3 cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất?

Trong dây chuyền sản xuất tấm thạch cao, yếu tố pH không được nhắc đến nhiều như độ mịn bột hay định lượng phụ gia, nhưng lại có ảnh hưởng trực tiếp đến phản ứng thủy hóa, liên kết lõi – giấy, độ ổn định slurry (hỗn hợp thạch cao lỏng) và tuổi thọ thiết bị kim loại. Kiểm soát pH tốt giúp tấm trần – vách ít nứt, giảm bụi lõi, bám bả sơn tốt hơn, chống muối hòa tan và hạn chế ăn mòn máy móc.

Vậy, trong công nghiệp, cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất như thế nào? Cùng phân tích chi tiết theo từng lớp kỹ thuật quan trọng.

1. Vì sao phải kiểm soát pH trong sản xuất tấm thạch cao?

Bột thạch cao sau khi nung (CaSO₄·½H₂O) khi trộn với nước sẽ diễn ra quá trình thủy hóa để trở về dạng CaSO₄·2H₂O, tạo thành lõi rắn của tấm. Môi trường pH của slurry sẽ tác động đến tốc độ và chất lượng kết tinh tinh thể. Nếu pH bị lệch quá ngưỡng, lõi thạch cao có thể xuất hiện các vấn đề như đông kết không đều, nứt vi mô, tạo muối kết tinh, tăng hút ẩm, bong tách giấy hoặc hình thành cặn trong bể trộn.

Ngoài ra, hệ khung và thiết bị sản xuất (thép, ốc, bể chứa, con lăn ép giấy) thường làm từ kim loại mạ hoặc hợp kim. Khi pH hỗn hợp quá axit hoặc quá kiềm, lớp bảo vệ kim loại sẽ xuống cấp nhanh, gây rỉ sét, giảm độ chính xác khuôn ép và ảnh hưởng đến độ phẳng của trần thạch cao thành phẩm.

Do đó, pH cần được xem là thông số QC bắt buộc trong bể slurry và nước phối trộn, đặc biệt với nhà máy sử dụng thạch cao nhân tạo FGD (dễ mang tạp muối axit/kiềm hơn thạch cao tự nhiên).

2. Ngưỡng pH tối ưu trong dây chuyền công nghiệp

Trong hầu hết dây chuyền hiện đại, mục tiêu không phải là thay đổi pH mạnh của bột khô, mà là giữ pH của slurry ổn định trong ngưỡng trung tính đến kiềm nhẹ. Khoảng pH thường được duy trì nằm trong vùng 7.0 – 8.5, đây là điều kiện lý tưởng để tinh thể thạch cao hình thành đồng đều, ít muối hòa tan và không gây kích hoạt ăn mòn nhanh thiết bị.

• Nếu pH < 6.5: slurry có xu hướng mang tính axit nhẹ → dễ tạo muối hòa tan, lõi hút ẩm cao hơn, giấy bọc có thể bong mép, bột bả khó bám, kim loại nhanh xỉn màu.
• Nếu pH > 9.0: môi trường kiềm cao → đẩy nhanh đông kết cục bộ, gây vón cục, tạo cặn, dễ làm thiết bị kim loại mất lớp mạ bảo vệ, ốc vít bị oxy hóa sớm.

Vì vậy, kiểm soát pH đúng ngưỡng là điều kiện nền để giữ chất lượng tấm thạch cao và độ bền trần.

3. Cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất – Kiểm soát từ đâu?

3.1. Cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất từ nguồn bột thạch cao đầu vào

Nhà máy uy tín sẽ lựa chọn bột thạch cao đã được xử lý tạp chất muối axit/kiềm, đảm bảo độ tinh khiết khoáng cao và thành phần ổn định. Với thạch cao nhân tạo FGD, nguyên liệu bắt buộc phải qua công đoạn lọc rửa, loại ion dư, sấy chuẩn trước khi đưa vào phối trộn lõi. Đây là bước giúp giảm rủi ro pH lệch ngay từ đầu.

3.2. Cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất từ nguồn nước trộn

Nước tham gia trực tiếp vào phản ứng thủy hóa. Do đó, pH nước cấp vào bể slurry phải luôn nằm trong vùng 6.5 – 7.5. Nếu nước đầu vào có tính axit nhẹ (mưa, nước ngầm nhiều ion), nhà máy sẽ đệm bằng lọc than hoạt tính, trao đổi ion hoặc châm Ca²⁺ từ vôi loãng. Nếu nước hơi kiềm, có thể đệm nhẹ bằng acid hữu cơ loãng nhưng không dùng đậm đặc.

3.3. Cách điều chỉnh độ PH của bột thạch cao trong sản xuất từ nguồn phụ gia

Phụ gia lõi và phụ gia bám giấy như tinh bột biến tính, polymer binder, chất tạo bọt, chất điều chỉnh đông kết đều được thiết kế để không gây lệch pH mạnh. Một số polymer thế hệ mới còn đóng vai trò đệm pH tự nhiên, giúp slurry ít dao động trong suốt mẻ trộn.

***Xem thêm: Sự khác biệt giữa bột thạch cao nung và không nung?

4. Khi nào cần điều chỉnh pH?

Như đã nói, trong công nghiệp, pH hiếm khi bị ép thay đổi mạnh ở bột khô, mà chủ yếu điều chỉnh nhẹ trong bể slurry hoặc nước trộn khi đo QC cho thấy pH lệch khỏi ngưỡng cho phép.

Các tình huống phổ biến cần can thiệp gồm:

• Thạch cao FGD chưa rửa ion đủ kỹ khiến slurry hơi axit.
• Nước trộn chứa ion kiềm/axit bất thường do thời tiết, nguồn nước hoặc bể chứa bị nhiễm chéo.
• Phối phụ gia sai định lượng làm mất cân bằng pH đệm.
• Xuất hiện cặn bể, tách nước bất thường hoặc lõi đông không đều.

Trong những trường hợp này, QC sẽ yêu cầu chỉnh nhẹ pH và ổn định lại mẻ trộn.

5. Các phương pháp điều chỉnh pH trong dây chuyền sản xuất

5.1. Tăng pH nhẹ khi slurry bị axit

Giải pháp phổ biến nhất là châm dung dịch vôi Ca(OH)₂ loãng. Vôi loãng cung cấp ion canxi giúp cân bằng pH mà không tạo muối kết tinh nhanh, đồng thời hỗ trợ liên kết tinh thể lõi thạch cao. NaOH hoặc KOH có thể được dùng nhưng ở liều cực thấp và pha loãng cao vì kiềm kim loại mạnh dễ tạo cặn và ăn mòn thép nếu lạm dụng.

Cách châm chuẩn trong công nghiệp:

• Pha loãng dung dịch trước khi châm vào bể slurry.
• Châm từ tốn, liên tục khuấy, đo pH realtime.
• Không để sốc pH gây kết tinh cục bộ.

5.2. Hạ pH nhẹ khi slurry quá kiềm

Acid vô cơ mạnh như H₂SO₄ hay HCl không được ưu tiên vì dễ phản ứng với gypsum tạo muối sunfat/clorua kết tinh, làm lõi giòn và xuất hiện đốm. Thay vào đó, nhà máy thường chọn acid hữu cơ nhẹ như citric acid hoặc acetic acid pha loãng, hoặc H₃PO₄ loãng để cân bằng kiềm mà vẫn giữ ổn định cấu trúc lõi.

Nguyên tắc hạ pH:

• Chỉ dùng dạng pha loãng, nhỏ giọt.
• Kết hợp phụ gia retarder đệm nếu cần kéo lại thời gian đông kết.
• Đo QC liên tục trong mẻ.

5.3. Ổn định pH bằng phụ gia đệm

Đây là xu hướng phổ biến trong dây chuyền hiện đại. Các muối đệm như sodium citrate, potassium tartrate, borate buffer được dùng với vai trò retarder nhẹ và đệm pH, giúp hỗn hợp thạch cao giữ pH ổn định xuyên suốt mẻ trộn mà không cần can thiệp mạnh bằng acid/kiềm.

6. Đơn vị cung cấp vật tư thạch cao uy tín

Vietnamarch là đơn vị giàu kinh nghiệm trong tư vấn và cung cấp giải pháp vật tư thạch cao, phụ kiện khung xương, vật tư liên kết và hoàn thiện nội thất kiến trúc tại Việt Nam. Vietnamarch đồng hành cùng khách hàng trong việc chọn đúng loại tấm, kiểm soát chất lượng vật liệu, tối ưu giải pháp thi công và đảm bảo tiêu chuẩn an toàn – bền vững cho công trình nhà ở, văn phòng và dự án thương mại trên toàn quốc.

Đơn vị cung ứng vật tư thạch cao uy tín: 0904.183.097