تست MFI ( روندگی مواد پلیمری ) معیاری برای سنجش میزان سهولت جریان مذاب یک پلیمر ترموپلاستیک، است. جرم پلیمر در شاخص جریان مذاب با قطر و طول خاص فشار اعمال می شود. همچنین از طریق وزن های جایگزین با دماهای تجویز شده، جریان می یابد. این اتفاق در مدت زمان ۱۰ دقیقه رخ داده و جرم پلیمر بر حسب گرم محاسبه می شود. نتیجه آزمایش جریان مذاب، نرخ جریان نام دارد. این نرخ به عنوان مقدار جرم تعریف می شود. جرم در این آزمایش به عنوان حجم پلیمری نیز شناخته شده است. اگر شما علاقه مند به دانستن توضیح مختصری از این تست، روش و تجهیزات مورد نیاز آن هستید، در ادامه مطلب با ما همراه باشید، تا به بررسی آن بپردازیم.
تست MFI چیست؟
تست MFI یا تست سنجش شاخص جریان مذاب معیاری برای نمایه سازی جریان مذاب است. به همین دلیل محبوب ترین و در عین حال یکی از کم دقت ترین روش های تعیین ویسکوزیته ای مواد می باشد. این شاخص نشان دهنده میزان عبور پلیمر از یک مویرگی استاندارد، تحت بار، در مدت زمان ۱۰ دقیقه به واحد گرم است. شاخص جریان مذاب مواد را در یک تنش برشی، آزمایش می کنند. هر چقدر شاخص جریان مذاب بالاتر باشد، ویسکوزیته مواد کمتری را نشان می دهد. به زبان ساده تر، یعنی ماده ای با شاخص جریان مذاب ۲۰، آسان تر از ماده ای با شاخص جریان مذاب ۵ جریان دارد. اطلاعاتی که این تست از مواد در اختیار شما می گذارد، قابل استفاده برای مقایسه تقریبی ویژگی های جریان برای مواد و درجه های مختلف مواد است.
کمک به پیش بینی تغییرات در فرآیند، دلیل استفاده بسیاری از پردازنده ها از این داده ها می باشد. برای به دست آوردن داده های ویسکوزیته دقیق و مرتبط تر، پیشنهاد می کنیم آزمایش های رئولوژی را با بهره گرفتن از رئومتر مویرگی یا صفحه موازی انجام دهید. برای انجام تست MFI مقدار کمی از نمونه ترموپلاستیک در دمای مشخصی، در یک بشکه، حرارت داده می شود. به طور کلی، این نمونه به صورت گرانول( پ) یا پوسته پوسته است. در ادامه آزمایش، جریان مذاب نمونه به یک سیال چسبناک ذوب می شود. خارج شدن ماده توسط پیستونی که با وزن های مرده بارگذاری شده است، اتفاق می افتد.
روندگی مواد پلیمری یا تست MFI به چه معناست؟
همانطور که پیش تر گفته شد، روندگی مواد پلیمری یا تست MFI ، اندازه گیری جریان یک پلیمر در زمان ذوب شدن می باشد. زمانی که نمونه اکسترود میزان کافی از قالب خارج شود، برداشته می شود. سپس توسط دستگاه، وزن و حجم نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به مجاز بودن دما و وسایل های مختلف در این آزمایش، نتایج همواره باید نسبت به پارامترهای آزمایش، گزارش و بررسی شود. به طور کلی یک پلیمر با وزن مولکولی خود، نسبت معکوس دارد. تست MFI در آزمایشگاه های کنترل کیفیت و فرآیند، امری رایج است. همچنین در تاسیسات تولید، ترکیب و تبدیل نیز، بسیار دیده می شود. با استفاده از آزمایش جریان مذاب، می توان به اطلاعات بسیاری دست پیدا کرد، که بخشی از آنها عبارتند از:
- مواد داخلی با توجه به مقدار شاخص معمولی، مورد تایید قرار می گیرند.
- کیفیت مصالح ورودی در این آزمایش بررسی می شود.
- در یک محیط توسعه محصول، مواد جدید مقایسه و معاینه می شوند.
- این آزمایش ابزار ارزیابی برای تامین کنندگان مواد جدید می باشد.
- برای مقایسه دسته ای از مواد، آزمایش جریان مذاب روشی سریع می باشد.
- برای فرآیندهای اکستروژن ساده، با توجه به این آزمایش، خواص جریان برآورد می شوند.
در تعدادی از تکنیک های پردازش، نحوه رفتار پلیمر در تست MFI پیش بینی می شود.
