Molekularna težina je najkritičniji molekulski dizajnerski parametar u proizvodnji polimera i određuje mnoga mehanička, obrada i krajnja svojstva polimerskih proizvoda. Upotreba unutrašnje viskoznosti (IV) je objektivna, direktna i precizna mjera molekularne mase polimera, pa je stoga najkritičniji parametar kontrole kvalitete. Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd je dizajnirao visoko efikasna automatska viskometrijska rješenja.
Definisanje unutrašnje viskoznosti i njen odnos prema molekularnoj težini
Unutrašnja viskoznost: to je jednostavno količina koju polimer doprinosi viskoznosti razrijeđenog rastvora. Koristeći Mark-Houwink jednadžbu, može se povezati direktno sa molekularnom težinom. Dakle, veća dužina lanca IV podrazumeva dužu dužinu lanca polimera, što rezultira većim MW, a niža dužina IV odnosi se na kraću dužinu lanca što rezultira manjim MW.
Na primer, PET razina koja će se koristiti kao materijal za flaše imaće IV-ove u rasponu od 0,73 do 0,86, dok materijal za vlakna mora imati niži IV. Ova veza se takođe može približno linijarisati i koristiti kao jednostavna metoda za dobijanje mjere MW umjesto složenije analize kromatografije permeacije gela.
Uticaj na svojstva materijala i procesivnost
IV takođe diktira osnovna svojstva materijala. Viši nivo IV polimera znači veću čvrstoću na vuču, poboljšane učinak udarca i bolju otpornost na pukotine pod stresom iz okoline. Visoka IV smola takođe osiguravaju performanse potrebne u primeni PET-a; posebno, viša IV razine su od vitalnog značaja u proizvodnji flaša za bezalkoholna pića koje zahtijevaju čvrstoću na prasak, dok se niska IV razine mogu koristiti u primeni tekstilnih vlakana.
Visoka IV smola imaju tendenciju da imaju veću viskozitet topljenja i stoga će biti podložni različitim uslovima obrade za ekstrudiranje, ubrizgavanje itd. Procesori moraju da utvrde i primene prave klase IV kako bi se optimizovala obrada i održala konzistencija. Faktori kao što su vreme reakcije, temperatura i nivo vlage tokom polimerizacije mogu dovesti do promjena u IV, čak i u najmanjim stepenima, što kontinuirano praćenje IV čini ključnim dijelom kontrole kvaliteta i kontrole procesa materijala.
Upotreba kontrole kvaliteta u lancu snabdevanja
IV testiranje se primjenjuje u različitim dijelovima lanca snabdevanja polimerima. Proizvođači smole mjere IV tokom proizvodnje polimera, omogućavajući im da prate svoj proces proizvodnje prema specifikacijama. Proizvođači mogu testirati smole dok se isporučuju u pogon prije istovarenja kako bi provjerili kvalitet i takođe provjerili kvalitet smjesa koja sadrže recikliranu/regrind.
Nakon obrade konačnog dela, IV se može ponovo provjeriti kako bi se osiguralo da se procesom obrade polimer nije smanjio na nivo ispod dozvoljene specifikacije. Ovo praćenje je od ključne važnosti za proces recikliranja. U operacijama recikliranja, IV se koristi kao test kontrole kvaliteta za ulazne plastike i reciklirane plastike. Polikondenzacija u čvrstom stanju (SSP) povećava IV recikliranog PET-a koji je možda smanjen zbog toplotne degradacije, a automatizirana merenja IV omogućavaju proizvođačima da dobiju tačno merenje oporavka MW sa visokom osjetljivošću od samo 0,007 dL
Moderna automatizirana IV rešenja za merenje
Ručni Ubbelohde stakleni kapilarni viskozometri, iako pružaju tačno merenje, mogu biti spor i radno intenzivni za upotrebu. Ručni instrumenti su veoma osetljivi na varijabilnost jer se oslanjaju na tehniku svakog pojedinačnog operatora. Prednosti automatizovanih viskometara u industrijskim aplikacijama za QC uključuju poboljšanu reproduktivnost automatizacijom rastvaranja PET-a i samog mjerenja. Povećana osetljivost na male promjene u distribucijskom profilu molekula koji čine polimer i direktno kompatibilna sa uzorcima koji trenutno izlaze iz ekstrudera ili proizvodnim zalihama bez dodatnih koraka.
Automatizacija procesa analize skraćuje vrijeme analize, smanjuje količinu rastvarača koji ćete koristiti, a najvažnije, je prilagođena pružanju rezultata za hitno donošenje odluka u procesu. Instrumenti imaju reproduktivnost koja je znatno ispod opšte prihvaćene vrijednosti od 2% standardne devijacije za QC. Uklanjanjem ljudskog rukovanja potencijalno opasnim hemikalijama, automatizovani sistemi nude poboljšanje sigurnosti i zdravlja tehničara.
Sažetak
Merenje unutrašnje viskoznosti (IV) sirovina i finalnih proizvoda tokom proizvodnje polimera je kritično, brzo i pouzdano merenje molekularne mase, koje igra ulogu u svojstvima materijala, obradi i performansi proizvoda. Moderni, automatizovani instrumenti za viskometriju su visoko efikasni, pouzdani i bezbedni za upotrebu u proizvodnji u odnosu na ručne metode. U Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd, uvijek smo posvećeni razvoju inovativnih proizvoda za rukovanje tečnosti i merenje viskoznosti za vaš proizvodni proces. Kontaktirajte nas da biste saznali kako naši automatizovani viskometri mogu poboljšati kontrolu kvaliteta procesa proizvodnje polimera.