نقطه ریزش مشابه است، ویسکوزیته قابل مقایسه است و مقدار اسید الزامات را برآورده می کند. پس چرا عملکرد تولید پس از تغییر به یک افزودنی موم متفاوت تغییر می کند؟
برای شرکت هایی که از واکس پلی اتیلن، موم پلی اتیلن اکسید شده (واکس OPE) و سایر واکس های روان کننده استفاده می کنند، این یک مشکل آشنا است.
یک محصول جایگزین ممکن است دارای TDS باشد که دقیقاً با محصولی که در حال حاضر استفاده می شود مطابقت دارد و آزمایشات آزمایشگاهی اولیه ممکن است هیچ مشکل واضحی را نشان ندهد. با این حال، هنگامی که ماده وارد تولید واقعی می شود، ممکن است تغییراتی در رفتار همجوشی، گشتاور پردازش، کیفیت سطح یا حتی تشکیل رسوب قالب رخ دهد.
در این شرایط، نتیجهگیری اینکه محصول «نامطلوب» است یا اینکه مشخصات تأمینکننده نادرست است، ممکن است زودرس باشد.
سؤالات واقعی عبارتند از: کدام تفاوت ها بر عملکرد برنامه تأثیر می گذارد؟ آیا می توان این تفاوت ها را از طریق آزمایش تشخیص داد؟
1. چرا پارامترهای مشابه TDS عملکرد یکسان برنامه را تضمین نمی کنند؟
TDS مشخصات فنی یک محصول را خلاصه می کند. تصویر کاملی از عملکرد خود در یک برنامه خاص ارائه نمی دهد. حتی زمانی که چندین پارامتر مشترک مشابه هستند، این به تنهایی ثابت نمی کند که دو موم در یک فرمول خاص قابل تعویض هستند.
1.1. نام پارامتر یکسان شرایط تست یکسان را تضمین نمی کند
ابتدا، تأیید کنید که پارامترهای مورد مقایسه به همان روش تعریف شده و با استفاده از روشهای تست قابل مقایسه اندازهگیری میشوند.
به عنوان مثال:
-
نقطه افت در مقابل نقطه ذوب: این اصطلاحات ممکن است به تعاریف آزمون و روش های مختلف اندازه گیری اشاره داشته باشند. مقادیر عددی مشابه لزوماً به این معنی نیست که نتایج به طور مستقیم قابل مقایسه هستند.
-
ویسکوزیته مذاب: علاوه بر مقدار گزارش شده، دمای آزمایش، ابزار و شرایط اندازه گیری را بررسی کنید. مقادیر ویسکوزیته اندازه گیری شده در دماهای مختلف را نمی توان مستقیماً مقایسه کرد.
-
ارزش اسیدی: برای محصولاتی مانند موم OPE، مقدار اسیدی منعکس کننده ویژگی های شیمیایی خاص مرتبط با اکسیداسیون است. با این حال، نمی تواند به طور مستقل عملکرد کلی روانکاری یا سازگاری با سایر اجزای فرمولاسیون را نشان دهد.
بنابراین، اولین گام در ارزیابی جایگزینی صرفاً قرار دادن دو سند TDS در کنار هم نیست، بلکه بررسی اینکه آیا دادههای کلیدی واقعاً قابل مقایسه هستند یا خیر.
1.2. پارامترهای اساسی مشابه می توانند با ساختارهای مولکولی مختلف و ویژگی های محصول مطابقت داشته باشند.
حتی زمانی که نقطه ریزش، ویسکوزیته و مقدار اسید مشابه هستند، دو موم ممکن است همچنان از نظر توزیع وزن مولکولی، ساختار انشعاب، ویژگیهای تبلور، درجه اکسیداسیون یا سایر خواص محصول متفاوت باشند.
اینکه آیا این تفاوت ها اهمیت دارند یا خیر، بستگی به کاربرد خاص دارد.
