2.4. Влажность
Влажность оказывает влияние на качество, режим переработки, усадку. Влажность должна быть определенной.
При прессовании реактопластов с высоким содержанием влаги ухудшается внешний вид, появляется матовость, в процессе прессования необходимо проводить подпрессовки, изделия могут быть получены со вздутиями, а иногда и с трещинами. При переработке термопластов на поверхности изделий появляется серебристость при повышенном содержании влажности.
Содержание влаги на практике определяется путем высушивания навески полимера, который помещают в бюкс и сушат при температуре 105 град до достижения установления постоянной массы или определяют по методу Дина и Старка (для аминопластов). По этому методу оценивается содержание влаги путем кипячения навески аминопласта в банзоле. При этом навеска пресс-порошка (30-50 г) помещают в колбу, мерным цилиндром заливают 100-150 мл бензола. В колбу вставляют приемник-ловушку, который соединяется с обратным холодильником, и собранный таким образом прибор устанавливают на песчаной бане и начинают нагревать. Содержимое колбы начинает кипеть и перегонку бензола и влаги прекращают, как только объем воды в ловушке перестанет увеличиваться. Содержание влаги в пресс-порошке определяют из соотношения:
где
–
объем воды в ловушке при кипячении
пресс-порошка, мл;
–
объем воды в ловушке при кипячении
растворителя, мл;
–
масса пресс-порошка, г.
2.5. Дисперсность, гранулометрический состав, удельный объем, сыпучесть и таблетируемость
Дисперсность характеризует размеры частиц, которые выражаются в мм или мкм. В зависимости от дисперсности меняется сыпучесть пресс-порошков, способность к таблетируемости.
Гранулометрический состав полимеров характеризует содержание в полимерном материале частиц различного размера, которое выражается в процентах от общей массы. Полимеры выпускаются в виде порошков, гранул, крошки (иногда) и т.д. В зависимости от условий получения, их гранулометрический состав может меняться в широких пределах, а это затрудняет проведения ряда технологических операций. Следует помнить, что чем более однородный порошок по составу, тем более он технологичен, поскольку при этом происходит меньшее разделение порошка при фракции, при дозировании из бункера. Если материал неоднороден по дисперсности, то по мере просыпания из бункера может произойти деление на фракции. При этом крупные частицы концентрируются в верхних слоях бункера, мелкие частицы будут опускаться вниз. При дозировке таких порошков по объему в пресс-форме будет меняться в процессе масса загружаемого порошка. Если подобные порошки таблетировать, то получаются таблетки различной массы.
Гранулометрический состав определяют, разделяя полимерный состав на ряд более узких по размеру частиц фракций с последующим определением соотношения их по массе. Наиболее распространенный метод определения гранулометрического состава – ситовый анализ, т.е. осуществляется рассеивание материала на фракции с помощью набора сит с различным размером отверстий.
Для характеристики размеров частиц ряда полимеров, которые выпускаются промышленностью (ПС, ПВХ), нормируют остаток на сите с определенным размером. В некоторых случаях нормируют содержание фракций с минимальным размером частиц. Эти дополнительные методы не позволяют судить о гранулометрическом составе полимера.
Предварительное гранулирование позволяет получать полимеры с узким гранулометрическим составом, что значительно облегчает переработку и является одним из важнейших условий получения изделий с высокими техническими параметрами.
Удельный объем – это величина, которая характеризует отношение объема, занимаемого пресс-порошком к его массе. При определении удельного объема порошок свободно насыпают в цилиндрический сосуд объемом 200 см3 и высотой 80 мм. Избыток порошка срезают, и заполненный сосуд взвешивают на технических весах с точностью до 0,1 г. Удельный объем определяется по следующей формуле:
где – масса полимера в объеме 200 мл, г.
Для термопластов, которые выпускаются в виде гранул или порошка вместо удельного объема используют показатель насыпной массы (отношение полимера к объему, который занимают гранулы).
Практическое знание удельного объема и насыпной массы заключается в том, что чем меньше Vуд, тем меньше требуется объем загрузочной камеры пресс-формы или объем дозирующих устройств технологического оборудования. При переработке термопластов в зависимости от насыпной массы меняется производительность агрегата. Чем меньше насыпная масса, тем большее количество материала помещается в рабочих каналах машины (в каналах шнека экструдера) и агрегат работает с более полной нагрузкой.
Сыпучесть – это способность материала равномерно высыпаться через отверстие с определенным диаметром в стенке сосуда. Сыпучесть пресс-порошков измеряют таким условным показателем, как время (сек). Это время, необходимое для опорожнения стандартной металлической воронки с отверстием 10 мм и углом конуса при вершине 40º при просыпании порошка массой 100 г.
Сыпучесть может быть оценена по углу естественного откоса. Этот метод основан на измерении угла междуу горизонтальной плоскостью и образующей конуса, который самопроизвольно образуется сыпучим материалом. Для этого полуцилиндр диаметром 100 мм, высотой 300 мм устанавливается на горизонтальной площадке. Затем в этот цилиндр засыпают 2 л полимерного материала и строго вертикально поднимают цилиндр вверх, при этом материал рассыпается и образуется характерный конус. Эксперимент повторяется 5-6 раз. Каждый раз фиксируют высоту конуса и его диаметр.
