CÔNG TY CỔ PHẦN HOÁ CHẤT CÔNG NGHỆ MỚI VIỆT NAM
• Địa chỉ : Số 1 ngõ 76/7 Tập thể Quân đội, Phố An Dương, Phường Yên Phụ, Quận Tây Hồ, Thành phố Hà Nội
• Tel : 04.37167523; 04.38645883; Fax: 04.37194246 ; 04.36646625
• Email: vcnt.jsc@fpt.vn ; vietnamchemtech@gmail.com
Phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt: TCE + UV/O₂ → phosgene (COCl₂) + HCl
Phản ứng với base mạnh: Tạo dichloroacetylene (chất nổ)
Oxy hóa: Tạo acid trichloroacetic và phosgene
Khử: Có thể khử thành dichloroethylene
c) Tính ổn định:
Ổn định ở điều kiện thường nhưng phân hủy dưới ánh sáng UV
Không ổn định với kiềm mạnh
Tương thích với hầu hết kim loại trừ nhôm, magie (khi có nước)
II. ỨNG DỤNG TẨY RỬA DẦU MỠ
1. Nồng độ TCE trong các ứng dụng tẩy rửa
Ứng dụng
% TCE
Ghi chú
Tẩy rửa hơi (Vapor Degreasing)
95-100%
TCE nguyên chất hoặc gần nguyên chất
Tẩy rửa ngâm nguội
85-95%
Có thể pha thêm surfactant
Tẩy rửa phun
80-90%
Kết hợp với áp suất cơ học
Công thức tẩy rửa thương mại
50-80%
Pha với dung môi khác (methylene chloride, perchloroethylene)
Tẩy rửa điện tử
90-98%
Độ tinh khiết cao
2. Cơ chế tẩy rửa dầu mỡ
Nguyên lý hoạt động:
Hòa tan phi cực: TCE có độ phân cực thấp, hòa tan tốt dầu mỡ, mỡ động vật, dầu khoáng
Hệ số phân bố: Log P = 2.42 (ưa mỡ cao)
Sức căng bề mặt thấp: 29 dyne/cm → thấm sâu vào khe hở
Khả năng bay hơi nhanh: Không để lại cặn
Hiệu quả tẩy rửa:
Dầu khoáng: 99%
Mỡ động vật: 95-98%
Wax, paraffin: 98%
Dầu silicone: 85-90%
3. Phương pháp tẩy rửa
a) Vapor Degreasing (Tẩy rửa hơi) - Phổ biến nhất
Đun sôi TCE tạo hơi
Chi tiết ngâm trong vùng hơi
Hơi ngưng tụ trên bề mặt lạnh → cuốn dầu mỡ
Hiệu quả: 99%, không cần chà rửa
b) Cold Cleaning (Ngâm nguội)
Ngâm chi tiết trong TCE lỏng
Có thể kết hợp siêu âm
Nhiệt độ: 20-40°C
c) Spray Cleaning (Tẩy phun)
Phun TCE dưới áp suất cao
Kết hợp lực cơ học và hóa học
III. ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP
1. Ngành Cơ khí - Kim loại (40-50% thị trường)
Ứng dụng:
Tẩy dầu mỡ chi tiết gia công chính xác
Làm sạch vòng bi, bánh răng, piston
Chuẩn bị bề mặt trước mạ, sơn
Tẩy dầu công nghiệp sau dập, phay, tiện
Ưu điểm:
Không ăn mòn kim loại
Làm sạch nhanh, không cần chà
Thấm sâu vào khe hở nhỏ
2. Ngành Điện tử (15-20%)
Ứng dụng:
Tẩy flux sau hàn mạch in
Làm sạch linh kiện bán dẫn
Tẩy dầu trên connector, relay
Làm sạch đầu đọc ổ cứng (trước đây)
Đặc điểm:
Độ tinh khiết cao (>99%)
Không dẫn điện
