ASTM D7334-08 แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับความสามารถในการเปียกของพื้นผิวของสารเคลือบ พื้นผิว และเม็ดสี โดยการปรับปรุงการวัดมุมสัมผัส

ASTM D7334-08 แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับความสามารถในการเปียกของพื้นผิวของสารเคลือบ พื้นผิว และเม็ดสี โดยการปรับปรุงการวัดมุมสัมผัส

มาตรฐาน “ASTM D7334-08 แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับความเปียกของพื้นผิวของสารเคลือบ สารตั้งต้น และเม็ดสี โดยการพัฒนาการวัดมุมสัมผัส” ที่พัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายถึงการประยุกต์ใช้ในการวัดมุมสัมผัสเมื่อหยดของเหลวถูกนำไปใช้กับพื้นผิวเคลือบ สารตั้งต้น หรือแผ่นเม็ดสีที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้า

ASTM D7334-08 แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับความสามารถในการเปียกของพื้นผิวของสารเคลือบ พื้นผิว และเม็ดสี โดยการปรับปรุงการวัดมุมสัมผัส

มุมสัมผัสมีสองประเภท: ก้าวหน้าและถอยกลับ มาตรฐานนี้เกี่ยวข้องกับมุมสัมผัสที่ก้าวหน้าเท่านั้น แอปพลิเคชันนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเสริม แต่ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแทนที่คำแนะนำของผู้ผลิตสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัด

ของเหลวทดสอบทั่วไปคือน้ำ แต่ยังสามารถใช้ของเหลวอื่นๆ ได้อีกมากมาย เช่น ตัวทำละลาย สารลดแรงตึงผิว สารละลายตัวกระจาย และแม้แต่สีย้อมในรูปแบบของเหลว แอปพลิเคชันนี้ใช้หลักโกนิโอเมตรีเป็นหลัก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเกตหยดของเหลวทดสอบนิ่งบนพื้นผิวของแข็ง แม้ว่ามุมสัมผัสจะถูกควบคุมโดยแรงตึงผิว แต่มาตรฐานนี้ไม่สามารถใช้วัดแรงตึงผิวโดยตรงได้

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

  • มุมสัมผัสที่ก้าวหน้าคือมุมสัมผัสที่วัดได้ทันทีหลังจากวางหยดที่นั่งลงบนพื้นผิว หยดจะมีปริมาตรสูงสุดที่ได้รับอนุญาตสำหรับพื้นที่อินเทอร์เฟซระหว่างของเหลวและของแข็ง การเติมใดๆ ลงไปจะทำให้หยดขยายออกและเพิ่มพื้นที่อินเทอร์เฟซระหว่างของเหลวและของแข็ง อาจคิดได้ว่าเป็นมุมเปียก เนื่องจากหยดน้ำพร้อมที่จะเปียกพื้นที่เพิ่มเติม นี่คือมุมสัมผัสที่ใช้ในวิธีนี้และการวัดการเคลือบส่วนใหญ่
  • มุมสัมผัสคือมุมรวมที่เกิดจากหยดระหว่างพื้นผิวและเส้นสัมผัสที่วาดที่จุดตัดระหว่างพื้นผิวดังที่แสดงในรูป นี่คือมุมที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตสามเฟสซึ่งของเหลว ก๊าซ (อากาศ) และของแข็งตัดกัน
  • มุมสัมผัสที่ถอยกลับคือมุมสัมผัสที่วัดเมื่อนำวัสดุออกจากหยดและหดตัว พื้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวและของแข็งจะลดลง นี่คือมุมเปียก
  • หยดน้ำที่อยู่เฉยๆ คือหยดของเหลวที่อยู่บนพื้นผิวแนวนอน
  • คำว่าแรงตึงผิวและพลังงานพื้นผิว มักใช้แทนกัน แม้ว่าจะมีตัวเลขเท่ากัน แต่หน่วยต่างกัน สิ่งเหล่านี้เป็นการวัดผลที่เกิดจากแรงยึดเกาะของโมเลกุลที่ไม่สมดุลบนพื้นผิว ซึ่งทำให้พื้นผิวหดตัวและทำตัวเหมือนฟิล์มหรือเมมเบรน โมเลกุลบนพื้นผิวมีพลังงานอิสระสูงกว่าโมเลกุลในวัสดุจำนวนมาก พลังงานอิสระส่วนเกินนั้นเรียกว่าพลังงานพื้นผิว อย่างไรก็ตาม สิ่งที่วัดได้โดยทั่วไปคือแรงตึงผิว ซึ่งเป็นแรงที่จำเป็นในการทำลายฟิล์มที่มีความยาวที่กำหนด

ในการทำการทดสอบ จะมีการหยดน้ำปริมาณหนึ่งหรือหยดของเหลวทดสอบตามที่ตกลงกันไว้ลงบนตัวอย่างทดสอบโดยใช้เข็มฉีดยา มุมสัมผัสวัดได้ 2 วิธีดังนี้:

