Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦUCHƯƠNG 13PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER31 Phạm vi áp dụng31.2 Thuật ngữ, định nghĩa31.2.1. Độ đặc (consistency)31.2.2 Độ nhớt KU (Krebs Unit)31.3 . Tóm tắt phương pháp31.4 Phương pháp I31.4.1 Thiết bị, dụng cụ31.4.2 Dầu chuẩn81.4.3 Hiệu chuẩn81.4.4 Quy trình A ( đã tháo bộ hiển thị tốc độ quay của cánh khuấy)91.4.5 Quy trình B (có đồng hồ đo tốc độ quay của cánh khuấy)101.4.6 Tính toán111.4.7 Báo cáo131.4.8 Độ chính xác141.5 Phương pháp II (Nhớt kế Stormer hiển thị số)141.5.1 Thiết bị, dụng cụ141.5.2 Dầu chuẩn141.5.3 Hiệu chuẩn141.5.4 Thí nghiệm161.5.5 Báo cáo kết quả16CHƯƠNG 218ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ MẪU THÍ NGHIỆM ĐẾN ĐỘ NHỚT STORMER18
PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 201 M C C ỜI MỞ ĐẦU .Error! Bookmark not defined CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER Phạm vi áp dụng 1.2 Thuật ngữ, định nghĩa 1.2.1 Độ đặc (consistency) 1.2.2 Độ nhớt KU (Krebs Unit) 1.3 Tóm tắt phƣơng pháp 1.4 Phƣơng pháp I 1.4.1 Thiết bị, dụng cụ 1.4.2 Dầu chuẩn 1.4.3 Hiệu chuẩn 1.4.4 Quy trình A ( tháo hiển thị tốc độ quay cánh khuấy) 1.4.5 Quy trình B (có đồng hồ đo tốc độ quay cánh khuấy) 10 1.4.6 Tính tốn 11 1.4.7 Báo cáo .13 1.4.8 Độ xác 14 1.5 Phƣơng pháp II (Nhớt kế Stormer hiển thị số) 14 1.5.1 Thiết bị, dụng cụ .14 1.5.2 Dầu chuẩn 14 1.5.3 Hiệu chuẩn .14 1.5.4 Thí nghiệm .16 1.5.5 Báo cáo kết 16 CHƢƠNG 18 NH HƢỞNG CỦA NHI T ĐỘ M U TH NGHI M ĐẾN ĐỘ NHỚT STORMER 18 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER Standard Test Method for Consistency of Paints Measuring Krebs Unit (KU) Viscosity Using the Stormer-Type Viscometer Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định trình tự thí nghiệm xác định độ nhớt KU nhớt kế Stormer để đánh giá độ nhớt sơn vật liệu liên quan 1.2 Thuật ngữ, định nghĩa 1.2.1 Độ đặc (consistency) Độ đặc sơn và vật liệu liên quan giá trị tải trọng (tính g) cần thiết để cánh khuấy ngập cốc mẫu chứa sơn đạt tốc độ quay 200 vòng/phút đo nhớt kế Stormer 1.2.2 Độ nhớt KU (Krebs Unit) Độ nhớt KU (Krebs Unit) giá trị đo thông dụng biểu thị độ nhớt loại sơn thi cơng chổi qt lăn 1.3 Tóm tắt phƣơng pháp Đổ lượng sơn quy định vào cốc chứa mẫu nhớt kế cho cánh khuấy ngập mẫu sơn Xác định giá trị tải trọng (tính g) tương ứng để cánh khấy đạt tốc độ quay 200 vòng/min Sử dụng Phương pháp I Phương pháp II để xác định độ nhớt sơn vật liệu làm màng phủ 1.4 Phƣơng pháp I 1.4.1 Thiết bị, dụng cụ 1.4.1.1 Thiết bị Nhớt kế Stormer thiết bị chuyên dụng, có cấu truyền động thiết