Идентификация вида пластмасс пробами на нагревание и горение

Пробы на нагревание и горение проводятся одновременно, за исключением быстровоспламеняющегося целлулоида. Исследуют 7~9 образцов различных пластмасс размером 10,15 мм. Тигельными щипцами берут кусочек пластмассы и подносят его к пламени горелки, постепенно нагревая (но не поджигая). При этом устанавливают изменения при нагревании: размягчение, вытягивание в нить (пробуют стеклянной палочкой), оплавление. По результатам опыта определяют группу пластмассы: термопласт или реактопласт. Реактопласты (фено-, аминопласты, полиэфиры, полиэпоксиды) при нагревании не размягчаются, а термопласты размягчаются, вытягиваются в нити, оплавляются.

Целлулоид нагревают в горячей воде, так как он быстро воспламеняется и сгорает. Нагревать его в пламени горелки практически невозможно.

После установления группы пластмассы образец поджигают и наблюдают характер горения: быстро загорается или нет, горит только в пламени и не горит вне пламени, каковы цвет пламени и запах продуктов горения (потрескивание, появление искр, сильной копоти и др.)

Многие характерные признаки горения наиболее отчетливо проявляются в момент поджигания образцов, в этот период следует быть особенно внимательным. Для установления вида образцов результаты опытов сравнивают с данными о характере поведения пластмасс при нагревании, приведенными в табл. 7.6.

Природа пластмасс определяется лабораторными методами. Эти методы применяют, когда невозможно установить природу пластмасс иным путем, а также при арбитражных спорах (табл. 7.7).

При качественной идентификации изделий из пластмасс устанавливают соответствие изделия основному назначению.

Изделия должны быть изготовлены из пластмасс, предусмотренных техническими условиями, и обладать необходимой прочностью, а также равномерной толщиной. Показатели их физико-механических свойств должны соответствовать нормам стандартов на эти изделия, формы и размеры изделий — чертежам. Отдельные детали должны быть хорошо пригнаны по размерам.

Изделия из пластмасс должны окрашиваться в цвета, предусмотренные техническими условиями. Изделия из нескольких предметов должны иметь однотонную окраску.

Качество изделий оценивается следующими показателями:

[] внешний вид, качество отделки и наличие дефектов;

[] форма и размеры изделия;

[] химические и физико-механические свойства материала изделия;

[] санитарно-гигиенические свойства.

264

Идентификация вида пластмасс пробой на нагревание и горение

266

Идентификация вида пластмасс физико-химическими методами

При идентификационной экспертизе изделий из пластмасс большое внимание уделяется их внешнему виду и отделке, при этом учитывается способ производства изделий. Например, выдувные изделия имеют швы, которые должны быть хорошо заделаны. Поверхность прессованных изделий должна быть гладкой и блестящей.

Большинство изделий из пластмасс подвергается воздействию воды и мыльного расстройства в процессе эксплуатации или при мытье. Такие изделия должны быть стойкими к действию воды и мыльных растворов.

От ряда изделий требуется негорючесть и жаростойкость. Поэтому для их изготовления применяют пластмассы, обладающие указанными свойствами.

При осмотре изделий из пластмасс обращают внимание на цвет, прочность, эластичность, так как по этим признакам можно судить о природе пластмассы.

Прозрачными обычно вырабатывают изделия из полиметилметакрилата (органического стекла), полистирола, целлулоида. Однако из этих же пластмасс изготавливают полупрозрачные и совсем непрозрачные изделия.

Характер излома во многом зависит от присутствия наполнителей. У ненаполненных пластмасс излом стекловидный (полистирол, винипласт, оргстекло и др.), а у наполненных — зернистый.

Идентификация внешнего вида заключается в установлении соответствия изделия требованиям НТД и образцу-эталону.

Обращают внимание на наличие на лицевой стороне изделия различных дефектов.

В отраслевых стандартах указываются виды и размер дефектов, которые не допускаются или допускаются с определенными ограничениями.

