Che cos'è Contenuto di ceneri?
La determinazione delle ceneri prevede la combustione del campione ad alta temperatura per rimuovere la sua porzione organica e la pesatura del residuo inorganico rimanente. Il residuo rappresenta il riempitivo, il rinforzo e gli additivi inorganici nel materiale.
Scopo di Contenuto di ceneri
Lo scopo è verificare il rapporto di riempimento del composto e monitorare la consistenza tra i lotti. Nei materiali rinforzati con fibra di vetro, il rapporto di rinforzo determina direttamente le proprietà meccaniche.
A quali prodotti si applica Contenuto di ceneri?
- Materie plastiche rinforzate con fibra di vetro
- Composti ricchi di minerali
- Materiali isolanti per cavi
- Plastica riciclata
- Mescole di gomma
In quali settori si utilizza Contenuto di ceneri?
Norme relative a Contenuto di ceneri
- ISO 3451-1 (determinazione delle ceneri nella plastica — metodi generali)
- ISO 3451-4 (determinazione delle ceneri nelle poliammidi)
- ASTM D5630 (contenuto di ceneri nella plastica)
- ISO 1172 (perdita alla combustione in materie plastiche rinforzate con fibra di vetro)
Condizioni di Contenuto di ceneri
- temperatura di combustione
- Temperatura data dalla norma in base al materiale
- Kroze
- Porcellana o platino; portato a pesatura costante
- Tempo
- fino al raggiungimento del peso costante
- Raffreddamento
- Nell'essiccatore, senza umidità
Apparecchiatura per Contenuto di ceneri
- Forno per cenere (forno a muffola)
- Bilancio analitico
- Crogioli in porcellana o platino
- Essiccatore
- Pinze per crogiolo e dispositivi di protezione
Requisiti del campione per Contenuto di ceneri
- Il campione deve essere prelevato in modo da rappresentare il lotto o il ciclo di produzione.
- È necessario indicare la descrizione del campione, il tipo di materiale e la direzione di produzione, se presente.
- La norma da applicare e l'eventuale specifica del cliente dovranno essere fornite insieme al campione.
- Il test può essere distruttivo; il numero richiesto di campioni deve essere confermato in anticipo.
- Le superfici da testare dovranno essere protette durante il trasporto.
Durata di Contenuto di ceneri
L'analisi richiede generalmente da uno a due giorni lavorativi a causa della combustione e del raggiungimento della massa costante.
Procedura di Contenuto di ceneri
- 1Il crogiolo viene portato a massa costante e pesato.
- 2Il campione viene pesato e posto nel crogiolo.
- 3Il crogiolo viene cotto nel forno alla temperatura definita.
- 4La combustione viene ripetuta fino al raggiungimento della massa costante.
- 5Il crogiolo viene raffreddato nell'essiccatore.
- 6Il residuo viene pesato.
- 7Viene calcolata la percentuale di ceneri.
Criteri di accettazione di Contenuto di ceneri
Lo standard del metodo definisce come viene eseguito il test, non quale deve essere il risultato. Il limite di accettabilità deriva dallo standard del materiale o del prodotto, dalle specifiche del cliente o dalla normativa pertinente; questa pagina quindi non dà un limite numerico.
Valutazione dei risultati
Il risultato viene confrontato con il rapporto di riempimento nella specifica della materia prima. Alcuni riempitivi possono decomporsi alla temperatura di combustione (es. carbonati); in tal caso il valore grezzo delle ceneri necessita di correzione e ciò viene riportato nel verbale.
Rapporto di Contenuto di ceneri
- Descrizione del campione, informazioni sul materiale/prodotto e numero di lotto, se presente
- Metodo di preparazione del campione e condizioni di condizionamento
- Condizioni standard e di prova applicate
- Strumento utilizzato e stato della calibrazione
- Risultati e unità di misura
- Incertezza di misura (se richiesta)
- Una dichiarazione secondo cui il risultato si applica solo al campione sottoposto a prova
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Norme armonizzate applicate in base alla famiglia di prodotto
- UE 765/2008 (sorveglianza del mercato e quadro di accreditamento)
- Normative di prodotto pertinenti e specifiche del cliente
Prove sulle materie plastiche — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Contenuto di ceneri; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove sulla plastica determinano il comportamento meccanico, termico e di combustione di un materiale polimerico. A differenza dei metalli, le materie plastiche sono VISCOELASTICHE: il loro comportamento dipende dalla velocità di carico, dalla temperatura e dall'umidità. Lo stesso materiale fornisce quindi risultati diversi in condizioni diverse, e le condizioni di prova sono parte inseparabile del risultato.
La conseguenza pratica della viscoelasticità è questa: un pezzo in plastica continua a deformarsi nel tempo sotto un carico costante (scorrimento viscoso) e la sollecitazione che sopporta a deformazione costante diminuisce nel tempo (rilassamento delle tensioni). Un giunto avvitato si allenta, un morsetto perde la sua forza di serraggio, un ripiano si inflette nel tempo. Una prova di trazione a breve termine non mostra questo comportamento; serve una prova a lungo termine o un modello accelerato.