  • โดยการดูหยดน้ำนิ่งผ่านกล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งมาตราส่วนโกนิโอมิเตอร์เพื่อวัดมุมโดยตรง
  • โดยการจับภาพของหยดน้ำ จากนั้นวัดด้วยไม้บรรทัดหรือใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมเพื่อประมวลผลภาพและวัดมุม

มาตรฐานนี้มีประโยชน์สำหรับการกำหนดลักษณะความสามารถในการเปียกของพื้นผิว พื้นผิวที่เปียกได้ง่าย คือ พื้นผิวที่มีการเคลือบสารที่ให้การยึดเกาะและรูปลักษณ์ที่ดี และมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับแรงตึงผิว เช่น การคืบคลาน การเกิดหลุม รูพรุน และเปลือกส้ม น้อยลง

มาตรฐานนี้ยังสามารถใช้เพื่อทดสอบความสามารถในการเปียกของพื้นผิวเม็ดสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากสารลดแรงตึงผิวหรือสารช่วยกระจายตัวที่มีเรซินหรือฐานสี เม็ดสีที่เปียกได้ง่ายมีแนวโน้มที่จะกระจายตัวได้ง่ายกว่า และสารช่วยกระจายตัว/ฐานสีที่ทำให้เม็ดสีที่สนใจเปียกมีแนวโน้มที่จะกระจายเม็ดสีเหล่านั้นได้ดีมากกว่า

แม้ว่ามุมสัมผัสจะถูกควบคุมโดยแรงตึงผิวของของเหลวทดสอบและพื้นผิวทดสอบ แต่ก็ไม่สามารถให้ค่าแรงตึงผิวโดยตรงได้

ค่ามุมสัมผัสที่เคลื่อนตัวต่ำ (สูงถึง 45 องศา) บ่งชี้ถึงการเปียก และมุม 10 ถึง 20 องศา บ่งชี้ถึงการเปียกที่ยอดเยี่ยม

น้ำสามารถใช้เป็นของเหลวทดสอบเพื่อตรวจสอบ (โดยผ่านมุมสัมผัสที่ค่อยๆ เพิ่มขึ้น) ว่าพื้นผิวมีคุณสมบัติชอบน้ำ (มุมสูงสุด 45 องศา) ไม่ชอบน้ำ (มุมอย่างน้อย 90 องศา) หรือที่อยู่ระหว่างนั้น (มุมระหว่าง 45 องศาถึง 90 องศา) มุมการสัมผัสน้ำถูกนำมาใช้เพื่อคาดการณ์ความสะอาดของพื้นผิวก่อนและหลังการทำความสะอาด ความง่ายในการทำให้พื้นผิวเปียกด้วยสารเคลือบบนน้ำ และประสิทธิภาพของการล้าง

ของเหลวอินทรีย์ เช่น ตัวทำละลาย ยังสามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะของพื้นผิว เคลือบ หรือเม็ดสีได้ มุมสัมผัสที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับแรงตึงผิวของของเหลวและพื้นผิวทดสอบ พื้นผิวทดสอบที่มีแรงตึงผิวต่ำ (พลังงาน) จะไม่เปียกโดยของเหลวที่มีแรงตึงผิวสูง

นอกเหนือจากน้ำและตัวทำละลายแล้ว ยังสามารถใช้สารกระจายตัวหรือสารละลายลดแรงตึงผิวเพื่อทดสอบพื้นผิวเม็ดสีได้ ของเหลวทดสอบใดๆ ที่มีศักยภาพในการกระจายตัวสำหรับเม็ดสีทดสอบ จะต้องทำให้เม็ดสีเปียกอย่างทั่วถึง มิฉะนั้น จะไม่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวกระจายตัวได้

การวัดมุมสัมผัสสามารถใช้เพื่อทำแผนที่พื้นผิวสำหรับความชอบน้ำ การมีอยู่ของส่วนประกอบที่มีแรงตึงผิวต่ำหรือสารปนเปื้อน หรือความแตกต่างในองค์ประกอบ จำเป็นต้องใช้วิธีการวิเคราะห์อื่น เช่น กล้องจุลทรรศน์อินฟราเรด เพื่อระบุกลุ่มสารเคมีที่ทำให้เกิดความแตกต่างของมุมสัมผัส

วิธีการทดสอบนี้สามารถใช้ได้กับสารเคลือบและพื้นผิวเกือบทั้งหมด และสามารถขยายไปยังเม็ดสีได้โดยการบีบอัดผงเม็ดสีให้เป็นแผ่นดิสก์แข็ง

องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาเป็นเวลาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ บริการทดสอบยังมีให้กับธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน “มาตรฐาน ASTM D7334-08 การใช้สำหรับความชื้นของพื้นผิวของสารเคลือบ วัสดุพิมพ์ และเม็ดสี โดยการปรับปรุงการวัดมุมสัมผัส”

WhatsApp