4.1. Вимоги до якості виробів з пластичних мас.

4.2. Методи оцінювання якості виробів з пластичних мас.

 

Ключові слова: якість, дефект, метод оцінювання, вимоги до якості, показник якості

 

4.1. Вимоги до якості виробів з пластичних мас

Хімічний склад та фізико-механічні властивості пластмаси повинні відповідати вимогам чинних регламентів та стандартів. Виконання їх гарантується заводами-виробниками.

Вироби повинні бути виготовлені тільки з тих пластмас і таких фарбувань, які передбачені технічними умовами, а показники хімічних і фізико-механічних властивостей виробів повинні відповідати передбаченим нормам ДСТУ і технічних умов.

Форма та конструкція виробів повинні бути раціональними, забезпечувати стійкість, можливість поєднуватися з іншими предметами і створювати функціональні комплекси. Розміри виробів і оздоблювальних частин повинні бути функціонально виправдані. Форма, розмір і маса виробів повинні відповідати антропометричним і фізіологічним властивостям людини, конструкція і характер оздоблення – забезпечувати мінімальне забруднення, доступність і легкість очищення. Господарські вироби повинні бути зручними для зберігання, перенесення, пристосованими до заповнення речовинами, що зберігаються в них.

Колір, форма, характер поверхні, декор і пропорційність частин повинні забезпечувати композиційну цілісність і виразність дизайну зразка виробу, відповідність сучасному стилю і моді, підкреслювати специфіку властивостей полімерного матеріалу. Відповідно до вимог стандарту, вироби із пластмас повинні мати ретельно виконані елементи форми і декору, а пакування і рекламно-супроводжувальна документація – забезпечувати виробу належний товарний вигляд.

Вироби повинні мати блискучу, гладку, рівномірно пофарбовану поверхню без плям, вздуття, залишків облою, тріщин, розшарувань і раковин.

Допускається матовість поверхні, якщо це обумовлено фасоном або малюнком. Форма та розміри виробу повинні відповідати затвердженим зразкам-еталонам і технічному опису.

На зовнішній поверхні припустимі в обмеженій кількості лише крапкові вкраплення (діаметром до 0,3 м) і легкі добре заполіровані подряпини, якщо вони не псують зовнішнього вигляду виробів. Місце зрізу литника повинно бути добре оброблено. Оскільки литник, як правило, знаходиться не на зовнішній стороні виробу, допускається заглиблення в місці його зрізу до 0,5 мм.

У виробах з пластмас не допускаються такі дефекти: тріщини, недопресовка, значні сторонні домішки, здуття, раковини, стикові шви та сильні короблення.

Задирки від облою повинні бути добре зачищені та заполіровані, виріб не повинен мати подряпин і щербин.

Крайки виробів повинні бути рівними, гладкими, без гострих граней, тріщин і задирок.

Місця  стикування прес-форм (сліди від розємних форм) повинні бути добре зачищені. Вироби, виготовлені механічною обробкою, не повинні мати, крім того, подряпин (рисок) від абразивних матеріалів і сколів, що утворяться при обробці на верстатах (наприклад, при просвічувані отворів у ґудзиках).

До пластмасових виробів харчового і будівельного призначення пред’являються додаткові вимоги.

Вироби харчового призначення повинні бути фізіологічно нешкідливими, а будівельні матеріали з пластмас – безпечними в пожежному відношенні. Тому питання про випуск пластмасових виробів харчового призначення додатково погоджується з органами державної санітарної інспекції Міністерства охорони здоров’я України, а про випуск будівельних матеріалів із пластмас, крім того, - з відповідними органами державної служби з питань праці та пожежного нагляду.

Такі вироби широкого застосування, як гребінці, ґудзики, портсигари, мильниці, повинні мати високу тривкість, особливо до удару при падінні.

Футляри для окулярів, портсигари й інші подібні вироби повинні бути достатньо стійкими до стискання їх при перенесенні у кишенях і сумках.

Більшість виробів із пластмас піддається впливу води і мильного розчину в процесу експлуатації або при митті. Тому до таких виробів висувають вимоги стійкості до дії гарячої води та мильних розчинів.

