การทดสอบการขัดสีและสารเคมีสำหรับพลาสติกตกแต่ง

การทดสอบความต้านทานต่อการขัดสี สารเคมี และครีมกันแดดสำหรับพลาสติกตกแต่ง

ประเด็นสำคัญ

• การทดสอบการยึดเกาะไม่สามารถทำนายการสึกหรอได้ กราฟิกอาจผ่านการทดสอบด้วยเทปทุกครั้ง แต่หายไปภายใต้นิ้วมือภายในหกเดือน
• ครีมกันแดดและน้ำยาฆ่าเชื้อมือคือสารเคมีจริงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ถูกจับต้อง แต่แทบไม่เคยอยู่ในข้อกำหนด
• ให้เลือกรูปแบบการขัดสีให้ตรงกับการใช้งาน การทดสอบแบบหมุน แบบเชิงเส้น และแบบถู สร้างความเสียหายต่อพื้นผิวต่างกัน
• ทดสอบพื้นผิวตกแต่งที่เสร็จสมบูรณ์รวมถึงชั้นเคลือบทับหน้าทุกชนิด เพราะชั้นเคลือบทับหน้าให้ความทนทานเป็นส่วนใหญ่

พื้นผิวพลาสติกตกแต่งแทบไม่เคยล้มเหลวด้วยการลอก แต่เสียหายเพราะสึกหรอจากการจับต้อง อ่อนตัวเมื่อทำความสะอาดด้วยผลิตภัณฑ์ที่ไม่เหมาะสม หรือละลายในจุดที่มือที่มีครีมกันแดดสัมผัสซ้ำ ๆ โปรแกรมรับรองคุณภาพที่สร้างขึ้นโดยใช้การทดสอบการยึดเกาะเป็นหลักวัดคุณสมบัติที่ไม่ใช่สิ่งที่มีความเสี่ยง

การยึดเกาะและความทนทานเป็นคุณสมบัติที่ต่างกัน

การทดสอบด้วยเทปหรือการกรีดตารางหมากรุกตอบคำถามว่าสารเคลือบติดอยู่กับวัสดุรองรับหรือไม่ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นแต่ทำนายอายุการใช้งานได้ไม่ดี เพราะเส้นทางความล้มเหลวที่พบบ่อยไม่เกี่ยวข้องกับการหลุดลอกเลย ฟิล์มถูกขัดออกทีละน้อยจากด้านบนลงล่าง หรือเสื่อมสภาพทางเคมีจนเช็ดออกได้

กราฟิกที่พิมพ์จึงอาจผ่านทุกการทดสอบการยึดเกาะในทุกขั้นตอนของการรับรอง แต่ยังอ่านไม่ออกหลังแปดเดือนบนผลิตภัณฑ์ที่ผู้คนหยิบจับ ข้อกำหนดวัดสิ่งที่ผิดมาตลอด

การเลือกรูปแบบการขัดสี

การขัดสีไม่ใช่ปรากฏการณ์เดียว และวิธีมาตรฐานสร้างความเสียหายต่อพื้นผิวต่างกัน

การขัดสีแบบหมุนโดยใช้ล้อที่มีน้ำหนักกดให้การสัมผัสแบบเลื่อนและกลิ้งรวมกันตามเส้นทางวงกลม ให้ผลการสึกหรอทั่วไปที่ทำซ้ำได้และใช้กันอย่างแพร่หลาย เหมาะกับพื้นที่ราบและงานเปรียบเทียบ

การขัดสีแบบเชิงเส้นเคลื่อนตัวขัดไปมาตามเส้นทาง ซึ่งสะท้อนการเช็ด การสัมผัสแบบเลื่อน และการสึกหรอเป็นทิศทางได้ดีกว่า และใช้กับพื้นที่ขนาดเล็กและโค้งได้

การทดสอบการถูแบบควบคุมที่กำหนดผ้า น้ำหนักกด สารตัวกลาง และจำนวนครั้งการถู สะท้อนการทำความสะอาดและการสัมผัสด้วยมือได้ใกล้เคียงที่สุด โดยเฉพาะเมื่อสารตัวกลางเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดจริง ไม่ใช่ตัวขัดแห้ง

การเลือกรูปแบบที่คล้ายกับความเสียหายจริงมีความสำคัญ เพราะผลไม่ถ่ายโอนข้ามรูปแบบ สารเคลือบที่ทนการขัดสีแบบหมุนได้ดีอาจทนการถูด้วยตัวทำละลายได้ไม่ดี และผลิตภัณฑ์จะเผชิญรูปแบบใดก็ตามที่ผู้ใช้ปฏิบัติ

