ISO 15512 Plastikler - Su İçeriğinin Belirlenmesi

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 15512 Plastikler - Su içeriğinin belirlenmesi“ standardında, toz, granül ve mamul ürünler formundaki plastiklerin su içeriğinin belirlenmesine yönelik yöntemler açıklanmaktadır. Bu yöntemler, ISO 62 standardına göre ölçülen plastiklerin su emilimini (kinetik ve denge) test etmez.

A Yöntemi, yüzde 0,1 doğrulukla yüzde 0,1’e kadar düşük su içeriğinin belirlenmesi için uygundur. B ve C Yöntemleri, yüzde 0,01 doğrulukla yüzde 0,01’e kadar düşük su içeriğinin belirlenmesi için uygundur. D Yöntemi, yüzde 0,01 doğrulukla yüzde 0,01’e kadar düşük su içeriğinin belirlenmesi için uygundur. E Yöntemi, yüzde 0,001 doğrulukla yüzde 0,001’e kadar düşük su içeriğinin belirlenmesi için uygundur. Belirtilen doğruluklar, mümkün olan maksimum numune kütlesine bağlı olan tespit limitleridir. Su içeriği, suyun kütlece yüzde oranı olarak ifade edilir.

D yöntemi, poliamid (PA), polikarbonat (PC), polipropilen (PP), polietilen (PE), epoksi reçine, polietilen tereftalat (PET), polyester, politetrafloroetilen (PTFE), polivinil klorür (PVC), polilaktid (PLA), poliamidimid (PAI) için uygundur. Özellikle amonyak salınımı yapabilen numuneler için önerilmez. A, B, C ve E yöntemleri genel olarak tüm plastik türleri ve nem seviyeleri için uygundur.

Su içeriği, işleme malzemeleri için önemli bir parametredir ve ilgili malzeme standardında belirtilen seviyenin altında kalması beklenir.

Bu standartta altı alternatif yöntem tanımlanmaktadır:

• A yöntemi, susuz metanol kullanılarak yapılan bir ekstraksiyon yöntemidir ve ardından ekstrakte edilen suyun Karl Fischer titrasyonu yapılır. Bu yöntem tüm plastikler için kullanılabilir ve 4 mm x 4 mm x 3 mm’den küçük granüller için uygundur. Bu yöntem ayrıca, örneğin metanolde çözünmeyen toz halindeki prepolimer malzemeler için de kullanılabilir.
• B1 yöntemi, bir tüp fırın kullanılarak yapılan bir buharlaştırma yöntemidir. Test numunesinde bulunan su buharlaştırılır ve kuru hava veya azot taşıyıcı gazı ile titrasyon hücresine taşınır, ardından toplanan suyun Karl Fischer titrasyonu veya nem sensörü vasıtasıyla kulometrik tayini yapılır. Tüm plastikler için kullanılabilir ve 4 mm x 4 mm x 3 mm’den küçük granüller için uygundur.
• B2 Yöntemi, ısıtılmış bir numune şişesi kullanılarak yapılan bir buharlaştırma yöntemidir. Test numunesinde bulunan su buharlaştırılır ve kuru hava veya azot taşıyıcı gazı ile titrasyon hücresine taşınır, ardından toplanan suyun Karl Fischer titrasyonu yapılır. Tüm plastikler için kullanılabilir ve 4 mm x 4 mm x 3 mm’den küçük granüller için uygundur.
• C yöntemi manometrik bir yöntemdir. Su içeriği, suyun vakum altında buharlaştırılması sonucu oluşan basınç artışından belirlenir. Bu yöntem, oda sıcaklığında buhar basıncına önemli ölçüde katkıda bulunan miktarlarda su dışında uçucu bileşikler içeren plastik numuneler için uygun değildir. Periyodik olarak, örneğin gaz kromatografisi ile, büyük miktarlarda uçucu bileşiklerin varlığı kontrol edilmelidir. Bu tür kontroller özellikle yeni malzeme türleri veya kaliteleri için gereklidir.
• D yöntemi, buharlaştırılmış suyun tespiti için difosfor pentoksit hücresi kullanan bir termokoulometrik yöntemdir. Test numunesinde bulunan su buharlaştırılır ve kuru hava veya azot taşıyıcı gazı ile sensör hücresine taşınır, ardından toplanan suyun kulometrik tayini yapılır. Bu yöntem, oda sıcaklığında buhar basıncına önemli ölçüde katkıda bulunan miktarlarda su dışında uçucu bileşikler içeren plastik numuneler için geçerli değildir. Bu durum özellikle difosfor pentoksit sensörünün asidik kaplamasıyla reaksiyona girebilen uçucu bileşenlerle, örneğin amonyak veya her türlü aminle ilgilidir. Büyük miktarlarda uçucu bileşiklerin varlığı periyodik olarak kontrol edilmelidir. Bu tür kontroller özellikle yeni tip veya kalitedeki malzemeler için gereklidir.
• E yöntemi kalsiyum hidrit bazlı bir yöntemdir. Numunenin su içeriği vakum ve ısıtmanın birleşimi nedeniyle buharlaşır. Buharlaşan su, kalsiyum hidrit ile reaksiyona girerek moleküler hidrojen ve kalsiyum hidroksit oluşturur. Hidrojen, buharlaşan su miktarıyla orantılı olarak vakumda basınç artışına neden olur. Kalsiyum hidrit ile reaksiyona girmeyen uçucu bileşenler bir soğutma kapanında yoğunlaşır ve ölçümü etkilemez.