kế để đặt tải trọng vào móc treo, rotor có gắn cánh khuấy quay Nhớt kế Stormer bao gồm phận sau (Hình 1): Cánh khuấy kiểu mái chèo có kích thước quy định gắn vào rotor (Hình 2) Cốc chứa mẫu kim loại, có dung tích 500 ml, đường kính đáy 85 mm Bộ hiển thị tốc độ quay cánh khuấy, cấu tạo để nhận biết tốc độ quay cánh khuấy đạt 200 vịng/phút Hình 1-Nhớt kế Stormer Nhớt kế Stormer thiết bị đo độ nhớt tính tốn hồn tồn đơn vị Krebs Unit (KU), thích hợp cho việc đo độ nhớt sơn lớp phủ; Chất dính; mực in, hoạt động theo chuẩn ASTM D562 a) Nội dung: Xác định độ nhớt KU sơn nhớt kế Stormer b) Mục đích: Sử dụng nhớt kế Stormer để xác định độ nhớt KU sơn, thơng qua đánh giá độ nhớt sơn vật liệu liên quan c) Nguyên liệu: Các loại sơn thi công chổi quét lăn d) Phƣơng pháp xác định: Sử dụng phương pháp sau: Dùng nhớt kế có cấu truyền động Dùng nhớt kế Stormer hiển thị số e) Một số điều cần biết thiết bị: Nhà sản xuất:Brookfield/USA Các chế độ cài đặt, thông số kỹ thuật thiết bị: Màn hình kỹ thuật số LED hiển thị + Độ nhớt krebs units (độ tăng 0.1 KU) + Grams (với độ tăng gram) + Centipoint (cP) Thang đo: 40 tới 141 KU; 32 tới 1099 g; 27 tới 5274 cP Độ xác ±1% tồn thang đo Độ lặp lại ±0.5 % toàn thang đo Xuất liệu máy in dạng Parallel.Sử dụng đơn giản, không cần phải cân mẫu, đơn giản thiết lập quy trình kiểm tra Phù hợp với kỹ thuật công nghiệp (theo chuẩn ASTM D562) Đế phù hợp với hộp chứa mẫu đo chuẩn: Pint, ½ Pint Quart Tương thích Nhớt chuẩn NIST f) Kết quả: Ở nhiệt độ 25độ C với nhớt kế stormer độ nhớt sơn đo nằm khoảng sai số ± 5%(nghĩa độ xác 95%) so với giá trị độ nhớt KU dầu tiêu chuẩn, nhớt kế xem thỏa mãn q trình hiệu chuẩn Khi đó, dừng hiệu chuẩn báo cáo kết thu Hình 2: Cánh khuấy 1.4.1.2 Dụng cụ Bộ tải trọng (khối lượng) từ g đến 1000 g Nhiệt kế có thang chia độ từ 200C đến 700C Đồng hồ bấm giây, thiết bị đo thời gian phù hợp, có độ xác đến 0,2 giây 1.4.2 Dầu chuẩn 1.4.2.1 Cần có hai loại dầu chuẩn biết độ nhớt tuyệt đối (đơn vị đo poise, ký hiệu P) có độ nhớt nằm khoảng độ nhớt loại sơn cần đo Hai loại dầu chuẩn phải có độ nhớt khác P CHÚ THÍCH 1: Quan hệ độ nhớt tuyệt đối dầu chuẩn (P) với độ nhớt đo nhớt kế Stomer (KU) sau: 4P tương đương 70 KU, 10P tương đương 85KU 14P tương đương 95 KU 1.4.2.2 Các loại dầu chuẩn thích hợp silicon, hydrocacbon, dầu lanh dầu thầu dầu Silicon hydrocacbon loại dầu thường xác định độ nhớt tuyệt đối (poise) có sẵn thị trường Dầu lanh dầu thầu dầu xác định độ nhớt tuyệt đối thiết bị đo độ nhớt tuyệt đối 1.4.2.3 Việc chuyển đổi giá trị độ nhớt tuyệt đối (tính P) loại dầu chuẩn sang tải trọng tính g