كيفية اختبار مثبتات الحرارة PVC: صبغة الكونغو الحمراء، مقياس عزم الدوران، مؤشر YI، واختبار الاستبعاد (قائمة تحقق عملية)

لا ينبغي أن تكون تجارب مثبتات الحرارة PVC مجرد "اختبارات تذوق". إذا قمت بتقييم المثبتات باستخدام مؤشرات الأداء الرئيسية الصحيحة وفحوصات المختبر/خط الإنتاج البسيطة، يمكنك تقليل الاصفرار، وتراكم الرواسب (تراكم القوالب)، والنفايات، ووقت التوقف - مع تحسين الاستقرار وتكلفة الاستخدام.

تقدم لك هذه المقالة قائمة اختبار عملية يستخدمها العديد من مصنعي PVC للتحقق من صحة خيارات مثبتات Ca-Zn وميثيل القصدير - حسب التطبيق (الأنابيب، والبروفيل، والصفائح/الأغشية الشفافة، ومركبات الكابلات، وPVC المرن).

قراءات مُوصى بها (دليل الاختيار):

كيفية اختيار مثبتات الحرارة للـ PVC: الكالسيوم والزنك مقابل ميثيل القصدير (حسب التطبيق) → https://www.wxchemgroup.com/blog/pvc-stabilizer-selection-ca-zn-vs-methyl-tin

أهم النقاط

استخدم 10 مؤشرات أداء رئيسية للنجاح/الفشل لمقارنة المثبتات بشكل عادل (وليس فقط $/kg).
اجمع بين الاستقرار الساكن (الكونغو الأحمر/الفرن) والاستقرار الديناميكي (مقياس عزم الدوران + سلوك الخط).
قم دائمًا بتضمين فحص تراكم الصفائح/القالب أثناء تجارب البثق.
بالنسبة لـ PVC الصلب الشفاف، قم بتتبع مؤشر الاصفرار (YI) والضبابية/الوضوح في نقاط زمنية متعددة.
قارن بين المثبتات حسب تكلفة الاستخدام: نطاق الجرعة + الهدر + فترة التنظيف + استقرار المنتج.

لماذا يُعدّ الاختبار أهم من "سعر الكيلوغرام"؟

قد يختلف أداء جهازي تثبيت الجهد الكهربائي بنفس السعر اختلافًا كبيرًا في الإنتاج:

قد يعمل أحدهما نظيفًا لمدة 8-12 ساعة؛ بينما يجبر الآخر على التنظيف كل 2-4 ساعات.
يحافظ أحدهما على لونه الثابت أثناء التشغيل/الإيقاف؛ بينما يتحول الآخر إلى اللون الأصفر أثناء فترة التوقف.
أحدهما يسمح بإنتاجية أعلى؛ والآخر يضيّق نطاق المعالجة.

ولهذا السبب فإن الهدف ليس "أفضل أرقام TDS". الهدف هو أقل تكلفة إجمالية لكل طن من المنتج النهائي - مع جودة ثابتة.

الخطوة 1 - حدد مؤشرات الأداء الرئيسية للتجربة (10 مقاييس أساسية)

قبل إجراء أي اختبار، حدد معايير النجاح/الفشل. تغطي مؤشرات الأداء الرئيسية العشرة هذه معظم تقييمات مثبتات PVC:

اللون الأولي / البياض
- L a b* (أو مرجع مرئي) في حالة الإنتاج المستقر.
مؤشر الاصفرار (YI) / ثبات اللون (خاصة بالنسبة لمادة PVC الصلبة الشفافة)
- تتبع مؤشر YI في نقاط متعددة: البداية، 30-60 دقيقة، بعد الجري الطويل، بعد التعرض للحرارة.
الثبات الحراري الثابت (اختبار كونغو الأحمر / اختبار الفرن)
- يقيس "مدة مقاومة المادة للتدهور" تحت التسخين المتحكم فيه.
الاستقرار الحراري الديناميكي (منحنى مقياس اللزوجة الدوراني / سلوك الانصهار)
- يشير إلى استقرار المعالجة تحت تأثير القص والحرارة.
ميل إلى تراكم الصفائح / القوالب
- فترة التنظيف، رواسب حافة القالب، تراكمات المعايرة، رواسب الأسطوانة (في حالة الصقل).
نافذة المعالجة
- نطاق درجة حرارة مستقر دون تغير في اللون أو سطح خشن أو مشاكل في تكسر الذوبان.
استقرار المخرجات
- إنتاجية عالية بجودة ثابتة؛ بدون تقلبات مفاجئة في الضغط.
استقرار ضغط الانصهار / عزم الدوران
- يعني استقرار الضغط/العزم استقرارًا في الانصهار والتشحيم.
معدل بدء/إيقاف الخردة
- كمية المنتج غير المطابق للمواصفات أثناء بدء التشغيل وبعد فترة التوقف.
إدراك الروائح / الانبعاثات (حسب الحاجة)

وهو ذو أهمية خاصة للتطبيقات الداخلية، ومادة PVC المرنة، ومركبات الكابلات.

