ISO 15512 Plastik - Penentuan Kadar Air

Standar ISO 15512 Plastik - Penentuan Kandungan Air, yang diterbitkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO), menjelaskan metode untuk menentukan kandungan air plastik dalam bentuk bubuk, butiran, dan produk jadi. Metode ini tidak menguji penyerapan air (kinetik dan keseimbangan) plastik sebagaimana diukur menurut standar ISO 62.

Metode A cocok untuk menentukan kadar air serendah 0,1% dengan akurasi 0,1%. Metode B dan C cocok untuk menentukan kadar air serendah 0,01% dengan akurasi 0,01%. Metode D cocok untuk menentukan kadar air serendah 0,01% dengan akurasi 0,01%. Metode E cocok untuk menentukan kadar air serendah 0,001% dengan akurasi 0,001%. Akurasi yang dinyatakan adalah batas deteksi yang bergantung pada massa sampel maksimum yang mungkin. Kadar air dinyatakan sebagai persentase air berdasarkan massa.

Metode D cocok untuk poliamida (PA), polikarbonat (PC), polipropilen (PP), polietilen (PE), resin epoksi, polietilen tereftalat (PET), poliester, politetrafluoroetilen (PTFE), polivinil klorida (PVC), polilaktida (PLA), dan poliamidimida (PAI). Metode ini tidak direkomendasikan, terutama untuk sampel yang dapat melepaskan amonia. Metode A, B, C, dan E umumnya cocok untuk semua jenis plastik dan tingkat kelembapan.

Kadar air merupakan parameter penting untuk pengolahan material dan diharapkan tetap berada di bawah tingkat yang ditentukan dalam standar material yang relevan.

Enam metode alternatif didefinisikan dalam standar ini:

• Metode A adalah metode ekstraksi menggunakan metanol anhidrat, diikuti dengan titrasi Karl Fischer terhadap air yang diekstraksi. Metode ini dapat digunakan untuk semua jenis plastik dan cocok untuk butiran yang berukuran lebih kecil dari 4 mm x 4 mm x 3 mm. Metode ini juga dapat digunakan untuk bahan prepolimer dalam bentuk bubuk yang tidak larut dalam metanol, misalnya.
• Metode B1 adalah metode penguapan menggunakan oven tabung. Air dalam sampel uji diuapkan dan dipindahkan ke sel titrasi dengan udara kering atau gas pembawa nitrogen, setelah itu air yang terkumpul dianalisis dengan titrasi Karl Fischer atau penentuan coulometrik melalui sensor kelembaban. Metode ini dapat digunakan untuk semua jenis plastik dan cocok untuk butiran yang lebih kecil dari 4 mm x 4 mm x 3 mm.
• Metode B2 adalah metode penguapan yang dilakukan menggunakan labu sampel yang dipanaskan. Air dalam sampel uji diuapkan dan dipindahkan ke sel titrasi dengan udara kering atau gas pembawa nitrogen, setelah itu air yang terkumpul menjalani titrasi Karl Fischer. Metode ini dapat digunakan untuk semua jenis plastik dan cocok untuk butiran yang lebih kecil dari 4 mm x 4 mm x 3 mm.
• Metode C adalah metode manometrik. Kadar air ditentukan dari peningkatan tekanan yang dihasilkan dari penguapan air di bawah vakum. Metode ini tidak cocok untuk sampel plastik yang mengandung senyawa volatil selain air dalam jumlah yang secara signifikan berkontribusi pada tekanan uap pada suhu ruang. Keberadaan senyawa volatil dalam jumlah besar harus diperiksa secara berkala, misalnya dengan kromatografi gas. Pemeriksaan tersebut sangat diperlukan untuk jenis atau kualitas material baru.
• Metode D adalah metode termokoulometrik menggunakan sel difosfor pentoksida untuk mendeteksi air yang menguap. Air yang terdapat dalam sampel uji diuapkan dan diangkut ke sel sensor oleh udara kering atau gas pembawa nitrogen, setelah itu dilakukan penentuan koulometrik terhadap air yang terkumpul. Metode ini tidak berlaku untuk sampel plastik yang mengandung senyawa volatil selain air dalam jumlah yang secara signifikan berkontribusi pada tekanan uap pada suhu ruang. Hal ini terutama relevan untuk komponen volatil yang dapat bereaksi dengan lapisan asam sensor difosfor pentoksida, seperti amonia atau jenis amina apa pun. Keberadaan senyawa volatil dalam jumlah besar harus diperiksa secara berkala. Pemeriksaan tersebut sangat diperlukan untuk jenis atau tingkatan material baru.
• Metode E adalah metode berbasis kalsium hidrida. Kandungan air dalam sampel menguap karena kombinasi vakum dan pemanasan. Air yang menguap bereaksi dengan kalsium hidrida membentuk hidrogen molekuler dan kalsium hidroksida. Hidrogen menyebabkan peningkatan tekanan dalam vakum yang sebanding dengan jumlah air yang menguap. Komponen volatil yang tidak bereaksi dengan kalsium hidrida mengembun dalam perangkap pendingin dan tidak memengaruhi pengukuran.