để đạt tốc độ quay 200 vịng/phút thí nghiệm nhớt kế Stormer theo công thức sau: L = (610η + 906,6D)/30 (1) Trong đó: - L tải trọng tính g để đạt tốc độ quay 200 vòng/phút đo nhớt kế Stormer, - η độ nhớt tuyệt đối dầu chuẩn, đơn vị P; - D tỷ trọng dầu nhớt tiêu chuẩn 1.4.3 Hiệu chuẩn 1) Tháo cánh khuấy, tải trọng phận móc tải khỏi thiết bị 2) Treo tải trọng có khối lượng g vào giây nhả phanh (Hình 1) Nếu tang giây khởi động quay tự vài vịng thiết bị trạng thái hoạt động tốt Nếu khơng phải bảo dưỡng lại thiết bị 3) Kiểm tra kích thước cánh khuấy 4) Chọn hai loại dầu chuẩn phù hợp với quy định 4.2.1 để hiệu chuẩn 5) Đổ dầu chuẩn vào cốc chứa mẫu Điều chỉnh nhiệt độ dầu chuẩn tới 25 0C ± 0,20C Duy trì nhiệt độ cốc chứa, cánh khuấy tương tự nhiệt độ dầu chuẩn Nếu khơng thể trì ghi lại nhiệt độ dầu lúc bắt đầu kết thúc thí nghiệm với độ xác đến 0,20C 6) Xác định tải trọng g rơt quay với tốc độ 200 vịng/phút với hai loại dầu sử dụng quy trình A (mơ tả mục 4.4) Quy trình B (mơ tả mục 4.5) CHÚ THÍCH 2: Nếu nhiệt độ dầu q trình thí nghiệm khơng đạt 250C ± 0,20C tiến hành hiệu chỉnh tải trọng nhiệt độ chuẩn 250C (xem Phụ lục A) 7) Nếu tải trọng đo (đã hiệu chỉnh nhiệt độ chuẩn 25 0C) sai khác không ±15% giá trị tải trọng biết loại dầu chuẩn đó, nhớt kế Stormer xem thỏa mãn trình hiệu chuẩn Tiến hành thí nghiệm xác định độ nhớt sơn theo hướng dẫn Quy trình A Quy trình B 1.4.4 Quy trình A ( tháo hiển thị tốc độ quay cánh khuấy) Khuấy trộn mẫu sơn kỹ lưỡng đổ vào cốc chứa mẫu có dung tích 500 ml đến chiều cao cách miệng cốc khoảng 20 mm Duy trì nhiệt độ mẫu nhớt kế Stormer nhiệt độ 25 0C ± 0,20C suốt q trình thí nghiệm Trường hợp khơng có khả trì phải ghi lại nhiệt độ mẫu trước sau thí nghiệm xác đến 0,20C Khi mẫu ổn định nhiệt độ 25 0C ± 0,20C, khuấy mẫu kỹ lưỡng, cẩn thận tránh tạo bọt khí Ngay sau đặt cốc chứa mẫu bệ nhớt kế để cánh khuấy ngập sâu mẫu sơn đến vị trí đánh dấu trục cánh khuấy Đặt tải trọng vào giá treo nhớt kế xác định giá trị tải trọng tạo 100 vòng quay khoảng thời gian từ 25 giây đến 35 giây Sử dụng kết thu 4.4.4, lựa chọn hai tải trọng để tạo hai kết khác đạt 100 vòng quay khoảng từ 27 giây đến 33 giây Trong trình thực hiện, sau rơto quay 10 vịng bắt đầu tính thời gian quay đạt 100 vòng Lặp lại phép đo nêu 4.4.5 hai giá trị đo thang tải trọng lệch khơng q 0,5 giây 1.4.5 Quy trình B (có đồng hồ đo tốc độ quay cánh khuấy) Thực bước theo quy định 4.4.1; 4.4.2 4.4.3 để chuẩn bị mẫu Kết nối mạch điện đồng hồ đo tốc độ quay với nguồn điện Đặt tải trọng vào giá treo nhớt kế xác định tải trọng tạo 100 vòng quay khoảng từ 25 