Автор Тема: Оценка качества пенопласта. "Домашний" способ.  (Прочитано 6260 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Понятное дело что правильно провести испытания образца не у всех есть возможность, но как-то начать приближаться к этому ведь можно было давно.  Прикольно конечно, когда дядька прыгает или топчется по плите пеноизола, но что это дает вам и как проверить такой же или хуже.

Итак, предлагаю ввести для предварительной оценки качества,такие параметры:

Плотность  Р (кг/м³)
Прочность на сжатие Q (г/см²)
Коэффициент  потенциала  К это отношение Q /Р
Коффициент пружинистости.  L  Востановление первоначального объема после сжатия.
Коэффициент качества  F

Плотность всеми в основном меряется кг/м³, но для образцов удобнее использовать г/см³. Которые потом легко перевести кг/м³ умножив на 1000.
Замер прочности на сжатие я немного упростил. Он включает в себя не только проверку прочности на сжатие, но и прочность на срез. Для нас такая погрешность допустима. Поскольку оценивает прочность образца в целом.
Отдельные вопросы вызовет коэфициент потенциала. Опишу как смогу. Я его ввел в процессе вытягивания из «голой» смолы максимального качества. Использовать весь потенциал смолы  это  подобрать параметры которые позволяют получать материал все с более  и более высоким коэффициентом потенциала. Для каждой смолы он свой. Другими словами большую прочность при меньшей плотности. Кстати добавки и наполнители можно вносить, когда вы выжали из голой смолы максимум. Только вы используете потенциал самой смолы и дополните ее свойства модификаторами.
Сам по себе олигомер  твердый. Эластичность очень низкая. То что большинство называет эластичность не что иное люфт в сломанной структуре. Эластичность это когда  растягивать можно. А так пусть будет коэффициент пружинистости.
Коэффициент качества   - это то, чем можно сравнивать разные смолы, добавки, параметры при одинаковых смолах. Обмениваться, в конце концов, своими результатами с другими пеноизольщиками. Если вы научились лить пенопласт, который имеет достаточную прочность при хорошем востановлении формы после сжатия( пружинистость), то уже смело можете  работать на объектах.

Основной принцип заложенный в методику: Качество пенопласта будет расти с ростом прочности, с ростом пружинистости, но при снижающейся плотности.  Т.е если из двух образцов с одинаковой плотностью, один будет прочнее другого, то этот образец качественнее.  Потенциал смолы более реализован.
Если при одинаковой прочности один из образцов имеет плотность ниже, то он есть качественнее.
Аналогично с пружинистостью: если из двух образцов один лучше восстанавливает форму- он качественнее.
Ну а если он и пружинит и имеет максимальную прочность и меньшую плотность то этот образец будет уже иметь максимальный коэф.качества.

Образцы мы изготавливали специально(настройка и прогон шли в мусорку ):

с обязательным фиксированием всех доступных  параметров( расходы, давление, температура, тип пеногенератора, рецепты растворов и т.д.)
Сушили их от несколько дней до месяцев. Вырезали параллепипед или куб с гранью 5см(но можно 10см и15см), который выдерживали несколько дней при нормальных условиях.

Высчитываем плотность
Замеряете грани в сантиметрах  и множите длину на ширину и на высоту. Взвешиваете ваш образец в граммах. Делим массу на объем и получаем плотность в г/см³. Умножаем на 1000 и получим плотность в кг/м³

Определяем прочность на сжатие
Берем рейку сечением  1см Х 1см длиной 10-20см(или пруток диаметром 11,3мм) и от края на 5мм чертим риску. Ложем образец на любые весы , желательно с  точностью до грамма. Обнуляем весы и начинаем вдавливать рейку вертикально вниз в образец. Вдавливаем очень  плавно, без рывков, не глубже риски. И смотрим на экран весов. По мере надавливания вес будет расти, а потом перестанет и может начать уменьшаться. Записываем максимальный вес.  (г/см²)

