ISO 61862023 塑料.可倾倒性的测定标准立项发展报告

塑料可倾倒性的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Plastics—DeterminationofPourability摘要关键词：塑料；可倾倒性；流动性测定；ISO6186；标准化；漏斗流出时间法；斜槽流出角法AbstractPourabilityisacriticalprocessparameterforpowder,granular,andpasteplasticmaterialsinstorage,conveying,andautomaticmeteringoperations,directlyaffectingbatchingaccuracy,conveyingefficiency,andautomationlevelsinplasticsmanufacturing.Withtherapiddevelopmentoftheplasticsindustrytowardhigh-filling,functional,andintelligentmanufacturing,thedemandforreliableevaluationofflowabilityofbulkplasticmaterialshasbecomeincreasinglyurgent.ISO6186:2023,*Plastics—Determinationofpourability*,publishedbytheInternationalOrganizationforStandardization(ISO),supersedesthelong-standingISO6186:1998edition,introducingsystematicrevisionsintestprinciples,apparatusrequirements,operatingprocedures,expressionofresults,andtestreports.Thisreportreviewsthebackgroundofthestandard'sdevelopment,examinesthetechnicalcontentandmajorchangesincorporatedinthe2023edition,andanalyzesthedual-methodframeworkcomprisingthefunnelflowtimemethodandtheinclinedtroughoutflowanglemethod.Thereportfurtherexplorestheapplicationvalueofthestandardinmaterialdevelopment,qualitycontrol,internationaltrade,andautomatedproduction,andintroducestheorganizationalroleofISO/TC61inadvancingthisstandardizationwork.Futuredirections,includingonlinedetectiontechnologies,refinedmaterial-specificapplicabilitystudies,anddigitaladaptation,arealsodiscussed.Keywords:plastics;pourability;flowabilitydetermination;ISO6186;standardization;funnelflowtimemethod;inclinedtroughoutflowanglemethod一、引言可倾倒性（Pourability）是表征散装固体物料在外力或重力作用下从容器中自由流出能力的一项综合性物理指标，反映了物料的内摩擦特性、颗粒间粘附性、含湿量、粒度分布及形态特征等多项性质的综合作用。在塑料工业中，可倾倒性的优劣直接关系到原料的卸料效率、气力输送系统的运行稳定性、自动配料系统的计量精度以及最终制品的质量均匀性。