ابتدا به چگونگی اندازه گیری دوده در لوله و اتصالات پلی اتیلن بر اساس استاندارد ۶۹۶۴ ISO و تجهیزاتی که برای آزمون تعیین درصد لوله نیاز است، می پردازیم. همچنین درباره دوده و کربن بلک که در لوله و اتصالات پلی اتیلن وجود دارد و بسیار هم حائز اهمیت است، صحبت می کنیم. در کنترل کیفی لوله و اتصالات پلی اتیلن، آزمون و اندازه گیری درصد دوده یکی از مهم ترین آزمون ها و تست ها می باشد. لازم به ذکر است که انجام این تست نیاز به دقت بالا و بسیار زیاد تکنسین یا اپراتور دارد. توصیه می کنیم اگر در زمینه تولید محصولات پلاستیکی فعالیت می کنید، جهت خرید مستربچ رنگی در رنگ های مختلف کلیک کنید.
دلیل استفاده از دوده در تولید لوله و اتصالات پلی اتیلن
لوله های پلی اتیلنی قبل از نصب در واحد تولیدی و در محل کار به طور معمول زمان زیادی را به منظور حمل و نگهداری در فضای باز می مانند. همچنین بسیاری از این لوله ها مدت زمان بسیاری را در مقابل نور خورشید قرار می گیرند.
اشعه ماورا بنفش uv که در نور خورشید وجود دارد در مدت زمان زیاد موجب شکستن زنجیره های پلی اتیلن و تولید رادیکال های آزاد می شود. رادیکال های آزاد تولید شده موجب توسعه تخریب شده و و با گذشت مدت زمانی انعطاف و مقاومت لوله های پلی اتیلنی از بین می رود.
به منظور رفع این مشکل پایدار کننده های UV مورد استفاده قرار می گیرد. کربن بلک یا دوده را می توان به عنوان بهترین و ارزان ترین پایدارکننده UV نام برد. مقدار مناسب دوده که به طور معمولی ۲ تا ۲.۵ درصد جرمی می باشد و پخش و توزیع درست آن در لوله موجب محافظت طولانی مدت لوله در مقابل اشعه ماوراء بنفش UV خواهد شد.
برای اعلام مدت زمان مقاومت لوله در مقابل اشعه ماورا بنفش UV لازم است آزمون هایی روی لوله انجام گیرد. ( شاید برایتان جالب باشد در خصوص مستربچ آنتی یووی بیشتر بدانید. ) چون به گفته بعضی از منابع در صورتی که مقدار دوده و پخش آن بر اساس استانداردها انجام شده باشد، لوله به مدت ۵۰ سال در برابر اشعه ماورا بنفش UV مقاومت خواهد داشت. به گفته برخی نیز در این شرایط از لوله به مدت زمان حداکثر دو سال می توان استفاده کرد. پس فقط با تکیه بر درصد و پراکندگی دوده نمی‌توان این موضوع را تشخیص داد.
پس به ترکیب مواد اولیه محصولاتی که در انبار یا محل کار در مقابل نور خورشید قرار می گیرند (مثل اتصالات پلی اتیلن) لازم است مواد ضد اشعه فرابنفش اضافه شود. دوده خاصیت جذب اشعه ماورا بنفش را دارد. به همین دلیل در چنین مواقعی گزینه مناسبی برای این کار می باشد.
دلایل استفاده از دوده در لوله های پلی اتیلن
دوده در لوله های پلی اتیلنی به دلایل زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
- داشتن خاصیت جذب اشعه ماورا بنفش و حفاظت از پلی اتیلن در مقابل هوازدگی
- داشتن قیمت به صرفه و مناسب
- اندازه گیری راحت و آسان مقدار دوده
- رنگ دهی لوله
در نظر داشته باشید که مقدار کم دوده در محصول نهایی موجب مقاومت کم محصول در مقابل اشعه ماورا بنفش خواهد شد و مقدار بیش از حد دوده در محصول موجب افزایش ویسکوزیته و در نتیجه کاهش فرایند پذیری مخلوط نهایی خواهد شد. مقدار مناسب و به اندازه دوده تاثیر بسزایی در محافظت پلیمر در مقابل اشعه ماورا بنفش خواهد داشت.
توجه داشته باشید که ساختار شیمیایی ذرات دوده بسیار خاص است به همین دلیل مستعد به هم چسبیدن هستند. بنابراین ترکیب و مخلوط شدن آن ها باید طوری باشد که علاوه بر این که ذرات خرد و کوچک می شوند، توزیع مناسبی نیز در پلی اتیلن داشته باشند. پس علاوه بر مناسب بودن مقدار دوده این مورد نیز مکمل اثربخشی مناسب و مطلوب در حفاظت از پلیمر خواهد بود.
