Покрасочная промышленность предлагает широкий ассортимент бытовой и промышленной продукции. По данным исследовательской компании IHS Markit, около 45% краски используется для отделки и защиты зданий, включая дома и квартиры, общественные здания, растительность и фабрики. Еще 40% используются для защиты и отделки промышленных товаров. Оставшиеся 15% представляют собой различные типы специальных красок, таких как дорожные знаки, автомобильные краски и корабельные / морские антикоррозионные краски.

[Обработка поверхностей и краски - бумага и упаковка]

В упаковочной промышленности адгезия и смачиваемость играют ключевую роль во многих процессах. Упаковочный материал обычно состоит из различных слоев материала для удовлетворения всех требований к защите и улучшению продукта в упаковке

Оптимизация адгезии краски на бумаге

Из - за относительно низкой стоимости и возобновляемости, бумага часто используется в качестве упаковочного материала. Бумага, как правило, имеет недостаточную изоляцию, поэтому различные полимерные покрытия используются для производства ламинированных материалов. Для обеспечения хороших механических свойств ламината необходимо оптимизировать адгезию между полимером и бумагой. Влажность и шероховатость поверхности играют ключевую роль в адгезии и могут быть изучены путем сочетания измерений угла контакта и шероховатости поверхности.

Перед окончательным использованием бумажных изделий древесные волокна обычно подвергаются механической или химической модификации. Совершенствование новых видов волокон, таких как использование нанотехнологий для функционализации волокон, также является горячей темой исследований. Производительность одного волокна может быть изучена с помощью тензометра или оптического тензометра в сочетании с кожным распределителем.

Влияние шероховатости на смачиваемость бумаги

Из - за его волокнистой структуры поверхность бумаги и картона почти всегда грубая. Поскольку это усиливает смачивающий эффект химических веществ на поверхности, эта шероховатость влияет на смачиваемость. Кроме того, различные типы плазменной и пламенной обработки, используемые для улучшения качества печати, влияют на химию поверхности и шероховатость поверхности, поэтому важно оценить влияние шероховатости на угол контакта.

Следующий пример показывает влияние шероховатости на угол контакта. Измерение шероховатости и угла контакта воды в трех разных местах проб. В частности, гидрофильная бумага, измеренный угол контакта показывает большие изменения в показаниях угла контакта. После устранения влияния шероховатости путем вычисления угла контакта с поправкой на шероховатость, угол контакта становится ближе друг к другу. Разница в углах контакта при коррекции шероховатости обусловлена химическими свойствами поверхности. Сочетание измерения угла контакта и шероховатости поверхности позволяет оценить, как шероховатость влияет на угол контакта.

[Загрузить шероховатость и смачиваемость поверхности]

Оценка качества типографских работ с использованием смачивающих исследований

Другим аспектом упаковки является ее визуальный внешний вид. Цель печати на упаковке - продажа внутренней продукции. Качество печати зависит от смачиваемости чернил, абсорбции и распространения на пористую бумагу. Печать на полимерных красках с низкой поверхностной энергией может быть сложной. Оптический тензорометр может использоваться для измерения угла контакта для оценки воздействия внутреннего и поверхностного клея на абсорбционные свойства бумаги. При необходимости высокоскоростные камеры могут изучать очень быстрое поглощение.

Технология струйной печати все чаще используется для домашней и офисной печати, а также в промышленной печати, упаковочной промышленности и функциональных приложениях печати. Оптический тензорометр в сочетании с кожным лифтовым распределителем может быть использован для демонстрации пригодности струи к печати, особенно ее взаимодействия с бумагой.

Для изучения абсорбционных свойств покрытий и красок используется метод увлажнения порошка механическим натяжением.

Для оценки эффективности обработки плазмы на экструзионной бумаге используются измерения угла контакта.

При печати пластмассовых поверхностей, которые не являются абсорбирующими и имеют низкую поверхностную энергию, адгезия между чернилами и материалом является сложной. Свободная энергия поверхности материала должна быть выше, чем свободная энергия поверхности чернил. Для обеспечения хорошего качества печати перед печатью следует использовать такие методы обработки поверхности, как плазменная и пламенная обработка, чтобы увеличить свободную энергию поверхности покрытия.

Прикладной дайджест: оценка обработки поверхностей в упаковочной промышленности

Измерение натяжения при распечатке струй

струйная печать - это многоцелевая технология, которая широко используется в малой домашней и офисной печати, высокоскоростной промышленной печати и более инновационных функциональных приложениях печати. Поскольку взаимодействие между чернилами и основой имеет решающее значение для определения качества струйной печати, метод измерения натяжения широко используется в этой области.

Сравнивая поверхностное натяжение чернил с поверхностью основного материала, можно оценить адгезию между чернилами и основным материалом. Для изучения поглощения и расширения капель используются измерения угла контакта. Оптический тензорометр Theta с опцией распределителя обновления кожи генерирует капли того же размера, что и реальные струйные процессы, используя пьезоэлектрический привод.

Прикладной дайджест: измерение натяжения в струйной печати

Статьи в блоге

[Влияние шероховатости поверхности на смачиваемость бумаги и картона]

[6 причин измерения смачиваемости в контроле качества бумаги и картона]

[Анализ смачивания струйной печати]

[Обработка поверхностей и краски.]

Краски и лаки наносятся на поверхности для обеспечения декоративного или защитного покрытия. В качестве основного требования они должны образовывать равномерное, безупречное покрытие на поверхности. Поверхностное и поверхностное натяжение играет ключевую роль в качестве покрытия.

