کنترل کیفی و ارزیابی خواص پلاستیک های بسته بندی

1. کنترل کیفی و ارزیابی خواص پلاستیک های بسته بندی

2. مهم ترین خواص پلاستیک های بسته بندی • خواص فیزیکی خواص شیمیایی خواص رئولوژیکی • خواص مکانیکی خواص گرمایی خواص نوری • خواص ساختاری

3. آزمون های مشترک برای کلیه فراورده های پلاستیکی • دانسیته (ASTM D-1505) • خواص مکانیکی؛ کشش، ازدیاد طول، فشار (ASTM D-882) • آزمون ضربه (ASTM D-256) • شاخص جریان مذاب (MFI ASTM D-1238) • تجزیه گرمایی (ASTM D-3417) • نفوذ پذیری در برابر گازها (ASTM D-3985) • نفوذپذیری در برابر بخار آب (ASTM E-96-95) • اندازه گیری ضریب اصطکاک (ASTM D-189) • اندازه گیری مقدار کل مهاجرت (ASTM D-4754-98)

4. آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پلاستیکی • انواع نمونه های پلی اولفینی (PP, HDPE, LDPE, OPP, PVOH, PVA) • استخراج با زایلن • استخراج با هگزان • نمونه های وینیلی(PVC) • گرانروی • استخراج با متانول • اسختراج با زایلن • استخراج با اتیل الکل • استخراج با بنزن • جذب آب • تعیین مقدار وینیل کلراید به روش GC

5. آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پلاستیکی • نمونه های PET • گرانروی • تجزیه مواد فرار HSGC • مقدار گروه کربوکسیل با روش تیتراسیون یا FTIR • مقاومت در برابر تابش • مهاجرت ویزه • نمونه های پلی آمید • استخراج با الکل • استخراج با اتیل استات • استخراج با آب مقطر • گرانروی • انحلال پذیری در اسید کلریدریک

6. آزمون های اختصاصی هریک از فراورده های پلاستیکی • PS • اندازه گیری مقدار مونومرهای استیرن باقی مانده به روش گاز کروماتوگرافی • فیلم های چند لایه • فویل های پوشش دار و چند لایه • شناسایی تعداد لایه ها با میکروسکوپ • جداسازی لایه ها با حلال زایلن • استخراج با حلال هگزان • شناسایی لایه ها با اسپکتروسکوپی مادون قرمز • استخراج با زایلن • استخراج با هگزان • اندازه گیری فلزات سنگین با دستگاه طیف سنجی جذب اتمی (فویل های پوشش دار)

7. انواع روشهای استخراج • استخراج با حلال • استخراج با سوکسله • استخراج با تقطیر

8. گرانروی (ویسکوزیته) • هرچه گرانروی سیالی بیشتر باشد برای ایجاد تغییر شکل یکسان به تنش برشی بیشتری احتیاج است. • انواع روش ها • سیال حرکت می کند. • پروب حرکت می کند. • در دمای 20 درجه گرانروی آب mPa.s 1/002 و گرانروی جنبشی آن mm2/s 1/0038است.

9. انواع دستگاهها • ویسکومتر یا رئومتر • ویسکومتر • آبلهود • بروکفیلد • چرخشی • کلیه روش ها در دمای معین • دو روش اول اندازه گیری زمان و محاسبه ویسکوزیته

10. شاخص جریان مذاب (MFI/MFR) • یکی از معمولترین آزمون های کنترل کیفی پلیمرهای ترموپلاستیک است. • مقدار جاری شدن مذاب طی اکستروژن از روزنه ای با طول و قطر مشخص، در دما و با نیروی مشخص اندازه گیری می شود. • واحد: g/10min • دستگاه پلاستومتر • در جداولی دما و وزن نمونه برای پلیمرهای مختلف ذکر شده است.

11. اندازه گیری نفوذپذیری • نفوذ پذیری گازها • معمولاً برای گازهای اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن اندازه گیری می شود. • جریان مشخصی از گاز از سطح فیلم عبور می کند میزان عبور بوسیله حسگر دستگاه اندازه گیری می شود. • نفوذپذیری بخار آب • دوروش جهت اندازه گیری وجود دارد • دستگاه اندازه گیری رطوبت ( جریان هوا، سیلیکاژل) • بسته های حاوی کلرید کلسیم خشک و دسیکاتور ( دما و زمان مشخص)

12. تیتراسیون • تیتراسیون پتانسیومتری ( تغییر ولتاژ) • تیتراسیون رنگ سنجی (تغییر رنگ) • آزمون های تیتراسیون • اندازه گیری مقدار گروه کربوکسیل در PET • تغییر رنگ • PET را در ارتوکرزول حل کرده و با هیدروکسید پتاسیم تیتر می کنیم. • اندازه گیری ایزوسیانات (NCO) • روش پتانسیومتری

13. آزمون های خواص مکانیکی • خواص مکانیکی مواد پلاستیکی به خواص استحکامی و ماشین پذیری آنها مرتبط است • نحوه واکنش پلاستیک در برابر تنش • استحکام کششی: مقدار مقاومت در برابر کشش • حدنهایی استحکام کششی: حداکثر تنشی که ماده پیش از پاره شدن می تواند تحمل کند. • تغییر طول • دستگاه آنالیز بافت، الانگومتر یا دستگاه تست کشش • نمونه بین دو فک قرار می گیرد و نیرویی به صورت عمودی به آن وارد می شود. • استحکام ضربه ای: مقاومت نمونه در برابر شکسته شدن زیر بارهای ناگهانی و لحظه ای

