วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5946-17 สำหรับฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการเคลือบโคโรนาโดยใช้การวัดมุมสัมผัสน้ำ

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5946-17 สำหรับฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการเคลือบโคโรนาโดยใช้การวัดมุมสัมผัสน้ำ

มาตรฐาน “ASTM D5946-17 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการบำบัดด้วยโคโรนาโดยใช้การวัดมุมสัมผัสของน้ำ” ที่พัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการวัดมุมสัมผัสของหยดน้ำบนพื้นผิวฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการบำบัดด้วยโคโรนา มาตรฐานนี้โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกันกับมาตรฐาน “ISO 15989 พลาสติก - ฟิล์มและแผ่น - การวัดมุมสัมผัสน้ำของฟิล์มที่ผ่านการบำบัดโคโรนา” ที่เผยแพร่โดยองค์กรระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO)

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5946-17 สำหรับฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการเคลือบโคโรนาโดยใช้การวัดมุมสัมผัสน้ำ

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ มุมสัมผัสคงที่หมายถึงมุมระหว่างเส้นสัมผัสที่ลากไปยังพื้นผิวหยดของเหลวที่จุดสามเฟสและพื้นผิวของสารตั้งต้นเมื่อหยดของเหลวอยู่นิ่งบนพื้นผิวแข็งที่เรียบ ค่ามุมสัมผัสสามารถกำหนดค่าได้ดังนี้:

  • การวิเคราะห์ภาพหยดน้ำโดยใช้เครื่องมือฉายหรือสะท้อนแสงต่างๆ และการวัดมุมสัมผัสโดยตรงด้วยไม้บรรทัดโดยใช้การจัดตำแหน่งเชิงสัมผัสของเส้นเคอร์เซอร์หรือการใช้ขั้นตอนการจัดตำแหน่งอ้างอิง (วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D724)
  • การวิเคราะห์ภาพหยดน้ำโดยใช้อุปกรณ์ฉายหรือสะท้อนแสงต่างๆ และการวัดความสูงและความกว้างบนพื้นผิววัสดุพิมพ์เพื่อคำนวณมุมสัมผัสตามที่ระบุในมาตรฐาน

วิธีแรกอาจมีความลำเอียงเนื่องจากลักษณะเชิงอัตวิสัยในการหาเส้นสัมผัสกับภาพหยดน้ำที่จุดสามเฟส หากจะใช้วิธีการนี้ จะต้องกำหนดค่าความเบี่ยงเบนของการวัดของแต่ละผู้ปฏิบัติงาน เนื่องจากวิธีที่ 90 ใช้ขนาดที่วัดได้ของหยดน้ำ จึงคาดว่าจะมีความลำเอียงน้อยลง ยังไม่ได้ดำเนินการวิเคราะห์เปรียบเทียบโดยใช้ขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้ ดังนั้นจึงควรใช้ความระมัดระวังเมื่อเปรียบเทียบข้อมูลจากวิธีการที่แตกต่างกันเหล่านี้ วิธีที่สองนี้อาจใช้ไม่ได้ในกรณีพิเศษที่มุมสัมผัสมากกว่า XNUMX องศา

ในวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D5946-17 จะมีการวางหยดน้ำลงบนพื้นผิวของตัวอย่างฟิล์ม จากนั้นจะวัดค่ามุมสัมผัสและหาค่าเฉลี่ย

ความสามารถของฟิล์มโพลีเมอร์ในการกักเก็บหมึก สารเคลือบ กาว และสารอื่นๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิวเป็นหลัก และสามารถปรับปรุงได้ด้วยเทคนิคการปรับสภาพพื้นผิวหลายวิธี พบว่าการบำบัดด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า เช่น การบำบัดด้วยโคโรนา จะช่วยเพิ่มแรงดันเปียกของฟิล์มโพลิเมอร์ ยิ่งกระบวนการแข็งแกร่งมากขึ้นเท่าใด พื้นผิวก็จะตอบสนองต่ออินเทอร์เฟซขั้วต่างๆ มากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น จึงสามารถเชื่อมโยงมุมสัมผัสของพื้นผิวฟิล์มโพลิเมอร์กับความสามารถในการรับและกักเก็บหมึก เคลือบ หรือกาวได้ หากหมึก เคลือบ หรือกาวนั้นมีฟังก์ชันแบบมีขั้ว มุมสัมผัสเพียงอย่างเดียวไม่ถือเป็นการวัดค่าการยึดเกาะของหมึก การเคลือบ หรือการยึดเกาะของกาวที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์

