image129

42 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

3.3. Gęstość pozorna i objętość właściwa tworzyw rozdrobnionych, współczynnik sprasowania tłoczyw

3.3.1.    Pojęcia podstawowe

Przez gęstość pozorną ciał sypkich (dawniej ciężar nasypowy) rozumie się zwykle masę jednostki objętości luźno nasypanych materiałów rozdrobnionych. Jest to pojęcie umowne i niejednoznaczne. O ile gęstość wyłącznie zależy od samego materiału, o tyle gęstość pozorna zależy przede wszystkim od warunków oznaczania. W związku z tym normy i przepisy określające sposób oznaczania muszą być ściśle przestrzegane.

Poprzednio opisaną właściwość tłoczyw określano za pomocą nasypowej objętości właściwej, która stanowi odwrotność gęstości pozornej, a więc jest to objętość jednostki masy danego materiału.

3.3.2.    Praktyczne znaczenie pomiaru

W dziedzinie tworzyw sztucznych określenie gęstości pozornej ma znaczenie tylko dla tworzyw występujących w stanie rozdrobnionym oraz wówczas, gdy charakter stanu rozdrobnionego materiału ma istotny wpływ na właściwości przetwórcze i jakość wyrobu (gdy odgrywa rolę pulchność i kształt ziarenek tłoczywa).

Gęstość pozorna jest przede wszystkim właściwością kontrolną, szczególnie w przypadku tłoczyw termoutwardzalnych, a w mniejszym stopniu - granulatów wtryskowych. Znajomość gęstości pozornej ciał sypkich tych materiałów umożliwia obliczenie pojemności zasobników, pojemności komór przetłocznych przy prasowaniu przetłocznym, obliczenie współczynnika sprasowania itp.; jest więc dogodną metodą kontroli jakości produktu u producenta. Gęstość pozorna w znacznie większym stopniu zależy od rodzaju napełniacza niż gęstość, co wynika z danych zestawionych w tab. 3.8.

Tabela 3.8. Gęstość pozorna dal sypkich niektórych tłoczyw termoutwardzalnych

Symbol	Wypełniacz	Gęstość pozorna g/cm^3	Nasypowa objętość właściwa, cm^3/g	Współczynnik sprasowania, wg wzoru (3.21)
Fr+ D	mączka drzewna	0,36	2,8	3,9
U + C	włókna celulozowe	0,28	3,5	5,4
Fn + D	mączka drzewna	0,45	2,5	3,3
M + C	włókna celulozowe	0,28	3,5	5,7
FL + Ł	łupek kwarcowy	0,75	1,3	2,4
Fn + Sr	mączka serycytowa	0,7	1,4	2,8
FA + M	mączka mikowa	0,67	1.5	3,0

3.3.3. Metody oznaczania

Wszystkie materiały sypkie o stosunkowo regularnych sferycznych kształtach ziarenek, łatwo przesypujące się przez lejek, nasypane do cylindra miarowego w jakikolwiek powtarzalny umowny sposób, umożliwiają uzyskanie powtarzalnych wyników. W przypadku materiałów o nieregularnych płaskich kształtach lekkich ziaren umieszczonych w ten sam sposób w cylindrze pomiarowym nie uzyskuje się wyników powtarzalnych. Dotyczy to szczególnie tłoczyw skrawkowych zawierających pomarszczone ścinki tekstylne i inne napełniacze tekstylne. Materiałów tych, aczkolwiek zaliczanych do sypkich, nie można przesypać przez lejek, dlatego też oznaczenie ich gęstości pozornej przeprowadza się inaczej.

Oznaczanie gęstości pozornej tłoczyw, które można przesypać przez lejek [9]. Sposób ten dotyczy tłoczyw w postaci proszku, granulek i innych o dużym stopniu rozdrobnienia. Do pomiaru stosuje się znormalizowany przyrząd, przedstawiony na rys. 3.6a.

Rys. 3.6. Przyrządy do oznaczania gęstości pozornej tłoczyw: a) zestaw do badania tłoczyw, które można przesypać przez lejek, b) przyrząd do badania tłoczyw, których nie można przesypać przez lejek

1 - lejek, 2 - cylinder miarowy, 3 - statyw, 4 - obciążnik, 5 - cylinder miarowy

Wykonanie oznaczenia. Lejek umieszcza się w pierścieniowym uchwycie statywu i ustawia nad cylindrem miarowym o pojemności 100 cm³, uprzednio zważonym z dokładnością do 0,1 g. Po zamknięciu dolnego wlotu próbkę