá đồng thời khả năng chà nhám, độ trong, độ bóng, độ bám dính và độ ổn định của màng sơn. Tỷ lệ tối ưu là tỷ lệ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật với lượng Kẽm stearate hợp lý nhất, thay vì đơn giản là tỷ lệ cao nhất.
>> Xem thêm Kẽm stearate (phụ gia sơn gỗ) <<
>> Xem thêm Nhựa epoxy <<
>> Xem thêm Nhựa epoxy YD 011X75 <<
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI TỔNG HỢP MEGA VIỆT NAM
Địa chỉ: Tầng 2-A2-IA20, KĐT Nam Thăng Long, Đ. Phạm Văn Đồng, P. Phú Thượng, TP. Hà Nội.
Email: contact@megavietnam.vn; Tel: (+84) 24 375 89089;
Website: megavietnam.vn; Hotline: 1800.577.728; Zalo: 0971.023.523
