các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm nhựa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC BÀI TẬP LỚN Đề tài: phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm nhựa Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tuấn Anh Hà Nội: 2019 Mục lục PHẦN I Tính chất học vật liệu nhựa 1.1 Tính chất bền kéo .5 1.2 Tính chất nén 1.3 Tính chất uốn 1.4 Hệ số ma sát tĩnh động 1.5 Kiểm tra lột 1.6 Thử nghiệm đâm thủng 1.7 Kiểm tra nước mắt 10 1.8 Độ cứng 10 1.9 Va chạm 11 PHẦN II Tính chất vật lý 12 2.1 Mật độ thể (ρ) 12 2.2 Hấp thụ nước độ ẩm 13 2.3 Kháng hóa chất 13 PHẦN III Tính chất quang học 14 3.1 Độ đục 14 3.2 Độ bóng 15 3.3 Tọa độ màu 16 3.4 Nhiệt độ (hiệu IR) 16 3.5 Truyền ánh sáng nhìn thấy UV 17 3.6 Độ đặc màu khuyết tật bề mặt 18 PHẦN IV ĐỘ BỀN & KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU : 18 4.1 Kiểm tra khí hậu (nhiệt độ độ ẩm) 19 4.2 Lão hóa nhân tạo cấp tốc (buồng có đèn hồ quang Xenon buồng có đèn huỳnh quang UV) 19 4.3 Hành vi cháy (phân loại UL94) tính dễ cháy ngang (ngành tơ) 20 4.4 Khả chống nứt ứng suất xác minh khả tương thích hóa học 22 4.5 Kháng với tác nhân hóa học sản phẩm dầu khí 22 4.6 Chống nhuộm màu 23 PHẦN V Khả phân hủy sinh học phân rã vật liệu nhựa .23 5.1 Phân hủy sinh học hiếu khí 24 5.2 Khả phân hủy sinh học kỵ khí 25 5.3 Mức độ tan rã 26 Lời mở đầu Tầm quan trọng việc sử dụng nhựa ngày tăng lên Những phương pháp đặc biệt để kiểm tra chất lượng chúng? Chất lượng vật liệu có ảnh hường đến hiệu suất sản phẩm? Đối với nhiều vật liệu sản xuất, kim loại phi kim, độ cứng xác điều cần thiết để sử dụng vật liệu Đối với nhựa, việc trộn xử lý hai thứ quan trọng việc kiểm tra độ cứng sử dụng cơng cụ nhanh chóng dễ dàng để xác minh chúng Vật liệu nhựa thường kiểm tra độ cứng bao gồm nhựa phận đúc Các sản phẩm nhựa nhiệt cứng, Plexiglas, thermopolystyrene, vinyl, cellulose acetate cán mỏng nhiệt Formica thường kiểm tra độ cứng Tại nhựa thất bại kiểm tra độ cứng? Có thể có vài lý Người kiểm tra khơng có đặc điểm kỹ thuật thiết lập khơng xác áp dụng q nhiều tải Có thể sử dụng sai loại thiết bị thụt đầu dòng Từ phía nhựa, khơng phổ biến chữa khỏi khơng xác Độ dày nhựa ảnh hưởng đến kết thử nghiệm Máy đo độ cứng có yêu cầu độ dày tối thiểu mẫu nhựa mỏng, người vận hành kiểm tra đe khơng phải mẫu nhựa Kiểm tra độ cứng đo khả chống biến dạng vật liệu cách tác dụng lực bên tải trọng lên vật liệu Kiểm tra độ cứng nhựa liên quan đến việc ấn phần bên trong, nhô khỏi trung tâm chân máy ép, vào vật liệu nhựa Đầu nối đẩy vào nhựa vng góc với lực kiểm tra chân máy ép tiếp xúc hoàn toàn với nhựa Khoảng cách vết lõm vào nhựa lực biết xác định khả chống lại vết lõm nhựa Một cảm biến đo dịch chuyển người nhà Khả chống lại thâm nhập dấu hiệu phương pháp chữa bệnh hỗn hợp nhựa Về bản, sâu vào trong, nhựa mềm PHẦN I Tính chất học vật liệu nhựa Bạn có