Коэффициент потенциала вычисляем простым делением прочности  Q (г/см²) на плотность Р (кг/м³)
 Разные единицы измерения значения не имеют. Это относительный коэффициент. Так удобнее.
                            К= Q (г/см²) /Р (кг/м³)

Коэффициент пружинистости . Замеряем высоту до сжатия. (l1) Сжимаем образец до 10% от первоначальной высоты и снимаем нагрузку. Замеряем высоту после сжатия(l2).
                              L=  l₂/l₁
Коэффициент качества  Просто множим коэффициент потенциала на коэффициент пружинистости.
                              F=k*L

Цель этой методики не заменить тесты по ГОСТу, а вытеснить органолептическую оценку качества.
Имеем ГОСТ, который невозможно использовать повседневно. Имеем органолептику, которая не поддается  учету и анализу. И имеем нечто среднее, данную методику, которая позволяет вести учет и анализ, и достаточно проста для повседневного использования.
« Последнее редактирование: 21/04/2014 12:42 от dazar »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Так получилось, что я ничем и ни с кем не собирался делится плоть до недавнего решения, в августе 2013г,  отойти от производства КФП. Поэтому ничего не снимал, кроме некоторых исторических фото и пары видео для работы. Так же давно перестал собирать образцы. А те что оставались после интенсивных тестов,  уже года два как выбросил. Да и точные весы ушли туда же.
Поэтому просьба показать видео немного меня напрягла.
Порывшись в гараже нашел образцы от последних моих экспериментов на тему: получить повышенный коэф.потенциала с сохранением эластичности .  Поэтому некоторые  образцы были изготовлены с запредельной плотностью, что не мешает понять принцип методики проверки образцов в домашних условиях.
Весы я взял кухонные(точность1г.), что оказалось явно недостаточно.
Заказал столяру реечку в поперечнике 1х1см.


И приготовил все что может понадобится, даже нашел применение старому учебнику по физике


И приступаем к тестированию образцов с 1по 9:
http://www.youtube.com/watch?v=bAofvMbQxPM&feature=player_detailpage

потом образцов с 10 по 16:
http://www.youtube.com/watch?v=OXPXWrfaaDI&feature=player_detailpage

слишком малая чувствительность кухонных весов немного напрягает особенно на легких образцах. Поэтому я немного повысил точность таким образом:


Так же прочные образцы, проверил на прочность на более сильных весах.

Потом заносим результаты испытаний в таблицу  и обрабатываем по формулам:



Замечания: не мешало бы иметь  либо весы поточнее( у меня были такие на 500г), либо вырезать образцы покрупнее например 10х10х10см и 15х15х15см. Действительно методика не совсем подходит для плотностей выше 40кг/м.куб, точнее ее раздел пружинистости, но ведь это редкие плотности. А основной диапазон 3-40кг/м.куб метода покрывает хорошо.
« Последнее редактирование: 17/12/2013 05:39 от dazar »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Как интерпретировать результаты:
Если уже при вырезании обрацов они разваливаются - это очень низкое качество. Имеет смысл получить что то стоящее, а потом приступать к тестам.
Если образцы не восстанавливают форму или искривляются: это может быть не высохший образец, неравномерная плотность, плохое перемешивание и разнородность структуры, неправильная рецептура и т.п.
Ну не знаю, меряйте по высокой стороне, а если вы самокритичны- по низкой. Можете брать середину. Но поставьте себе за цель ровное востановление.

Как с помощью тестов улучшать качество
Очень важно записывать как можно больше параметров при отливке образцов. Сопоставляя результат с условиями, вы сможете определят закономерности.
Пример: возьмем образцы №3, 4, 5 . предположим что во время их отливки мы увеличивали кол-во ПО  3мл/л, 5мл/л , 10мл/л соответственно при неизменных остальных параметрах. По результатам видим, что  образец №4 получился самый прочный. Немного хуже образец №3, и самый плохой образец №5.
Можно сделать два вывода:  избыток ПО может снижать качество пенопласта и его оптимум, при известных остальных параметрах, находится около 5мл/л. При желании можно провести уточняющие тесты.

