In der Thermoplast-Industrie wird der Schmelzindex (MFI) als wichtiger Kennwert für die Qualitätskontrolle und Abnahme eingehender Produkte eingesetzt. Angaben zu den Fließeigenschaften finden sich im Materialdatenblatt, und anhand dieser Daten wird kontrolliert, ob die Fließfähigkeit des Kunststoffs im spezifizierten Bereich für die jeweilige Kunststoffsorte liegt. Solche Prüfverfahren werden häufig bei Polyolefinen eingesetzt (HDPE-, LDPE-, LLDPE-Polyethylen und Polypropylen PP).
Nach ISO 1133 und ASTM D1238 ist der Schmelzindex MFI das Gewicht des Polymers, das bei einer bestimmten Temperatur aus einer Standarddüse (2.095 x 8 mm) austritt, wenn die Probe von einem Kolben, auf den ein bestimmtes Gewicht einwirkt, aus der Düse ausgedrückt wird.
Die ISO 1133 spezifiziert zwei Prüfverfahren: Das Verfahren A ist ein manuelles Verfahren, bei dem die Masse bestimmt wird. In bestimmten Zeitabständen ausgedrückte Segmente des Extrudats werden nach der Prüfung mit einer Waage gewogen und so die Schmelze-Massefließrate (MFR) bestimmt, die in g/10 min ausgedrückt wird. Das Verfahren B ist ein wegmessendes Verfahren, das auf einer Messung des Kolbenwegs mit einem Encoder basiert. Mit diesem Verfahren wird die Schmelze-Volumenfließrate (MVR) bestimmt, ausgedrückt in cm3/10 min. Dabei handelt es sich um den Mittelwert der verschiedenen Erfassungspunkte des Encoders. Die Dichte der Schmelze wird ebenfalls gemessen und zur Berechnung des entsprechenden MFR-Werts verwendet. Wir empfehlen die Durchführung von MVR-Messungen insbesondere zum Vergleich von gefüllten und ungefüllten Thermoplasten und für den Vergleich von Materialien mit unterschiedlichen Füllstoffgehalten.
Als an uns die Anfrage gerichtet wurde, eine Lösung für die Messung der Fließeigenschaften eines Propylens nach ISO 1133 Verfahren B anzubieten, empfahlen wir dem Kunden unser CEAST modulares Schmelzindexprüfgerät. Das Gerät wurde mit einem Geber, einer motorisierten Gewichthebevorrichtung zum automatischen Auflegen der Gewichte nach einer wählbaren Zeit sowie einer automatischen Extrudatabschneidevorrichtung zur einfachen Messung der Dichte der Schmelze ausgestattet. Aufgrund der hohen Fluidität des Materials empfehlen wir, den Düsenausgang mit einem als Zubehör erhältlichen Düsenverschluss zu verschließen. Dies verhindert das Auslaufen der geschmolzenen Probe vor Beginn der Messung. Zur Gewährleistung einer hohen Genauigkeit der Prüfergebnisse empfahlen wir außerdem eine Datenerfassung mit 40 Messpunkten für den Encoder. Damit erhält der Kunde auch bei einer Probe mit hoher Fluidität hoch genaue Messdaten, wobei der gemessene MFR-Wert bei 102,55 g/10 min lag.
Wir empfehlen, das Gerät am Ende der Prüfung mit unserer automatischen Zylinderreinigungsvorrichtung sorgfältig zu reinigen, um die Prüfzeit zu verkürzen und die Qualitätskontrolle zu optimieren. Für chemisch aggressive Materialien wie PVC oder Fluoropolymere haben wir eine spezielle Korrosionsschutzausrüstung entwickelt (Zylinder, Düse, Kolben), die für alle unsere Geräte zur Verfügung steht.