Ngành công nghiệp sơn đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực từ sản xuất ô tô, hàng không, đồ gỗ, đến xây dựng và bảo trì công trình. Để đảm bảo chất lượng sơn luôn ổn định, không bị tắc nghẽn hoặc biến đổi tính chất hóa học trong quá trình vận chuyển, bơm màng đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống bơm sơn công nghiệp.

Vậy đến đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu

Bơm sơn và Vai Trò, Ứng Dụng Và Cách Lựa Chọn Bơm Màng Trong Ngành Sơn

1. Sự phổ biến của bơm màng trong các nhà máy sản xuất sơn

Bơm màng được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất sơn nhờ khả năng bơm các loại chất lỏng có độ nhớt cao, chứa hạt rắn hoặc dung môi dễ bay hơi Bơm màng trong ngành sơn thường dùng bơm sơn dầu, bơm sơn nước và các chất khác. Các ưu điểm của bơm màng trong ngành sơn bao gồm:

• Khả năng tự mồi và chạy khô giúp đảm bảo sơn được cấp liên tục mà không gây tắc nghẽn hệ thống.
• Vận chuyển sơn đồng nhất, không tạo bọt khí, giúp chất lượng sơn được duy trì ổn định.
• Màng bơm thường được làm từ vật liệu kháng hóa chất như PTFE, VITON , EPDM để chống ăn mòn từ dung môi sơn​.

    Bơm màng Aro 666120-344-C

2. So sánh bơm màng với bơm bánh răng và bơm trục vít

Bơm màng

• Ưu điểm:
  • Phù hợp với sơn có độ nhớt cao, trung bình và thấp
  • Không làm ảnh hưởng đến tính chất hóa học của sơn do không có bộ phận quay ma sát cao.
  • An toàn hơn khi dùng với dung môi dễ cháy, đặc biệt là các loại sơn gốc dung môi.
  • Có thể chạy khô mà không bị hỏng.
  • Không cần phớt cơ khí, giúp giảm chi phí bảo trì.
• Nhược điểm:
  • Lưu lượng thấp hơn so với bơm bánh răng và bơm trục vít.
  • Cần cấp khí nén nếu là bơm màng khí nén.

Bơm bánh răng:

• Ưu điểm:
  • Cung cấp dòng chảy liên tục, ổn định hơn so với bơm màng.
  • Hoạt động tốt với sơn có độ nhớt cao, trung bình và áp suất cao​.
  • Phù hợp với bơm Sơn gốc dầu
• Nhược điểm:
  • Không phù hợp với sơn có hạt rắn do dễ bị tắc nghẽn.
  • Dễ bị ăn mòn nếu không chọn vật liệu phù hợp.
  • Cần bôi trơn thường xuyên.

Bơm trục vít:

Bơm trục vít G35-1 điều tốc vô cấp

• Ưu điểm:
  • Hoạt động tốt với sơn có độ nhớt cao và bùn sơn.
  • Lưu lượng ổn định, ít bị rung động.
  • Phù hợp với hệ thống áp suất cao​.
• Nhược điểm:
  • Yêu cầu bảo trì thường xuyên do có nhiều bộ phận chuyển động.
  • Dễ bị hư hỏng nếu bơm phải sơn chứa tạp chất rắn.
  • Không thể chạy khô.

Như vậy

• Bơm màng là lựa chọn tốt nhất cho bơm sơn có độ thấp và trung bình và cao, độ đậm đặc cao, chứa hạt rắn hoặc dung môi dễ bay hơi,
• Bơm bánh răng thích hợp hơn cho bơm sơn có độ  cao và yêu cầu lưu lượng ổn định, phù hợp bơm sơn gốc dầu
• Bơm trục vít phù hợp với bơm sơn có độ nhớt cao, chất đặc và cần áp suất lớn hơn.

Tuy nhiên ta thấy bơm màng vẫn là lựa chọn ưu tiên trong ngành sơn nhờ tính linh hoạt, an toàn với dung môi dễ cháy và khả năng xử lý nhiều loại sơn khác nhau.

3. Vì sao bơm màng lại phù hợp với ngành sơn

3.1. Vật liệu màng bơm phù hợp với từng loại sơn

Bơm màng được sử dụng để vận chuyển nhiều loại sơn có tính chất hóa học khác nhau. Việc lựa chọn vật liệu màng bơm phù hợp với sơn và dung môi sẽ giúp tăng tuổi thọ bơm và đảm bảo an toàn vận hành.

