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Écrit par Dr Amit Pratap Singh
Évalué par Dr Alidad Amirfazli
Revu: 28
This is a practical guide to Surface Science for researchers working in the Paint Industry.
Dans ce tout nouveau guide, vous apprendrez tout sur :
Plongeons dans le vif du sujet.
Paint manufacturers actively strive to determine the adhesion, durability, and appearance of their products. This relentless pursuit of quality drives them to leverage surface property measurements. By meticulously analyzing these measurements, they continuously improve paint performance and guarantee it meets customer expectations.
We use the important surface properties below to understand the behavior of Paint products and improve their quality.
Young – Méthode Laplace
Méthode polynomiale
Angle de contact dynamique
Idéalement, lorsque nous plaçons une goutte sur une surface solide, il existe un angle unique entre le liquide et la surface solide. Nous pouvons calculer la valeur de cet angle de contact idéal (ce qu’on appelle l’angle de contact de Young) à l’aide de l’équation de Young. En pratique, en raison de la géométrie de surface, de la rugosité, de l’hétérogénéité, de la contamination et de la déformation, la valeur de l’angle de contact sur une surface n’est pas nécessairement unique mais se situe dans une plage. Nous appelons les limites supérieure et inférieure de cette plage l’angle de contact qui avance et l’angle de contact qui s’éloigne, respectivement. Les valeurs des angles d’avancement et de recul des angles de contact pour une surface solide sont également très sensibles. Ils peuvent être affectés par de nombreux paramètres, tels que la température, l’humidité, l’homogénéité et la contamination infime de la surface et du liquide. Par exemple, les angles de contact d’avancement et de recul d’une surface peuvent différer à différents endroits.
Les surfaces et les revêtements pratiques présentent naturellement une hystérésis d’angle de contact, indiquant une gamme de valeurs d’équilibre. Lorsque nous mesurons les angles de contact statiques, nous obtenons une seule valeur dans cette plage. S’appuyer uniquement sur des mesures statiques pose des problèmes, tels qu’une mauvaise répétabilité et une évaluation incomplète de la surface en ce qui concerne l’adhérence, la propreté, la rugosité et l’homogénéité.
Dans les applications pratiques, nous devons comprendre la facilité d’étalement du liquide (angle d’avancement) et la facilité d’évacuation (angle de retrait) d’une surface, comme dans la peinture et le nettoyage. La mesure des angles d’avancement et de recul offre une vue holistique de l’interaction liquide-solide, contrairement aux mesures statiques, qui produisent une valeur arbitraire dans la plage.
Ces informations sont cruciales pour les surfaces du monde réel avec des variations, une rugosité et une dynamique, aidant des industries telles que les cosmétiques, la science des matériaux et la biotechnologie à concevoir des surfaces efficaces et à optimiser les processus.
Découvrez comment la mesure de l’angle de contact est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de contact, lisez notre mesure de l’angle de contact : le guide définitif
Cette propriété mesure la force qui agit à la surface d’un liquide, dans le but de minimiser sa surface.
Tension superficielle dynamique
La tension superficielle dynamique diffère de la tension superficielle statique, qui fait référence à l’énergie de surface par unité de surface (ou à la force agissant par unité de longueur le long du bord d’une surface liquide).
La tension superficielle statique caractérise l’état d’équilibre de l’interface liquide, tandis que la tension superficielle dynamique tient compte de la cinétique des changements à l’interface. Ces changements peuvent impliquer la présence de tensioactifs, d’additifs ou de variations de température, de pression et de composition à l’interface.
La tension superficielle dynamique est essentielle pour les processus qui impliquent des changements rapides à l’interface liquide-gaz ou liquide-liquide, tels que la formation de gouttelettes et de bulles ou la coalescence (changement de surface), le comportement des mousses et le séchage des peintures (changement de composition, par exemple, évaporation du solvant). Nous le mesurons en analysant la forme d’une gouttelette suspendue au fil du temps.
