塑料熔融指数测试仪操作说明书.doc

塑料熔融指数测试仪操作说明书

熔体流动速率仪 

目录
1   概述. 4
2   重要技术参数及工作条件. 4
2.1   重要技术参数. 4
2.1.1   挤压出料部分. 4
2.1.2   实验负荷. 4
2.1.3   温度控制. 4
2.1.4   外形尺寸. 5
2.2   工作条件. 5
3   原理与结构. 5
3.1   重要原理. 5
3.2   仪器结构. 5
3.2.1   测试系统. 5
3.2.2   控制系统. 6
3.2.3   自动切割装置. 6
3.2.4   负荷装置. 6
4   前期准备与参数选择. 6
4.1   仪器放置. 6
4.2   试样准备. 7
4.3   实验条件选择. 7
4.4   切割时间选择. 8
5   按键功能. 8
5.1   【升温】键. 8
5.2   【实验】键. 8
5.3   【切割】键. 9
5.4   【设定】键. 9
5.5   【计算】键. 9
5.6   【查阅】键. 9
5.7   【删除】键. 9
5.8   【打印】键. 9
5.9   【增长/上移】键. 9
5.10  【减小/下移】键. 9
5.11  【停止/返回】键. 9
5.12  【确认】键. 10
6   仪器使用方法. 10
6.1   实验准备. 10
6.2   开机. 10
6.3   设定实验参数. 10
6.4   测试方法. 11
6.4.1   升温. 11
6.4.2   实验. 11
6.4.3   称重计算. 11
6.4.4   实验结果查询和打印. 12
7   仪器校正. 12
8   注意事项. 13

