使用液體測(cè)量系統(tǒng),在制造加工階段,通過(guò)測(cè)試紙張和紙板的表面參數(shù)來(lái)確定其膠粘特性、印刷特性和涂布特性,以達(dá)到節(jié)約成本和材料的目的。紙張和紙板都是為特定用戶(hù)的進(jìn)一步加工而生產(chǎn),諸如涂布、印刷、生產(chǎn)瓦楞紙板、折疊紙盒、膠粘等等。紙張、紙板需要通過(guò)一種或多種方法來(lái)修整或進(jìn)一步加工,以確保產(chǎn)品所需的*終質(zhì)量。例如,在涂布機(jī)中、印刷機(jī)中或瓦楞紙/包裝材料的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
Emtec動(dòng)態(tài)滲透分析概述:
使用液體測(cè)量系統(tǒng),在制造加工階段,通過(guò)測(cè)試紙張和紙板的表面參數(shù)來(lái)確定其膠粘特性、印刷特性和涂布特性,以達(dá)到節(jié)約成本和材料的目的。紙張和紙板都是為特定用戶(hù)的進(jìn)一步加工而生產(chǎn),諸如涂布、印刷、生產(chǎn)瓦楞紙板、折疊紙盒、膠粘等等。紙張、紙板需要通過(guò)一種或多種方法來(lái)修整或進(jìn)一步加工,以確保產(chǎn)品所需的*終質(zhì)量。例如,在涂布機(jī)中、印刷機(jī)中或瓦楞紙/包裝材料的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
在修整和進(jìn)一步加工期間需要紙張、紙板的某些品質(zhì)參數(shù)符合特定要求,以期獲得優(yōu)化的運(yùn)行性能。通常,這些品質(zhì)參數(shù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法獲得,例如COBB測(cè)試,本特森透氣度,貝克平滑度等等。
EMTEC EST12表面施膠及特性分析儀一般情況下所有這些規(guī)格數(shù)據(jù)都是符合的。然而,經(jīng)常會(huì)在加工過(guò)程中有問(wèn)題發(fā)生,沒(méi)有人知道是什么原因。頻繁發(fā)生問(wèn)題是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器不能真實(shí)的反映制造、加工過(guò)程中紙張的某些相關(guān)的關(guān)鍵特征參數(shù)。要解決這一問(wèn)題,首先要知道怎樣去測(cè)量能夠可靠的預(yù)測(cè)加工過(guò)程中所會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題?;诖?,必須要對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析和明了。
在主要的加工制造階段到底發(fā)生了什么?
EST12工作原理
借助雙面膠帶將絕干物體樣品固定在樣品支架上。借助測(cè)量裝置將樣品架浸入裝有試驗(yàn)液的測(cè)試容器里。在測(cè)試容器里,在接受器的對(duì)面安裝了一個(gè)超聲波發(fā)射器。當(dāng)試樣接觸試驗(yàn)液時(shí),發(fā)射器立刻發(fā)射穿過(guò)試樣的超聲波信號(hào)。在液體滲透的過(guò)程中,信號(hào)被反射,散射及吸收。*終的信號(hào)變化記錄在接受器里,且集成處理器計(jì)算試樣的吸收性能。
EST12結(jié)果表述
表面抗水性特征值“Max.”: 參數(shù)“Max.”描述表面施膠度且隨液體在紙頁(yè)停留時(shí)間的增加而增加。此參數(shù)的影響因素有:施加劑、淀粉濃度及表面的施涂量。潤(rùn)濕性特征參數(shù)“Max.“是指以毫秒表示的紙樣被完全潤(rùn)濕且信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到*高之后的時(shí)間。
表面孔隙率特征值T95:用10-20%IPA水溶液作為測(cè)試液體,其吸收性不再依賴(lài)于表面抗水性的影響,而直接取決于其表面的開(kāi)放程度,故此時(shí)的數(shù)據(jù)和曲線就反映了其孔隙開(kāi)發(fā)程度大小。
特征曲線,通過(guò)特征曲線可以直觀地反映液體滲透的過(guò)程快慢。
EMTEC EST12表面施膠及特性分析儀儀器基本參數(shù)
尺寸:140(寬)X230(高)X190(長(zhǎng))mm
重量:約4.2kg
電源:220VAC/50Hz
深入闡述
為什么標(biāo)準(zhǔn)的空隙度測(cè)試儀測(cè)試(本特森孔隙度測(cè)試儀ISO 5636-3,水銀式空隙度測(cè)試儀)經(jīng)常提供不夠充足的信息來(lái)預(yù)測(cè)紙張/紙板在加工階段的性能,有時(shí)甚至提供完全錯(cuò)誤的信息?
下面列出的圖示例子會(huì)展示其中的原因:
本特森孔隙度測(cè)試
本特森測(cè)試數(shù)據(jù)(BS背面)= 本特森測(cè)試數(shù)據(jù)(TS頂面)
從而得出微孔結(jié)構(gòu)BS背面和TS正面相同這錯(cuò)誤的結(jié)論 !