Так же, зная например, что мы все образцы отлили из одного вида смолы и получили некий  максимальный коэф. качества на некоторой плотности ,  значит этот же коэффициент реально получить и на другой плотности. Нужно искать как это сделать, изменив рецепт, улучшив структуру.
Пример: образцы № 3и №11 имеют разную плотность,  но качество у них одинаковое. Органолептически это не определить, а с помощью методики это стало возможным. Это значит, что у образца №11 плотность выросла в 5раз, и прочность выросла также в 5 раз. Это хорошо. Плохо, когда мы тратим материал, а прочность не растет как мы ожидаем.

Пример из последних практик: Работая на плотностях 3-18кг/м.куб и получая коэф. качества 65-70, я заметил, что с ростом плотности коэф.качества начинает снижаться:
плотность 5 - коэф.50, плотность 10 - коэф. 60, плотность 15 -  коэф.40, плотность 18 - коэф.25.
Причем снижается он и за счет потери пружинистости и за счет потери прочности(плотность выросла в 3раза, а прочность только в 1,2раза). Это свидетельствовало о том, что качество реакции и качество структуры с ростом изготавливаемой плотности начинали страдать.
Не будь этой методы - я бы смирился с фактом. Но используя разные параметры и проводя тесты образцов было выявлено несколько закономерностей, которые прощают ошибки оператора на низких плотностях, но жестоко проявляются на высоких.
Так же я уверен, что потенциал "голой" смолы КФ-ТИ реализован мною не до конца  , поскольку я случайно  пару раз получил коэ.качества на уровне 110-115.
Как знать может кто нибудь на Украине уже получает стабильно такой результат, но жмакая его руками думает, что он обычный.  Результаты на разных смолах также можно сравнивать. Вдруг ВПСГ в 20 раз лучше КФ-ТИ и лучше ее возить на Украину, чем лить из местных.

Тесты не учитывают токсикологию образцов. Но что я бы хотел отметить:
Во первых это то, что все смолы выпускают для производства фанеры, ДСП, утеплителей, это клей. И все производители стремятся снизить выделения из конечного продукта. И все, чем можно нашпиговать смолу уже нашпиговано на заводе.
Т.е. вы не сделаете меньше выделений, чем есть в фанере, но если постараетесь, то не сделаете и больше, чем из фанеры.
Сначала стоит научится проводить качественную реакцию.  Никакие наполнители не спасут брак.
Как я уже сказал выше, высокие показатели качества  вашего материала означают и  снижение выделений формальдегида также, до выделений, скажем той же фанеры.

Поделюсь результатами своих тестов за 2008г. Тогда они еще не обрели систематичности, чего-то не доставало, что то было лишним,  но некоторые закономерности уже можно было проследить. Это было началом поисков.  Надеюсь кому-то пригодятся.
« Последнее редактирование: 21/04/2014 12:42 от dazar »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Для справки: монолит изготовленный из КФС имеет:
плотность 1500кг/м3
Прочность на сжатие 1000кгс/см2 (1см.кв выдержит усилие в 1000000г)
Прочность на растяжение 600кгс/см2

Согласно методики его коэф.потенциала равен -666.
« Последнее редактирование: 27/12/2013 14:22 от dazar »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Качественная  и наиболее полная реакция  повышает качество пенопласта.
Поэтому предложу вашему вниманию еще один "домашний" способ  проверки качества пенопласта.
Он основан на разрушении нестойких связей и ускоренной деструкции тех частей сшивки, которые в дальнейшем и будут слабым звеном, проявляя деструкцию пенопласта. Чем хуже прошла реакция, тем больше будет таких звеньев, и наоборот чем лучше прошла реакции, тем меньше будет слабых звеньев.

