มาตรฐาน ISO 15512 พลาสติก - การหาปริมาณน้ำ

มาตรฐาน ISO 15512 พลาสติก - การหาปริมาณน้ำ ซึ่งเผยแพร่โดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) อธิบายวิธีการหาปริมาณน้ำในพลาสติกในรูปแบบผง เม็ด และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป วิธีการเหล่านี้ไม่ได้ทดสอบการดูดซับน้ำ (จลศาสตร์และสมดุล) ของพลาสติกตามที่วัดตามมาตรฐาน ISO 62

วิธี A เหมาะสำหรับการหาปริมาณน้ำที่ต่ำถึง 0,1% ด้วยความแม่นยำ 0,1% วิธี B และ C เหมาะสำหรับการหาปริมาณน้ำที่ต่ำถึง 0,01% ด้วยความแม่นยำ 0,01% วิธี D เหมาะสำหรับการหาปริมาณน้ำที่ต่ำถึง 0,01% ด้วยความแม่นยำ 0,01% วิธี E เหมาะสำหรับการหาปริมาณน้ำที่ต่ำถึง 0,001% ด้วยความแม่นยำ 0,001% ความแม่นยำที่ระบุไว้เป็นค่าขีดจำกัดการตรวจวัด ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลตัวอย่างสูงสุดที่เป็นไปได้ ปริมาณน้ำแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลน้ำ

วิธี D เหมาะสำหรับโพลีอะไมด์ (PA), โพลีคาร์บอเนต (PC), โพลีโพรพีลีน (PP), โพลีเอทิลีน (PE), เรซินอีพ็อกซี, โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET), โพลีเอสเตอร์, โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC), โพลีแลคไทด์ (PLA) และโพลีอะมิดิไมด์ (PAI) ไม่แนะนำให้ใช้ โดยเฉพาะกับตัวอย่างที่อาจปล่อยแอมโมเนียออกมา วิธี A, B, C และ E โดยทั่วไปเหมาะสำหรับพลาสติกทุกประเภทและทุกระดับความชื้น

ปริมาณน้ำเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการแปรรูปวัสดุ และคาดว่าจะต้องต่ำกว่าระดับที่กำหนดไว้ในมาตรฐานวัสดุที่เกี่ยวข้อง

มาตรฐานนี้ได้กำหนดวิธีการทางเลือกไว้หกวิธี:

• วิธี A เป็นวิธีการสกัดโดยใช้เมทานอลปราศจากน้ำ ตามด้วยการไทเทรตแบบคาร์ล ฟิชเชอร์ของน้ำที่สกัดได้ วิธีนี้สามารถใช้ได้กับพลาสติกทุกชนิดและเหมาะสำหรับเม็ดพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 4 มม. x 4 มม. x 3 มม. นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับวัสดุพรีพอลิเมอร์ในรูปผงที่ไม่ละลายในเมทานอลได้อีกด้วย
• วิธี B1 เป็นวิธีการระเหยโดยใช้เตาอบแบบท่อ น้ำในตัวอย่างทดสอบจะระเหยและถ่ายเทไปยังเซลล์ไทเทรตโดยใช้ลมแห้งหรือก๊าซไนโตรเจนเป็นตัวพา จากนั้นน้ำที่เก็บได้จะถูกนำไปวิเคราะห์หาปริมาณด้วยวิธีคูลอมเมตริกโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer หรือเซ็นเซอร์วัดความชื้น วิธีนี้สามารถใช้ได้กับพลาสติกทุกชนิดและเหมาะสำหรับเม็ดพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 4 มม. x 4 มม. x 3 มม.
• วิธี B2 เป็นวิธีการระเหยน้ำโดยใช้ขวดตัวอย่างที่ให้ความร้อน น้ำในตัวอย่างทดสอบจะระเหยและถ่ายเทไปยังเซลล์ไทเทรตโดยใช้ลมแห้งหรือก๊าซไนโตรเจนเป็นตัวพา จากนั้นน้ำที่เก็บได้จะถูกไทเทรตด้วยวิธี Karl Fischer วิธีนี้ใช้ได้กับพลาสติกทุกชนิดและเหมาะสำหรับเม็ดพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 4 มม. x 4 มม. x 3 มม.
• วิธี C เป็นวิธีวัดความดัน โดยจะหาปริมาณน้ำจากความดันที่เพิ่มขึ้นอันเนื่องมาจากการระเหยของน้ำภายใต้สุญญากาศ วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับตัวอย่างพลาสติกที่มีสารประกอบระเหยง่ายอื่นๆ นอกเหนือจากน้ำในปริมาณที่ส่งผลต่อความดันไอที่อุณหภูมิห้องอย่างมีนัยสำคัญ ควรตรวจสอบปริมาณสารประกอบระเหยง่ายจำนวนมากเป็นระยะ เช่น โดยวิธีแก๊สโครมาโทกราฟี การตรวจสอบดังกล่าวมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับวัสดุประเภทหรือคุณภาพใหม่ๆ
• วิธี D เป็นวิธีเทอร์โมคูลอมเมตริกโดยใช้เซลล์ไดฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ในการตรวจจับน้ำที่ระเหย น้ำที่มีอยู่ในตัวอย่างทดสอบจะระเหยและถูกส่งไปยังเซลล์เซนเซอร์โดยอากาศแห้งหรือก๊าซไนโตรเจนเป็นตัวพา จากนั้นจึงทำการหาปริมาณน้ำที่เก็บรวบรวมได้ด้วยวิธีคูลอมเมตริก วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับตัวอย่างพลาสติกที่มีสารประกอบระเหยง่ายอื่นๆ นอกเหนือจากน้ำในปริมาณที่ส่งผลต่อความดันไอที่อุณหภูมิห้องอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสารประกอบระเหยง่ายที่สามารถทำปฏิกิริยากับสารเคลือบที่เป็นกรดของเซนเซอร์ไดฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ เช่น แอมโมเนียหรือเอมีนชนิดใดๆ ควรตรวจสอบปริมาณสารประกอบระเหยง่ายจำนวนมากเป็นระยะ การตรวจสอบดังกล่าวมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับวัสดุชนิดใหม่หรือเกรดใหม่ๆ
• วิธี E เป็นวิธีที่ใช้แคลเซียมไฮไดรด์เป็นหลัก ปริมาณน้ำในตัวอย่างจะระเหยออกไปเนื่องจากการรวมกันของสุญญากาศและความร้อน น้ำที่ระเหยไปจะทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮไดรด์เพื่อสร้างไฮโดรเจนโมเลกุลและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ไฮโดรเจนจะทำให้ความดันในสุญญากาศเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของปริมาณน้ำที่ระเหยไป ส่วนประกอบระเหยที่ไม่ทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮไดรด์จะควบแน่นในกับดักความเย็นและไม่ส่งผลกระทบต่อการวัด