Perbandingan antar laboratorium dalam menentukan kadar air pada plastik umumnya rendah. Alasan utamanya adalah perbedaan dalam pengemasan sampel, pemrosesan sampel, serta peralatan dan pengaturan. Sampel sebaiknya dikemas, misalnya, dalam wadah kaca khusus atau kantong tertutup dengan penghalang air. Pemrosesan sampel sebaiknya dilakukan dalam nitrogen kering atau udara. Untuk meningkatkan pengulangan dan reproduksibilitas, prosedur yang dijelaskan dalam dokumen ini dimaksudkan untuk diikuti secara ketat.

Pengaturan suhu untuk metode penguapan tidak ditentukan dalam standar ini. Untuk metode manometrik, suhu 200 derajat umumnya digunakan. Namun, suhu ini mungkin terlalu tinggi untuk beberapa bahan kondensasi dan dapat menyebabkan pembentukan air, misalnya, karena reaksi kondensasi.

Suhu pemanasan harus dioptimalkan tergantung pada bahan yang diuji, peralatan yang digunakan, dan kondisi praktis. Jika suhu terlalu rendah, jumlah total air dalam bahan yang diuji tidak akan menguap sepenuhnya, sedangkan suhu yang sangat tinggi akan menyebabkan terbentuknya air akibat efek seperti reaksi dekomposisi dan kondensasi.

Standar ini mencakup prosedur untuk mengoptimalkan suhu pemanasan guna memilih suhu yang tepat untuk penentuan kadar air dan untuk meningkatkan perbandingan antar laboratorium.

Bahkan sedikit air dalam bahan plastik dapat menyebabkan masalah signifikan selama proses seperti pencetakan injeksi atau ekstrusi. Kelembapan yang berlebihan dapat menyebabkan hidrolisis (degradasi kimia), yang mengakibatkan cacat seperti gelembung, rongga, bekas penyebaran, penurunan kekuatan mekanik, ketidakstabilan dimensi, dan percepatan kerusakan. Pengendalian kelembapan sangat penting untuk jaminan kualitas di industri seperti otomotif, pengemasan, elektronik, dan konstruksi.

Singkatnya, standar ISO 15512 memastikan hasil yang konsisten dan dapat direproduksi antara laboratorium dan produsen. Standar ini mendukung kepatuhan terhadap sifat material di mana kadar air harus tetap di bawah ambang batas yang ditentukan untuk pemrosesan yang aman. Diadopsi sebagai standar nasional di banyak negara, standar ini banyak digunakan untuk termoplastik, termoset, film, dan lembaran. Standar ini memainkan peran penting dalam menjaga integritas dan kinerja produk plastik di seluruh dunia.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian kepada bisnis sesuai dengan standar "ISO 15512 Plastik - Penentuan Kandungan Air".