油墨粘度一致為何實際的應用效果不同？

問題Q

某油墨行業的客戶反映，用粘度計測試樣品的粘度時，測試結果顯示兩樣品的粘度相差不大，但實際在生產工藝上使用時，噴涂量就差別很大，是粘度測試不準？還是樣品發生了變化？

建議A

原因解析

針對以上問題，我們要引入兩個概念：牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體不受剪切率（與轉速有關）的改變而改變，而非牛頓流體就比較復雜，不同的剪切率下有不同的粘度值，甚至還與測試（剪切）的時長有關，而恰恰絕大多數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，在不同的轉速下會表現出不同的粘度，在客戶描述中，粘度的測試均采用單點測試，即單一轉速下的粘度測試。此時可能兩個不同樣品的粘度相差不大，但在實際應用上，噴頭的剪切率與測試時粘度計采用的剪切率并不一致（往往相差還很大），兩個樣品粘度發生了不同步的變化，導致最終噴涂效果的差異巨大。

應用建議

采用博勒飛粘度計LVDVNX、SSA、Rheocalc T、TC550MX溫控系統，對不同的樣品做不同轉速下的流變曲線，找到對應工藝上的粘度點，從而預測哪些油墨符合粘度使用標準，哪些油墨不符合。

具體操作：使用博勒飛LVDVNX粘度計主機，配合軟件 Rheocalc T和SSA適配器、TC550MX溫控系統。

1. 設置恒溫40℃，編輯程序從5RPM開始測試，間隔10S采集一個數據，運行60S；

2. 設置在前一個步驟增加5RPM，間隔10S采集一個數據，運行60S；

3. 設置一個循環節，第二步到第二步，循環10次（具體次數可根據實際需求調節）。

設置好的程序如下顯示：

測試結果：

由圖可知，Y1和Y2樣品在30~45RPM的條件下粘度非常接近，但在低于一定轉速和高轉速的條件下粘度值則差異較大。若工藝上對應的轉速很低或者很高，品控標準就不能用30~45RPM的轉速下來測定粘度評定材料是否合格。