พลาสติกที่สัมผัสกับน้ำจะได้รับผลกระทบหลายประการ:
อย่างไรก็ตาม การสัมผัสกับความชื้น การแช่น้ำ และการสัมผัสกับน้ำเดือด อาจส่งผลให้วัสดุตอบสนองต่อความชื้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ความชื้นสมดุลสามารถนำมาใช้เปรียบเทียบปริมาณน้ำที่พลาสติกประเภทต่างๆ ดูดซับเมื่อสัมผัสกับความชื้น ความชื้นที่คำนวณภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุลสามารถนำมาใช้เปรียบเทียบวัสดุเดียวกันจากชุดการผลิตที่แตกต่างกัน และกำหนดค่าคงที่การแพร่ของวัสดุ ซึ่งคำนวณภายใต้สภาวะการสัมผัสความชื้นที่ไม่สมดุลซึ่งควบคุมอย่างระมัดระวัง และเมื่อใช้ตัวอย่างพลาสติกที่มีขนาดตามที่กำหนด
มาตรฐาน "ISO 62 Plastics - Determination of water absorption" ซึ่งพัฒนาโดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) อธิบายขั้นตอนการประเมินคุณสมบัติการดูดซับความชื้นตลอดความหนาของพลาสติกแข็งทั้งแบบแบนและแบบโค้ง มาตรฐานนี้ยังอธิบายขั้นตอนการประเมินปริมาณน้ำที่ตัวอย่างพลาสติกขนาดที่กำหนดดูดซับเมื่อแช่อยู่ในน้ำหรือสัมผัสกับอากาศชื้นภายใต้สภาวะควบคุม
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นตลอดความหนาสามารถคำนวณได้สำหรับวัสดุเฟสเดียวโดยสมมติพฤติกรรมการแพร่แบบฟิกเกียนที่มีคุณสมบัติการดูดซับความชื้นคงที่ตลอดความหนาของชิ้นงานทดสอบ ในการแพร่แบบฟิกเกียน จะมีการไหลจากระดับความเข้มข้นสูงไปยังระดับความเข้มข้นต่ำ แบบจำลองนี้ใช้ได้กับวัสดุเนื้อเดียวกันและวัสดุผสมเมทริกซ์โพลิเมอร์เสริมแรงที่ทดสอบที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเปลี่ยนสถานะแก้ว อย่างไรก็ตาม เมทริกซ์สองเฟสบางชนิด เช่น อีพอกซีที่บ่มแล้ว อาจจำเป็นต้องใช้แบบจำลองการดูดซับแบบหลายเฟส ซึ่งไม่ได้ครอบคลุมอยู่ในมาตรฐานนี้
ตามหลักการแล้ว การเปรียบเทียบคุณสมบัติการดูดซับน้ำหรือค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของวัสดุที่ดีที่สุดควรทำโดยใช้เฉพาะปริมาณความชื้นสมดุลของพลาสติกภายใต้สภาวะเดียวกัน การเปรียบเทียบวัสดุโดยใช้คุณสมบัติสมดุลความชื้นไม่ได้อาศัยพฤติกรรมการแพร่แบบฟิคเคียนเฟสเดียว และดังนั้นจึงไม่จำกัดอยู่เพียงพฤติกรรมการแพร่แบบฟิคเคียนเฟสเดียว
อีกทางเลือกหนึ่งคือ การดูดซึมน้ำของตัวอย่างพลาสติกที่มีขนาดที่กำหนด ซึ่งถูกแช่หรือถูกความชื้นเป็นระยะเวลาหนึ่งภายใต้สภาวะควบคุม สามารถนำมาใช้เพื่อเปรียบเทียบวัสดุชนิดเดียวกันจากชุดทดสอบที่แตกต่างกัน หรือเพื่อการทดสอบควบคุมคุณภาพของวัสดุเฉพาะ สำหรับการเปรียบเทียบดังกล่าว สิ่งสำคัญคือตัวอย่างทดสอบทั้งหมดต้องมีขนาดเท่ากัน และมีคุณสมบัติทางกายภาพที่เหมือนกันมากที่สุด (เช่น ความเรียบของพื้นผิว ความเค้นภายใน) อย่างไรก็ตาม สภาวะสมดุลของความชื้นจะไม่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะเหล่านี้ ดังนั้น ผลการทดสอบดังกล่าวจึงไม่สามารถใช้เปรียบเทียบคุณสมบัติการดูดซึมน้ำของพลาสติกชนิดต่างๆ ได้ ขอแนะนำให้ทำการทดสอบพร้อมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้มากขึ้น
ผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีการที่อธิบายไว้ในมาตรฐานสากลนี้ใช้ได้กับพลาสติกส่วนใหญ่ แต่ไม่สามารถใช้กับพลาสติกเซลลูลาร์ เม็ด หรือผง ซึ่งอาจแสดงการดูดซับและผลกระทบจากแคปิลลารีเพิ่มเติมได้ การสัมผัสพลาสติกกับความชื้นภายใต้สภาวะควบคุมเป็นระยะเวลาหนึ่งจะช่วยให้สามารถเปรียบเทียบระหว่างพลาสติกได้ การทดสอบที่อธิบายไว้เพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์การแพร่อาจไม่สามารถนำไปใช้กับพลาสติกได้ทั้งหมด