Идентификация размеров изделий осуществляется универсальным инструментом, штангенциркулем или другим материальным инструментом, обеспечивающим заданную точность измерения.

Вместимость различных емкостей определяют мерительными цилиндрами. У полых изделий круглой формой проверяют диаметр верхней части и высоту, у изделий овальной и прямоугольной формы — длину, ширину и высоту.

Идентификация химических свойств изделий из пластмасс сводится к установлению стойкости к действию бытовых химических средств, а также миграции красителя.

Стойкость к действию бытовых химических средств заключается в оценке воздействия на изделие холодной, горячей и кипящей воды, кислот, щелочей и других бытовых химических средств.

Стойкость к горячей воде проверяют путем погружения изделия на 10 минут в воду с температурой (75 ± 5) °С. Изделие должно оставаться без видимых изменений по сравнению с контрольным образом.

Химическую стойкость проверяют путем погружения изделий на 10 минут в нагретый до (60 ± 5) °С однопроцентный раствор уксусной кислоты. При этом окраска изделий не должна изменяться, а раствор должен оставаться бесцветным, прозрачным, без осадка. Затем изделие промывают холодной водой, протирают насухо и погружают на 20 мин в нагретый до (60 ±5) °С двухпроцентный мыльно-содовый раствор. Изделие при этом не должно набухать и деформироваться по сравнению с контрольным образцом, а раствор окрашиваться.

Миграция красителя проверяется пятикратным протиранием изделия белой хлопчатобумажной тканью (ватным тампоном), смоченной водой, температура которой 30-40 °С. При этом на ткани (ватном тампоне) не должно оставаться следов красителя. Стойкость к механическим воздействиям проверяется при действии на изделие и их декоративное покрытие статистических и динамических нагрузок.

Идентификация физико-механических свойств изделий из пластмасс предполагает установление прочности на удар сварного шва, стойкости статистической нагрузки.

Прочность на удар проверяется для спортинвентаря и некоторых изделий, изготовленных главным образом из хрупких пластмасс. Проверку проводят при падении изделия на деревянный или паркетный пол с высоты 0,75 м. После падения изделие не должно иметь трещин и сколов. Изделия, состоящие из стеклянных деталей, не должны разъединяться при ударе по месту склейки. Для проверки прочности канистру вместимостью до 5 л, заполненную водой, сбрасывают на твердую поверхность (металлическую или бетонную) 5 раз с высоты 120 см и для проверки прочности канистр с другой вместимостью (более 5 л) — 3 раза с высоты 60 см. При этом на канистрах не должно возникать трещин, неровностей и сколов.

Испытание на прочность сварного шва проводят при проверке мешков из полиэтилена в соответствии с ГОСТ 14236-81 на разрывной машине.

Стойкость к статистической нагрузке проверяется для мешков из полиэтилена с ручками. При испытании на максимальную нагрузку мешок заполняется водой или любым сыпучим материалом массой 3 кг и выдерживается в подвешенном состоянии в течение 1 ч. После испытания мешок с ручками не должен иметь повреждений.

При использовании пластмасс определяют показатели низко механических свойств: плотность, твердость, теплоемкость, температуру хрупкости (морозостойкость), разрушающее напряжение при растяжении, сжатии и изгибе, модуль упругости, удельную вязкость, удельное электрическое сопротивление, пробивное электрическое напряжение и др.

Последовательность физико-механических испытаний пластмасс приводится в соответствующих стандартах и методиках. Величины показателей физико-механических свойств основных видов пластмасс приведены в справочниках, а также в соответствующей литературе.

Показатель удельной ударной вязкости, характеризующий стойкость пластмассы к удару (к ударным нагрузкам), определяют на приборах, работающих по типу копра. Величина показателя ударной вязкости выражается работой удара, необходимой для разрушения исследуемого стандартного образца и отнесенной к единице площади его поперечного сечения. Чем большей хрупкостью обладает пластическая масса, тем ниже показатель ее удельной ударной вязкости.

Пределы прочности при растяжении, сжатии и изгибе определяют на динамометрах и специальных испытательных машинах. Для испытаний готовят прессованием или механической обработкой (из листового материала) образцы определенной формы и размера.