1        概述
QL-400B型熔体流动速率仪是按照《GB/T 3682-2023 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》、《ISO1133-2023 Plastics-Determination of the melt mass-flow rate(MFR) and the meltvolume-flow rate(MVR)》等标准设计制造的用于测定热塑性塑料熔体流动速率的仪器。具有测量熔体质量流动速率功能；具有自动切料装置；带有微型打印机打印输出熔体质量流动速率测试结果；带有FLASH存储器，可存储20份质量法测试结果并可随时查阅和打印。
该仪器结构简朴、使用方便、测量准确、性能稳定可靠。此仪器不仅合用于熔融温度较高的聚碳酸脂、氟塑料、尼龙等工程塑料的测试，也合用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂等熔融温度较低的塑料测试，因此被广泛用于塑料生产、塑料制品、石油化工等行业以及有关的大专院校、科研单位、商检部门。
2        重要技术参数及工作条件
2.1   重要技术参数:KW-400B
2.1.1        挤压出料部分
Ø  出料口直径： Φ2.095±0.005毫米
Ø  出料口长度： 8.000±0.025毫米
Ø  装料筒内径： Φ9.550±0.025毫米
Ø  装料筒长度： 152±0.1毫米
Ø  活塞杆头直径：Φ9.475±0.015毫米
Ø  活塞杆头长度：6.350±0.100毫米
2.1.2        实验负荷
实验负荷是由一套砝码和一支活塞杆组件，以不同的方式组合而得到的。它们可以组成实验所需要的标称负荷，共有8级：
1级：0.325kg=(活塞杆+砝码托盘+隔热套+1#砝码体)=3.187N
2级：1.200kg(0.325kg+2#0.875kg砝码)=11.77N
3级：2.160kg=(0.325kg+3#1.835kg砝码)=21.18N
4级：3.800kg=(0.325kg+4#3.475kg砝码)=37.26N
5级：5.000kg=(0.325kg+5#4.675kg砝码)=49.03N
6级：10.000kg=(0.325kg+5#4.675k砝码+6#5.000kg砝码)=98.07N
7级：12.500kg=(0.325kg+5#4.675kg砝码+6#5.000kg砝码+7#2.500kg砝码)=122.58N
8级：21.600 kg=(0.325kg+2#0.875kg砝码+3#1.835kg砝码+4#3.475kg砝码+5#4.675kg砝码+6#5.000kg砝码+7#2.500kg砝码+8#2.915kg砝码)=211.82N
2.1.3        温度控制
Ø  控制范围：室温～400℃
Ø  温度波动：≤±0.1℃
Ø  8h 漂移：≤0.1℃
Ø  温度梯度：≤0.5℃
Ø  分辨率：0.1℃
Ø  误差修正：两点线性修正
Ø  加料后温度恢复时间：≤4min
2.1.4        外形尺寸
长290×厚410×高630（毫米）
2.2   工作条件
Ø  室温10℃—35℃，周边无振动，无腐蚀介质。
Ø  在稳固的基础上对的地安装并调至水平。
Ø  工作时无强磁场干扰，空气无强对流。
Ø  电源电压：AC220V，频率50Hz5A，电源电压的波动范围不超过额定电压的±10% 。
3        原理与结构
3.1   重要原理
熔体流动速率仪事实上是一种挤出塑料计，它是在规定温度下，用高温加热炉对被测物进行加热，使被测物达成熔融状态，在一定的负荷压力下通过直径固定的小孔（标准口模）进行挤出实验，熔体每10min流过标准口模的质量或体积即为该被测物的熔体流动速率。
质量法测量熔体流动速率，用MFR表达，其单位为：克/10min
计算公式为：
式中：θ—实验温度，℃
Mnom—标称负荷，kg
tref—参比时间（10min），秒（600s）
M—样条的平均质量，g
t—取样时间间隔，s
例：一种被测物，每30秒切取一段，共取5段，各段质量分别是：0.0816克、0.0862克、0.0815克、0.0895克、0.0825克。
其平均质量为：
M=(0.0816+0.0862+0.0815+0.0895+0.0825)/5=0.0843(克)
代入公式：MFR=600×0.0843/30=1.686(克/10min)
3.2   仪器结构
本仪器重要是由测试系统、控制系统、自动切割装置和负荷装置几部分组成。
3.2.1        测试系统
（1）料筒
采用氮化钢材料，并经氮化解决制作，HV≥700。
（2）活塞杆
采用氮化钢材料，并经氮化解决制作，HV≥600，料杆头部比料筒内径均匀地小0.075±0.015mm，顶部装有一隔热套，使料杆与负荷隔热，在料杆上有二道相距30mm的刻线作为参考标记，它们的位置是：当料杆头下边沿与口模顶部相距20mm时，上标记线正好与料筒口持平。
（3）口模
Φ2.095±0.005mm，碳化钨材料制造，HV≥700。
3.2.2        控制系统
本系统采用铂电阻（Pt100）作为温度传感器，与精密电阻构成精密测温电桥，以嵌入式智能系统调节加热器加热功率，能自动补偿电源电压波动及环境温度对温度控制的影响。
3.2.3        自动切割装置
自动切割装置由电动机、减速器、位置检测开关及切刀刀片组成，受嵌入式系统智能控制，安装在料筒底部，体积小巧，动作灵活。
3.2.4        负荷装置
负荷装置由8级砝码负荷构成。负荷是砝码与活塞杆组件的质量之和。砝码的质量和实验负荷的配用见下表：
砝码(g)
组合(g)
325
活塞杆组件
1200
325＋875
2160
325＋1835
3800
325＋3475
5000
325＋4675或325＋1835＋2840
10000
325＋1450＋1835＋6390
12500
325＋3475＋4025＋4675
21600
325＋875＋1835＋3475＋4025＋4675＋6390

4        前期准备与参数选择
4.1   仪器放置
Ø  将仪器安顿在稳固的工作台上，将水平仪插入料筒中，调节仪器底部螺栓(即底脚)至水平仪水平。
Ø  将附件箱中的清洗杆、压料杆、口模通棒取出，放置于方便取用的地方备用。
Ø  将口模与活塞杆组件装入料筒（出厂时，活塞杆组件已装入料筒中，口模一般装在附件箱中）。
Ø  将仪器的电源插头插入电源插座，电源应有可靠的接地及漏电保护设施，并有足够的电流供应。
4.2   试样准备
试样形状可以是粒状、片状、薄膜、碎片等,也可以是粉状,在测试前根据塑料种类规定,进行去湿烘干解决。当测试数据出现严重的无规则的离散现象时,应考虑是否是试样性质的不稳定而需掺入稳定剂(特别是粉料)。
根据试样预计的熔体流动速率, 按下表标明的试样加入量称取试样(仅供参考),若是进行国家标样的实验，则按标样的说明称取。
熔体流动速率(MFR)
试样加入量(g)
g/10min
ISO标准
GB标准
ASTM方法
JIS标准
0.1－0.5
3－5
3－5
 2.5--3
3—5
＞0.5－1
4－6
4－6
3—5
＞1－3.5
4－6
4－6
3—5
3—5
＞3.5－10
6－8
6－8
5—8
5—8
＞10—25
6－8
6－8
4—8
5－8
＞25

