涂料

涂料业提供各种家用和工业用产品。根据市场调研公司IHS Markit的数据，估计约有45％的涂料用于建筑物的装饰和保护，其中包括住宅和公寓、公共建筑、植被和工厂。另有40％用于保护和装饰工业产品。剩下的15％是不同类型的特殊涂料，如交通标识油漆，车辆漆和轮船/海洋防腐用漆。

[表面处理和涂料| 纸和包装]

在包装行业中，粘附性和润湿性在许多工艺中起着关键作用。 包装材料通常包括各种不同材料层以满足保护和改进包装内产品的所有要求

优化涂料在纸张上的粘附性

由于相对较低的成本和可再生性，纸张经常被使用作为包装材料。纸张的阻隔性通常不足，因此不同的聚合物涂层被用于生产层压材料。为确保层压板具有良好的机械性能，必须对聚合物和纸张之间的粘附性进行优化。润湿性和表面粗糙度在粘附性中起关键作用，并且可以通过结合接触角和表面粗糙度测量来研究。

在最终使用纸制品之前，通常会对木纤维进行机械或化学改性。新型纤维的改进如利用纳米技术进行纤维功能化，也是研究的热点话题。可以采用张力仪或光学张力计与皮升分配器结合来研究单根纤维的性能。

粗糙度对纸张润湿性的影响

由于其纤维状结构，纸张和纸板表面几乎都是粗糙的。因为它会放大表面化学物质的润湿效果，这种粗糙度会影响润湿性。另外，用于提高印刷质量的不同类型的等离子体和火焰处理会影响表面化学和表面粗糙度，因此评价粗糙度对接触角的影响非常重要。

下面的例子显示了粗糙度对接触角的影响。 在三个不同的样品位置测量粗糙度和水的接触角。 特别是亲水基纸，测量的接触角在接触角读数中显示出很大的变化。 通过计算粗糙度校正的接触角剔除粗糙度的影响后，接触角彼此更为接近。 粗糙度校正接触角的差异是由于表面的表面化学性质。 结合接触角和表面粗糙度测量使得评价粗糙度如何影响接触角成为可能。

[ 表面粗糙度和润湿性 下载]

采用润湿性研究评价印刷质量

包装的另一个方面是其视觉外观。 在包装上印刷的目的是销售内部的产品。 印刷质量受油墨润湿性、吸收性以及向多孔纸铺展的影响。 在低表面能聚合物涂料上印刷可能具有挑战性。可以采用光学张力仪测量接触角来评价内部和表面施胶对纸张吸收性能的影响。 如果需要的话，高速摄像头可以研究非常快速的吸收现象。

喷墨打印技术越来越多地用于家庭和办公室打印，在工业打印、包装行业和功能性打印应用中也变得很常见。 光学张力仪结合皮升分配器可用于演示喷墨适印性，尤其是其与纸张的相互作用。

使用力学张力仪的粉末润湿性方法研究涂层和油墨颜料的吸收性能。

使用接触角测量评价挤出涂布纸上的等离子体处理效果。

当印刷非吸收性和低表面能的塑料表面时，油墨和基材之间的粘附力具有挑战性。基材的表面自由能应高于油墨的表面自由能。 为了确保良好的印刷质量，应该在印刷之前使用例如等离子体和火焰处理等表面处理方法来增加涂布基材的表面自由能。

应用文摘：包装行业的表面处理评价

喷墨打印应用中的张力测量

喷墨印刷是一种多用途技术，广泛应用于小型家庭和办公室印刷、高速工业印刷以及更多新颖的功能印刷应用。由于油墨和基材之间的相互作用对于定义喷墨印刷质量至关重要，所以张力测定法在该领域中被广泛使用。

通过比较油墨的表面张力和基材的表面能可以估计油墨和基材之间的粘附性。 采用接触角测量来研究液滴的吸收和铺展。 Theta光学张力仪的皮升级分配器选项通过使用压电驱动技术生成与真实的喷墨过程中相同大小的液滴。

应用文摘：喷墨打印中的张力测量

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[表面处理和涂料| 涂料]

