注塑行业原料颗粒的水分含量直接影响产品质量与生产稳定性。当塑料颗粒(如ABS、PP等)含水率超标时,注塑过程中水分汽化会导致制品表面出现银纹、气泡等缺陷,严重时甚至降低材料的机械性能。
例如,ABS颗粒含水率需控制在0.1%以下,而PP颗粒通常要求低于0.2%或0.4%,否则可能引发喷射痕或尺寸变形等问题。
此外,水分残留还会加剧螺杆磨损,增加能耗,并可能因材料降解影响产品耐久性。因此,精准检测原料水分含量成为注塑工艺优化的关键环节,既能避免因过度干燥造成的能源浪费,又能有效预防批量性质量事故。行业普遍采用干燥失重法进行检测,该方法通过加热蒸发水分并计算质量损失,具有操作简便、结果可靠的优点,符合ISO 15512等国际标准要求。
卤素水分仪的干燥方法有助于提供快速,准确和可重复的测量水。目前塑料材料可行的水分分析方法包括用KarlFischer滴定法测定水分或用烘干炉或湿度水分仪分析水分含量。然而,KarlFischer分析需要化学物质,干燥炉可能需要几个小时、虽然精度高,但是操作复杂。卤素水分分析仪提供了一个简单,快速地进行水分分析的方式,即使是未经培训的人员也可以进行操作。
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技术参数规格:
型-- 号:KW-100M
样品称量范围:0.0001—120g
含水率范围:0.001%— 100%
固含量范围:100% —0.001%
称重精度:0.0001g(0.1毫克)
重复性(标准偏差)>5g:±0.002%
>10g:±0.001%
水分含量可读性:0.001%
校准方式:线性校准、外部砝码校准
水分测试操作步骤:
1、按清零键清零,取样,将样品均匀的平铺于样品盘上。
2、关上加热仓,按测试键,仪器开始工作。仪器加热时,屏幕上显示当前水分值MC%,按切换键显示当前固含量DC%、烘干后重量。
3、测量结束,仪器自动蜂鸣报警,按停止键结束。此时仪器显示终水分值,切换显示固含率DC%、烘干后重量g。按清零键返回到称重模式。
4、按打印键可将测试结果发送到打印机上。(打印机为选购配件)
5、待仪器冷却到室温后可进行下一样品的测量。
塑料颗粒水分检测的核心原理基于热重分析法,通过测量样品加热前后的质量差计算含水率。具体而言,当塑料颗粒在设定温度下受热时,其内部及表面的水分蒸发逸出,导致样品质量减轻,质量损失百分比即为水分含量。根据加热方式的不同,干燥恒重法采用烘箱加热至恒重,而现代卤素水分仪则通过环形卤素灯快速升温,配合高精度天平实时监测质量变化,将检测时间从传统方法的数小时缩短至10-15分钟。
卡尔费休尔滴定法作为另一种常用技术,利用碘与二氧化硫的化学反应定量测定水分,尤其适用于微量水分分析,但操作复杂度较高且需消耗化学试剂。无论采用何种方法,检测均需严格遵循温度控制(如ABS颗粒需在105±2℃下测试以避免材料软化)、环境湿度(建议低于50%RH)及样品代表性(分层取样混合)等关键参数,以确保数据准确性。国际标准ISO 15512和GB/T 6284-2006为这些方法提供了规范化操作框架,使检测结果具有可比性。
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塑料颗粒水分检测的操作流程需严格遵循标准化步骤以确保数据可靠性。首先进行样品制备,从包装袋上、中、下三层各取20g原料混合后,采用四分法缩分至5g测试样品,避免局部水分不均导致的误差。若使用干燥失重法,需将样品托盘预先在105℃烘箱中恒重,消除容器质量影响;
而卡尔费休尔法则要求样品研磨至均匀粉末以提高反应接触面积。检测阶段的核心在于参数控制:对于烘箱法,将样品置于105±2℃环境中干燥3小时至恒重,期间每30分钟称重一次,直至连续两次质量差小于0.5mg;
采用卤素水分仪时,需设置加热温度至材料玻璃化温度以下(如ABS为105℃),升温速率不超过10℃/min,并启用自动终点判定功能(1分钟内质量波动<0.1%)。卡尔费休尔滴定则需在无水环境中操作,将样品与试剂混合至溶液由浅黄变为橙色为终点,通过试剂消耗量计算水分。数据记录需同步标注环境温湿度、加热时间及设备型号。结果计算统一采用公式(初始质量-最终质量)/初始质量×100%,对于汽化测压法还需结合压力变化与校正系数进行修正。整个操作需在50%RH以下环境中完成,称量过程使用防静电镊子避免样品污染,彩色颗粒检测建议选用卤素灯加热型号以穿透颜料层的影响。
塑料颗粒水分检测在注塑行业中具有多重核心价值,其技术应用直接关联产品质量、生产效率和成本控制。
首先,精准的水分检测能有效预防注塑缺陷,如ABS颗粒含水率超过0.1%时,制品表面易出现银纹和气泡,而通过干燥失重法实时监控可确保原料达标,避免批量性质量问题。
其次,该方法优化了生产流程,传统烘箱法需4小时检测,而现代卤素水分仪将时间压缩至15分钟,结合自动终点判定功能,显著提升了原料验收效率,减少生产线等待时间。
此外,水分检测还具备显著的节能效益,例如PP颗粒含水率若低于0.2%则无需额外干燥,仅此一项可为大型注塑厂年节省数十万元能耗成本。从技术迭代角度看,符合ISO 15512标准的检测设备正逐步集成多阶段程序升温功能,能模拟实际干燥工艺条件,使检测结果更贴近生产需求。长远来看,随着智能水分仪与MES系统的对接,未来可实现含水率数据的实时传输和工艺自动调整,推动注塑行业向数字化质量管理迈进。
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