Thiết bị đo chỉ số chảy - Melt Flow Indexer pot

Thiết bị đo chỉ số chảy - Melt Flow
Indexer

Khi muốn thiết lập một phòng nghiên cứu và phát triển trong
lĩnh vực gia công nhựa, một trong những lựa chọn đầu tiên để
trang bị kèm theo cho máy đùn, máy ép phun, máy trộn đó là
máy đo chỉ số chảy (melt flow indexer hay melt indexer).

Máy đo chỉ số chảy cho biết tốc độ chảy nhớt của một loại nhựa
nguyên chất hay một hệ phối trộn trong điều kiện nhiệt độ, áp
suất nhất định.
MFI có liên quan gì đến đặc tính polymer
Chỉ số MFI là một đại lượng để đánh giá phân tử lượng trung
bình khối và một đại lượng tỷ lệ nghịch với độ nhớt nóng chảy,
hay nói cách khác, một chỉ số MFI cao, thì polymer chảy qua
đầu khuôn càng nhiều. Chúng ta đều biết rằng chỉ số MFI là cực
kỳ quan trọng để có thể biết trước và điều khiển quá trình nóng
chảy của vật liệu được hiệu quả. Thông thường, Một polymer có
chỉ số MFI cao được sử dụng trong kỹ thuật gia công nhựa như
ép phun, thổi bao bì, những polymer khác có MFI thấp hơn thì
được sử dụng để ép phun áp lực cao hay ép đùn.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính chảy của polymer như
độ đa phân tán, cấu trúc phân tử: copolymer, polymer mạch
nhánh, hiện diện của comonomer, phân trăm phân nhánh, độ kết
tinh hay tính chất dẫn nhiệt của polymer.
MFI quan trọng như thế nào đối với Masterbatch
Chỉ số chảy của một masterbatch là rất quan trọng, do MFI thể
hiện tính dễ phân tán của masterbatch vào hỗn hợp polymer khi
thực hiện gia công nóng chảy nhựa trong máy ép phun, máy thổi
màng.

Phương pháp đo
Máy đo chỉ số chảy bao gồm một cái nòng được gia nhiệt và
một piston. Tải trọng được đặt lên trên những piston để tạo áp
lực lên khối nhựa chảy nhớt ở nhiệt độ cao, dòng nhựa sẽ thoát
ra ngoài thông qua một đầu khuôn có kích thước nhỏ khoảng 2
mm. Khối lượng nhựa chảy ra trong 10 phút gọi là chỉ số chảy,
đơn vị là gam/10 phút (hay còn gọi là chỉ số MFI, viết tắt của
Melt Flow Index). Chỉ số chảy liên quan đến đến độ nhớt của
polymer hay tính kháng dòng chảy ở một ứng suất và nhiệt độ
cố định.

Chỉ số chảy được đo tuân theo 2 tiêu chuẩn chính là ASTM
D1238 và ISO 1133, đây là hai chuẩn như nhau. Tuy nhiên một
số chi tiết và thao tác đo khác nhau, nên nếu đem cùng loại nhựa
đo lần lượt theo 2 tiêu chuẩn này thì kết quả sẽ khác nhau.
Mỗi tiêu chuẩn đều có hai Procedure là: Procedure A và
Procedure B. Procedure A thì vận hành bằng tay, đem đi cân và
tính kết quả.


Procedure B đơn giản hơn, không cần phải cắt theo thời gian cố
định và cũng không cần cân gì cả, do đo dựa trên thể tích nhựa
chảy ra. Thể tích của nhựa đùn ra được có một thể tích nhất
định. Theo cấu trúc hình học của xylanh và đoạn đường đi của
piston trong một khoảng thời gian, nên thu được vận tốc một thể
tích chảy trong một thời gian ml/10 phút. Từ giá trị này, dựa vào
tỷ trọng của nhựa thì máy tự động suy ra được chỉ số chảy của
nhựa. Thuận lợi của Procedure B so với Procedure A là có thể
lấy 20, 30, 40 số liệu trong một lần đo, và tính toán kết quả theo
một quy tắc thống kê. Tuy nhiên, kết quả không còn đúng nếu

như có xuất hiện của bọt khí hay những chất bẩn trong mẫu
nhựa chảy ra. Thuận lợi thứ hai là số liệu ít bị sai số bởi thao tác
người đo, vì vậy nên kết quả sẽ đúng và độ lặp lại cao hơn. Một
số trang bị khác của máy đo chỉ số chảy