A felületi feszültség meghatározása

Teszttintákkal meghatározható a műanyag, fém, üveg, kerámia és más szilárd testek felületi energiája / felületi feszültsége. Segítségükkel meghatározható még különösen a felületeken való tapadás lehetősége nyomtatás, ragasztás, lakkozás stb. esetén, a nedvesítési kép alapján.

A felületi feszültség meghatározása a teszttinták vizsgálandó felületekre való felhordásával történik; néhány centiméter hosszú csík formájában és a tintacsík viselkedésének megfigyelésével.

Amennyiben a csík – tintaspecifikációtól függően – 2 vagy 4 másodpercen belül összehúzódik, úgy a vizsgált terület felületi feszültsége kisebb, mint a teszttintáé.

Fordítva, a jelölőcsík szétfolyása azt mutatja, hogy a felvitt tinta felületi feszültsége kisebb, mint a felületé.

Ha a csík a megfigyelési időn belül változatlan marad, akkor sikerült pontosan elérni a felületi feszültséget vagy valamivel nagyobb értéket.

A felületi feszültség meghatározása

A következő alkalmazási példában vattapálcikával, 10 ml-es üvegcsékből vett PINK teszttintával történik a vizsgálat. Vegyen új vattapálcikát minden egyes használathoz.

Ebben az alkalmazási példában a PINK 38 Jumbo teszt tollat ​​használják a felület feszültségének mérésére a fekete PE műanyag felületénrüft.

Anyagok tisztasága

Az anyagok tisztaságának fogalma részletesebb meghatározást igényel. Az anyagok esetében kétfajta tisztaságról beszélhetünk: a tisztaság vonatkozhat egyrészt az anyagok (idomelemek vagy fóliák) felületi tisztaságára, másrészt a felépítésükre, vagyis a teljes test belső szerkezetére is.

Az anyagokon megjelenő szennyeződések több okra vezethetők vissza és különféle formákat ölthetnek. Az egyik oldalon ott vannak a szemcsés szennyeződések, a másik oldalon pedig a filmszerű szennyeződések. Előbbiek különböző pontokon, szabálytalan elrendeződésben, egymástól távol helyezkednek el.

Ezzel szemben a filmszerű szennyeződések részben vagy egészben fedik a felületeket, amelyek az anyag tisztaságától eltekintve lehetnek tiszták; ez például a felületi feszültség / felületi energia mindenkori meghatározásától függ.

Nem vonatkozhatnak azonban az anyag belső szerkezetére, amit adott esetben csak az azt leíró tisztasággal lehet meghatározni. Mivel a felületek azok, amelyek további megmunkáláson esnek át, a tisztasági állapotokat is definiálni kell, ami általában a felületi feszültség fogalmával lehetséges.


Kétfajta vizsgálati eljárás egészíti ki egymást

A megmunkálás érinti például a nyomtatást, festést és ragasztást. . Az ehhez szükséges eljárások egyszerű megoldásként a felületek teszttintákkal történő vizsgálatát és a peremszögmérést jelentik. Előbbi egyszerűen kivitelezhető és ezáltal gyakorlatias, mivel a gyártási folyamatokban a tinta felhordása a vizsgált területekre gond nélkül megvalósulhat. Utóbbi viszont műszerek segítségével történik. Ez az eljárás képes a felületi feszültség poláris és diszperziós komponenseit külön ábrázolni.

A teszttintás vizsgálat csak a két érték összegét mutatja, ami többnyire elegendő a felületek értékeléséhez. A két eljárás nem alkalmazható érintésmentesen vagy folyamatosan. Utóbbi azt jelenti, hogy gyártási folyamatok során, így a fóliáknál, a méréseket csak nyugalmi állapotban lehet elvégezni, tehát mozgó pályákon nem.

Kivételes esetekben történhet mérés, de csak nagyon alacsony sebesség mellett. A tisztaság tehát különböző jelentéssel bírhat, a felületekkel összefüggésben azonban mindig felületi tisztaságról beszélünk. A fogalom használatakor tehát célszerű egyértelműsíteni, hogy a félreértelmezés elkerülhető legyen.


Előkezelés fokozott felületi feszültséggel

Az előkezelés fogalma hagyományosan a felületek mechanikus tisztítására, elsősorban az oldószeres vagy anélküli mosására vonatkozik. Néhány évtizede fizikai előkezelést is alkalmaznak koronakezelés, plazmakezelés és lángkezelés formájában, amelyek során a felületek elektromos hatás miatt úgy módosulnak, hogy poláris részük nagyon megnövekszik, aminek következtében a felületi feszültség megnő és ezáltal jelentősen javul a tapadóképesség.

Például a poliolefinekből álló műanyagok, amelyek természetes felületifeszültség-értéke 30 mN/m, viszonylag egyszerűen 45 mN/m feletti értékre vihetők, ami a nyomtatás, ragasztás és festés szempontjából kiváló tapadási tulajdonságokat eredményez. Ezeket az értékeket a tisztítás eredeti eljárásaival lehetetlen lenne elérni, ugyanakkor látni kell, hogy a fizikai eljárásokkal történő életképes előkezeléshez többnyire szükség van mechanikus úton történő előtisztításra.

Ez érvényes mindenekelőtt azokra a fém felületekre, amelyek pl. a fóliák vagy idomelemek gyártása során használt olajokkal szennyeződtek.