本发明涉及一种液态物料干燥性的测试装置和方法，具体地涉及一种液态油墨、涂料以及胶粘剂等物料干燥性的测试装置和方法，属于油墨、涂料以及胶粘剂的应用
技术领域：
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背景技术：
油墨、涂料或者胶粘剂等液态物料的干燥是指油墨、涂料或者胶粘剂等液态物料涂覆在物体表面，从流体转变为固体膜所发生的物理以及化学变化过程。液态油墨、涂料或者胶粘剂等液态物料干燥地过快或者过慢都容易导致涂覆后形成的表层出现缺陷，不适合特定的生产工艺。因此，干燥性是评价油墨、涂料以及胶粘剂等液态物料性能的一个重要指标。干燥可分为表干和实干，其中，表干是指表层成膜，实干是指全部形成固体涂膜。但是，涂膜即使达到实干也不等于完全干燥，也不意味着其使用性能达到了最佳状态。涂膜的完全干燥时间因涂膜本身的化学成分和固化机理而异，有的涂膜完全干燥时间达数日之久。美国材料试验学会(astm)对漆膜干燥性能作了很细的划分，具体可分为指触干燥、不粘尘干燥、指压干燥、面干、硬干、干透或实干、重涂干燥、无压痕干燥等。对于液态物料表干性的测试装置和方法有多种。国家标准(gb/t13217.5-2008)《液体油墨初干性检验方法》，提供了表观粘度范围0.05～0.25pa·s的液体油墨初干性检验装置和方法，该方法平行测定两次，误差范围在3mm/30s。可以看到，该方法适用物料的粘度范围窄，适用性有限。国家标准(gb/t1728–1979(1989))《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》规定了吹棉球和指触法两种表干时间测定方法。国家标准(gb/t6753.2–1986)《涂料表面干燥试验小玻璃球法》规定了用小玻璃球测定自干型涂料表干时间的测定方法。这几种测试方法无法得到较为精确的量化数据结果，并且其不能对平行测试的结果规定明确的测量误差范围。自动干燥测试仪可以对涂膜的干燥性进行精确的测试和准确的判断，其通过高精度电机带动划杆或者齿轮以极缓慢速度在涂膜上移动，根据痕迹深浅来判断漆膜随时间变化的干燥程度。虽然该类测试装置及测试方法精度好，但是测试时长达数小时，更适合涂膜实干性的精确表征。测试时间长、测试精确度低的测试方法会严重影响对油墨、涂料或者胶粘剂等液态物料产品品质的快速正确判定，也不利于实际生产线上工艺参数和产品质量的稳定控制。技术实现要素：针对现有液态物料干燥性测试方法存在的局限性，本发明的目的在于提供一种液态物料干燥性的测试装置和方法，所述测量方法中的刮样纸无需与装置零点线对位，减少时间误差；所述测量过程中，可以直接在装置上读数，减少系统误差；所述测试方法的精确度会高于现有的液态物料干燥性的测试标准，同时适用范围变广；所述测试方法可以用于水性以及溶剂型的油墨、涂料或者粘胶剂等液态物料干燥性的快速准确测试，是保证该类产品质量的重要措施之一。所述装置两侧的刻度线分别采用由大到小及由小到大排列的排列方式，便于读数；所述装置的沟槽粗糙度比标准的刮板细度仪要求高，能够较好地确保测量的准确度高和，精密度好；物料稀稠度适用范围宽，测试环境多样性容忍度广。本发明中，所述的干燥是指表干，也称初干，它与油墨、涂料或者胶粘剂等液态物料在使用时的可施工性能相关度大。为实现上述目的，本发明提出如下的技术方案：一种液态物料干燥性的测试方法，其采用的测试装置包括：一个带有楔形沟槽的平台和一个带有平直刃口的刮刀，其中，所述楔形沟槽的两侧带有刻度线；所述方法包括如下步骤：a)测试操作：a-1)根据待测试样的粘度选择下述一种方式将待测试样置于测试装置中：方式1：对于高粘度的样品，置于测试装置沟槽浅的一端；方式2：对于低粘度的样品，置于测试装置距离沟槽浅的端点(0mm)至少50.0mm处，且所述样品的质量要保证至少填满从沟槽浅的端点至放置样品处的沟槽深的一端；方式3：介于高粘度和低粘度之间的样品，采用上述方式1或方式2；用带有平直刃口的刮刀以水平方式将待测试样从沟槽中放置该待测试样的一端刮向另外一端，完成后开始计时；所述的高粘度是指25℃下和剪切速率1/s时，表观粘度大于或等于20pa·s，所述