الخطوة الثانية - بناء إعداد مقارنة عادلة (بحيث تكون البيانات ذات مغزى)

للمقارنة العادلة بين المثبتات:

حافظ على ثبات التركيبة الأساسية (راتنج PVC، مواد مالئة، TiO₂، مُعدِّل الصدمات، مُساعد المعالجة).
حافظ على ثبات مواد التشحيم في البداية، ثم قم بتحسين التشحيم فقط بعد فهمك للسلوك الأساسي.
استخدم نفس إعدادات الخط أثناء المرور الأول: ملف تعريف درجة الحرارة، وسرعة البرغي، ومعدل الإخراج.
قم بتشغيل كل مرشح لفترة كافية لمراقبة عملية الترسيب (يمكن أن يخفي التشغيل القصير المشاكل).

نصيحة عملية: إذا كنتَ تُغيّر نوع المُثبِّت (مثلًا، من القصدير إلى الكالسيوم والزنك)، فتوقع تعديل التزييت في مرحلة التحسين. لا تُقيّم المُثبِّت من التجربة الأولى فقط إذا كان توازن التزييت غير متطابق بشكل واضح.

الخطوة 3 - أساليب الاختبار (ما يجب فعله، وما يجب تسجيله)

3.1 اختبار الكونغو الأحمر (الثبات الحراري الساكن)

ما يخبرك به: مقاومة التدهور الحراري تحت التسخين الساكن.

كيفية تشغيله (عمليًا):

استخدم حجم عينة ثابت وظروف درجة حرارة ثابتة.
سجل الوقت حتى الوصول إلى نقطة النهاية (مؤشر تغيير اللون).

ما يجب تسجيله:

وقت الوصول (بالدقائق)
ملاحظات بصرية: تغيير اللون الموحد مقابل البقع

كيفية استخدامه:

جيد لتصنيف "الاستقرار الأساسي"، لكنه لا يستطيع التنبؤ بشكل كامل بسلوك البثق الحقيقي.
قم دائمًا بإقرانه باختبار ديناميكي/قص.

3.2 مقياس عزم الدوران (الاستقرار الحراري الديناميكي + سلوك الانصهار)

ما يخبرك به: وقت الانصهار، والاستقرار تحت القص، وتوازن التشحيم، وسلوك الانصهار.

أهم نقاط منحنى عزم الدوران للمقارنة:

زمن الاندماج: مدى سرعة اندماج المركب
مرحلة الاستقرار: مدى ثبات عزم الدوران بعد الاندماج
انخفاض/ارتفاع عزم الدوران: يشير إلى اختلال توازن التشحيم أو بداية التدهور

ما يجب تسجيله:

زمن الانصهار
عزم الدوران الأقصى وعزم الدوران المستقر
مدة الثبات حتى حدوث تغيير في عزم الدوران (أو تغير اللون)
ملاحظات حول شكل المنحنى (مستقر مقابل متحرك)

كيفية التفسير السريع:

غالباً ما يشير مستوى الاستقرار إلى نافذة معالجة أكثر تسامحاً.
قد تشير المنحنيات التي تنحرف لأعلى/لأسفل إلى مشاكل في التشحيم أو حدود الاستقرار الحراري.

3.3 مؤشر الاصفرار (YI) + ثبات اللون (مادة PVC صلبة وشفافة)

ما يخبرك به: كيف يتغير اللون عبر مراحل المعالجة وتاريخ التسخين.

نقاط التفتيش الموصى بها:

في حالة الاستقرار (الخط الأساسي)
بعد الجري لمدة 30-60 دقيقة
بعد فترة تشغيل طويلة (مثلاً، نهاية الوردية)
بعد التعرض للحرارة المتحكم بها (إذا قمت بذلك)

ما يجب تسجيله:

قيمة YI عند كل نقطة تفتيش
المظهر المرئي: ضبابية، بقع، تدرج اصفرار

نصيحة عملية للأغشية/الورق الشفاف:

قد يبدو اللون "جيدًا" في البداية، لكنه يتغير مع مرور الوقت أو عند التوقف عن العمل. لهذا السبب يُعدّ تتبع النقاط المتعددة أمرًا بالغ الأهمية.

3.4 تقييم عملية الطلاء / بناء القالب (على أساس خط الإنتاج)

ما يخبرك به: النظافة في العالم الحقيقي ومخاطر توقف العمل.

أسلوب التقييم البسيط (مقياس من 1 إلى 5):

1 = نظيف (أقل قدر من الرواسب، فترة تنظيف طويلة)
3 = معتدل (تراكم يمكن التحكم فيه)
5 = ثقيل (يتطلب تنظيفًا متكررًا)

ما يجب تسجيله:

فترة التنظيف (بالساعات)
موقع الإيداع: حافة القالب / المعاير / اللفائف
ملمس الرواسب: زيتي / شمعي / صلب
التأثير على المنتج: خطوط سطحية، فقدان اللمعان، بقع

لماذا هذا مهم؟
يُعدّ تراكم الرواسب أحد أكبر التكاليف الخفية. وغالبًا ما يكون استخدام مُثبِّت يقلل من تراكم الرواسب على القالب خيارًا اقتصاديًا حتى وإن كان سعره أعلى لكل كيلوغرام.

3.5 فحص الضبابية / الوضوح (الورقة والفيلم الشفاف)

إذا كنت تنتج مادة PVC صلبة وشفافة، فقم بإجراء فحوصات الشفافية:

قياس الضباب (إن وجد)
وضوح الرؤية في ظل إضاءة ثابتة
عيوب السطح: خطوط دقيقة، بقع

سجل: قيمة الضبابية + مرجع الصورة + ظروف المعالجة.