คุณสมบัติการปรับระดับของกาว

บทคัดย่อ: บทความนี้วิเคราะห์รายละเอียดเกี่ยวกับอิทธิพลของคุณสมบัติการปรับระดับของกาวต่อคุณภาพในกระบวนการเคลือบ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงว่าแทนที่จะตัดสินประสิทธิภาพการปรับระดับโดยพิจารณาว่ามีหรือไม่'จุดขาว' หรือ 'ฟองอากาศ' คือความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์เคลือบ ซึ่งสามารถใช้เป็นมาตรฐานในการประเมินประสิทธิภาพการปรับระดับของกาวได้

1. ปัญหาฟองอากาศและการปรับระดับกาว

จุดขาว ฟองอากาศ และความโปร่งใสที่ไม่ดี เป็นปัญหาด้านคุณภาพที่พบได้ทั่วไปในกระบวนการผลิตวัสดุคอมโพสิต ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ผลิตวัสดุคอมโพสิตมักระบุว่าปัญหาเหล่านี้เกิดจากการปรับระดับกาวที่ไม่ดี!

1.1 กาวนี้ไม่ใช่กาวชนิดนั้น

ผู้ผลิตวัสดุคอมโพสิตอาจส่งคืนถังกาวที่ยังไม่ได้เปิดและไม่ได้ใช้ให้กับซัพพลายเออร์ โดยพิจารณาจากคุณภาพของกาวที่ไม่เรียบ หรืออาจยื่นเรื่องร้องเรียนหรือเรียกร้องค่าเสียหายกับซัพพลายเออร์ได้

ควรทราบว่ากาวที่ถือว่ามีประสิทธิภาพในการปรับระดับไม่ดีนั้น เป็น "สารละลายกาว" ที่ลูกค้าเตรียม/เจือจางเอง และมีค่าความหนืดเฉพาะค่าหนึ่ง ส่วนกาวที่ส่งคืนนั้นเป็นกาวในถังเดิมที่ยังไม่ได้เปิดใช้

กาวสองถังนี้เป็นสิ่งที่มีลักษณะและแนวคิดแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง!

1.2 ตัวชี้วัดการประเมินการปรับระดับกาว

ตัวชี้วัดทางเทคนิคสำหรับการประเมินประสิทธิภาพการปรับระดับของกาวควรเป็นความหนืดและแรงตึงผิวในการเปียก หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง “ความลื่นไหลของกาว” คือการรวมกันของ “ความลื่นไหลของกาว” และ “ความสามารถในการเปียกของกาว”

ที่อุณหภูมิห้อง แรงตึงผิวของเอทิลอะซิเตทอยู่ที่ประมาณ 26 มิลลินิวตันต่อเมตร

โดยทั่วไป ความเข้มข้น (ปริมาณของแข็ง) ของกาวโพลียูรีเทนชนิดใช้ตัวทำละลายที่ใช้ในงานแปรรูปวัสดุคอมโพสิตจะอยู่ระหว่าง 50% - 80% ก่อนนำกาวไปใช้ในกระบวนการแปรรูปคอมโพสิต จำเป็นต้องเจือจางกาวดังกล่าวให้มีความเข้มข้นที่ใช้งานได้ประมาณ 20% - 45%

เนื่องจากส่วนประกอบหลักในสารละลายกาวเจือจางคือเอทิลอะซิเตท ดังนั้นแรงตึงผิวของสารละลายกาวเจือจางจึงใกล้เคียงกับแรงตึงผิวของเอทิลอะซิเตทเอง

ดังนั้น ตราบใดที่แรงตึงผิวในการเปียกของวัสดุคอมโพสิตที่ใช้ตรงตามข้อกำหนดพื้นฐานของการแปรรูปคอมโพสิต ความสามารถในการเปียกของกาวก็จะค่อนข้างดี!

การประเมินความลื่นไหลของกาวคือความหนืด ในด้านกระบวนการผลิตวัสดุผสม ความหนืดที่กล่าวถึง (เช่น ความหนืดใช้งาน) หมายถึงเวลาเป็นวินาทีที่ของเหลวใช้งานของกาวไหลออกจากถ้วยวัดความหนืด ซึ่งวัดโดยใช้ถ้วยวัดความหนืดรุ่นเฉพาะ อาจกล่าวได้ว่าของเหลวใช้งานของกาวที่เตรียมจากกาวถังเกรดต่างๆ มี "ความหนืดใช้งาน" เท่ากัน และ "ของเหลวใช้งาน" นั้นมี "ความลื่นไหลของกาว" เท่ากัน!

ภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ ที่ไม่เปลี่ยนแปลง ยิ่ง "ความหนืดในการทำงาน" ของ "ของเหลวที่ใช้ในการทำงาน" ซึ่งเตรียมด้วยกาวชนิดเดียวกันกับเฟรมมีค่าต่ำเท่าไร "ความสามารถในการยึดเกาะ" ก็ยิ่งดีขึ้นเท่านั้น!

กล่าวโดยเฉพาะเจาะจง สำหรับกาวหลายเกรด หากค่าความหนืดของสารละลายใช้งานที่เจือจางแล้วเท่ากับ 15 วินาที สารละลายใช้งานที่เตรียมจากกาวเกรดเหล่านี้จะมีคุณสมบัติ "การปรับระดับกาว" เหมือนกัน

1.3 คุณสมบัติการปรับระดับของกาวเป็นลักษณะเฉพาะของของเหลวที่ใช้ในการทำงานกาว

แอลกอฮอล์บางชนิดไม่ก่อให้เกิดของเหลวหนืดเมื่อเปิดกระบอกปืนใหม่ๆ แต่กลับกลายเป็นสารคล้ายเจลที่ไม่มีความเหลว จำเป็นต้องละลายและเจือจางด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ความเข้มข้นและความหนืดของกาวที่ต้องการ

เป็นที่ชัดเจนว่าประสิทธิภาพการปรับระดับของกาวนั้นเป็นการประเมินจากสารละลายที่ใช้งานซึ่งถูกกำหนดให้มี "ความเข้มข้นในการใช้งาน" ที่เฉพาะเจาะจง มากกว่าการประเมินจากกาวในถังเดิมที่ยังไม่ได้เจือจาง

ดังนั้น การกล่าวอ้างว่าการปรับระดับกาวที่ไม่ดีนั้นเป็นผลมาจากคุณลักษณะทั่วไปของกาวชนิดถังยี่ห้อใดแบรนด์หนึ่ง จึงเป็นการกล่าวอ้างที่ไม่ถูกต้อง!

2. ปัจจัยที่มีผลต่อการปรับระดับของกาว

อย่างไรก็ตาม สำหรับสารละลายกาวที่เจือจางแล้ว ระดับน้ำในกาวจะมีความแตกต่างกันอย่างแน่นอน!

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ตัวชี้วัดหลักในการประเมินประสิทธิภาพการปรับระดับของสารหล่อลื่นกาว ได้แก่ แรงตึงผิวและการหนืดในการทำงาน ตัวชี้วัดแรงตึงผิวไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญภายในช่วงความเข้มข้นในการทำงานทั่วไป ดังนั้น สาระสำคัญของการปรับระดับกาวที่ไม่ดีคือ ในระหว่างกระบวนการใช้งาน ความหนืดของกาวเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติเนื่องจากปัจจัยบางประการ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการปรับระดับลดลง!

ปัจจัยใดบ้างที่อาจทำให้ความหนืดของกาวเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการใช้งาน?

ปัจจัยหลักสองประการที่อาจทำให้ความหนืดของกาวเปลี่ยนแปลงไป คือ อุณหภูมิและความเข้มข้นของกาว

ภายใต้สภาวะปกติ ความหนืดของของเหลวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

โดยปกติแล้ว ในคู่มือการใช้งานที่จัดทำโดยบริษัทผู้ผลิตกาวต่างๆ จะระบุค่าความหนืดของสารละลายกาว (ก่อนและหลังการเจือจาง) ซึ่งวัดโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนหรือถ้วยวัดความหนืดที่อุณหภูมิของเหลว 20°C หรือ 25°C (เช่น อุณหภูมิของสารละลายกาวเอง)

ในส่วนของลูกค้า หากอุณหภูมิในการจัดเก็บของถังบรรจุกาวและตัวทำละลาย (เอทิลอะซิเตท) สูงกว่าหรือต่ำกว่า 20°C หรือ 25°C อุณหภูมิของกาวที่เตรียมไว้ก็จะสูงกว่าหรือต่ำกว่า 20°C หรือ 25°C เช่นกัน ดังนั้น ค่าความหนืดที่แท้จริงของกาวที่เตรียมไว้จึงต่ำกว่าค่าความหนืดที่ระบุไว้ในคู่มือ ในฤดูหนาว อุณหภูมิของกาวที่เตรียมไว้อาจต่ำกว่า 5°C และในฤดูร้อน อุณหภูมิของกาวที่เตรียมไว้อาจสูงกว่า 30°C!

