Zuhause / Nachrichten / Branchennachrichten / Die Mahlfeinheit lässt zu wünschen übrig – Warum fühlt sich der aufgesprühte Film immer noch körnig an?
Branchennachrichten
Bei der Beschichtungs-, Tinten- und Farbpastenproduktion zeigt sich in der Produktion ein wiederkehrender Widerspruch: Das Mahlgradmessgerät liegt innerhalb der Spezifikation, die Dispersion sieht unter dem Mikroskop stabil aus und die Qualitätskontrolle ist abgeschlossen – und dann kommt der aufgesprühte Film kiesig, rau oder mit kleinen Oberflächenflecken versehen heraus. Die Mahlphase ist selten das Problem. Was danach mit der Dispersion passiert – während des Ablassens, der Lagerung, des Transports und des Sprühens – ist normalerweise der Grund für die Antwort.
Der Mahlgrad ist eine Momentaufnahme, keine Garantie
Die Messung der Mahlfeinheit erfasst den Dispersionszustand zu einem bestimmten Zeitpunkt unter den spezifischen Scherbedingungen der Mahlausrüstung. Es misst nicht, wie sich diese Dispersion danach verhält – durch Mischen, Lagerung, Pumpen, Filtrieren und die sehr unterschiedliche Scherumgebung einer Spritzpistole. Eine bestandene Feinheitsmessung bestätigt, dass die Dispersion zum Zeitpunkt der Messung ausreichend war; Es sagt nichts darüber aus, ob dieser Zustand bis zu dem Zeitpunkt beibehalten wird, an dem die Beschichtung das Substrat erreicht.
Die Produktionskette, in der es zu einer erneuten Agglomeration kommen kann
Schleifen
Feinheit gemessen und erfüllt die Spezifikation
Enttäuschung / Mischen
Partikel können erneut kollidieren, wenn das System verdünnt und gemischt wird
Lagerung
Die Schutzschicht um die Partikel kann mit der Zeit schwächer werden
Transfer / Filtration
Pumpen und Filtern können die ohnehin fragile Partikelstabilität beeinträchtigen
Sprühanwendung
Zerstäubung, Druck und Abstandsvariation legen jede zugrunde liegende Instabilität offen
Sechs Gründe, warum Körnigkeit auftritt, nachdem die Feinheit bereits verstrichen ist
- Reagglomeration während der Entspannung oder Lagerung Partikel, die beim Mahlen erfolgreich getrennt wurden, können beim anschließenden Mischen oder bei längerer Lagerung kollidieren und sich wieder zusammenballen. Der ursprüngliche feine Dispersionszustand ist nicht unbedingt dauerhaft – er hängt davon ab, wie gut die Partikel danach gegeneinander stabilisiert bleiben.
- Schwächung der Partikelstabilisierungsschicht Der Schutzmantel, der die Partikel voneinander trennt, beruht auf einer stabilen Benetzungs- und sterischen Barriere. Im Laufe der Zeit oder unter wechselnden Scher- und Temperaturbedingungen kann diese Barriere schwächer werden, wodurch die Wechselwirkung zwischen den Partikeln zunimmt und die Stabilität in bestimmten Bereichen abnimmt.
- Sprühgeräte, die kleine Unvollkommenheiten verstärken Durch die Zerstäubung an der Spritzpistole, Druckschwankungen und Schwankungen im Spritzabstand wird der Beschichtungsfilm bei seiner Bildung mechanisch belastet. Aggregate oder Cluster, die im Schüttgut optisch nicht erkennbar waren, werden nach dem Auflegen der Folie deutlich sichtbar und diese kleinen Unvollkommenheiten werden vergrößert.
- Transfer- und Filtrationseffekte Rohrleitungstransport, Rezirkulation und Filtrationsschritte vor dem Sprühen sind weitere Punkte, an denen die Partikelstabilität gestört werden kann. Eine unzureichende Filterung kann auch dazu führen, dass vorhandene Agglomerate nicht vollständig entfernt werden, so dass sie in die Sprühanwendungsphase gelangen können.
- Variation der Umgebungs- und Anwendungsbedingungen Temperaturschwankungen, Unterschiede in der Verdunstungsrate des Lösungsmittels und ungleichmäßiges Trocknen können sich darauf auswirken, wie sich Partikel verhalten und absetzen, während sich der Film bildet – manchmal konzentrieren sich kleine Unvollkommenheiten, die gleichmäßig in der nassen Beschichtung verteilt sind.
- Die Bedingungen für die Feinheitsprüfung unterscheiden sich von den Sprühbedingungen Feinheitsmessgeräte messen die Dispersion unter kontrollierten, scherarmen Bedingungen zu einem bestimmten Zeitpunkt. Durch die Sprühanwendung wird dasselbe Material einer ganz anderen Kombination aus Druck, Scherung und Zerstäubung ausgesetzt – Bedingungen, die der ursprüngliche Feinheitstest nie reproduzieren sollte.