注: 当材料的密度＞1.0g/cm 时，也许需增长样品的用量。
4.3   实验条件选择
国家标准GB/T3682-2023对实验条件以附录A和附录B的形式明示，以下为标准中规定的常用材料的实验条件，可供参考。

材料
条件
（字母代号）
实验温度θ
℃
标称负荷（组合）
mnom,kg
PS
H
200
5.00
PE
D
190
2.16
PE
E
190
0.325
PE
G
190
21.60
PE
T
190
5.00
PP
M
230
2.16
ABS
U
220
10.00
PS-1
H
200
5.00
E/VAC
B
150
2.16
E/VAC
D
190
2.16
E/VAC
Z
125
0.325
SAN
U
220
10.00
ASA、ACS、AES
U
220
10.00
PC
W
300
1.20
PMMA
N
230
3.80

PB
D
190
2.16

PB
F
190
10.00

POM
D
190
2.16

MABS
U
220
10.00

4.4   切割时间选择
当采用切割称重法进行测试时不管是自动还是手工切割，都要预计所需切割样条的间隔时间，时间太短样条质量太小，称量误差及切割误差的影响将加大。间隔时间也不能太长，一则在料杆下移的有效段内（即二刻线间）试样的质量是有限的，二则我们也希望同时能得到二个以上的样条作平行比较。切割时间选择请参见下表：
熔体流动速率（MFR）
g/10min
切割时间（s）
ISO标准
GB标准
ASTM方法
JIS标准
0.1—0.5
240
240
约360
约240
＞0.5—1
120
120
约120
＞1—3.5
60
60
约180
约60
＞3.5—10
30
30
约60
约30
＞10—25
5—15
5—15
约30
约5—15
＞25
约15

