Стандарт «ASTM D5946-17 Стандартный метод испытаний полимерных пленок, обработанных коронным разрядом, с использованием измерений угла контакта с водой», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытаний для измерения угла контакта капель воды на поверхностях полимерных пленок, обработанных коронным разрядом. Этот стандарт по сути аналогичен стандарту «ISO 15989 Пластмассы. Пленки и листы. Измерение угла контакта с водой пленок, обработанных коронным разрядом», опубликованному Международной организацией по стандартизации (ISO).
Для целей настоящего стандарта статический контактный угол означает угол между касательной, проведенной к поверхности капли в трех фазовых точках, и поверхностью подложки, когда капля жидкости находится в состоянии покоя на плоской твердой поверхности. Значения угла контакта можно определить следующим образом:
Первый метод может быть неточным из-за субъективного характера визуального нахождения касательной к изображению капли в трехфазной точке. Если использовать этот метод, необходимо определить погрешность измерений каждого оператора. Поскольку второй метод использует измеренные размеры капли, ожидается, что он будет иметь меньшую погрешность. Сравнительный анализ с использованием этих различных процедур не проводился. Поэтому при сравнении данных, полученных с помощью этих различных методов, рекомендуется проявлять осторожность. Второй метод может быть неприменим в особых случаях, когда угол контакта превышает 90 градусов.
В стандартном методе испытаний ASTM D5946-17 капли воды помещаются на поверхность образца пленки, а значения угла контакта измеряются и усредняются.
Способность полимерных пленок удерживать чернила, покрытия, клеи и т. п. зависит в первую очередь от характера их поверхности и может быть улучшена с помощью одного из нескольких методов обработки поверхности. Было обнаружено, что электроразрядная обработка, такая как обработка коронным разрядом, увеличивает напряжение смачивания полимерной пленки. Чем сильнее процесс, тем активнее поверхность реагирует с различными полярными интерфейсами. Таким образом, можно связать угол контакта поверхности полимерной пленки с ее способностью принимать и удерживать чернила, покрытия, клеи, если чернила, покрытие или клей содержат полярные функции. Угол контакта сам по себе не является полностью приемлемой мерой адгезии чернил, покрытия или клея.
Напряжение смачивания полимерной пленки относится к группе физических параметров, для которых не существует стандарта точности. Напряжение смачивания полимера невозможно измерить напрямую, поскольку твердые тела не изменяют свою форму под воздействием поверхностной энергии. Было предложено много косвенных методов. Различные методы тестирования, как правило, дают разные результаты на одних и тех же образцах. Практическое определение поверхностной энергии твердого тела использует это взаимодействие твердого тела с исследуемыми жидкостями.
Хотя уровень чистоты поверхности полимерных пленок традиционно определяется в промышленности в единицах дин/см, эти значения получены на основе субъективной интерпретации наблюдаемого поведения испытательной жидкости.
Диапазоны значений угла контакта с водой, указанные в стандарте, можно использовать в качестве ориентира для определения уровня обработки поверхности полиолефинов и многих других полимерных пленок с изначально низкой поверхностной энергией. Пригодность испытаний для принятия спецификаций, контроля производства и конечного использования полимерных пленок должна определяться посредством исследований возможностей для каждой конкретной пленки и процесса.
Почти во всех материалах происходит изменение угла контакта при перемещении от одной точки к другой. Неравномерная обработка пленки с помощью устройств коронной обработки также может привести к разбросу результатов. Поэтому для отражения изменений в процессе и шероховатости поверхности необходимы многократные измерения.
Напряжение смачивания полимерной пленки, контактирующей с каплей жидкости в присутствии воздуха, является функцией поверхностной энергии как на границе раздела воздух-пленка, так и на границе раздела пленка-жидкость. Любые следы загрязнения поверхностно-активными веществами в тестовой жидкости или пленке могут повлиять на результаты. Поэтому важно, чтобы ни к одной части поверхности пленки, подлежащей испытанию, не прикасались и не терли ее, все оборудование было тщательно очищено, а чистота воды тщательно поддерживалась. В частности, стеклянная аппаратура может быть загрязнена моющими средствами с очень низким поверхностным натяжением, если не принять специальные меры предосторожности для обеспечения его отсутствия, например, путем очистки хромово-серной кислотой и ополаскивания дистиллированной водой.
Наличие противоскользящих, антистатических или антиблокирующих и других добавок может изменить поверхность пленки из-за вымывания этих добавок на поверхность с течением времени. Тонкие тисненые пленки вносят большую вариативность в измерения.
Полимерные пленки часто генерируют статические заряды в процессе обработки. Лечение коронавируса часто усугубляет проблемы. При измерении поверхности образец пленки может выдерживать статическую нагрузку, возникающую во время обработки, или получать нагрузку за счет трения при скольжении по поверхности держателя образца.
Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по испытаниям в соответствии со стандартом «ASTM D5946-17 Стандартный метод испытаний полимерных пленок, обработанных коронным разрядом, с использованием измерения угла контакта с водой».
Вы можете попросить нас заполнить нашу форму, чтобы записаться на прием, получить более подробную информацию или запросить оценку.