cần định lượng đo tính chất học vật liệu nhựa bạn khơng? Tính chất học thường quan trọng hầu hết tất điều kiện dịch vụ liên quan đến tải trọng học Xác định tính chất học vật liệu, nhiều trường hợp, điều cần thiết lựa chọn vật liệu hay vật liệu khác sở hiệu suất Các tính chất có liên quan đến lực bên vật liệu áp dụng cho phản ứng theo cách hay cách khác tùy thuộc vào loại polymer trình biến đổi mà trải qua Vật liệu nhựa thường phản ứng với lực mà chúng phải chịu, bị biến dạng mức độ lớn thấp bị vỡ giải pháp khác để xác định tính chất học vật liệu nhựa : I.1 Tính chất bền kéo Điều liên quan đến việc áp dụng ứng suất theo hướng với trục dọc mẫu thử Tiêu chuẩn chung cho vật liệu nhựa UNE-EN ISO 527 Có thể thu biểu đồ với liệu biến dạng ứng suất ghi lại , từ tất thử nghiệm độ bền kéo thực máy thí nghiệm vạn năng, từ xác định tính chất đàn hồi dẻo vật liệu độ bền kéo ứng suất kéo đứt tối đa I.2 Tính chất nén Họ mơ tả hành vi vật liệu chịu tải nén tốc độ đồng Tiêu chuẩn chung cho vật liệu nhựa UNE-EN ISO 604 Trong thực tế, tải nén lúc áp dụng Các thử nghiệm nén phương pháp để có kết nghiên cứu phát triển , kiểm soát chất lượng chấp nhận từ chối, theo thông số kỹ thuật Trong số trường hợp, để nghiên cứu hành vi nén số sản phẩm, thử nghiệm thực sản phẩm hồn chỉnh mà không cần phải chế tạo mẫu thử nhỏ Loại nghiên cứu phổ biến sản phẩm đóng gói chai, khay hộp đựng Thơng thường, trường hợp này, UNE 12048 tiêu chuẩn sử dụng I.3 Tính chất uốn Đây khả vật liệu chịu ứng suất theo phương vng góc với trục dọc Ứng suất điểm cực đại điểm gãy, biến dạng tương ứng mơ đun uốn tính tốn dựa khoảng cách giá đỡ dựa độ dày mẫu thử Các tiêu chuẩn chung sử dụng UNE-EN ISO 178 cho vật liệu nhựa UNE-EN ISO 14125 cho vật liệu nhựa gia cố sợi I.4 Hệ số ma sát tĩnh động Chúng xác định theo tiêu chuẩn UNE-EN ISO 8295 cho vật liệu nhựa sử dụng màng nhựa (màng) Chúng tỷ lệ độ bền kéo cần thiết để bắt đầu tiếp tục trượt giao diện hai bề mặt lực hấp dẫn tác dụng vng góc với chúng I.5 Kiểm tra lột Đây phương pháp thử nghiệm sử dụng để xác định cường độ liên kết vật liệu nhựa màng, Nó áp dụng để nghiên 10 PHẦN II Tính chất vật lý Bạn có cần định lượng đo tính chất vật lý vật liệu nhựa bạn khơng? Xác định tính chất vật lý vật liệu điều cần thiết để phân loại chúng Các tính chất đo lường quan sát , chẳng hạn hình dạng, màu sắc, mùi, khối lượng, mật độ, điểm nóng chảy, độ hòa tan khả kháng hóa chất chúng phụ thuộc vào cấu trúc vật liệu Các phương pháp khác để xác định tính chất vật lý vật liệu nhựa : II.1 Mật độ thể (ρ) Đây tỷ lệ khối lượng (m) so với thể tích (V), nói cách khác, khối lượng đơn vị âm lượng Có nhiều cách khác để xác định mật độ vật liệu nhựa, chẳng hạn mật độ cụ thể khối lượng lớn Mật độ thể xác định theo tiêu chuẩn ASTM D792-13, UNEEN ISO 1183-1: 2013 UNE-EN 13341: 2005 + A1: 2011 14 II.2 Hấp thụ nước độ ẩm Đây tính chất vật lý quan trọng cho việc xử lý nguyên liệu thô cho hành vi sản phẩm cuối thu Tiêu chuẩn chung cho vật liệu nhựa UNE-EN ISO 62: 2008 II.3 Kháng hóa chất 15 Đây tài sản đo lường sức đề kháng vật liệu tác nhân hóa học khác Phương pháp sử dụng để đánh giá đặc tính thay đổi đáng kể và, hầu hết trường hợp, vào ứng dụng cuối sản phẩm Trong loại thử nghiệm này, hấp thụ chất lỏng thử nghiệm (sự thay đổi khối lượng kích thước) thay đổi tính chất học mẫu tiếp xúc với cơng hóa học nghiên cứu Tiêu chuẩn kiểm tra chung UNE 53316: 2012 PHẦN III Tính chất quang học Bạn có cần định lượng đo tính chất quang vật liệu nhựa bạn bề mặt hoàn thiện phận khơng? Xác định tính chất quang vật liệu điều cần thiết để xác định cách chúng cảm nhận cảm giác thị giác xúc giác để đánh giá chức chúng theo quan điểm thẩm mỹ Ngoài ra, thơng qua tính chất này, chúng tơi xác minh xem vật liệu giữ nhiệt truyền xạ mặt trời hay không kiểm tra xem liệu có phù hợp với mục đích sử dụng hay khơng Các phương pháp khác để xác định tính chất quang vật liệu nhựa: III.1 Độ đục Điều liên kết với tán xạ ánh sáng tạo tích tụ hạt nhỏ vật liệu khuyết tật bề mặt nhỏ Nó thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D1003 UNE-EN 2155-9 yêu cầu phần phẳng vật liệu nhựa suốt Nó cung cấp tỷ lệ cường độ ánh sáng tán xạ ánh sáng tới 16 III.2 Độ bóng Điều liên kết với khả bề mặt để phản chiếu nhiều ánh sáng theo số hướng so với hướng khác Nó xác định theo tiêu chuẩn UNE 53036: 2001, ASTM D2457 UNE EN ISO 2813: 2014 , số tiêu chuẩn khác Cường độ ánh sáng phản xạ góc cụ thể (20º, 45º 60 °) đo phương pháp tách sóng quang 17 III.3 Tọa độ màu Điều gắn liền với trải nghiệm thị giác giải thích họ thơng qua mắt người ln mang tính chủ quan Để tránh chủ quan biểu thị màu số đảm bảo mô tả khách quan màu sắc vật thể, sử dụng máy đo quang phổ sử dụng thành phần màu L *, a *, b * có hệ thống CIELAB khuyến nghị, hệ thống sử dụng công nhận rộng rãi AIMPLAS có thiết bị khác để đo màu theo hình dạng khác theo tiêu chuẩn quốc tế tiêu chuẩn nhà sản xuất khác III.4 Nhiệt độ (hiệu IR) Đây khả màng nhà kính để giữ nhiệt tỏa vào ban đêm, làm giảm tổn thất nhiệt đêm đó, làm giảm nhiệt độ giảm mức nhà kính ngăn chúng ảnh hưởng đến chất lượng khả sống trồng Độ nhiệt xác định phương pháp quang phổ hồng ngoại, theo tiêu chuẩn UNE-EN 13206 , thu giá trị độ truyền qua 18 III.5 Truyền ánh sáng nhìn thấy UV Đây khả vật liệu nhựa cho phép ánh sáng qua phạm vi nhìn thấy UV, đo quang phổ Mục tiêu khác chí hồn tồn ngược lại Ví dụ, màng nông nghiệp, nhựa phải cho phép truyền tối đa xạ nhìn thấy truyền xạ cực tím tối thiểu Trong bao bì dược phẩm mỹ phẩm mờ đục, vật liệu phải đảm bảo truyền xạ tối thiểu 19 III.6 Độ đặc màu khuyết tật bề mặt Các tính chất quang học đặc trưng cho bề mặt rắn xác định phương pháp trực quan, theo quy trình nêu tiêu chuẩn UNE-EN ISO 19712-2 , mang tên Vật