giây đến 35 giây Sử dụng kết thu từ 4.5.3, chọn giá trị tải trọng (gần đến g) để tạo tốc độ quay 200 vòng/phút Khi đạt tốc độ quay 200 vịng/phút, đường tín hiệu đồng hồ đo tốc độ quay đứng yên (Hình 2) Khi đường tín hiệu đồng hồ đo tốc độ quay dịch chuyển theo hướng quay cánh khuấy tốc độ quay lớn 200 vịng/phút, phải tháo bớt tải trọng khỏi giá treo Khi đường tín hiệu đồng hồ đo tốc độ quay dịch chuyển theo hướng ngược với chiều quay cánh khuấy tốc độ quay nhỏ 200 vịng/phút, phải đặt thêm tải trọng vào giá treo Chú thích 3: Có nhiều kiểu tín hiệu xuất tốc độ quay khác 200 vịng/phút (xem hình 4) Phải xác định kiểu tốc độ quay 200 vịng/phút trƣớc thí nghiệm Hình - Đƣờng tín hiệu hiển thị tốc độ quay đạt đƣợc 200 vịng/phút Hình – Nhiều đƣờng tín hiệu xuất trƣớc đạt tốc độ 200 vịng/phút Lặp lại thí nghiệm theo quy định 4.5.4 để xác định xác giá trị tải trọng tương ứng với tốc độ quay 200 vòng/phút Ghi lại giá trị tải trọng với độ xác đến g 10 1.4.6 Tính tốn 1.4.6.1 Thí nghiệm theo Quy trình A Tính giá trị tải trọng xác đến gam để tạo 100 vòng quay 30 giây sở nội suy phép nội suy giá trị tải trọng tạo 100 vòng quay thời gian từ 27 giây đến 33 giây Giá trị tải trọng biểu thị độ đặc sơn Hiệu chỉnh tải trọng tính có sai lệch nhiệt độ mẫu so với nhiệt độ tiêu chuẩn (được xác định Phụ lục A) Độ nhớt KU xác định Bảng tương ứng với tải trọng tạo tốc độ quay 100 vịng 30 giây 1.4.6.2 Khi thí nghiệm theo Quy trình B Giá trị tải trọng xác định 4.5.5 biểu thị độ đặc sơn Độ nhớt KU xác định Bảng tương ứng với tải trọng tạo tốc độ quay 200 vòng/phút 11 g K G K K G K U U U 10 20 30 40 10 U g U g K g K g U K g U K g U K g U K U 1 2 3 0 g K U 100 14 0 10 20 5 11 21 31 41 10 1 2 3 0 0 6 3 101 14 0 11 21 5 12 22 32 42 10 2 2 2 3 0 7 5 102 14 0 12 22 13 23 33 43 10 3 3 3 0 7 6 103 14 0 13 23 14 24 34 44 10 4 4 0 8 0 104 14 0 14 24 5 15 25 35 45 10 5 5 0 0 8 15 25 5 12 105 14 1 16 26 36 46 10 6 6 0 8 0 106 14 16 26 5 1 17 27 37 47 11 7 7 3 0 9 17 27 5 0 107 14 18 28 38 48 11 8 8 0 0 18 28 7 9 0 108 14 19 29 39 49 11 9 9 0 0 19 29 0 5 109 14 Bảng Quan hệ độ nhớt KU –Tải trọng (g) tạo tốc độ quay 200 vòng/phút 1.4.7 Báo cáo Báo cáo kết bao gồm thơng tin sau: Quy trình thí nghiệm (Quy trình A Quy trình B) Tải trọng tạo tốc độ quay 200 vòng/phút sử dụng Quy trình B (hoặc tải trọng tạo 100 vịng 30 giây sử dụng Quy trình A), đơn vị g Giá trị độ nhớt KU tương ứng Nhiệt độ mẫu thời gian thử nghiệm (hoặc hiệu chỉnh áp dụng nhiệt độ khác với 25°C có) 13 1.4.8 Độ xác Độ xác: thực phép đo với mẫu sơn, thực phòng thí nghiệm, phịng người thực ngày khác xác định được: Sai số nội phịng thí nghiệm 3% tính theo đơn vị g 1,5% tính theo đơn vị KU Sai số phịng thí nghiệm 10% tính theo đơn vị g 4% tính theo đơn vị KU Chỉ tiêu sau cần áp dụng để đánh giá khả chấp nhận kết mức tin cậy 95% Độ lặp: Hai kết quả, kết giá trị trung bình hai phép đo xác định vật liệu thí nghiệm viên hai thời điểm khác xem không tin cậy chúng chênh lệch 1,7% theo đơn vị KU Độ tái lặp: Hai kết quả, kết giá trị trung bình hai phép đo xác định vật liệu thực hai phịng thí nghiệm khác hai thí nghiệm viên khác xem không tin cậy chúng chênh lệch 5,1% giá trị độ nhớt KU 1.5 Phương pháp II (Nhớt kế Stormer hiển thị số) 1.5.1 Thiết bị, dụng cụ Nhớt kế, hiển thị số với roto dạng cánh khuấy minh họa Hình Cốc đựng mẫu dung tích 500 ml, đường kính 85 mm Nhiệt kế theo tiêu chuẩn ASTM có thang chia độ từ 200C ÷ 700C 1.5.2 Dầu chuẩn Cần có hai loại dầu chuẩn có độ nhớt tuyệt đối nằm phạm vi độ nhớt loại sơn cần đo Hai loại dầu chuẩn phải có độ nhớt khác 25 theo thang độ nhớt KU Dầu hydrocacbon phù hợp, hiệu chỉnh theo độ nhớt KU kiểm duyệt NIST có thị trường 1.5.3 Hiệu chuẩn 14 Kiểm tra lại kích thước roto dạng cánh khuấy Kích thước chuẩn nằm khoảng ±0,1 mm so với kích thước ghi hình Lựa chọn dầu tiêu chuẩn có độ nhớt KU khoảng độ nhớt dự kiến sơn cần xác định Đổ dầu chuẩn vào cốc chứa mẫu Điều chỉnh nhiệt độ dầu chuẩn tới 25 0C ± 0,20C Duy trì nhiệt độ cốc chứa, cánh khuấy tương tự nhiệt độ dầu chuẩn Nếu khơng thể trì ghi lại nhiệt độ dầu lúc bắt đầu kết thúc thí nghiệm với độ xác đến 0,20C Nếu nhiệt độ dầu khơng trì 25°C±0,2°C q trình thử nghiệm, hiệu chỉnh độ nhớt KU đo sai lệch nhiệt độ CHÚ THÍCH 5: Hiệu chỉnh sai lệch nhiệt độ dầu từ nhiệt độ xác định nội suy từ đồ thị tải trọng nhiệt độ dầu thiết lập từ trước (xem Phụ lục A) Nếu độ nhớt đo nằm khoảng sai số ± 5% so với giá trị độ nhớt KU dầu tiêu chuẩn, nhớt kế xem thỏa mãn q trình hiệu chuẩn Chú thích: 1- Cơng tắc nguồn 2- Màn hình hiển thị 3- Cơng tắc HOLD 4- Cánh khuấy 5- Cốc chứa mẫu 6- Bệ đỡ 7- Cần điều khiển 8- Núm điều chỉnh đơn vị đo Hình - Đƣờng tín hiệu hiển thị tốc độ quay đạt đƣợc 200 vịng/phút 15 1.5.4 Thí nghiệm Trộn mẫu đổ vào cốc 500 ml tới cách miệng cốc 20 mm Điều chỉnh nhiệt độ mẫu lên 25 ± 0,2°C trì thử nghiệm Nhớt kế trì nhiệt độ 25 ± 0,2°C Nếu khơng trì mẫu nhiệt độ 25 ± 0,2°C, ghi nhiệt độ mẫu lúc bắt đầu kết thúc thử nghiệm với số đọc nhiệt độ đến 0,2°C Khi nhiệt độ mẫu ổn định 25 ± 0,2°C, khuấy mẫu, cẩn thận để tránh tạo bọt khí Nâng tay cầm lên vị trí cao nhất, kéo chốt định vị đặt cốc lên bệ nhớt kế đối diện với chốt định vị, tháo chốt định vị chỉnh tâm