• Download hier de pdf

Bepalen van de oppervlaktespanning

Meetmethoden

Het bepalen van de oppervlaktespanning gebeurt door het aanbrengen van een testinkt als een streep van enkele centimeters op het te beoordelen oppervlak waarna het gedrag van de inktstreep wordt geobserveerd. Als de streep binnen 2 of 4 seconden samentrekt – afhankelijk van de inktspecificatie – dan is de oppervlaktespanning van het testvlak lager dan die van de testinkt. Omgekeerd zal het uitlopen van de streep erop wijzen, dat de oppervlaktespanning van de aangebrachte inkt lager is dan die van het oppervlak. Als de streep binnen de observatietijd onveranderd blijft, is de waarde van de oppervlaktespanning exact bereikt of iets hoger.

Voor alle metingen, of die nu op metaal, kunststof of andere materialen worden uitgevoerd, kunnen dezelfde inkten worden gebruikt. Zij zijn zowel geschikt voor gebruik in de productie-industrie als voor laboratoria.

Contacthoekmeetapparatuur wordt als alternatief meestal alleen in laboratoria gebruikt, omdat de metingen veel tijd in beslag nemen en er een gespecialiseerde kracht nodig is om de apparatuur te bedienen.



Testinkten zijn mengsels van chemische stoffen die schaalgewijs kunnen worden ingesteld en daardoor een groot detectiebereik hebben, d.w.z. 18 tot 105 mN/m (Dyn/cm), voor de beoordeling van oppervlakken.

In de metaalsector zullen de oppervlakken, afhankelijk van het fabricageproces, in meer of mindere mate verontreinigd zijn met olie, waardoor schoonmaakoperaties nodig zijn waarvan de resultaten snel en nauwkeurig moeten worden bepaald, waarbij ook rekening moet worden gehouden dat deze verontreiniging niet altijd gelijkmatig over het oppervlak verdeeld is.

Kunststoffen, of zij nu als folie of als gietstukken worden geproduceerd, hebben gewoonlijk geen verontreinigd oppervlak. Afhankelijk van het materiaal, vooral polyolefinen, worden zij fysisch of chemisch behandeld voor het bedrukken, verven of verlijmen om de oppervlaktespanning op de vereiste waarden te brengen.

De testinkten worden in flesjes vanaf 10 millimeter of in stiftvorm geleverd en zijn op voorraad in het magazijn.

Vragen van klanten worden door de afdeling toepassingstechniek op korte termijn beantwoord en ook onderzoek van monsters is mogelijk.

Aan de houdbaarheid worden geen speciale voorwaarden gesteld. Ze zijn in het algemeen 6 maanden houdbaar. De bruikbaarheid wordt in het algemeen alleen beperkt door vervuilingen die van de oppervlakken worden overgebracht: dit kan grotendeels worden uitgesloten door gebruik van wattenstaafjes voor eenmalig gebruik.

Om een eenvoudig voorbeeld te geven:
Er zijn waterafstotende oppervlakken (parelvorming) en oppervlakken die water opnemen (73 mN/m) en laten verspreiden, en er zijn alle toestanden daartussenin, waar goede hechtingswaarden boven 38 mN/m kunnen worden verwacht, afhankelijk van de eigenschappen van de drukinkt, lijm of lak

Oppervlakte-energie / oppervlaktespanning met testinkten testen

Algemene informatie
Elke vaste stof heeft in schone toestand een specifieke oppervlakte-energie / oppervlaktespanning die afneemt gedurende de opslagtijd. De oppervlakte-energie speelt bij vele technische processen, zoals verlijmen, lakken, bedrukken, een belangrijke rol en is bepalend voor de hechting en de bevochtiging.
De oppervlakte-energie wordt uitgedrukt in mN/m en Dyn/cm en wordt met testinkten volgens DIN 53364/ ISO 8296 of andere samenstellingen aangegeven. In vergelijking met vloeistoffen kan de oppervlakte-energie van een vaste stof slechts indirect worden bepaald door de contacthoek. Daarbij wordt de testvloeistof met een bepaalde oppervlakte-energie op de vaste stof aangebracht.

Meten van de oppervlakte-energie/-spanning van vaste stoffen met testinkten/-pennen

  





















































Oppervlaktespanning (OVS) van vaste voorwerpen
Als de oppervlaktespanning van oppervlakken wordt getest, kunnen de waarden steeds veranderen en lager worden. Dat is te wijten aan verschillende invloedsfactoren, waarbij vooral bij kunststof de oppervlaktespanning vermindert als de oppervlakken geactiveerd werden. De periode van de verandering is afhankelijk van diverse factoren, maar de wijzigingen kunnen over het algemeen enkele dagen tot enkele weken duren.
De waarden van de oppervlaktespanning moeten altijd vóór de verdere verwerking bij de klant gecontroleerd worden en vergeleken worden met de waarden, die de fabrikant van de goederen (arcotest®) voor de verzending gemeten heeft. De waarden van de oppervlaktespanning kunnen weer toenemen door natuurkundige methodes – corona, vlam, plasma.
Het reinigingsproces(wassen en drogen) herhalen, is niet erg zinvol, zeker als de natuurkundige behandelmethodes de oppervlaktespanning aanzienlijk kunnen doen toenemen, wat ook na herhaaldelijk wassen nauwelijks lukt.

Invloedsfactoren zijn:

• de chemische opbouw van het materiaal,

• de duur van de opslag als het materiaal ligt, zowel ongereinigd, gereinigd als geactiveerd,

• temperatuurschommelingen tijdens de opslag,

• mogelijk vuil worden tijdens de opslag,

• oxidatie na verloop van tijd bij metalen oppervlakken,

• transportomstandigheden van het materiaal van de fabrikant naar de klant.

Richtwaarden van natuurlijke oppervlaktespanning van het materiaal