甲油膠 · 入門機(jī)型選型 · 分散與脫泡
甲油膠屬于高粘度樹脂體系,本身好攪拌,對(duì)脫泡的要求不算高,氣泡更多是在投料與轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)帶進(jìn)去的。選入門機(jī)型時(shí)容易走兩個(gè)極端:擔(dān)心不夠用而直接上大容量真空機(jī),或者只按價(jià)格挑一臺(tái),材料一換就不好用。真正需要先想清楚的判斷點(diǎn)只有三個(gè)。
做甲油膠的車間里,氣泡是個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的老問(wèn)題:同一份配方,有的批次涂裝后平整、光澤飽滿,有的批次表面散著細(xì)密的氣泡點(diǎn),在光線下看就是一片麻點(diǎn),只能返工重做。
出現(xiàn)這種情況,多數(shù)人會(huì)先懷疑樹脂批次、光引發(fā)劑比例,最后才回頭看攪拌環(huán)節(jié)。但從涂膜的表現(xiàn)往回推,氣泡在材料進(jìn)入灌裝之前就已經(jīng)被裹進(jìn)去了,攪拌只是把它留在了體系里。要選設(shè)備解決這個(gè)問(wèn)題,先要判斷的不是價(jià)格,而是自己需不需要真空。
圖1:甲油膠屬于高粘度樹脂體系,氣泡主要來(lái)自投料與轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié),會(huì)反映在涂裝的平整度與光澤上
一、甲油膠對(duì)攪拌的要求,沒(méi)有想象中高
甲油膠的主體是高粘度樹脂,配合粉體、色漿與助劑調(diào)成膏狀。這類體系的特點(diǎn)是粘度高、流動(dòng)性差,氣泡一旦進(jìn)去上浮得很慢;但也正因?yàn)檎扯雀撸牧媳旧聿蝗菀自跀嚢柽^(guò)程中再次大量裹氣——?dú)馀葜饕獊?lái)自投料時(shí)粉體帶進(jìn)的空氣,以及轉(zhuǎn)移、灌裝時(shí)落差帶入的空氣。
所以「好不好攪」和「要不要真空」是兩個(gè)問(wèn)題。甲油膠屬于好攪拌的材料,需要解決的是氣泡有沒(méi)有被帶走、體系有沒(méi)有被攪勻。
1. 氣泡為什么落在涂裝光澤上
甲油膠的驗(yàn)收看涂裝后的平整度與光澤。體系里存留的氣泡分布在膠層內(nèi)部或表面,表面破口處形成細(xì)密麻點(diǎn),內(nèi)部氣泡則讓光澤不均勻、局部發(fā)白。這類缺陷在剛出料時(shí)往往看不出來(lái),灌裝、靜置之后才逐漸顯現(xiàn),等到成品檢出,整批已經(jīng)需要返工。
2. 什么情況下必須上真空
判斷依據(jù)是材料的裹氣傾向和對(duì)缺陷的容忍度,不是產(chǎn)量大小。以下幾類情況建議直接考慮真空機(jī)型:配方里粉體比例高、投料時(shí)明顯揚(yáng)塵或結(jié)塊;體系粘度很高、出料時(shí)肉眼可見(jiàn)氣泡;涂裝對(duì)光澤與平整度要求嚴(yán)、麻點(diǎn)不可接受;同一鍋料不同位置取樣、外觀對(duì)不上。反之,材料好攪、氣泡不多、以打樣或小批量為主,常壓機(jī)型就能滿足。
判斷方法:涂裝后表面出現(xiàn)細(xì)密麻點(diǎn)、光線下發(fā)白,優(yōu)先檢查脫泡是否到位;膠層內(nèi)部有可見(jiàn)氣泡、靜置后仍然存在,優(yōu)先檢查真空段與脫泡時(shí)間;同一批料不同位置外觀不一致,優(yōu)先檢查混合是否均勻;出料時(shí)光澤尚可但放置幾天變差,優(yōu)先檢查體系內(nèi)殘留氣體與灌裝前的靜置條件。
二、入門機(jī)型怎么選:三個(gè)判斷點(diǎn)
判斷順序建議從需求往回倒推:先定真空還是常壓,再定工位與單批用量,最后定轉(zhuǎn)速比要不要可調(diào)。
1. 判斷點(diǎn)一:真空還是常壓
真空的作用是在低壓下讓氣泡膨脹、上浮并被抽出,解決的是體系內(nèi)部的氣體;常壓機(jī)型解決的是混合與均化。甲油膠常規(guī)配方以高粘度樹脂為主、溶劑含量低,把投料與出料兩個(gè)環(huán)節(jié)的裹氣控制住,常壓混合后灌裝往往就夠用;若材料本身粘得很稠、投料裹氣明顯,或涂裝對(duì)光澤要求嚴(yán),真空機(jī)型更穩(wěn)。
有一點(diǎn)需要提前想清楚:真空環(huán)境會(huì)加速易揮發(fā)組分的揮發(fā),配方里溶劑比例高的體系,抽真空時(shí)配比會(huì)發(fā)生變化。這類材料在常壓下混合反而更穩(wěn)定——設(shè)備選擇要跟著體系走,而不是一味追求真空。
2. 判斷點(diǎn)二:?jiǎn)闻昧颗c工位
工位數(shù)量對(duì)上的是單批處理量。配方驗(yàn)證、樣品試制的單批用量常在幾十克以內(nèi),單工位機(jī)型一次處理一杯,材料損耗小、換配方快;進(jìn)入小批量打樣,或需要兩組樣品同批對(duì)比時(shí),雙工位機(jī)型一次裝兩杯,同配方兩杯并行、狀態(tài)一致,也可以一杯做對(duì)照樣。