Bay hơi nhanh, không để cặn
3. Ngành Hàng không - Vũ trụ (10-15%)
Ứng dụng:
Tẩy rửa động cơ phản lực
Làm sạch linh kiện thuỷ lực
Tẩy dầu ổ đỡ chính xác cao
Làm sạch sensor, van điều khiển
Yêu cầu:
Tiêu chuẩn MIL-SPEC
Không để lại cặn ion
Tương thích với hợp kim đặc biệt
4. Ngành Dệt may (10-15%)
Ứng dụng:
Tẩy sáp, mỡ khâu trên vải
Làm sạch thiết bị dệt
Dry cleaning (giặt khô) - đã bị thay thế
5. Công nghiệp Hóa chất (10-12%)
Ứng dụng:
Dung môi chiết xuất trong sản xuất dược phẩm
Tổng hợp hữu cơ (trung gian phản ứng)
Sản xuất chất làm lạnh (HFC-134a)
Chiết caffeine từ cà phê (trước đây)
6. Ngành Ô tô (5-8%)
Ứng dụng:
Tẩy dầu động cơ, hộp số
Làm sạch phụ tùng tái chế
Tẩy rửa khuôn mẫu
Làm sạch bơm nhiên liệu
7. Các ngành khác (5-8%)
Y tế: Tẩy rửa thiết bị (bị hạn chế)
In ấn: Làm sạch trục lăn
Quang học: Tẩy rửa thấu kính
Phòng thí nghiệm: Dung môi phân tích
IV. ƯU - NHƯỢC ĐIỂM
Ưu điểm:
✓ Khả năng hòa tan dầu mỡ xuất sắc ✓ Không cháy nổ ✓ Bay hơi nhanh, làm khô nhanh ✓ Không để lại cặn ✓ Tương thích với hầu hết kim loại ✓ Chi phí thấp hơn so với dung môi thân thiện môi trường
Nhược điểm:
✗ Độc tính cao: Gây ung thư (Group 1 - IARC) ✗ Hại gan, thận, thần kinh ✗ Ô nhiễm môi trường (không phân hủy sinh học) ✗ Bị kiểm soát chặt chẽ bởi EPA, EU ✗ Phân hủy tạo phosgene độc
V. TÌNH HÌNH HIỆN NAY VÀ XU HƯỚNG
1. Quy định pháp luật
EU: Cấm hoặc hạn chế nghiêm ngặt (REACH)
Mỹ: EPA hạn chế mạnh, cấm nhiều ứng dụng
Việt Nam: Có trong danh mục hạn chế
2. Chất thay thế
n-Propyl bromide (nPB)
Modified alcohols
Hydrocarbon solvents
Aqueous cleaning (tẩy rửa nước)
Supercritical CO₂
3. Xu hướng thị trường
Giảm mạnh ở các nước phát triển
Còn sử dụng ở một số nước đang phát triển
Thị trường toàn cầu giảm 5-8%/năm
VI. KHUYẾN NGHỊ AN TOÀN
Nếu vẫn phải sử dụng TCE:
Bảo hộ lao động:
Găng tay nitrile/neoprene
Mặt nạ phòng độc với phin hữu cơ
Quần áo chống thấm
Hệ thống thông gió cưỡng bức
Giới hạn phơi nhiễm:
OSHA PEL: 100 ppm (8h)
ACGIH TLV: 10 ppm (8h)
Xử lý chất thải:
Thu gom đúng quy định
Tái chưng cất tái sử dụng
Xử lý tại cơ sở có giấy phép
Kết luận: TCE từng là "vua dung môi" trong tẩy rửa công nghiệp nhờ hiệu quả vượt trội. Tuy nhiên, do độc tính và áp lực môi trường, ngành đang chuyển dịch mạnh sang các giải pháp xanh hơn. Khuyến nghị nghiên cứu các chất thay thế cho ứng dụng cụ thể của bạn, hoặc chuyển sang công nghệ tẩy rửa nước kết hợp siêu âm - xu hướng tương lai của ngành.