Warum das Problem beim Mahlen und in der Qualitätskontrolle unsichtbar ist
Zum Zeitpunkt der Mahlung und Qualitätskontrollmessung befindet sich die Dispersion in einem relativ stabilen, frisch gescherten Zustand. Die Partikel wurden gerade abgetrennt und die stabilisierende Schicht ist frisch gebildet und am wirksamsten. Die Bedingungen, die diese Stabilität später stören – verlängerte Standzeit, Verdünnung durch Auflackung, Übertragung durch Rohrleitungen und die spezifischen Belastungen der Sprühzerstäubung – sind bisher nicht eingetreten. Genau aus diesem Grund kann eine flüchtige Feinheitsmessung beim Mahlen das Aussehen des gesprühten Films Tage oder Wochen später nicht vollständig vorhersagen.
Diagnoseansatz für Sandigkeit im Sprühstadium
| Beobachtung | Wahrscheinlich beitragender Faktor | Untersuchungsschwerpunkt |
| Die Körnigkeit tritt unabhängig vom Chargenalter gleichmäßig auf | Die Stabilisierung reicht nicht aus, um Ablass- und Sprühscherbedingungen zu überstehen | Bewerten Sie den Ansatz zur Partikelstabilisierung, der während des Mahlens und Ablassens verwendet wird |
| Bei längerer Lagerung vor der Verwendung verschlechtert sich die Körnigkeit | Mit der Zeit nimmt die Partikelstabilisierung zunehmend ab | Bewerten Sie die Lagerstabilität über das realistische Zeitfenster zwischen Produktion und Sprühanwendung |
| Die Körnigkeit variiert je nach Spritzbediener oder Ausrüstung | Sprühparameter (Druck, Abstand, Zerstäubung) verstärken die Grenzstabilität | Standardisieren und überprüfen Sie die Sprühauftragsparameter in der gesamten Produktionslinie |
| Nach dem Rohrtransport oder der Filtration tritt Sand auf | Mechanische Störung beim Transport oder unzureichende Filterung | Überprüfen Sie die Transferausrüstung, die Filtermaschengröße und die Umwälzpraktiken |
Häufig gestellte Fragen
Wenn die Mahlfeinheit gut ist, kann die Dispersion dann immer noch als instabil angesehen werden?
Ja. Die Feinheit misst die Partikelgrößenverteilung zu einem bestimmten Zeitpunkt unter bestimmten Testbedingungen – sie misst nicht, wie widerstandsfähig die Dispersion gegenüber nachfolgenden Störungen durch Verdünnung, Zeit, Transport oder Sprühscherung ist. Eine Dispersion kann zum Zeitpunkt der Prüfung eine hervorragende Feinheit aufweisen und unter späteren Prozessbedingungen dennoch anfällig für eine erneute Agglomeration sein.
Sollte die Feinheit nach dem Aufbringen und vor dem Sprühen noch einmal geprüft werden, nicht erst nach dem Mahlen?
Das Testen der Feinheit an mehreren Stellen im Produktionsprozess – insbesondere nach dem Aufbringen und unmittelbar vor dem Sprühauftrag – liefert ein vollständigeres Bild der Dispersionsstabilität als eine einzelne Messung allein beim Mahlen. Diese zusätzlichen Tests können dabei helfen, genau zu ermitteln, wo im Prozess eine erneute Agglomeration auftritt.
Können die Einstellungen der Sprühausrüstung allein ein wiederkehrendes Problem mit der Körnigkeit erklären?
Die Einstellungen der Sprühausrüstung können sicherlich Einfluss darauf haben, wie sichtbar ein marginales Dispersionsproblem wird, da die Zerstäubungsbedingungen das Erscheinungsbild kleiner Aggregate verstärken können. Wenn jedoch die Körnigkeit bei verschiedenen Bedienern und Geräten immer wieder auftritt, ist die zugrunde liegende Dispersionsstabilität die wahrscheinlichere Ursache, wobei die Sprühparameter eher als verstärkender als als auslösender Faktor wirken.
Schlüssel zum Mitnehmen
Ein durchgängiges Ergebnis der Mahlfeinheit bestätigt die Dispersionsqualität nur zum Zeitpunkt der Messung – es garantiert nicht, dass die gleiche Partikelverteilung das Ablassen, die Lagerung, den Transfer und die mechanische Beanspruchung des Sprühauftrags übersteht. Die Körnigkeit, die nur im Sprühstadium auftritt, obwohl die Feinheit bereits zu einem früheren Zeitpunkt im Prozess erreicht wurde, weist auf eine Partikelstabilisierung hin, die für den Mahlschritt ausreichend, aber für alles, was danach geschieht, nicht ausreicht. Die Untersuchung der Dispersionsstabilität über die gesamte Produktionszeit hinweg – nicht nur zum Zeitpunkt des Mahlens – ist der Schlüssel zur Lösung dieser Art von wiederkehrenden Qualitätsproblemen.
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