ตัวอย่างทดสอบจะถูกแช่ในน้ำกลั่นที่อุณหภูมิ 23°C หรือน้ำกลั่นเดือดเป็นระยะเวลาที่กำหนด หรือสัมผัสกับความชื้นสัมพัทธ์ 50 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิที่กำหนด ปริมาณน้ำที่ตัวอย่างทดสอบแต่ละชิ้นดูดซับจะถูกกำหนดโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงมวล นั่นคือ ความแตกต่างระหว่างมวลเริ่มต้นและมวลหลังจากสัมผัสกับน้ำ และการเปลี่ยนแปลงนี้จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลเริ่มต้น หากจำเป็น สามารถกำหนดปริมาณน้ำที่สูญเสียไปหลังจากการอบแห้งของตัวอย่างได้เช่นกัน ในบางกรณี อาจจำเป็นต้องใช้ระดับความชื้นสัมพัทธ์ 70 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ และอุณหภูมิ 70 ถึง 90°C ความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิที่สูงกว่าที่แนะนำในมาตรฐานนี้อาจใช้ได้ตามข้อตกลงระหว่างฝ่ายที่เกี่ยวข้อง เมื่อใช้สภาวะความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิที่แตกต่างจากที่แนะนำ จะต้องระบุคำอธิบายสภาวะเหล่านี้ทั้งหมด (พร้อมค่าความคลาดเคลื่อนที่เหมาะสม) ไว้ในรายงานการทดสอบ
อุปกรณ์ต่อไปนี้ใช้เป็นหลักในการทดสอบเหล่านี้:
ต้องมีการทดสอบตัวอย่างทดสอบอย่างน้อยสามชิ้นสำหรับวัสดุแต่ละชนิดที่จะประเมิน ตัวอย่างทดสอบที่มีขนาดตามต้องการสามารถเตรียมได้โดยการขึ้นรูปหรือการอัดรีด วิธีการที่ใช้ในการเตรียมตัวอย่างทดสอบทั้งหมดต้องระบุไว้ในรายงานการทดสอบ
ผลลัพธ์ของวิธีนี้อาจได้รับผลกระทบจากผลกระทบต่อพื้นผิว สำหรับวัสดุบางชนิด ผลลัพธ์ที่ได้อาจแตกต่างกันระหว่างตัวอย่างที่ขึ้นรูปและตัวอย่างที่ตัดจากแผ่นขนาดใหญ่ สารปนเปื้อนใดๆ บนพื้นผิวตัวอย่างทดสอบที่อาจส่งผลต่อการดูดซึมน้ำ ควรกำจัดออกด้วยสารทำความสะอาดที่ไม่เป็นอันตรายต่อพลาสติก ระดับความเสียหายควรพิจารณาตามมาตรฐาน ISO 175
หลังจากทำความสะอาดแล้ว ควรปล่อยให้ตัวอย่างแห้งอย่างน้อยสองชั่วโมงที่อุณหภูมิ 23°C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% ก่อนเริ่มการทดสอบ ควรสวมถุงมือที่สะอาดขณะจับตัวอย่างทดสอบเพื่อป้องกันการปนเปื้อน สารทำความสะอาดไม่ควรมีผลต่อการดูดซึมน้ำ ผลของสารทำความสะอาดไม่ควรนำมาพิจารณาในการประเมินปริมาณความชื้นสมดุล
ตัวอย่างต้องแห้งอย่างระมัดระวังก่อนการทดสอบ ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ต้องใช้เวลาแห้งหนึ่งถึงสิบวัน ระยะเวลาที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความหนาของตัวอย่าง ใช้น้ำกลั่นอย่างน้อย 8 มิลลิลิตร แต่ไม่น้อยกว่า 300 มิลลิลิตร ต่อพื้นที่ผิวทั้งหมดของตัวอย่างทดสอบ 1 ตารางเซนติเมตร วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้สารสกัดเข้มข้นเกินไปในน้ำระหว่างการทดสอบ ตัวอย่างทดสอบแต่ละชุดประกอบด้วยสามตัวอย่าง วางไว้ในภาชนะแยกต่างหาก โดยแช่น้ำให้มิดชิด หรือแช่ในที่ที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 50 เปอร์เซ็นต์
หากต้องการทดสอบตัวอย่างหลายตัวอย่างที่มีองค์ประกอบเดียวกัน สามารถวางตัวอย่างไว้ในภาชนะเดียวกันได้โดยการเติมน้ำอย่างน้อย 300 มิลลิลิตร อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ การสัมผัสพื้นผิวระหว่างตัวอย่างหรือกับผนังภาชนะถือเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้และควรหลีกเลี่ยง ตะแกรงสแตนเลสสามารถช่วยรักษาระยะห่างระหว่างตัวอย่างให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ สำหรับตัวอย่างที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ ให้จุ่มตัวอย่างลงในตะกร้าลวดสแตนเลสที่เชื่อมต่อกับตุ้มน้ำหนักยึดด้วยลวดสแตนเลส ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสพื้นผิวระหว่างตุ้มน้ำหนักยึดกับตัวอย่าง
ตามมาตรฐานนี้ใช้วิธีการทดสอบดังต่อไปนี้:
องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิด และมุ่งมั่นพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน "ISO 62 พลาสติก - การประเมินการดูดซึมน้ำ"
คุณสามารถขอให้เรากรอกแบบฟอร์มของเราเพื่อรับการนัดหมายเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมหรือเพื่อขอการประเมินผล