🔹 Lưu ý khi chọn vật liệu bơm màng:

• Nếu sử dụng sơn dung môi mạnh (acetone, MEK, xylene), nên chọn màng PTFE hoặc Viton.
• Nếu bơm sơn gốc nước, màng Santoprene hoặc EPDM là lựa chọn kinh tế hơn.
• Bơm sơn có chứa axit nhẹ cần màng vỏ PVDF, màng PTFE để chống ăn mòn​

3.2. Tiêu chuẩn an toàn cần thiết cho bơm màng trong ngành sơn

Do ngành sơn thường sử dụng các dung môi dễ cháy nổ, bơm màng cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt để đảm bảo vận hành ổn định.

🔹 Tiêu chuẩn ATEX

• ATEX (Atmosphères Explosibles) là tiêu chuẩn châu Âu dành cho thiết bị sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ.
• Bơm màng dùng trong ngành sơn phải đạt ATEX Zone 1 hoặc Zone 2, tùy vào mức độ nguy hiểm của môi trường làm việc.
• Bơm đạt chuẩn ATEX có thể hoạt động an toàn trong môi trường chứa hơi dung môi như MEK, toluene, xylene​

🔹 Tiêu chuẩn FDA

• FDA (Food and Drug Administration – Mỹ) đảm bảo vật liệu tiếp xúc chất lỏng không gây ô nhiễm.
• Một số hệ thống sơn dùng trong ngành thực phẩm, y tế, hoặc sơn tiếp xúc với bề mặt nhạy cảm yêu cầu bơm đạt chứng nhận FDA.
• PTFE và PVDF thường được dùng trong bơm đạt chứng nhận FDA​

🔹 Tiêu chuẩn CE

• Chứng nhận CE (Conformité Européenne) cho biết bơm màng tuân thủ các quy định của EU về an toàn và bảo vệ môi trường.
• Các bơm màng dùng trong sản xuất sơn công nghiệp thường phải đạt chuẩn CE.

🔹Lưu ý quan trọng:

• Nếu sử dụng bơm màng trong môi trường dễ cháy nổ, bắt buộc phải chọn bơm đạt chuẩn ATEX.
• Nếu bơm sơn trong ngành y tế, thực phẩm, cần xem xét tiêu chuẩn FDA.

4. Vai trò và Ứng dụng của Bơm Màng trong Ngành Sơn

4.1 Những thách thức trong bơm sơn và dung môi

Việc bơm sơn không đơn giản như bơm nước hay các chất lỏng thông thường, bởi vì:

• Sơn có độ nhớt cao, dễ tạo cặn hoặc bị đông đặc nếu không được bơm đúng cách.
• Sơn chứa dung môi dễ bay hơi, đòi hỏi thiết bị bơm phải chịu được hóa chất và không gây rò rỉ.
• Sơn có thành phần hạt rắn, dễ làm tắc bơm hoặc mài mòn các bộ phận bên trong.
• Yêu cầu bảo toàn chất lượng sơn, tránh bị trộn lẫn không khí hoặc thay đổi tính chất hóa học trong quá trình bơm.
• Môi trường làm việc dễ cháy nổ, đặc biệt với các loại sơn dung môi như sơn PU, sơn epoxy, sơn dầu.

Do đó, việc chọn một loại bơm phù hợp, an toàn và hiệu quả là điều quan trọng để đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt động ổn định.

4.2 Giải pháp của bơm màng – Vì sao bơm màng là lựa chọn tối ưu?

Bơm màng được thiết kế để khắc phục các nhược điểm của các loại bơm thông thường khi làm việc với sơn và dung môi. Đây là lý do bơm màng trở thành thiết bị không thể thiếu trong ngành sơn:

4.2.1. bơm sơn dễ dàng, không làm thay đổi tính chất sơn

• Bơm màng hoạt động dựa trên nguyên lý khí nén hoặc điện, giúp vận chuyển sơn mà không làm biến đổi độ nhớt hay cấu trúc hóa học.
• Không có phớt trục quay, giúp tránh nhiễm bẩn hoặc trộn không khí vào sơn – điều rất quan trọng trong sản xuất sơn chất lượng cao.

