問題Q
某油墨行業(yè)的客戶反映,用粘度計(jì)測試樣品的粘度時(shí),測試結(jié)果顯示兩樣品的粘度相差不大,但實(shí)際在生產(chǎn)工藝上使用時(shí),噴涂量就差別很大,是粘度測試不準(zhǔn)?還是樣品發(fā)生了變化?
建議A
原因解析
針對以上問題,我們要引入兩個(gè)概念:牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體不受剪切率(與轉(zhuǎn)速有關(guān))的改變而改變,而非牛頓流體就比較復(fù)雜,不同的剪切率下有不同的粘度值,甚至還與測試(剪切)的時(shí)長有關(guān),而恰恰絕大多數(shù)流體都屬于非牛頓流體。
基于以上的理論,客戶的問題就不難解釋了。油墨屬于非牛頓流體,在不同的轉(zhuǎn)速下會(huì)表現(xiàn)出不同的粘度,在客戶描述中,粘度的測試均采用單點(diǎn)測試,即單一轉(zhuǎn)速下的粘度測試。此時(shí)可能兩個(gè)不同樣品的粘度相差不大,但在實(shí)際應(yīng)用上,噴頭的剪切率與測試時(shí)粘度計(jì)采用的剪切率并不一致(往往相差還很大),兩個(gè)樣品粘度發(fā)生了不同步的變化,導(dǎo)致最終噴涂效果的差異巨大。
應(yīng)用建議
采用博勒飛粘度計(jì)LVDVNX、SSA、Rheocalc T、TC550MX溫控系統(tǒng),對不同的樣品做不同轉(zhuǎn)速下的流變曲線,找到對應(yīng)工藝上的粘度點(diǎn),從而預(yù)測哪些油墨符合粘度使用標(biāo)準(zhǔn),哪些油墨不符合。
具體操作:使用博勒飛LVDVNX粘度計(jì)主機(jī),配合軟件 Rheocalc T和SSA適配器、TC550MX溫控系統(tǒng)。
1. 設(shè)置恒溫40℃,編輯程序從5RPM開始測試,間隔10S采集一個(gè)數(shù)據(jù),運(yùn)行60S;
2. 設(shè)置在前一個(gè)步驟增加5RPM,間隔10S采集一個(gè)數(shù)據(jù),運(yùn)行60S;
3. 設(shè)置一個(gè)循環(huán)節(jié),第二步到第二步,循環(huán)10次(具體次數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié))。
設(shè)置好的程序如下顯示:
測試結(jié)果:
由圖可知,Y1和Y2樣品在30~45RPM的條件下粘度非常接近,但在低于一定轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速的條件下粘度值則差異較大。若工藝上對應(yīng)的轉(zhuǎn)速很低或者很高,品控標(biāo)準(zhǔn)就不能用30~45RPM的轉(zhuǎn)速下來測定粘度評(píng)定材料是否合格。