eerder (in mijn laatste bericht Back-to-Basics Viscosity!) Ik sprak over niet-Newtoniaanse en thixotrope vloeistofeigenschappen en hoe mengen en stromen hun gedrag beïnvloeden.
om beter te begrijpen waarom dit belangrijk is, moet men begrijpen welke rol viscositeitsmeting heeft op vloeistoffen met deze eigenschappen.
viscositeit: een maat voor de stromingsweerstand van een vloeistof
het beschrijft de inwendige wrijving van een bewegende vloeistof. Een” dikke ” of hoge viscositeit vloeistof weerstaat beweging omdat zijn moleculaire make-up geeft het veel interne wrijving. Een” dunne ” of lage viscositeit vloeistof stroomt gemakkelijk omdat de moleculaire make-up resulteert in zeer weinig wrijving wanneer het in beweging is.
in eenvoudige termen; vloeistof met een lage viscositeit in een lijn stroomt gemakkelijker dan een vloeistof met een hoge viscositeit.
in veel toepassingen is het kennen van de stromingsweerstand, of viscositeit, cruciaal voor het eindproduct, dus is het definiëren van dat als meeteenheid van vitaal belang.
het meest elementaire Gereedschap: De Effluxbeker
in veel print -, coating-en verftoepassingen wordt de viscositeit gemeten met behulp van een “Effluxbeker”. Er zijn een aantal verschillende cups beschikbaar op de markt, sommige worden gebruikt voor zeer specifieke toepassingen, en andere kunnen worden gebruikt in een breed scala van processen. Voor deze demonstratie gebruiken we een Zahn cup als voorbeeld.
een Zahn beker is meestal een lange handvat, roestvrij staal 40-44ml beker met een klein gat geboord in het midden van de bodem van de beker. Er zijn vijf cup specificaties, 1 mm tot 5 mm gelabeld op de Zahn cup. Groot aantal cup maten worden gebruikt wanneer de viscositeit hoog is, terwijl laag aantal cup maten worden gebruikt wanneer de viscositeit laag is.
Hoe kan een” Cup-With-a-Hole ” de viscositeit meten?
om de viscositeit van een vloeistof te bepalen, wordt de beker ondergedompeld en volledig gevuld met de stof. Na het optillen van de beker uit de stof meet de gebruiker de tijd (Normaal Een stopwatch) totdat de vloeistof uit de stof valt, dit is de overeenkomstige “effluxtijd” die wordt gemeten in centistokes of centipoise*.
u gebruikt bijvoorbeeld een Zahn cup #2 om een inkt te meten. De beker wordt ondergedompeld in de inkteenheid het is volledig ondergedompeld, wanneer de beker wordt uitgetrokken en breekt het oppervlak van de inkt, start u de stopwatch. Met veel aandacht voor de vloeistof als het afvoert moet u een tijd waarop de vloeistof breekt uit de stroom merken. Het is op dat punt moet u stoppen met de stopwatch en noteer de tijd. Laten we zeggen dat de stopwatch 22 seconden leest. In de termen van deze toepassing is de viscositeit 22 Zahn cup seconden.
(dat 22 Zahn cupseconden eigenlijk correleert met een maateenheid die in toekomstige blogs zal worden besproken).
tot nu toe hebben we gesproken over de wie (u de lezer); het wat (niet-Newtoniaanse, thixotrope viscositeit); het hoe (efflux cups); nu komt het waarom.
nu komt het waarom …
laten we de Zahn cup opnieuw bekijken; de Zahn cup #2 wordt uit de emmer gehaald en 40 – 44 ml inkt begint af te lopen. Het 2mm gat dat de 40-44 ml vloeistof wordt afgevoerd door het creëren van de weerstand tegen stroom of “afschuifspanning” op de inkt.
de meeste afdruktaken hebben bepaalde criteria waaraan moet worden voldaan om ervoor te zorgen dat de volledige taak is volgens specificaties, waaronder aniloxrol, substraat, oplosmiddelmengsel en inktviscositeit. Als aan een van deze specificaties niet wordt voldaan, wordt de taak niet goed afgedrukt en wordt veel tijd en geld verspild.
het kennen van de vloeistofviscositeit van begin tot eind van een taak is een cruciaal element om het succes van de taak te garanderen. Een inktleverancier kan bijvoorbeeld een inkt voor een bepaalde taak opgeven of een kleur die op 22 Zahn cup #2 wordt uitgevoerd om te werken met de aniloxrol, het oplosmiddel en het substraat die voor de afdruktaak worden gebruikt. Als wordt uitgevoerd buiten die waarde kan er inktverbruik, afdrukkwaliteit, laydown of drogen (onder andere) problemen. Als de operator geen bekerlezing neemt en ervan uitgaat dat de viscositeit van de inkt 22 seconden is, terwijl het in feite 26 seconden is, kunnen er kleurgerelateerde en inktconsumptieproblemen zijn die resulteren in (op zijn minst) een opgeblazen kosten om te draaien vanwege de hogere viscositeit van de inkt die op het werk wordt uitgevoerd.
daarom is het lezen van Zahn-bekers van cruciaal belang voor het eindproduct. Dus het meten en af en toe ter plaatse controleren en (misschien) handmatig aanpassen van de viscositeit om te voldoen aan de vereiste cup-waarde tijdens het werk zal helpen bij een betere procescontrole.
toegegeven, het controleren van de inkt tijdens het proces is niet ideaal;
- het is een afleiding als het nodig is om operator weg van andere persfuncties.
- het is niet betrouwbaar, omdat de procedures voor steekproeven van exploitant tot exploitant kunnen verschillen.
- Viscositeitsschommelingen, omdat het handmatig toevoegen van oplosmiddel-of make-upinkt niet precies zal zijn, kunnen ze druk-of inktverbruik gerelateerde problemen veroorzaken.
- idealiter kan een soort geautomatiseerde besturing worden gebruikt met behulp van de Zahn cup als benchmark.
in toekomstige Blogs zal ik nader ingaan op enkele van de betrouwbaarheids-en verbruiksproblemen in verband met handmatige controle en controle van het afdrukproces.
* de POISE is de fundamentele eenheid van viscositeit. Het is een gedefinieerde mechanische meting van de weerstand van een vloeistof tegen stroming waarbij de zwaartekracht geen factor is. 100 CENTIPOISE = 1 POISE. Zwaartekracht is echter de drijvende kracht waardoor vloeistof in een viscositeitsbeker door de opening stroomt. Een hoge dichtheid materiaal zal stromen uit een beker in een kortere tijd dan een lage dichtheid materiaal van dezelfde viscositeit. De STOKE wordt gedefinieerd als het evenwicht gedeeld door soortelijk gewicht (of gewicht per gallon in pond maal 0,120). 100 CENTISTOKES = 1 STOKE. De CENTISTOKE is de referentie-eenheid in alle viscositeit cup metingen.
conversie
men kan de effluxtijd omzetten in kinematische viscositeit met behulp van een vergelijking voor elk cupspecificatienummer, waarbij t de effluxtijd is en ν de kinematische viscositeit in centistokes.
Zahn Cup #1: ν = 1,1 (t-29)
Zahn Cup #2: ν = 3,5 (t-14)
Zahn Cup #3: ν = 11,7(t − 7,5)
Zahn Cup #4: ν = 14,8 (t-5)
Zahn Cup #5: ν = 23t
klaar om te beginnen Download hieronder onze gratis conversiegids.
