دانسیته یکی از پارامترهای مهم کنترل کیفیت رایج در پلاستیک هاست؛ از این رو اندازه گیری این پارامتر از اهمیت بالایی برخوردار است.
شاخص دانسیته عبارت از جرم ماده در واحد حجم آن ماده است. به عبارتی، برای اندازه گیری دانسیته، کافیست جرم ماده را بر حجم آن تقسیم کنیم. از طرفی، وزن مخصوص یک ماده نیز از تقسیم دانسیته ماده مورد نظر، بر دانسیته یک ماده مرجع (معمولاً آب) به دست می آید. در حقیقت؛ وزن مخصوص هر ماده بسته به مقدار آن، بیان می کند آن ماده روی سطح ماده مرجع شناور خواهد ماند و یا درون آن فرو خواهد رفت. [1، 2 و 3]
واحد دانسیته در سیستم بین الملی واحدها، Kg/m3 یا gr/cm3 است، در حالی که وزن مخصوص کمیتی بدون بعد است.
دانسیته یک نمونه پلاستیکی ممکن است در اثر تغییر در بلورینگی، کمبود نرم کننده، جذب حلال و … تغییر کند. از طرفی باید توجه داشت که دانسیته در دماهای مختلف تغییر می کند. از این رو برای اندازه گیری دقیق دانسیته پلاستیک، توجه به موارد زیر حائز اهمیت می باشد:
متداول ترین آزمون های اندازه گیری دانسیته پلاستیک ها عبارتند از:
» ASTM D1505
» ASTM D792-98
» ISO 1183-2
در ادامه این آزمون ها به صورت جداگانه توضیح داده می شوند.
در این آزمون از یک ستون شیشه ای استفاده می شود که با دو محلول پر شده است که دانسیته یکی از مایع ها، از نمونه تحت آزمون بیش تر و دانسیته دیگری کم تر است.
روش انجام این آزمون بدین صورت است که با استفاده از یک سبد، کره های استاندارد شیشه ای، با دانسیته های معلوم اما متفاوت با هم، به همراه نمونه ها در طول ستون قرار می گیرند. سبد، به آرامی درون ستون و بدون این که مزاحمتی برای گرادیان دانسیته ایجاد کند، پایین می رود و کره های شیشه ای و نمونه ها بر اساس دانسیته نسبی شان توزیع می شوند. در نهایت با استفاده از کره های شیشه ای به عنوان مرجع ارزیابی و به کمک درون یابی، دانسیته در محل هایی که نمونه ها به صورت آزادانه شناور هستند، محاسبه می شود. [4]
این آزمون از شناخته شده ترین آزمون های اندازه گیری دانسیتۀ پلاستیک هاست که برای پلاستیک های جامد در اشکال گوناگون مانند ورق، میله، لوله و یا سایر انواع قالب گیری شده به کار می رود.
در این روش ابتدا وزن نمونه در هوا اندازه گیری می شود، سپس آن را به وسیله یک سیم در مایع شناور کرده، دانسیته بر اساس میزان شناور بودن یا فرو رفتن نمونه در مایع اندازه گیری می شود. این آزمون، بسته به نوع مایعی که برای غوطه وری نمونه استفاده می شود، به دو روش تقسیم می گردد:
روش A: محاسبه دانسیته پلاستیک های جامد در آب
روش B: محاسبه دانسیته پلاستیک های جامد در مایعاتی به غیر از آب
انتخاب نوع مایع بر اساس رفتار پلاستیک در برابر آن صورت می گیرد؛ بدین معنی که نمونه نباید در مایع حل و یا متورم شود و به طور کلی نباید از مایع اثرپذیری داشته باشد، به علاوه وزن مخصوص و فشار بخار مایع انتخابی نیز باید از نمونه کم تر باشد. [5]
در آزمون ISO 1183-2 نیز مشابه آزمون ASTM D1505 از ستون گرادیان دانسیته استفاده می شود، با این تفاوت که این آزمون برای نمونه های قالب گیری شده ی غیر متخلخل و پلاستیک های اکسترود شده ی بدون حفره به کار می رود.
در پایان دانسیته برخی از پلاستیک های رایج در هفتاد درجه فارنهایت (70°F) آورده شده است.
جدول1- دانسیته برخی از پلاستیک ها
نام پلاستیک | دانسیته (gr/cm3 ) |
پلی اتیلن سبک | 0/92 |
پلی اتیلن سنگین | 0/94-0/97 |
پلی پروپیلن | 0/90 |
نایلون 6/6 | 1/14 |
پلی استایرن | 1/05 |
پلی کربنات | 1/20 |
ABS (گرید تزریق) | 1/05 |
پلی یورتان | 1/20 |
PVC (سفت) | 1/39 |
PVC (نرم) | 1/29 |
اتیلن وینیل استات | 0/95 |
استال | 1/42 |
پلی سولفون | 1/25 |
استایرن آکریلونیتریل | 1/80 |
ترموپلاستیک الاستومر یورتان | 0/97 |
[1، 2و3]. https://omnexus.specialchem.com/polymer-properties/properties/density , https://study.com/academy/lesson/what-is-specific-gravity-definition-formula-calculation-examples.html
[4]. http://www.trl.com/density-testing/, https://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/22793/1/IJCT%2010%285%29%20561-563.pdf
[5].http://www.intertek.com/polymers/testlopedia/density-and-specific-gravity-astm-d792/
[6]. https://www.stelray.com/reference-tables/
حمیدرضا طیاری
6 Comments
سلام لطفا بگید که چگالی پلاستیک های PET چند است
ممنون
1.38 g/cm³
سلام وقت بخیر
برای چی باید با سیم نمونه رو داخل ظرف آب کنیم ؟وزن نمونه در هوا یعنی همون روی ترازو دیگه درسته؟ و اینکه محدوده استاندارد چگالی pvc-u چقدره؟ممنون میشم جواب بدین
یکی از روش های تعیین دانسیته پلیمرها استفاده از تکنیک ارشمیدسی می باشد که با غوطه وری تعیین می گردد.
density=1380 kg/m3
سلام و خسته نباشید
بنده میخوام یک دستگاه چگالی سنج بخرم
کارم شستشوی هایمپک یا همون پلی استایرن هست
متاسفانه نمیدونم چه نوع چگالی سنجی باید بخرم
ممنون میشم راهنمایی کنید
مثلا بعضی از سایت ها نوشتن از این رنج تا این رنج
در صورتی که بالا نوشته دانسیته هایمپک ١.٠۵ گرم بر سانتی متر مربع
من چه نوع چگالی سنجی باید خرید کنم ؟
از چه رنجی تا چه رنجی ؟
ایا چگالی سنج های دیجیتال بهتر از معمولی ها هست ؟
با سلام استفاده از چگالی سنج های ساده نظیر پیکومتر گزینه مناسبی می باشد.