แรงดันการเปียกของฟิล์มโพลิเมอร์จัดอยู่ในกลุ่มของพารามิเตอร์ทางกายภาพซึ่งไม่มีมาตรฐานความแม่นยำใดๆ ไว้ ไม่สามารถวัดแรงเครียดจากการเปียกของพอลิเมอร์ได้โดยตรง เนื่องจากของแข็งไม่เปลี่ยนรูปร่างอย่างเห็นได้ชัดเมื่อตอบสนองต่อพลังงานพื้นผิว มีการเสนอวิธีการทางอ้อมอยู่หลายวิธี วิธีทดสอบที่แตกต่างกันมักจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันบนตัวอย่างเดียวกัน การกำหนดพลังงานพื้นผิวของของแข็งในทางปฏิบัติใช้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างของแข็งกับของเหลวทดสอบ

แม้ว่าระดับความเสร็จสิ้นพื้นผิวของฟิล์มโพลิเมอร์จะได้รับการกำหนดไว้ในอุตสาหกรรมในหน่วยไดน์ต่อเซนติเมตร แต่ค่าเหล่านี้ได้มาจากการตีความเชิงอัตวิสัยของพฤติกรรมของไหลที่ทดสอบที่สังเกตได้

ช่วงค่ามุมสัมผัสน้ำที่กำหนดไว้ในมาตรฐานสามารถใช้เป็นแนวทางในการกำหนดระดับการบำบัดพื้นผิวของโพลีโอเลฟินและฟิล์มโพลีเมอร์อื่นๆ อีกมากมายที่มีพลังงานพื้นผิวต่ำในช่วงแรกได้ ความเหมาะสมของการทดสอบเพื่อการยอมรับข้อกำหนด การควบคุมการผลิต และการใช้งานขั้นสุดท้ายของฟิล์มโพลีเมอร์ ควรได้รับการกำหนดโดยการศึกษาความสามารถสำหรับฟิล์มและกระบวนการเฉพาะแต่ละอย่าง

ในวัสดุเกือบทั้งหมด มุมสัมผัสจะเปลี่ยนไปเมื่อคุณเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง การประมวลผลฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอโดยใช้เครื่องบำบัดโคโรนาอาจทำให้ผลลัพธ์มีความแปรปรวนได้เช่นกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวัดหลายครั้งเพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการและความหยาบของพื้นผิว

แรงเครียดจากการเปียกของฟิล์มโพลิเมอร์ที่สัมผัสกับหยดของเหลวในที่ที่มีอากาศเป็นฟังก์ชันของพลังงานพื้นผิวของทั้งอินเทอร์เฟซอากาศ-ฟิล์มและฟิล์ม-ของเหลว ร่องรอยของการปนเปื้อนของสารลดแรงตึงผิวในของเหลวหรือฟิล์มทดสอบอาจส่งผลต่อผลการทดสอบได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องไม่สัมผัสหรือถูส่วนใดของพื้นผิวฟิล์มที่ต้องการทดสอบ อุปกรณ์ทั้งหมดจะต้องสะอาดอย่างพิถีพิถัน และรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องใช้แก้วมีแนวโน้มที่จะปนเปื้อนด้วยผงซักฟอกที่มีแรงตึงผิวต่ำมาก เว้นแต่จะมีการใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีผงซักฟอกดังกล่าว เช่น การทำความสะอาดด้วยกรดโครมิกซัลฟิวริกและล้างด้วยน้ำกลั่น

การมีสารกันลื่น ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ หรือป้องกันการอุดตัน และสารเติมแต่งอื่นๆ อาจเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของฟิล์มได้เนื่องจากสารเติมแต่งเหล่านี้จะละลายออกสู่พื้นผิวตามกาลเวลา ฟิล์มนูนบางทำให้การวัดมีความหลากหลายมากขึ้น

ฟิล์มโพลิเมอร์มักสร้างประจุไฟฟ้าสถิตในระหว่างการประมวลผล การรักษาโคโรนา มักจะทำให้ปัญหาแย่ลง สำหรับการวัดพื้นผิว ตัวอย่างฟิล์มสามารถรับน้ำหนักคงที่ที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล หรือรับน้ำหนักผ่านแรงเสียดทานขณะที่เลื่อนไปบนพื้นผิวของที่วางตัวอย่าง

องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ บริการทดสอบยังมีให้กับธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน "วิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D5946-17 สำหรับฟิล์มโพลิเมอร์ที่ผ่านการบำบัดโคโรนาโดยใช้การวัดมุมสัมผัสของน้ำ"

WhatsApp