的低粘度是指25℃下和剪切速率1/s时，表观粘度小于10pa·s；a-2)经过一测试时间段，记为x，单位是秒(用s表示)，即干燥xs后，将刮样纸平放在步骤a-1)中涂覆了待测试样的测试装置的平台上，保证纸张完全覆盖住平台上的沟槽部位，使用带有平直刃口的刮刀在刮样纸上从沟槽的一端刮向另外一端，与步骤a-1)中所述的刮样方向一致，然后揭下刮样纸；b)测试结果判定：将刮样纸揭起后，液态物料残留于平台沟槽中的痕迹形貌可分为三个区域，分别是全表干区(i)、半表干区(ii)、未干区(iii)；其中，(1)全表干区(i)，是指测试时间段(x，单位s)内，该区域液态物料已经全部干燥成膜，刮样纸已经无法将该区域的膜粘附揭起，测试装置的沟槽内保留着完整的固态膜；(2)半表干区(ii)，是指在测试时间段(x，单位s)内，该区域液态物料已经部分成膜，刮样纸可以将该区域的物料部分或全部揭起，测试装置的沟槽内残留着不完整的固态膜或者没有物料残留；(3)未干区(iii)，是指在测试时间段(x，单位s)内，该区域物料还是呈液态，刮样纸只能部分揭起该区域的物料，测试装置的沟槽内残留着呈分散状分布的液态物料；其中，从浅槽端0mm算起，读出沟槽的零刻度线至半表干区(ii)顶端位置的长度，记为y，单位是毫米(用mm表示)，即为全表干区(i)的长度；从半表干区(ii)顶端起至未干区(iii)顶端位置的长度，记为y’，单位是毫米(用mm表示)，即为半表干区(ii)的长度；所述的液态物料的干燥性检验结果用下式(i)表示：(i)全表干区长度/测试时间：ymm/xs。根据本发明，当两种液态物料的ymm/xs差值在测量误差范围内时被认为干燥性相差较小，例如两种液态物料的ymm/xs差值小于等于1mm/xs时，为了更精确评价液态物料的干燥性，采用下式(ii)作为辅助参考评价表征：(ii)(全表干区长度+半表干区长度)/测试时间：(y+y’)mm/xs。根据本发明，测试时，粘度偏高的物料置于沟槽浅的一端，粘度偏低的物料置于沟槽深的一端，这样有利于不同粘度的液态物料能更均匀地铺展在沟槽内，从而简洁、有效地扩展了待测定物料的适用的粘度范围。根据本发明，在测试前应准备好测试工具，所述的测试工具包括测试装置、刮样纸、秒表计时器、擦洗溶剂、棉纱、调墨刀、温度计以及湿度计。根据本发明，所述的测试方法适用于25℃时表观粘度在0.001～1000pa·s的液态物料，优选地，所述液态物料选自液体油墨、液体涂料以及液体胶黏剂中的一种。根据本发明，在步骤a-1)中，所述待测试样在测试前，先用调墨刀将其搅拌均匀。优选地，所述装置中一侧刻度值按从小到大排列，另一侧刻度值按从大到小排列。优选地，两侧的刻度线的最小刻度值为1.0mm，刻度范围在50.0-500.0mm。优选地，所述装置中带有楔形沟槽的平台和带有平直刃口的刮刀的材质是硬质、耐磨、耐常见化学溶剂的材料，例如不锈钢或者大理石等。优选地，所述装置中带有楔形沟槽的平台表面及沟槽内表面的粗糙度值不大于0.2μm；平台表面及沟槽内表面的平面度不大于3.0μm。优选地，所述装置中带有平直刃口的刮刀的工作棱边直线度不大于2.0μm。优选地，所述装置中楔形沟槽平面与平台平面倾斜度为0.1°～30.0°；沟槽长度50.0～500.0mm；沟槽宽度5.0～20.0mm。优选地，所述装置中平台上至少有一条沟槽，优选地，至少有三条沟槽；如果有多条沟槽，沟槽之间平行排列，沟槽之间间隔至少1.0mm以上。根据本发明，在步骤a-1)的方式1中，所述待测试样的用量能够将沟槽填满至少50.0mm为宜，优选用量3～5g。所选取的待测试样用量太少时，待测试样无法将适宜长度的沟槽填满，不利于涂覆后对不同区域的干燥情况的观测。根据本发明，在步骤a-2)中，所述的刮样纸选自胶版印刷纸(符合gb/t30130-2013优等品)、复印纸(符合gb/t24988-2010优等品)及铜版纸(符合gb/t10335.2-2005优等品)等中的一种或者其它按照上述测试操作实施后能够使沟槽内物料呈现如上文所描述的三个分区的纸张。根据本发明，所述的刮样纸的最小面积能够覆盖楔形沟槽面。根据本发明，所述的刮样纸上不必须有刻度。