До ґудзиків, пряжок, намист, накидок, виробів із тканин з покриттями тощо висувають, крім того, вимоги стійкості до різноманітних атмосферних впливів (морозу, сонячних променів та ін.).

Товари із пластмас повинні мати маркування, що легко читається з вказанням товарного знака підприємства-виробника. Позначення пластмасових виробів на маркуванні подано в додатку В.

На виробах, призначених для контакту з харчовими продуктами, повинно бути маркування видів харчових продуктів: «для сипучих продуктів», «для холодних харчових продуктів», «для гарячих харчових продуктів» або «для нехарчових продуктів». Транспортна тара повинна мати загальноприйняте маркування.

У виробах із пластмас може зустрічатися ряд характерних дефектів. Вони виникають як від невдало підібраного складу пластмаси, так і від неправильного вибору і недотримання технологічного режиму її переробки у вироби, а також унаслідок недостатньо ретельної обробки вже відформованих виробів.

Характерною рисою литих виробів є гладка і блискуча (лита) поверхня. У пресованих виробів поверхня, як правило, менш блискуча і нагадує ковану (пресовану). Дуже важливим є дотримання режиму охолодження відформованого виробу або проведення спеціальної термообробки його після формування. При неправильному проведенні цих процесів у виробах створюються великі внутрішні напруги, що викликають жолоблення й утворення тріщин.

Одні дефекти, які зустрічаються на виробах із пластичних мас, ведуть до браку, а інші, залежно від їхнього розміру, в обмеженій кількості можуть допускатися, але вони погіршують зовнішній вигляд, знижують рівень якості  виробів. До неприпустимих дефектів відносять недолив, перелив і пов’язаний із ним облой, помітні стикові шви, усадочні раковини й ін.

Характерними дефектами пресованих виробів з реактопластів (фено- і амінопластів) є сторонні домішки, недопресовка, розводи, потовщений трат (облой) та ін. Сторонні домішки являють собою вміст інших матеріалів, які видні на поверхні виробу. Вони виникають внаслідок забруднення прес-порошку і поганого очищення прес-форм. Допускаються лише крапкові включення в обмеженій кількості. Цей поширений дефект зустрічається й у литих виробах.

У виробах, виготовлених литтям під тиском, пресуванням, штампуванням та іншими методами, можливі також здуття, короблення, тріщини, подряпини й ін.

Допустимі лише дрібні здуття (діаметром до 1 мм). Розмір припустимих короблень обмежується в пресованих виробах 0,5 %, а в штампованих і формованих пневматичними методами  до 1 % габаритних розмірів виробів.

Тріщини утворюються в зв’язку з внутрішньою напругою і при необережному вийманні виробів із форми. Утворення внутрішніх напруг часто пов’язане з неправильним добором складу пластмаси, із її надмірно великою усадкою, нерівномірним обігрівом і охолодженням особливо виробів з арматурою (металевими деталями). Причинами розтріскування можуть бути також підвищена вологість прес-порошку і занадто висока температура формування виробу. Утворення тріщин призводить до браку виробів.

Подряпини, риски, відколення на поверхні утворяться при механічному опрацюванні відформованих виробів (при зачищенні облою, литників) грубозернистими абразивними матеріалами. Вони можуть бути також відбитками ушкоджень поверхні форм. Ці дефекти в заполірованому вигляді припускаються у виробах в обмеженій кількості. Обмежуються також різнотонність (плямистість, погане фарбування) і сріблястість (у вигляді синяви і помутніння).

Причиною браку можуть бути також відхилення від їхніх розмірів, які перевищують допуски за кресленнями. Вони виникають при  надмірній усадці литтєвої або  пресувальної  маси,  при невідповідності розмірів форми.

Найпоширенішими дефектами  виготовлення листових  і плівкових пластмас є неоднакова товщина, розшаровування та різноманітні поверхневі дефекти (подряпини, матові плями, нерівномірність фарбування й ін.). Дефектами декорування  виробів є нечіткість малюнків, гравіювання і тиснення, зсув малюнка (трафарет, деколь) й ін.

