塑料粒径分布检测

塑料粒径分布检测是通过量化不同粒径区间塑料颗粒（或粉末）的占比，评估颗粒均匀性、加工流动性及产品性能的核心测试，主流方法为激光衍射法（适合全粒径范围）和筛分法（适合中粗颗粒），需根据颗粒粒径范围选择适配方案。

主流检测方法及适用范围

两种方法的原理、精度和适用场景差异显著，具体对比如下：

关键检测方法操作要点

1. 激光衍射法（参考 ISO 13320，适合细粉及全粒径检测）

1. 样品预处理：

• 若颗粒易团聚（如纳米塑料粉末），需加入分散剂（如无水乙醇、水，根据塑料亲疏水性选择），用超声分散仪（功率 300-500W）处理 1-3min，打破团聚体。

• 称取适量样品（通常 0.1-1g，根据颗粒密度调整），加入分散介质，确保浓度符合仪器要求（激光遮挡率 5%-15%，避免浓度过高导致多颗粒散射）。

2. 设备校准：

• 用标准粒径校准样品（如已知 D50 的二氧化硅微球）校准仪器，验证检测精度。

• 设定关键参数：分散介质折射率（如空气 1.00、水 1.33）、塑料折射率（如 PE 1.54、PC 1.59），参数错误会直接导致结果偏差。

1. 将分散好的样品导入激光粒度仪检测室，恒温（通常 25±0.1℃）10min 后启动检测，仪器自动采集散射光信号。

2. 系统根据信号反演生成粒径分布曲线，并输出关键参数：

• 特征粒径：D10（10% 颗粒小于该粒径）、D50（中位粒径，50% 颗粒小于该粒径）、D90（90% 颗粒小于该粒径）。

• 分布宽度：Span = (D90 - D10)/D50，Span 越小说明粒径分布越均匀。

3. 重复检测 3 次，取平均值作为Zui终结果，要求 3 次 D50 偏差≤5%。

2. 筛分法（参考 GB/T 6003.1，适合中粗颗粒检测）

1. 标准筛选择：

• 根据预估粒径范围选择一组标准筛，按孔径从大到小叠放（如检测 0.5-5mm 颗粒，可选 5mm、2mm、1mm、0.5mm 筛），Zui下层放接料盘，Zui上层盖筛盖。

2. 样品预处理：

• 取代表性样品（50-100g，颗粒均匀性差时需增加至 200g），在室温下平衡 1h，避免静电吸附导致颗粒粘在筛网表面。

1. 将样品倒入Zui上层筛，放入振筛机，设定振动参数（频率 1400-2000r/min，时间 5-10min），振动至颗粒不再通过筛网（可通过观察筛下颗粒量判断）。

2. 分别称量每层筛网及接料盘中颗粒的质量（至 0.01g），计算各粒径区间的质量分数：某区间质量分数（%）=（该区间颗粒质量 / 样品总质量）×

3. 绘制粒径分布表，计算 D50（通过累积质量分数插值法，找到累积占比达 50% 时的粒径）。

主要影响因素与控制要点

1. 激光衍射法关键控制：

• 分散效果：团聚颗粒会被误判为大粒径，导致 D50 偏大，需通过调整超声时间（避免过长破坏颗粒）和分散剂浓度，确保分散后显微镜下无明显团聚。

• 温度稳定性：温度波动会影响分散介质粘度，进而改变颗粒运动状态，需控制检测环境温度在 25±0.1℃，并保持稳定。

2. 筛分法关键控制：

• 筛网精度：长期使用的筛网孔径可能因磨损变大，导致小颗粒漏筛，需每 3 个月用标准校准筛验证，磨损超差时及时更换。

• 振动时间：时间不足会导致筛分不充分，时间过长可能使颗粒破碎，需通过预实验确定时间（如振动 5min 后，筛上颗粒质量变化≤0.1%）。

3. 样品代表性：

• 颗粒易因粒径差异分层（大颗粒下沉、小颗粒上浮），取样时需从料堆上、中、下三个位置取样，用四分法缩分至检测量，确保样品代表整批物料。