تتأثر المواد البلاستيكية المعرضة للماء بعدة طرق:
ومع ذلك، فإن التعرض للرطوبة، والغمر في الماء، والتعرض للماء المغلي قد يؤدي إلى استجابات مختلفة للمواد. يمكن استخدام محتوى الرطوبة المتوازن لمقارنة كمية الماء التي تمتصها أنواع مختلفة من البلاستيك عند تعرضها للرطوبة. كما يمكن استخدام محتوى الرطوبة المحدد في ظروف غير متوازنة لمقارنة دفعات مختلفة من المادة نفسها، ولتحديد ثابت انتشار المادة، وذلك في ظل ظروف تعرض غير متوازنة للرطوبة خاضعة للتحكم الدقيق، وعند استخدام عينات بلاستيكية بأبعاد محددة.
يصف معيار "ISO 62 للبلاستيك - تحديد امتصاص الماء"، الذي وضعته المنظمة الدولية للمعايير (ISO)، إجراءً لتحديد خصائص امتصاص الرطوبة عبر السُمك للبلاستيك الصلب بأشكاله المسطحة أو المنحنية. كما يصف هذا المعيار إجراءات تحديد كمية الماء التي تمتصها عينات بلاستيكية ذات أبعاد محددة عند غمرها في الماء أو تعريضها للهواء الرطب في ظروف مُتحكم بها.
يمكن تحديد معامل انتشار الرطوبة عبر السُمك لمادة أحادية الطور بافتراض سلوك انتشار فيكيان مع ثبات خصائص امتصاص الرطوبة على طول سُمك عينة الاختبار. في انتشار فيكيان، يحدث تدفق من مستوى تركيز أعلى إلى مستوى تركيز أقل. ينطبق هذا النموذج على المواد المتجانسة والمركبات المُقوّاة من البوليمر والمصفوفة، والتي تُختبر عند درجات حرارة أقل من درجات حرارة انتقالها الزجاجي. مع ذلك، قد تتطلب بعض المصفوفات ثنائية الطور، مثل الإيبوكسي المُعالج، نموذج امتصاص متعدد الأطوار غير مُشمول بهذا المعيار.
من الناحية المثالية، تُجرى أفضل مقارنة لخصائص امتصاص الماء أو معاملات انتشار المواد باستخدام محتوى الرطوبة المتوازن للبلاستيك المعرض للظروف نفسها فقط. ولا تفترض مقارنة المواد باستخدام خصائص توازن رطوبتها سلوك انتشار فيكيان أحادي الطور، وبالتالي لا تقتصر عليه.
كبديل، يُمكن استخدام امتصاص الماء لعينات بلاستيكية ذات أبعاد محددة، مُعرَّضة للغمر أو الرطوبة لفترات زمنية مُحددة في ظل ظروف مُتحكم بها، لمقارنة دفعات مختلفة من المادة نفسها، أو لاختبارات مراقبة الجودة لمادة مُحددة. لإجراء هذه المقارنات، من الضروري أن تكون جميع عينات الاختبار بنفس الأبعاد، وأن تتمتع، قدر الإمكان، بنفس الخصائص الفيزيائية (مثل نعومة السطح، والإجهادات الداخلية). ومع ذلك، لا يتحقق توازن الرطوبة في ظل هذه الظروف. لذلك، لا يُمكن استخدام نتائج هذه الاختبارات لمقارنة خصائص امتصاص الماء لأنواع مختلفة من البلاستيك. يُوصى بإجراء اختبارات مُتزامنة للحصول على نتائج أكثر موثوقية.
النتائج المُحصل عليها باستخدام الطرق الموصوفة في هذه المواصفة الدولية صالحة لمعظم أنواع البلاستيك، باستثناء البلاستيك الخلوي أو الحبيبي أو المساحيق، التي قد تُظهر تأثيرات امتصاصية وشعرية إضافية. يسمح تعريض البلاستيك للرطوبة في ظروف مُتحكم بها لفترات زمنية محددة بإجراء مقارنات نسبية بينها. قد لا تُناسب الاختبارات الموصوفة لتحديد مُعامل الانتشار جميع أنواع البلاستيك.