4.2.2. Chống ăn mòn, chịu hóa chất tốt

• Bơm màng có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu chống ăn mòn như PTFE, PVDF, Santoprene, Viton.
• Có khả năng chịu dung môi mạnh như acetone, MEK, xylene, đảm bảo tuổi thọ bơm dài hơn so với các loại bơm thông thường​

4.2.3 Xử lý sơn có độ nhớt cao mà không gây tắc nghẽn

• Các loại sơn công nghiệp thường có độ nhớt cao (sơn epoxy, sơn polyurethane, sơn tĩnh điện). Bơm màng tạo áp suất mạnh mà không cần sử dụng phớt, giúp bơm sơn mượt mà, không bị tắc​

4.2.4 An toàn trong môi trường dễ cháy nổ (Chứng nhận ATEX)

• Các nhà máy sơn thường có hơi dung môi dễ cháy. Bơm màng đạt chuẩn ATEX giúp ngăn ngừa tia lửa điện, đảm bảo an toàn cho nhà xưởng​
• Đặc biệt quan trọng với sơn chứa dung môi hữu cơ như sơn PU, sơn dầu.

4.2.5 Dễ bảo trì, tiết kiệm chi phí vận hành

• Không có trục quay hay vòng bi nên bảo trì đơn giản, chỉ cần thay thế màng khi cần.
• Không bị mài mòn nhanh như bơm bánh răng hay bơm trục vít.
• Có thể chạy khô mà không bị hỏng, giúp linh hoạt hơn khi sử dụng​

So sánh bơm màng với các loại bơm khác

Vậy

• Nếu bơm sơn có độ thấp, đặc , chứa dung môi mạnh, cần vận hành an toàn trong môi trường dễ cháy, bơm màng là lựa chọn tối ưu.
• Bơm bánh răng và bơm trục vít có thể phù hợp với sơn dầu, có độ nhớt cao, không chứa hạt rắn, và không yêu cầu hút

5. Ứng dụng Thực Tế của Bơm Màng trong Ngành Sơn

Dưới đây là các ứng dụng quan trọng của bơm màng trong ngành sơn, giúp bạn hiểu rõ hơn về vai trò của thiết bị này trong nhà máy sản xuất.

5.1. Vận chuyển và Cấp Sơn – Đảm bảo Dòng Chảy Ổn Định trong Sản Xuất

Trong ngành sơn, việc bơm sơn từ bể chứa đến hệ thống sản xuất hoặc đến hệ thống phun sơn tự động là công đoạn vô cùng quan trọng. Bơm màng có thể xử lý nhiều loại sơn khác nhau, từ sơn gốc nước, sơn dung môi, sơn epoxy, sơn polyurethane (PU), đến sơn tĩnh điện.

 Xử lý đa dạng các loại sơn

• Sơn gốc nước: Không chứa dung môi mạnh nhưng dễ tạo cặn. Bơm màng với màng Santoprene hoặc EPDM giúp duy trì độ đồng nhất và tránh đóng rắn.
• Sơn dung môi (sơn dầu, sơn PU, epoxy): Chứa các dung môi mạnh như toluene, MEK, xylene, acetone, đòi hỏi bơm màng có màng PTFE để chống ăn mòn.
• Sơn tĩnh điện: Yêu cầu bơm có khả năng kiểm soát lưu lượng chính xác, không trộn không khí vào sơn. Bơm màng khí nén giúp đảm bảo dòng chảy ổn định mà không làm biến đổi sơn.

Hệ thống cấp sơn cho dây chuyền phun sơn tự động

Hầu hết các nhà máy sản xuất ô tô, đồ nội thất, kim loại và nhựa đều sử dụng hệ thống phun sơn tự động để đảm bảo lớp sơn mịn, đồng nhất và không có khuyết tật.
Bơm màng giúp:

• Cấp sơn liên tục, ổn định, không bị gián đoạn.
• Điều chỉnh lưu lượng chính xác, giúp tiết kiệm sơn và giảm hao phí.
• Tránh lẫn không khí vào sơn, giúp sản phẩm sau khi phun có bề mặt nhẵn mịn, không bị lỗi.

Lợi ích khi sử dụng bơm màng trong hệ thống cấp sơn

• Không làm biến đổi tính chất sơn do không có bộ phận quay ma sát cao.
• Chạy khô an toàn, không lo hỏng bơm khi hết sơn.
• Dễ dàng vệ sinh khi cần thay đổi loại sơn.