无论是聚烯烃颗粒、工程塑料粒子，还是PVC粉料、填充母粒及各类添加剂共混物，其可倾倒性能均是工艺设计与设备选型时必须考虑的基础参数。随着全球塑料工业的持续发展和技术进步，塑料原料的品种日益丰富，粒度范围从纳米级粉末到毫米级颗粒跨度巨大，颗粒形态从规则球形到不规则片状、针状、纤维状各异，助剂体系日趋复杂化。与此同时，塑料加工行业正加速向连续化、自动化、智能化方向转型升级，对原料流动性能的稳定性和可预测性提出了更高要求。在这一背景下，建立科学、统一、国际公认的可倾倒性测定方法标准，对于指导材料配方设计、控制产品质量、保障生产过程稳定性以及促进国际贸易中的技术对接，均具有重要的现实意义。ISO6186:2023作为国际上专门针对塑料材料可倾倒性测定的方法标准，为全球塑料行业提供了一套规范化的测试技术框架。该标准的发布实施，不仅更新和优化了原有的试验方法体系，更反映了国际社会对塑料散装物料流动性能评价技术的最新共识。深入理解和正确实施该标准，对于塑料材料的生产企业、使用单位、检测机构和科研院所均具有重要的指导作用。二、标准立项背景与研究基础2.1可倾倒性测定的技术必要性在塑料工业的生产实践中，可倾倒性对多个关键环节产生重要影响。在原料接收与储存阶段，良好的可倾倒性是保障料仓卸料顺畅、避免架桥和鼠洞现象的前提条件；在气力输送系统中，可倾倒性直接影响物料在管道中的输送浓度和压力损失；在自动计量与配料环节，稳定的可倾倒性是保证计量精度和配方准确性的关键因素；在挤出、注塑等成型加工阶段，物料的均匀供给直接关系到制品的内部质量和外观品质。因此，可倾倒性已成为塑料原料质量控制体系中不可或缺的检测项目之一。然而，可倾倒性并非材料的单一内在属性，而是受材料性质、环境条件和测试方法共同影响的综合表现。颗粒的形状、表面粗糙度、粒度分布宽度、含湿量、静电荷、温度以及储存时间等因素均会显著影响材料的流动行为。正因如此，采用标准化方法对可倾倒性进行规范化测定，对于不同实验室之间的数据比对、不同批次材料的质量判定以及不同供应商产品的性能比较尤为关键。2.2国际标准的演进历程ISO6186标准的制定工作可追溯至20世纪后期。1979年，国际标准化组织首次发布了ISO6186:1979《塑料——可倾倒性的测定》，建立了以漏斗流出时间法为核心的测试方法框架。1998年，ISO对该标准进行了第一次修订，发布了ISO6186:1998版本，对试验装置的技术要求和操作细节进行了补充完善。该版本在随后二十余年间被全球塑料行业广泛采用，成为塑料材料可倾倒性评价的主要依据。2023年7月12日，ISO正式发布了ISO6186:2023第三版，取代了已服役25年之久的ISO6186:1998。本次修订工作由ISO/TC61塑料标准化技术委员会下设的SC13（物理化学性能分技术委员会）负责。新版本在继承原有技术框架的基础上，充分吸收了近年来在粉体流动特性研究领域取得的新成果，呼应了塑料工业对更精确、更全面流动性能表征的迫切需求，在方法体系、仪器精度和操作规范等方面实现了显著提升。三、标准主要技术内容分析3.1标准范围与适用对象ISO6186:2023规定了塑料材料可倾倒性的两种测定方法，适用于粉状、颗粒状和膏状（糊状）塑料材料及其相关制品的流动性能评价。标准明确指出，所规定的测定方法适用于可以通过标准试验装置自由流出或在规定条件下能够流出的材料，对于在试验条件下发生严重粘附、结块或无法形成稳定料流的材料，标准中给出了相应的处理建议和注意事项。3.2规范性引用文件本标准在技术内容上与其他相关国际标准建立了协调引用关系，主要规范性引用文件包括：-ISO554，*Standardatmospheresforconditioningand/ortesting—Specifications*（调节和/或试验用标准大气——规范）-ISO291，*Plastics—Standardatmospheresforconditioningandtesting*（塑料——调节和试验用标准大气）-ISO2591-1，*Testsieving—Part1:Methodsusingtestsievesofwovenwireclothandperforatedplate*（试验筛分——第1部分：采用金属丝编织网和穿孔板的试验筛方法）上述引用文件保证了试验条件控制和样品预处理环节与国际通用方法的一致性。