TWI891454B - 量測附著度的方法及其套組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種量測附著度的方法及其套組，其用以評估物質殘留於非垂直表面上的附著程度。此方法係利用殘留於容器內壁的樣品重量來計算樣品與容器內壁之間的附著程度。利用此方法來防止物質之損失或防止對該物質之處理效率下降。套組包含容器、第一蓋體、第二蓋體以及測重設備。本發明之量測附著度的方法簡單，且可應用於不同產業。

Description

量測附著度的方法及其套組

本揭示內容是關於一種量測附著度的方法及其套組，且特別是關於一種評估樣品殘留於容器內壁上的附著程度之方法及其套組。

物質的可塑性通常可利用流動性、黏度或稠度等作為指標，且不同領域的物質通常有對應之合適的量測方法。舉例而言，優酪乳或蜂蜜等液態物質可利用黏度計或是流變儀來測其可塑度，混凝土和土壤則適合以坍度試驗進行可塑度量測，趨近固體之水泥或黏土常以稠度試驗法來評估其可塑性。

然而，不同物質需以不同方法進行可塑性之度量，因此難以用單一方法進行可塑性的評估。舉例而言，黏土之可塑度無法以一般商用黏度計進行量測。另外，流變儀為精密且昂貴之儀器設備，故獲取可塑性資訊之成本較高。上述習知方法僅評估物質本身之黏度，無法量測物質與容器內壁之間的附著程度。

物質之黏附性通常以剝離力進行定性和定量，用來評估黏物與被黏物表面的作用力。舉例而言，滾球法為利用球體滾動的距離，藉由能量的損失或物體與黏著劑之間的作用力來定量黏著劑的初期黏著力。剝離法為針對膠帶的塗層，使用精密儀器來測試物體與黏著劑180度及90度之剝離力，藉以評估膠帶與另一物質之黏合力。探針法為利用針型圓柱體，以很快的速度拉開來量測其所需的最大分離力。

然而，上述黏附性的量測方法僅能評估兩物質介面間之黏附程度，並不適用於量測物質與容器內壁之間的附著程度。

有鑑於此，目前仍需要提供一種可以解決上述問題之量測附著度的方法及其套組。

本發明之量測附著度的方法係在樣品與容器內壁接觸後，利用殘留於容器內壁的樣品重量來評估物質(或樣品)與容器內壁之間的附著程度。物質的附著程度越低，越能防止物質於儲存、輸送及/或處理過程中造成的損失，並提升對此物質之處理效率。本發明之量測附著度的套組用以執行上述之量測附著度的方法。本發明之量測附著度的方法簡單，且可應用於不同產業。

本發明至少一實施例提供一種量測附著度的方法，用以評估樣品(或物質)殘留於非垂直表面上的附著程度，包含以下步驟。提供容器，其中容器包含：相對設置的第一開口和第二開口，且第一開口小於第二開口；以及第一蓋體，配置以封閉第一開口，其中容器之內壁與第一蓋體定義容置空間，內壁相對於第一蓋體為非垂直，且容器與第一蓋體的總重量為第一重量值(A)。以第一蓋體封閉第一開口後，將樣品填滿容置空間，其中第二開口位在第一開口的上方，且容器、第一蓋體以及樣品的總重量為第二重量值(B)。以第二蓋體覆蓋第二開口後，將容器、第一蓋體以及樣品上下翻轉，使得第一開口位在第二開口的上方。移除第一蓋體後，垂直分開容器與第二蓋體並維持一段時間，並利用第二蓋體收集樣品脫離內壁之主體部分。以第一蓋體封閉第一開口後，將容器、第一蓋體以及樣品之剩餘部分上下翻轉，使得第二開口位在第一開口的上方，其中容器、第一蓋體以及樣品之剩餘部分的總重量為第三重量值(C)。利用下式計算出樣品之附著度： 。

