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Oberflächeneigenschaften analysieren Oberflächen-Qualitätskontrolle per Entnetzung

Quelle: Pressemitteilung Krüss Wissenschaftliche Laborgeräte 2 min Lesedauer

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Krüss GmbH Wissenschaftliche Laborgeräte
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Mit einem neuen Dosiersystem messen Kontaktwinkelmessinstrumente von Krüss das Rückzugsverhalten dosierter Tropfen in Sekundenschnelle. Die Methode ergänzt gängige Kontaktwinkelmethoden und erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Benetzungsmessung für die Prüfung von Materialoberflächen.

Ein Stood-up Drop verrät viel über die Entnetzung einer Oberfläche(Bild: Krüss GmbH)
Ein Stood-up Drop verrät viel über die Entnetzung einer Oberfläche
(Bild: Krüss GmbH)

Beschichtbarkeit, Reinheit, Adhäsivität: Viele industriell relevante Oberflächeneigenschaften sind mit der Benetzbarkeit verbunden, die deshalb meist im Rahmen der Qualitätssicherung geprüft wird. Die so genannte Entnetzung, d. h. das Zusammenziehen und ggf. Ablaufen der Flüssigkeit vom Material, wird bisher jedoch selten untersucht. Dabei ist sie für viele Materialen besonders aufschlussreich, etwa für hydrophobe und selbstreinigende Oberflächen. Auch auf Materialvorbehandlungen reagiert die Entnetzbarkeit empfindlich und ist deshalb ein ideales Prüfkriterium. Das für die Entnetzung relevante Resultat ist der so genannte Rückzugswinkel, eine Variante des Kontaktwinkels. Für die optische Messung dieses Winkels hat der Hamburger Messgerätehersteller Krüss jetzt den Stood-up Drop entwickelt.

Die neue Dosiereinheit für den Stood-up Drop platziert einen Wassertropfen mit hoher, kontrollierter Dynamik auf die Probe. Die Flüssigkeit breitet sich zunächst flach aus und zieht sich blitzschnell zu einem definierten Tropfen zusammen. Eine Kamera erfasst den Tropfen im Videobild, welches zur Bestimmung des Rückzugskontaktwinkels analysiert wird. Der Messwert liegt in Sekundenschnelle vor.

Durch die Geschwindigkeit des Stood-up Drop kommt der bislang eher umständlich zu messende Rückzugswinkel jetzt für Qualitätsprüfungen in Frage, auch bei großem Probenaufkommen. Zudem sind der Messablauf und die Dosierparameter vorgegeben, was benutzerunabhängige Ergebnisse sicherstellt. Da die Methode ohne gesundheitsschädliche Substanzen auskommt, ist sie außerdem sicherer als die Prüfung mit Testtinten, deren Einsatzbereiche sich mit denen des Stood-up Drop überschneiden.

Die Messung des Rückzugswinkels hat das Potenzial, weitere Prüfmethoden für Oberflächen zu ergänzen oder sogar abzulösen. In umfangreichen Voruntersuchungen zeigte der Messwert gute Korrelationen mit Vorbehandlungsparametern, etwa für Korona-, Plasma- und Flammbehandlungen, aber auch mit Ergebnissen gängiger Testmethoden. So konnte durch Prescreenings mit dem Rückzugswinkel in einigen Anwendungsfällen bereits die Menge umständlicherer Materialprüfungen reduziert werden, wie der Gerätehersteller in einer Pressemeldung schreibt. Dazu zählen z. B. Messungen der Moisture Vapor Transmission Rate (MVTR) zur Quantifizierung des Nässeschutzes bzw. Atmungsaktivität.

Die Dosiereinheit für den Stood-up Drop ist als Zubehör für alle Messinstrumente vom Typ Drop Shape Analyzer von Krüss verfügbar.

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