روش آزمون و تست MFI به چه صورتی است؟
آزمایش شاخص جریان مذاب، جهت اندازه گیری ویسکوزیته مذاب، تحت بار ثابت و نرخ های برشی کم مورد استفاده قرار می گیرد. آزمایش در شرایط مختلف، از قابلیت های این آزمون می باشد. در این آزمایش به یک روزنه یا قالب با اندازه خاص، در یک بشکه گرم شده، نیاز است. با استفاده از یک پیستون و قرار گرفتن آن در بالای بشکه، می توان پلیمر را از سوراخ عبور داد. پس از یک دوره حرارتی مشخص برای ذوب شدن پلیمر، وزنه ای روی پیستون قرار می گیرد. این کار باعث وارد شدن پلیمر مذاب به قالب می شود. این وارد شدن اغلب با فشار است. تست MFI به خارج شدن مقدار اندازه گیری شده، بر حسب گرم، گفته می شود. خارج شدن مواد مذاب در این تست، در مدت زمان ۱۰ دقیقه مورد بررسی قرار می گیرد. با کاهش یافتن ویسکوزیته، با افزایش جریان در واحد زمان، روبرو خواهیم شد.
هر چقدر ویسکوزیته بالاتر باشد، مواد مذاب در زمان کوتاه تری عبور و جریان می یابند. این آزمایش برای مقایسه گریدهای یک پلیمر انجام می شود. به طور کلی، اکستروژن را می توان با پلیمر هایی با شاخص های جریان مذاب کمتر، با قالب گیری تزریقی، انجام داد. قالب گیری تزریقی در هنگام افزودن فیبر کاهش می یابد. مواد در قالب گیری تزریقی، ۱۰ تا ۳۵ گرم در مدت زمان ده دقیقه می تواند جریان یابد. این در حالی است که مقادیر معمول برای اکسترود کردن، ممکن است ۲ تا ۶ گرم در زمان ۱۰ دقیقه باشد. شاخص جریان مذاب به معیاری پذیرفته شده، در ارزیابی قابلیت اکسترود پذیری مواد ترموپلاستیک، مبدل شده است. از جمله مواد ترموپلاستیک پرکاربرد در این تست، می توان به پلی اولفین ها اشاره کرد.
در این روش هیچگونه اصلاحی برای ناهنجاری های ورودی و خروجی، در رفتار جریان، مجاز نمی باشد. سادگی نسبی روندگی مواد پلیمری، دلیلی برای محبوب شدن این تست در پارامترهای صنعت پلاستیک( ضایعات پلاستیک) است.
تجهیزات مورد نیاز برای انجام تست MFI
ابزار مورد نیاز در روش اندازه گیری نرخ جریان مذاب، به شرح زیر می باشند.
- یک قالب با دهانه حدود ۲ میلی متر
- بسته بندی کردن مواد در داخل بشکه جهت جلوگیری از تشکیل حفره های هوا
- پیستون جهت استروژن پلیمر مذاب
- تایمر مبتنی بر ریز پردازنده
- لوله
- میله همزن
- سواب
- درگاه ورودی نمونه
جمع بندی
در این مقاله به طور کلی با تست MFI آشنا شدیم. جهت مشاوره در زمینه تولید گرانول و کامپاند پلی پروپیلن و خدمات با کیفیت و تهیه محصولات پلیمری، می توانید از شرکت اپیک پلیمر بهره بگیرید. این شرکت با بیش از ۱۰ سال سابقه درخشان در زمینه تولید و بازرگانی صنعت پلاستیک ایران، با کادری متخصص و مجرب، ماشین آلات مدرن و آزمایشگاهی پیشرفته، سهم قابل توجهی از مواد اولیه مورد نیاز صنعت پلاستیک و بازیافت پلاستیک را تامین نموده است. این شرکت همواره موجب رضایت مندی مشتریان گشته است.
« سوالات متداول »
تست MFI یا روندگی مواد پلیمری چیست؟
تست MFI یا تست سنجش شاخص جریان مذاب معیاری برای نمایه سازی جریان مذاب است. این شاخص نشان دهنده میزان عبور پلیمر از یک مویرگی استاندارد، تحت بار، در مدت زمان ۱۰ دقیقه به واحد گرم است.
برای انجام تست MFI به چه تجهیزاتی احتیاج داریم؟
- یک قالب با دهانه حدود ۲ میلی متر
- بسته بندی کردن مواد در داخل بشکه جهت جلوگیری از تشکیل حفره های هوا
- پیستون جهت استروژن پلیمر مذاب
- تایمر مبتنی بر ریز پردازنده
- لوله
- میله همزن
- سواب
- درگاه ورودی نمونه
پلیمر پلاست زینلی | Polymer Plast Zeinali
ممنون از مطلب خوبتون
ممنون از شما که به مطالعه این مقاله پرداختین. برای مقالات دیگر مانند اسپیسر پلاستیکی نیز می توانید به بخش وبلاگ سر بزنید