cốc Bật công tắc lựa chọn giá trị hiển thị theo KU gam (g) Cần chắn công tắc HOLD bật lên Hạ cần điều khiển xuống để chất lỏng ngập hoàn toàn trục cánh khuấy Cánh khuấy quay đáy cánh khuấy cách đáy cốc mẫu 12 mm Đợi giây để hình hiển thị ổn định Nhấn cơng tắc HOLD để số liệu đo trì hình sử dụng núm lựa chọn hiển thị theo đơn vị KU hay gam (g), để ghi lại kết Nâng cần điều khiển lên vị trí cao nhất, nhấc ống đựng mẫu khỏi trục cánh khuấy 1.5.5 Báo cáo kết Báo cáo kết gồm thông tin sau: Độ nhớt đo theo đơn vị KU gam (g) Nhiệt độ mẫu thời gian thử nghiệm (hoặc hiệu chỉnh áp dụng nhiệt độ khác với 25°C có) 1.5.6 Độ xác 1.5.6.1 Độ xác: thực phép đo với mẫu sơn, thực phịng thí nghiệm, phịng người thực ( mẫu với nhớt kế KU-1 Brookfield mẫu với nhớt kế Stomer điện tử) ngày thí nghiệm khác nhau, kết thí nghiệm phải đạt độ tin cậy 95% Độ lặp: Hai kết quả, kết giá trị trung bình hai phép đo xác định vật liệu thí nghiệm viên hai thời điểm khác 16 xem không tin cậy chúng chênh lệch % theo đơn vị KU Độ tái lặp: Hai kết quả, kết giá trị trung bình hai phép đo xác định vật liệu thực hai phịng thí nghiệm khác hai thí nghiệm viên khác xem không tin cậy chúng chênh lệch 5,1% giá trị độ nhớt KU 17 CHƢƠNG NH HƢỞNG CỦA NHI T ĐỘ M U TH NGHI M ĐẾN ĐỘ NHỚT STORMER A.1 Để xác định ảnh hưởng nhiệt độ mẫu đến độ nhớt cách xác nhất, việc thử nghiệm phải tiến hành nhiệt độ mẫu khác xung quanh giá trị nhiệt độ chuẩn quy định Sự thay đổi tải trọng (tính g) thay đổi độ nhớt KU tương ứng với nhiệt độ thay đổi 10C với số vật liệu điển hình tham khảo Bảng A1 A.2 Độ nhớt dầu bị ảnh hưởng nhiệt độ lớn so với sơn Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt số loại dầu sơn thường sử dụng Loại vật liệu Giá trị trung bình Thay đổi độ nhớt với nhiệt độ 25°C thay đổi 10C Tải trọng, Độ nhớt Tải trọng, g Độ nhớt KU g KU Dầu hydrocacbon số 149 72 14 2,5 Dầu hydrocacbon số 217 85 18 2,0 Dầu hydrocacbon số3 286 93 11 1,5 Dầu lanh trùng hợp 195 81 1,0 Dầu lanh trùng hợp sâu 440 108 40 2,0 Sơn phủ trời hệ nước 300 95 0,5 Sơn phủ trời hệ nước 425 105 0,5 18 19 ... dung: Xác định độ nhớt KU sơn nhớt kế Stormer b) Mục đích: Sử dụng nhớt kế Stormer để xác định độ nhớt KU sơn, thơng qua đánh giá độ nhớt sơn vật liệu liên quan c) Nguyên liệu: Các loại sơn thi... Báo cáo kết 16 CHƢƠNG 18 NH HƢỞNG CỦA NHI T ĐỘ M U TH NGHI M ĐẾN ĐỘ NHỚT STORMER 18 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER. .. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT KU CỦA SƠN BẰNG NHỚT KẾ STORMER Phạm vi áp dụng 1.2 Thuật ngữ, định nghĩa 1.2.1 Độ đặc (consistency) 1.2.2 Độ nhớt KU
