ISO/TS 14778 กระดาษและกระดาษแข็ง - การวัดมุมสัมผัสของน้ำด้วยวิธีแสง

มาตรฐาน "ISO/TS 14778 กระดาษและกระดาษแข็ง - การวัดมุมสัมผัสน้ำโดยวิธีเชิงแสง" ที่พัฒนาโดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) อธิบายขั้นตอนสำหรับการประเมินเชิงแสงของมุมสัมผัสระหว่างน้ำกับพื้นผิวของกระดาษและกระดาษแข็ง . ในขั้นตอนนี้กระบวนการสร้างหยด การนำไปใช้กับพื้นผิวระนาบ หรือการวัดรูปร่างของหยดเมื่อสัมผัสกับของแข็งจะดำเนินการโดยอุปกรณ์อัตโนมัติ

ขีดจำกัดการวัดถูกกำหนดโดยความสามารถของเครื่องมือวัดที่ใช้ ความสามารถของเครื่องมือที่กำหนดในมาตรฐานนี้ใช้ระบบจับภาพดิจิทัลที่ทำงานที่อัตราอย่างน้อย 50 เฟรมต่อวินาที และต้องการความสามารถในการทำการวัดครั้งแรกหลังจากไม่เกิน 20 มิลลิวินาทีถึง 40 มิลลิวินาทีของการสัมผัสระหว่างหยดและวัสดุพิมพ์ . วิธีทดสอบนี้สามารถใช้ได้กับกระดาษหรือกระดานเกือบทุกประเภท แต่ใช้กับวัสดุที่มีโครงสร้างไม่ได้

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

• เส้นพื้นฐาน ซึ่งเป็นเส้นสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับพื้นผิวกระดาษหรือกระดาษแข็ง ถูกกำหนดโดยวิธีทางแสงและถือเป็นระนาบที่ใช้วัดมุมสัมผัส การวัดมุมสัมผัสที่แม่นยำจำเป็นต้องประเมินเส้นฐานอย่างแม่นยำ เพื่อให้ระบบออพติคอลได้ค่าประมาณพื้นฐานที่ดีที่สุด อาจจำเป็นต้องเอียงกล้องเพื่อดูหยดจากด้านบนเล็กน้อยในมุมตื้น (โดยทั่วไปคือ 0-0 องศาเมื่อเทียบกับแนวนอน) แทนที่จะมองจากด้านข้างโดยตรง ( 3 องศา) ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในมุมมองไม่ส่งผลต่อค่ามุมสัมผัสที่วัดได้ แต่สามารถปรับปรุงการรับรู้ของเส้นฐานได้
• มุมสัมผัสหมายถึงมุมจากจุดหนึ่งในสามเฟสไปจนถึงเส้นพื้นฐานที่สร้างขึ้นผ่านทางแทนเจนต์บนโครงร่างหยด ณ เวลาสัมผัสที่ระบุ มุมสัมผัสจะแสดงเป็นองศา
• เวลาสัมผัส ระยะเวลาการสัมผัสกันระหว่างหยดน้ำกับพื้นผิวชิ้นทดสอบ จะถูกวัดโดยอัตโนมัติตั้งแต่วินาทีที่กลไกจับเวลาถูกกระตุ้นจนถึงช่วงเวลาของการวัด
• ความสูงของหยดคือระยะห่างจากด้านบนของหยดที่สัมผัสกับพื้นผิวชิ้นทดสอบ โดยวัดจากเส้นฐาน ณ เวลาสัมผัสที่ระบุ ความสูงของหยดแสดงเป็นมิลลิเมตร
• เส้นผ่านศูนย์กลางด้านล่างของหยด ซึ่งเป็นความกว้างสูงสุดของด้านล่างของหยดที่สัมผัสกับพื้นผิวชิ้นทดสอบ โดยวัดตามแนวเส้นฐาน ณ เวลาสัมผัสที่ระบุ เส้นผ่านศูนย์กลางฐานหยดแสดงเป็นมิลลิเมตร
• จุดสามเฟสหมายถึงจุดตัดของเส้นขอบเขตของเหลว/ของแข็ง ของเหลว/ก๊าซ และเส้นขอบเขตของแข็ง/ก๊าซ