在本發明至少一實施例中，第二開口的周圍包含容置密封條的溝槽。

在本發明至少一實施例中，在以第二蓋體覆蓋第二開口的步驟中，更包含設置密封條於第二開口與第二蓋體之間。

在本發明至少一實施例中，第二蓋體包含底表面以及多個擋牆。底表面的面積大於第二開口的面積。多個擋牆彼此連接且立設於底表面之外圍。

在本發明至少一實施例中，容器為從第二開口向第一開口漸縮之錐形結構。

在本發明至少一實施例中，容器的材質包含耐高溫材料。

在本發明至少一實施例中，第一開口和第一蓋體包含彼此配合的緊固結構。

在本發明至少一實施例中，樣品為液體、或固體與液體的混合物。

在本發明至少一實施例中，上述一段時間為30秒。

本發明至少一實施例提供一種量測附著度的套組，用以執行上述之量測附著度的方法，其中量測附著度的套組包含容器、第一蓋體、第二蓋體以及測重設備。容器包含相對設置的第一開口和第二開口，且第一開口小於第二開口。第一蓋體對應於第一開口，並配置以封閉第一開口且與容器容置樣品。第二蓋體包含底表面以及多個擋牆，底表面的面積大於第二開口的面積。底表面對應於第二開口。多個擋牆彼此連接且立設於底表面之外圍，第二蓋體配置以覆蓋第二開口或收集樣品。

以下揭示提供許多不同實施方式或實施例，用於實現本揭示內容的不同特徵。以下敘述部件與佈置的特定實施方式，以簡化本揭示內容。這些當然僅為實施例，並且不是意欲作為限制。舉例而言，在隨後的敘述中，第一特徵在第二特徵上方或在第二特徵上的形成，可包括第一特徵及第二特徵形成為直接接觸的實施方式，亦可包括有另一特徵可形成在第一特徵及第二特徵之間，以使得第一特徵及第二特徵可不直接接觸的實施方式。此外，本揭示內容可能會在不同的實例中重複標號和/或文字。重複的目的是為了簡化及明確敘述，而非界定所討論之不同實施方式和/或配置間的關係。

除此之外，空間相對用語如「下面」、「下方」、「低於」、「上面」、「上方」及其他類似的用語，在此是為了方便描述圖中的一個元件或特徵和另一個元件或特徵的關係。空間相對用語除了涵蓋圖中所描繪的方位外，該用語更涵蓋裝置在使用或操作時的其他方位。該裝置可以其他方位定向(旋轉90度或在其他方位)，並且本文使用的空間相對描述同樣可以相應地解釋。

實務上，物質(或樣品)與容器內壁之間的附著程度會影響物質在儲存、輸送及/或處理過程。舉例而言，當礦泥與容器內壁之間的附著程度高時，使用攪拌式乾燥器對礦泥進行加熱乾燥時，會因為礦泥過於黏附於容器內壁及/或加熱槳，使得乾燥效率降低。因此，在選擇容器材質時，需考量物質的附著程度，以盡量避免或減少物質殘留於容器中，進而減少物質之損失並提升對該物質之處理效率。

須說明的是，本文所稱之「物質與容器內壁之間的附著程度」係指物質(或樣品)與容器內壁接觸後，利用殘留於容器內壁的物質重量來評估物質與容器內壁之間的附著程度。本文所稱之「附著程度(或稱附著度)」也可理解為物質的沾黏程度。當附著程度越高，代表殘留於容器內壁的物質重量越多，故不利於利用該容器來儲存、輸送及/或處理該物質。此時可考慮更換容器材質，以降低附著度，並減少物質之損失並提升對該物質之處理效率。當附著程度越低，代表殘留於容器內壁的物質重量越少，故有利於利用該容器來儲存、輸送及/或處理該物質，從而增加對該物質之使用效率，且減少物質之損失。本文的「物質(或樣品)」可包含但不限於液體、或固體與液體的混合物，例如，礦泥、礦泥水、混凝土、土壤、優酪乳、蜂蜜或糖漿，但不限於此。

請參考圖1，其為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的量測附著度的套組100之示意圖。量測附著度的套組100包含容器110、第一蓋體120、第二蓋體130以及測重設備140。在一些實施例中，量測附著度的套組100更包含密封條150。測重設備140配置以量測重量。量測附著度的套組100用以執行下述之量測附著度的方法300(如圖3所示)。

容器110包含相對設置的第一開口112和第二開口114，且第一開口112小於第二開口114。換言之，第一開口112的面積小於第二開口114的面積。可以理解的是，容器110為第一開口112與第二開口114相連通的管狀結構。在一些實施例中，容器110為從第二開口114向第一開口112漸縮之錐形結構，如圖1所示，但不限於此。

