image123

30 i. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

3.1.4. Klimatyzacja próbek

Kolejnym etapem przygotowania próbek do badań jest ich klimatyzacja. W tym celu próbki przechowuje się w ciągu ustalonego czasu w atmosferze o określonej temperaturze i wilgotności względnej. Warunki klimatyzacji wywierają pewien wpływ na większość właściwości tworzyw sztucznych. Dlatego też zarówno w badaniach technicznych, jak i naukowych należy przestrzegać przyjętych już konwencji. Zagadnienia związane z klimatyzowaniem próbek przeznaczonych do badania są omówione w normie [5], w której opisano kilka wariantów klimatyzowania różniących się liczbą dobieranych parametrów (tab. 3.6).

Tabela 3.6. Różne warianty procesu klimatyzacji próbek do badania właściwości tworzyw I sztucznych [5]

Wariant procesu	Parametry procesu klimatyzacji
	temperatura, °C	wilgotność względna, %	czas, h	ciśnienie, kPa
Klimat badań 23/50	23±2	50±5	88-94	86-106
Klimat badań 27/65	27±2	65±5	min. 4	86-106

Podane w tabeli tolerancje temp. 2°C, wilgotności względnej 5% powinny być zaostrzone do 1°C i 2% w przypadku, gdy badania wymagają dokładniejszej kontroli warunków.

W zasadzie badania należy przeprowadzać w takich samych warunkach, w jakich przebiegała klimatyzacja. W przypadku gdy zmiany warunków otoczenia nie oddziałują drastycznie na właściwości tworzywa, wówczas można w czasie pomiarów zrezygnować z rygorystycznego przestrzegania przyjętej temperatury i wilgotności.

3.1.5. Metody oznaczania

Gęstość próbek o kształtach całkowicie regularnych, a więc próbek prostopadło-ściennych lub odcinków rur i prętów okrągłych o równomiernym przekroju na całej długości, można określić na podstawie masy próbki i jej objętości obliczonej z wymiarów liniowych. Można się też posłużyć wagą hydrostatyczną [1], | Sposobu tego nie zaleca się do zwitków nici, żyłek, folii, miękkich profili wytłaczanych itp.

W przypadku bardzo niewielkiej ilości badanego materiału lub materiału rozdrobnionego stosuje się metodę piknometryczną. Materiały proszkowe, np. napełniacze, można oznaczać za pomocą kolby Le Chateliera i wagi laboratoryjnej, a gdy próbka jest mała, lub gdy należy uzyskać większą dokładność - za pomocą piknometru i wagi analitycznej.

Przed przystąpieniem do pomiaru gęstości metodami, w których próbkę zanurza się w cieczy, należy przekonać się wstępnie, czy badana próbka ma gęstość większą czy mniejszą od 1 g/cm³ w celu dobrania odpowiedniej cieczy do pomiaru, np. wody, alkoholu, roztworu chlorku cynku. Należy przy tym pamiętać, że ciecz musi być obojętna w stosunku do badanego tworzywa, tj. nie może w czasie trwania pomiaru powodować nasiąkania, spęcznienia lub uszkodzenie próbki.

Oznaczanie gęstości ciał stałych o kształtach regularnych. Oznaczenie polega na dokładnym zmierzeniu wymiarów próbki danego tworzywa i następnym jej zważeniu. Pomiar wykonuje się suwmiarką lub śrubą mikrometryczną, a próbkę waży na wadze laboratoryjnej z dokładnością do 0,01 g. Następnie wg wzoru (3.1) oblicza się gęstość.

Oznaczanie gęstości ciał o nieregularnych kształtach za pomocą wagi hydrostatycznej [1]. Opisana poniżej metoda nadaje się przede wszystkim do próbek o zwartym kształcie. Próbki o kształtach wydłużonych, profile, zwitki nici, żyłki itp. oraz granulaty lepiej oznacza się w cylindrze miarowym jako stosunek masy danego ciała w powietrzu do masy wypartej przez niego cieczy. Pozorny ubytek masy ciała zanurzonego w cieczy odpowiada masie wypartej cieczy, a więc objętości zanurzonego ciała.

Pomiar wykonuje się za pomocą specjalnej wagi hydrostatycznej lub odpowiednio dostosowanej wagi laboratoryjnej (rys. 3.1). Dostosowanie wagi laboratoryjnej, tzw. wagi technicznej o dokładności do 0,01 g, polega na zaopatrzeniu jej w haczyk do zawieszenia próbki oraz w pomościk, czyli ławeczkę umożliwiającą ustawienie naczynia z cieczą imersyjną (np. wodą) nad lewą szalką w sposób nie ograniczający jej ruchów. Właściwa waga hydrostatyczna jest zaopatrzona

Rys. 3.1. Wagi hydrostatyczne: a) typowa waga hydrostatyczna, b) waga laboratoryjna dostosowana do pomiarów hydrostatycznych