Определяне на повърхностното напрежение

С тестови мастила може да бъде определена повърхностната енергия (ПЕ) / повърхностното напрежение (ПН) на твърди тела от пластмаса – метал – стъкло – керамика и други. Освен това с тях трябва да бъде определена и възможността за сцепление на повърхности за печат – залепване – лакиране въз основа на поведението на мастилата при използването им.

Определянето на повърхностното напрежение се извършва чрез нанасяне на тестовите мастила върху оценяваните повърхности като черта с дължина от няколко сантиметра и наблюдение на поведението на мастилената черта.

Ако чертата се свие в рамките на 2 или 4 секунди – според спецификацията на мастилото, ПН на тестовата повърхност е по-ниско от това на тестовото мастило.

Обратно, разтичането на контролната черта би показвало, че ПН на нанесеното мастило е по-ниско от това на повърхността.

Ако чертата остане непроменена в рамките на времето за наблюдение, стойността на ПН е достигната точно или е малко по-висока.

Определяне на повърхностното напрежение

В този пример за употреба проверката се извършва с тестово мастило PINK от шишенца 10 ml с клечки с памучни накрайници. След всяко използване вземайте нова клечка с памучни накрайници.
В този пример за употреба повърхностното напрежение се проверява с тест маркер PINK 38 Jumbo върху черен полиетилен

Чистота на материалите

Понятията чистота и липса на примеси на материалите изискват по-подробна дефиниция. В случаите когато при материалите, независимо дали са формовани части или фолиа, се има предвид тяхната повърхност, може да се употреби понятието чистота, а липсата на примеси на материалите може да се отнася за структурата, следователно и за вътрешния строеж на цялото тяло.

Замърсяванията на материалите могат да имат няколко причинителя и да са представени в различни форми. . Могат да се наблюдават както замърсявания от частици, така и замърсявания под формата на слой. Първите ще са налични като отделни точки и са подредени неправилно и на разстояния. За разлика от тях замърсяванията под формата на слой покриват повърхностите напълно или частично и могат, ако са чисти, да бъдат описани и като несъдържащи примеси, което би отговаряло на съответната дефиниция, напр. за повърхностното напрежение/повърхностната енергия.


Те обаче не могат да се отнасят за вътрешния строеж на заготовката, което евентуално може да се опише само чрез липсата на примеси. Тъй като това са повърхности, които подлежат на по-нататъшно обработване, трябва да се дефинират състоянията на чистота, което принципно е възможно чрез понятието за повърхностно напрежение.


Два метода на проверка се допълват

Обработването засяга например печатането, лакирането и залепването. Методите за тази цел като просто решение са проверката на повърхностите с тестови мастила и измерването на контактния ъгъл. Първият се прилага лесно и поради това е практичен, тъй като при производствените процеси нанасянето на мастило върху проверяваните повърхности може да се извършва безпроблемно. Вторият се нужда от разход за апаратура. Той може да представи отделно компонентите на повърхностното напрежение полярно и дисперсионно.

Проверката с тестови мастила показва само сумата на двете стойности, което най-често е достатъчно за оценяването на повърхностите. Двата метода не могат да бъдат прилагани безконтактно или непрекъснато. Последното означава, че при производствени процеси, точно както при фолиата, измерванията могат да бъдат провеждани само в състояние на покой, следователно не при работещи линии. По изключение би могло да се направи измерване само при много малка скорост. Понятията чистота и липса на примеси могат да бъдат използвани по избор, при което чистотата е приложима винаги само за повърхностите. Те обаче ни би трябвало да се използват смесено, тъй като това може да доведе до неточности.


Предварителна обработка с повишено повърхностно напрежение

Понятието предварителна обработка се отнася традиционно за почистването на повърхности с механични средства, преди всичко за миенето с или без разтворител. От няколко десетилетия предварителната обработка се прилага и чрез физическо обработване посредством корона, плазма и излагане на пламък, при което чрез електрическо въздействие повърхностите се променят така, че полярните им компоненти силно се увеличават, с което се повишава повърхностното напрежение и по този начин значително се подобрява способността за сцепление.

Например пластмасите от полиолефини, чиито естествени стойности на повърхностно напрежение са 30 mN/m, относително лесно могат да се приведат до стойности от над 45 mN/m, което осигурява много добри стойности на сцепление за печатане, залепване и лакиране. Тези стойности по никакъв начин не могат да бъдат постигнати чрез първоначалните методи на почистване, при което се вижда, че за сполучлива предварителна обработка с физическите методи най-често е необходимо предварително почистване по механичен начин. Това се отнася преди всичко за метални повърхности, които са замърсени напр. с масла, използвани при производството на фолиата или формованите части.

21.03.2019