14. اندازه گیری خواص اصطکاکی فیلم های پلاستیکی • ضریب اصطکاک بیانگر میزان سختی لغزیدن دو سطح روی یکدیگر است. • افزودن پرکننده هایی مانند: پلی اتیلن، تفلون، دی سولفید مولیبدیم و پودر گرافیت به پلیمرها سبب کاهش ضریب اصطکاک آنها می گردد. • نمونه با استفاده از خلا روی یک سطح قرار می گیرد قطعه دیگری روی لغزنده با حرکت این دو سطح بر روی یکدیگر نیرو سنج نیروی لازم برای آغاز و ادامه حرکت را نشان می دهد.

15. روش های تجزیه گرمایی • تجزیه گرمایی شامل مجموعه ای از روش هاست که در آن خواص فیزیکی نمونه به عنوان تابعی از دما به طور پیوسته اندازه گیری می شود. • درجه و سرعت تغییر متأثر از ساختار ماده، افزودنیها یا ناخالصیهای موجود در آن است. • گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) متداولترین روشی است که بدین منظور استفاده می شود. • پارامترهایی که با این روش قابل ارزیابی است: • دمای ذوب، دمای تبلور، دمای شیشه ای شدن، گرمای نهان ذوب و بلورینگی و درصد بلورینگی

16. روش های کروماتوگرافی • جداسازی اجزای یک نمونه به روش کروماتوگرافی بر اساس توزیع اجزای آن بین دو فاز ثابت و متحرک است. • نمونه بوسیله فاز متحرک از درون فاز ثابت عبور کرده و به علت تفاوت در سرعت عبور اجزای نمونه از درون فاز ثابت، اجزا به تدریج از یکدیگر جدا می شوند. • کروماتوگرافی بر اساس فاز متحرک به دو گروه مهم تقسیم می شود: • کروماتوگرافی مایع (مایع-مایع، مایع-جامد) • کروماتوگرافی گاز (گاز-مایع، گاز-جامد)

17. مزایای روشهای کروماتوگرافی • با روش های دیگر جداسازیهایی را می توان انجام داد که با روشهای دیگر به دشواری انجام می شود. • سرعت بالا • احتمال تجزیه مواد جداشونده به وسیله این روش در مقایسه با سایر روش ها کم است. • تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است.

18. کروماتوگرافی گازی • فاز متحرک گاز بی اثر است. • دو نقش مهم ایفا می کند: • تجزیه کیفی • تجزیه کمی به عنوان روشی برای ارزیابی خلوص ماده به کار می رود وجود هرگونه ناخالصی سبب ظهور پیک اضافی در کروماتوگرام می گردد با کالیبراسیون بوسیله نمونه استاندارد و سپس محاسبه سطح زیر پیک مقدار کمی مواد را با درجه اطمینان بالایی می توان محاسبه کرد. کاربردهای عمده روش HSGC تعیین ترکیبات فرار در نمونه مورد مطالعه تعیین مونومرهای باقیمانده و حلال ها در مواد پلیمری تجزیه خون برای محتوی الکل

19. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا • فاز متحرک از یک یا مخلوطی از حلال ها تشکیل شده است. • فاز ثابت جامد است.

20. طیف بینی پرتو زیرقرمز، IR • شناسایی پایه پلیمر از روی پیک های طیف حاصل • شناسایی رنگ دانه های آلی و معدنی و تشخیص خوراکی و بهداشتی بودن آنها • تشخیص ناخالصی های موجود • تشخیص ضایعاتی بودن پلاستیک بسته بندی • تجزیه و شناسایی پلاستیک های چند لایه • تشخیص تعداد و ضخامت فیلم های چند لایه ( در صورتیکه مجهز به میکروسکوپ باشد) • مطالعه ساختمان کریستالی

21. طیف بینی پرتو زیر قرمز • به طیف بینی ارتعاشی معروف است. • هر مولکول مجموعه ای از فرکانس های ارتعاشی ویژه دارد که با فرکانس های ارتعاشی سایر مولکول ها متفاوت است. • اگر فرکانس ارتعاش طبیعی برابر با فرکانس تابش باشد عمل رزونانس انجام می گیرد و انرژی جذب می شود.

22. اجزای اصلی دستگاه IR • منبع تولید نور • جسم جامدی است که تا دماهای بالا گرم می شود. گرما سبب ایجاد تابش پیوسته از جسم می گردد. • تک فام ساز (مونو کروماتور) • مرکب از یک سیستم شکاف متغیر ورودی و خروجی، چندین آینه برای بازتاباندن و متمرکز کردن پرتو تابش • آشکارساز (دتکتور) • آشکارسازهای نیمه رسانا • آشکارسازهای گرمایی

23. فنون نمونه برداری IR • پلاستیک ها و رزین های پلیمری عمدتاً به شکل جامد مورد ارزیابی قرار می گیرند • روش پرس گرم • روش ریخته گری

24. طیف بینی جذب اتمی (AAS) • طیف بینی اتمی یکی از متداولترین روش های اندازه گیری کمی و کیفی عناصر است. • سرعت زیاد • استفاده آسان • اقتصادی بودن • حساسیت بسیار