5        按键功能
本仪器的操作键盘由十二个按键组成。这些键的功能分别是：
5.1   【升温】键
按下该键仪器开始加热，一般在10~15分钟后达成设定温度，然后保持在设定温度的±1℃以内。达成设定温度15分钟后可以进行实验。
5.2   【实验】键
以质量法测量时，按下该键仪器会一方面完毕预切动作，以去掉前面挤出的试样；同时进行计时，达成计时时间后自动启动刮刀切取试样;达成设定次数后自动停止计时。
以自动法测量时，按下该键仪器会自动切割一次，去掉以前的废弃试样，然后根据用户设立的基准开始实验过程，假如设定基准为时间，则计时时间到再次切割试样，并停止计时，显示测试结果；假如设定基准为位移，则位移量达成设定值时自动切割试样，停止实验并显示测试结果。
5.3   【切割】键
按一次该键，切刀自动旋转切取试样一次。一般用于实验开始之前切除废弃的试样。
5.4   【设定】键
用来设定实验参数,温度、切取次数、切取时间。
5.5   【计算】键
在使用质量法测量时，用于输入各切段质量，计算、保存实验结果。在测量熔体密度时，用来输入切割出的样条质量并计算保存熔体密度。
5.6   【查阅】键
按下该键将显示以前保存的实验记录。当前仪器处在质量法测试界面，则显示质量法测试保存的记录，处在自动法测试界面，则显示自动法测试保存的记录。
5.7   【删除】键
在查阅实验记录时，按下该键删除当前位置的实验记录。
5.8   【打印】键
在查阅实验记录或实验具体信息时按下该键打印当前显示的实验记录。
5.9   【增长/上移】键
用于切换选项或改变数值大小，在改变数值大小时，单次按下该键改变最低一位数字，按住该键不放改变倒数第二位数字。在仪器处在空闲（等待指令）状态时，依次按下增长-减小-增长-减小键，进入温度修正状态。
5.10   【减小/下移】键
用于切换选项或改变数值大小，在改变数值大小时，单次按下该键改变最低一位数字，按住该键不放改变倒数第二位数字。
5.11   【停止/返回】键
在实验状态，按下该键停止实验。在加热还没有实验时，按该键停止加热。在输入参数时或查阅实验记录界面按该键返回到工作界面。
5.12   【确认】键
在设定数据时，按下该键接受设定值。
6        仪器使用方法
6.1   实验准备
（1）装入口模：推动口模挡板的手柄，将口模挡板推到底部，从加热炉的上端口装入口模，并用装料杆将其压到与口模挡板接触为止。
（2）将活塞杆（组合件）从加热炉的上端插入料筒中。
（3）假如使用自动法测试或测试熔体密度，请安装好位移传感器拉杆。
（3）接通电源，注意电源一定要有良好接地线，以免发生漏电事故。
（4）准备适当的试样，以备实验时使用，试样的数量请参照4.2试样准备表格中的数值，试样的前期解决请参考相应类型材料的国家标准进行干燥、稳定等解决。
6.2   开机
打开仪器电源，进入如错误！未找到引用源。所示的测试界面。
图1开机界面
在这个界面中，第一行显示当前仪器温度。第二行显示设定的温度、测试时要切割的次数，第三行显示切割间隔时间。第四行显示实验过程，涉及已切次数和计时时间。第五行显示仪器工作状态，刚开机时显示“等待指令”字样，仪器等候用户指令。
6.3   设定实验参数
检查当前仪器显示界面及设定参数，假如和实际需要不符，请重新设定参数。按【设定】键进入设定状态，显示如错误！未找到引用源。所示画面。
图2设定参数界面
进入设定界面后，在“设定温度”处将显示一条下划线，假如更改温度，请按【确认】键，如不更改，按【下移】键将在“切割次数”项标出下划线，依次循环。下划线移动到某项后，按下【确认】键，该项会闪烁，按【增长】、【减少】键改变数值。注意改变数值时，假如点按该键，数字的最低一位改变，假如按住不放，数字的倒数第二位改变，所有改变都是递增或递减的，实现整个数字的设定。
6.4   测试方法
6.4.1        升温
参数设定完毕后，按下【升温】键，仪器开始升温，10~15分钟以后温度达成稳定状态，恒定在设定温度的±0.1℃之间，再保持15分钟左右，就可以开始实验。
6.4.2        实验
开始实验时，先取出活塞杆，将事先准备好的试样用装料斗和装料杆装入并压实在料筒中，注意要尽也许压实，以减少气泡的产生，然后将活塞杆重新放入料筒中，全过程要在1分种内完毕。假如此时试样已经从口模中流出，请按【切割】键切除并废弃掉。假如实验融化并流出的速度不久，请用直径2mm左右的铜丝或铝丝将口模出口临时塞住，压料时再取下。
装入试样时料筒温度会下降，大约2~3分种温度会回复到设定状态，4分钟后把实验规定的实验负荷（砝码）加到活塞杆上，并将取样盘放在出料口的下方。假如之前塞住了口模，请将塞口模的物体取下，这时试样从口模中挤出，活塞杆开始下降。在此过程中假如要切取挤出物，请按【切割】键。
当活塞杆下降到下环刻线与导套的上端面平齐时，按下【实验】键，系统开始计时，并自动切取挤出物，请丢弃该挤出物及本次之前的挤出物。
当计时时间达成设定的间隔时间，仪器会自动切取试样切段并蜂鸣，达成预定切取次数后会停止计时，假如尚未达成切取次数，活塞杆上环刻线已经和导套齐平，此时可以按【停止】键停止实验，并丢弃以后的挤出物。
在实验过程中可以按“停止”键以停止计时，这时仪器回到控温状态，再次按“计时”键，则可重新计时进行实验。
