Проаналізуйте вологу перед обробкою

Якщо ви хочете стабільний процес та деталі, які функціонують належним чином, перед формуванням слід контролювати вміст води у смолі.
# найкращі практики # підказки обробки # наукове ліплення

Гравіметричні аналізатори вологи є загальним і відносно недорогим засобом для визначення відсотка вологи у смолі. Інструмент - це, по суті, чутливий баланс, що міститься в духовці. Однак він не є специфічним для вологи, і його вимірювання можуть спотворюватися іншими леткими речовинами в пластиці. (Фото: Teel Plastics)

Поділіться

Прочитайте далі

Під час презентації навчальних семінарів я закликаю присутніх задавати питання. Я навіть пропоную винагороди за участь. Під час мого грудневого заняття постало таке запитання: Яка різниця між аналізом вологості та аналізом вологи для втрати ваги? Це приголомшило мене, оскільки я ніколи не думав це пояснювати - фол з мого боку. Це важливе питання, оскільки це пов’язано із сушінням пластмас, щоб зробити прийнятні деталі з чутливих до вологи смол. Це дуже важливо для розуміння тестів, які ви використовуєте для аналізу вологи у своєму магазині. Чому це так?

Висушування смоли є найважливішою частиною більшості операцій формування. Це була тема кількох статей колеги-оглядача "Пластикових технологій" Майка Сепе, а також частого співавтора та експерта з сушіння Піта Стоутона та мене (див. Спеціальну добавку до сушіння "Пластикові технології"). Ми пишемо про сушку, оскільки багато проблем, з якими ми стикаємось, є результатом неправильної сушки. Ці проблеми включають варіації процесів, передчасні відмови деталей, повернені деталі, судові позови тощо, що все додає до значних доларових втрат. Прибуток страждає, і ви як переробник платите ціну вчасно і потієте, щоб переробити всі ці частини, щоб заповнити замовлення.

Аналіз вологи є основним для того, щоб дізнатись, чи правильно смола висушена. Ви знаєте, що певні гігроскопічні смоли, такі як нейлон, ПК та ПЕТ, перед обробкою повинні бути висушені. Виробники смол пропонують вам висушити її та забезпечити максимальний рівень вологи, відповідний для правильної обробки. На жаль, причину, через яку сушка настільки важлива, іноді залишають поза увагою. Отже, щоб переконатися, що ми знаходимося на одній сторінці, основною причиною, по якій вам потрібно сушити ці пластмаси, є запобігання деградації полімерних ланцюгів за допомогою гідролізу. Так, розплив через вологу є проблемою, але це не горила, це побічна проблема.

Якщо ви неправильно висушите ці смоли, волога, навіть при надзвичайно низьких рівнях - понад 200 ppm для багатьох смол, реагуватиме з (подрібнювати) полімерні ланцюги. Нарізані або короткі полімерні ланцюги означають деградацію молекулярної маси, яка спричиняє раніше зазначені проблеми. Щоб дати уявлення про те, наскільки малі 200 проміле, давайте поговоримо про дуже сухий мартіні: 200 проміле означало б 200 крапель (близько 10 г) вермуту в 50 л джину або горілки. Це справді «сухий» мартіні. Отже, коли ми аналізуємо зразок смоли на наявність вологи, ми шукаємо дуже малу кількість води. Це говорить нам про те, що наш аналітичний метод повинен бути точним аж до дуже низьких рівнів вологи.

Наскільки точні? Наприклад, 200 ppm еквівалентно 0,0200%. Це 0,02 фунта (всього 9,1 г) води в 100 фунтів (45 360 г) смоли. Мій старий приятель, Крусті-старший, каже, що він може зрозуміти, чи смола мокра: "Просто шукайте зазори на частинах або бульбашки в продувці". На жаль, ці рівні вологості не даватимуть розмитості, оскільки вода витрачається при гідролізі полімерних ланцюгів. Деталі будуть виглядати чудово, але молекулярна маса порушена, і деталі вийдуть з ладу при напрузі. Ні оператор, ні контроль якості не побачать жодних візуальних натяків на проблему.

Тому ми повернулися до вимоги аналізу на вологість, тобто тестування смоли перед обробкою. І, до речі, будь ласка, зрозумійте, що якщо ви все-таки виготовляєте деталі з мокрою смолою і дізнаєтесь це згодом, ви не можете подрібнити деталі та повторно висушити смолу, щоб усунути проблему. Властивості смоли руйнуються, і матеріал потрібно викинути, спалити або відправити назад виробнику. Крім того, не змішуйте його з хорошим або незайманим матеріалом для виготовлення деталей; вони також матимуть знижені фізичні та хімічні властивості.

На жаль, низька точка роси на сушарці не гарантує сухої смоли. Щоб знати належний рівень вологості перед обробкою, ви повинні використовувати метод випробування «специфічний для вологи» (не втрату ваги). Чому, і в чому різниця?

Почнемо з пояснення тестування на схуднення. Втрата ваги передбачає отримання зразка смоли з сушарки або бункера та її розміщення на сковороді, яка нагрівається під час аналізу. Після завантаження каструлі гранулами та перед початком нагрівання прилад зважує зразок. Потім, коли ви натискаєте на старт, каструля нагрівається до температури, специфічної для цієї конкретної смоли. Під час нагрівання смоли волога та все інше, що є летким при температурі випробування, випаровується і залишає зразок. Зразок стає легшим, оскільки летючі речовини відходять.

Отже, як прилад знає, скільки втрати ваги становила вода і скільки інших летких компонентів, таких як вивільнення цвілі, стабілізатори, антистатики або будь-які інші добавки, які можуть бути в полімері?

Це не так. Часто, нагріваючи смолу, ви відчуєте її запах. Вода не має запаху, тому ви виявляєте щось інше, що випаровується. Отже, якби ваш зразок важив 50 г із 0,0200% вмісту води, то для випаровування було б лише 0,010 г вологи. Доларова купюра важить грам, тож це лише 1/100 ваги доларової купюри. Добавки, якщо вони є, знаходяться на вищих рівнях. Тому ви можете собі уявити, наскільки легко інші леткі речовини можуть перекосити аналіз.

Аналіз, що стосується вологості, починається так само: Ви отримуєте відповідну пробу та зважуєте. Потім зразок поміщають в апарат, де його зазвичай нагрівають, подібно до аналізу втрати ваги. Знову ж, волога та інші леткі речовини виганяються, але в сухій атмосфері азоту. Велика різниця полягає в тому, що існує спеціальний детектор, який реєструє ці леткі речовини, і він вимірює лише кількість пари вологи, що відходить, а не будь-яку іншу летючу речовину. Ми отримуємо точний рахунок того, скільки вологи присутній, нічого іншого. Це те, що ми маємо на увазі під терміном "вологість".

Підсумок: Якщо ви хочете стабільний процес та деталі, які функціонують належним чином, перед обробкою ви повинні контролювати вміст води у смолі. Волога/вода реагує з певними смолами та руйнує молекулярну масу шляхом гідролізу. Аналіз повинен бути специфічним для вологи, щоб ви знали, чи правильно смола висушена. Я визнаю, що специфічні для вологи методи дорожчі, ніж методи схуднення, але у нас немає вибору.

Нам потрібні кращі технології для аналізу вологи. Повинна існувати технологія, яка дозволяє нам помістити невеликий зонд у горло для подачі, який світиться зеленим, якщо смола суха, і червоним, якщо вона занадто волога. Було б непогано, якби він міг обробляти більші зразки і давати результати менш ніж за 60 секунд. Насправді є принаймні два інструменти, які є відносно новими на ринку та постачальники яких обіцяють саме ці вигоди. Я сам не маю достатнього досвіду з ними, щоб коментувати їх виступ.