ควรทราบว่าเอทิลอะซิเตทเป็นตัวทำละลายอินทรีย์ที่ระเหยง่ายมาก ในระหว่างกระบวนการระเหยของเอทิลอะซิเตท มันจะดูดความร้อนจำนวนมากจากสารละลายกาวและอากาศโดยรอบ

ในปัจจุบัน เครื่องลามิเนตส่วนใหญ่ในเครื่องคอมโพสิตเป็นแบบเปิดและติดตั้งอุปกรณ์ระบายอากาศเฉพาะจุด ทำให้ตัวทำละลายระเหยออกจากแผ่นกาวและกระบอกกาวเป็นจำนวนมาก จากการสังเกตพบว่า หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง อุณหภูมิของของเหลวกาวในถาดกาวอาจต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมมากกว่า 10 องศาเซลเซียส!

เมื่ออุณหภูมิของกาวค่อยๆ ลดลง ความหนืดของกาวก็จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น

ดังนั้น ประสิทธิภาพการปรับระดับของกาวชนิดใช้ตัวทำละลายจึงค่อยๆ ลดลงเมื่อระยะเวลาการใช้งานของอุปกรณ์นานขึ้น

กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากคุณต้องการรักษาเสถียรภาพของการปรับระดับด้วยกาวที่มีส่วนผสมของตัวทำละลาย คุณควรใช้สารควบคุมความหนืดหรือวิธีการอื่นที่คล้ายกันเพื่อรักษาระดับความหนืดของกาวให้คงที่ตลอดกระบวนการใช้งาน

3. ตัวชี้วัดการประเมินผลการปรับระดับกาวที่ถูกต้อง

การประเมินผลลัพธ์การปรับระดับของกาวควรเป็นลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์คอมโพสิตในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง และผลลัพธ์การปรับระดับของกาวหมายถึงผลลัพธ์ที่ได้หลังจากทากาวแล้ว เช่นเดียวกับ "ความเร็วสูงสุดที่ออกแบบไว้" ของรถยนต์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์ ความเร็วในการขับขี่จริงของรถยนต์บนท้องถนนภายใต้เงื่อนไขเฉพาะนั้นเป็นผลลัพธ์อีกอย่างหนึ่ง

การปรับระดับกาวที่ดีเป็นเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการได้ผลลัพธ์การปรับระดับที่ดี อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการปรับระดับที่ดีของกาวอาจไม่ได้หมายความว่าจะได้ผลลัพธ์การปรับระดับกาวที่ดีเสมอไป และแม้ว่ากาวจะมีประสิทธิภาพการปรับระดับที่ไม่ดี (เช่น ความหนืดสูง) ก็ยังสามารถได้ผลลัพธ์การปรับระดับกาวที่ดีได้ในบางสถานการณ์

4. ความสัมพันธ์ระหว่างผลลัพธ์ของการปรับระดับกาวกับปรากฏการณ์ "จุดขาว" และ "ฟองอากาศ"

ปัญหาที่ไม่พึงประสงค์ในผลิตภัณฑ์คอมโพสิต ได้แก่ “จุดขาว ฟองอากาศ และความโปร่งใส” สาเหตุของปัญหาเหล่านี้มีมากมาย และการปรับระดับกาวที่ไม่ดีเป็นเพียงหนึ่งในนั้น อย่างไรก็ตาม สาเหตุของการปรับระดับกาวที่ไม่ดีนั้นไม่ได้เกิดจากการปรับระดับกาวที่ไม่ดีเพียงอย่างเดียว!

การปรับระดับกาวที่ไม่ดีอาจไม่ได้ทำให้เกิด "จุดขาว" หรือ "ฟองอากาศ" เสมอไป แต่ก็อาจส่งผลต่อความโปร่งใสของฟิล์มคอมโพสิตได้ หากความเรียบของพื้นผิวคอมโพสิตไม่ดี แม้ว่าการปรับระดับกาวจะดี ก็ยังมีความเป็นไปได้ที่จะเกิด "จุดขาวและฟองอากาศ"