Измерение поверхностного натяжения
Mit Testtinten kann die Oberflächenspannung von Festkörpern aus
Kunststoff – Metall – Glas – Keramik und anderen ermittelt werden.
Damit soll besonders auch die Haftmöglichkeit der Oberflächen für Bedruckung – Verklebung — Lackierung anhand des Benetzungsbildes bestimmt werden.
Чтобы измерить поверхностное натяжение, с помощью тестовых чернил сделать штрих длиной несколько сантиметров на тестируемой поверхности и наблюдать за его поведением.
Zieht sich der Strich innerhalb 2 oder 4 Sekunden — je nach Tintenspezifikation — zusammen, ist die Oberflächenspannung der Prüffläche niedriger als die der Testtinte.
Umgekehrt würde das Auseinanderfließen der Strichmarke zeigen, dass die Oberflächenspannung der aufgetragenen Tinte niedriger ist als die der Oberfläche.
Bleibt der Strich innerhalb der Beobachtungszeit unverändert stehen, ist der Wert der Oberflächenspannung genau erreicht oder etwas höher.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
На следующем примере осуществляется проверка с помощью тестовых чернил PINK из бутылки 10 мл и ватных палочек. Для нанесения нового штриха использовать новую ватную палочку.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
В этом примере применения тестовая ручка PINK 38 Jumboиспользуется для проверки поверхностного натяжения черного полиэтилена.
Чистота материалов
Так как термин «чистота» может означать как отсутствие загрязнений (чистота поверхности), так и отсутствие примесей в материале (чистота материала), он требует более точного определения. Поскольку материалы, будь то формованные изделия или пленки, являются составной частью их поверхностей, здесь можно применить термин «чистота поверхности», так как чистота материалов относится к строению, т. е. внутренней структуре всего изделия.
Загрязнение материалов может иметь несколько причин и проявляться в разных формах. Рассмотрим точечные и пленочные загрязнения. Первые проявляются в виде отдельных точек и располагаются беспорядочно и на разном расстоянии друг от друга.
Пленочные загрязнения, наоборот, покрывают поверхности полностью либо частично. Если поверхность чистая (на ней отсутствуют загрязнения), то также можно применить термин «чистый материал», что относилось бы к одному из соответствующих определений, например, поверхностное натяжение/поверхностная энергия.
Тем не менее эти загрязнения не могут относиться к внутренней структуре обрабатываемого изделия, что можно описать только с помощью термина «чистота материала». Поскольку есть поверхности, которые подвергаются дальнейшей обработке, нужно также определить степени чистоты, что в общем связано с понятием поверхностного натяжения.
Обработка нужна, например, для печати, нанесения лакокрасочного покрытия и склеивания. Подходящими методами являются простая проверка поверхностей с помощью тестовых чернил и измерение краевого угла смачивания. Первый метод — удобный и практичный, так как во время производства можно очень просто нанести чернило на проверяемые поверхности. Для второго метода нужно оборудование. С его помощью можно разделить составляющие поверхностного натяжения на полярные и дисперсионные.
Проверка чернилами показывает лишь сумму обоих составляющих, чего зачастую достаточно для оценки поверхностей. Оба метода невозможно применять бесконтактно или непрерывно. Последнее означает, что в ходе производства, например, при наличии пленок, измерения можно выполнять только в неподвижном состоянии, т. е. не на движущихся линиях.
В исключительных случаях измерение можно сделать на очень низкой скорости. Термин «чистота» можно использовать как для обозначения отсутствия загрязнений на поверхности, так и для обозначения отсутствия примесей в материале. Однако лучше употреблять более точные термины, например, «чистота поверхности» и «чистота материала», так как в противном случае это может привести к путанице.
Термин «предварительная обработка» касается обычно очистки поверхностей с помощью механических средств, в основном это мытье с растворителем или без него. Уже десятилетиями предварительная обработка также подразумевает физическую обработку коронным разрядом, плазмой и пламенем, в ходе которой поверхности изменяются под воздействием электричества так, что существенно увеличивается их полярная составляющая. Это приводит к увеличению поверхностного натяжения и значительному улучшению адгезионной способности.
Например, обычное поверхностное натяжение полимерных материалов на основе полиолефинов, составляющее примерно 30 мН/м, можно относительно легко увеличить до значений свыше 45 мН/м. Этого достаточно для очень хороших результатов печати, склеивания и нанесения лакокрасочного покрытия. Этих значений невозможно достичь традиционными методами очистки, однако нужно помнить, что для хорошей предварительной обработки физическими методами в большинстве случаев требуется предварительная механическая очистка.
Прежде всего, это касается, металлических поверхностей, загрязненных, например, маслами, которые используются при производстве пленок или формованных изделий.
Testtinten für effiziente Haftfestigkeitsprüfung
Testtinten werden für die Erfassung der Oberflächenspannung (OFS) von Festkörpern eingesetzt, die flach oder als Formteil vorliegen können. Die OFS wird mit Tinten geprüft, deren Bild innerhalb weniger Sekunden nach dem Auftrag auf die Oberflächen abgelesen werden kann.
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.
Недорогой и точный Испытание поверхностного натяжения не избавляет пользователя от необходимости подтвердить результат адгезии при первом использовании краски, т.е. определить правильное значение теста краски для его применения, будь то печать, покраска, очистка или склеивание. Это можно определить, проверив адгезию покрытия на разрыв клейкой ленты, царапины, поперечный разрез или другими методами. В случае сомнений пригодность красок, которые использовались в течение длительного периода времени, можно определить путем перекрестной проверки со свежими красками. Измерение краски также часто используется на предварительном этапе предварительной обработки/активации поверхностей. Тестовые чернила — это недорогое и точное средство, которое можно использовать непосредственно на практике без необходимости проведения трудоемких лабораторных исследований.