3.3方法体系与试验原理ISO6186:2023在方法体系上的重要创新在于构建了漏斗流出时间法与斜槽流出角法相结合的试验方法体系，以更全面地评价材料在不同受力和流动条件下的可倾倒性能。方法A——漏斗流出时间法（FunnelFlowTimeMethod）该方法基于重力作用下物料通过标准漏斗流出所需时间的测定原理。在规定的条件下，将一定质量的试样装入标准漏斗中，使试样在重力作用下自由流出，记录试样全部流出所需的时间。该时间值即为材料的可倾倒性指标，流出时间越短，表明材料的可倾倒性越好。该方法主要适用于能够自由流动的粒状和粉状材料，测试结果对材料的粒度分布、颗粒形态、表面性质和含水量等因素十分敏感。方法B——斜槽流出角法（InclinedTroughOutflowAngleMethod）该方法根据物料在倾斜斜槽上开始产生连续流动时临界倾角的测定原理。在规定条件下，将试样放置于可调倾角的斜槽上，逐渐增大斜槽倾角直至试样开始持续流动，记录该临界倾角即为材料可倾倒性的量度。流出角越小，表明材料在较小外力作用下即可发生流动，其可倾倒性越好。该方法特别适用于在漏斗试验中难以形成稳定流动的粘性较大或含湿量较高的物料，弥补了方法A的适用范围局限。两种方法在物理机制和操作要求上互补，共同构成了较为完整的可倾倒性评价方法体系。3.4试验装置与仪器要求ISO6186:2023对试验装置的几何尺寸、材质和加工精度提出了明确要求，以确保不同实验室间测试结果的可比性。漏斗装置：标准规定了标准漏斗的几何形状和尺寸参数，包括漏斗上口直径、漏斗高度、排料口直径和漏斗锥角等关键尺寸，并给出了允许的公差范围。漏斗材质要求具有一定的耐腐蚀性和几何稳定性，内壁应光滑均匀，以减少物料与壁面之间的摩擦效应对测定结果的影响。斜槽装置：标准规定了斜槽结构及其角度调节机构的精度要求，斜槽表面材质和粗糙度需经过规范处理以保证试验条件的统一性。角度调节机构需具备足够的精度和锁定功能，确保试验过程中角度读数的准确性和稳定性。计时装置：要求精度不低于0.1s，以保证流出时间数据的可靠性。称量装置：精度不低于试样质量的0.1%，满足标准规定的称量精度要求。3.5样品准备与试验条件ISO6186:2023对试样的取样、制备和状态调节提出了明确要求。标准规定，除非另有规定，试样应在标准大气条件下（温度23℃±2℃，相对湿度50%±10%）按照ISO291的规定进行状态调节，以保证试验结果的可比性和可重复性。当材料对湿度敏感时，可根据相关方协议采用干燥气氛或其他特定环境进行调节与试验。为避免取样带来的偏差，标准还对试样数量、取样方法和混合均匀性提出了规范化要求。对于含水率较高或含有挥发性成分的材料，标准建议在试验前进行适当干燥处理并在报告中详细说明处理条件。3.6试验步骤与结果表示漏斗流出时间法（方法A）的测试程序：称取规定质量的试样（通常为100g或按标准规定），缓慢均匀地加入漏斗中，避免试样在漏斗内形成架桥。打开排料口，同时启动计时装置，待试样全部流出后停止计时，记录流出时间，精确至0.1s。每个试样至少进行三次平行测定，以算术平均值作为最终测试结果。斜槽流出角法（方法B）的测试程序：将规定量的试样均匀铺置于处于水平位置的斜槽上，然后以规定速率缓慢增大斜槽倾角，同时观察物料流动状态。当物料开始形成连续流动时，停止调节并记录此时斜槽的倾角值，精确至0.5°。同样进行至少三次平行测定，以算术平均值报告测定结果。结果表示方面，标准规定了试验报告应包含的详细信息，包括：材料的完整标识（名称、牌号、批号、生产厂家等）、试样状态调节条件、试验环境温度和相对湿度、所用方法（A法或B法）、各次测定值及平均值、试验过程中观察到的异常现象（如架桥、粘壁、静电效应等），以及可能影响测定结果的任何其他因素的说明。3.7与ISO6186:1998的主要技术差异相较于上一版本，ISO6186:2023在多个方面实现了技术升级：1.方法体系扩展：保留并优化了漏斗流出时间法，增加了斜槽流出角法，扩展了标准的适用范围，使更多类型的塑料材料（尤其是湿敏性和粘性较强的物料）获得了标准化评价手段。