به عنوان مثال، در پردازش PVC، عملکرد افزودنی موم به بیش از یک پارامتر فیزیکی بستگی دارد. همچنین تحت تأثیر رفتار موم در دمای فرآوری، برهمکنشهای آن با رزین و سایر افزودنیها، و توزیع و مهاجرت آن در طول پردازش قرار میگیرد.
در برخی از فرمولاسیون ها، تفاوت های کوچک ممکن است تاثیر چندانی بر محصول نهایی نداشته باشد. در سیستم هایی که به تعادل روانکاری، پنجره فیوژن یا کیفیت سطح حساس تر هستند، با این حال، این تفاوت ها ممکن است عملکرد پردازش را تغییر دهند.
توجه به این نکته مهم است که یک تفاوت ساختار مولکولی خاص را نمی توان به تنهایی از یک پارامتر استنباط کرد. به همین ترتیب، بدون پشتیبانی از شواهد آزمایشی، یک مشکل کاربردی نباید مستقیماً به یک ویژگی ساختاری خاص نسبت داده شود.
1.3. عملکرد افزودنی موم به کل فرمول بستگی دارد، نه فقط به یک ماده
در تولید لوله و اتصالات پی وی سی، روان کننده های خارجی، روان کننده های داخلی، کمک های پردازش، تثبیت کننده ها، ویژگی های رزین، پرکننده ها و سایر عوامل با هم کار می کنند تا بر همجوشی، جریان و کیفیت سطح تأثیر بگذارند.
جایگزینی یک افزودنی موم لزوماً تعادل روانکاری اصلی را حفظ نمی کند، حتی زمانی که دوز بدون تغییر باقی می ماند.
برای مثال، تفاوت در اثرات روانکاری یا رفتار در دمای پردازش ممکن است فرآیند همجوشی، مشخصات گشتاور یا تشکیل رسوب قالب را تغییر دهد. با این حال، این اثرات لزوما توسط موم جایگزین به تنهایی ایجاد نمی شود. تغییرات در دسته مواد خام، نسبت فرمولاسیون یا شرایط فرآوری نیز ممکن است در این امر نقش داشته باشد.
بنابراین، محصولات جایگزین باید در محیط فرمولاسیون و پردازش واقعی ارزیابی شوند، نه اینکه صرفاً بر اساس مشخصات محصول مورد قضاوت قرار گیرند.
2. چگونه باید یک تست جایگزینی موم ناموفق را عیب یابی کرد؟
هنگامی که نتایج آزمایشگاهی الزامات مشخص شده را برآورده می کند اما عملکرد پردازش رضایت بخش نیست، توصیه می کنیم به جای تغییر فوری به محصول دیگر، مشکل را به ترتیب زیر بررسی کنید.
مرحله 1: تأیید کنید که آزمون ها واقعاً قابل مقایسه هستند
ابتدا موارد زیر را بررسی کنید:
-
آیا پارامترهای کلیدی هر دو محصول با استفاده از روش های آزمایش مشابه یا قابل مقایسه اندازه گیری می شوند؟
-
آیا دوز، روش توزین و توالی اختلاط قبل و بعد از جایگزینی یکسان است؟
-
آیا تجهیزات، تنظیمات دما، سرعت پیچ و شرایط تولید سازگار هستند؟
-
آیا رزین، پرکنندهها، تثبیتکنندهها و سایر روانکنندهها از همان دستهها هستند یا در دوزهای مشابه استفاده میشوند؟
اگر چندین مورد از این شرایط به طور همزمان تغییر کنند، تعیین اینکه آیا تفاوت مشاهده شده از موم جایگزین است یا از عوامل دیگر مشکل می شود.
