ISO 1183 Tworzywa sztuczne - Metody określania gęstości tworzyw sztucznych niekomórkowych

Norma „ISO 1183 Tworzywa sztuczne – Metody określania gęstości tworzyw sztucznych niekomórkowych”, opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z szeregu podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem. Mianowicie,

• Norma „ISO 1183-1 Część 1: Metoda zanurzeniowa, metoda piknometru cieczowego i metoda miareczkowania” opisuje trzy metody określania gęstości tworzyw sztucznych niekomórkowych w postaci bezpustkowych formowanych lub wytłaczanych przedmiotów, proszków, płatków i granulek:
  • Metoda A: Metoda zanurzeniowa dla tworzyw sztucznych stałych (z wyłączeniem proszków) w formie pozbawionej pustych przestrzeni.
  • Metoda B: Metoda piknometru cieczowego stosowana w przypadku cząstek, proszków, płatków, granulek lub małych kawałków gotowych elementów.
  • Metoda C: Metoda miareczkowania tworzyw sztucznych w dowolnej formie pozbawionej pustych przestrzeni.
• Norma „ISO 1183-2 Część 2: Metoda kolumny gradientowej gęstości” opisuje metodę kolumny gradientowej służącą do określania gęstości niekomórkowych tworzyw sztucznych formowanych lub wytłaczanych lub peletów w formie pustych przestrzeni. Kolumny gradientu gęstości to kolumny zawierające mieszaninę dwóch cieczy, przy czym gęstość w kolumnie stopniowo wzrasta od góry do dołu.
• „ISO 1183-3 Część 3: Standardowa „metoda piknometru gazowego” opisuje metodę określania gęstości lub objętości właściwej stałych, niekomórkowych tworzyw sztucznych o dowolnym kształcie, niezawierających zamkniętych porów.

Gęstość jest często wykorzystywana do śledzenia zmian w strukturze fizycznej lub składzie tworzyw sztucznych. Gęstość może być również użyteczna przy ocenie jednorodności próbek lub okazów. Ogólnie rzecz biorąc, gęstość materiałów plastikowych zależy od wybranej metody przygotowania próbki. W tym przypadku szczegółowe informacje na temat metody przygotowania próbki mają zostać zawarte w odpowiedniej specyfikacji materiałowej. Wyjaśnienia te odnoszą się do wszystkich trzech metod wymienionych powyżej.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Masa odnosi się do ilości materii zawartej w obiekcie. Wyraża się ją w kilogramach (kg) lub gramach (g).
• Masa pozorna odnosi się do masy obiektu uzyskanej poprzez zmierzenie jego ciężaru przy użyciu odpowiednio skalibrowanej wagi. Zazwyczaj wyraża się ją w kg/m3 lub g/cm3.
• Gęstość wyraża stosunek masy próbki do jej objętości (w danej temperaturze).

Objętość próbki o znanej masie pozornej określa się, mierząc zmianę objętości gazu w piknometrze po wprowadzeniu próbki. Zmianę objętości można uzyskać bezpośrednio za pomocą ruchomego tłoka lub pośrednio, mierząc zmianę ciśnienia w piknometrze i obliczając objętość przy użyciu zależności ciśnienie-objętość dla gazów doskonałych. Objętość uzyskana w wyniku tej procedury jest po prostu odniesiona do ciała stałego, bez uwzględnienia jego porów. Gęstość oblicza się korzystając ze wzoru podanego w normie.

Im mniejsze są cząsteczki gazu, tym węższe pory można przeniknąć. Najlepiej jest używać gazów charakteryzujących się niskim powinowactwem adsorpcyjnym do badanego materiału. Zwłaszcza w przypadku piknometrów mierzących ciśnienie dokładność metody zależy od stosowalności prawa gazu doskonałego (prawa Boyle'a-Mariotté'a).

W przypadku pomiarów o wysokiej dokładności najlepiej używać helu, ponieważ zachowuje się on jak gaz doskonały. Może penetrować pory o średnicy co najmniej 1 µm i ma niewielką tendencję do przylegania do powierzchni badanego materiału.

Atmosfera testowa powinna być zgodna z normą „ISO 291 Tworzywa sztuczne – Standardowe atmosfery do kondycjonowania i testowania” lub odpowiednią normą materiałową. Zasadniczo próbek nie trzeba poddawać działaniu stałej temperatury, ponieważ samo ustalenie temperatury powoduje, że próbka osiąga stałą temperaturę testu. Próbki, których gęstość zmienia się podczas badania w takim stopniu, że zmiana ta przekracza wymaganą dokładność, przed pomiarem należy poddać kondycjonowaniu zgodnie z obowiązującą specyfikacją materiałową. Jeżeli głównym celem pomiarów są zmiany gęstości w czasie lub warunki atmosferyczne, próbki należy kondycjonować zgodnie z opisem podanym w specyfikacji materiału lub, w przypadku braku specyfikacji materiału, zgodnie z ustaleniami stron zaangażowanych w badanie.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen świadczonych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowania zgodne z normą „ISO 1183 Tworzywa sztuczne – Metody określania gęstości tworzyw sztucznych niekomórkowych”.