5.2. Hệ thống Tuần Hoàn Sơn – Giữ Màu Đồng Nhất, Giảm Lãng Phí

Một trong những thách thức lớn trong sản xuất sơn là sơn dễ bị lắng cặn hoặc bị đông đặc khi không được khuấy trộn liên tục.

Tại sao cần hệ thống tuần hoàn sơn?

• Ngăn chặn sơn đóng rắn: Đặc biệt quan trọng với sơn epoxy, PU và sơn tĩnh điện, giúp duy trì độ đồng nhất trong suốt quá trình sản xuất.
• Giảm hao phí sơn: Hệ thống tuần hoàn giúp tận dụng lại sơn dư, giảm lượng sơn bị lãng phí trong dây chuyền.
• Duy trì chất lượng màu sắc: Đảm bảo màu sơn không bị lắng cặn, không bị loang màu hoặc vón cục.

Bơm màng trong hệ thống tuần hoàn sơn

• Hoạt động ổn định, duy trì lưu lượng tuần hoàn mà không gây biến đổi sơn.
• Không tạo bọt khí, tránh ảnh hưởng đến chất lượng màng sơn khi phun.
• Vật liệu PTFE hoặc PVDF giúp bơm chịu được dung môi mạnh trong sơn.

Kết quả:

• Giảm chi phí nguyên vật liệu.
• Đảm bảo chất lượng sơn tốt hơn, hạn chế lỗi sản phẩm.
• Tối ưu hóa quy trình sản xuất sơn.

5.3. Xử Lý Dung Môi và Nước Thải – An Toàn và Hiệu Quả

Sơn công nghiệp chứa nhiều hóa chất độc hại và dung môi dễ bay hơi, việc xử lý dung môi thừa và nước thải đòi hỏi hệ thống bơm màng có khả năng vận chuyển hóa chất ăn mòn một cách an toàn.

Vai trò của bơm màng trong xử lý dung môi

• Bơm dung môi thừa từ hệ thống sơn vào bể chứa tái sử dụng.
• Bơm hóa chất trung hòa và keo tụ vào hệ thống xử lý nước thải, giúp loại bỏ sơn còn sót lại.
• Vận chuyển nước thải chứa hóa chất độc hại mà không lo ăn mòn bơm.

Lý do bơm màng phù hợp để xử lý dung môi và nước thải sơn:

• Chống ăn mòn cao: Bơm có thể làm từ PVDF, PTFE hoặc Viton, chịu được dung môi mạnh
• An toàn với môi trường dễ cháy nổ: Nhiều dòng bơm đạt tiêu chuẩn ATEX, giúp hạn chế rủi ro cháy nổ.
• Không bị tắc nghẽn khi bơm nước thải chứa cặn sơn. 

Lợi ích:

• Giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường, tuân thủ quy định xử lý nước thải công nghiệp.
• Tận dụng lại dung môi để giảm chi phí sản xuất.
• Đảm bảo nhà máy vận hành an toàn, hạn chế nguy cơ cháy nổ từ dung môi dễ bay hơi.

5.4. Bơm Keo và Chất Xúc Tác – Hoạt động Hiệu Quả trong Quy Trình Sơn

Trong quy trình sản xuất sơn, keo và chất xúc tác đóng vai trò quan trọng trong việc tạo độ bám dính, độ cứng và độ bền của sơn.

🔹 Ứng dụng bơm màng trong vận chuyển keo và chất xúc tác

• Bơm keo PU, keo epoxy dùng trong sơn công nghiệp
• Bơm chất xúc tác 2 thành phần, giúp sơn khô nhanh, tăng độ cứng.
• Bơm chất làm khô, chất phụ gia, đảm bảo chất lượng sơn sau khi sản xuất.

✅ Bơm màng thích hợp nhờ:

• Vật liệu bơm chịu được hóa chất mạnh (PTFE, PVDF, Viton).
• Không làm biến đổi chất xúc tác, không làm tắc nghẽn hệ thống.
• Điều chỉnh lưu lượng chính xác, giúp pha trộn keo và chất xúc tác đồng đều.

6. Cách Lựa Chọn Bơm Màng Phù Hợp Cho Ngành Sơn

Trong ngành sản xuất sơn, một hệ thống bơm màng không phù hợp có thể dẫn đến hư hỏng sơn, tắc nghẽn, rò rỉ hóa chất nguy hiểm và giảm hiệu suất vận hành. Để đảm bảo quy trình hoạt động trơn tru, việc lựa chọn bơm màng cần dựa trên các yếu tố quan trọng như loại vật liệu bơm, lưu lượng, áp suất, và điều kiện lắp đặt.