liệu bề mặt rắn trang trí - Phần 2: Xác định tính chất - Hàng hóa PHẦN IV ĐỘ BỀN & KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU : Bạn có cần kiểm tra xem sản phẩm bạn có chịu tác nhân khí hậu khác khơng? Bạn có muốn biết sản phẩm bạn, vật liệu chọn để sản xuất chúng, hoạt động chịu yếu tố khác ảnh hưởng đến tính chất cuối chúng khơng? Sản phẩm bạn có tn thủ quy định độ bền, chống cháy kháng hóa chất theo yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng thị trường không? Vật liệu nhựa sản phẩm sản xuất với chúng chịu cơng liên tục tác nhân bên ngồi vòng đời chúng Theo đó, điều cần thiết phải nhận thức cách chúng thực công này, để thấy trước vấn đề ngăn chặn chúng để đảm bảo chúng tuân thủ thông số kỹ thuật chất lượng giúp định vị sản phẩm thị trường 20 Các pp kiểm tra : IV.1 Kiểm tra khí hậu (nhiệt độ độ ẩm) Sau chu kỳ kết hợp nhiệt độ độ ẩm, để tuân thủ tiêu chuẩn cá nhân hóa cho khách hàng, tính chất vật liệu / vật liệu khác đánh giá, chẳng hạn biến dạng, thay đổi bề ngồi tính chất học để xác định thay đổi sau lão hóa liệu chúng thay đổi ảnh hưởng đến vòng đời sản phẩm 21 IV.2 Lão hóa nhân tạo cấp tốc (buồng có đèn hồ quang Xenon buồng có đèn huỳnh quang UV) Điều bao gồm thử nghiệm mô lượng mặt trời, mục đích mơ tiếp xúc nhanh với xạ mặt trời Có loạt tiêu chuẩn áp dụng, chẳng hạn UNE-EN ISO, ASTM tiêu chuẩn nhà sản xuất tơ nội địa Các đặc tính đo sau loại lão hóa đa dạng phụ thuộc vào việc sử dụng ứng dụng sản phẩm thử nghiệm IV.3 Hành vi cháy (phân loại UL94) tính dễ cháy ngang (ngành tơ) 22 Một đặc điểm điển hình tất loại nhựa khả chống cháy thấp Nhu cầu vật liệu tự dập tắt ngày tăng nhu cầu cung cấp mức độ an tồn cao Có hai loại thử nghiệm tính dễ cháy theo UL 94: ngang dọc , bao gồm đo thời gian cháy mẫu nhựa cố định theo chiều ngang chiều dọc, sau chạm vào lửa đầu đốt thời gian quy định tiêu chuẩn tương ứng Một thử nghiệm tính dễ cháy cụ thể thực cho ngành ô tô theo quy định quốc tế nhà sản xuất xe điều chỉnh cụ thể: Ford, Volvo, Opel, Nissan, VW, v.v Thử nghiệm dễ cháy ngang đánh giá khả chống cháy vật liệu bên xe ảnh hưởng tất vật liệu phi kim loại sử dụng sản xuất phận nằm nội thất xe Tốc độ truyền lửa tối đa vật liệu tiêu chuẩn hóa thiết lập hầu hết nhà sản xuất xe với tốc độ tối đa 100 mm / phút 23 IV.4 Khả chống nứt ứng suất xác minh khả tương thích hóa học Phân tích sử dụng để xác minh tính khả thi tiếp xúc vật liệu đóng gói sản phẩm đóng gói , đặc biệt bao bì sản phẩm hóa học Điều kiện tiếp xúc xác định xem xét yếu tố nhiệt độ, thời hạn sử dụng, hình dạng thùng chứa, phân bố độ dày, khối lượng làm đầy, không gian đầu thành phần vật liệu đóng gói sản phẩm đóng gói IV.5 Kháng với tác nhân hóa học sản phẩm dầu khí 24 Các thử nghiệm liên kết chặt chẽ với nhựa nhiệt rắn, gia cố sợi thủy tinh, vv, chúng sử dụng để kiểm tra khả số loại nhựa nhiệt dẻo Trong thử nghiệm