Тестирование компонентов ПВХ и готовых изделий
Для компонентов, из которых изготавливаются виниловые изделия, существуют определенные требования. Они прописаны в договорах поставки сырья. Чтобы проверить соответствие компонентов требованиям, их проверяют в Лаборатории Качества. Обязательной проверке подвергаются и готовые изделия.
Виды основных испытаний сырья
Определение влажности ПВХ
Влажность каждой партии поливинилхлорида определяют по ГОСТ 14043-78. Она важна для стабильного приготовления смеси и, соответственно, стабильности технологического процесса экструзии (метод и процесс получения изделий из полимерных материалов путем продавливания расплава материала через формующее отверстие в экструдере).
Определение сыпучести ПВХ
Метод основан на определении времени, требуемого для прохождения определенной массы порошкообразного ПВХ через воронку с указанными в государственном стандарте размерами. Сыпучесть определяется по ГОСТ 25139-93.
Берется металлическая воронка с хорошо отполированной внутренней поверхностью. Закрывается выходное отверстие. В воронку насыпается определенная масса порошкообразного ПВХ. Выходное отверстие открывается, и одновременно запускается секундомер. Материалу дают возможность свободно высыпаться, и останавливают секундомер в тот момент, когда весь материал пройдет через выходное отверстие воронки. Таким образом получают необходимый результат — время прохождения материала через воронку. Помимо этого, во время испытания также наблюдают и описывают характер течения материала — течет равномерно, течет прерывисто, не течет.
Хорошая сыпучесть смеси обеспечивает стабильность экструзии и хорошее качество изделий.
Определение насыпной плотности ПВХ
Насыпная плотность материала — масса рыхлого материала (порошкообразного или гранулированного) в единице объема, который просыпается через воронку указанной в государственном стандарте конструкции. Насыпная плотность определяется по ГОСТ 11035.1-93.
Над измерительным цилиндром определенного объема устанавливают искомую воронку. Выходное отверстие воронки закрывают. В воронку засыпают материал объемом немного больше объема измерительного цилиндра. Быстро убирают крышку выходного отверстия и дают возможность материалу пересыпаться в измерительный цилиндр. Когда измерительный цилиндр заполнится, прямой ровной пластиной выравнивают верх содержимого цилиндра, чтобы убрать избыточный материал. Взвешивают массу содержимого измерительного цилиндра. Далее путем простых вычислений рассчитывается насыпная плотность — вес содержимого измерительного цилиндра делится на объем измерительного цилиндра.
Определение влажности мела
Влажность каждой партии мела определяют по ГОСТ 12085-88. Она важна для стабильного приготовления смеси и, соответственно, стабильности технологического процесса экструзии.
Определение влажности диоксида титана
Влажность каждой партии диоксида титана определяют по ГОСТ 9808-84. Она важна для стабильного приготовления смеси и, соответственно, стабильности технологического процесса экструзии.
Определение влажности ПВХ композиции
Влажность каждой партии ПВХ композиции определяют по ГОСТ 14043-78. Она важна для стабильного приготовления смеси и, соответственно, стабильности технологического процесса экструзии.
Контроль качества готовых изделий
Определение толщины готовых изделий
Один из самых простых тестов. При помощи микрометра измеряется общая толщина изделия. Она должна соответствовать ТУ производителя, и проверяется по ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 26433.1. Важным моментом является то, что замеры проводятся на метровом образце с каждого торца (поперек панели) с шагом 10 мм. и результаты усредняются. Это необходимо, потому что толщина может немного колебаться из-за текстурированного рисунка панели.
Определение цвета по координатам CIELab
При помощи спектрофотометра определяется цвет изделия в цветовом пространстве CIELab и его отклонение от эталона. Доказано, что отклонение в 1 единицу в цветовом пространстве CIELab не различимо глазом среднестатистического человека. Следовательно, необходимо, чтобы искомое отклонение было в пределах 1 единицы в цветовом пространстве CIELab.
Каждый час специалисты берут с производственных линий образцы на тестирование. Короткий интервал между проверками позволяет оперативно реагировать и при необходимости вносить корректировки в автоматическую систему подачи красителя.
Определение стойкости к удару
Испытание №1
Испытание №2
Результат испытания №1
Результат испытания №2
При помощи прибора удар-тестер определяется стойкость изделия к ударным нагрузкам. В связи с тем, что для сайдинга и софитов нет государственного российского стандарта, был выбран американский стандарт ASTM D 3679. Он однозначно указывает на минимально возможную ударную прочность материала — 6,78 Дж. Этот результат, согласно требованиям стандарта, можно получить, если на удар-тестере отпустить груз массой 3,6кг. с высоты 190 мм. Виниловый сайдинг Grand Line® превосходит требования стандарта приблизительно в 1,5 раза.
Большинством производителей тест проводится при положительной температуре (23°C). Однако в нашей Лаборатории Качества тестируется материал и при пониженных, и даже при отрицательных температурах. Этого требует суровый российский климат. Мы обязательно должны быть уверены, что виниловые изделия легко перенесут российскую зиму. К тому же, высокая прочность виниловых изделий Grand Line при низких температурах позволяет монтировать их поздней осенью и ранней весной.