โดยทั่วไปแล้ว ความสามารถในการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ปริมาณน้ำในพลาสติกระหว่างห้องปฏิบัติการต่างๆ นั้นค่อนข้างต่ำ สาเหตุหลักมาจากความแตกต่างในบรรจุภัณฑ์ของตัวอย่าง การประมวลผลตัวอย่าง และอุปกรณ์และการตั้งค่า ตัวอย่างควรบรรจุในภาชนะแก้วพิเศษหรือถุงปิดผนึกที่มีชั้นป้องกันน้ำ การประมวลผลตัวอย่างควรทำในบรรยากาศไนโตรเจนแห้งหรืออากาศแห้ง เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำและความแม่นยำ ควรปฏิบัติตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ในเอกสารนี้อย่างเคร่งครัด

มาตรฐานนี้ไม่ได้ระบุการตั้งค่าอุณหภูมิสำหรับวิธีการระเหย สำหรับวิธีการวัดความดัน โดยทั่วไปจะใช้อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม สำหรับวัสดุควบแน่นบางชนิด อุณหภูมินี้อาจสูงเกินไปและอาจทำให้เกิดการก่อตัวของน้ำได้ เช่น เนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาควบแน่น

ควรปรับอุณหภูมิความร้อนให้เหมาะสมกับวัสดุที่ทดสอบ อุปกรณ์ที่ใช้ และสภาพแวดล้อมจริง หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ปริมาณน้ำทั้งหมดในวัสดุที่ทดสอบจะไม่ระเหยออกไปหมด ในขณะที่อุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้เกิดน้ำขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การสลายตัวและการควบแน่น

มาตรฐานนี้ประกอบด้วยขั้นตอนการปรับอุณหภูมิความร้อนให้เหมาะสม เพื่อเลือกอุณหภูมิที่ถูกต้องสำหรับการหาปริมาณน้ำ และเพื่อปรับปรุงความสามารถในการเปรียบเทียบผลการทดสอบระหว่างห้องปฏิบัติการ

แม้เพียงน้ำปริมาณเล็กน้อยในวัสดุพลาสติกก็อาจก่อให้เกิดปัญหาสำคัญในกระบวนการผลิต เช่น การฉีดขึ้นรูปหรือการอัดรีด ความชื้นที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การไฮโดรไลซิส (การเสื่อมสภาพทางเคมี) ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น ฟองอากาศ ช่องว่าง รอยแตก การลดลงของความแข็งแรงเชิงกล ความไม่เสถียรของขนาด และการเสื่อมสภาพที่เร็วขึ้น การควบคุมความชื้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประกันคุณภาพในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ บรรจุภัณฑ์ อิเล็กทรอนิกส์ และการก่อสร้าง

โดยสรุป มาตรฐาน ISO 15512 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้มีความสม่ำเสมอและสามารถทำซ้ำได้ระหว่างห้องปฏิบัติการและผู้ผลิต มาตรฐานนี้สนับสนุนการปฏิบัติตามคุณสมบัติของวัสดุที่ปริมาณน้ำต้องต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้สำหรับการแปรรูปอย่างปลอดภัย มาตรฐานนี้ได้รับการยอมรับเป็นมาตรฐานระดับชาติในหลายประเทศ และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซต ฟิล์ม และแผ่น มาตรฐานนี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติกทั่วโลก

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบแก่ธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน "ISO 15512 พลาสติก - การหาปริมาณน้ำ" อีกด้วย