Покрытие состоит из четырех частей; Клеи, растворители, пигменты и добавки. Состав лаков одинаковый, но им не хватает красок.

Добавки, такие как увлажнители, могут быть использованы для снижения поверхностного натяжения жидкости, тем самым лучше смачивая материал. Поверхностное натяжение, измеряемое углом контакта, может быть использовано для определения оптимального смачивающего вещества и оптимизации количества смачивающего вещества в формуле.

Большинство испытаний по оценке покрытия основаны на визуальном облике покрытия и, следовательно, являются качественными. Измерения поверхностного натяжения и угла контакта позволяют количественно оценить свойства покрытия. Такая количественная оценка особенно полезна, когда несколько составов покрытия дают похожий внешний вид покрытия.

Прогнозирование поведения покрытия на основе соотношения поверхностного натяжения и времени

Значения поверхностного натяжения дают представление о том, как покрытие распространяется по основному материалу. Более низкие значения поверхностного натяжения обычно получают лучшее покрытие, но слишком низкие значения поверхностного натяжения могут привести к проблемам с равенством потока. Другим аспектом измерения поверхностного натяжения является его поведение как функции времени. Поверхностное старение является известным явлением, которое приводит к изменению поверхностного натяжения со временем. Если для измерения поверхностного натяжения используется метод суспензии, как только капли образуются, молекулы поверхностно - активного агента начинают мигрировать на газожидкостный интерфейс, что приведет к снижению поверхностного натяжения до достижения равновесия. Время, необходимое для достижения баланса, обычно должно быть как можно короче, так как это приведет к лучшему покрытию.

[Поверхностное и поверхностное натяжение - что это такое и как это измеряется]

Используя измерение угла контакта и свободу поверхности, можно определить оптимальную формулу покрытия для основного материала

В тех случаях, когда визуальное обнаружение не может определить разницу между различными покрытиями, можно использовать измерение угла контакта для определения оптимальной формулы покрытия для данного материала. Низкие щупальца обычно идеальны, потому что они показывают лучшую смачиваемость. В то время как измерения поверхностного натяжения также могут дать указания на оптимальную увлажняющую формулу, оценка угла контакта также важна, поскольку взаимодействие между формулой и основным материалом сложнее, чем на первый взгляд.

Свободная энергия поверхности основного материала является твердой по своим свойствам, сопоставимой с натяжением поверхности жидкости. Как поверхностная свободная энергия (SFE), так и поверхностное натяжение состоят из полярных и дисперсионных сил. Распределение полярных и дисперсных компонентов в твердых и жидких веществах определяет угол контакта. Таким образом, если полярный / дисперсионный баланс ниже, чем натяжение твердой поверхности, более высокая формула поверхностного натяжения может дать более низкие значения угла контакта.

Существует несколько стандартов ISO, которые можно использовать в красках.

[Функциональная поверхность - сверхгидрофобная и дренажная поверхность]

Гидрофобные поверхности могут использоваться во многих различных отраслях промышленности, таких как водонепроницаемые ткани в текстильной промышленности, самоочищающиеся окна и противообледенительные покрытия.

По определению, гипергидрофобность может быть достигнута, когда угол статического контакта с водой превышает 150° и угол гистерезиса контакта низкий. Таким образом, представление ультрагидрофобного покрытия может быть выполнено путем измерения статических и динамических углов контакта.

С другой стороны, смазочные поверхности уже используются в смартфонах. Например, сделать дисплей с определенной устойчивостью пальцев к пятнам. Они не позволяют вашему смартфону отображать отпечатки пальцев, но могут просто стереть жир мягкой тканью. Потенциальные направления применения сверхдегазации включают разделение масла / воды и манипулирование каплями масла. Супердренаж схож с определением сверхгидрофобности, когда капли масла, а не капли воды, должны формироваться под углом более 150 ° с твердой матрицей.

Не говоря уже о сверхдренажных свойствах, даже дренажные свойства сложнее достичь, чем сверхгидрофобные. В масле взаимодействие между молекулами масла является более слабым вандерваальсом. По этой причине молекулы масла не так прочно связываются друг с другом, как в воде, а поверхностное натяжение масла намного ниже. Для гидрофобных поверхностей свободная энергия поверхности твердого тела должна быть ниже поверхностного натяжения воды, около 72,8 мН / м, но свободная энергия поверхности дренажа должна быть ниже 20 мН / м, что является типичным значением поверхностного натяжения масла. Для достижения такой низкой свободной энергии поверхности требуется специальная конструкция, основанная на свойствах поверхности, включая химическую и шероховатость.

Прыгающие капли

Сетевой семинар

Гидрофобные поверхности - от лабораторных до реальных применений

В последние годы благодаря своему широкому потенциалу применения в самоочищении, противообрастающей защите, защите от обледенения, уменьшении сопротивления, усилении теплопередачи и других применениях ультрагидрофобные поверхности достигли больших успехов в проектировании и подготовке.

[Анализ поверхности и контроль качества]

Контроль качества, называемый QC, является важной частью процесса производства каждого продукта. В QC продукт должен быть проверен в соответствии с нормами, а затем принято соответствующее решение. Контроль качества поверхности является основной частью таких процессов, как обеззараживание, покрытие и печать. В этих приложениях QC определяет, будет ли процесс реализации успешным.