La tension superficielle dynamique s’applique à diverses industries, notamment les cosmétiques, les revêtements, les produits pharmaceutiques, la peinture, l’alimentation et les boissons, ainsi que les processus industriels, où la compréhension et le contrôle du comportement des interfaces liquides sont essentiels pour la qualité du produit et l’efficacité des processus.
Apprenez comment la mesure de la tension superficielle est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de la tension superficielle : le guide définitif
Découvrez comment la mesure de l’énergie de surface est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de l’énergie de surface : le guide définitif
L’angle de glissement mesure l’angle auquel un film liquide glisse sur une surface solide. Il est couramment utilisé pour évaluer la résistance au glissement d’une surface.
Apprenez comment la mesure de l’angle de glissement est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de glissement, lisez notre Mesure de l’angle de glissement : le guide définitif
Within the Paint industry, several case studies exemplify the advantages of conducting surface property measurements.
A paint manufacturer dives into coating metal, expecting long-lasting results. But instead, they face a nightmare: paint peeling off after mere months. The culprit? A mismatch in surface energies. Through meticulous surface tension and wettability analysis, the low surface energy of the metal stands exposed. Undeterred, the manufacturer revamps the paint formula, boosting its surface energy. The result? Paint that seamlessly bonds with the metal, forming an inseparable union.
A paint manufacturer yearns for the perfect glass paint, one that stands strong against the bane of fogging and streaking. Driven by this vision, they embark on a quest to unravel the secrets of surface properties. The shocking truth? The paint’s high surface tension was the culprit. With a spark of innovation, they skillfully modify the formula, significantly lowering its surface tension. The result? Pure magic – paint that glides effortlessly on glass, leaving no trace of fog or streaks behind.
A manufacturer envisioned a paint specifically designed for concrete, one that would withstand the elements and resist wear and tear. Driven by this vision, they embarked on a journey to uncover the secrets of surface properties.
The revelation? The concrete’s low surface energy was the hidden enemy. Undeterred, they skillfully incorporated a silane coupling agent into the formula, significantly increasing the paint’s surface energy. This ingenious move resulted in paint that not only bonded seamlessly with the concrete but also promised long-lasting durability.
Si vous êtes intéressé par la mise en œuvre de ces applications ou de toute autre application, veuillez nous contacter.
In an industry where precision reigns supreme, where do Paint manufacturers turn to ensure their products can survive scrutiny? The answer lies in standards and guidelines: the compass that guides cosmetics manufacturers through the complex maze of quality and performance.
This standard is applicable to measure the critical surface tension of substrates, primers and other coatings. The measurements are based on the observation of wetting and dewetting of different liquids applied to the targeted surface.
It provides a procedure for the characterization of wettability of surfaces by applying the contact angle measurements. An excellent wetting has been defined by low contact angle in the range of 10 to 200.
As the title suggests this method is applicable to Polyethylene and Polypropylene Films and provides the measurement of the wetting tension of the film surface which is in contact with drops of specific test solutions in the presence of air.
Terminology and general principles. General terms, definitions and general principles for wettability can be utilized with the help of this standard.
Determination of the surface free energy of solid surfaces by measuring the contact angle: This test method specifies the measurement of contact angle to determine the surface energy of solid surfaces. This method is applicable to both substrates and coatings.
Measurement of dynamic contact angle— It provides the method for the measurement of dynamic contact angle using optical methods. The dynamic contact angle can be either the advancing angle when the volume is increasing at a liquid-solid interface or the receding angle when the volume is decreasing.
Nous espérons que ce guide vous a montré comment appliquer la science des surfaces dans l’industrie cosmétique.
Maintenant, nous aimerions vous céder la parole :
Droplet Lab a été fondé en 2016 par le Dr Alidad Amirfazli, membre du corps professoral de l’Université York, et deux de ses chercheurs, le Dr Huanchen Chen et le Dr Jesus L. Muros-Cobos.
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