مرحله 2: علل احتمالی را بر اساس مشکل مشاهده شده محدود کنید
مسائل مختلف پردازش مستلزم بررسی های اولیه متفاوتی است.
| موضوع مشاهده شده |
حوزه های اولویت دار برای بررسی |
| تغییرات در زمان همجوشی یا گشتاور پردازش |
تعادل روانکاری، دوز، شرایط اختلاط و پارامترهای پردازش |
| نقص سطح، براقیت ناهموار یا کاهش کیفیت سطح در لوله ها |
سازگاری با فرمولاسیون، پراکندگی، دمای پردازش و تغییرات در سایر مواد خام |
| افزایش رسوب روی قالب یا قالب |
ترکیب رسوب، ترکیبات روان کننده، سایر مواد افزودنی و شرایط پردازش |
| تغییرات در خواص محصول یا ثبات ابعادی |
ترکیب فرمولاسیون، حالت همجوشی، شرایط پردازش، و تست های عملکرد محصول مربوطه |
یک نکته شایسته توجه ویژه است: یک علامت می تواند دلایل مختلفی داشته باشد.
به عنوان مثال، رسوبات قالب لزوماً نشان دهنده ترشح موم نیست. آنها همچنین ممکن است شامل سایر افزودنی های آلی، مواد معدنی یا تغییرات مواد در طول پردازش باشند. اگر کانسارها دغدغه اصلی هستند، اولین قدم باید شناسایی اجزای اصلی آنها با استفاده از روش های تحلیلی مناسب باشد. سپس یافته ها را می توان در کنار جزئیات فرمولاسیون و سوابق پردازش ارزیابی کرد.
این جدول عیب یابی کمک می کند تا مشخص شود که کجا باید ابتدا بررسی شود. هدف تعیین علت قطعی بر اساس یک علامت نیست.
مرحله 3: از مقایسه های کنترل شده و تک متغیری برای تأیید عوامل مؤثر واقعی استفاده کنید
در جایی که شرایط اجازه می دهد، ما یک مقایسه کنترل شده را توصیه می کنیم:
-
فرمول اولیه و شرایط پردازش را بدون تغییر نگه دارید و عملکرد پایه محصول فعلی را تعیین کنید.
-
فقط افزودنی موم مورد نظر را جایگزین کنید و در ابتدا دو محصول را با دوز توافق شده مشابه مقایسه کنید.
-
داده های پردازش کلیدی و عملکرد محصول نهایی را ثبت کنید.
-
در صورت بروز اختلاف، آزمایشات بعدی را بر اساس نتایج طراحی کنید، مانند تنظیم دوز یا ارزیابی شرایط مختلف فرآوری.
برای کاربردهای اکستروژن PVC، معیارهای ارزیابی مربوطه ممکن است شامل زمان همجوشی، مشخصات گشتاور، پایداری اکستروژن، کیفیت سطح، تشکیل رسوب قالب و خواص محصول نهایی باشد.
برای کاربردهای دیگر، معیارهای ارزیابی باید بر اساس الزامات کاربردی خاص انتخاب شوند نه اینکه به طور خودکار همان موارد آزمایشی مورد استفاده برای PVC را اعمال کنند.
یک فرآیند آزمایش مرحلهای به تعیین اینکه آیا مشکل به خود محصول، دوز، سازگاری فرمولاسیون یا شرایط آزمایش مربوط است یا خیر کمک میکند.
3. چگونه می توانید تعیین کنید که آیا موم واقعاً به عنوان جایگزین مناسب است؟
آزمایش جایگزینی را نباید صرفاً بر اساس مشابه بودن پارامترهای اساسی یا موفقیت اولین آزمایش تولید قضاوت کرد. اهداف جایگزینی باید قبل از شروع آزمایش به وضوح تعریف شوند.
به عنوان مثال:
-
اگر هدف اولیه کاهش هزینه های مواد اولیه باشد، هزینه افزودنی واقعی را محاسبه کنید و تأیید کنید که کیفیت محصول و ثبات تولید در محدوده قابل قبول باقی می ماند.
-
اگر هدف بهبود عملکرد همجوشی یا روانکاری باشد، شاخص های هدف را تعریف کنید و نتایج را در شرایط مشابه بررسی کنید.