Суть теста:
Берете образец и полностью погружаете его в кипящую воду.
Далее идти  можно двумя путями:
  1. Через пол-часа кипячения аккуратно вынуть образец и оставить до полного высыхания.
  2. Кипятить на малом огне в течении 3часов. Потом так же вынуть и оставить до полного высыхания.
Оцениваем результаты:
1. Оценивать результаты можно только по поверхности образца, поскольку за 30мин кипяток не смог произвести разрушения в глубине образца. Хорошо, если после испытания образец не изменился. Плохо, если в воде остались отпавшие кусочки или муть от образца или поверхность образца разрушилась или начала разрушаться.
2. При таком раскладе можно оценивать весь образец. Так же как и в первом варианте оцениваем разрушения образца. Хорошо- если целый, плохо-любые разрушения и изменения.

Не мешало бы иметь два образца один контрольный, другой испытуемый.
Минус этого теста в том, что он дает условную оценку качеству пенопласта: зачет-незачет, И не показывает степени качества.

Оба метода, и кипячением и через коэффициенты, подтверждают взаимосвязь между полнотой реакции и свойствами полученного КФП.
« Последнее редактирование: 10/01/2014 02:30 от dazar »

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 394
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Сергей.
Боюсь, что для большинства рядовых пеноизольщиков Ваши методы  - как высшая математика: вроде бы многие интегралы изучали, да пользуется ли кто на практике.

А можно я Вам своих образцов подкину для исчисления этого самого "коэффициента"? Поднакопилось немного образцов за несколько лет.
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн odin1973

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 1 282
  • izoll.ru
дазар пишет-
Пример из последних практик: Работая на плотностях 3-18кг/м.куб и получая коэф. качества 65-70, я заметил, что с ростом плотности коэф.качества начинает снижаться:

только я не увидел в таблице при плотности до 40 коэф.качества выше 50?где же 65-70?
« Последнее редактирование: 27/12/2013 22:30 от Дмитрий »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
дазар пишет-
Пример из последних практик: Работая на плотностях 3-18кг/м.куб и получая коэф. качества 65-70, я заметил, что с ростом плотности коэф.качества начинает снижаться:

только я не увидел в таблице при плотности до 40 коэф.качества выше 50? где же 65-70?

Это писалось про лучшие образцы. Т.е. если постаратьться, то на малой плотности можно получить высокий коэффициент 65-70. А на большой плотности от 18кг/м.куб как не старался коэффициент не поднимался выше 30-35. Это относится только к образцам с хорошей пружинистостью. Плохо пружинящие образцы я всегда выбраковывал на стадии вырезания. Даже прочность не мерял.
А эти 16 образцов вообще из опытов на другую тему. Снимал их потому, что других не осталось.
« Последнее редактирование: 28/12/2013 00:58 от dazar »

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 394
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
НУ так я ж про ЭТО и пытался говорить.
Т.к. так наз. "коэффициент качества" привязан к относительной упругости, а высокоплотные образцы таковой обладают в меньшей степени, чем низкой плотности....ну и т.д.


Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Думаю высокоплотные образцы(от 20кг/м.куб и выше) должны обладать той же пружинистостью, что и низкоплотные.
Но с оговоркой,  что чем больше смолы в образце(чем выше его плотность), тем раньше у него наступает уплотнение слоев.  Т.е. состояние при котором в образце мало воздуха и слои соприкасаются. Другими словами образец максимально спрессован.
Получается, что легкие образцы могут быть спресованы до 5мм, а  тяжелые  только до 10мм, 20, 30, 40мм.
Но до состояния спресованности его пружинистость должна быть безупречна.
Бывает образцы, даже плотностью 15, 20, 30кг/м.куб не обладают пружинистостью и органолептически напоминают хрупкую пемзу. Но при том могут обладать неплохой прочностью. Это брак. Причина такого брака всем известна. Через короткое время он растрескается и превратится в осыпь. Особенно при температурных и влажностных перепадах. Несмотря на кажущуюся прочность они обладают пониженным коэф.потенциала, а пружинистость у них померять не  возможно. Как отличить такие образцы и провести их правильную оценку, я не знаю. Можно ставить им коффициент пружинистости 50% или вообще  не допускать до тестов.  Вам решать.
Но их по прежнему можно оценивать  по коэф.потенциала. По мере улучшения качества, будет расти и коэф. потенциала, а при высоких его значениях пружинистость появится сама собой, как бонус за ваши труды.

