Les produits en papier ont de nombreuses utilisations, du papier d'image et du papier toilette aux matériaux d'emballage. De nombreux nouveaux produits en papier multifonctionnels sont en cours de développement, tels que le papier bioactif, l'électronique imprimée et l'utilisation de nanocellulose. Le papier est un matériau recyclable et renouvelable, ce qui facilite son application dans de nombreux autres domaines.
[traitement de surface et revêtement - papier et papier d'emballage]
Dans l'industrie de l'emballage, l'adhérence et la mouillabilité jouent un rôle clé dans de nombreux processus. Les matériaux d'emballage comprennent généralement une variété de couches de matériaux différents pour répondre à toutes les exigences de protection et d'amélioration des produits à l'intérieur de l'emballage.
Optimiser l'adhérence de la peinture sur le papier
En raison de son coût relativement faible et de sa nature renouvelable, le papier est souvent utilisé comme matériau d'emballage. La barrière du papier est souvent insuffisante, de sorte que différents revêtements polymères sont utilisés pour produire des stratifiés. Pour assurer de bonnes propriétés mécaniques au stratifié, l'adhérence entre le polymère et le papier doit être optimisée. La mouillabilité et la rugosité de surface jouent un rôle clé dans l'adhérence et peuvent être étudiées en combinant des mesures d'angle de contact et de rugosité de surface.
Les fibres de bois sont généralement modifiées mécaniquement ou chimiquement avant l'utilisation finale des produits en papier. L'amélioration de nouvelles fibres, comme la fonctionnalisation des fibres à l'aide de la nanotechnologie, est également un sujet brûlant de recherche. On peut utiliser un tensiomètre ou un tensiomètre optique en combinaison avec un distributeur de picolitre pour étudier les propriétés d'une seule fibre.
Effet de la rugosité sur la mouillabilité du papier
En raison de sa structure fibreuse, les surfaces de papier et de carton sont presque toutes rugueuses. Parce qu'il amplifie l'effet mouillant des produits chimiques de surface, cette rugosité affecte la mouillabilité. En outre, les différents types de plasma et de traitement à la flamme utilisés pour améliorer la qualité d'impression affectent la chimie de surface et la rugosité de surface, il est donc important d'évaluer l'impact de la rugosité sur l'angle de contact.
L'exemple suivant montre l'effet de la rugosité sur l'angle de contact. La rugosité et l'angle de contact de l'eau ont été mesurés à trois endroits différents de l'échantillon. En particulier pour les papiers à base hydrophile, l'angle de contact mesuré montre une grande variation dans la lecture de l'angle de contact. Après élimination de l'influence de la rugosité par le calcul de l'angle de contact corrigé de la rugosité, les angles de contact sont plus proches les uns des autres. La différence d'angle de contact corrigé de la rugosité est due à la chimie de surface de la surface. La combinaison des mesures d'angle de contact et de rugosité de surface permet d'évaluer comment la rugosité affecte l'angle de contact.
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Papier à base hydrophile |
Papier à base hydrophobe |
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1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
Angle de contact° |
57,6 |
63,6 |
72,3 |
128,0 |
128,2 |
125,3 |
Angle de contact (corrigé) ° |
72,5 |
74,6 |
77,8 |
113,2 |
112,6 |
113,1 |
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Évaluation de la qualité d'impression avec des études de mouillabilité
Un autre aspect de l'emballage est son apparence visuelle. Le but de l'impression sur l'emballage est de vendre le produit à l'intérieur. La qualité d'impression est influencée par la mouillabilité de l'encre, son absorption et son étalement sur du papier poreux. L'impression sur des peintures polymères à faible énergie de surface peut être difficile. L'angle de contact peut être mesuré à l'aide d'un tensiomètre optique pour évaluer l'impact de l'encollage interne et de surface sur les propriétés d'absorption du papier. Si nécessaire, les caméras haute vitesse peuvent étudier des phénomènes d'absorption très rapides.
La technologie d'impression jet d'encre est de plus en plus utilisée pour l'impression à domicile et au Bureau et est également devenue courante dans l'impression industrielle, l'industrie de l'emballage et les applications d'impression fonctionnelle. Un tensiomètre optique associé à un distributeur de picolitre peut être utilisé pour démontrer l'imprimabilité du jet d'encre, en particulier son interaction avec le papier.
Les propriétés d'absorption des revêtements et des pigments d'encre sont étudiées à l'aide de la méthode de mouillabilité des poudres par tensiomètre mécanique.
L'efficacité du traitement plasma sur papier enduit extrudé a été évaluée à l'aide de mesures d'angle de contact.
Lors de l'impression de surfaces plastiques non absorbantes et à faible énergie de surface, l'adhérence entre l'encre et le substrat est difficile. L'énergie libre de surface du substrat doit être supérieure à celle de l'encre. Pour assurer une bonne qualité d'impression, des méthodes de traitement de surface telles que le plasma et le traitement à la flamme, par exemple, doivent être utilisées avant l'impression pour augmenter l'énergie libre de surface du substrat revêtu.
Résumé de l'application: Évaluation du traitement de surface dans l'industrie de l'emballage
Mesure de tension dans les applications d'impression jet d'encre
L'impression jet d'encre est une technologie polyvalente largement utilisée dans l'impression à domicile et au Bureau, l'impression industrielle à grande vitesse et d'autres applications d'impression fonctionnelles innovantes. L'interaction entre l'encre et le substrat étant essentielle pour définir la qualité de l'impression jet d'encre, la tensiométrie est largement utilisée dans ce domaine.
L'adhérence entre l'encre et le substrat peut être estimée en comparant la tension superficielle de l'encre et l'énergie superficielle du substrat. La mesure de l'angle de contact est utilisée pour étudier l'absorption et l'étalement des gouttelettes. L'option de distributeur de mise à niveau de peau du tensiomètre optique Theta génère des gouttelettes de la même taille que lors d'un véritable processus de jet d'encre en utilisant la technologie d'entraînement piézoélectrique.
Résumé de l'application: mesure de tension en impression jet d'encre
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