này, mẫu phải chịu tác động chất lỏng (nhiên liệu) pha lỏng và sau xử lý, tính chất học (độ bền kéo độ uốn) mẫu ban đầu so sánh với mẫu thử thay đổi khối lượng xuất mẫu Việc đánh giá phụ thuộc vào tiêu chuẩn tương ứnghoặc thỏa thuận bên việc tính chất học giảm khơng có thay đổi ngoại hình vật liệu Các chất lỏng điển hình sử dụng dung mơi, dầu khí chất lỏng sử dụng lĩnh vực ô tô (dầu, chất lỏng làm sạch, v.v.) IV.6 Chống nhuộm màu Các sản phẩm thử nghiệm tiếp xúc với tác nhân hóa học chất thường sử dụng lĩnh vực khác (xây dựng, ô tô, đồ nội thất) điều kiện thời tiết môi trường khác nhau, để xác minh hiệu ứng bề mặt mà chúng có tiếp xúc với sản phẩm nhựa PHẦN V Khả phân hủy sinh học phân rã vật liệu nhựa Bạn có cần xác định khả phân hủy sinh học mức độ phân rã sản phẩm khơng? Sản phẩm bạn có đáp ứng yêu cầu quy định 25 compostability? Sản phẩm bạn có bị phân hủy sinh học điều kiện hiếu khí kỵ khí khơng? Các vật liệu sản phẩm nhựa sinh học / phân hủy sản xuất nhựa sinh học phải kiểm tra để xác định đảm bảo khả phân hủy sinh học chúng số môi trường thử nghiệm, phân hữu cơ, đất, môi trường nước môi trường biển, để đáp ứng thông số kỹ thuật giúp định vị sản phẩm thị trường Các thử nghiệm phân hủy sinh học phân hữu đất, thử nghiệm phân hủy nhựa thực phòng thí nghiệm chúng tơi ENAC (Cơ quan Kiểm định Quốc gia Tây Ban Nha) công nhận Xác định khả phân hủy sinh học mức độ phân rã vật liệu nhựa: V.1 Phân hủy sinh học hiếu khí Trong AIMPLAS, chúng tơi xác định khả phân hủy sinh học hiếu khí điều kiện môi trường thử nghiệm khác theo tiêu chuẩn thử nghiệm sau: 26 Điều kiện ủ phân có kiểm sốt: UNE-EN ISO 14855 (phần 2) Phần tiêu chuẩn kiểm tra công nhận ENAC (cơ quan công nhận quốc gia Tây Ban Nha) Đất: UNE-EN ISO 17556 Thử nghiệm ENAC công nhận Môi trường nước: UNE-EN ISO 14852 V.2 Khả phân hủy sinh học kỵ khí Chúng tơi xác định khả phân hủy sinh học kỵ khí điều kiện hệ thống thử nghiệm khác theo tiêu chuẩn thử nghiệm sau: Chất lỏng: UNE-EN ISO 14853 Hàm lượng chất rắn cao: UNE-EN ISO 15985 phân hủy sinh học anaerobica Grado de desintegración 27 V.3 Mức độ tan rã Trong AIMPLAS, chúng tơi thiết lập mức độ phân rã vật liệu nhựa điều kiện phân hủy mô thử nghiệm phòng thí nghiệm Tiêu chuẩn thử nghiệm UNE- EN ISO 20200 28 ... nhựa, việc trộn xử lý hai thứ quan trọng việc kiểm tra độ cứng sử dụng cơng cụ nhanh chóng dễ dàng để xác minh chúng Vật liệu nhựa thường kiểm tra độ cứng bao gồm nhựa phận đúc Các sản phẩm nhựa. .. định 25 compostability? Sản phẩm bạn có bị phân hủy sinh học điều kiện hiếu khí kỵ khí khơng? Các vật liệu sản phẩm nhựa sinh học / phân hủy sản xuất nhựa sinh học phải kiểm tra để xác định đảm bảo... ép, vào vật liệu nhựa Đầu nối đẩy vào nhựa vng góc với lực kiểm tra chân máy ép tiếp xúc hoàn toàn với nhựa Khoảng cách vết lõm vào nhựa lực biết xác định khả chống lại vết lõm nhựa Một cảm biến