ISO 1133: Stanovení indexu toku taveniny plastů
Výtlačné plastometry poskytují standardizované hodnoty pro hmotnostní (MFR) a objemový (MVR) index plněných a neplněných termoplastů podle ISO 1133-1 a 1133-2, ASTM D1238 a podobných norem.
Norma ISO 1133-1 popisuje obecnou metodu pro stanovení rychlosti hmotnostního (MFR) a objemového toku taveniny (MVR) termoplastů. Část 2 normy ISO 1133 (ISO 1133-2) popisuje metodu pro zkoušení materiálů, které jsou citlivé z hlediska časově nebo teplotně závislé historie a/nebo vlhkosti.
Zkušební metoda podle ISO 1133-1 ISO 1133-2 Videa Zkouška a požadavky na zkušební zařízení Výtlačné plastometry Požádat o konzultaci
ISO 1133-2: Zkoušení plastů citlivých na časově teplotní historii a/nebo vlhkost
Při zkoušení materiálů (jako např. PBT, PET nebo PA) je nezbytné přijmout zvláštní opatření. V prvním kroku je nutné tyto materiály dostatečně vysušit. Do válce se musí zavádět v suchém stavu. Je doporučeno válec ještě před vložením vzorku profouknout suchým dusíkem a při zkoušce udržovat dusíkovou atmosféru, aby se zabránilo kontaktu materiálu s okolním vzduchem. Zkouška poté probíhá v přesně definovaných časových sekvencích, které zaznamenává software. Výtlačné plastometry musí v těchto případech splňovat specifické podmínky týkající se prostorového a časového rozložení teploty ve válci.
Vnitřní viskozita: Korelace měření vnitřní viskozity (IV) pro stanovení hodnot MFR lineárního PET
Molekulární hmotnost polyethylentereftalátu (PET) bývá obvykle popsána termínem vnitřní viskozita. Je to hodnota IV udávaná v dl/g. Čím delší jsou polymerní řetězce, tím vyšší je tato hodnota. Tímto způsobem je možné prokázat poškození molekulárních řetězců, ke kterému může dojít např. v důsledku nadměrné vlhkosti při tavení.
Nevýhoda této metody spočívá v tom, že společnosti recyklující PET nemají odpovídající vybavení pro práci s žíravými nebo toxickými rozpouštědly. Praktickým problémem je kromě toho i relativně dlouhá doba zkoušky. Z toho důvodu byl již na počátku 90. let minulého století v této oblasti zaveden hmotnostní index toku taveniny (MFR).
Použití softwaru testXpert III pro řízení výtlačných plastometrů Mflow a Aflow umožňuje stanovit korelaci mezi vnitřní viskozitou IV a hodnotou MFR na základě definovaných měření, která mohou být využita při dalších měření.
Video zachycující stanovení MFR a MVR podle ISO 1133
ISO 1133 s výtlačným plastometrem Aflow
Zkušební požadavky / zařízení v souladu s ISO 1133
Vlastnosti tečení termoplastického materiálu charakterizuje index toku taveniny. V závislosti na zkušební metodě se stanoví buď hmotnost za jednotku času (měření MFR), nebo objem za jednotku času (měření MVR). ZwickRoell nabízí různé varianty výtlačných plastometrů pro určení indexu toku taveniny. Naše portfolio zahrnuje manuálně ovládaný, kompaktní přístroj Cflow, modulární přístroj Mflow s tradičními závažími a plně automatizované řešení Aflow pro všestranné zkoušení s elektromechanickým řízením síly. Aflow byl vyvinut pro zvláště velké objemy vzorků a je určen pro stanovení objemových a hmotnostních indexů toku taveniny podle metod A, B, C a D. Přístroje umožňují provádět zkoušky podle všech běžných norem a metod, včetně ISO 1133, ASTM D1238 a ASTM D3364.
Jednou z klíčových funkcí Mflow a Aflow je detekce případných vzduchových kapes v roztavené plastové hmotě, které dočasně zvyšují rychlost pístu a vedou k nesprávnému indexu toku. Díky měření času a dráhy při vysokém rozlišení detekují přístroje ZwickRoell změny rychlosti pístu automaticky. To nabízí možnost vyloučit určité měřicí úseky a vyhnout se chybám při výpočtu indexu toku. Uživatel má k dispozici také funkci APC (adaptivní řízení procesu), která měří rychlost pístu krátce před zahájením vlastního měření. Na základě těchto údajů pak systém vybere nejlepší možnosti regulace – řízení dráhy nebo času – a nastaví tak optimální interval měření pro očekávanou hodnotu MVR.
Intuitivní pracovní postup zohledňující dotykové ovládání umožňuje uživateli snadno přepínat mezi přístrojem a počítačem. Proces tečení a chování materiálu během měření lze sledovat přímo na přístroji a prostřednictvím zkušebního softwaru ZwickRoell.
Zkušební postup podle požadavků měření hodnot MFR nebo MVR s přístroji ZwickRoell
Stačí jen zadat potřebné hodnoty. O zbytek se postará přístroj sám.
