Standarden ”ASTM D5946-17 Standardtestmetod för koronabehandlade polymerfilmer med hjälp av mätningar av vattenkontaktvinkel” som utvecklats av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver en testmetod för att mäta kontaktvinkeln hos vattendroppar på koronabehandlade polymerfilmytor. Denna standard är i huvudsak densamma som standarden ”ISO 15989 Plast - Film och ark - Mätning av vattenkontaktvinkel hos koronabehandlade filmer” som publicerats av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO).
I denna standard avser den statiska kontaktvinkeln vinkeln mellan tangentlinjen som dras till droppytan vid de tre faspunkterna och substratytan när en vätskedroppe vilar på en plan, fast yta. Kontaktvinkelvärdena kan bestämmas enligt följande:
Den första metoden kan vara partisk på grund av den subjektiva naturen att visuellt hitta en tangent till droppbilden vid trefaspunkten. Om denna metod ska användas måste bias för varje operatörs mätningar bestämmas. Eftersom den andra metoden använder droppens uppmätta dimensioner förväntas den ha mindre bias. Jämförande analyser med dessa olika procedurer har inte genomförts. Därför rekommenderas försiktighet vid jämförelse av data från dessa olika metoder. Den andra metoden kanske inte är tillämplig i speciella fall där kontaktvinkeln är större än 90 grader.
I standardtestmetoden ASTM D5946-17 placeras vattendroppar på ytan av ett filmprov och kontaktvinkelvärdena mäts och medelvärdesbildas.
Polymerfilmers förmåga att behålla tryckfärger, beläggningar, lim och liknande beror främst på ytans karaktär och kan förbättras med en av flera ytbehandlingstekniker. Elektrisk urladdningsbehandling, såsom koronabehandling, har visat sig öka vätspänningen hos en polymerfilm. Ju starkare processen är, desto mer aktivt reagerar ytan med olika polära gränssnitt. Därför är det möjligt att relatera kontaktvinkeln hos en polymerfilmsyta till dess förmåga att acceptera och bibehålla tryckfärger, beläggningar och lim om tryckfärgen, beläggningen eller limmet innehåller polära funktioner. Kontaktvinkeln i sig är inte ett helt acceptabelt mått på bläck, beläggning eller limvidhäftning.
Vätspänningen för en polymerfilm tillhör en grupp fysikaliska parametrar för vilka det inte finns någon noggrannhetsstandard. Vätspänningen hos en polymer kan inte mätas direkt eftersom fasta ämnen inte mätbart ändrar form som svar på ytenergi. Många indirekta metoder har föreslagits. Olika testmetoder tenderar att ge olika resultat på samma prover. Praktisk bestämning av ytenergin hos ett fast ämne utnyttjar denna interaktion mellan det fasta ämnet och testvätskorna.
Även om ytfinishnivån för polymerfilmer traditionellt har definierats inom industrin i termer av dyn/cm, härleds dessa värden från en subjektiv tolkning av observerat testvätskans beteende.
De intervall för vattenkontaktvinkelvärden som anges i standarden kan användas som en vägledning för att definiera ytbehandlingsnivån för polyolefiner och många andra polymerfilmer med initialt låga ytenergier. Lämpligheten av testning för specifikationsgodkännande, produktionskontroll och slutanvändning av polymerfilmer bör fastställas genom kapacitetsstudier för varje specifik film och process.
I nästan alla material sker förändringar i kontaktvinkeln när man rör sig från en punkt till en annan. Ojämn bearbetning av film med koronabehandlingsanordningar kan också öka variationen i resultaten. Därför krävs flera mätningar för att återspegla förändringar i process och ytjämnhet.
Vätspänningen hos en polymerfilm i kontakt med en vätskedroppe i närvaro av luft är en funktion av ytenergierna hos både luft-film- och film-vätska-gränssnitten. Eventuella spår av kontaminering med ytaktiva ämnen i testvätskan eller -filmen kan påverka resultaten. Därför är det viktigt att ingen del av filmytan som ska testas vidrörs eller gnids, att all utrustning är noggrant ren och att vattnets renhet bibehålls noggrant. Särskilt glasapparater kan bli kontaminerade av rengöringsmedel med mycket låg ytspänning om inte särskilda försiktighetsåtgärder vidtas för att säkerställa att de inte finns där, såsom rengöring med kromsvavelsyra och sköljning med destillerat vatten.
Närvaron av halkskydd, antistatiska eller antiblockerande medel och andra tillsatser kan förändra filmens yta på grund av att dessa tillsatser urlakas till ytan över tid. Tunna präglade filmer introducerar mer variation i mätningarna.
Polymerfilmer genererar ofta statiska laddningar under bearbetning. Coronabehandling förvärrar ofta problemen. För ytmätning kan filmprovet bära den statiska belastningen som genereras under bearbetningen eller få belastning genom friktion när det glider över provhållarytan.
Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden "ASTM D5946-17 Standard testmetod för koronabehandlade polymerfilmer med hjälp av vattenkontaktvinkelmätningar".
Du kan be oss fylla i vårt formulär för att få en tid, för att få mer detaljerad information eller för att begära en utvärdering.