2.仪器精度提升：对各试验装置的技术参数给出了更严格的公差要求，提升了测量精度和重复性水平。3.操作程序细化：在试样加入方式、料流起始点的判定、平行测定次数等操作细节上给出了更为明确的规定，减少人为操作差异。4.结果报告规范化：完善了试验报告的内容要求，增加了对异常现象的记录要求，提升了测试数据的可追溯性和可比性。5.术语表述更新：根据当前科技发展水平对术语和定义进行了更新，使标准文本更加严谨和规范。四、标准实施与应用评价4.1应用场景的多元化ISO6186:2023的应用范围覆盖了塑料材料从研发到生产、从质量控制到国际贸易的多个环节。在材料研发领域，该标准为新型塑料材料的配方优化和工艺改进提供了定量化的流动性能评价工具。研究人员可通过对比不同配方体系的流出时间和流出角数据，筛选具有优良加工性能的材料设计方案。在质量控制领域，可倾倒性测试可作为塑料原料生产企业的出厂检验项目之一，也可作为下游用户进货检验的判定依据。通过建立企业内控标准与ISO6186测试数据的对应关系，可实现对原料批次间质量稳定性的有效监控。在国际贸易领域，ISO6186作为国际公认的测试方法标准，为买卖双方在塑料原料贸易合同中对流动性能的技术约定提供了标准化的检验依据，有助于减少因测试方法不一致而产生的贸易纠纷。在自动化生产领域，随着塑料加工行业智能制造水平的提升，原料流动性能与料仓设计、输送系统参数和自动计量装置之间匹配性设计的重要性日益凸显。ISO6186提供的标准化测试数据可作为上述系统设计和运行参数选择的基础依据。4.2标准的行业价值在塑料材料全球贸易和技术交流日益密切的背景下，ISO6186:2023新版标准的发布与实施具有多重行业价值。首先，该标准为塑料材料流动性能的评价提供了国际通用的技术语言，促进了全球范围内质量评价结果的互认；其次，双方法体系的建立拓展了标准的适用范围，为更多类型的塑料材料提供了规范化的评价途径；再次，标准中仪器规格和操作程序的精细化升级为测试结果的精确度和可重复性提供了更好的技术保障。五、主要起草单位介绍ISO6186:2023由国际标准化组织塑料标准化技术委员会（ISO/TC61）组织制修订。ISO/TC61成立于1948年，是ISO下设的规模最大、活动最活跃的技术委员会之一，其秘书处目前由日本工业标准调查会承担。TC61的组织架构涵盖多个分技术委员会，其中负责物理化学性能测试方法标准制修订工作的SC13分技术委员会是本次标准修订的直接归口单位。ISO/TC61的工作范围覆盖塑料原料、塑料制品及塑料助剂等领域的术语、分类、取样、性能测试和产品规范等标准化工作，已发布国际标准数百项，在塑料领域国际标准化工作中发挥着核心引领作用。该委员会汇集了全球各主要工业国家的标准化专家和技术代表，通过各成员国投票机制和技术工作组讨论，确保所发布标准在全球范围内的广泛适用性和技术权威性。在ISO6186:2023的修订过程中，来自德国、日本、中国、美国、法国等国家的技术专家积极参与了技术讨论和试验验证工作，为标准的技术完善贡献了重要的专业智慧和实践经验。中国作为ISO的常任理事国和ISO/TC61的积极参与方，由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC48）负责对口参与TC61的相关工作。国内的塑料材料生产企业、科研院所和检测机构通过参与国际标准制修订工作，不仅及时跟踪了国际标准的最新动态，也为国际标准的制定贡献了中国经验和技术方案。六、结论与展望ISO6186:2023《塑料可倾倒性的测定》的发布实施，为全球塑料工业提供了一套更加完善、科学和可操作的可倾倒性测试方法体系。新标准在继承漏斗流出时间法的基础上，引入斜槽流出角法构成双方法测定体系，显著扩展了标准的适用范围；通过对仪器技术要求和操作程序的精细化修订，有效提高了测试结果的准确度和重复性；通过规范化的结果表示和信息记录要求，增强了试验数据的可比性和可追溯性。这些技术进步为塑料材料的产品质量控制、加工工艺优化、科学研究和国际贸易提供了更为可靠的技术支撑。展望未来，可倾倒性测定标准的进一步发展将呈现以下趋势：第一，在线检测技术的标准化。随着塑料加