پیشنهاد مطالعه: کاربرد مستربچ سفید در صنایع مختلف
برای آزمون درصد دوده از چه استانداردی استفاده می شود؟
استاندارد ملی ۱۹۹۰ و ۶۹۶۴ ISO اساس و پایه تست درصد دوده در لوله و اتصالات پلی اتیلن می باشد.
تجهیزات لازم برای تست درصد دوده
تجهیزات لازم در روش رایج و متداولی که برای تست و محاسبه درصد دوده استفاده می شود عبارتند از:
- کوره الکتریکی تیوب دار یا لوله ای
- سیلیکا ژل جهت خشک کردن نیتروژن مورد استفاده
- کپسول نیتروژن خشک به انضمام محلول پیروگالول جهت خالص سازی آن از اکسیژن
- قایقک سیلیکایی جهت نگهداری نمونه داخل کوره
- ترازو با دقت ۰۰۰۱/۰ (۴ رقم)
- دسیکاتور
چگونگی انجام آزمون درصد دوده
برای انجام آزمون تعیین درصد دوده در ابتدا باید قایقک به مدت یک ساعت در دمای ۹۰۰ درجه داخل کوره قرار گیرد. سپس از آن خارج شده و برای خنک شدن کامل در دسیکاتور قرار می گیرد. در صورت نیاز و برای ثابت ماندن جرم قایقک می توان آن را بار دیگر به مدت ۳۰ دقیقه داخل کوره قرار داد. پس از اینکه قایقک خنک سازی شد وزن آن را ثبت نمایید.
در این مرحله مقدار کمی در حدود یک گرم از لوله خرد شده و ریز شده را برداشته و به طور دقیق آن را ثبت نمایید.
در این مرحله کوره باید دمای ۵۵۰ درجه داشته باشد، پس آن را تنظیم نمایید و قایقک و نمونه را در قسمت ابتدای ورودی تیوب کوره بگذارید. حالا لازم است اتصال جریان نیتروژن با دبی ۲۰۰ سانتی متر مکعب بر دقیقه به کوره به مدت ۵ دقیقه انجام گیرد. پس آن را متصل نمایید و ۵ دقیقه این وضعیت را حفظ کنید.
پس از اینکه ۵ دقیقه تمام شد، قایقک باید به مرکز کوره انتقال پیدا کند و دبی نیتروژن نصف شود؛ یعنی روی ۱۰۰ درجه تنظیم باشد. ۴۵ دقیقه زمان لازم است تا پیرولیز انجام گیرد. پس باید ۴۵ دقیقه در این مرحله صبر کنید.
پس از سپری شدن این مدت قایقک باید دوباره به ابتدای کوه برگردانده شود و به مدت زمان ۱۰ دقیقه باید زیر گاز نیتروژن با دبی ۱۰۰ قرار بگیرد.
پیشنهاد مطالعه: گرانول چیست؟
بعد از گذشت ۱۰ دقیقه باید قایقک خارج شود و برای خنک شدن در دسیکاتور قرار بگیرد. پس از مرحله خنک شدن لازم است که وزن آن ثبت شود.
در این مرحله پلیمر موجود در نمونه به طور کامل در کوره سوخته است و مجموع فیلر و دوده باقی مانده است. حالا لازم است که دوده سوزانده شود تا وزن فیلر به دست آید. مقدار دوده از تفاوت این دو حاصل می شود.
حال در این مرحله کوره باید در دمای ۹۰۰ درجه قرار گیرد و قایقک که خنک شده است به کوره انتقال داده شود. پس از گذشت مدت زمانی که دوده به طور کامل سوخت، به طوری که دیگر هیچ دوده ای وجود نداشت یعنی دیگر رنگ سیاه دوده به هیچ وجه دیده نشد قایقک به دسیکاتور انتقال داده می شود و بعد از اینکه خنک شد، وزن آن ثبت می گردد. تحت این شرایط شما قادر به تعیین و مشخص کردن درصد دود خواهید بود.
پس از طی مراحل بالا و به اتمام رسیدن آزمون درصد دوده با استفاده از فرمول زیر قادر به محاسبه مقدار دود خواهید بود:
تکرار تست درصد دوده لوله و اتصالات پلی اتیلن بر روی ۳ نمونه لازم است تا میانگین آن مشخص شده و اعلام شود. اغلب میزان استاندارد درصد دوده در بیشتر لوله و اتصالات پلی اتیلن چیزی مابین ۲ الی ۲.۵ و یا ۳-۲ درصد است.
بدون دیدگاه