從圖1的示意圖可看出，第一開口112與第二開口114連接的側壁116為一斜面。詳細來說，第一開口112與側壁116的夾角不是90度，且第二開口114與側壁116的夾角也不是90度。換言之，容器110具有非垂直的側壁116以及非垂直的內壁118。因此，內壁118相對於第一蓋體120為非垂直。可以理解的是，容器110的內壁118為接觸樣品410(如圖4C所示)的接觸面。本文所稱之「樣品」係為上述之物質，由於取一部分的物質作為量測附著度的待測物，故以樣品稱之。

在一些實施例中，容器110的材質包含耐高溫材料，例如，金屬材料，但不限於此。在其他實施例，容器110的材質包含塑膠或玻璃。

圖2A為圖1的容器110於線段A-A’之局部剖面圖。在一些實施例中，第二開口114的周圍包含溝槽R。溝槽R配置以容置密封條150(如圖1所示)。須說明的是，密封條150配置以使第二開口114與第二蓋體130密合，使得容器110內部的樣品410(如圖4D至圖4F所示)不會洩漏。密封條150的設置方式不限於圖2A所示。

圖2B為根據本揭示內容之一實施例之容器110和第一蓋體120結合時之局部剖面圖。第一蓋體120對應於第一開口112，如圖4A所示。第一蓋體120配置以封閉第一開口112且與容器110一起容置樣品410，如圖4B和圖4C所示。詳細來說，當容器110和第一蓋體120結合時，容器110為單邊開口(即第二開口114)的結構。如圖2B所示，第一開口112和第一蓋體120包含彼此配合的緊固結構113。緊固結構的設置方式不限於圖2B所示。

請參考圖1，第二蓋體130包含底表面132以及多個擋牆134，底表面132的面積大於第二開口114的面積。底表面132對應於第二開口114，如圖4D所示。多個擋牆134彼此連接且立設於底表面132之外圍，第二蓋體130配置以覆蓋第二開口114(如圖4E至圖4F所示)或收集樣品(如圖4G所示)。

圖3為根據本揭示內容之一些實施例之量測附著度的方法300的流程示意圖。圖4A至圖4I為根據本揭示內容之一些實施例之量測附著度的方法300於各個步驟之示意圖。本揭示內容之量測附著度的方法用以評估樣品殘留於非垂直表面(即內壁118)上的附著程度。

如圖3的步驟310以及圖4A所示，提供容器110(如圖1所示)。容器110之內壁118與第一蓋體120定義容置空間S。容器110與第一蓋體120的總重量為第一重量值A。可以理解的是，先以第一蓋體120封閉第一開口112後，再利用測重設備140量測容器110與第一蓋體120的總重量，如圖4A所示。

如圖3的步驟320以及圖4B至圖4C所示，以第一蓋體120封閉第一開口112後，將樣品410填滿容置空間S，其中第二開口114位在第一開口112的上方，且容器110、第一蓋體120以及樣品410的總重量為第二重量值B。可以理解的是，先將樣品410填滿容置空間S後，再利用測重設備140量測容器110、第一蓋體120以及樣品410的總重量，如圖4C所示。樣品410直接接觸容器110的內壁118。在一些實施例中，樣品410為液體、或固體與液體的混合物，例如，礦泥、礦泥水、混凝土、土壤、優酪乳、蜂蜜或糖漿，但不限於此。

如圖3的步驟330以及圖4D至圖4F所示，以第二蓋體130覆蓋第二開口114後，將容器110、第一蓋體120以及樣品410上下翻轉，使得第一開口112位在第二開口114的上方。在一些實施例中，在以第二蓋體130覆蓋第二開口114的步驟中，更包含設置密封條150於第二開口114與第二蓋體130之間。詳細來說，藉由密封條150以及第二蓋體130的底表面132覆蓋第二開口114的方式，以達到在上下翻轉時防止樣品410洩漏出來。可以理解的是，在步驟330期間，樣品410維持直接接觸容器110的內壁118。

如圖3的步驟340以及圖4G所示，移除第一蓋體120(如圖4F所示)後，垂直分開容器110與第二蓋體130並維持一段時間，並利用第二蓋體130收集樣品410脫離內壁118之主體部分412。詳細來說，藉由沿著方向Z向上移動(抬起)填滿有樣品410的容器110，使得樣品410的一部分因重力而從第二開口114掉落及/或滑落至第二蓋體130中。在樣品410的主體部分412從第二開口114分離至第二蓋體130中之後，樣品410的剩餘部分414黏附於容器110的內壁118上。在一些實施例中，上述一段時間(也可理解為分離時間)為30秒，但不限於此。

