
استاندارد «ASTM D5946-17 روش آزمون استاندارد برای فیلمهای پلیمری عملآوریشده با کرونا با استفاده از اندازهگیری زاویه تماس آب» که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است، روشی برای اندازهگیری زاویه تماس قطرات آب روی سطوح فیلمهای پلیمری عملآوریشده با کرونا را شرح میدهد. این استاندارد اساساً مشابه استاندارد «ISO 15989 Plastics - Film and Sheets - Measurement of Water contact angle of corona-treated films» است که توسط سازمان بینالمللی استانداردسازی (ISO) منتشر شده است.

برای اهداف این استاندارد، زاویه تماس استاتیک به زاویه بین خط مماس رسم شده بر سطح قطره در نقاط سه فازی و سطح زیرلایه، هنگامی که یک قطره مایع روی یک سطح جامد صاف در حالت سکون قرار دارد، اشاره دارد. مقادیر زاویه تماس را میتوان به صورت زیر تعیین کرد:
روش اول ممکن است به دلیل ماهیت ذهنی یافتن مماس بر تصویر قطره در نقطه سه فازی، دارای خطا باشد. اگر قرار است از این روش استفاده شود، باید اریبی اندازهگیریهای هر اپراتور تعیین شود. از آنجایی که روش دوم از ابعاد اندازهگیری شده قطره استفاده میکند، انتظار میرود که بایاس کمتری داشته باشد. تحلیلهای مقایسهای با استفاده از این رویههای مختلف انجام نشده است. بنابراین، هنگام مقایسه دادههای حاصل از این روشهای مختلف، احتیاط توصیه میشود. روش دوم ممکن است در موارد خاص که زاویه تماس بیشتر از ۹۰ درجه است، قابل اجرا نباشد.
در روش آزمون استاندارد ASTM D5946-17، قطرات آب روی سطح یک نمونه فیلم قرار میگیرند و مقادیر زاویه تماس اندازهگیری و میانگینگیری میشوند.
توانایی فیلمهای پلیمری در حفظ جوهر، پوشش، چسب و موارد مشابه، در درجه اول به ویژگی سطح آنها بستگی دارد و میتواند با یکی از چندین تکنیک عملیات سطحی بهبود یابد. مشخص شده است که عملیات تخلیه الکتریکی مانند عملیات کرونا، ولتاژ خیس شدن یک فیلم پلیمری را افزایش میدهد. هرچه این فرآیند قویتر باشد، سطح با فصل مشترکهای قطبی مختلف واکنش فعالتری نشان میدهد. بنابراین، میتوان زاویه تماس سطح یک فیلم پلیمری را به توانایی آن در پذیرش و حفظ جوهرها، پوششها، چسبها مرتبط کرد، اگر جوهر، پوشش یا چسب حاوی عملکردهای قطبی باشد. زاویه تماس به خودی خود معیار کاملاً قابل قبولی برای چسبندگی جوهر، پوشش یا چسب نیست.
ولتاژ ترشوندگی یک فیلم پلیمری به گروهی از پارامترهای فیزیکی تعلق دارد که هیچ استاندارد دقیقی برای آنها وجود ندارد. تنش ترشوندگی یک پلیمر را نمیتوان مستقیماً اندازهگیری کرد زیرا جامدات در پاسخ به انرژی سطحی، تغییر شکل قابل اندازهگیری ندارند. روشهای غیرمستقیم زیادی پیشنهاد شده است. روشهای مختلف آزمایش معمولاً نتایج متفاوتی را در نمونههای یکسان ارائه میدهند. تعیین عملی انرژی سطحی یک جامد، از این برهمکنش جامد با مایعات مورد آزمایش بهره میبرد.
اگرچه سطح پرداخت سطح فیلمهای پلیمری به طور سنتی در صنعت بر حسب دین بر سانتیمتر تعریف شده است، اما این مقادیر از تفسیر ذهنی رفتار سیال آزمایش مشاهده شده به دست میآیند.
محدوده مقادیر زاویه تماس آب که در استاندارد ارائه شده است، میتواند به عنوان راهنمایی برای تعریف سطح عملیات سطحی پلیالفینها و بسیاری از فیلمهای پلیمری دیگر با انرژی سطحی اولیه کم مورد استفاده قرار گیرد. مناسب بودن آزمایش برای پذیرش مشخصات، کنترل تولید و استفاده نهایی از فیلمهای پلیمری باید از طریق مطالعات قابلیت برای هر فیلم و فرآیند خاص تعیین شود.
تقریباً در تمام مواد، با حرکت از یک نقطه به نقطه دیگر، تغییراتی در زاویه تماس ایجاد میشود. پردازش ناهموار فیلم با دستگاههای تصفیه کرونا نیز میتواند به نتایج متغیر بیفزاید. بنابراین، اندازهگیریهای متعددی برای انعکاس تغییرات در فرآیند و زبری سطح مورد نیاز است.
تنش ترشوندگی یک فیلم پلیمری در تماس با یک قطره مایع در حضور هوا، تابعی از انرژیهای سطحی هر دو سطح مشترک هوا-فیلم و فیلم-مایع است. هرگونه اثری از آلودگی سورفکتانت در مایع یا فیلم آزمایش ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارد. بنابراین، مهم است که هیچ بخشی از سطح فیلم مورد آزمایش لمس یا ساییده نشود، تمام تجهیزات کاملاً تمیز باشند و خلوص آب به دقت حفظ شود. به ویژه، دستگاههای شیشهای احتمالاً توسط مواد شویندهای که کشش سطحی بسیار کمی دارند آلوده میشوند، مگر اینکه اقدامات احتیاطی خاصی برای اطمینان از عدم وجود آن، مانند تمیز کردن با اسید سولفوریک کرومیک و شستشو با آب مقطر، انجام شود.
وجود افزودنیهای ضد لغزش، ضد الکتریسیته ساکن یا ضد انسداد و سایر افزودنیها میتواند به دلیل شسته شدن این افزودنیها به سطح در طول زمان، سطح فیلم را تغییر دهد. فیلمهای نازک برجسته، تغییرپذیری بیشتری را در اندازهگیریها ایجاد میکنند.
فیلمهای پلیمری اغلب در طول پردازش، بارهای ساکن ایجاد میکنند. درمان کرونا اغلب مشکلات را بدتر میکند. برای اندازهگیری سطح، نمونه فیلم میتواند بار استاتیکی تولید شده در طول پردازش را تحمل کند یا از طریق اصطکاک هنگام لغزش روی سطح نگهدارنده نمونه، بار به دست آورد.
سازمان ما که سالهاست با طیف گستردهای از مطالعات آزمایش، اندازهگیری، تحلیل و ارزیابی که انجام میدهد، سعی در حمایت از کسبوکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال میکنند و دائماً خود را بهبود میبخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد "ASTM D5946-17 روش آزمایش استاندارد برای فیلمهای پلیمری تحت درمان با کرونا با استفاده از اندازهگیری زاویه تماس آب" به مشاغل ارائه میشود.