-
اگر هدف کاهش رسوبات قالب است، زمان ظاهر شدن رسوبات، شدت آنها و تعداد دفعات تمیز کردن مورد نیاز را ثبت کنید، در حالی که سایر منابع بالقوه را بررسی کنید.
در طول ارزیابی، تشخیص سه سطح اعتبار سنجی مفید است:
سطح 1: مشخصات محصول رعایت شده است. پارامترهای فنی کلیدی و مشخصات مورد توافق با الزامات مطابقت دارند.
سطح 2: عملکرد پردازش قابل قبول است. تحت شرایط فرمولاسیون و فرآوری توافق شده، تولید به طور مداوم اجرا می شود و پایدار می ماند.
سطح 3: اهداف برنامه نهایی به دست آمده است. عملکرد محصول، کیفیت و هزینه کلی نیازهای واقعی را برآورده می کند.
به وضوح تمایز این سه سطح به جلوگیری از اشتباه گرفتن «مشخصات مطابقت» با «جایگزینی موفقیتآمیز» کمک میکند.
4. چگونه Rallychem پشتیبانی می کند افزودنی موم ارزیابی جایگزینی؟
برای پروژههای جایگزینی شامل موم پلیاتیلن، موم OPE و سایر افزودنیهای موم، Rallychem توصیه میکند به جای انتخاب محصولات صرفاً بر اساس پارامترهای TDS منفرد، با الزامات کاربردی واقعی شروع کنید.
برای هر پروژه، ما می توانیم از طریق مراحل زیر با مشتریان کار کنیم:
اهداف جایگزینی را روشن کنید: محصول فعلی، برنامه کاربردی، عملکرد هدف و مشکل خاصی که باید حل شود را درک کنید.
بررسی مشخصات فنی: تعاریف پارامترهای کلیدی، روشهای آزمایش و الزامات مشخصات را تأیید کنید، تفاوتهایی را که نمیتوان تنها از طریق دادههای TDS ارزیابی کرد.
جایگزین های بالقوه صفحه نمایش: محصولات کاندید را برای آزمایش بیشتر بر اساس اطلاعات کاربردی موجود و ویژگی های محصول شناسایی کنید.
پیگیری نتایج آزمایش: شرایط واقعی آزمون، مسائل مشاهده شده و داده های موجود را برای کمک به تعیین مراحل بعدی برای بررسی و اعتبار سنجی مرور کنید.
نتایج جایگزینی هنوز به فرمول خاص، شرایط پردازش و داده های آزمایش بستگی دارد. پارامترهای محصول مشابه میتوانند نقطه شروع مفیدی برای غربالگری نامزدها باشند، اما نمیتوانند جایگزین آزمایش برنامهها شوند.
ارزیابی جایگزینی برای موم روان کننده خود؟
اگر به دنبال جایگزینی برای موم پلی اتیلن، موم OPE یا موم روان کننده دیگر هستید، اطلاعات زیر را با رالیشم به اشتراک بگذارید:
-
درجه فعلی محصول یا TDS آن
-
پس زمینه برنامه و فرمول خاص
-
عملکرد هدف یا دلیل جایگزینی شما
-
شرایط آزمایش، مسائل مشاهده شده، و داده های مرتبط از آزمایشات قبلی
هرچه این اطلاعات کامل تر باشد، محدود کردن نامزدهای بالقوه و هدفمندتر کردن آزمایش های بعدی آسان تر می شود.
یک تست جایگزین ناموفق لزوماً به این معنی نیست که پروژه نمی تواند به جلو حرکت کند. با این حال، گام بعدی نباید صرفاً امتحان موم دیگری باشد. ابتدا مشخص کنید که آزمون قبلی واقعاً چه چیزی را مشخص کرده است و کدام سؤالات بی پاسخ مانده است.
رالی شیمی با مشتریان بر روی انتخاب محصول، ارزیابی نتایج آزمایش و عیبیابی برای شناسایی رویکرد جایگزین مناسبتر کار میکند.