动态表面张力与静态表面张力的区别
一、利用静态表面张力仪测试表面张力时,表面活性剂浓度有三种情况
一、溶液中的表面活性剂浓度在临界胶束浓度(CMC)以下,这时,静态表面张力随时表面活性剂浓度的增大而减少,如上图的斜线部份。
二、溶液中的表面活性剂浓度等于临界胶束浓度(CMC),这时,静态表面张力降到拐点。
如上图的拐点。
3、溶液中的表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC),这时,静态表面张力只有极轻微的下降,如上图的横线部份。
涂料油墨或电镀槽内的表面活性剂浓度老是大于CMC值,才能起来润湿流平的作用。
静态表面张力仪在测试表活浓度大于CMC时,数值转变极小。
也就是说用静态表面张力仪,并非能反映表面活性剂浓度的变化。
静态表面张力如拉环法,是利用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜,测量环离开液面时需要施加的力来计算出表面张力。
而当表面活性剂浓度大于CMC值时,表面活性剂不会在气液界面上增加排布,而会在液体内部形成胶束或游离等状态,因此拉环法方式不能测出浓度增大时表面张力的区别。
二、动态表面张力仪
鼓泡法的从毛细管中吹出一个气泡,从而在溶液内部生成一个新的气液界面,溶液中的表面活性剂迁移到新界面是需要时间的。
表面活性剂迁移速度越快,在一样的气泡寿命下,表面张力降得越低,润湿底材的速度越快,在干燥的进程中,油墨层或漆膜内的粘度会呈指数上升,润湿剂迁移速度慢的话,就无法迁移到液固界面润湿底材。
在一些需要快速干燥的工艺,如印刷,柔版印刷一般观察气泡寿命为100-300毫秒时的动态表面张力。
而木器漆通常观察气泡寿命为500毫秒-10秒的气泡寿命。
另外,动态表面张力与流平、重涂性能、缩边也有很大关系,动态表面张力仪可协助解决各类与表面张力有关的问题。
德国SITA动态表面张力仪
因此利用鼓泡法动态表面张力仪,可以测出不同表面活性剂浓度时的表面张力转变,从而指导生产或研发。