如圖3的步驟350以及圖4H至圖4I所示，以第一蓋體120封閉第一開口112後，將容器110、第一蓋體120以及樣品410之剩餘部分414上下翻轉，使得第二開口114位在第一開口112的上方，其中容器110、第一蓋體120以及樣品410之剩餘部分414的總重量為第三重量值C。可以理解的是，利用測重設備140量測容器110、第一蓋體120以及樣品410之剩餘部分414的總重量，如圖4I所示。

如圖3的步驟360所示，利用下式(I)計算出樣品之附著度： 式(I) 在一些實施方式中，當第三重量值C與第一重量值A的差值為0時(即C-A=0)，代表物質(即，樣品410)與容器內壁118之間沒有附著程度。當第三重量值C等於第二重量值B時，代表物質(即，樣品410)完全附著於容器內壁118。

本發明之量測附著度的方法簡單，且流動性高或黏度高的物質都可用本發明的方法來量測附著度。本發明之量測附著度的方法及其套組可應用於不同產業，例如水泥業、食品業、油漆業和醫療業，但不限於此。詳細來說，不同產業對於黏附程度嚴重性的判定可能不同。舉例而言，相較於醫療業，水泥業對於附著度的容忍值(tolerance)可能較高。

以下利用實驗例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

實驗例1

實驗例1為量測礦泥與攪拌式乾燥器表面材質之附著度，藉以評估來選擇乾燥礦泥用之攪拌式乾燥器表面材質。由於廢水中存有懸浮物質，故通常會於廢水處理程序中添加絮凝劑，以將懸浮物凝聚沈降。然而，絮凝劑的添加會導致礦泥具有不同程度之黏結性，例如，礦泥黏附於攪拌式乾燥器之內壁和加熱槳，造成乾燥效能下降。因此，需評估並選擇乾燥礦泥用之攪拌式乾燥器表面材質，以預估其乾燥效能。

請參考圖3和圖4A至圖4I，首先，提供攪拌式乾燥器表面材質的容器110，以第一蓋體120封閉第一開口112。容器110與第一蓋體120的總重量(即，第一重量值A)為355g。然後，將樣品410(實施例1為礦泥)填滿容置空間S，其中第二開口114位在第一開口112的上方，且容器110、第一蓋體120以及樣品410的總重量(即，第二重量值B)為1789g。接著，以第二蓋體130覆蓋第二開口114後，將容器110、第一蓋體120以及樣品410上下翻轉，使得第一開口112位在第二開口114的上方。之後，移除第一蓋體120後，垂直分開容器110與第二蓋體130並維持30秒，並利用第二蓋體130收集樣品410脫離內壁118之主體部分412。然後，以第一蓋體120封閉第一開口112後，將容器110、第一蓋體120以及樣品410之剩餘部分414上下翻轉，使得第二開口114位在第一開口112的上方，其中容器110、第一蓋體120以及樣品410之剩餘部分414的總重量(即，第三重量值C)為641g。最後，根據式(I)計算出樣品之附著度為19.9%。實驗例1的各重量值與附著度請參下表1。

表1

實驗例2

實驗例2為量測礦泥水和礦泥水沈澱槽表面材質之附著度，藉以評估來選擇礦泥水沈澱槽表面材質。實驗例2(樣品礦泥水)利用與實驗例1相同的方法量測附著度，根據式(I)計算出樣品之附著度為1.8%，實驗例1的各重量值與附著度請參上表1。

在一些實施例中，在獲得上述附著度之後，可在相同操作條件(例如，相同分離時間、相同形狀的容器以及相同初始樣品重量等)下製作附著度對照表，以比較不同樣品(物質)與不同容器內壁之間的附著程度。本發明之量測附著度的方法用以評估物質與容器內壁之間的附著程度。詳細來說，藉由量測特定樣品與特定材質的容器之間的附著程度，以評估樣品是否適合以特定容器來儲存、輸送及/或處理。

綜上所述，本發明之量測附著度的方法為在物質(或樣品)與容器內壁接觸後，利用殘留於容器內壁的物質重量來評估物質與容器內壁之間的附著程度。藉由附著程度來減少物質於儲存、輸送及/或處理過程中造成的損失，並提升對此物質之處理效率。本發明之量測附著度的套組用以執行上述之量測附著度的方法。本發明之量測附著度的方法簡單，且可應用於不同產業。