 

4.2. Методи оцінювання якості виробів з пластичних мас

Якість виробів із пластмас визначають органолептичними та  вимірювальними методами. Дослідження проводять в умовах природного освітлення.

Під час дослідження органолептичним методом, перш за все, звертають увагу на:

–                   зовнішній вигляд виробу;

–                   якість виготовлення і обробки;

–                   наявність дефектів;

–                   форму виробу.

Досліджуючи зовнішній вигляд, виходять з ряду загальних і специфічних вимог. Разом із перевіркою відповідності виробів призначенню встановлюють правильність вибору пластмаси, раціональність форми і конструкції.

Під час дослідження вимірювальним методом перевіряють:

-                   розміри виробу;

-                   фізичні, фізико-механічні властивості пластмас;

-                   санітарно-гігієнічні властивості;

-                   безпечність.

Залежно від призначення виробів їх випробують на стійкість до дії холодної та гарячої води, розчинників і нафтопродуктів, хімічних реагентів (розчинів солей, кислот, лугів), а також до впливу світла, тепла, вогню, морозу й інших атмосферних впливів. Іноді визначають мікробіологічну стійкість, оскільки не всі пластмаси стійкі до дії мікроорганізмів.

Визначення багатьох властивостей пластмасових виробів, які характеризують поводження їх при зіткненні з водою, нафтопродуктами, жирами, кислотами, при митті з милом, при терті, нагріванні, вигині, ударі й інших впливах, не потребує спеціального устаткування і легко може бути виконано у будь-яких умовах.

Для визначення стійкості захисно-декоративного покриття до дії слини, поту та вологої обробки готують 2 розчини та смужки з фільтрувального паперу 15х80 мм. Розчин 1, що імітує слину, готують таким чином: беруть наважку 4,2 г вуглекислого натрію, 0,5 г хлористого натрію і 0,2 г вуглекислого калію, розчиняють в 1 дм³ води.

Приготування розчину 2, що імітує піт, здійснюють таким чином: беруть наважку 4,5 г хлористого натрію, 0,3 г хлористого калію, 0,3 г сірчанокислого натрію, 0,4 г хлористого амонію, 3 г молочної кислоти і 0,2 г карбаміду розчиняють в 1 дм³ води. Отриманий розчин перемішують.

На кожну випробовувану ділянку виробу накладають по дві смужки, одна з яких насичена розчином 1, а інша – розчином 2.

Кількість випробовуваних ділянок виробу визначається кількістю марок і кольорів пластмас, які використовуються. Вироби, що випробовуються, або пластинки з прикріпленими смужками, або маленькі деталі, обернуті у фільтрувальний папір, перекладають в ексикатор над водою. Потім ексикатор витримують в термостаті за температури (37±2) °С протягом 2 годин, після чого смужки оглядають.

Виріб вважають таким, що витримав випробування, якщо кожна смужка або фільтрувальний папір не змінили свій колір.

Стійкість захисно-декоративного покриття виробу до вологої обробки визначають шляхом обробки поверхні виробу протягом 3 хв водою температурою (37±2) °С без механічної дії з використанням нейтрального мила, при цьому зовнішній вигляд виробу не повинен змінюватися.

Стійкість виробу до дії води перевіряється методом витяжки. Помиті та насухо витерті вироби заливають спеціально підготовленим розчином:  на 1 дм³ дистильованої води 2 г NaOH. Вироби витримують за температури 20 °С протягом 20 діб. Співвідношення маси виробу до об’єму води повинно складати 1:10. Вироби виймають, витирають насухо та оглядають – при цьому їх поверхня повинна залишитись гладкою, без видимих пошкоджень, а витяжка не повинна бути забарвленою і мати запах вище 1 балу.

Стійкість до дії мильних і лужних розчинів перевіряють шляхом обробки виробів нагрітим до кипіння розчином, який складається з 5 г господарського мила, 3 г кальцинованої соди на 1 л води. Після обробки вироби не повинні бути набряклими, деформованими, на них не повинно бути тріщин, а розчин має залишатися безбарвним.

