ISO 15989 Tworzywa sztuczne – Folie i powłoki – Pomiar kąta zwilżania wody w foliach nakładanych koronowo

Norma „ISO 15989 Tworzywa sztuczne – Folia i powłoki – Pomiar kąta zwilżania wody w foliach poddanych obróbce koronowej” opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) opisuje metodę testową służącą do określania kąta zwilżania kropelek wody na folii poddanej obróbce koronowej powierzchni, a następnie określenie napięcia zwilżania folii. Metodę tę można zastosować do prawie każdej folii polimerowej. Jeżeli jednak powierzchnia folii wykazuje powinowactwo chemiczne do wody, ta metoda badania nie jest ważna.

Do celów niniejszego standardu

• Energia powierzchniowa odnosi się do energii związanej z siłami międzycząsteczkowymi na styku dwóch powierzchni, mierzonej jako energia swobodna na jednostkę powierzchni.
• Napięcie zwilżania odnosi się do napięcia równego napięciu powierzchniowemu cieczy wykazującej zerowy kąt zwilżania z powierzchnią folii polimerowej. Służy do oszacowania energii powierzchniowej folii.
• Polarność odnosi się do wartości mierzącej stężenie polarnych grup funkcyjnych na powierzchni folii polimerowej. Wyraża się ją jako składnik polarny energii powierzchniowej w stosunku do całkowitej energii powierzchniowej.
• Statyczny kąt zwilżania odnosi się do kąta pomiędzy płaską stałą powierzchnią a styczną narysowaną w płaszczyźnie pionowej na styku płaskiej stałej powierzchni z powierzchnią kropelki cieczy spoczywającej na tej powierzchni.

Zasadniczo podczas badania na próbkę folii umieszcza się kropelki wody i mierzy kąt zwilżania. Następnie z tabeli konwersji określa się napięcie zwilżania folii. Szczegóły dotyczące znaczenia i zastosowania pomiarów kąta zwilżania oraz efektów zakłóceń w pomiarach kąta zwilżania znajdują się w standardowych załącznikach (Załącznik A i Załącznik B).

W testach tych wykorzystuje się miernik kąta zwilżania (goniometr), który obejmuje źródło światła, układ optyczny, stolik na próbkę i system dystrybucji cieczy. Źródłem światła może być lampa halogenowa, żarowa lub światłowodowa, o ile na próbkę lub ciecz nie ma wpływu ciepło emitowane przez źródło światła. Optyką obrazującą może być kamera wideo, kamera CCD, soczewka okularowa lub optyka projekcyjna, a powiększenia muszą być skonfigurowane, aby można było ich używać.

Stół z próbką musi umożliwiać ustawienie próbki tak, aby powierzchnia badawcza była płaska i pozioma. Kiedy próbkę przenosi się w celu obejrzenia nowego obszaru, powinno być możliwe ominięcie obszaru wcześniej zwilżonego.

System dostarczania płynu to mikrostrzykawka sterowana pompą lub ręczna. Aby uzyskać najwyższą dokładność tworzenia kropel, stosuje się małe pojemności, takie jak mikrostrzykawki. Do badania cieczy wymagających różnej wielkości kropel stosuje się igły z prostymi końcówkami. Preferowane są igły ze stali nierdzewnej, ale można również stosować inne typy, takie jak igły pokryte politetrafluoroetylenem.

Do testów alternatywnie wykorzystuje się także miernik kąta zwilżania projekcji kropli. Urządzenie to może wyświetlać obraz kropelki cieczy na powierzchni podłoża na ekranie, dzięki czemu można zmierzyć kąt stycznej kropli do powierzchni podłoża.

W testach wykorzystywane są także systemy komputerowe. Są to systemy oparte na komputerach PC z funkcjami automatycznej analizy obrazu w celu pomiaru kąta zwilżania.

Do wykonywania testów używa się wody destylowanej lub wody ultraczystej. Można również użyć wody dejonizowanej o jakości odczynnika, ale wyniki nie będą tak dokładne. Dodatkowo wszelkie zanieczyszczenia dodane do wody będą miały negatywny wpływ na wyniki.

Minimalna ilość folii wymagana do tego testu to w przybliżeniu jeden szeroki i długi pasek. Jeżeli próbka jest pobierana z rolki, należy odnotować orientację próbki względem kierunku maszynowego tkaniny. Należy zachować szczególną ostrożność, aby uniknąć dotykania lub dotykania powierzchni próbki w obszarach, w których będą przeprowadzane badania. Liczbę pomiarów na próbkę określa się na podstawie opublikowanych tabel planów pobierania próbek. Zalecana liczba odczytów na próbkę wynosi dziesięć.

Kondycjonowanie nie jest zwykle konieczne w przypadku rutynowych pomiarów związanych z zapewnieniem jakości lub kontrolą procesu, ponieważ wpływa na zmierzoną wartość w taki sposób, że nie odzwierciedla ona już rzeczywistych warunków. Kondycjonowanie jest wymagane w przypadku pomiarów międzylaboratoryjnych mających na celu porównanie wyników. W takich przypadkach próbki kondycjonuje się w wilgotności względnej nie mniejszej niż ta przed badaniem. Jeśli to możliwe, badanie przeprowadza się w takich samych warunkach, jak przy kondycjonowaniu. Do rutynowego zapewnienia jakości nie są zazwyczaj wymagane specjalne warunki testowania.

Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które świadczy dla przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy usługi testowania określone w normie „ISO 15989 Tworzywa sztuczne – Folie i powłoki – Pomiar kąta zwilżania wody w foliach poddanych obróbce koronowej” za pomocą swoich daje również wyszkoloną i fachową kadrę oraz zaawansowany sprzęt technologiczny.