实验结束后，请让仪器在恒温状态下继续挤出试样，直到将料筒内的所有试料挤出。这时取下砝码和活塞杆，并把活塞杆擦拭干净。把口模挡板手柄向外拉，用装料杆顶出口模，用口模清理棒清除口模孔里的试料，再用布条将口模内外趁热擦拭干净。用洁净的白纱布绕在清理杆上，趁热擦拭料筒，直到擦干净为止。
注意：活塞杆、料筒和口模的清洁工作很重要，假如没有擦拭干净，将严重影响下次的使用和测试结果。
在清理过程中料筒及相关部件仍是高温状态，请小心烫伤。
6.4.3        称重计算
挑选均匀没有气泡的样条进行称重，并废弃其质量值超过平均值15%的样条，取合格的样条3个以上，输入到仪器中进行计算。
图3输入切段质量
按【计算】键进入计算界面，如图3所示
实验编号项由使用者自己定义，三位数字，最佳进行记录，便于以后查询，材料号、温度、计时来自于设定的参数的材料号、实验温度、切割间隔时间，一般不需要更改，把下划线移动到质量位置后按【确认】键输入质量，输入完毕再按【确认】键接受输入的值，切段数自动变成2，并显示相应的计算结果，计算原理请参考错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，把所有切段质量输入后，按【返回】键，这时“是否保存”位置的“是”开始闪烁，假如保存，直接按【确认】键，假如不保存，切换到“否”按【确认】键返回到工作状态。
6.4.4        实验结果查询和打印
要查询并打印以保存的实验结果，请在等待指令状态按【查询】键，显示如图4所示画面。
图4浏览实验记录
闪烁的三角形所指的记录为当前记录，可以按【上移】、【下移】键切换所有的记录。选中一条记录后按【确认】键，显示该记录的具体信息，如所示：
图5查阅记录详情
在选择记录或具体信息界面下按【打印】均可以打印结果，按【返回】键返回到工作界面。
在打印的记录结果中会有各个样条的质量，在显示的具体信息中只有实验条件和结果。
在列表状态按下【删除】键可以删除当前记录。
7        仪器校正
在仪器使用一段时间后，温度会产生误差，一般一年需要进行至少校正一次。
可以通过玻璃水银温度计对炉体温度进行测量，假如实际温度与仪器显示器显示的温度有明显误差时，进行温度校正。温度校正采用两点校正方法，即选择一个低点温度（一般为室温）和一个高点温度（一般选择200℃～300℃之间的一个温度），来对温度曲线进行校正。
操作方法：
准备：
把仪器放置在温度基本恒定、没有强的空气对流的室内环境，安装好口模，打开仪器电源，在仪器处在“等待指令”的状态下依次按下“增长-减小-增长-减小”键，仪器进入修正状态，如图6所示：
图6仪器修正界面
将其中的“低显”项、“低测”项的值设立为10，再将“高显”、“高测”的值设立为300，设立完这四项，光标跳到“起始位置”的数值下面时按下“返回”键返回，然后关闭电源，放置4个小时以上（可以放在实验室，上午上班时进行温度校正）。
测量低点温度：
用一支0～50℃的精度在0.1℃以上的玻璃水银温度计（或者高精度电子测温仪），放入料筒中，将温度计放到底部后提起20mm左右固定，并打开仪器电源，不加热。放置20分钟后读取仪器显示器显示的温度值（此值记做“低显”值）和温度计实际测量的温度值（此值记做“低测”值），并将两个值记录在纸上。
测量高点温度：
将仪器设立一个高点温度，比如选择290℃作为高点温度，这时将仪器的测试方法设定为“质量法”，温度设定为290℃，把0～50℃的温度计取出，换成250～300℃的精度在0.1℃以上的温度计，然后开始升温，当温度稳定在290℃左右时，等待15分钟，让炉体和温度计温度完全一致，这时读取仪器显示器显示的温度值（该值记做“高显”值）和温度计实际测量的温度值（该值记做“高测”值），并记录到纸上。
输入校正值：
按下“停止”键，使仪器回到“等待指令”的状态，然后依次按下“增长-减小-增长-减小”键，进入如图6所示的仪器修正界面，分别输入“低显”、“低测”、“高显”、“高测”的值，当光标跳到“起始位置”数值时按下“返回”键返回，温度修正完毕。
8        注意事项
1)  电源插座必须具有可靠接地，以防发生漏电危险。
2)  显示屏若出现显示异常，应关机重启，再按升温键，启动工作。
3)  刮刀在切取样条时，若样条粘刀，可在刮刀表面涂少许机械油润滑。
4)  假如刮刀不能正常切掉试样或与口模配合过紧，卡住刮刀片，请松开刮刀片固定螺丝，调整刮刀片的位置。
5)  加热升温过程中请将口模及活塞杆一起加热。
6)  每次实验完毕要仔细清理料筒、口模和活塞杆，以保证仪器的精度和可用性。
7)  仪器清洁时要注意带好隔热手套及其他防护用品，以防烫伤。

KW—400B型熔体流动速率仪

装箱单
序号
名称
数量
单位
备注
1
主机
1
台

2
活塞杆组合件
1
件
活塞杆、1#砝码、导套三件组合于一体
3
标准口模
1
件

4
口模清理棒
1
件

5
砝码
1
套
2#—8#砝码，共7件，1#砝码在活塞杆上
6
装料斗
1
件

7
装料杆
1
件

8
料筒清理杆
1
件

9
水平仪
1
件

11
取样盘
1
件

12
电源线
1
根

13
说明书
1
本

14
装箱单
1
份

15
合格证
1
份

装箱员：        检查员：
2023年1月30日

KW—400B型熔体流动速率仪
合格证
本仪器经检查合格准予出厂
出厂编号:RTB15007
检查员: 
日期:2023/1/30