Кислототривкість для ряду виробів з пластмас перевіряється на дію 1 %-го розчину оцтової кислоти, нагрітого до кипіння. При цьому забарвлення пластмасового зразка не повинно змінюватися, а розчин повинен залишатися безбарвним, прозорим, без осаду, помутніння, без сторонніх запахів.

Для визначення виділення із виробів летких хімічних сполук в навколишнє повітря слід користуватися (для стандартизації умов дослідження) ексикаторами ємністю  <9,0 дм, куди поміщають зразок площею 76 см², повітрообмін повинен бути  1 об'єм на годину, температура дослідження  20 ⁰С, експозиція – 1 доба. При визначенні вмісту хімічних сполук в масі сировини, матеріалу виробу беруть 5,0 грамів зразку, по можливості подрібнюють до розміру часток 5,0 x 5,0 мм і безперервно екстрагують (поліетиленові, поліпропіленові, фторопластові та стирольні матеріали – етанолом, гумові, полівінілхлоридні та інші – ацетоном) в апараті Сокслета не менше 5-6 циклів.

Вміст шкідливих елементів визначають спектрометричним методом (визначається вміст барію, кадмію, хрому, сурми, ртуті, свинцю, миш’яку та селену). За результат випробування приймають середньоарифметичне результатів трьох паралельних визначень.

Інтенсивність запаху визначається в балах за нижче наведеною шкалою (табл. 4.1).

Рівень запаху виробів визначають за стандартними методиками, при цьому витяжку з виробу готують таким чином: зразок розрізають на шматочки розміром 1х1 см і поміщають у скляну посудину, заливають дистильованою водою і витримують протягом 3 год за температури 37 °С. Співвідношення маси виробу і об'єму води має бути 1:10. Характер запаху зазначають описово (сторонній, неприємний, специфічно ароматичний, невизначений).

 

 

Таблиця 4.1

Визначення інтенсивності запаху

Оцінка інтенсивності запаху (бал)	Характеристика	Опис характеру запаху
0	Ніякого запаху	Відсутність відчутного запаху
1	Дуже слабкий	Запах звичайно непомітний, але виявляється досвідченим дегустатором
2	Слабкий	Запах, що виявляється недосвідченим дегустатором, якщо звернути на це його увагу
3	Помітний	Запах, що легко помічається
4	Чіткий	Запах, що звертає на себе увагу
5	Дуже сильний	Запах настільки сильний, що викликає неприємні відчуття

 

При оцінці якості виробів особливу увагу приділяють механічним випробуванням із метою: визначення твердості, еластичності, опору розриву, стиску, вигину й іншим впливам (стиранню, дряпанню) відповідно запропонованих до виробів вимог.

До найважливіших показників фізико-механічних властивостей пластмас належать: щільність, міцність при розтягу, стиску і вигині, твердість, ударна в’язкість, теплостійкість, морозостійкість, водопоглинання, електричні характеристики тощо. За величиною цих показників визначають певні умови транспортування, збереження виробів, розробляють відповідні заходи щодо догляду за виробами, з’ясовують можливості їх використання у тих або інших умовах.

Твердість за Брінелем визначають методом втискування сталевої кульки певного діаметру в досліджуваний зразок. Твердість визначають за глибиною лунки, що утворилася, і встановлюють величину твердості, користуючись шкалою твердості Мооса.

Міцність під час розтягування, стиснення, вигину визначають на динамометрах і спеціальних випробувальних машинах. Наприклад, міцність на удар перевіряють при падінні з висоти на чавунну плиту (це стосується таких виробів, як гребінці, гребені, мильниці, портсигари).

Міцність корпусу виробів визначають, кидаючи його 5 разів з висоти 0,5 м, 1 м і 1,5 м ± 50 мм на чавунну або сталеву пластину товщиною 4 мм, з покриттям товщиною 2 мм, твердістю 75±5 одиниць по Шору А, яка встановлена на негнучку горизонтальну поверхню. Якщо корпус не пошкоджений, то цей же виріб кладуть на плоску горизонтальну сталеву поверхню, на нього кидають металевий вантаж масою 1 кг і площею 50 см² з висоти 100 мм від виробу. Виріб вважають таким, що витримав випробування, якщо цілісність його корпусу не порушується.

