Определяне на повърхностното напрежение
Тестовите мастила могат да се използват за определяне на повърхностното напрежение на
твърди тела от пластмаса, метал, стъкло, керамика и др.
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 линията се свие в рамките на 2 или 4 секунди – в зависимост от спецификацията на мастилото – повърхностното напрежение на тестовата зона 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.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
В този пример за употреба проверката се извършва с тестово мастило PINK от шишенца 10 ml с клечки с памучни накрайници. Вземете нов памучен тампон след всяка употреба.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
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.
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.
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.
Тествайте мастила за ефективно тестване на адхезията
Тестовите мастила се използват за записване на повърхностното напрежение на твърди тела, които могат да бъдат плоски или формовани. Повърхностното напрежение се тества с помощта на мастила, чието изображение може да се разчете в рамките на няколко секунди след нанасяне върху повърхностите.
Mittels Testtinten-Prüfung erhält man ein Bild, das als Benetzbarkeit der Oberfläche erscheint. Dieses kann als Indikator für die Haftfestigkeit von Beschichtungen verwendet werden. Ebenso kann damit die Sauberkeit der Oberflächen geprüft werden.
Zieht sich die Tinte innerhalb der Beobachtungszeit, z.B. 2 Sekunden, zusammen und bildet Einzelpunkte, so liegt die OFS des Objekts unterhalb derjenigen der Testtinte.
Bleibt die Tinte stehen, wie aufgetragen,oder fängt sie an auseinanderzufließen, so liegt die OFS bei oder oberhalb derjenigen
der Testtinte.
Der Wert der einzusetzenden Testtinte wird nach Erfahrungswerten bestimmt. Als Richtwert für die OFS, welche eine Haftung ermöglicht, kann 38 mN/m angenommen werden. Dieser Richtwert kann z.B. für 2 – Komponentensysteme als Auftragsmedium stimmen, für wasserbasierende Beschichtungen müssen mit Sicherheit höhere Richtwerte, z.B. 48 mN/m, herangezogen werden.
Prüftinten sind in einem breiten Spektrum herstellbar, wie 18 mN/m bis 105 mN/m. Es zeigt sich jedoch, dass der Bereich 30 mN/m bis etwa 70 mN/m für Prüfungen sehr gut geeignet ist. Die Tinten sind als Schreibmarker lieferbar oder in Flaschen zum Auftrag auf die Oberflächen mit Pinsel oder Wattestäbchen oder auch aus Sprühflaschen für größere Flächen.
Zweckorientierte Tinten-Zusammensetzung
Die Tinten werden in verschiedener Zusammensetzung zubereitet, je nach Anwendungszweck.
Tinten nach DIN 53364 bzw. ISO 8296 werden seit mehr als 50 Jahren eingesetzt. Sie enthalten in geringen Mengen heute als giftig eingestufte Komponenten, sind aber bei ordnungsgemäßem Gebrauch harmlos.
Zwischenzeitlich werden giftfreie Tinten hergestellt, die aber als gesundheitsschädlich zu kennzeichnen sind. Neueste Entwicklungen bieten kennzeichnungsfreie Tinten an. Die Tinten müssen nach der Messung von den Oberflächen wieder abgereinigt werden.
Spezielle Tinten, die nach dem Auftragen in Sekundenschnelle antrocknen, können belassen werden oder müssen mit Lösemittel abgewischt werden. Sie dienen vor allem im Folienbereich zur Ermittlung der vorbehandelten Seite. Diese Tinten können auch zur Archivierung in der Qualitätssicherung
eingesetzt werden.
Die Verwendbarkeit der Tinten ist von ihrem Gebrauch abhängig. Sie können durch den Eintrag von Substanzen, die von verschmutzten Oberflächen herrühren, ungenau oder damit unbrauchbar werden.
Ungeöffnete Tinten können über viele Monate gelagert und dann noch eingesetzt werden. Da die Tinten meistens Lösemittel enthalten, sind empfindliche Oberflächen dahingehend zu prüfen. Grundsätzlich können alle Festkörper wie Metall, Kunststoff, Glas und Keramik geprüft werden. Die Tinten können, wenn
sie nicht mehr verwendet werden, zur Entsorgung zurückgeliefert werden.
Preisgünstig und präzise
Die Prüfung der OFS entbindet den Verwender nicht davor, das Haftungsergebnis gerade beim Ersteinsatz zu bestätigen, also den richtigen Testwert der Tinte für seine Anwendung, sei es Bedruckung, Lackierung, Reinigung oder Verklebung zu ermitteln. Dies kann dann einmalig durch eine Haftungsprüfung der Beschichtung durch Klebebandabriss, Kratztest oder Gitterschnitt
– Prüfung oder andere Methoden festgestellt werden. Die Verwendbarkeit von Tinten, die längere Zeit in Gebrauch sind kann im Zweifelsfalle durch eine Gegenprüfung mit frischen Tinten festgestellt werden.
Die Tintenmessung wird auch vielfach in der Vorstufe der Vorbehandlung / Aktivierung der Oberflächen verwendet. Testtinten sind ein preisgünstiges und genaues Mittel, das unmittelbar in der Praxis eingesetzt werden kann, ohne dass eine aufwendige Laboruntersuchung
nötig ist.