Form I (Pha I): Nhiệt độ thấp, cấu trúc monoclinic
Form II (Pha II): Nhiệt độ cao (>417°C), cấu trúc hexagonal
Màu sắc: Bột trắng hoặc hạt tinh thể trắng
Tỷ trọng: 2.52 g/cm³
Điểm nóng chảy: ~622°C
Độ tan trong nước:
20°C: ~14.5 g/100ml
25°C: ~15 g/100ml
100°C: ~32 g/100ml
pH dung dịch 1%: 9.2-10.0 (kiềm yếu)
2. Tính chất hóa học
a) Thủy phân trong môi trường axit/kiềm:
Na₅P₃O₁₀ + 2H₂O → Na₃PO₄ + 2Na₂HPO₄
Bền trong môi trường kiềm yếu
Thủy phân chậm ở pH trung tính
Thủy phân nhanh trong môi trường axit
b) Khả năng tạo phức (chelating):
Liên kết mạnh với ion Ca²⁺, Mg²⁺ (độ cứng nước)
Hằng số ổn định với Ca²⁺: log K ≈ 4.2
Hằng số ổn định với Mg²⁺: log K ≈ 3.8
c) Khả năng đệm (buffering):
Duy trì pH trong khoảng 9-10
Chống sự thay đổi pH trong hệ thống
d) Khả năng phân tán (dispersing):
Ngăn chặn kết tụ các hạt bẩn
Làm mềm cặn canxi và magie
e) Khả năng nhũ hóa (emulsifying):
Hỗ trợ tách dầu mỡ khỏi bề mặt
II. ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP
1. NGÀNH SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA (Lớn nhất)
A. Bột giặt gia dụng
Hàm lượng: 25-40%
Vai trò:
Builder chính: Làm mềm nước cứng
Tăng hiệu quả tẩy rửa của surfactant
Phân tán bẩn, chống tái lắng
Nhũ hóa dầu mỡ
Đệm pH kiềm
Phối liệu tiêu biểu:
STPP: 25-35%
LAS/Surfactant: 10-15%
Sodium sulfate: 20-30%
Zeolite (nếu có): 5-15%
CMC: 0.5-1%
Enzyme, hương liệu, chất trắng: 2-5%
B. Bột giặt công nghiệp/thương mại
Hàm lượng: 30-45%
Đặc điểm:
Nồng độ cao hơn cho công suất tẩy mạnh
Xử lý vải bẩn nặng trong khách sạn, bệnh viện, nhà máy
C. Chất tẩy rửa lỏng
Hàm lượng: 1-8%
Vai trò:
Builder hòa tan
Ổn định pH
Chống cặn
D. Chất tẩy rửa công nghiệp (kim loại, bề mặt cứng)
Hàm lượng: 10-30%
Ứng dụng:
Tẩy rửa kim loại trước sơn/mạ
Làm sạch thiết bị công nghiệp
Tẩy dầu mỡ bề mặt
2. CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
Hàm lượng: 0.1-0.5% (theo quy định)
Ứng dụng:
A. Xử lý thịt, hải sản
Hàm lượng: 0.3-0.5%
Giữ nước trong sản phẩm
Cải thiện độ mềm
Tăng trọng lượng sản phẩm cuối
B. Chế biến pho mát
Hàm lượng: 2-3% (tính theo trọng lượng pho mát)
Nhũ hóa, tạo kết cấu mịn
Điều chỉnh độ pH
C. Xử lý hải sản đông lạnh
Hàm lượng: 0.1-0.3% (dung dịch ngâm)
Giữ màu sắc
Giảm protein loss
Bảo vệ trong quá trình đông lạnh
Lưu ý: Mã số phụ gia thực phẩm E451
3. CÔNG NGHIỆP GỐM SỨ
Hàm lượng: 0.1-0.5% (tính theo khối lượng khô của bùn)
Vai trò:
Chất dẻo hóa (deflocculant)
Giảm độ nhớt bùn gốm
Tăng khả năng đúc/tạo hình
Phân tán hạt sét đều
Quy trình:
Thêm STPP vào bùn sứ/gốm
Giảm lượng nước cần thiết (từ 50% xuống 30-35%)
Cải thiện độ bền sản phẩm
4. CÔNG NGHIỆP DA
Hàm lượng: 0.5-2% (dung dịch xử lý)
Ứng dụng:
A. Khử vôi (deliming)
Loại bỏ canxi từ da sau quá trình ngâm vôi
B. Tẩy mỡ (degreasing)
Hàm lượng: 1-2%
Kết hợp với surfactant
Loại bỏ dầu mỡ tự nhiên
C. Cải thiện độ mềm
Tăng độ mềm mại của da thành phẩm
5. CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ
Hàm lượng: 0.5-5% (tùy ứng dụng)
Ứng dụng:
A. Bùn khoan (drilling mud)
Hàm lượng: 0.5-2%
Chất phân tán
Điều chỉnh độ nhớt
Ổn định bùn khoan
B. Chống cặn
Ngăn lắng đọng muối khoáng trong đường ống
6. CÔNG NGHIỆP GIẤY
Hàm lượng: 0.1-1% (tính theo bột giấy)
Vai trò:
Tẩy trắng bột giấy
Phân tán sợi
Khử màu mực (tái chế giấy)
Làm mềm nước trong quy trình
7. XỬ LÝ NƯỚC
Hàm lượng: 1-10 ppm (tùy độ cứng)
Ứng dụng:
Làm mềm nước công nghiệp
Ngăn cặn trong nồi hơi
Chống ăn mòn đường ống
8. CÔNG NGHIỆP SƠN - PHỦ
Hàm lượng: 0.5-2%
Vai trò:
Chất phân tán sắc tố
Ngăn kết tụ
Cải thiện độ phủ
9. CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM
Hàm lượng: 1-5 g/L (dung dịch xử lý)
Ứng dụng:
Làm mềm nước nhuộm
Cải thiện độ thấm màu
Tẩy rửa vải thô
10. SẢN XUẤT PHÂN BÓN
Hàm lượng: 10-20% (trong công thức phân NPK)
Vai trò:
Nguồn phospho dễ hòa tan
Cải thiện cấu trúc phân hạt
III. BẢNG TỔNG HỢP TỶ LỆ SỬ DỤNG
Ngành công nghiệp
Hàm lượng STPP
Mục đích chính
Bột giặt gia dụng
25-40%
Builder, làm mềm nước
Bột giặt công nghiệp
30-45%
Builder tăng cường
Chất tẩy rửa lỏng
1-8%
Builder hòa tan
Thực phẩm (thịt)
0.3-0.5%
Giữ nước
Thực phẩm (pho mát)
2-3%
Nhũ hóa
Gốm sứ
0.1-0.5%
Dẻo hóa
Da
0.5-2%
Khử vôi, tẩy mỡ
Dầu khí (bùn khoan)
0.5-2%
Phân tán
Giấy
0.1-1%
Tẩy trắng, phân tán
Xử lý nước
1-10 ppm
Làm mềm
Sơn - phủ
0.5-2%
Phân tán sắc tố
Dệt nhuộm
1-5 g/L
Làm mềm nước
IV. ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ
Ưu điểm:
✓ Hiệu quả cao với giá thành hợp lý ✓ Đa chức năng (builder, dispersant, emulsifier) ✓ Bền trong điều kiện kiềm ✓ Dễ sản xuất và bảo quản
Hạn chế:
✗ Gây phú dưỡng (eutrophication) môi trường nước ✗ Bị hạn chế/cấm ở một số quốc gia (EU, Canada...) ✗ Thủy phân trong môi trường axit ✗ Kém hiệu quả ở nhiệt độ thấp so với các builder mới
V. XU HƯỚNG THAY THẾ
Do vấn đề môi trường, STPP đang được thay thế bởi: