کنترل کیفی و ارزیابی خواص پالستیک های بسته بندی

مهم ترین خواص پالستیک های بسته بندی

خواص فیزیکی خواص شیمیایی خواص رئولوژیکی•خواص مکانیکی خواص گرمایی خواص نوری•

خواص ساختاری•

رئولوژیکی و گرمایی

مکانیکی و فیزیکی

خواص شیمیاییاندازه گیری مقاومت پلیمر در برابر انواع مواد چرب، اسیدی، قلیایی، حالل های قطبی و غیر

قطبی

آزمون های مشترک برای کلیه فراورده های پالستیکی

(ASTM D-1505دانسیته )•(ASTM D-882خواص مکانیکی؛ کشش، ازدیاد طول، فشار )•(ASTM D-256آزمون ضربه )•(MFI ASTM D-1238شاخص جریان مذاب )•(ASTM D-3417تجزیه گرمایی )•(ASTM D-3985نفوذ پذیری در برابر گازها )•(ASTM E-96-95نفوذپذیری در برابر بخار آب )•(ASTM D-189اندازه گیری ضریب اصطکاک )•(ASTM D-4754-98اندازه گیری مقدار کل مهاجرت )•

(PP, HDPE, LDPE, OPP, PVOH, PVAانواع نمونه های پلی اولفینی )•استخراج با زایلن–استخراج با هگزان–

(PVCنمونه های وینیلی)•گرانروی–استخراج با متانول–اسختراج با زایلن–استخراج با اتیل الکل–استخراج با بنزن–جذب آب–GCتعیین مقدار وینیل کلراید به روش –

آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پالستیکی

PETنمونه های •گرانروی–HSGCتجزیه مواد فرار –FTIRمقدار گروه کربوکسیل با روش تیتراسیون یا – مقاومت در برابر تابش–مهاجرت ویزه –نمونه های پلی آمید•

استخراج با الکل–استخراج با اتیل استات–استخراج با آب مقطر–گرانروی–انحالل پذیری در اسید کلریدریک–

آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پالستیکی

•PSاندازه گیری مقدار مونومرهای استیرن باقی مانده به روش گاز –

کروماتوگرافیفیلم های چند الیه•فو3یل های پوشش دار و چند الیه•

شناسایی تعداد الیه ها با میکروسکوپ–جداسازی الیه ها با حالل زایلن–استخراج با حالل هگزان–شناسایی الیه ها با اسپکتروسکوپی مادون قرمز–استخراج با زایلن–استخراج با هگزان–اندازه گیری فلزات سنگین با دستگاه طیف سنجی جذب اتمی )فویل –

های پوشش دار(

آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پالستیکی

انواع روشهای استخراج

استخراج با حالل•استخراج با سوکسله•استخراج با تقطیر•

هرچه گرانروی سیالی بیشتر باشد برای ایجاد تغییر شکل یکسان به •تنش برشی بیشتری احتیاج است.

انواع روش ها•سیال حرکت می کند.–پروب حرکت می کند.–

و گرانروی جنبشی آن mPa.s 1/002 درجه گرانروی آب 20در دمای •mm2/s 1/0038.است

گرانروی )ویسکوزیته(

ویسکومتر یا رئومتر•ویسکومتر•

آبلهود–بروکفیلد–چرخشی–

کلیه روش ها در دمای معین•دو روش اول اندازه گیری زمان و محاسبه ویسکوزیته•

انواع دستگاهها

یکی از معمولترین آزمون های کنترل کیفی پلیمرهای ترموپالستیک •است.

مقدار جاری شدن مذاب طی اکستروژن از روزنه ای با طول و قطر •مشخص، در دما و با نیروی مشخص اندازه گیری می شود.

g/10minواحد: •

دستگاه پالستومتر•در جداولی دما و وزن نمونه برای •

پلیمرهای مختلف ذکر شده است.

(MFI/MFRشاخص جریان مذاب )

نفوذ پذیری گازها•معموالً برای گازهای اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن اندازه گیری –

می شود.جریان مشخصی از گاز از سطح فیلم عبور می کند میزان عبور بوسیله –

حسگر دستگاه اندازه گیری می شود.نفوذپذیری بخار آب•دوروش جهت اندازه گیری وجود دارد•

دستگاه اندازه گیری رطوبت ) جریان هوا، سیلیکاژل(–بسته های حاوی کلرید کلسیم خشک و دسیکاتور ) دما و زمان مشخص(–

اندازه گیری نفوذپذیری

تیتراسیون پتانسیومتری ) تغییر ولتاژ(•تیتراسیون رنگ سنجی )تغییر رنگ(•آزمون های تیتراسیون•

PETاندازه گیری مقدار گروه کربوکسیل در –

تغییر رنگ••PET.را در ارتوکرزول حل کرده و با هیدروکسید پتاسیم تیتر می کنیم (NCOاندازه گیری ایزوسیانات )–

روش پتانسیومتری•

تیتراسیون

خواص مکانیکی مواد پالستیکی به خواص استحکامی و ماشین پذیری •آنها مرتبط است

نحوه واکنش پالستیک در برابر تنش•استحکام کششی: مقدار مقاومت در برابر کشش–حدنهایی استحکام کششی: حداکثر تنشی که ماده پیش از پاره –

شدن می تواند تحمل کند.تغییر طول–

دستگاه آنالیز بافت، االنگومتر یا دستگاه تست کشش•نمونه بین دو فک قرار می گیرد و نیرویی به صورت عمودی به آن •

وارد می شود.استحکام ضربه ای: مقاومت نمونه در برابر شکسته شدن زیر –

بارهای ناگهانی و لحظه ای

آزمون های خواص مکانیکی

ضریfب اصfطکاک بیانگfر میزان سfختی لغزیدن دو سfطح روی یکدیگر •است.

