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本标准试验方法(D5551-95,2019年重新批准)由美国材料与试验协会(ASTM)D31皮革委员会下属的D31.08脂肪与油脂分委员会制定,专门用于测定皮革软化和加脂用油以及用于生产加脂剂和其他软化化合物的油类的浊点。浊点是指油品在规定冷却条件下开始析出蜡晶体而呈现云雾状或浑浊时的温度,通常以1°C的整数倍表示。
该方法源自石油产品浊点测定的经典标准D97(倾点测定法)和D2500(石油产品及液体燃料浊点测定法),但针对皮革工业中使用的动、植物油脂及合成酯类等材料的特性进行了适应性调整。皮革加脂用油的浊点直接影响到油品在低温下的流动性和储存稳定性,进而影响加脂工艺中油料向皮革纤维内部的渗透效率。因此,该标准被广泛应用于皮革加脂剂生产企业的质量控制和来料检验环节,确保油品批次间性能一致。
需要注意的是,本方法并未涵盖所有安全注意事项,使用者有责任在试验前建立适当的安全、健康和环保措施,并确定法规限制的适用性。标准以国际单位制为正式标准,括号内数值仅供参考。该国际标准的制定遵循了世界贸易组织技术性贸易壁垒委员会发布的《国际标准制定原则决定》中公认的标准化原则。
试验原理基于油品中蜡组分在降温过程中溶解度的变化:当油样被缓慢冷却时,蜡分子达到过饱和状态并开始析出亚微观晶体,这些晶体散射光线使油样外观呈现出可见的云雾或浑浊,此时的温度即为浊点。对于皮革加脂用油,浊点高低反映了油中高熔点蜡的含量,过高会在常温下引起油品分层或凝固,影响加脂均匀性。
具体试验步骤包括:将油样加热至充分流动并混合均匀(若样品已凝固,需先加热至高于预期浊点至少14°C),然后将油样注入洁净干燥的透明圆柱玻璃试验瓶中至刻度线(54±3毫米高度)。用中心打孔的软木塞固定合适的玻璃温度计,使水银球位于油样中部。将装好的试验瓶放入已预热至适宜初始温度的金属或玻璃套管内,套管底部垫有6毫米厚软木或毡制圆盘,并用弹性垫圈使试验瓶与套管绝缘。随后将整个装置垂直浸入冷却浴中,控制降温速率符合规定。
在冷却过程中,每隔1°C取出试验瓶快速观察底部是否出现云雾,一旦发现云雾状浑浊立即记录温度,该温度即为浊点。若样品在温度降至-38°C仍未出现浊点,则使用低浊点/倾点温度计(-80至+20°C)继续测量。为获得精确结果,温度计必须使用前在冰点检查,偏差不得大于±1°C;同时因水银柱分离现象容易发生但不易察觉,此步检查尤为关键。试验结束后,若需要再次确认,可将样品加热至高于浊点14°C以上重复测定。
标准对试验装置的各部件尺寸和温度计规格给出了严格规定,以确保不同实验室间结果的可比性。以下表格汇总了核心参数。
| 🟦 用途类型 | 📏 测量范围 | 🎯 ASTM温度计编号 | ⚡ IP温度计编号 | 📐 精度要求(符合ASTM E1) |
|---|---|---|---|---|
| 高浊点/倾点温度计 | -38 ~ +50°C | 5C | 1C | ±1°C(冰点校验) |
| 低浊点/倾点温度计 | -80 ~ +20°C | 6C | 2C | ±1°C(冰点校验) |
| 熔点温度计 | +32 ~ +127°C | 61C | 63C | ±1°C(冰点校验) |
| 🟦 部件名称 | 📏 参数 | 🎯 规定值或要求 |
|---|---|---|
| 试验瓶(透明玻璃平底) | 内径 | 30 ~ 33.5 mm |
| 高度 | 115 ~ 125 mm | |
| 刻度线高度(距内底面) | 54 ± 3 mm | |
| 材质 | 透明圆柱硬质玻璃 | |
| 套管(金属或玻璃) | 内径 | 42 ~ 50 mm |
| 深度 | 115 mm | |
| 水密性 & 支撑 | 垂直固定在冷却浴中,露出冷却介质不超过25 mm | |
| 圆盘(软木或毡) | 厚度 | 6 mm,与套管内壁松配合 |
| 垫圈(弹性材料) | 功能 | 紧贴试验瓶外壁,松贴套管内壁,防止接触 |
| 📏 阶段 | 🎯 冷却介质温度选择(参考D97/D2500) |
|---|---|
| 初始温度 | 比预期浊点高约6°C |
| 主冷却浴 | 保持比预期浊点低15~20°C,且在试验过程中温度稳定 |
| 注意事项 | 不得使油样降温速率过快,应通过调节冷却浴温度或套管浸没深度来控制 |
在皮革加脂实际生产中,浊点指标的意义远不止一个物理常数。皮革加脂通常在转鼓中进行,操作温度可能随季节变化夏季可达40°C以上,冬季可能降至10°C以下。若所用加脂油的浊点高于加工温度,油中的蜡晶体析出会使油液变得黏稠甚至凝固,难以均匀渗透到皮革纤维间隙,导致加脂不均、表面油腻或内部僵硬等缺陷。因此,皮革厂在选用加脂剂时,需根据自身工艺温度条件核对浊点范围,冬季配方应选用低浊点油或添加降凝剂。
质量控制的要点包括:每批原料入厂时按本标准测定浊点,并与供应商提供的技术指标比对;试验前确保油样无水,因为水的存在会干扰蜡晶核形成,导致结果偏低;温度计必须定期使用冰水混合物校准,发现水银柱断裂必须立即更换;冷却速率应严格控制,过快会导致过冷现象使浊点测量值偏低;当同一油样出现两个不同浊点时,应加热至高于高温浊点14°C以上重新测定,以消除热历史影响。
另外需注意,本方法测定的浊点反映的是蜡晶体初次析出,与油品倾点(流动性丧失温度)有本质区别。倾点通常比浊点低数度至十余度,两者结合可以更好地评估油品的低温性能。对于某些合成加脂剂,可能不含蜡组分而主要由表面活性剂构成,此时若发现浑浊,可能是体系出现相分离而非蜡结晶,应结合组分分析进行判断。