6.1️.Cách Chọn Vật Liệu Bơm Màng Phù Hợp Với Từng Loại Sơn và Dung Môi

Mỗi loại sơn và dung môi có tính chất hóa học khác nhau, do đó việc lựa chọn vật liệu màng, thân bơm, bi van phù hợp sẽ giúp kéo dài tuổi thọ bơm, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo chất lượng sơn.

Lưu ý quan trọng:

• Nếu sơn chứa dung môi mạnh như MEK, acetone, xylene → Bắt buộc dùng PTFE hoặc PVDF để tránh ăn mòn.
• Nếu chỉ bơm sơn gốc nước, chọn Santoprene hoặc EPDM để tiết kiệm chi phí.
• Bơm màng cần có van bi bằng thép không gỉ hoặc PTFE để tránh tắc nghẽn do lắng cặn sơn.

6.2️.Cách Tính Toán Lưu Lượng và Áp Suất Bơm Cần Thiết

Việc lựa chọn bơm màng đúng công suất giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, giảm hao phí và tăng tuổi thọ bơm.

🔹 Cách tính lưu lượng bơm cần thiết

Lưu lượng bơm (Q) cần chọn phụ thuộc vào nhu cầu cấp sơn cho hệ thống, được tính theo công thức:

Q=V/t

Trong đó:

• Q = Lưu lượng bơm (Lít/phút hoặc GPM – gallon/phút).
• V = Thể tích sơn cần bơm (Lít).
• t = Thời gian bơm mong muốn (phút).

Ví dụ: Nếu cần bơm 1000 lít sơn trong 60 phút:

Q=1000/60=16.67 Lít/phút(≈4.4GPM)

Chọn bơm màng có lưu lượng tối thiểu 20 L/phút để đảm bảo hiệu suất.

🔹 Cách tính áp suất bơm phù hợp

Áp suất bơm cần thiết để đẩy sơn đi trong hệ thống được tính bằng:

P=ρgh/η

Trong đó:

• P = Áp suất bơm (Bar hoặc PSI).
• ρ = Mật độ sơn (kg/m³).
• g = Gia tốc trọng trường (9.81 m/s²).
• h = Chiều cao bơm cần đẩy (m).
• η = Hiệu suất bơm (thường từ 0.6 – 0.9).

Ví dụ: Nếu cần đẩy sơn lên cao 5m với mật độ 1200 kg/m³, hiệu suất bơm 0.8:

P=1200×9.81×5/0.8=73.57 kPa(≈0.73Bar)

Chọn bơm có áp suất từ 1 – 2 Bar để đảm bảo khả năng vận hành tốt.

6.3️ Lưu Ý Khi Lắp Đặt Để Tránh Hiện Tượng Tắc Nghẽn, Rò Rỉ

Việc lắp đặt đúng tiêu chuẩn giúp tăng hiệu suất bơm, giảm hư hỏng và tối ưu chi phí vận hành.

Nguyên tắc lắp đặt bơm màng trong hệ thống sơn:

• Đặt bơm ở vị trí thấp hơn thùng chứa sơn để tránh hiện tượng xâm thực.
• Dùng ống dẫn có kích thước phù hợp, tránh sử dụng ống quá nhỏ gây tụ áp suất
• Lắp van một chiều và bộ lọc trước bơm để ngăn tạp chất, tránh tắc nghẽn
• Không đặt bơm quá xa đầu phun sơn, giảm tổn thất áp suất trong hệ thống.
• Chọn bơm đạt chuẩn ATEX nếu dùng trong môi trường dễ cháy nổ.

Lưu ý: Sử dụng bơm có màng chống tĩnh điện để đảm bảo an toàn khi bơm sơn dung môi dễ cháy.

 Lời Khuyên Khi Đầu Tư Bơm Màng

• Xác định đúng loại sơn và dung môi sử dụng để chọn vật liệu màng phù hợp
• Tính toán lưu lượng và áp suất bơm cần thiết để tránh quá tải hoặc thiếu công suất.
• Chọn bơm đạt chứng nhận ATEX nếu làm việc với dung môi dễ cháy.
• Đảm bảo hệ thống lắp đặt đúng tiêu chuẩn để tránh rò rỉ và tắc nghẽn.