مراحلی برای بهینه کردن داده های تست نرخ جریان جرمی مذاب MFR یا MFI
برای خرید دستگاه MFI یا MFR (نرخ جریان جرمی مذاب) اینجا کلیک کنید.
اگر قصد خرید یک دستگاه MFR یا MFI را دارید و یا از یک دستگاه تعیین نرخ جریان جرمی مذاب MFR یا MFI استفاده می کنید با طی کردن مراحل زیر و توجه به موارد گفته شده می توانید، نتایج دقیق تری گرفته و تست راحت تری را تجربه کنید. بسیاری از اپراتور ها اعتقاد دارند که از روی استاندارد های مربوطه به تست MFR یا MFI آزمون را انجام می دهند ولی دقیقا مطابق آنچه در استاندارد ها درج شده است پیروی نمی کنند.
نرخ یا شاخص جریان جرمی مذاب MFR یا MFI، اندازه گیری جرم مواد مذاب خارج شده در دمای مشخص از یک پیستون با ابعاد استاندارد در یک دای استاندارد در زمان 10 دقیقه می باشد. تست MFR یا MFI یک آزمون رایج در صنعت پلاستیک می باشد. مقادیر به دست آمده از دستگاه MFR یا MFI، به فرایند کاران در انتخاب شرایط دستگاه تولید و انتخاب مواد کمک شایانی می کند.
مهمترین و رایج ترین روش آزمون MFR مطابق استاندارد ASTM D1238 و ISO 1133 می باشد که دستگاه MFR یا MFI شرکت پلیمر ما نیز بر این اساس ساخته شده است.
برای خرید دستگاه MFI یا MFR (نرخ جریان جرمی مذاب) اینجا کلیک کنید.
کلیت این دو استاندارد یکسان می باشد اما تفاوت هایی نیز دارند. در اینجا ما با استاندارد ASTM D1238 کار خواهیم کرد. باید توجه داشت که متون استاندارد ها همیشه ثابت نیست و ممکن است با گذشت زمان و نیاز صنعت، تغییر کرده و مورد بازبینی قرار گیرد. استاندارد ASTM D1238 نیز در سال 2020 مورد بازبینی قرار گرفت. به همین دلیل اپراتورها و کارشناسان آزمایشگاه های پلیمر باید توجه داشته باشند که همیشه از به روزترین استاندارد های مربوط به آزمون های پلیمری استفاده نمایند.
دستگاه تعیین نرخ جریان جرمی مذاب MFI یا MFR، در واقع یک کوره ای است که شامل یک سیلندر فلزی با حرارت می باشد که سوراخی حفر شده در آن وجود دارد. در انتهای این سیلندر یک دای متحرک وجود دارد که ابعاد آن نیز در استاندارد ها مشخص شده است. مواد گرم شده و توسط پیستون به انتهای سیلندر رانده می شوند. این پیستون و نیروی وزن به همراه گرانش سبب خارج شدن مواد از دای خواهند شد. درجه حرارت باید با تلورانس 0/2 درجه در 10 میلیمتر بالای دای و تلورانس 1 درصد در 75 میلیمتر بالای دای دستگاه MFR یا MFI کالیبره شوند.
جرم اعمال شده توسط پیستون نیز بسته به نوع موادی دارد که قصد دارید MFR یا MFI آن را اندازه گیری کنید. دستگاه شرکت پلیمرما دارای تایمر با دقت 0/1 ثانیه می باشد که با اعمال زمان برش مناسب کاتر دستگاه به صورت اتوماتیک رشته های خارج شده از دای را برش می دهد و اپراتور می تواند وزن این رشته ها را اندازه گیری کند.
همچنین دستگاه دارای حالت کاتر دستی نیز می باشد تا اپراتور قادر باشد به صورت دستی نیز رشته را برش بزند.
باید دقت کنید بر روی پیستون اعمال وزنه، دو خط نشان مشخص شده است، موادی که قبل از رسیدن اولین خط نشانه به لبه سیلندر از دای خارج می شود نباید مورد ارزیابی برای تعیین MFR یا MFI مورد استفاده قرار گیرد. زیرا این مواد ممکن است دارای حباب و قسمتی ذوب نشده باشند.
به این زمان، زمان پیش گرمایش می گویند و بعد از آن باید مواد خروجی از دای را با کاتر اتوماتیک یا دستی جمع آوری و وزن کرد.
راه اندازی تست MFR یا MFI
صرف نظر از روش مورد استفاده، اپراتور نقش مهمی در انجام تست دارد، دستگاه باید به درستی تنظیم شود و کاملا تمیز شود. اولین تصمیمی که اپراتور باید بگیرد این است که از چه روشی استفاده کند.
در روش A که روش کات دستی می باشد، روش ساده ای است که جرم موادی که با زمان جریان یافته و خارج می شوند را اندازه گیری می کند. برای جلوگیری از تخریب حرارتی مواد مورد آزمون MFR ، زمان واقعی تنها کسری از 20 دقیقه گزارش شده و معمولا فقط 60 ثانیه تست انجام می شود.
به با این حال، زمان آزمایش واقعی با میزان جریان مورد انتظار متفاوت است. مواد با جریان پذیری بالا در زمان کمتری خارج می شوند ، در حالی که مذاب های ویسکوز به زمان بیشتری برای جمع آوری نمونه قابل استفاده نیاز دارند. جرم جمع آوری شده سپس در عدد مناسب لازم برای تبدیل واحد به 10 دقیقه ضرب می شود.
در روش B نرخ جریان حجمی مذاب در 10 دقیقه (MVR) تعیین می گردد. در این روش نیاز به چگالی مذاب مواد داریم.
معمولا در صنعت پلیمر در ایران از روش A و تعیین MFR یا MFI مواد استفاده می شود.
تصمیم بعدی اپراتور این است که باید چه مقدار مواد مورد آزمون را داخل دستگاه MFR یا MFI شارژ کند. وزن آزمونه متغیر و بسته مقدار MFR یا MFI مورد انتظار می باشد. در این خصوص راهنمایی هایی در استاندارد های مرجع تست MFR وجود دارد.
درواقع هدف، گرفتن جریان پایداری از مواد مذاب در طی آزمون می باشد. اگر مواد دارای جریان پذیری کمتری باشند، مقدار مواد شارژ شده در سیلندر دستگاه MFI یا MFR نیز باید کم باشد.
مسئله انتخای مقدار مواد مهم است، زیرا درصورتی که مقدار مناسبی از مواد انتخاب شود، از پاکسازی و تمیزکاری اضافی دستگاه نیز جلوگیری به عمل می آید. تجربه نشان داده است که، نیروب اعمال شده در حین فرایند تمیزکاری، در بین اپراتورها یکسان نیست و می تواند بر نتایج بعدی نیز تاثیر بگذارد.
در استفاده از دستگاه MFI یا MFR جهت تعیین نرخ جریان مذاب مواد پلیمری، به یک زمان پیش گرم سازی نیاز است. هدف از پبش گرمایش در تست MFI، اجازه دادن به مواد برای ذوب کامل و خارج کردن مواد فرار و هوا می باشد.
زمان پیش گرمایش بعد از قرار دهی مجدد پیستون پس از شارژ مواد شروع شده و بسته به استاندارد مورد استفاده متفاوت می باشد. مطابق استاندارد ASTM D1238 زمان پیش گرمایش، 7 دقیقه و مطابق استاندارد ISO 1133 این زمان 5 دقیقه می باشد.
پس از این زمان اپراتور باید وزنه مناسب را که قبلا انتخاب نموده است را روی پیستون قرار دهد تا مواد تحت این وزنه شروع به خارج شدن از دستگاه کنند. وزنه مناسب در تست MFI یا MFR بسیار حائز اهمیت می باشد. معمولا برای PP وزنه 2.16 و برای پلی اتیلن وزنه 2.16 یا 5 کیلوگرم استفاده می شود. وزنه مناسب مواد خود را در تست MFI یا MFR در استاندارد ASTM D1238 یا دیتاشیت سازنده مواد بیابید.
با خارج شدن مواد تحت نیروی وزنه، پیستون نیز به سمت پایین حرکت می کند، زمانی که خط نشان اول مشخص شده روی پیستون به لبه دستگاه رسید و همچنین مذاب خارج شده از دستگاه MFI یا MFR عاری از هرگونه حباب، آلودگی، حفره و ... بود، می توانید تست MFI یا MFR را آغاز کنید. به این صورت که، باید مذاب خارج شده از دای را در زمان های مناسب برش بزنید.
حال مقدار موادی که در زمان های برش شما توسط کاتر دستگاه MFI با MFR برش خورده اند را از لحاظ ظاهری و نداشتن مشکلات ذکر شده بررسی کنید. درصورت تایید آن ها را وزن نمایید. دقت کنید زمان برش را نیز باید بسته به مقدار MFR ای که از مواد انتظار دارید، در استاندارد مربوطه پیدا کنید.
مرحله تمیزکاری:
این مرحله آنقدر مهم است که نمی توان اهمیت آن را در قالب کلمات بیان کرد. بعد از هر تستی که انجام می دهید، مقداری مواد در سیلندر و دای دستگاه MFI یا MFR باقی می ماند. بعضی مواد به راحتی از دستگاه پاک می شوند ولی تمیزکاری برخی مواد نیز دقت بالاتری نیاز دارد.
پس از تست پیستون و دای دستگاه MFI را خارج کنید و آن ها را با یک پارچه کتان کاملا تمیز کنید. باید انقدر این تمیزکاری انجام شود تا هیچ گونه اثری از ذرات خارجی بر روی آن ها مشاهده نشود. دهانه دای با یک ابزار تمیزکننده تمیز می شود. تمیزکاری با پارچه نخی به عنوان آخرین مرحله تمیز کردن نیز مناسب است.
برای خرید دستگاه MFI یا MFR (نرخ جریان جرمی مذاب) اینجا کلیک کنید.
برای مشاوره و آموزش پلیمر با کارشناسان پلیمرما تماس بگیرید.
به منظور خرید سایر تجهیزات آزمایشگاهی پلیمر به فروشگاه مراجعه نمایید.
دیدگاه جدید