Papel e papelão ISO/TS 14778 - Medição do ângulo de contato da água com métodos ópticos

A norma "ISO/TS 14778 Papel e papelão - Medição do ângulo de contato da água por métodos ópticos" desenvolvida pela Organização Internacional de Padronização (ISO) descreve um procedimento para a avaliação óptica do ângulo de contato entre a água e a superfície do papel e papelão . Aqui o processo de formação de gotas, aplicação em substratos planos ou medição do formato da gota em contato com o sólido é realizado por equipamento automatizado.

Os limites de medição são determinados pelas capacidades da instrumentação utilizada. As capacidades instrumentais definidas nesta norma utilizam um sistema de captura de imagem digital operando a pelo menos 50 quadros por segundo e requerem a capacidade de realizar a primeira medição após não mais que 20 ms a 40 ms de contato entre a gota e o substrato. Este método de teste pode ser aplicado à maioria dos tipos de papel ou cartão, mas não a materiais estruturados.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

A linha de base, a linha de contato entre a gota de água e a superfície do papel ou papelão, é determinada por meios ópticos e considerada como o plano no qual o ângulo de contato é medido. A medição precisa do ângulo de contato requer uma avaliação precisa da linha de base. Para que o sistema óptico obtenha a melhor estimativa da linha de base, pode ser necessário inclinar a câmera para visualizar a gota ligeiramente de cima em um ângulo raso (normalmente 0-0 graus em relação à horizontal) em vez de diretamente de lado ( 3 graus). A experiência mostra que esta pequena mudança no ângulo de visão não afeta o valor medido do ângulo de contato, mas pode melhorar a percepção da linha de base.
O ângulo de contato refere-se ao ângulo de um dos três pontos de fase até uma linha de base estabelecida através de uma tangente no contorno da gota no tempo de contato especificado. O ângulo de contato é expresso em graus.
O tempo de contato, a duração dos contatos entre a gota de água e a superfície da peça de teste, é medido automaticamente desde o momento em que o mecanismo de temporização é acionado até o momento da medição.
A altura da gota é a distância do topo da gota em contato com a superfície da peça de teste, medida a partir da linha de base no tempo de contato especificado. A altura das gotas é expressa em milímetros.
Diâmetro do fundo da gota, a largura máxima do fundo da gota em contato com a superfície da peça de teste, medida ao longo da linha de base no tempo de contato especificado. O diâmetro da base da gota é expresso em milímetros.
O ponto trifásico refere-se à intersecção das linhas limite líquido/sólido, líquido/gás e sólido/gás.

Em princípio, quando uma gota d'água é aplicada na superfície plana horizontal de papel ou papelão, o ângulo de contato da gota com o material é avaliado por imagem digital óptica.

Água destilada com tensão superficial de pelo menos 13530 mN/m a 23 graus é utilizada como reagente, conforme especificado na norma ISO 72. Este método pode ser usado com outros líquidos, desde que possam ser dispersos em forma de gotículas pelo sistema de distribuição de líquidos descrito nesta norma e não causem inchaço significativo do substrato, de modo que a linha de base não seja mais identificável ao longo da escala de tempo das medições. . Além disso, para líquidos com alta pressão de vapor, a taxa de evaporação pode ser demasiado rápida para permitir a utilização da técnica, a menos que seja realizada numa atmosfera saturada de vapor (por exemplo, uma cuvete de vidro fechada contendo algumas gotas de solvente). Os valores do ângulo de contato produzidos com outros líquidos não são comparáveis aos valores produzidos com água.

Alguns dispositivos de medição de ângulo de contato têm a capacidade de aquecer líquidos antes da formação de gotículas. O aquecimento altera a tensão superficial e a viscosidade, podendo ambas afetar o ângulo de contato. Se o líquido for aquecido, isso é um desvio do padrão.

Muitos dispositivos de medição de ângulo de contato também podem medir a tensão superficial de líquidos e podem ser usados para estudar a tensão superficial da água. Recomenda-se verificar periodicamente se a água não está contaminada, pois isso terá impacto direto nas leituras do ângulo de contato.

Os principais equipamentos utilizados nestes testes incluem:

Plataforma com mecanismo de retenção
Fonte de luz
sistema de entrega de líquido
Soltar sistema de aplicação
Sistema de captura de imagem
sistema de cronometragem
Software de análise de imagem apropriado

São preparadas peças de teste suficientes para fazer pelo menos 5 medições válidas de cada lado, sob as mesmas condições atmosféricas usadas para condicionar a amostra antes do início do teste. Evita-se o contato da área de teste com as mãos ou dedos, sendo necessário evitar dobras, vincos, rachaduras e outros defeitos, inclusive marcas d’água.

Entre os numerosos estudos de testes, medições, análises e avaliações que oferece para empresas de diversos setores, nossa organização, com sua equipe treinada e especializada e equipamentos tecnológicos avançados, também fornece serviços de testes definidos na "ISO/TS 14778 Papel e papelão - Medição do ângulo de contato da água com métodos ópticos" padrão. dá.