تُغمر عينات الاختبار في الماء المقطر عند درجة حرارة 23 درجة مئوية أو الماء المقطر المغلي لفترات محددة، أو تُعرَّض لرطوبة نسبية بنسبة 50% عند درجات حرارة محددة. تُحدَّد كمية الماء التي تمتصها كل عينة اختبار عن طريق قياس التغير في كتلتها - أي الفرق بين كتلتها الأولية وكتلتها بعد التعرض للماء - ويُعبَّر عن هذا التغير كنسبة مئوية من الكتلة الأولية. ويمكن أيضًا تحديد كمية الماء المفقودة بعد تجفيف العينات، إذا لزم الأمر. في بعض التطبيقات، قد تكون مستويات الرطوبة النسبية من 70 إلى 90% ودرجات الحرارة من 70 إلى 90 درجة مئوية ضرورية. ويمكن استخدام رطوبة نسبية ودرجات حرارة أعلى من تلك الموصى بها في هذه المواصفة بالاتفاق بين الأطراف المعنية. وعند استخدام ظروف رطوبة نسبية ودرجة حرارة غير تلك الموصى بها، يجب تضمين وصف كامل لهذه الظروف (مع التسامحات المناسبة) في تقرير الاختبار.
يتم استخدام المعدات التالية بشكل أساسي في هذه الاختبارات:
يجب اختبار ثلاث عينات اختبار على الأقل لكل مادة قيد التقييم. يمكن تحضير عينات الاختبار بالأبعاد المطلوبة عن طريق القولبة أو البثق. يجب تضمين طرق تحضير جميع عينات الاختبار في تقرير الاختبار.
قد تتأثر نتائج هذه الطريقة بتأثيرات السطح. في بعض المواد، قد تختلف النتائج بين العينات المصبوبة والعينات المقطوعة من صفيحة أكبر. يجب إزالة أي ملوثات على سطح عينة الاختبار قد تؤثر على امتصاص الماء باستخدام منظف غير ضار بالبلاستيك. يجب تحديد درجة الضرر وفقًا للمعيار ISO 175.
بعد التنظيف، يجب ترك العينات لتجف لمدة ساعتين على الأقل عند درجة حرارة ٢٣ درجة مئوية ورطوبة نسبية ٥٠٪ قبل بدء الاختبار. يجب ارتداء قفازات نظيفة عند التعامل مع عينات الاختبار لمنع التلوث. يجب ألا يؤثر عامل التنظيف على امتصاص الماء. يمكن تجاهل تأثير عامل التنظيف عند تحديد محتوى الرطوبة المتوازن.
يجب تجفيف العينات بعناية قبل الاختبار. على سبيل المثال، عند درجة حرارة 50 درجة مئوية، تتراوح مدة التجفيف بين يوم وعشرة أيام؛ ويعتمد الوقت المحدد على سمك العينة. يُستخدم ما لا يقل عن 8 مل، ولا يقل عن 300 مل، من الماء المقطر لكل سنتيمتر مربع من إجمالي مساحة سطح عينة الاختبار. هذا يمنع التركيز المفرط لأي نواتج استخلاص في الماء أثناء الاختبار. توضع كل مجموعة من ثلاث عينات اختبار في وعاء منفصل، وتُغمر بالكامل في الماء أو تُعرَّض لرطوبة نسبية بنسبة 50%.
في حال اختبار عدة عينات من نفس التركيب، يُمكن وضع العينات معًا في الحاوية نفسها بإضافة 300 مل على الأقل من الماء. مع ذلك، في هذه الحالة، يُحظر تلامس العينات أو جدران الحاوية بشكل كبير. تُساعد شبكات الفولاذ المقاوم للصدأ في الحفاظ على فصل مقبول بين العينات. بالنسبة للعينات ذات الكثافة الأقل من كثافة الماء، تُغمر العينات بوضعها في سلة سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ متصلة بثقل تثبيت بواسطة سلك من الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب تجنب تلامس ثقل التثبيت مع العينات.
وفقًا لهذا المعيار، يتم تطبيق طرق الاختبار التالية:
مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار "ISO 62 للبلاستيك - تحديد امتصاص الماء".
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