上文概述多個實施方式的特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭示內容的態樣。熟習此項技術者應瞭解，可輕易使用本揭示內容作為設計或修改其他製程及結構的基礎，以便執行本文所介紹的實施方式的相同目的及/或實現相同優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並未脫離本揭示內容的精神及範疇，且可在不脫離本揭示內容的精神及範疇的情況下產生本文的各種變化、取代及更改。

100:套組 110:容器 112:第一開口 113:緊固結構 114:第二開口 116:側壁 118:內壁 120:第一蓋體 130:第二蓋體 132:底表面 134:擋牆 140:測重設備 150:密封條 300:方法 310,320,330,340,350,360:步驟 410:樣品 412:主體部分 414:剩餘部分 R:溝槽 S:容置空間 X, Y, Z:方向 A-A’:線段

當結合隨附圖式進行閱讀時，本揭示內容之詳細描述將能被充分地理解。應注意，根據業界標準實務，各特徵並非按比例繪製且僅用於圖示目的。事實上，出於論述清晰之目的，可任意增加或減小各特徵之尺寸。 圖1為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的量測附著度的套組之示意圖。 圖2A為圖1的容器於線段A-A’之局部剖面圖。 圖2B為根據本揭示內容之一實施例之容器和第一蓋體結合時之局部剖面圖。 圖3為根據本揭示內容之一些實施例之量測附著度的方法的流程示意圖。 圖4A至圖4I為根據本揭示內容之一些實施例之量測附著度的方法於各個步驟之示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:套組

110:容器

112:第一開口

114:第二開口

116:側壁

118:內壁

120:第一蓋體

130:第二蓋體

132:底表面

134:擋牆

140:測重設備

150:密封條

X,Y,Z:方向

A-A’:線段

Claims (10)

1. 一種量測附著度的方法，用以評估一樣品殘留於一非垂直表面上的附著程度，包含： 提供一容器，其中該容器包含： 相對設置的一第一開口和一第二開口，且該第一開口小於該第二開口；以及 一第一蓋體，配置以封閉該第一開口，其中該容器之一內壁與該第一蓋體定義一容置空間，該內壁相對於該第一蓋體為非垂直，且該容器與該第一蓋體的總重量為一第一重量值(A)； 以該第一蓋體封閉該第一開口後，將該樣品填滿該容置空間，其中該第二開口位在該第一開口的上方，且該容器、該第一蓋體以及該樣品的總重量為一第二重量值(B)； 以一第二蓋體覆蓋該第二開口後，將該容器、該第一蓋體以及該樣品上下翻轉，使得該第一開口位在該第二開口的上方； 移除該第一蓋體後，垂直分開該容器與該第二蓋體並維持一段時間，並利用該第二蓋體收集該樣品脫離該內壁之一主體部分； 以該第一蓋體封閉該第一開口後，將該容器、該第一蓋體以及該樣品之一剩餘部分上下翻轉，使得該第二開口位在該第一開口的上方，其中該容器、該第一蓋體以及該樣品之該剩餘部分的總重量為一第三重量值(C)；以及 利用下式計算出該樣品之附著度： 。
2. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該第二開口的周圍包含容置一密封條的一溝槽。
3. 如請求項2所述之量測附著度的方法，其中在以該第二蓋體覆蓋該第二開口的步驟中，更包含： 設置該密封條於該第二開口與該第二蓋體之間。
4. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該第二蓋體包含： 一底表面，其中該底表面的面積大於該第二開口的面積；以及 複數個擋牆，其中該些擋牆彼此連接且立設於該底表面之外圍。
5. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該容器為從該第二開口向該第一開口漸縮之錐形結構。
6. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該容器的材質包含耐高溫材料。
7. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該第一開口和該第一蓋體包含彼此配合的緊固結構。
8. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該樣品為液體、或固體與液體的混合物。
9. 如請求項1所述之量測附著度的方法，其中該段時間為30秒。
10. 一種量測附著度的套組，用以執行如請求項1至請求項9中之任一項所述之量測附著度的方法，其中該量測附著度的套組包含： 一容器，包含相對設置的一第一開口和一第二開口，且該第一開口小於該第二開口； 一第一蓋體，對應於該第一開口，並配置以封閉該第一開口且與該容器容置一樣品； 一第二蓋體，包含： 一底表面，其中該底表面的面積大於該第二開口的面積，該底表面對應於該第二開口；以及 複數個擋牆，其中該些擋牆彼此連接且立設於該底表面之外圍，該第二蓋體配置以覆蓋該第二開口或收集該樣品；以及 一測重設備。