Metoda pojedynczej masy (metoda stałego obciążenia ciężarem) jest jedną z powszechnie stosowanych metod testowania przyrządów do pomiaru szybkości płynięcia stopu (MFR) –YYP-400E;
Istotą tej metody jest przyłożenie stałego obciążenia do stopionego tworzywa sztucznego za pomocą stałej masy, a następnie pomiar masy stopionego materiału przepływającego przez standardową matrycę w określonej temperaturze i czasie w celu obliczenia natężenia przepływu. Jej zalety odzwierciedlają się głównie w wielu aspektach, takich jak obsługa, dokładność, zastosowanie i koszt. Szczegóły przedstawiają się następująco:
1. Proces jest prosty i przejrzysty, a jednocześnie bardzo bezpośredni. Metoda pojedynczej masy wymaga jedynie konfiguracji obciążników o stałej wielkości i nie wymaga skomplikowanych urządzeń przełączających obciążenie. Podczas testu wystarczy podgrzać próbkę do stopienia, załadować obciążnik o stałej wielkości, zmierzyć jego czas i zebrać przepływający stopiony materiał. Liczba kroków jest niewielka, a standaryzacja wysoka, przy niskich wymaganiach dotyczących umiejętności operatorów, a metoda jest szybka do opanowania i powtórzenia. W porównaniu z metodą zmiennego obciążenia (taką jak test wielowagowy do pomiaru objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia MVR), eliminuje ona konieczność wymiany obciążników i kalibracji obciążeń, znacznie skracając czas przygotowania do pojedynczego testu.
2. Dane testowe charakteryzują się wysoką stabilnością, a błąd jest kontrolowany. Przy stałym obciążeniu naprężenie ścinające działające na stopiony materiał jest stabilne, natężenie przepływu jest równomierne, a fluktuacje masy zebranego stopionego materiału są niewielkie, co przekłada się na dobrą powtarzalność wartości MFR. Dokładność jakościowa odważników może być ściśle kontrolowana poprzez kalibrację (z dokładnością ±0,1 g), co pozwala uniknąć dodatkowych błędów spowodowanych przez kombinacje odważników i przenoszenie mechaniczne w metodzie zmiennego obciążenia. Jest to szczególnie przydatne do precyzyjnego badania tworzyw sztucznych o niskiej płynności (takich jak PC, PA) lub o wysokiej płynności (takich jak PE, PP).
3. Konstrukcja urządzenia jest uproszczona, koszty niższe, a konserwacja wygodna. Urządzenie MFR wykorzystujące metodę pojedynczej masy nie wymaga skomplikowanego systemu regulacji obciążenia (takiego jak obciążenie elektryczne, magazyn odważników), a ponadto ma mniejsze rozmiary i mniejszą liczbę komponentów, co przekłada się na niższy o 20% do 40% koszt zakupu w porównaniu z urządzeniami wielowagowymi. Codzienna konserwacja obejmuje jedynie kalibrację ciężarków, czyszczenie matrycy i bębna, a konserwacja układu napędowego i sterowania nie jest konieczna. Wskaźnik awaryjności jest niski, cykl konserwacji długi, a urządzenie nadaje się do rutynowej kontroli jakości w małych i średnich przedsiębiorstwach oraz laboratoriach.
4. Spełnia wymagania norm i nadaje się do typowych scenariuszy kontroli jakości. Metoda pojedynczej masy w pełni spełnia wymagania głównych norm, takich jak ISO 1133-1 i ASTM D1238, i jest konwencjonalną metodą kontroli wejściowej surowców z tworzyw sztucznych oraz kontroli jakości procesu produkcyjnego. W przypadku fabrycznej kontroli większości tworzyw sztucznych (takich jak PE, PP, PS) do przeprowadzenia testu wymagane jest jedynie standardowe obciążenie stałe (np. 2,16 kg, 5 kg), bez konieczności dodatkowej regulacji parametrów, i nadaje się do potrzeb przemysłowej kontroli jakości na dużą skalę.
5. Wyniki danych są intuicyjne i służą do analizy porównawczej. Wyniki testów są prezentowane bezpośrednio w jednostkach „g/10 min”, a wielkość liczbowa bezpośrednio odzwierciedla płynność stopionego materiału, ułatwiając przeprowadzanie porównań poziomych między różnymi partiami i surowcami różnych producentów. Na przykład: dla surowca PP tej samej marki, jeśli wskaźnik MFR partii A wynosi 2,5 g/10 min, a partii B 2,3 g/10 min, można bezpośrednio stwierdzić, że partia A charakteryzuje się lepszą płynnością, bez konieczności skomplikowanej konwersji lub przetwarzania danych.
Należy zauważyć, że ograniczeniem metody pojedynczego gatunku jest brak możliwości pomiaru zależności szybkości ścinania stopu od szybkości ścinania. W przypadku konieczności badania właściwości reologicznych tworzyw sztucznych pod różnymi obciążeniami, należy zastosować w połączeniu z reometrem MVR typu multiload lub reometrem kapilarnym.
Czas publikacji: 13 grudnia 2025 r.