• Fibres de verre

    Fibres de verre

Revêtement de fibres

Méthodes pour surveiller le mouillage, l'adhésion et le nettoyage

Lors du revêtement de fibres naturelles et synthétiques, le mouillage et l'adhésion à la surface ainsi que l'épaisseur du revêtement sont des facteurs déterminants pour obtenir un produit de haute qualité. Nos instruments de mesure sont utilisés dans le contrôle qualité des processus de revêtement de fibre afin d'éviter des poches d'air et un revêtement irrégulier ou instable.

Applications courantes du revêtement des fibres

  • Pré-revêtement de fibres de carbone, de verre et naturelles à incorporer dans des matériaux composites renforcés
  • