ISO/TS 14778 Papier et carton - Mesure de l'angle de contact avec l'eau avec des méthodes optiques

ISO/TS 14778 Papier et carton - Mesure de l'angle de contact avec l'eau avec des méthodes optiques

La norme « ISO/TS 14778 Papier et carton - Mesure de l'angle de contact avec l'eau par méthodes optiques » développée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) décrit une procédure pour l'évaluation optique de l'angle de contact entre l'eau et la surface du papier et du carton. . Ici, le processus de formation de gouttelettes, d'application sur des substrats plans ou de mesure de la forme des gouttelettes en contact avec le solide est réalisé par un équipement automatisé.

ISO/TS 14778 Papier et carton - Mesure de l'angle de contact avec l'eau avec des méthodes optiques

Les limites de mesure sont déterminées par les capacités de l'instrument utilisé. Les capacités instrumentales définies dans cette norme utilisent un système de capture d'images numériques fonctionnant à une cadence d'au moins 50 images par seconde et nécessitent la capacité d'effectuer la première mesure après pas plus de 20 à 40 ms de contact entre la gouttelette et le substrat. . Cette méthode de test peut être appliquée à la plupart des types de papier ou de carton mais pas aux matériaux structurés.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

  • La ligne de base, la ligne de contact entre la gouttelette d'eau et la surface du papier ou du carton, est déterminée par des moyens optiques et est considérée comme le plan sur lequel l'angle de contact est mesuré. Une mesure précise de l'angle de contact nécessite une évaluation précise de la ligne de base. Pour que le système optique obtienne la meilleure estimation de la ligne de base, il peut être nécessaire d'incliner la caméra pour visualiser la gouttelette légèrement du dessus à un angle faible (généralement de 0 à 0 degrés par rapport à l'horizontale) plutôt que directement de côté ( 3 degrés). L'expérience montre que ce petit changement d'angle de vue n'affecte pas la valeur de l'angle de contact mesurée mais peut améliorer la perception de la ligne de base.
  • L'angle de contact fait référence à l'angle entre l'un des trois points de phase et une ligne de base établie via une tangente sur le contour de la gouttelette au temps de contact spécifié. L'angle de contact est exprimé en degrés.
  • Le temps de contact, c'est-à-dire la durée des contacts entre la gouttelette d'eau et la surface de l'éprouvette, est mesuré automatiquement à partir du moment où le mécanisme de synchronisation est déclenché jusqu'au moment de la mesure.
  • La hauteur des gouttelettes est la distance entre le haut de la gouttelette et la surface de l'éprouvette, mesurée à partir de la ligne de base au temps de contact spécifié. La hauteur des gouttelettes est exprimée en millimètres.
  • Diamètre du fond de la gouttelette, largeur maximale du fond de la gouttelette en contact avec la surface de l'éprouvette, mesurée le long de la ligne de base au temps de contact spécifié. Le diamètre de la base des gouttelettes est exprimé en millimètres.
  • Le point triphasé fait référence à l’intersection des lignes de démarcation liquide/solide, liquide/gaz et solide/gaz.

En principe, lorsqu'une goutte d'eau est appliquée sur la surface plane horizontale d'un papier ou d'un carton, l'angle de contact de la goutte avec le matériau est évalué par imagerie numérique optique.

De l'eau distillée avec une tension superficielle d'au moins 13530 mN/m à 23 degrés est utilisée comme réactif, comme spécifié dans la norme ISO 72. Cette méthode peut être utilisée avec d'autres liquides à condition qu'ils puissent être dispersés sous forme de gouttelettes par le système de distribution de liquide décrit dans cette norme et ne provoquent pas de gonflement important du substrat tel que la ligne de base ne soit plus identifiable sur l'échelle de temps des mesures. . De plus, pour les liquides à haute pression de vapeur, le taux d'évaporation peut être trop rapide pour permettre l'utilisation de la technique à moins d'être réalisée dans une atmosphère saturée de vapeur (par exemple une cuvette en verre fermée contenant quelques gouttes de solvant). Les valeurs d'angle de contact produites avec d'autres liquides ne sont pas comparables aux valeurs produites avec de l'eau.

Certains appareils de mesure d'angle de contact ont la capacité de chauffer des liquides avant la formation de gouttelettes. Le chauffage modifie à la fois la tension superficielle et la viscosité, qui peuvent toutes deux affecter l'angle de contact. Si le liquide est chauffé, il s'agit d'un écart par rapport à la norme.

De nombreux appareils de mesure d’angle de contact peuvent également mesurer la tension superficielle du liquide et peuvent être utilisés pour étudier la tension superficielle de l’eau. Il est recommandé de vérifier périodiquement que l'eau n'est pas contaminée car cela aura un impact direct sur les lectures de l'angle de contact.

Les principaux équipements utilisés lors de ces tests comprennent :

  • Plateforme avec mécanisme de maintien
  • Source lumineuse
  • système de distribution de liquide
  • Système de dépôt de candidature
  • Système de capture d'images
  • système de chronométrage
  • Logiciel d'analyse d'images approprié

Un nombre suffisant d'éprouvettes sont préparées pour effectuer au moins 5 mesures valides de chaque côté, dans les mêmes conditions atmosphériques que celles utilisées pour conditionner l'échantillon avant le début des essais. Le contact de la zone de test avec les mains ou les doigts est évité, et il est nécessaire d'éviter les plis, plis, fissures et autres défauts, y compris les filigranes.

Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, fournit également des services d'essais définis dans la norme « ISO/TS 14778 Papier et carton - Mesure de l'angle de contact avec l'eau avec des méthodes optiques". donne.

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