tidligere (i mit sidste indlæg Back-To-Basics viskositet!) Jeg talte om ikke-Nytoniske og thiksotropiske væskeegenskaber, og hvordan blanding og strømning påvirker deres adfærd.
for bedre at forstå, hvorfor dette er vigtigt, skal der være en forståelse af, hvilken rolle viskositetsmåling har på væsker med disse egenskaber.
viskositet: et mål for en væskes modstand mod strømning
det beskriver den indre friktion af en bevægende væske. En” tyk ” eller højviskositetsvæske modstår bevægelse, fordi dens molekylære makeup giver den en masse intern friktion. En” tynd ” eller lavviskositetsvæske flyder let, fordi dens molekylære sammensætning resulterer i meget lidt friktion, når den er i bevægelse.
enkelt sagt; væske med lav viskositet i en linje flyder lettere end en væske med høj viskositet.
i mange applikationer er kendskab til strømningsmodstanden eller viskositeten afgørende for slutproduktet, så det er afgørende at definere det som en måleenhed.
de mest grundlæggende værktøjer: Effluksbægeret
i mange Tryk -, belægnings-og malingsapplikationer måles viskositeten ved hjælp af en “Effluksbæger”. Der er en række forskellige kopper tilgængelige på markedet, nogle bruges til meget specifikke applikationer, og andre kan bruges på tværs af en bred vifte af processer. Til denne demonstration bruger vi en kop som et eksempel.
en kop er ofte en langhåndteret, rustfrit stål 40 – 44ml kop med et lille hul boret i midten af bunden af koppen. Der er fem kopspecifikationer, 1 mm til 5 mm mærket på koppen. Store antal kopstørrelser bruges, når viskositeten er høj, mens der anvendes lave antal kopstørrelser, når viskositeten er lav.
Hvordan kan en “kop-med-et-hul” måle viskositet?
for at bestemme viskositeten af en væske dyppes koppen og fyldes fuldstændigt med stoffet. Efter at have løftet koppen ud af stoffet måler brugeren tiden (normalt et stopur), indtil væsken, der strømmer ud af det, går i stykker, Dette er den tilsvarende “udstrømningstid”, der måles i centistokes eller centipoise*.
som eksempel bruger du en #2 kop til at måle et blæk. Koppen dyppes ned i blækenheden, den er helt nedsænket, når koppen trækkes ud og bryder overfladen på blækket, starter du stopuret. Når du er meget opmærksom på væsken, når den dræner, skal du bemærke et tidspunkt, hvor væsken går i stykker fra strømmen. Det er på det tidspunkt, du skal stoppe stopuret og notere tiden. Lad os sige, at stopuret læser 22 sekunder. Med hensyn til denne applikation er viskositeten 22 sekunder.
(at 22 kop sekunder faktisk korrelerer med en måleenhed, som vil blive diskuteret i fremtidige blogs).
indtil dette punkt har vi diskuteret hvem (du læseren); hvad, (ikke-Nytonsk, thiksotropisk viskositet); hvordan (efflukskopper); nu kommer hvorfor.
nu kommer Hvorfor…
lad os se igen på kappen igen; #2 kappen løftes ud af spanden og 40-44 ml blæk begynder at dræne. Det 2 mm hul, som 40-44 ml væske dræner igennem, skaber modstanden mod strømning eller “forskydningsspænding” på blækket.
de fleste udskriftsjob har visse kriterier, der skal opfyldes for at sikre, at det komplette job er at SPECIFIKATIONER, aniloksrulle, substrat, opløsningsmiddelblanding og blækviskositet blandt dem. Hvis nogen af disse specifikationer ikke er opfyldt, udskrives jobbet ikke korrekt, og masser af tid og penge spildes.
at kende væskeviskositeten fra begyndelsen til slutningen af et job er et kritisk element for at sikre jobets succes. For eksempel kan en blækleverandør angive, at en blæk skal være til et bestemt job, eller at farve køres ved 22 kop #2 for at arbejde med aniloksvalsen, opløsningsmidlet og substratet, der anvendes til udskriftsjobbet. Hvis der køres uden for denne værdi, kan der være blækforbrug, udskriftskvalitet, nedlægning eller tørring (blandt andre) problemer. Hvis operatøren ikke tager en koplæsning og antager, at blækviskositeten er 22 sekunder, når det faktisk er 26 sekunder, kan der være farverelaterede og blækforbrugsproblemer, hvilket resulterer i (i det mindste) en oppustet pris at køre på grund af den højere viskositet blæk køre på jobbet.
det er af denne grund, at aflæsningen er afgørende for slutproduktet. Så måling og lejlighedsvis spotkontrol og (måske) manuelt justering af viskositeten for at imødekomme den krævede kopværdi, mens jobbet kører, hjælper med bedre processtyring.
ganske vist er det ikke ideelt at kontrollere blækket under processen;
- det er en distraktion, da det tager at operatøren væk fra andre pressefunktioner.
- det er ikke pålideligt, da spotkontrolprocedurer kan variere fra operatør til operatør.
- Viskositetssvingninger, da det manuelt er tilføjelser af opløsningsmiddel eller make up-blæk, vil ikke være præcise, de kan forårsage problemer med udskrivning eller blækforbrug.
- ideelt set kan en eller anden form for automatiseret kontrol anvendes ved hjælp af YAHN cup som benchmark.
i fremtidige Blogs vil jeg komme nærmere ind på nogle af pålideligheds-og forbrugsproblemerne i forbindelse med manuel kontrol og kontrol af udskrivningsprocessen.
*POISE er den grundlæggende enhed af viskositet. Det er en defineret mekanisk måling af modstanden af en væske til at strømme, hvor tyngdekraften ikke er en faktor. 100 CENTIPOISE = 1 POISE. Tyngdekraften er imidlertid drivkraften, der får væske i en viskositetskop til at strømme gennem åbningen. Et materiale med høj densitet vil strømme fra en kop på kortere tid end et materiale med lav densitet med samme viskositet. STOKE er defineret som POISE divideret med specifik tyngdekraft (eller vægt pr.gallon i Pund gange 0,120). 100 CENTISTOKES = 1 STOKE. CENTISTOKE er referenceenheden i alle viskositetskopmålinger.
konvertering
man kan konvertere efflukstid til kinematisk viskositet ved hjælp af en ligning for hvert kopspecifikationsnummer, hvor t er efflukstiden, og KR.er den kinematiske viskositet i centistokes.
Dansk Cup #1: Dansk = 1,1(t − 29)
dansk Cup #2: dansk = 3,5(t − 14)
Dansk Cup #3: dansk = 11,7(t − 7,5)
Dansk Cup #4: dansk = 14,8(t − 5)
SAHN Cup #5: liter = 23T
klar til at komme i gang mastering viskositet? Hent vores gratis konvertering guide nedenfor.