3. 判斷點(diǎn)三:轉(zhuǎn)速比要不要可調(diào)
轉(zhuǎn)速比指公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的比例,決定物料在杯內(nèi)被剪切的強(qiáng)度。固定轉(zhuǎn)速比的機(jī)型需要設(shè)定的參數(shù)更少,面板上設(shè)好公轉(zhuǎn)速度與時(shí)間就能運(yùn)行,操作人員輪換也能保持結(jié)果穩(wěn)定;轉(zhuǎn)速比可調(diào)的機(jī)型,遇到高粘度、高密度差的材料可以調(diào)大自轉(zhuǎn)比例增強(qiáng)剪切,遇到易損傷的粉體則調(diào)低自轉(zhuǎn)比例溫和混合。配方跨度大、材料種類多的場(chǎng)景,可調(diào)機(jī)型能省去反復(fù)試參數(shù)的時(shí)間。
三、一條甲油膠試樣記錄
下面這條記錄來(lái)自甲油膠的試樣處理,客戶的訴求是先把料混勻。
| 材料特性 | 好攪拌,對(duì)脫泡要求低 |
| 客戶要求 | 材料混合均勻 |
| 裝料方式 | 單工位,單邊裝料 20g |
| 攪拌前狀態(tài) | 幾種材料混合 |
| 攪拌后狀態(tài) | 攪拌均勻、無(wú)氣泡、無(wú)粒徑、質(zhì)感細(xì)膩 |
| 客戶判定 | 達(dá)到要求 |
| 異常與遺留問(wèn)題 | 無(wú) |
這條記錄值得留意的地方是裝載量——單邊只有 20g。甲油膠的配方驗(yàn)證往往就在這個(gè)量級(jí)上進(jìn)行,材料成本高、換配方頻繁,一次做幾十克以內(nèi)就夠。用單工位機(jī)型配單杯完成,材料損耗小,一天內(nèi)換幾組配方也不費(fèi)事。記錄里的材料被判定為「好攪拌、對(duì)脫泡要求低」,處理后攪拌均勻、沒(méi)有氣泡與粒徑,說(shuō)明這類常規(guī)配方在常壓混合、并且把投料與出料環(huán)節(jié)的裹氣控制住之后,就能達(dá)到驗(yàn)收要求。
圖2:客戶試樣所用機(jī)型 TM-310 單工位攪拌脫泡機(jī),最大攪拌量 150ml / 150g×1,真空可選配
四、310 系列四款怎么對(duì)號(hào)入座
入門量級(jí)的機(jī)型集中在 310 系列,按是否需要真空、工位數(shù)量、轉(zhuǎn)速比是否可調(diào)分成四款,關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比如下。
| 對(duì)比項(xiàng) | TM-310 | TM-310TT | TMV-310T | TMV-310TT |
| 最大攪拌量 | 150ml / 150g×1 (單工位) | 300ml / 150g×2 (雙工位) | 300ml / 150g×2 (雙工位) | 300ml / 150g×2 (雙工位) |
| 公轉(zhuǎn)/自轉(zhuǎn) | 200-2500rpm (轉(zhuǎn)速比固定) | 200-2500rpm 轉(zhuǎn)速比 0-2 可調(diào) | 200-2500rpm (轉(zhuǎn)速比固定) | 200-2500rpm 轉(zhuǎn)速比 0-2 可調(diào) |
| 真空能力 | 選配真空泵 750W / 37.5kg | — | 21m3/h 0.2±0.5kPa | 21m3/h 0.2±0.5kPa |
| 電源/功率 | AC220V / 850W | AC220V / 1.6kW | AC220V / 1.6kW | AC220V / 2.35kW |
| 外形尺寸與重量 | L400×W445×H395mm 47.5kg | L586×W572×H555mm 98kg | L650×W650×H785mm 165kg | L650×W650×H785mm 175kg |
選型建議:單批用量在幾十克以內(nèi)、以配方驗(yàn)證為主,選單工位機(jī)型;需要兩組樣品同批對(duì)比或進(jìn)入小批量打樣,選雙工位機(jī)型;材料常規(guī)、對(duì)氣泡不敏感,常壓款就夠用;投料裹氣明顯或涂裝對(duì)光澤要求嚴(yán),選真空款;材料種類跨度大、粘度差異明顯,優(yōu)先選轉(zhuǎn)速比可調(diào)的機(jī)型。裝料按罐數(shù)與建議 50% 裝載量執(zhí)行,雙工位對(duì)稱配平后啟動(dòng)。
圖3:雙工位機(jī)型 TMV-310TT,最大攪拌量 300ml / 150g×2,真空脫泡、轉(zhuǎn)速比 0-2 可調(diào)
五、常見(jiàn)問(wèn)題
甲油膠一定要用真空機(jī)型嗎?