涂料和清漆应用于表面以提供装饰性或保护性涂层。 作为基本要求，它们应该在表面上形成均匀、无缺陷的涂层。 表面和界面张力在涂层质量中起关键作用。

涂料由四部分组成; 粘合剂、溶剂、颜料和添加剂。 清漆的组成是一样的，但它们缺少颜料。

添加剂如润湿剂可用于降低液体的表面张力，从而更好地润湿基材。 接触角测量得到的表面张力可用于确定最佳润湿剂以及优化配方中润湿剂的量。

大多数涂层评价试验都是基于涂层的视觉外观，因此是定性的。 表面张力和接触角测量都提供了可用于评价涂层性能的定量评估。 当几种涂料配方给出的涂层外观类似时，这种定量评价特别有用。

根据表面张力与时间的关系预测涂层行为

表面张力值给出了涂层如何在基材上扩散的程度。 较低的表面张力值通常会得到更好的涂层，但是表面张力值过低会出现流平等问题。测量表面张力的另一个方面是它作为时间函数的行为。表面老化是一种已知的现象，导致表面张力随着时间的变化而变化。如果使用悬滴法来测量表面张力，一旦液滴形成，表面活性剂分子开始迁移到气液界面，这将导致表面张力下降直到达到平衡为止。 达到平衡所需的时间通常应尽可能短，因为这将导致更好的涂层。

[表面和界面张力 - 它是什么以及如何测量]

采用接触角测量和表面自由能确定基材的最佳涂料配方

在视觉检测不能确定不同涂层之间差异的情况下，可使用接触角测量来确定给定基材的最佳涂料配方。低接触角通常是理想的，因为它们表现出更好的润湿性。 虽然表面张力测量也能够给出最佳润湿配方的指示，但由于配方和基材之间的相互作用比初看时更为复杂，因此接触角评价也很重要。

基材的表面自由能是与液体表面张力相当的固体性质。 表面自由能（简称SFE）和表面张力都是由极性力和色散力成分组成的。极性组分和色散组分在固体和液体中的分布决定了接触角。 因此，如果极性/色散平衡比固体表面张力更低，则更高的表面张力配方可以产生更低的接触角值。

有几种ISO标准可用于涂料

[功能性表面| 超疏水和疏油表面]

超疏水表面可用于许多不同的工业领域，例如纺织工业中的防水织物、自清洁窗户和防冰涂料等。

根据定义，当与水的静态接触角超过150°并且接触角滞后性低时可实现超疏水性。因此，可以通过测量静态和动态接触角来完成超疏水涂层的表征。

另一方面，疏油表面已经被用于智能手机中。例如，使显示器具有一定的手指抗污迹性。它们不会让您的智能手机显示指纹证明，但可以用软布简单地擦掉油脂。超疏油性潜在的应用方向包括油/水分离和油滴操控等。超疏油性与超疏水性的定义类似，油滴而不是水滴必须与固体基质形成超过150°的角度。

先不提超疏油性，即使是疏油性也比超疏水性更难实现。在油中，油分子之间的相互作用力是比较弱的范德华力。由于这个原因，油分子不像在水中那样彼此牢固结合，并且油的表面张力要低得多。对于疏水表面，固体的表面自由能必须低于水的表面张力，约72.8mN / m，但疏油表面自由能必须低于20mN / m，这是油的典型表面张力值。要达到这么低的表面自由能，需要根据表面性质包括化学和粗糙度进行特殊设计。

弹跳水滴

网络研讨会

超疏水表面 – 从实验室到现实生活应用

近年来，由于其在自清洁、防污、防结冰、减阻、增强热转移和其他应用方面的广泛应用潜力，超疏水表面在设计和制备方面获得了巨大的发展。

[表面分析和质量控制|品质监控】

质量控制简称QC, 是每个产品生产过程的重要组成部分。在QC中,要按照规范来对产品进行核查，进而相应地做出决定。表面质量控制是如去污，涂层和印刷等过程的基本组成部分。在这些应用中，QC决定了实施过程是否会成功 。