Еще следует учитывать, что по мере спресования, воздуху все труднее выходить из образца. Если прикладывать нагрузку слишком быстро, он может разрушится раньше положенного. Как например на образцах №10, №12
Я попробовал проверить это на оставшемся высокоплотном образце №13. По логике его разрушения должны быть выше чем у №10 и№12 так как он плотнее.   Но плавно приложенная нагрузка помогла снизить разрушение. Подвела криворукость. Видео теста

Повторю, что речь шла только о пенопласте повышенной плотности от 20-24 кг/м.куб и выше.

« Последнее редактирование: 10/01/2014 02:24 от dazar »

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Для облегчения расчетов., можно использовать такую вот программку в Excel.
В зеленые поля записываете результаты замеров, а в желтом видите уже расчитанные коэффициенты. Так же внизу отображаются лучшие результаты. Для примера заполнены первые три строчки.

Оффлайн lavalex13

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 621
  • механик
Для облегчения расчетов., можно использовать такую вот программку в Excel.
В зеленые поля записываете результаты замеров, а в желтом видите уже расчитанные коэффициенты. Так же внизу отображаются лучшие результаты. Для примера заполнены первые три строчки.

Может удобней, чтоб  выводилось какой именно образец лучший? Немного добавил в таблице, извиняйте если, что  :)
Александр

Оффлайн dazar

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 234
  • г.Черкассы ПП" Альфа-МегаТерм" 063-423-47-17
Куда то делась таблица с результатами моих тестов, поэтому выкладываю ее в файл.

Странное дело, люди купили чертежи установок, но никто не заинтересовался тонкостями. Принципы я конечно почти все изложил на форуме, но тонкости пока никто не запросил.
Как бы инновация "железа" это лишь удобство, но основа стабильного качества - это ведь технология с ее тонкостями зависимостей. Либо народ настолько продвинут что не нуждается в разъяснениях, что вселяет в меня спокойствие,   либо народ совершенно не вникает в эти моменты считая их второстепенными, и продолжая настойчиво дзьобать бетон неуки.
Отсутствие видео с альтернативными тестами наталкивает на второе предположение.
Я бы рекомендовал отбросить стеснение и если ваши результаты хуже, активно переходить к обсуждению пока есть время и желание. Особенно важна эта технология для изготовителей плит, поскольку  брак уже не спрячешь в стену. Да и экономия на добавках существенно облегчит борьбу за себестоимость.
"Брак", кажущийся "качеством", это медленная смерть пеноизола как бизнеса. Без технологии можно даже не пытаться конкурировать с другими утеплителями, ведь про победу пока думать не приходится. Правда? Хотя и это не исключено. Выведя с помощью методики "голую смолу" на максимум потенциала, необходимо продолжить уже с использованием добавок. Таким образом получить результат еще выше. И в супротив, Компенсируя "брак" добавками, вы получаете кажущееся "качество",  режете высокой себестоимостью, а в итоге медленная смерть. Переход с "плит и заливок" на  "крошку и пыль" тому свидетельство.
Углубленное знание технологии гарантирует результат на "голой" смоле(без каких либо добавок) как минимум такой как в моих опытах описанных выше.
Ну а поверхностное знание технологии гарантирует результат на "голой" смоле(без каких либо добавок): плита 100см х 50см х 10см вес рельса ровно 10кг(на фото) Тогда еще методики у меня не было.