圖 4: 原理圖展示了紙張樣品在Z向(橫截面)的微孔結(jié)構(gòu)分布,在本特森空隙度測(cè)試儀上使用空氣進(jìn)行測(cè)試,分別測(cè)試了頂面和背面兩個(gè)面。
空氣從紙張Z向流過(guò),主要受到紙張表面微孔直徑總和的制約。
然而: 由于紙張的兩面性和不均一性,在紙張的一面微孔的結(jié)構(gòu)/尺寸可能會(huì)完全不同于紙張的另一面,或者其在表面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同!標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法并不能展示這些問(wèn)題。
使用PDA.C 02通過(guò)水+異丙醇為介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量可以提供關(guān)于紙張/紙板表面的 真實(shí)微孔結(jié)構(gòu)的信息:
EST12測(cè)試
t95 (BS背面) ≠ t95 (TS頂面)
EMTEC EST12表面施膠及特性分析儀這一測(cè)試能清晰地反映紙張表面結(jié)構(gòu)的不同,從而得出正確的結(jié)論!
圖. 5 原理圖中展示了通過(guò)使用PDA.C 02測(cè)試所得到的表面微孔特征,使用水+異丙醇混合液作為測(cè)試介質(zhì)液體。
為什么通過(guò)COBB測(cè)試 (ISO 535:1991(E)) 常常不能得到足夠的信息來(lái)預(yù)測(cè)紙張/紙板在加工階段的性能,有時(shí)甚至提供完全錯(cuò)誤的信息?
下面列出的圖示例子會(huì)展示其中的原因:
1.在Z向的施膠分布: 樣品 1 和 樣品 2
2.兩個(gè)不同樣品對(duì)水的吸收速度(隨時(shí)間變化的滲透深度)
3. Cobb測(cè)試(水的滲透深度=所有時(shí)間所吸收的體積)
4.PDA 測(cè)試數(shù)據(jù)(時(shí)間點(diǎn)MAX為表現(xiàn)表面抗水性/表面施膠的特征點(diǎn))
應(yīng)用舉例(以粘合過(guò)程為例)
圖 1: 原理圖 展示了粘合過(guò)程/涂抹粘合劑到紙張/紙板表面
階段 I: 壓力沖擊控制膠水滲透進(jìn)入紙張/紙板表面,會(huì)受到紙表面的孔隙度和膠水的流變特性的影響。
階段 II: 覆蓋在表面的膠水膜被脫水,這受制于表面施膠/抗水性,而膠水粘性增大
階段 III:通過(guò)更進(jìn)一步的滲透/蒸發(fā)/萃取作用干燥/固定膠水層類(lèi)似于粘合過(guò)程,在涂布和印刷階段都具有相同或類(lèi)似的需求,如下面的兩個(gè)圖示。
EMTEC EST12表面施膠及特性分析儀分析
? 在階段 I , 某種液體(膠黏劑,涂料,印刷油墨/潤(rùn)版液)被施加于紙張/紙板表面。在這一階段,部分施加的液體在很短暫的時(shí)間(幾毫秒或甚至百萬(wàn)分之幾秒)里或多或少被脈沖壓力擠壓進(jìn)入紙張表面。滲透深度完全取決于壓力脈沖的值(涂布單元的構(gòu)造,機(jī)器的車(chē)速),紙張/紙板表面的孔隙度以及施加液體的流變特性參數(shù)。
? 在階段 II,水(或膠版印刷過(guò)程乳劑中油/潤(rùn)版液)從施加層轉(zhuǎn)移到紙張/紙板表面更深的層面(在數(shù)毫秒或數(shù)秒的時(shí)間內(nèi))。液體涂層的粘度會(huì)增加。粘度的增加可以確保在離開(kāi)粘合機(jī)之后,與另一張紙迅速粘合并且粘合部位不會(huì)松脫(在紙頁(yè)膠版印刷工程中避免“油墨粘臟”)。如果施加的液體是水性的,這一過(guò)程僅僅取決于紙的表面施膠/疏水性。
? 在階段 III(分鐘或小時(shí),涂布過(guò)程秒),液體干燥或者被氧化后固化(膠版印刷)。在粘合過(guò)程中這意味著粘合部分*終固著。
這意味著: 通過(guò)這一個(gè)詳細(xì)過(guò)程的說(shuō)明實(shí)際上只有表面參數(shù)對(duì)于制造加工是非常重要的(粘合、印刷、涂布)。尤其是表面孔隙度和表面抗水性/施膠好壞。 Cobb測(cè)試所得到的是表面施膠加上內(nèi)部施膠的一個(gè)平均特征。不能單獨(dú)提供表面孔隙度或/和表面施膠的特征信息。(與此相同或更加錯(cuò)誤的是使用HST試驗(yàn)機(jī)測(cè)試,因?yàn)橛昧怂嵝詼y(cè)試油墨以及需要較長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間)。
德國(guó)Emtec