Міцність кріплення незнімних деталей перевіряють на розривній машині, що забезпечує зусилля розтягування (90±2) Н додатковою силою: 59 Н – до деталей з найбільшим доступним розміром до 6 мм включ.; 90 Н – до деталей з найбільшим доступним розміром понад 6 мм. Зусилля докладають поступово протягом 5 с і витримують протягом 10 с. Виріб вважають таким, що витримав випробування, якщо деталь не відокремилася від корпусу або при її відділенні деталь витримує випробування.

Водопоглинання визначають таким чином. Зразок стандартної форми розміром 10×15×120 мм висушують у сушильній шафі до постійної маси і занурюють на 24 год. у дистильовану воду при t=20±2 °С. Після цього зразок витягують, обтирають фільтрувальним папером і зважують. Водопоглинання виражають у відсотках до первинної ваги.

Електрична міцність (пробивна напруга) і питомий об'ємний опір характеризують електроізоляційні властивості пластмас. Ці показники визначають на дисках 4 мм товщини. Електрична міцність оцінюється величиною напруги струму, що викликає електричний пробій і виражається в кіловольтах на одиницю товщини зразка (кВ/мм), об'ємний електричний опір виражається в Ом×см.

 Об'ємну вагу (щільність) визначають методом занурення досліджуваного зразка відомої ваги у вимірювальну посудину з рідиною, що не поглинається даною пластмасою.

 Для деяких виробів визначають доступність та гостроту крайки за допомогою шарнірного зонду, виготовленого з жорсткого матеріалу з відповідними розмірами.

При гігієнічній оцінці харчового посуду, тари та пакувальних матеріалів перш за все визначають їхній запах. При наявності стійкого запаху виріб без подальших досліджень вважають непридатним для використання за прямим призначенням. При відсутності запаху зразок виробу піддають подальшому дослідженню.

Вироби, призначені для рідких і напіврідких продуктів, обробляють у певних умовах розчинами повареної солі, етилового спирту, харчових кислот (оцтової, молочної) й ін. Після цього розчини (витяжки) перевіряють на присутність у них токсичних речовин (фенолу, стиролу, капролактаму, солей свинцю, міді, цинку й ін.), а випробувані зразки оглядають, зазначаючи видимі зміни кольору, характеру поверхні і т.п.

Тару і пакувальні матеріали, призначені для сухих продуктів (печиво, чай, сухі фрукти й ін.), випробовують за допомогою сорбційного методу. У тару (посуд) або пакувальний матеріал кладуть сорбент (наприклад, хліб, печиво, борошно), закривають його кришкою або щільно упаковують і витримують протягом визначеного терміну (від 2 до 10 діб) у кімнатних умовах або термостаті.

Для порівняння той же сорбент у тих же умовах витримують у закритій скляній тарі.

Якщо виявляють сторонній запах, зміну кольору та смаку сорбенту (продукту), то випробуваний зразок тари або пакувального матеріалу бракують.

У курильних мундштуках перевіряють отвори для цигарок і внутрішній канал на відповідність розмірів встановленому діаметру. У гребенів і гребінців перевіряють розміри, фасон, відстань між зубцями та їх кількість; у виробів із пластика та інших плівкових матеріалів – рівномірність товщини й забарвлення.

 Приймання та перевірка якості виробів із пластмас здійснюється відповідно до чинних регламентів та стандартів (ДСТУ). У них вказується розмір вибірки при визначенні того або іншого показника.

 

Питання для самоконтролю

 

1.           Які основні фактори, що впливають на формування якості пластмасових виробів?

2.           Охарактеризуйте методи визначення показників якості господарських товарів із пластмас.

3.           Які показники визначаються при оцінюванні якості іграшок? Які методи оцінювання при цьому використовуються?

4.           Які дефекти вважаються недопустимими для литих пластмасових виробів?

5.           Які дефекти допускаються для пресованих виробів?

6.           Які чинники впливають на виникнення дефектів пластмасових виробів?