不一定。是否上真空取決于材料本身的裹氣傾向和對(duì)涂裝缺陷的容忍度。以高粘度樹脂為主的常規(guī)配方,氣泡主要來(lái)自投料與轉(zhuǎn)移,把這兩個(gè)環(huán)節(jié)控制住,常壓混合往往就能達(dá)到要求;材料裹氣明顯、或涂裝對(duì)光澤與平整度要求嚴(yán)時(shí),真空機(jī)型更穩(wěn)妥。更可靠的做法是用實(shí)際材料試料,比較不同方案在相同觀察方式下的氣泡數(shù)量與涂裝外觀,再定機(jī)型。
單工位和雙工位差在哪里?
差在單批處理量與并行能力,不差在混合原理上。單工位一次處理一杯,適合極小批量與換配方頻繁的研發(fā)節(jié)奏;雙工位一次裝兩杯,同配方兩杯并行、狀態(tài)一致,也可以一杯做對(duì)照樣。工位數(shù)量不改變公自轉(zhuǎn)的混合方式,按單批用量與樣品數(shù)量選即可。
轉(zhuǎn)速比可調(diào)有什么用?
轉(zhuǎn)速比是公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的比例,決定物料在杯內(nèi)被剪切的強(qiáng)度。粘度高、組分密度差大的材料,調(diào)大自轉(zhuǎn)比例可以增強(qiáng)剪切、讓混合更充分;粉體等易損傷的材料,調(diào)低自轉(zhuǎn)比例用更溫和的方式混合。材料種類多、粘度跨度大的場(chǎng)景,可調(diào)機(jī)型能減少反復(fù)試參數(shù)的時(shí)間。
六、關(guān)于思邁達(dá)
思邁達(dá)成立于 2010 年,是高新技術(shù)企業(yè)與專精特新企業(yè),專注真空脫泡攪拌機(jī)與真空攪拌設(shè)備的研發(fā)與制造。設(shè)備年銷量超過(guò) 1500 臺(tái),容量覆蓋 1ml–200L,服務(wù) LED、半導(dǎo)體、新能源、電子膠粘、涂料油墨與化妝品等領(lǐng)域;廠房面積 10000+ 平米、專業(yè)人才 170+、專利 80+ 項(xiàng),與 40+ 個(gè)國(guó)家的 3000+ 家企業(yè)合作,其中包括 22 家世界 500 強(qiáng)、56 家中國(guó) 500 強(qiáng)與 160 家上市公司。
用實(shí)際甲油膠配方驗(yàn)證混合與脫泡效果
思邁達(dá)可結(jié)合甲油膠體系、單批用量與驗(yàn)收指標(biāo)提供試料與選型溝通。正式導(dǎo)入前建議使用實(shí)際材料驗(yàn)證,并以試料結(jié)果確定設(shè)備與工藝參數(shù)。
微信同號(hào)|官網(wǎng):m.fogu.net.cn|地址:深圳市光明區(qū)玉律社區(qū)珍玉二路85號(hào)思邁達(dá)科技園
說(shuō)明:本文用于甲油膠混合與脫泡的設(shè)備選型交流,不構(gòu)成對(duì)特定配方、涂裝外觀或成品性能的保證。不同甲油膠體系與工藝條件的處理窗口存在差異,設(shè)備選型和處理參數(shù)應(yīng)以實(shí)際試料驗(yàn)證為準(zhǔn)。