Melt flow index

MFI (Melt flow index) คือเครื่องทดสอบคุณสมบัติการไหลตัวของพลาสติกเหลวจำพวก Thermoplastics ตามมาตรฐาน DIN 53735 , ASTM D 1238 , และ ISO 1133 (MFR, Melt Flow Rate) การทดสอบนี้จะคล้ายกับการ Extrusion คือเป็นการหลอมเหลวพลาสติกในกระบอกทดสอบ (BARREL) ด้วยอุณหภูมิที่กำหนดแล้วใช้น้ำหนักกดตามค่าที่กำหนด กดลงบนแท่งกด (Piston) โดยให้แท่งกดกระทำกับพลาสติกเหลวที่อยู่ในกระบอกทดสอบ พลาสติกเหลวก็จะไหลผ่านหัวดายน์ออกมา หลังจากนั้นก็นำพลาสติกที่ไหลออกมาไปชั่งน้ำหนักเทียบกับเวลา 10 นาที จะได้ค่าของ MFI ของพลาสติก ซึ่งมีหน่วยคือ g/10 min.
MFI เป็นค่าที่บ่งถึงความสามารถในการไหลของพลาสติกหลอม ณ.อุณหภูมิหนึ่งโดยใช้น้ำหนักกดคงที่ (อุณหภูมิและน้ำหนักกดของพลาสติก)แต่ละชนิดจะกำหนดในมาตรฐาน ASTM D1238, ISO 1133 และJIS K7210) melt flow index แสดงค่าเป็น g/10min ตามด้วยอุณหภูมิ(OC)/น้ำหนัก (kg))
MVR เป็นค่าเทียบเคียงของค่า MFI ในรูปของปริมาตร ซึ่งแสดงค่าเป็นcm3/10 min โดยคำนวณปริมาตรของพลาสติกหลอมจากระยะการเคลื่อนที่ของแกนกระบอกที่ได้จาก displacement transducer
Melt density เป็นค่าที่คำนวณจาก melt flow index/melt volume rate ซึ่งแสดงค่าเป็น g/cm3
Melt flow index มักถูกนำมาใช้ในการควบคุมคุณภาพเม็ดพลาสติกหรือคอมพาวด์

ทำไมต้องทดสอบหาค่า MFI ?
1, ลดปัญหาของเสียที่เกิดจากการ Extrusion เพราะพลาสติกที่มีค่า MFI สูงจะมีค่า Tensile Strength สูงเช่นกัน ดังนั้นถ้ารู้ค่าMFI ที่แน่นอน จะสามารถปรับปรุงกระบวนการผลิตได้ทันท่วงที
2, สามารถเลือก ซื้อเม็ดพลาสติกจากหลายแหล่งเพื่อลดต้นทุน
3, รู้ค่า MFI จากเม็ดพลาสติก Recycle ที่เหลือใช้
4,สามารถพัฒนาคุณภาพของสินค้าให้ดียิ่งขึ้น
5,สามารถควบคุมต้นทุนการผลิตได้
6,ตอบข้อโต้แย้ง Customer Or Suppliers

มาตรฐาน
ASTM D 1238, ISO 1133 และ JIS K 7210
การทดสอบค่า melt flow index ของพลาสติกทำโดยการหลอมพลาสติก ณ.อุณหภูมิหลอม ในกระบอกโลหะ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 50.8 mm และยาว162 mm) ที่ควบคุมอุณหภูมิให้สม่ำเสมอ จากนั้นใช้น้ำหนักกดแกนกระบอก
ดันให้พลาสติกหลอมผ่านดายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.0955 mm และยาว 8 mm
Method A (สามารถใช้กับพลาสติกที่มี MFI 0.15 – 50 g/10min): ตัดเส้นพลาสติกที่ออกจากดายตามเวลากำหนด ประมาณ 3 ครั้ง จากนั้นชั่งน้ำหนักเส้นพลาสติกเมื่อเย็นตัวแล้ว คำนวณค่า MFI (เฉลี่ย) โดยมีหน่วยเป็นg/10min
Method B (สามารถใช้กับพลาสติกที่มี MFI = 0.50 – 900 g/min และทราบค่า melt density): ตั้งเวลาตามกำหนด ใช้ automatic displacement transducer วัดระยะการไหล ค่าที่ได้เป็น MVR (cm3/10 min) ซึ่งค่า MFIคำนวณได้โดยอาศัย melt density ที่ทราบค่าอยู่แล้ว
Method AB (หาค่า melt density): ตั้งเวลาตามกำหนด ใช้ automatic displacement transducer วัดระยะการไหล ค่าที่ได้เป็น MVR (cm3/10 min)และตัดเส้นพลาสติกที่ออกจากดายตามเวลากำ หนดเพื่อหาค่า MFI (g/10min) จากนั้นคำนวณ melt density
Melt density (g/cm3) = MFI (g/10min) / MVR (cm3/10 min)
• ASTM Standard D1238 "Standard Test Method for Flow Ratios of Thermoplastics by Extrusion Plastometer"
• ISO1133 "Plastics - Determination of the Melt Mass-Flow Rate (MFR) and Melt Volume-Flow Rate (MVR) of Thermoplastics".