Plastiklerin su içeriği tayininde laboratuvarlar arası karşılaştırılabilirlik genellikle düşüktür. Bunun başlıca nedenleri numune ambalajı, numune işleme ve ekipman ile ayarlar arasındaki farklılıklardır. Numuneler, örneğin özel cam kaplarda veya su bariyerli kapalı torbalarda paketlenmelidir. Numune işleme tercihen kuru azot veya hava ortamında yapılmalıdır. Tekrarlanabilirliği ve yeniden üretilebilirliği artırmak için, bu belgede belirtilen prosedürün kesinlikle izlenmesi amaçlanmaktadır.

Buharlaştırma yöntemi için sıcaklık ayarları bu standartta belirtilmemiştir. Manometrik yöntem için genellikle 200 derece sıcaklık kullanılır. Bununla birlikte, bazı yoğuşma malzemeleri için bu çok yüksek olabilir ve örneğin yoğuşma reaksiyonu nedeniyle su oluşumuna neden olabilir.

Isıtma sıcaklığı, test edilecek malzemeye, kullanılan ekipmana ve pratik koşullara bağlı olarak optimize edilmelidir. Sıcaklık çok düşükse, test edilecek malzemedeki toplam su miktarı tamamen buharlaşmazken, çok yüksek sıcaklıklar bozunma ve yoğuşma reaksiyonları gibi etkiler nedeniyle su oluşumuna neden olur.

Bu standartta, su içeriği tayini için doğru sıcaklığı seçmek ve laboratuvarlar arası karşılaştırılabilirliği artırmak amacıyla ısıtma sıcaklığının optimizasyonuna yönelik bir prosedür yer almaktadır.

Plastik malzemelerdeki az miktarda su bile enjeksiyon kalıplama veya ekstrüzyon gibi işlemler sırasında önemli sorunlara neden olabilir. Aşırı nem, hidrolize (kimyasal bozulmaya) yol açarak kabarcıklar, boşluklar, yayılma izleri, azalmış mekanik mukavemet, boyutsal kararsızlık ve hızlandırılmış bozulma gibi kusurlara neden olabilir. Otomotiv, ambalaj, elektronik ve inşaat gibi sektörlerde nem kontrolü, kalite güvencesi için kritik öneme sahiptir.

Kısaca ISO 15512 standardı, laboratuvarlar ve üreticiler arasında tutarlı ve tekrarlanabilir sonuçlar sağlar. Su içeriğinin güvenli işleme için tanımlanmış eşiklerin altında kalması gereken malzeme özelliklerine uyumu destekler. Birçok ülkede ulusal standart olarak kabul edilen bu standart, termoplastikler, termosetler, filmler ve levhalar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu standart, dünya çapında plastik ürünlerin bütünlüğünü ve performansını korumada hayati bir rol oynamaktadır.

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 “ISO 15512 Plastikler - Su içeriğinin belirlenmesi“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.