ASTM D1513 Karbon Siyahı, Peletlenmiş - Döküm Yoğunluğu için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D1513 Karbon siyahı, peletlenmiş - Döküm yoğunluğu için standart test yöntemi“ standardında, peletlenmiş karbon siyahlarının döküm yoğunluğunun belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır.

Test sırasında döküm yoğunluğu, bilinen bir hacimdeki karbon siyahının kütlesinin ölçülmesiyle belirlenir. Döküm yoğunluğu, peletleme sırasındaki sıkıştırma derecesinin bir fonksiyonudur. Yapıdan (yağ emilim sayısı) güçlü bir şekilde etkilenir ve yapıyla ters orantılıdır. Karbon siyahının döküm yoğunluğu, otomatik parti yükleme sistemleri gibi belirli uygulamalar için ağırlık-hacim ilişkisini tahmin etmek ve dökme sevkiyatların ağırlıklarını tahmin etmek için faydalıdır.

Testlerde şu ekipman kullanılır:

• 1000 veya 624 cm3 kapasiteli, tekdüze yüksekliğe sahip, dökme ağzı veya duvarında deformasyon olmayan silindirik kap. 100 mm artı/eksi 5 mm çapında paslanmaz çelik bir beher kabul edilebilir. Çapı 100 mm artı/eksi 5 mm olan 1000 veya 1200 cm3’lük paslanmaz çelik bir kaba 20 derecede 1000 veya 624 cm3 su dökülerek, su seviyesi işaretlenerek ve torna tezgahında sıkıca sabitlendikten sonra işaretten kesilerek tatmin edici bir kap yapılabilir.
• En az 150 mm uzunluğunda cetvel veya spatula.
• 0,1 g hassasiyetli terazi, burulma veya trip.

Numuneler, ASTM D1799 veya ASTM D1900 standartlarına uygun olarak alınmalıdır.

Test uygulanırken, karbon siyahı, darası alınmış kabın ortasına, ağız kenarından en fazla 50 mm yukarıdan dökülür. Silindirik kabın ağzının üzerinde bir koni oluşturacak kadar büyük bir fazlalık kullanılmalıdır. Yüzeyi, kabın ağzına dik ve sıkıca temas edecek şekilde tutulan cetvel veya spatula ile tek bir hamlede düzleştirilir. Karbon siyahının kütlesi en yakın grama yuvarlanarak kaydedilir. Hesaplamalar standart içinde belirtilen yöntemler yapılır.

ASTM D1513 standardında açıklanan yöntemi, hidrokarbonların eksik yanması sonucu oluşan ince bölünmüş bir karbon formu olan peletlenmiş karbon siyahının döküm yoğunluğunu (yığın yoğunluğunu) ölçer. Peletlenmiş karbon siyahı, kauçuk ürünlerde (örneğin lastikler, hortumlar, kayışlar), plastiklerde, mürekkeplerde ve kaplamalarda mukavemeti, dayanıklılığı ve pigmentasyonu artırmak için yaygın olarak takviye dolgu maddesi olarak kullanılır.

Döküm yoğunluğu, sıkıştırılmadan serbestçe döküldüğünde peletlenmiş karbon siyahının belirli bir hacimde ne kadar kütle kapladığını belirtir. Tipik değerler, pelet boyutuna ve yapısına bağlı olarak 0,35 ila 0,55 g/cm3 arasında değişir.

Prensip olarak bu yöntem, peletlerin kalibre edilmiş bir hacme serbestçe dökülmesinden sonra gravimetrik ölçümü içerir. Peletlenmiş karbon siyahının, sıkışmanın oluşmayacağı bir yükseklikten 100 cm3’lük silindirik bir kaba (veya eşdeğer hacimde) serbestçe akmasını sağlamak için bir huni veya dökme ağzı kullanılır. Peletler, kap taşana kadar dökülür ve ardından fazla malzemeyi çıkarmak için düz bir kenarla düzleştirilir. Kase ve içeriği en yakın 0,01 g hassasiyetle tartılır. Dökme yoğunluğu standart içinde verilen formüle göre hesaplanır. Bu basit ve tahribatsız prosedür, operatör değişkenliğini en aza indirir ve malzemenin toplu taşımadaki akışkanlığını yansıtır.

Bu standardın temel özellikleri şu şekildedir:

• Sadece peletlenmiş karbon siyahları için geçerlidir (toz veya ıslak işlem formları için değil).
• Peletler arasındaki boşluklar hariç, döküm koşulları altında görünür yoğunluğu ölçer.
• Dökme yoğunluğunun işleme verimliliğiyle ilişkili olduğu kauçuk bileşiklerinde kullanılan sınıflar için etkilidir.

Sonuçlar pelet bütünlüğüne duyarlıdır, kırık peletler yoğunluk değerlerini düşürebilir. Peletlenmemiş karbon siyahları için geçerli değildir, toz görünür yoğunluğu için ASTM D1895 standardı geçerlidir. Topaklanmayı önlemek için nem içeriği yüzde 0,3’ten az olmalıdır, gerekirse kuru numuneler kullanılır. Dökme yoğunluğu, yağ emilim sayısı ile ters orantılıdır (ASTM D2414 standardı). Daha yüksek yapı (yağ emilim sayısı), peletleme sırasında daha az sıkıştırma nedeniyle daha düşük dökme yoğunluğuna yol açar.

Dökme yoğunluğu, 20 milyar doları aşan karbon siyahı sektöründe lojistik ve kalite kontrol için önemini korumaktadır. Toplu sevkiyat ağırlıklarının tahmin edilmesine, silo depolamasının optimize edilmesine ve ekstrüderlerde veya karıştırıcılarda tutarlı beslemenin sağlanmasına yardımcı olur. Sürdürülebilir lastiklere ve geri dönüştürülmüş kauçuğa olan talebin artması ile birlikte, ASTM D1513 standardı ile izlenen hassas peletleme kontrolü verimliliği destekler ve atıkları azaltır. Birçok spesifikasyon (örneğin karbon siyahı sınıflandırması için ASTM D1765 standardı) buna doğrudan atıfta bulunur.

Sonuç olarak ASTM D1513 standardı, peletlenmiş karbon siyahının kullanım ve performans spesifikasyonlarını karşıladığından emin olmak için zamansız ve basit bir yöntemdir. Temel geliştirilmesinden bu yana geçen uzun süre boyunca, kauçuk ve plastik üretiminde güvenilir tedarik zincirlerinin temelini oluşturur. Lastik bileşenlerini formüle eden veya toplu karbon siyahı lojistiğini yöneten işletmeler için ASTM D1513 standardı, genellikle kontrol edilecek ilk spesifikasyondur.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D1513 Karbon siyahı, peletlenmiş - Döküm yoğunluğu için standart test yöntemi“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.