Il comportamento termico è il secondo asse principale. L'indice di fluidità a caldo indica la lavorabilità del materiale e la coerenza da lotto a lotto; la temperatura di flessione sotto carico e il punto di rammollimento Vicat forniscono un limite approssimativo della temperatura di servizio. L'analisi termica (DSC, TGA, DMA) rivela l'identità del materiale: temperatura di transizione vetrosa, comportamento di fusione, cristallinità, contenuto di carica e temperatura di decomposizione.
Il comportamento di combustione è il terzo asse ed è direttamente collegato alle norme di prodotto. La classe UL 94 e l'indice di ossigeno limite vengono riportati nella scheda tecnica del materiale; per l'involucro di un apparecchio elettrico è richiesta una classe specifica, mentre a un prodotto da costruzione si applica un diverso sistema di classificazione.
L'invecchiamento è la parte dell'ambito più spesso saltata. Le materie plastiche si degradano per effetto di UV, calore, umidità e ossigeno: il colore cambia, la superficie si screpola, la resistenza all'urto diminuisce. Per un pezzo destinato all'uso esterno, ciò che conta non sono i valori del primo giorno ma quelli dopo l'invecchiamento. Le apparecchiature ad arco allo xeno e UV fluorescente accelerano questo degrado e consentono il confronto.
Il risultato di questa famiglia viene solitamente riportato nella scheda tecnica del materiale, e le norme di prodotto fanno riferimento a tale scheda. Ma può esserci una differenza tra il valore di scheda e il comportamento del pezzo reale: l'orientazione formatasi durante lo stampaggio, le linee di giunzione e le tensioni interne fanno sì che il pezzo si comporti diversamente dal provino.
L'uso di contenuto riciclato ha aggiunto una nuova questione all'ambito. La resina riciclata varia da lotto a lotto; le proprietà meccaniche, il colore e il comportamento di combustione possono variare tra i lotti. Per un produttore che utilizza materiale riciclato, il controllo del materiale in ingresso non è quindi una scelta ma una necessità.
Gruppi di metodi in questo ambito
Meccanico
Trazione, compressione, flessione, urto Charpy e Izod, durezza (Shore), scorrimento viscoso e cricco da tensione ambientale.
Termico
Indice di fluidità a caldo (MFI), temperatura di flessione sotto carico (HDT), temperatura di rammollimento Vicat, dilatazione termica lineare.
Analisi termica
Temperature di transizione e cristallinità mediante DSC, composizione e decomposizione mediante TGA, comportamento meccanico dinamico mediante DMA.
Combustione
Classificazione UL 94, indice di ossigeno limite (LOI), prove al filo incandescente e alla fiamma ad ago.
Invecchiamento
Invecchiamento accelerato con arco allo xeno e UV fluorescente, invecchiamento ad aria calda, umidità e condensa.
Fisico
Densità, assorbimento d'acqua, contenuto di ceneri, permeabilità ai gas e al vapore acqueo di film e lastre.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un risultato su materie plastiche senza velocità e temperatura di prova indicate non può essere interpretato; il comportamento viscoelastico dipende da questi parametri.
- Il risultato di un provino non si trasferisce direttamente al pezzo reale; l'orientazione di stampaggio e le linee di giunzione sono determinanti.
- I valori HDT e Vicat NON sono temperature di esercizio; sono un'indicazione approssimativa di un limite superiore e non si applicano sotto carico.
- La classe UL 94 dipende dallo spessore; uno spessore di parete diverso richiede una nuova verifica.
- Per i polimeri che assorbono umidità (come il poliammide), i risultati sono fuorvianti se non si effettua il condizionamento.
- I risultati ASTM D638 e ISO 527 non sono direttamente equivalenti; le geometrie dei campioni e le definizioni di velocità differiscono.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Selezione dei materiali e approvazione dei fornitori
- Soddisfacimento dei requisiti di infiammabilità e termici della norma di prodotto
- Verifica dell'uso di contenuto riciclato e controllo dei lotti
- Controllo del processo di stampaggio e coerenza dei lotti
- Dimostrazione della resistenza all'invecchiamento per l'uso esterno
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Domande frequenti su Contenuto di ceneri
Il rapporto ceneri è direttamente uguale al rapporto fibra di vetro?
Circa. Se il materiale contiene anche altri additivi inorganici, la loro somma è costituita dalle ceneri. Se si desidera solo il rapporto fibra di vetro, sono necessari l'approccio ISO 1172 e una formulazione nota.
Il nerofumo è visibile nella cenere?
No. Il nerofumo brucia durante l'accensione e non rimane nella cenere; viene quindi determinato con un metodo separato (pirolisi).