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粉末涂料——第5部分:粉料/空气混合物的流动性测定
ISO8130—5:1992(E) Coating Powders — Part 5:
Determination of Flow Properties of a Powder/Air Mixtures
1 范围
ISO 8130的这部分规定了测试粉末涂料/空气混合物流动性的方法,该方法体现了粉末喷涂的工业操作方法。
影响测试结果的因素有粉末涂料的组成、密度、粒径分布和粒子形状,以及粉末结块和粉末的摩擦带电性能。
注1:众所周知,粉末涂料的传输和喷涂性能很大程度上取决于粉末的流动性和结块性。该方法比用于评估大批量粉末流动性的流动角方法更有意义。流动角测定法是测定粉体在水平面上形成的锥体与水平面之间的夹角。流动性好的粉末其流动角比流动性差的粉末小。使用流动角方法的弊端是很难获得精确的测定结果,原因在于该方法测定的是粉末,而实际涂装采用的是粉末/空气混合物。
2 引用标准
下列标准中所包含的条款由于在本标准中引用而成为ISO 8130该标准部分的条款。标准颁布时这些引用标准的版本都是有效的。所有标准都有可能修订,应当促使ISO8130该部分标准的订约各方及时采用下列标准的最新版本。IEC和ISO的成员均持有现行的有效国际标准登记册。
ISO 8130—9: 1992 粉末涂料—第9部分:取样
3 原理
将定量的粉末涂料在自然干燥条件下置于一容器中,在标准规定的空气压力和温度下用洁净的干燥空气流化、测定流化中和流化后粉末的密度及流化粉末流过一特定孔口时的流速。
4 仪器
4.1 试验仪器
测试流动性能的仪器包括壁上有一环形开口的流化容器、测试容器中粉末高度的装置、以及流过开口处粉末的称量装置。
注2:合适的测试设备如图1所示,能给出类似结果的设备也可以使用。
典型的试验仪器由4.1.1~4.1.3所描述的元件组成。
4.1.1 粉末的流化装置(容器A)
外径约110mm,内径约100mm,高度不低于200mm,由透明的聚甲基丙烯酸甲酯制成,底部由空隙均匀的铸铜圆盘制成,最大孔径约40μm。
注3:发现5mm厚的圆盘在大于5Kpa的大气压力下能够以(200±10)L/h的速度传输空气,这是令人满意的结果。
一直径为4mm的环形开口D能用塞子E关闭,D在容器壁上的位置要合适,一般在多孔圆盘上方10mm处。
4.1.2 空气调节装置
空气调节装置B用流量计F调节空气流量。
4.1.3 容器
容器C要足够大以收集测试粉末流速中排除的粉料(参见图1)。
4.2 空气
干燥洁净的空气量供给要足够,以便于试验。
4.3 计时器
计时器应精确计时至1s。

图1 测试流化性的仪器装置(仅作示意图)
4.4 分析天平
分析天平的最大称量值500g,能够精确称量至0.1g。
4.5 粉料高度测试装置
测试容器A中粉料高度的测定装置刻度值以mm计。
4.,6 调漆刀
5 取样
按照ISO8130—9规定取受试产品的代表性样品。样品量应足够用于三次测试(参加7.3)。
注4:建议取样量为1kg样品。
6 测试步骤
6.1 仪器的校准
在温度23℃,大气压力101.3Kpa(1013mbar)条件下校正仪器(参见附录A)。
6.2 流动性测定
用塞子E把开口D关闭,往容器A中装入(250±10)g的粉末涂料样品。
通过多孔的底部导入洁净的空气,流速以粉料能够获得最佳流化效果为准。通常为(200±10)L/h,应注意流量计F上指示的空气流速。为防止流化过程中出现的流沟和气泡,用调漆刀(4.6)搅拌粉末直至粉末流化床的高度在搅拌过程中保持恒定。
注5:通常需要1~2min。
假如在空气流速190L/h~200L/h范围之外流化效果达到最佳时,应当选择合适的流速。
注6:空气流速不同时,直接比较粉料的流化效果是无意义的。
测定流化床的高度h,测量精度为2mm,关掉空气让粉料静置下来(可能需要1~2min)。测定静止粉料的高度h0,测量精度为2mm。
在空气流速相同的情况下再次流化粉料,搅拌以促进流化,等到流化粉料床高度恒定后,把塞子E从开口D拔去,同时按下计时器(4.3),在(30±1)s内收集从开口处流出的粉料。用塞子E关闭开口D,称量收集到的粉料(m),精确称量至0.1g。
7 结果表示
7.1 结果计算
用下列公式计算流化因子φ:
式中:h0——静置粉料的高度,mm;h1—流化粉料的高度,mm。
7.2 粉料流速
用下列公式计算粉料的流速R,单位为g:R=mφ
式中:m—容器C中收集到的粉料质量,g。
7.3 结果表示
如果平行测试结果之差小于其中较小值的5%,计算φ和R的算术平均值。如果两次结果的差值大于其中较小值的5%,再进行第三次测试,计算三次结果的算术平均值。如果第三次测试的结果和其他两次的测试结果值之差大于较小值的5%,在报告中记录下此现象和每一个试验结果。
8 试验报告
试验报告至少应该包括以下内容:
(a)识别受试产品所需要的全部细节;
(b)注明参照ISO8130本部分标准(ISO8130—5);
(c)试验室的温度和大气压;
(d)空气流速;
(e)如果观察到的话,记录流化床中出现的不规则流动现象(例如“流沟”、“气泡”等);
(f)试验结果,如7.3所示;
(g)与规定试验方法存在的任何差异;
(h)试验日期
9 精密度
经验表明,测定粉末流动速度的方法精密度为±3%。
用电晕喷枪和摩擦喷枪得到的沉积效率其测定精密度为±5%。
附录 A
对试验仪器和步骤的注释
A.1 设备的结构
为防止清洗困难及(或)铸铜底盘的堵塞,建议空气入口部分G位于容器A的多孔底端下方,以可拆卸式为好(例如用螺旋装置)。
A2 校正
通常流量计F在标准温度和压力条件下用空气校正,然而流量计大多不在标准条件下使用,因此由必要进行校正以得到200L/h的真实流量。假定C是校正因子,qr是要求的流速[如6.2中所给定的(200±10)L/h,那么流量计读数Gf可由如下公式确定
qr
qf=——
C
其中校正因子(C=C1·C2)取决于如下因素:
(a)校正和试验过程中空气压力的差异,即
式中:
P1—校正过程中的空气压力,KPa;
P2—试验过程中的空气压力,KPa。
(b)校正和试验过程中空气绝对温度的差异,即
式中:
T1—校正过程中的空气温度,K;
T2—试验过程中的空气温度,K。
A3 例子
做试验用的流量计在23℃和101.3KPa(1013mbar)下校正,单位是L/h,而试验是在150℃和120KPa下进行的,试验结果应当进行下列修正才能得到真实流速200L/h时流量计上的读数。
即:

因此
为获得试验条件下200L/h的真实流速,流量计需要调整到181L/h。

