Метод определения сыпучести (сухого расхода) и объемной плотности (насыпной плотности) полиэтиленовых порошков | ARM-II Test Method for Flowability (Dry Flow Rate) and Apparent Density (Bulk Density) of Polyethylene Powders

Нижеописанная процедура является русским переводом оригинального метода по определению сыпучести (сухого расхода) и объемной плотности (насыпной плотности) полиэтиленовых порошков: Test Method for Flowability (Dry Flow Rate) and Apparent Density (Bulk Density) of Polyethylene Powders (version 2.1 – November 2011) Association of Rotational Molders®

Протокол по определению сыпучести и насыпной плотности

Этот тест был разработан Международной ассоциацией ротоформовщиков (ARM®) на основе различных источников, все из которых ARM International® и ее члены считают надежными. Несмотря на то, что ARM International® предпринимает действия для подтверждения полноты и точности данных, на которых основан данный метод тестирования, ARM International® и ее члены не дают никаких гарантий или иных заверений относительно полноты и точности данных, а также не берут на себя никакой ответственности за любые потери или ущерб, понесенные в результате использования этого теста.

Как и при любой процедуре подобного рода, используйте соответствующие защитные устройства. Ответственность за соблюдение техники безопасности лежит на тестировщике!

1. Область применения
   1. Этот метод испытаний используется для оценки сыпучести (сухого расхода) и кажущейся плотности (насыпной плотности) порошков полиэтилена (ПЭ) для целей ротационного формования. Многолетний опыт показывает, что полиэтиленовые порошки должны обладать приемлемыми характеристиками текучести в сухом состоянии и насыпной плотности, чтобы их можно было обрабатывать и формовать во вращающемся состоянии.
   2. Метод испытаний основан на стандартах ASTM D1895-96 и ISO R60, при этом условия адаптированы и усовершенствованы специально для использования при ротационном формовании.
   3. Метод испытания основан на использовании воронки и мерного стаканчика заданных размеров и характеристик.
   4. Единицы измерения указаны как в системе СИ, так и в тех, которые обычно используются в Соединенных Штатах.
   5. Настоящий стандарт не претендует на решение всех проблем безопасности или охраны окружающей среды, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь стандарта несет ответственность за установление надлежащих методов обеспечения безопасности, охраны здоровья и окружающей среды и определение применимости нормативных ограничений перед использованием.
2. Документы, на которые даны ссылки
   1. Стандарты ASTM
      D1895-96 Кажущаяся плотность, объемный коэффициент и текучесть пластмассовых материалов
   2. Стандарты ISO
      R60 Определение кажущейся плотности формовочных материалов, которые можно разливать из Указанной воронки
   3. Другие ссылки
      Законы, R,D., Ротация, январь – февраль 2004 г.
3. Краткое описание метода
   1. Этот метод испытания заключается в измерении времени, за которое стандартное количество порошка полностью высыпается из указанной воронки.
   2. Этот метод испытания заключается в измерении кажущейся плотности стандартного количества порошка для полного заполнения указанного баллона.
4. Значение и использование
   1. Данный метод испытаний не предназначен для интерпретации результатов или измерений. Такая интерпретация предоставляется сторонам, участвующим в вводе в эксплуатацию и представлении результатов испытаний.
   2. Этот метод испытаний предназначен для определения характеристик полиэтиленовых порошков в отношении обращения с ними и их эксплуатационных характеристик в процессе ротационного формования.
   3. Сыпучесть характеризует транспортабельные свойства мелкодисперсного пластичного материала. Это показатель готовности, с которой такие материалы будут проходить через бункеры и устройства подачи и доставлять материал одинакового веса.
   4. Сыпучесть также характеризует свойства тонкодисперсного пластичного материала для ротационного формования. Это показатель готовности, с которой порошок равномерно распределяется по всем поверхностям формы. A Полиэтиленовый порошок с плохой сыпучестью может привести к появлению дефектов в конечном формованном изделии, таких как образование мостиков, неравномерная толщина стенок, шероховатая внутренняя поверхность, точечные отверстия и завихрение пигмента.
   5. Условия, которые могут повлиять на результаты сыпучести, включают: форму и размеры воронки, состояние поверхности / шероховатость внутренней части воронки и температуру порошка.
   6. Кажущаяся плотность также характеризует эксплуатационные свойства мелкодисперсного пластикового материала. Это показатель веса на единицу объема, с которым такие материалы могут быть помещены в формы или контейнеры для хранения.
   7. К условиям, которые могут повлиять на результаты определения кажущейся плотности, относятся: температура порошка и морфология частиц.
5. Определения
   1. Текучесть – показатель времени, необходимого для прохождения стандартного количества материала через
      воронку заданных размеров и других характеристик.
   2. Кажущаяся плотность – мера веса на единицу объема материала, включая пустоты, присущие испытуемому материалу.
   3. Порошки – могут включать измельченный материал, микросферы и другие мелкие частицы, пригодные для ротационного формования.
6. Приспособления
   1. Сливная воронка указанных размеров и характеристик (см. Приложение А) устанавливается вертикально, а выходное отверстие находится на одном уровне с горизонтальным. Обратите внимание, что защитный кожух вокруг выходного отверстия встроен в конструкцию и не влияет на время высыхания. Защитный кожух должен находиться на одном уровне с выпускным отверстием воронки.
      1. Размер выходного отверстия следует периодически проверять с помощью механически обработанного датчика “Идет/не идет” (см. приложение С).
      2. Было показано, что шероховатость внутренней поверхности воронки имеет решающее значение для измеряемой текучести (ссылка 2.3). Было обнаружено, что более шероховатая поверхность способствует растеканию порошка, удерживая порошок по бокам воронки и позволяя материалу первоначально вытекать из центра (“просверливание отверстий”). Наиболее важно, чтобы первоначальная отделка внутренней поверхности (как указано в приложении А) сохранялась в течение всего срока службы воронки. Необходимо избегать повреждений в результате соскабливания, очистки или полировки. Обратите внимание, что конструкция воронки внутренняя поверхность покрыта анодированием (синим) для продления срока службы.
   2. Секундомер или таймер сопоставимой точности.
   3. Мерный стакан указанных размеров и характеристик (см. Приложение В)
   4. Подставка подходит для удержания расходомерной воронки на высоте 38 мм над верхней частью мерного стакана.
7. Меры предосторожности по технике безопасности
   1. Как и при любой процедуре подобного рода, используйте соответствующее защитное оборудование и приспособления. Ответственность за соблюдение надлежащих процедур безопасности и соответствие стандартам OSHA лежит на тестировщике.
8. Отбор проб и кондиционирование
   1. Пробы для измерения сыпучести и кажущейся плотности следует отбирать из основной массы таким образом, чтобы предотвратить любое разделение или сортировку фракций порошка, которые могли бы повлиять на его однородность.
   2. Если образец порошка теплый, ему следует дать остыть перед измерением сыпучести или кажущейся плотности; при испытании температура должна находиться в пределах 20-25°C (68-77 °F). Быстрому охлаждению может способствовать нанесение образца порошка тонким слоем при условии сохранения последующей однородности образца.
   3. Добавление усилителей текучести или любых других добавок и реагентов к образцу порошка не соответствует настоящему стандарту, который предназначен для проверки качества порошка, подаваемого в процесс ротационного формования.
9. Процедура
   1. Воронку и мерный стакан можно время от времени калибровать, пропуская через них эталонный материал и проверяя, что измеренные текучесть и кажущаяся плотность соответствуют показателям, указанным для стандартного материала. Эталонный материал можно получить, обратившись в Ассоциацию ротационных формовщиков.
   2. В устройстве, описанном в разделах 6.1-6.3, выходное отверстие воронки находится на уровне горизонтали, на 38 мм выше верхней поверхности мерного стакана, а выходное отверстие воронки расположено по центру мерного стакана, закройте конец воронки подходящей плоской полоской (например, чистым куском картона или шпателем). Не рекомендуется использовать палец или кисть руки, так как это может повлиять на результат. Насыпьте 100±1 г порошка для пробы легкими движениями в воронку, избегая образования комочков. Откройте дно воронки быстро и одновременно запустите секундомер или таймер. Дайте материалу стечь с перелейте содержимое воронки в мерный стакан. Остановите часы или таймер в тот момент, когда последний материал покинет воронку.
   3. В ротоформовочной промышленности нет ничего необычного в том, что по воронке постукивают карандашом или подобным предметом для ускорения потока материала. Применение кранов или других подобных вибраций не соответствует настоящему стандарту, и необходимость внешней помощи для стимулирования потока следует рассматривать как показатель неприемлемых свойств порошка.
   4. После того, как весь материал пройдет через воронку, немедленно соскребите излишки с верхней части мерного стаканчика линейкой (например, шпателем), не встряхивая мерный стаканчик. 3 Вес материала в упаковке составляет не более 0,1 г.Рассчитайте вес в граммах 1 см материала.
   5. Было показано, что температура порошка во время испытания влияет на измеряемую сыпучесть (см. 8.2).
10. Отчет
    1. Укажите время в секундах, необходимое для опорожнения воронки, с точностью до 0,1 с; или, если установлено, что материал не будет свободно проходить через воронку.
    2. Укажите кажущуюся плотность порошка с точностью до 0,01 г/см2 .

Приложение A — Спецификация воронки

Приложение B — Спецификация мерного стаканчика

Приложение С — Датчик хода/отсутствия хода.