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大家知道，任何一種新材料或新技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)都要經(jīng)過(guò)配方設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、小試、中試、量產(chǎn)幾個(gè)過(guò)程。很多新材料、新技術(shù)無(wú)法獲得應(yīng)用，絕大部分都倒在中試階段。

不知道大家有沒(méi)有這種感覺(jué)或者這么說(shuō)吧，大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候，當(dāng)你把配方投入中試和實(shí)際量產(chǎn)時(shí)，在線測(cè)試數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)有時(shí)候相差很大？

實(shí)驗(yàn)室配方設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種理想狀態(tài)，計(jì)量器具的精密程度與計(jì)量的準(zhǔn)確性相對(duì)較高，實(shí)驗(yàn)室的制樣環(huán)境相對(duì)處于理想狀態(tài)，制樣的工藝條件波動(dòng)非常小，就是說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下的全過(guò)程均處于嚴(yán)密的監(jiān)控之下；而中試卻不一樣，由于中試基本模擬的是生產(chǎn)狀態(tài)，生產(chǎn)產(chǎn)量的需要，其使用的計(jì)量器具相對(duì)來(lái)說(shuō)計(jì)量精度較差，生產(chǎn)線工人畢竟沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室人員計(jì)量的準(zhǔn)確性意識(shí)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也不會(huì)如實(shí)驗(yàn)室設(shè)備一樣精密，生產(chǎn)工藝控制也不會(huì)如實(shí)驗(yàn)室一樣控制嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中工藝條件相對(duì)波動(dòng)較大，從而造成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)與生產(chǎn)線在線生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)出入較大。

近期在進(jìn)行聚乙烯薄膜應(yīng)用配方研發(fā)實(shí)驗(yàn)對(duì)此有一些感悟，寫出來(lái)大家分享一下。

這里僅以偶聯(lián)劑用量來(lái)看一看測(cè)試數(shù)據(jù)出入（同樣偶聯(lián)劑用量）。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，配方實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)居中，原因在于，實(shí)驗(yàn)配方采用的是開煉、模壓制樣，小試使用的是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)擠出機(jī)擠出造粒，然后開煉、模壓制樣，而中試采用的是生產(chǎn)設(shè)備造粒、開煉、模壓。

在三個(gè)階段測(cè)試中，由于實(shí)驗(yàn)擠出機(jī)擠出制樣采用的是實(shí)驗(yàn)室配料精度，加上擠出機(jī)更好的分散性，所以實(shí)驗(yàn)擠出機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)來(lái)說(shuō)高于配方設(shè)計(jì)過(guò)程中直接開煉粉體分散效果要好，再加上重新進(jìn)行一次開煉，所以性能上表現(xiàn)較好；而在生產(chǎn)過(guò)程中，由于計(jì)量因素和活化處理過(guò)程中不可預(yù)知的粉體消耗，導(dǎo)致粉體活化處理效果低于實(shí)驗(yàn)室活化效果。

這就牽扯到配方的中試放大。

我們對(duì)從同一批次粉體取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制樣測(cè)試和生產(chǎn)中試測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)如下：

在本次配方設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，偶聯(lián)劑用量為0.8份時(shí)，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)完全可以滿足初期對(duì)該膜類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的期望值，但中試結(jié)果卻低于產(chǎn)品設(shè)計(jì)期望值。

我們對(duì)中試全過(guò)程進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：在對(duì)粉體進(jìn)行活化處理時(shí)，高混機(jī)啟動(dòng)伊始，部分粉體在攪拌葉片的攪動(dòng)下飛起粘落在高混機(jī)的鍋壁上，這部分粉體在隨后的活化過(guò)程中失去了與偶聯(lián)劑接觸的機(jī)會(huì)，從而造成部分粉體無(wú)法進(jìn)行活化處理。導(dǎo)致整體材料力學(xué)性能下降。

基于上述分析，我們采取了偶聯(lián)劑過(guò)量添加，期待活化粉體后剩余的偶聯(lián)劑在加入配方材料后，這部分剩余偶聯(lián)劑繼續(xù)發(fā)揮作用，對(duì)由于粘壁未能得到活化處理的部分粉體進(jìn)行活化。結(jié)果見上表，可以看出，對(duì)偶聯(lián)劑用量進(jìn)行1.5倍放大使用后，中試力學(xué)性能與實(shí)驗(yàn)室小試性能相當(dāng)，對(duì)偶聯(lián)劑進(jìn)行2倍放大后中試力學(xué)性能更優(yōu)。

在對(duì)偶聯(lián)劑用量進(jìn)行放大的同時(shí)，我們也同時(shí)對(duì)部分助劑用量進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，由于這些助劑用量的調(diào)整對(duì)產(chǎn)品力學(xué)性能影響可以忽略不計(jì)，因此這里不再贅述。

當(dāng)然，這種大劑量調(diào)整助劑用量一般情況下在中試過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)，這可能和我們采用的生產(chǎn)工藝有關(guān)。

因此說(shuō)，在將實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)配方拿到生產(chǎn)線進(jìn)行中試時(shí)一定要注意配方放大后可能造成的結(jié)果進(jìn)行分析并拿出調(diào)整預(yù)案，分析生產(chǎn)工藝中可能會(huì)存在的死角和缺陷，根據(jù)不同添加劑對(duì)材料可能產(chǎn)生的影響采取不同的應(yīng)對(duì)措施，千萬(wàn)別因?yàn)橹性囆阅芘c設(shè)計(jì)配方性能差異過(guò)大就輕易否決設(shè)計(jì)的配方。