- Namísto obvyklého programování fáze předehřevu a měření na základě parametrů lze kompletní zkušební sekvenci pro výtlačné plastometry řady Mflow a Aflow definovat zadáním hodnoty indexu toku taveniny.
- Na základě této stanovené hodnoty se používá hmotnost vzorku v rozmezí 3 až 8 g. Pro zjednodušení každodenních laboratorních operací je také běžně možné pracovat s naváženým množstvím 5 g, což umožňuje měřit široký rozsah MFR.
- Během fáze předehřevu je přístroj optimálně řízen díky svému vybavení. Pomocí automatické jednotky pro zvedání závaží lze zkušební hmotnost snižovat postupně. Další možnosti regulace pro polymery s nízkou viskozitou poskytuje záchytná zástrčka nebo automatická zátka trysky.
- Při tečení těsně před dosažením oblasti měření Aflow (na základě adaptivně řízeného procesu APC) sám vyhodnotí, jak provést měření v souladu s normou.
- Parametry, které má uživatel zadat, jsou proto omezeny na zkušební teplotu, zkušební hmotnost, zadanou hodnotu MVR nebo MFR a případně údaj o hustotě taveniny příslušného polymeru.
Funkce APC (adaptivní řízení procesu) zajišťuje vždy správnou zkušební sekvenci podle ISO 1133-1 nebo ISO 1133-2.
Při měření toku taveniny musí být intervaly měření nastaveny tak, aby byly doby měření co nejdelší, a v případě MVR také dlouhé dráhy měření. Díky tomu je tato metoda velmi přesná. Pokud se pracuje mimo optimální rozsah, chyby měření rychle narůstají.
Výtlačné plastometry řady Mflow a Aflow jsou vybaveny funkcí APC (adaptivní řízení procesu). Tato funkce měří rychlost pístu krátce před zahájením vlastního měření. Na základě těchto údajů je možné zvolit nejlepší možný způsob řízení (dráha nebo čas) a nastavit optimální interval měření pro předpokládanou hodnotu MVR. Díky tomu odpadnou časově náročné přípravné fáze před zkouškou a nastavení zkoušek se zjednoduší na specifikaci několika parametrů, které jsou pak platné pro všechny zkoušené materiály.
Aflow, výtlačný plastometr – stačí vložit materiál a spustit test
- Obecná funkce výtlačných plastometrů s regulací síly, jako je model Aflow ZwickRoell, je podobná kapilárním reometrům. Tyto plastometry mají však podstatně širší možnosti ovládání.
- Pracovníci laboratoře se například mohou dohodnout, že pro všechny hodnoty MFR nad 0,1 g/10 min použijí zkušební vzorek o hmotnosti 5 g. V mnoha případech lze toto množství materiálu snadno odebrat z nádoby odměrkou odpovídající velikosti.
- Přístroj zjistí hladinu náplně ve válci hned na začátku zkoušky a může měřit řádově větší objemovou rychlost toku taveniny polymeru již v počáteční fázi předehřevu. Podle těchto průběžně vyhodnocovaných informací přístroj neustále vypočítává ideální a podle normy ISO 1133-1 nebo ISO 1133-2 standardizovanou spouštěcí pozici, ze které se musí píst při zkušebním zatížení volně pohybovat, aby dosáhl oblasti na začátku zkoušky, a podle toho reaguje. Při tečení Aflow těsně před dosažením cílové oblasti sám vyhodnotí, jak provést měření v souladu s normou.
- Pro obsluhu to znamená, že stačí naplnit 5 g materiálu do výtlačného válce a spustit zkoušku. Může se spolehnout na to, že test proběhne podle normy podle optimálních parametrů. Vedoucí laboratoře již nepotřebuje seznam s nepotřebným nastavením parametrů pro jednotlivé třídy polymerů a může si být jistý, že obsluha provedla test správně. Výhody to přináší také auditorům. Už se nemusí ptát, jak laboratoř zajišťuje, že každé měření u každé třídy polymeru bylo provedeno bezchybně.
Jednoduchá zkouška podle ISO 1133 s testXpert
Zkušební software testXpert usnadňuje stanovení indexu toku taveniny podle ISO 1133, a to navzdory mnoha parametrům, které norma udává.
- Standardní zkušební program podle ISO 1133 obsahuje specifikace definované normou. To zaručuje nastavení ve 100% shodě s normami, aniž byste se museli o cokoli starat.
- testXpert vás provede zkouškou krok za krokem, takže zapracování nových zaměstnanců je rychlé a snadné. Díky funkci Správa uživatelů se každému operátorovi zobrazí pouze ty úkoly, k nimž je oprávněn.
- Změřené hmotnosti jednotlivých odřezků lze automaticky a bezchybně přenášet z analytických vah do testXpert.
- Funkce Správa zkušebních dat jako součást testXpert Analytics vám poskytuje možnost vyhodnotit výsledky napříč aplikacemi. Můžete např. porovnat index toku taveniny MVR nebo MFR podle normy ISO 1133 s jinými hodnotami, např. modulem pružnosti v tahu a v ohybu, pevností v tahu nebo vrubovou houževnatostí.
- Jednoduchá volba analýzy trendů sleduje odchylky podle specifikací kontroly kvality a pomáhá optimalizovat váš proces.