สารเคมีที่เข้าถึงผลิตภัณฑ์จริง

ตารางความต้านทานต่อสารเคมีมักระบุตัวทำละลายและของเหลวอุตสาหกรรม แต่ละเลยสารที่ก่อให้เกิดความล้มเหลวในภาคสนามส่วนใหญ่กับผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ และภายในรถยนต์

ครีมกันแดดเป็นที่เลื่องลือที่สุด ส่วนประกอบของครีมทำลายสารเคลือบและฟิล์มพิมพ์จำนวนมากอย่างรุนแรง ติดมากับมือ ถ่ายโอนไปยังพื้นผิว และคงอยู่ที่นั่น ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กลางแจ้งหรือหยิบจับในฤดูร้อนเจอสารนี้เป็นประจำ

น้ำยาฆ่าเชื้อมือแพร่หลายในสภาพแวดล้อมทางการแพทย์ ธุรกิจบริการ และผู้บริโภค และสูตรที่มีแอลกอฮอล์สูงทำให้ระบบหมึกและสารเคลือบจำนวนมากอ่อนตัว โดยเฉพาะเมื่อสัมผัสซ้ำ

สเปรย์กันแมลงที่มี DEET สร้างความเสียหายแก่พลาสติกและสารเคลือบเป็นพิเศษ

ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อในสถานพยาบาลเกี่ยวข้องกับการสัมผัสซ้ำกับสารประกอบควอเทอร์นารีแอมโมเนียม แอลกอฮอล์ เปอร์ออกไซด์ และสารละลายสารฟอกขาว ซึ่งมักเกิดขึ้นหลายครั้งต่อวันเป็นเวลาหลายปี

ครีมทามือ เครื่องสำอาง และน้ำมันจากอาหารถ่ายโอนไปยังผลิตภัณฑ์ที่ถูกจับต้องเป็นประจำ

การเพิ่มสารเหล่านี้เข้าในตารางแทบไม่มีค่าใช้จ่าย แต่ทำให้โปรแกรมทดสอบใกล้เคียงความเป็นจริงขึ้นมาก วิธีทดสอบก็สำคัญเช่นกัน การสัมผัสแบบหยดนิ่งตามเวลาที่กำหนดทดสอบสิ่งหนึ่ง ในขณะที่การเช็ดซ้ำด้วยผ้าที่มีน้ำหนักกดทดสอบการรวมกันของการกัดกร่อนทางเคมีและการกระทำทางกลที่เกิดขึ้นจริง

ทดสอบพื้นผิวที่ส่งมอบจริง

เมื่อพื้นผิวตกแต่งมีชั้นเคลือบป้องกันทับหน้า ชั้นเคลือบนั้นให้ความต้านทานต่อการขัดสีและสารเคมีของผลิตภัณฑ์เป็นส่วนใหญ่ การทดสอบชั้นพิมพ์โดยไม่มีชั้นเคลือบวัดพื้นผิวที่ลูกค้าไม่เคยสัมผัส และให้ผลที่เลวร้ายเกินจริงจนไม่มีประโยชน์

ในทางกลับกัน การทดสอบต้องรวมตำแหน่งที่ชั้นเคลือบบางที่สุด ได้แก่ ขอบ มุม ลักษณะนูน และขอบเขตของพื้นที่ตกแต่ง เพราะเป็นจุดที่ความล้มเหลวเริ่มต้น บริเวณกลางแผ่นทดสอบที่เรียบทำให้ประสิทธิภาพดูดีเกินจริงอย่างเป็นระบบ

การระบุเงื่อนไขเพื่อให้ผลมีความหมาย

มาตรฐานการทดสอบการขัดสีและสารเคมีเปิดช่องไว้มาก และตัวเลือกที่ต่างกันให้ตัวเลขที่ต่างกัน ข้อกำหนดที่อ้างอิงวิธีโดยไม่กำหนดตัวเลือกจะก่อให้เกิดข้อพิพาทระหว่างห้องปฏิบัติการของผู้จัดหาและลูกค้า ซึ่งชอบธรรมทั้งสองฝ่าย

เงื่อนไขที่ต้องระบุ ได้แก่ ชนิดของตัวขัดหรือผ้าและตารางการเปลี่ยนหรือปรับสภาพ น้ำหนักกดที่ใช้ จำนวนรอบหรือระยะเวลา ความยาวและความเร็วของช่วงชักสำหรับวิธีเชิงเส้น การปรับสภาพชิ้นทดสอบก่อนทดสอบ สารเคมี ความเข้มข้น และวิธีสัมผัส และเกณฑ์การประเมิน ไม่ว่าจะกำหนดความล้มเหลวด้วยการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ ด้วยคุณสมบัติทางแสงที่วัดได้ หรือด้วยความสามารถในการอ่าน

สภาพของตัวขัดสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ล้อและผ้าเสื่อมสภาพตามการใช้งาน และห้องปฏิบัติการที่ใช้ตัวขัดที่สึกมากจะให้ผลดีกว่าห้องที่ใช้วัสดุใหม่อย่างเป็นระบบ การกำหนดระยะเวลาเปลี่ยนทำให้ผลเปรียบเทียบกันได้ตลอดเวลาและระหว่างสถานที่

การสร้างโปรแกรมที่แยกแยะได้

วัตถุประสงค์ของการทดสอบความทนทานระหว่างการพัฒนาคือการเลือกระหว่างตัวเลือก ซึ่งต้องใช้การทดสอบที่แยกตัวเลือกออกจากกันได้ โปรแกรมที่ทุกตัวเลือกผ่านไม่ได้ให้ข้อมูลเพื่อการตัดสินใจ

การทดสอบจนถึงจุดล้มเหลวแทนที่จะหยุดที่จุดสิ้นสุดตายตัวเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ได้ผลมากที่สุด การรายงานจำนวนรอบที่ตัวเลือกแต่ละตัวไม่เป็นที่ยอมรับช่วยจัดอันดับและวัดค่าส่วนต่างความปลอดภัย ในขณะที่การผ่านที่ 500 รอบทั้งสามตัวไม่บอกอะไรเลย เมื่อจำเป็นต้องมีเกณฑ์การยอมรับตายตัวสำหรับการผลิต สามารถกำหนดภายหลังได้ โดยรู้ว่าจุดตกลงจริงอยู่ที่ใด

การรวมความเค้นเป็นสิ่งที่สอง การทำให้ตัวอย่างเสื่อมสภาพ จากนั้นขัดสี แล้วจึงสัมผัสสารเคมี จำลองลำดับที่ผลิตภัณฑ์จริงประสบได้ดีกว่าการทดสอบอิสระสามรายการบนชิ้นทดสอบใหม่มาก สารเคลือบที่ผ่านการทดสอบแต่ละรายการแต่ล้มเหลวเมื่อทดสอบตามลำดับพบได้บ่อย และการพบระหว่างการพัฒนามีต้นทุนต่ำกว่าการพบภายหลังมาก

การประเมินผลอย่างสม่ำเสมอ

จุดอ่อนที่สุดของโปรแกรมความทนทานส่วนใหญ่ไม่ใช่การสัมผัส แต่เป็นการตัดสินที่ทำภายหลัง คำว่า “ไม่เป็นที่ยอมรับ” เป็นเพียงความเห็นหากไม่ได้นิยามเกณฑ์ และผู้ประเมินแต่ละคนขีดเส้นแบ่งต่างกันบนกราฟิกที่สึกหรอทีละน้อย

การประเมินด้วยเครื่องมือขจัดความคลุมเครือได้เมื่อมีให้ใช้ ความหนาแน่นเชิงแสงหรือความคมชัดที่วัดก่อนและหลังการสัมผัสวัดการสูญเสียได้โดยตรง การวัดความเงาจับการเสื่อมสภาพของพื้นผิวที่เกิดก่อนการสึกหรอที่มองเห็นได้ การวัดสีวัดปริมาณการเปลี่ยนสีภายใต้รังสี UV และสารเคมี สำหรับรหัสที่เครื่องอ่านได้ เกรดการตรวจสอบก่อนและหลังเป็นการวัดที่เหมาะสมและมีมาตรฐานอยู่แล้ว

เมื่อหลีกเลี่ยงการประเมินด้วยสายตาไม่ได้ ต้องมีวินัยเช่นเดียวกับการวัดคุณลักษณะอื่น ได้แก่ ตัวอย่างอ้างอิงที่กำหนดขอบเขตการยอมรับ สภาวะและระยะการมองที่ควบคุม ผู้ประเมินมากกว่าหนึ่งคน และการตรวจสอบเป็นระยะว่าผู้ประเมินเห็นตรงกันทั้งระหว่างกันและกับตนเอง หากขาดสิ่งเหล่านี้ โปรแกรมความทนทานอาจสร้างข้อมูลจำนวนมากแต่ยังแยกแยะไม่ได้อย่างน่าเชื่อถือระหว่างสารเคลือบที่จะทนทานกับที่ไม่ทนทาน

บทความที่เกี่ยวข้อง

• การวัดการยึดเกาะและความทนทานต่อการขัดสี
• การวัดการยึดเกาะและความทนทานต่อการขัดสี ตอนที่ 2
• การแตกร้าวจากความเค้นสิ่งแวดล้อม
• การออกแบบโปรโตคอลการเร่งการเสื่อมสภาพ
• การเขียนข้อกำหนดที่บังคับใช้ได้จริง

ต้องการความช่วยเหลือในเรื่องนี้หรือไม่

The Sabreen Group ให้บริการสนับสนุนด้านวิศวกรรมอย่างเป็นอิสระสำหรับโปรแกรมทดสอบความทนทานของพื้นผิวพลาสติกที่พิมพ์ เคลือบ และตกแต่ง ทีมบริการด้านวิศวกรรมทำงานร่วมกับผู้ผลิตในการพัฒนากระบวนการ การรับรองวัสดุ และการแก้ไขปัญหาในสายการผลิต ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับการใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย

เหตุใดการทดสอบการยึดเกาะจึงไม่เพียงพอสำหรับพื้นผิวตกแต่ง

เพราะวัดเพียงว่าสารเคลือบติดอยู่หรือไม่ ไม่ได้วัดว่าจะทนต่อการสัมผัส การทำความสะอาด และการถูเป็นเวลาหลายปีได้หรือไม่ การขัดสีลบเนื้อฟิล์มที่ยึดเกาะดีออกทีละน้อย และการกัดกร่อนทางเคมีทำให้อ่อนตัวหรือละลาย ทั้งสองอย่างทำให้กราฟิกหายไปทั้งหมดบนพื้นผิวที่ผ่านการทดสอบด้วยเทปตลอดมา

ควรใช้การทดสอบการขัดสีแบบใด

แบบที่คล้ายกับความเสียหายจากการใช้งานจริง การขัดสีแบบหมุนด้วยล้อที่มีน้ำหนักกดเหมาะกับการสึกหรอทั่วไปบนพื้นที่ราบ การขัดสีแบบเชิงเส้นสะท้อนการเช็ดและการถูตามทิศทางเดียวได้ดีกว่า และการทดสอบการถูแบบควบคุมที่กำหนดผ้า น้ำหนักกด และสารตัวกลาง สะท้อนการทำความสะอาดและการจับต้องได้ดีที่สุด การใช้รูปแบบที่ผิดให้ตัวเลขที่ไม่สัมพันธ์กับประสิทธิภาพในภาคสนาม

ควรรวมสารเคมีใดไว้บ้าง

สารที่ผลิตภัณฑ์เผชิญจริง ซึ่งมักเกินกว่าที่ระบุในข้อกำหนด สำหรับผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคและทางการแพทย์ที่ถูกจับต้อง หมายถึงครีมกันแดด สเปรย์กันแมลง น้ำยาฆ่าเชื้อมือ ครีมทามือ สเปรย์ทำความสะอาด และผ้าเช็ดฆ่าเชื้อ สำหรับภายในรถยนต์ ให้เพิ่มผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและพลาสติไซเซอร์ที่ย้ายตัวจากวัสดุข้างเคียง

ควรทดสอบบนชั้นเคลือบทับหน้าหรือบนกราฟิก

ทดสอบบนพื้นผิวสำเร็จรูปตามที่จะส่งมอบ รวมถึงชั้นเคลือบป้องกันทับหน้าทุกชนิด เพราะชั้นเคลือบทับหน้าให้ความต้านทานต่อการขัดสีและสารเคมีเป็นส่วนใหญ่ การทดสอบชั้นพิมพ์ที่ไม่มีการป้องกันวัดสิ่งที่ลูกค้าไม่เคยสัมผัส และจะประเมินความทนทานต่ำกว่าความเป็นจริงมาก

ทำให้ผลเปรียบเทียบกันได้ระหว่างห้องปฏิบัติการได้อย่างไร

โดยระบุทุกเงื่อนไขที่มาตรฐานเปิดไว้ ได้แก่ ชนิดตัวขัดและตารางการเปลี่ยน น้ำหนักกด จำนวนรอบ ความยาวและความเร็วของช่วงชัก การปรับสภาพ และเกณฑ์การประเมิน เพียงล็อตของตัวขัดที่ต่างกันก็เปลี่ยนผลได้อย่างวัดได้ การเปรียบเทียบระหว่างห้องปฏิบัติการโดยไม่ตรงกับเงื่อนไขทั้งหมดจึงไม่น่าเชื่อถือ

---