膠粘劑在施膠過(guò)程通過(guò)高速或超高速輥涂的方式進(jìn)行,即轉(zhuǎn)輥高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行。用戶(hù)使用實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)測(cè)出來(lái)自己樣品的粘度值和外來(lái)樣品一樣,但最終生產(chǎn)過(guò)程中卻只有他們公司生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)濺膠現(xiàn)象,而外來(lái)樣品沒(méi)有。而且從目視情況來(lái)看,兩者樣品濃度近乎沒(méi)有任何差別。
用戶(hù)對(duì)此困惑不已,進(jìn)而向我們尋求幫忙。針對(duì)此問(wèn)題,我們和用戶(hù)進(jìn)一步仔細(xì)確認(rèn)他們使用實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)在測(cè)量自己樣品和外來(lái)樣品過(guò)程中所用儀器和測(cè)量方法,以及施膠過(guò)程工藝條件均一致的情況下,實(shí)際生產(chǎn)中仍出現(xiàn)此問(wèn)題。
原因分析
為此,我們對(duì)用戶(hù)樣品和外來(lái)樣品進(jìn)行了完整的流變分析,發(fā)現(xiàn)兩種樣品均為假塑性的非牛頓流體(剪切變?。弘S著轉(zhuǎn)速或剪切率升高,粘度值則不斷降低)。在使用實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)在低剪切率下測(cè)量時(shí),兩者的粘度值基本一致。但在使用高級(jí)流變儀對(duì)兩種樣品進(jìn)行剪切率掃描時(shí)(參閱下圖),卻發(fā)現(xiàn)在高剪切下,用戶(hù)樣品的剪切變稀性比外來(lái)樣品嚴(yán)重,從而導(dǎo)致了高剪切下的粘度值比外來(lái)樣品低,也即高剪切下樣品的粘度變化發(fā)生了劇變。這也恰好說(shuō)明了兩種樣品為何使用實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)測(cè)量的結(jié)果一樣,但在實(shí)際施膠涂布過(guò)程(高剪切)中卻出現(xiàn)截然不同的結(jié)果(用戶(hù)樣品出現(xiàn)濺膠現(xiàn)象,外來(lái)樣品卻能正常生產(chǎn))。
應(yīng)用模擬
使用粘度計(jì)的客戶(hù)大多認(rèn)為,用粘度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)該和實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況應(yīng)該是一樣的。但事實(shí)是,我們實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)能模擬的剪切率范圍一般都在0-200 1/S,但在更高剪切率下物料的流變性又會(huì)變得怎樣?下圖是兩個(gè)不同配方的同類(lèi)樣品,使用我們的RSX流變儀在相同條件下測(cè)量的流變曲線(xiàn)。
從上圖不難發(fā)現(xiàn):在低剪切時(shí),藍(lán)色配方的粘度高于橙色配方,這種結(jié)論一般用我們粘度計(jì)可以很簡(jiǎn)單地測(cè)量得到。在這種情況下,客戶(hù)會(huì)潛意識(shí)默認(rèn)為藍(lán)色配方在使用時(shí)的粘度也會(huì)高于橙色配方。但實(shí)際上恰恰相反,當(dāng)我們使用RSX流變儀模擬到高剪切率下進(jìn)行測(cè)量,在1500 1/S之后,發(fā)現(xiàn)兩者的關(guān)系發(fā)生變化,在高剪切率下藍(lán)色配方的粘度反而低于橙色配方。實(shí)際生產(chǎn)中,橙色配方更優(yōu)于藍(lán)色配方,實(shí)際證明也是如此。這說(shuō)明使用實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)已經(jīng)不能真實(shí)模擬生產(chǎn)中實(shí)際使用的情況,得到的結(jié)果只能說(shuō)明在低剪切時(shí)的情況,無(wú)法用于預(yù)測(cè)或指導(dǎo)生產(chǎn)。如果要進(jìn)行真實(shí)的模擬,還需使用高剪切率的研究級(jí)流變儀。
分析與思考
QC檢測(cè)同時(shí)合格的兩個(gè)樣品,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)卻得到兩個(gè)截然不同的結(jié)果,這恰好說(shuō)明了一個(gè)好的QC方法,需要R&D預(yù)先全面的“掃描"分析;一個(gè)好的產(chǎn)品,需要不斷地深挖藏匿在表象下方的內(nèi)在特性,確保產(chǎn)品的品質(zhì)始終如一。