L'industrie de la peinture offre une variété de produits à usage domestique et industriel. Selon la société d’études de marché IHS markit, environ 45% des peintures sont utilisées pour la décoration et la protection des bâtiments, y compris les maisons et les appartements, les bâtiments publics, la végétation et les usines. Un autre 40% est consacré à la protection et à la décoration des produits industriels. Les 15% restants sont des peintures spéciales de différents types, telles que les peintures de signalisation routière, les peintures pour véhicules et les peintures pour la protection contre la corrosion des navires et des mers.

[traitements de surface et peintures | papier et 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.

[Rugosité de surface et mouillabilité télécharger]

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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[traitements de surface et peintures | peintures]

Peintures et vernis sont appliqués sur les surfaces pour fournir un revêtement décoratif ou protecteur. Comme exigence de base, ils doivent former un revêtement uniforme et sans défaut sur la surface. Les tensions superficielles et interfaciales jouent un rôle clé dans la qualité du revêtement.

La peinture est composée de quatre parties; Adhésifs, solvants, pigments et additifs. La composition des vernis est la même, mais ils manquent de pigments.

Des additifs tels que des agents mouillants peuvent être utilisés pour réduire la tension superficielle du liquide et ainsi mieux mouiller le substrat. La tension superficielle résultant de la mesure de l'angle de contact peut être utilisée pour déterminer le meilleur agent mouillant ainsi que pour optimiser la quantité d'agent mouillant dans la formulation.

La plupart des tests d'évaluation de revêtement sont basés sur l'apparence visuelle du revêtement et sont donc qualitatifs. Les mesures de tension superficielle et d'angle de contact fournissent toutes deux une évaluation quantitative qui peut être utilisée pour évaluer les propriétés du revêtement. Cette évaluation quantitative est particulièrement utile lorsque plusieurs formulations de peinture donnent un aspect de revêtement similaire.

Prédiction du comportement du revêtement en fonction de la tension superficielle par rapport au temps

Les valeurs de tension superficielle donnent le degré de diffusion du revêtement sur le substrat. Des valeurs de tension superficielle plus faibles donnent généralement un meilleur revêtement, mais des valeurs de tension superficielle trop faibles peuvent poser des problèmes d'égalité de flux. Un autre aspect de la mesure de la tension superficielle est son comportement en fonction du temps. Le vieillissement de surface est un phénomène connu qui entraîne des variations de la tension de surface au fil du temps. Si la méthode des gouttelettes suspendues est utilisée pour mesurer la tension superficielle, une fois les gouttelettes formées, les molécules de tensioactif commencent à migrer vers l'interface gaz - liquide, ce qui entraînera une chute de la tension superficielle jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint. Le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre doit généralement être le plus court possible, car cela conduira à un meilleur revêtement.

[Tension superficielle et interfaciale - Qu'est - ce que c'est et comment la mesurer]

Déterminer la meilleure formulation de peinture pour le substrat avec la mesure de l'angle de contact et l'énergie libre de surface

Dans le cas où la détection visuelle ne permet pas de déterminer les différences entre les différents revêtements, la mesure de l'angle de contact peut être utilisée pour déterminer la meilleure formulation de peinture pour un substrat donné. Les angles de contact bas sont généralement idéaux car ils présentent une meilleure mouillabilité. Bien que la mesure de la tension superficielle puisse également donner une indication de la meilleure formulation mouillante, l'évaluation de l'angle de contact est également importante car l'interaction entre la formulation et le substrat est plus complexe qu'à première vue.

L'énergie libre superficielle du substrat est une propriété solide comparable à la tension superficielle du liquide. L'énergie libre de surface (SFE pour faire court) et la tension de surface sont toutes deux composées de composants de force polaire et de force dispersive. La distribution des composants polaires et dispersifs dans les solides et les liquides détermine l'angle de contact. Ainsi, si l'équilibre polarité / dispersion est plus faible que la tension de surface solide, une formulation de tension de surface plus élevée peut produire des valeurs d'angle de contact plus faibles.

Plusieurs normes ISO sont disponibles pour les peintures

[surfaces fonctionnelles | surfaces ultra - hydrophobes et oléophobes]

Les surfaces ultra - hydrophobes peuvent être utilisées dans de nombreux domaines industriels différents, tels que les tissus imperméables dans l'industrie textile, les fenêtres auto - nettoyantes et les revêtements anti - glace, entre autres.

Par définition, l'hyperhydrophobicité peut être obtenue lorsque l'angle de contact statique avec l'eau est supérieur à 150° et que l'hystérésis angulaire de contact est faible. La caractérisation du revêtement superhydrophobe peut ainsi être complétée par la mesure des angles de contact statiques et dynamiques.

D'autre part, les surfaces oléophobes sont déjà utilisées dans les smartphones. Par exemple, donner à l'affichage une certaine résistance aux taches des doigts. Ils ne laisseront pas votre smartphone montrer une preuve d'empreinte digitale, mais ils peuvent simplement essuyer la graisse avec un chiffon doux. Les directions d'application potentielles de l'hyperoléophobie comprennent la séparation huile / eau et la manipulation des gouttelettes d'huile, entre autres. Hyperoléophobe comme pour la définition de l'hyperhydrophobie, les gouttelettes d'huile, et non d'eau, doivent former un angle de plus de 150° avec la matrice solide.

Sans mentionner d'abord l'hyper - oléophobie, même l'oléophobie est plus difficile à atteindre que l'hyper - hydrophobie. Dans l'huile, la force d'interaction entre les molécules d'huile est la force de Van der Waals relativement faible. Pour cette raison, les molécules d'huile ne sont pas aussi fermement liées les unes aux autres que dans l'eau et la tension superficielle de l'huile est beaucoup plus faible. Pour les surfaces hydrophobes, l'énergie libre superficielle d'un solide doit être inférieure à la tension superficielle de l'eau, environ 72,8 Mn / M, mais l'énergie libre superficielle oléophobe doit être inférieure à 20 mn / M, ce qui est la valeur typique de la tension superficielle d'une huile. Pour atteindre une énergie libre de surface aussi faible, une conception spéciale doit inclure la chimie et la rugosité en fonction de la nature de la surface.

Rebondir gouttes d'eau

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Surfaces ultra - hydrophobes – du laboratoire aux applications de la vie réelle

Au cours des dernières années, les surfaces ultra - hydrophobes ont connu un développement considérable dans la conception et la préparation en raison de leur large potentiel d'application dans les domaines de l'auto - nettoyage, des taches, de l'antigivrage, de la réduction de la résistance, du transfert de chaleur amélioré et d'autres applications.

[Analyse de surface et contrôle de la qualité | contrôle de la qualité]

Le contrôle de la qualité, abrégé en QC, est une partie importante du processus de production de chaque produit. En QC, les produits sont vérifiés conformément aux spécifications et les décisions sont prises en conséquence. Le contrôle de la qualité de surface est un élément essentiel des processus tels que la décontamination, le revêtement et l'impression. Dans ces applications, le CQ détermine si le processus de mise en œuvre sera couronné de succès.