根据本发明，在步骤a-2)中，所述的测试时间xs是指干燥静置时间段，例如可以是30s，60s，90s，120s等或者其它符合实际需要的时间段。本发明中，针对不同的液体物料需要不同的测试时间xs达到表干，使用者可以根据实际需要来调整测试时间xs，从而获得适合测量的全表干区长度以及半表干区长度。根据本发明，所述的测试方法还包括在测试结束后，采用专用擦洗溶剂清洗测试装置，例如平台、沟槽和刮刀。根据本发明，所述的专用擦洗溶剂是根据所测试样品的性质决定的，不同体系的液态物料使用相匹配的专用溶剂，例如油性涂料采用乙酸丁酯擦洗测试装置，水性油墨采用无水乙醇清洗测试装置。根据本发明，所述的全表干区长度y的测量误差不应大于1.0mm/xs。检验至少需获得至少三个测试值，结果取其算术平均值；而采用单沟槽装置则至少平行测试三次，误差必然高于采用三沟槽装置所测得的结果。根据本发明，所述的半表干区长度y’的测量误差不应大于5.0mm/xs。检验至少需获得至少三个测试值，结果取其算术平均值；而采用单沟槽装置则至少平行测试三次，误差必然高于采用三沟槽装置所测得的结果。根据本发明，所述的测试环境为温度6℃～50℃，湿度20％～95％；优选地，所述测试环境为温度23±2℃，湿度65±5％。本发明还提供一种快速制备具备设定干燥性的液态物料的方法，所述方法包括以下步骤：(1)确定预制备的液态物料的干燥性，即确定式(i)和任选地式(ii)的数值点或范围：(i)全表干区长度/测试时间：ymm/xs；(ii)(全表干区长度+半表干区长度)/测试时间：(y+y’)mm/xs；(2)采用上述液态物料干燥性的测试方法测试未知液态物料的式(i)和任选地式(ii)的数值点，将测试的数据与步骤(1)的数值点或范围进行比较；(3)若与步骤(1)的数值点相同或落在步骤(1)限定的范围内，则制备完成；若不同或不在所述范围，则调整液态物料的配方并重复步骤(2)直至测试的数值点与步骤(1)的数值点相同或落在步骤(1)限定的范围，则制备完成。本发明还提供一种液态物料干燥性的测试装置，所述装置包括：一个带有楔形沟槽的平台，和一个带有平直刃口的刮刀；其中，所述楔形沟槽的两侧带有刻度线，一侧刻度值按从小到大排列，另一侧刻度值按从大到小排列。根据本发明，所述两侧的刻度线的最小刻度值为1.0mm，所述刻度范围在50.0-500.0mm。根据本发明，所述的带有楔形沟槽的平台和带有平直刃口的刮刀的材质是硬质、耐磨、耐常见化学溶剂的材料，例如不锈钢或者大理石等。根据本发明，所述的带有楔形沟槽的平台表面及沟槽内表面的粗糙度值不大于0.2μm；平台表面及沟槽内表面的平面度不大于3.0μm。根据本发明，所述的带有平直刃口的刮刀的工作棱边直线度不大于2.0μm。根据本发明，所述的楔形沟槽平面与平台平面倾斜度为0.1°～30.0°；沟槽长度50.0～500.0mm；沟槽宽度5.0～20.0mm。根据本发明，所述平台上至少三条沟槽，所述沟槽之间平行排列，沟槽之间间隔至少1.0mm以上。根据本发明，所述装置适用于25℃时表观粘度在0.001～1000pa·s的液态物料，优选地，所述液态物料选自液体油墨、液体涂料以及液体胶黏剂中的一种。本发明的有益效果：本发明提供了一种液态物料干燥性的测试装置和方法，所述测试方法的测量准确度高，精密度好，物料稀稠度适用范围宽，测试环境多样性容忍度广。所述测试方法可以适用于粘度范围较广的液态物料，尤其适用于水性以及溶剂型的油墨、涂料或者粘胶剂等液态物料干燥性的快速准确测试，是保证该类产品质量的重要措施之一。所述测试方法可以用于制备具备设定干燥性的液态物料，可方便地应用于液态物料(如液态油墨、涂料或者胶粘剂等)的配方调整，高效地制备具备设定干燥性的液态物料。附图说明图1为本发明所述的测试装置的示意图；其中，1为楔形沟槽；2为平台；3为带有平直刃口的刮刀；4为平直刃口；5为沟槽两侧刻度线。图2为本发明所述的液态物料残留于平台沟槽中的痕迹形貌，其分为三个区域：(i)为全表干区、(ii)为半表干区、(iii)为未干区。图3为本发明实施例9测试水性油墨所得的ymm/xs数据正态分布图。具体实施方案为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的内容，下面结合附图对具体实施方式进行详细阐述。下列的实施例仅是对本发明技术方案的描述，不限制本发明的范围。实施例1如图1所示，本发明公开了一种液态物料干燥性的测试装置，所述装置包括：一个带有三个楔形沟槽1的平台2，和一个带有平直刃口4的刮刀3；其中，所述楔形沟槽1的两侧带有刻度线5，一侧刻度值按从小到大排列，另一侧刻度值按从大到小排列；所述两侧的刻度线的最小刻度值为1.0mm，所述刻度范围在50.0-500.0mm。所述的带有楔形沟槽的平台和带有平直刃口的刮刀的材质是不锈钢或者大理石。所述的带有三个楔形沟槽1的平台2表面及沟槽内表面的粗糙度值不大于0.2μm；平台表面及沟槽内表面的平面度不大于3.0μm。所述的带有平直刃口的刮刀的工作棱边直线度不大于2.0μm。在一个优选的实施方式中，所述的楔形沟槽平面与平台平面倾斜度为0.1°～30.0°；沟槽长度50.0～500.0mm；沟槽宽度5.0～20.0mm。采用上述装置，具体的测试步骤如下：在环境温度25℃，湿度70％测试条件下，用墨刀搅匀待测水性油墨(剪切速率1/s时，其表观粘度约200pa·s)，取约3g水性油墨置于测试装置的沟槽浅的一端；双手持刮刀，保持水平并迅速地将样品从测试装置沟槽浅的一端刮向沟槽深的一端，完成后立即开始计时；60s后，立即将复印纸平放在测试装置上，马上使用刮刀从沟槽浅的一端刮向沟槽深的一端；然后迅速揭下复印纸。观察、测试和记录沟槽内物料的全表干区长度，如图2所示。实验结束后，用无水乙醇擦洗测试装置。记录油墨的干燥性数据如表1所示，表示在60s的干燥时间后，测试结果的全表干区长度分别是12.5mm、13.0mm和12.2mm。表1实施例1干燥性数据实施例2-7实施例2-7的测试步骤如实施例1所述，不同之处在测试环境温度湿度、样品类型及刮样纸型号等测试参数；再有，其中实施例2、6和7采用与实施例1相同的样品放置方式，即置于测试装置的沟槽浅的一端，而实施例3、4和5则采用不同于实施例的样品放置方式，其是置于测试装置的沟槽深的一端，且样品的质量保证所述样品填满整个沟槽，刮样方向与实施例1的相反，从沟槽深的一端刮向沟槽浅的一端。实施例2-7的测试参数列于表2中，测试干燥性数据见表2中的ymm/xs均值。实施例8设定干燥性的液态物料的快速制备确定预制备的液态物料的ymm/xs值；配置液态物料，采用实施例1的方法测试配置的液态物料的y1mm/xs值；y1mm/xs值与ymm/xs值相比，若相同，则表明配置液态物料干燥性达到要求；若不同，则调整液态物料的配方，再次采用实施例1的方法测试新配置的液态物料的y1mm/xs值，直到其与ymm/xs值相同为止，制备得到设定干燥性的液态物料。采用本实施例的方法，可以快速判断未知样品与标准样品的干燥性差异性。在实际生产中，也可以通过此方法快速测定待用物料与生产线上已用物料的干燥性差异，有利于调整配方，使待用物料与生产线上已用物料的干燥性数据一致，从而保证产品质量的稳定性。本检验方法精密度和准确度高，测试时间短，可方便地应用于液态油墨、涂料或者胶粘剂等的配方调整。实施例9为检验本测试方法的精确度。在温度25℃和湿度70％环境下，使用本测试装置以及采用一款常用的复印纸作为粘附纸张，测试一款表观粘度200pa·s(剪切速率1/s时)的水性油墨的ymm/xs的25组数据，测试结果如表3所示。所得的ymm/xs值数据正态分布图如图3所示。从图3可知，测试ymm/xs值的标准差为0.4。由此说明，该测试方法具有较高的精确度。表3水性油墨的25组ymm/xs均值测试编号12345ymm/60s13.514.213.814.013.7测试编号678910ymm/60s13.513.414.513.414.0测试编号1112131415ymm/60s13.214.113.513.214.0测试编号1617181920ymm/60s14.013.513.413.013.8测试编号2122232425ymm/60s13.514.213.313.613.5以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12