Определение четкости геометрии
В тесте необходимо замерить все геометрические размеры изделия и сравнить эти размеры с чертежами. Все они должны четко сойтись. Замеры производятся по ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 26433.1.
Проверка замкового соединения
Существует несколько видов тестов.
Сначала проверяется, как стыкуются изделия. При небольшом усилии изделия должны стыковаться со щелчком, свидетельствующим, что замок закрылся.
Далее определяют, достаточно ли жестко и надежно замок зафиксирован. Берут две панели сайдинга или софитов, стыкуют и по линии соединения замка их складывают на 180°.
Сначала складывают лицевую сторону с лицевой, потом обратную сторону с обратной. Если замок остался закрытым, он достаточно жесткий и надежный.
Свойства замка это некий компромисс между жесткостью стыковки и легкостью монтажа. Поэтому необходимо найти «золотую середину», чтобы и монтировать было легко, и замок фиксировался надежно. Многие производители не утруждают себя поиском «золотой середины», а просто делают излишне жесткий замок, который называют «антиураганным». Но нет результатов сравнительных тестов, доказывающих, что этот замок чем-то лучше, при этом, такой замок сильно усложняет и замедляет монтаж.
Определение толщины верхнего слоя
Из винилового изделия вырезают небольшой образец и при помощи отсчетного микроскопа исследуют торец (срез) этого образца. Цвет верхнего слоя отличается от цвета нижнего, таким образом, легко определяется толщина верхнего слоя.
Толщина верхнего слоя важна по двум причинам:
- Верхний (и нижний) слой отвечает за физико-механические свойства изделия
- Верхний слой отвечает за атмосферную стойкость и светостойкость изделия
Определение светостойкости
Данный тест проводится по заказу Лаборатории Качества в США, т.к. там есть лаборатории, аккредитованные VSI для проведения испытаний в соответствии со стандартами ASTM и внутренними требованиями этой организации (VSI, Vinyl Siding Institute — самая авторитетная в Северной Америке независимая организация в области сертификации сайдинга из различных полимерных материалов). К сожалению, в России подобных сертификационных центров нет.
Стойкость к выгоранию (выцветанию) и равномерность изменения цвета проверяются в процессе так называемого ксенотеста. В общем смысле ксенотест — это проверка стойкости материала при воздействии на него неблагоприятных внешних факторов (погодных условий). Также ксенотестом зачастую называют прибор, предназначенный для проведения таких исследований.
В части проверки на светостойкость, тест проводится следующим образом. Исследуемые образцы сайдинга (софитов) помещаются в специальную камеру и освещаются лампами, имеющими определенную мощность и спектральные характеристики (длину волны). Мощность ламп в ксенотесте высока, поэтому интенсивность излучения ламп значительно сильнее естественного солнечного излучения. В результате тест проходит гораздо быстрее натурных испытаний. Изменение цвета образцов, подвергнутых тестированию, в дальнейшем проверяют при помощи спектрофотометра.
Ситовый анализ ПВХ
В данном тесте контролируется гранулометрический состав ПВХ, размер частиц, однородность структуры ПВХ, отсутствия посторонних включений.
Динамическая термостабильность готовой смеси
Так как математически невозможно рассчитать поведение расплава ПВХ в экструдере, необходимо проводить натурный тест. Поэтому перед началом процесса производства на пластографе Брабендера (прибор, моделирующий процесс экструзии) проверяется изменение во времени вязкости готовой смеси при ее нагреве. После получения результатов тестирования при необходимости вносят корректировки в рецептуру смеси ПВХ. Также этот тест позволяет контролировать такие параметры как время плавления, температуру плавления и крутящий момент.
Теплостойкость
При контроле теплостойкости определяют тепловую деформацию по ASTM (коробление, волны, выступы и т.д.) и усадку при нагреве.
Для определения тепловой деформации по стандарту ASTM, образцы сайдинга помещают в термошкаф и нагревают до 49°С., после чего проверяют поверхность на деформацию (коробление, волны, выступы, пузырьки, расслоения и прочие дефекты структуры).
Для проверки усадки при нагреве на образцы сайдинга наносят контрольные метки на определенном расстоянии. Затем эти образцы помещают в термошкаф при температуре 70°С выдерживают в течении 30 минут, вынимают образцы и производят замеры по меткам. Из полученных данных вычисляют процент усадки, который не должен превышать 3%.
Существует более жесткий тест на теплостойкость, чем тест по ASTM. Он также периодически проводится для понимания поведения сайдинга при долговременном воздействии высоких температур. Тест не регламентирован какими-либо стандартами и не обязателен.
Чтобы проверить сайдинг на теплостойкость, образцы помещаются в термошкаф и подвергаются нагреву до 70°С в течение 60 минут. После истечения 60 минут измеряют показатель относительного удлинения испытуемых образцов при нагреве и проверяют, появилась ли деформация, пузырьки, расслоения и прочие дефекты структуры образцов.
Контроль структуры панели
При помощи микроскопа со стократным увеличением проверяют структуру сайдинга, ее равномерность и отсутствие вкраплений.