エクストルージョンプラストメーター/メルトフロー試験機
全てのボリューム試験に正しい押出しプラストメータ
メルトフローインデックステスターとしても知られる押出しプラストメーターはプラスチック溶融質量のメルトマスフローレート（MFR）とメルトボリュームフローレート（MVR）を測定するために使用されます。溶融材料の流動挙動の測定は、同じポリマーの異なるグレードを比較するために使用され、品質保証と受け入れ検査、材料の選択とプラスチック加工業者による加工機械のセットアップに重要なパラメータを提供します。これらのメルトフローインデクサーに対する需要は、どのプラスチック加工段階に関連するかによって異なります。
押出し試験用装置の概略
ツビックローエルは、原料生産者、配合業者、加工業者など、プラスチック生産のあらゆる段階を担当する企業に押出しプラストメーターを提供しています。ニーズに合った適切なメルトフローインデックステスターを見つけられるはずです。
- Cflowは、試験数が多くない、受入れ検査に特に適しています。
- Mflowはモジュール式で、空圧式ウエイトアプリケーションデバイスとピストントラベルトランスデューサーが特徴です。
- Aflowは、定義されたポリマーの事前圧縮、材料に依存した自動パラメーター化、最大荷重80 kgでの高速残留材料パージ、およびボタンを押すだけの洗浄を備えており、試験手順をより効率的かつ信頼性の高いものにするのに役立ちます。
| デバイスタイプ | Cflow | Mflow | Aflow |
|---|---|---|---|
| ウエイトレベル | 0.325- 21.6 kg | 0.325- 21.6 kg | 0.325- 50 kg |
| 試験方法 ASTM D1238、ISO 1133-1、ISO 1133-2 | Method A | Method A、B、C | Method A、B、C、D |
| 試験結果 |
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| 代表的な計測範囲 |
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| 自動化のレベル | 低レベルの自動化
| 中レベルの自動化
| 高レベルの自動化
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| アプリケーションのレンジ | 低い試験ボリューム
| 中程度の試験ボリューム
| 高い試験ボリューム
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メルトフローレートの試験プロセス
メルトフロー試験は、熱可塑性材料のフロー特性を測定するために使用される試験方法です。この試験では、指定された荷重と温度にさらされたときに標準化されたダイを通過する材料の量を測定します。結果はメルトインデックス (MI)またはメルトフローインデックス (MFI)と呼ばれます。
メルトフロー試験は、ISO 1133-1およびASTM D1238（一般的な試験方法）、ISO 1133-2（時間-温度履歴や湿度に敏感な材料（例：PBT、PET、またはPA）の方法）、およびASTM D3364（PVCの試験方法）の規格に記載されています。ISOとASTMは、試験方法を記述しています（メソッドA - MFR、メソッドB - MVR、メソッドC "ハーフダイ" - メソッドBのバリエーション、メソッドD - マルチウェイト試験、FRR）。これらの方法は、類似していますが、MFRとMVRの測定に関する試験要件（バレル温度、ピストン負荷）において異なる点があります。
すべての試験手順では、指定されたオリフィスの長さと直径および、ASTM D1238または ISO 1133規格によって決定されている定義されたバレル温度とピストン負荷を備えたダイが使用されます。
- 試験では、加熱したバレル内に、指定されたサイズのオリフィスを備えたダイを置きます。
- ポリマー顆粒を加え、ピストンでバレルに充填します。
- 規定の加熱時間により、ポリマーが溶融または軟化します。
- ピストンに重りが置かれ、溶融ポリマーがダイから押し出されます。
- 押出しプラストメーターは、単位時間当たりの押出質量 (MFR) または単位時間当たりのピストンの移動距離 (MVR) を計算します。
試験の最後に、ダイとバレルが洗浄されます。
押出しプラストメーター/メルトフローインデックステスターに関するよくある質問
ISOおよびASTMの標準に準拠した押出しプラストメータ（メルトフローインデックステスターまたはMFIテスターとも呼ばれる）は、デザインが非常に類似しており、ダイ、ピストン、押出バレルなど計測に関連するコンポーネントは同一です。したがって、対象となるポリマーに対して同じ試験条件（同じ試験負荷および同じ試験温度）が使用される場合、MVRおよびMFR測定について、ほぼ同じ値の試験結果が得られると考えられます。
熱可塑性プラスチックのメルトフローインデックス試験の方法は等価ですが、完全に同一ではありません。特に、試験手順においていくつかの違いがあります。
- MVRおよびMFR測定の試験要求事項：一部のポリマーについて、ISO 1133とASTM D1238では試験温度や試験ウエイトが異なる場合があります。
- 使用するポリマーの推奨量もわずかに異なります。
- ISO 1133-1では、予熱段階の所要時間は少なくとも5分と規定されていますが、大幅に長くすることもできます。ASTM D1238では、予熱段階の所要時間は7分で標準化され、厳密な許容範囲は±0.5分です。
- ISO標準では、試験の開始位置はダイから50 mm上のピストン位置であり、ASTM D1238では46±2 mmに設定されています。
- 時間または温度の履歴および/または湿気に対して感受性のあるポリマータイプ（例：PBT、PET、またはPAなど）の試験は、別のISO 1133-2標準で記述されていますが、ASTM D1238ではすべてのポリマータイプに対して厳格に許容される時間順序の試験方法が指定されています。
- ISO 1133-1では、測定手順の適切なセクションや測定間隔をオペレータにほぼ任意に決定する余地がありますが、ASTM D1238ではMFR値またはMVR値の測定においてピストンの移動距離やセクション間隔を非常に厳密に指定しています。
押出しプラストメータのダイ、押出バレル、ピストンにわずかな残留物や不純物があるだけでも、溶融流動指数測定にかなりの偏差をもたらす可能性があります。たとえば、不純物はポリマーが押出バレルやダイの壁面での滑り特性を変化させ、ピストンと押出バレルの間隙を狭めたり、ダイの穴の断面積を減少させることがあります。これらの残留物は、前に試験されたポリマーの残滓であり、壁面の粗さに沈殿して、煤様の層になるまで劣化する可能性があります。異なるポリマーを順番に測定し、それにより試験温度が変化する場合には、状況は特に重要となります。清掃剤の残留物も問題を引き起こすことがあり、そのため押出バレルは通常ワックスのない清潔な綿布で清掃されます。残留物が頑固な場合は、真鍮ブラシでツールを清掃したり、重要な部品の焼き残し処理に頼る必要があるかもしれません。