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木材的表面处理

为优化木材保护和粘合的表面张力和接触角测量

对木材表面进行预处理和涂覆以达到装饰目的或增加耐久性。在制备底漆、釉料和清漆时,了解这些材料和不同种类木材的表面化学特性是非常有帮助的。测量表面张力和接触角有利于优化木材的化学增强和粘接。

处理和涂覆木材时的润湿

为保护木材而涂刷涂层材料时,木材的润湿性特别重要,清漆和釉料还必须穿透粗糙的木纹。

涂层材料中的表面活性剂降低表面张力,从而改进润湿。我们的张力仪在临界胶束浓度(CMC)的基础上精确测量表面张力和表征表面活性剂。CMC是效率的量度,描述表面张力不会进一步降低时的溶液浓度,适量加入表面活性剂达到该浓度能够节省成本和保护环境。

接触角测量研究润湿性

木材的润湿性和液态木材防腐剂的润湿性均可以被测量,分析预处理(染色或底漆)过的木材表面可提供大量信息。我们的测量仪器在接触角的基础上评价润湿性,对被滴到表面上的液滴进行光学形状分析是进行该测定的一种可靠方法。

作为一种天然材料,木材有时会在其化学成份和表面纹理上表现出较大的局部差异。我们的力学法表面张力仪 – K100利用Wilhelmy板法测量接触角有助于表征表面,因为这是在一个大的表面面积上测量平均值。

测得的润湿(前进角)和去润湿(后退角)接触角差值被称为滞后,此量描述粗糙度对润湿的影响,对木材润湿非常重要。

我们的表面张力仪K100使用Washburn方法测量接触角以研究木片或锯末的润湿。例如,研究碎木和粘合剂之间的润湿以优化木质材料的均匀性。

计算粘附力和长期稳定性

涂层表面的粘附力对清漆层起决定性作用,特别是与木材表面的粘接,通过测量木材的表面自由能及其极性组成,再和液态涂覆材料的表面张力计算粘附功。这些信息可用于优化木材涂料和木材以及底漆的表面能。

层界的界面张力是测量的进一步结果,它描述了涂层的固有不稳定性,这有助于估计水穿透细裂纹分离涂层(脱层)的难易程度。

涂层木材表面的质量控制

木材涂料有保护作用是因为原先的亲水性材料获得疏水性表面,从而防潮。可通过测量与水的接触角直接检查涂层效果,以优化涂层质量。我们的便携式液滴形状分析仪 – MSA可直接在现场在非常大的表面,甚至垂直部分,进行非破坏性测试。老化测试过程中的重复测量能提供关于涂层长期保护的信息。

KRÜSS应用报告

AR272:为什么测试油墨无法显现出表面自由能的全部信息

测定了16种材料和等离子体处理的聚合物的表面自由能。在某些情况下,差异相当大。鉴于油墨测试不考虑表面自由能的极性部分,该差异是可以解释的。

AR263:不可能润湿!表面科学提供最佳木材保护

用接触角测量法研究不同预处理木材和两种涂层之间的界面张力。其中一种涂层整体上适用性较差,仅在重度预处理的海运木材的情况下表现更优。

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