Твердость по Бринеллю определяют методом вдавливания стального шарика определенного диаметра в испытуемый образец пластмассы.

Теплостойкость по методу Мартенса характеризуется температурой, при которой образец пластмассы стандартной формы (брусок) изгибается на определенную величину. До этой температуры физико-механические свойства пластмассы существенно не изменяются. Теплостойкость определяют при медленном повышении температуры в специальном приборе, в котором брусок испытуемой пластмассы (10 х 15 х 120 мм) горизонтально закреплен одним концом и находится под воздействием нагрузки, соединяющей изгибающий момент, соответствующий напряжению 500 Н/см². Теплостойкость по Мартенсу характеризует предел температуры, при которой пластмасса может работать в определенных условиях, не подвергаясь существенной деформации.

Водопоглощаемость, характеризующую влагостойкость испытуемой пластмассы, оценивают по привесу образцов стандартной формы (10 х 15 X 120 мм), погруженных на 24 ч в дистиллированную воду температурой (20 ±2) °С. Перед погружением в воду высушенные образцы взвешивают, а после извлечения из воды отбирают с поверхности фильтровальной бумагой и вновь взвешивают. Водопоглощаемость пластмассы выражается в процентах к первоначальному весу или в граммах на единицу поверхности образца.

Электрическая прочность (пробивное напряжение) и удельное объемное сопротивление характеризуют электроизоляционные свойства пластмасс. Эти показатели определяют на дисках толщиной 4 мм.

Электрическая прочность оценивается величиной напряжения тока и выражается в киловольтах на единицу толщины образца (кВ/мм). Удельное объемное электрическое сопротивление выражается в Ом/см.

Идентификация безопасности изделий из пластмасс состоит в установлении наличия вредных веществ, выделяющихся из изделий в модельные среды. Модельными средами могут быть специальные растворы, моделирующие химический состав товаров.

Допустимое количество вредных веществ, выделяющиеся в модельные среды, и наличие запаха проверяются согласно “Инструкции по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами”.

Прежде всего у изделий, предназначенных для приготовления и хранения пищевых продуктов, питьевой воды, а также тары для них, проверяют запах. Изделия со стойким запахом непригодны для этих целей. Изделия без запаха подвергаются дальнейшему исследованию.

При идентификации санитарно-гигиенических показателей применяют метод вытяжки. Изделия обрабатывают различными модельными растворами в течение определенного времени. Выдержанные в изделиях растворы-вытяжки объемом не менее 500 мл исследуются методом качественного и количественного анализа на предмет присутствия в них вредных веществ — фенола, формальдегида, стирола, мышьяка, солей свинца, меди, цинка и др.

Идентификационной экспертизе санитарно-гигиенических свойств подвергают не только посуду и тару, но и такие изделия, как мундштуки курительные и для музыкальных инструментов, свистки. При испытании подобные изделия в количестве 4 шт. заливают 500 мл физиологического раствора (8 г поваренной соли на 1 л дистиллированной воды), слабо подкисленного молочной смесью (две капли 40-процентной молочной кислоты). Другую часть образцов (по 4 шт.) заливают 500 мл физиологического раствора, слабо подщелоченного едким натрием.

В том и другом растворах изделия выдерживают в течение суток при 37 °С. Полученные растворы (вытяжки) проверяют на присутствие вредных веществ, а образцы осматривают, отмечая видимые изменения цвета, характера поверхности и т. п.

Сорбционный метод применяют при идентификации посуды, тары для сухих продуктов. В испытуемые образцы помещают сорбент. Образцы закрывают крышкой, плотно упаковывают и выдерживают в течение 2~ 10 суток в комнатных условиях или термостате. Для сравнения тот же сорбент в тех же условиях выдерживают в закрытой стеклянной банке. Появление неприятного запаха, изменение цвета и вкуса сорбента свидетельствуют о непригодности испытуемого образца для приготовления и хранения пищевых продуктов.