EN
Molekylvekt er den viktigste molekylære designparameteren i produksjonen av polymerer og bestemmer mange mekaniske, bearbeidings- og bruksrelaterte egenskaper til polymerprodukter. Bruken av intrinsisk viskositet (IV) er en objektiv, direkte og nøyaktig måling av polymermolekylvekt, og derfor den viktigste kvalitetskontrollparameteren. Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. har utviklet svært effektive automatiserte viskometriløsninger.
Definisjon av intrinsisk viskositet og dens sammenheng med molekylvekt
Inntrinsic viskositet: Dette er rett og slett mengden en polymer bidrar med til viskositeten i en fortynnet løsning. Ved hjelp av Mark-Houwink-ligningen kan den knyttes direkte til molekylvekten. Dermed betyr høyere IV lengre polymerekjeder, noe som resulterer i høyere molekylvekt, mens lavere IV refererer til kortere kjeder som gir lavere molekylvekt.
For eksempel vil PET-sorter som skal brukes som flaskegradmateriale ha IV-verdier mellom 0,73 og 0,86, mens fibergradmateriale må ha lavere IV. Denne sammenhengen kan også tilnærmes lineært og brukes som en enkel metode for å bestemme molekylvekten i stedet for den mer komplekse gel-permeasjons-kromatografi-analysen.
Påvirkning på materialegenskaper og bearbeidbarhet
IV fastsetter også de grunnleggende egenskapene til materialet. Høyere IV-polymere betyr høyere strekkstyrke, bedre slagfasthet og bedre motstand mot miljøbetongt sprekking. Høyere IV-harper sørger også for den ytelsen som kreves i applikasjoner for PET; spesielt er høyere IV-gradier avgjørende ved produksjon av brusflasker som krever sprengstyrke, mens lavere IV-gradier kan brukes i tekstilfiberapplikasjoner.
Høyere IV-harper har vanligvis høyere smelteviskositet og vil derfor kreve ulike prosessbetingelser for ekstrudering, injeksjonssprengning osv. Prosessører må fastsette og anvende riktige IV-gradier for å optimere prosesseringen og opprettholde konsekvens. Faktorer som reaksjonstid, temperatur og fuktnivå gjennom polymeriseringen kan føre til endringer i IV, selv i minste grad, noe som gjør kontinuerlig IV-overvåking til en avgjørende del av kvalitetskontroll og styring av materialprosesser.
Kvalitetskontrollapplikasjoner gjennom hele forsyningskjeden
IV-testing brukes i ulike deler av polymerforsyningskjeden. Resinprodusenter måler IV under polymerproduksjonen, noe som gjør at de kan overvåke prosessen sin for å produsere i henhold til spesifikasjonene. Prosessorer kan teste resiner når de leveres til anlegget, før lossing, for å bekrefte kvaliteten, og de kan også sjekke kvaliteten på blandingar som inneholder gjenvunnet materiale/gjenbruk.
Etter behandling av den siste delen kan IV på nytt kontrolleres for å sikre at behandlingen ikke har redusert polymeren under dens tillatte spesifikasjon. Denne overvåkingen er avgjørende for resirkuleringsprosessen. Ved resirkuleringsoperasjoner brukes IV som en kvalitetskontrolltest for innkommande plast og resirkulert plast. Fastfasepolykondensering (SSP) øker IV-verdien til resirkulert PET som kan ha blitt redusert på grunn av termisk degradasjon, og automatiserte IV-målinger lar produsenter få en nøyaktig måling av molekylvekstgjenoppretting med en høy følsomhet på bare 0,007 dL/g endring, noe som hjelper til å implementere strengere kontrollparametere.
Moderne automatiserte IV-målingsløsninger
Manuelle Ubbelohde-glasskapillærviskosimeter gir nøyaktige målinger, men kan være tregt og arbeidskrevende å bruke. Manuelle instrumenter er svært utsatt for variasjon, siden de avhenger av teknikken til hver enkelt operatør. Fordelene med automatiserte viskosimeter i industrielle kvalitetskontrollapplikasjoner inkluderer bedre reproduksibilitet ved automatisk oppløsning av PET-en din og selve målingen. Økt følsomhet for små endringer i molekylfordelingsprofilen til polymeren, og direkte kompatibilitet med både prøver som akkurat kommer ut av ekstrudereren eller fra produksjonslageret ditt uten ytterligere trinn.
Automatisering av analyseprosessen reduserer analysens varighet, senker mengden løsningsmiddel som brukes, og – viktigst av alt – gir resultater som kan brukes umiddelbart til beslutningstaking i prosessen. Instrumentene har en reproducerbarhet som er betydelig lavere enn den generelt aksepterte verdien på 2 % standardavvik for kvalitetskontroll. Ved å fjerne menneskelig håndtering av potensielt farlige kjemikalier forbedrer automatiserte systemer sikkerheten og helsen til teknikerne.
Sammendrag
Å måle den intrinsikke viskositeten (IV) til råmaterialer og ferdige produkter under polymerproduksjon er en viktig, rask og pålitelig måling av molekylvekten, som påvirker materialegenskapene, prosesseringen og produktets ytelse. Moderne, automatiserte viskometerinstrumenter er svært effektive, pålitelige og trygge å bruke i produksjonen sammenlignet med manuelle metoder. Ved Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. er vi alltid dedikert til å utvikle innovative væskehåndterings- og viskositetsmålingsprodukter for din produksjonsprosess. Ta kontakt med oss for å finne ut hvordan våre automatiserte viskometere kan forbedre kvalitetskontrollen i polymerproduksjonen.