افزودن پرکننده هایfی ماننfد: پلfی اتیلfن، تفلون، دی سfولفید مولیبدیم •و پودر گرافیfت بfه پلیمرهfا سfبب کاهfش ضریfب اصfطکاک آنهfا می

گردد.نمونfه بfا اسfتفاده از خال روی یfک سfطح قرار مfی گیرد قطعه دیگری •

روی لغزنده بfا حرکfت ایfن دو سfطح بر روی یکدیگfر نیرو سنج نیروی الزم برای آغاز و ادامه حرکت را نشان می دهد.

اندازه گیری خواص اصطکاکی فیلم های پالستیکی

تجزیه گرمایی شامل مجموعه ای از روش هاست که در آن خواص فیزیکی نمونه به •عنوان تابعی از دما به طور پیوسته اندازه گیری می شود.

درجه و سرعت تغییر متأثر از ساختار ماده، افزودنیها یا ناخالصیهای موجود در آن است.•

( متداولترین روشی است که بدین منظور استفاده می DSCگرماسنجی پویشی تفاضلی )•شود.

پارامترهایی که با این روش قابل ارزیابی است:•دمای ذوب، دمای تبلور، دمای شیشه ای شدن، گرمای نهان ذوب و بلورینگی –

و درصد بلورینگی

روش های تجزیه گرمایی

گرمایش و سرمایش ذوب، انبساط، انقباض، تبلور و ...

روش های کروماتوگرافی

جداسازی اجزای یک نمونه به روش کروماتوگرافی بر اساس توزیع •اجزای آن بین دو فاز ثابت و متحرک است.

نمونه بوسیله فاز متحرک از درون فاز ثابت عبور کرده و به علت •تفاوت در سرعت عبور اجزای نمونه از درون فاز ثابت، اجزا به تدریج

از یکدیگر جدا می شوند.کروماتوگرافی بر اساس فاز متحرک به دو گروه مهم تقسیم می شود:•

کروماتوگرافی مایع )مایع-مایع، مایع-جامد(–کروماتوگرافی گاز )گاز-مایع، گاز-جامد(–

بfا روش های دیگfر جداسfازیهایی را مfی توان انجام داد کfه با روشهای •دیگر به دشواری انجام می شود.

سرعت باال•با • مقایسfه در ایfن روش وسfیله بfه جداشونده مواد تجزیfه احتمال

سایر روش ها کم است.تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه الزم است.•

مزایای روشهای کروماتوگرافی

فاز متحرک گاز بی اثر است.•دو نقش مهم ایفا می کند:•

تجزیه کیفی –تجزیه کمی–

کروماتوگرافی گازی

به عنوان روشی برای ارزیابی خلوص ماده به کfار می رود وجود هرگونه ناخالصی سبب ظهور پیک اضافی در

با کالیبراسیون بوسیله نمونه استاندارد و سپس محاسبه کروماتوگرام می گردد سطح زیر پیک مقدار کfمی مواد را با درجه اطمینان باالیی

می توان محاسبه کرد.کروماتوگ

رافی گاز- جامد

کروماتوگرافی گاز-

مایع

کروماتوگرافی فاز

بخار

HSGCکاربردهای عمده روش تعیین ترکیبات فرار در نمونه مورد

مطالعهتعیین مونومرهای باقیمانده و حالل

ها در مواد پلیمریتجزیه خون برای محتوی الکل

فاز متحرک از یک یا مخلوطی از حالل ها تشکیل شده است.•فاز ثابت جامد است.•

کروماتوگرافی مایع با کارایی باال

IRطیف بینی پرتو زیرقرمز،

شناسایی پایه پلیمر از روی پیک های طیف حاصل•شناسایی رنگ دانه های آلی و معدنی و تشخیص خوراکی و بهداشتی بودن •

آنهاتشخیص ناخالصی های موجود•تشخیص ضایعاتی بودن پالستیک بسته بندی•تجزیه و شناسایی پالستیک های چند الیه•تشخیص تعداد و ضخامت فیلم های چند الیه ) در صورتیکه مجهز به •

میکروسکوپ باشد(مطالعه ساختمان کریستالی•

طیف بینی پرتو زیر قرمز

به طیف بینی ارتعاشی معروف است.•هر مولکول مجموعه ای از فرکانس های ارتعاشی ویژه دارد که با •

فرکانس های ارتعاشی سایر مولکول ها متفاوت است.اگر فرکانس ارتعاش طبیعی برابر با فرکانس تابش باشد عمل •

رزونانس انجام می گیرد و انرژی جذب می شود.

IRاجزای اصلی دستگاه

منبع تولید نور•جسم جامدی است که تا دماهای باال گرم می شود. گرما سبب –

ایجاد تابش پیوسته از جسم می گردد.تک فام ساز )مونو کروماتور(•

مرکب از یک سیستم شکاف متغیر ورودی و خروجی، چندین آینه –برای بازتاباندن و متمرکز کردن پرتو تابش

آشکارساز )دتکتور(•آشکارسازهای نیمه رسانا–آشکارسازهای گرمایی–

IRفنون نمونه برداری

پالستیک ها و رزین های پلیمری عمدتاً به شکل جامد مورد ارزیابی •قرار می گیرند

روش پرس گرم•روش ریخته گری•

(AASطیف بینی جذب اتمی )

طیف بینی اتمی یکی از متداولترین روش های اندازه •گیری کمی و کیفی عناصر است.

oسرعت زیادoاستفاده آسانoاقتصادی بودنoحساسیت بسیار