ตามหลักการแล้ว เมื่อหยดน้ำถูกหยดลงบนพื้นผิวระนาบแนวนอนของกระดาษหรือกระดาษแข็ง มุมสัมผัสของหยดกับวัสดุจะถูกประเมินโดยการถ่ายภาพดิจิทัลแบบออปติคอล

น้ำกลั่นที่มีแรงตึงผิวอย่างน้อย 13530 mN/m ที่ 23 องศา จะถูกใช้เป็นรีเอเจนต์ ตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน ISO 72 วิธีการนี้สามารถใช้กับของเหลวอื่นๆ ได้ โดยมีเงื่อนไขว่าสามารถกระจายตัวในรูปแบบหยดโดยระบบกระจายของเหลวที่อธิบายไว้ในมาตรฐานนี้ และไม่ทำให้เกิดการบวมของซับสเตรตอย่างมีนัยสำคัญจนไม่สามารถระบุเส้นพื้นฐานได้ในช่วงเวลาของการวัดอีกต่อไป . นอกจากนี้ สำหรับของเหลวที่มีความดันไอสูง อัตราการระเหยอาจเร็วเกินไปที่จะสามารถใช้เทคนิคนี้ได้ เว้นแต่จะดำเนินการในบรรยากาศที่มีไออิ่มตัว (เช่น คิวเวตต์แก้วปิดที่มีตัวทำละลายเพียงไม่กี่หยด) ค่ามุมสัมผัสที่ผลิตโดยใช้ของเหลวอื่นไม่สามารถเทียบเคียงได้กับค่าที่ผลิตโดยใช้น้ำ

อุปกรณ์ตรวจวัดมุมสัมผัสบางชนิดมีความสามารถในการให้ความร้อนของเหลวก่อนที่จะเกิดหยด การให้ความร้อนจะเปลี่ยนทั้งแรงตึงผิวและความหนืด ซึ่งอาจส่งผลต่อมุมสัมผัสได้ หากของเหลวถูกทำให้ร้อนถือว่าเบี่ยงเบนไปจากมาตรฐาน

อุปกรณ์วัดมุมสัมผัสหลายตัวยังสามารถวัดแรงตึงผิวของของเหลวและสามารถใช้เพื่อศึกษาแรงตึงผิวของน้ำได้ ขอแนะนำให้ตรวจสอบเป็นระยะว่าน้ำไม่มีสิ่งปนเปื้อน เนื่องจากจะส่งผลโดยตรงต่อการอ่านค่ามุมสัมผัส

อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ประกอบด้วย:

• แพลตฟอร์มที่มีกลไกการยึด
• แหล่งกำเนิดแสง
• ระบบส่งของเหลว
• วางระบบแอปพลิเคชัน
• ระบบจับภาพ
• ระบบจับเวลา
• ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพที่เหมาะสม

ชิ้นทดสอบที่เพียงพอได้รับการจัดเตรียมเพื่อทำการวัดที่ถูกต้องอย่างน้อย 5 ครั้งในแต่ละด้าน ภายใต้สภาวะบรรยากาศเดียวกันกับที่ใช้ในการปรับสภาพตัวอย่างก่อนเริ่มการทดสอบ หลีกเลี่ยงการสัมผัสพื้นที่ทดสอบด้วยมือหรือนิ้ว และจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการพับ รอยพับ รอยแตก และข้อบกพร่องอื่น ๆ รวมถึงลายน้ำ

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากที่มีให้กับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรา พร้อมด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง ยังให้บริการการทดสอบที่กำหนดไว้ใน "ISO/TS 14778 กระดาษและกระดาษแข็ง - การวัด ของมุมสัมผัสน้ำด้วยวิธีแสง" มาตรฐาน ให้