什么是薄膜材料的表面能量以及如何测量薄膜材料的表面张力
薄膜材料的表面能量也称表面张力,是衡量其接受油墨能力的一个指标。一种液体要润湿一种固体表面,液体的表面张力必须小于固体的表面张力,也就是说,薄膜材料的表面张力必须大于油墨的表面张力。 同一种油墨在表面经过处理和未经过处理的同一种薄膜材料上的润湿情况。图上方为未经过处理的薄膜,其表面张力低于油墨的表面张力,油墨润湿不良,在薄膜表面呈水滴状,不散开流平,说明油墨不能牢固地粘结在薄膜卜.。图下方是经过处理的薄膜,油墨在其表面上散开流平,表明薄膜的表面张力大于油墨的表面张力,油墨可以牢固地粘结在薄膜表面上。 油墨润湿薄膜表面的程度,即油墨的附着牢固度,取决于油墨本身的表面张力和薄膜材料的表面张力。一般要求薄膜材料的表面张力大于40dym/cm。溶剂型油墨的表面张力为32dy.n/cm,酒精的表面张力为22dym/cm,所以溶剂油墨印刷薄膜的油墨牢固度最好,而酒精是水基油墨最好的添加剂,可降低油墨的表面张力,提高墨层牢固度。膜的表面张力小于测试液的张力。如果水滴开始散开、流平,但不完全,说明薄膜的表面张力接近测试液的张力。如果水滴全部流平、润湿,说明薄膜和测试液的表面张力相当或薄膜表面张力大。 表面张力实际的测试方法有两种:一种是棉球检测法,另一种为CSD方法或称比较检测法。其中最方便、最常用的方法为棉球检测法。以下简述棉球测试方法的步骤: ①用棉签从测试液瓶中蘸取测试液,注意不可过量,过多的测试液会影响视觉效果。 ②轻轻地将测试液涂布在薄膜表面上,涂布面积大约1平方英寸。 测量表面张力最常用的方法是使用表面张力测试液。测试液由不同张力的化学溶剂组成,张力范围为30 - 70dy.n/cm。测试原理是,放置一滴张力测试液在某种薄膜表面上,如图4-5所示。如果水滴保持聚集状,不散开、不流平,说明薄 观查测试液中心部位在薄膜表面的变化情况:如果2s后测试液仍不分裂,换一种张力高的测试液重新测试;如果在不到2s,测试液分裂成水滴状,换一种张力低的测试液,再次测试。注意,不能在薄膜的同一区域内重复测试;两种测试液不能使用同一根棉签;过多的测试液会引起薄膜表面收缩。 ③重复以上测试步骤,直到一种溶液能在薄膜表面保持2s不分裂成为水珠状。此时,测试液的张力即薄膜材料的表面张力。 ④薄膜材料的表面张力要大于油墨的表面张力lOdym/cm,这样才能保证油墨薄膜表面牢固吸附。图4-6为CSD测试方法,采用三种测试液共同检测比较的方法,测试薄膜的表面张力,是一种比较直观的方法,但比较复杂、麻烦。
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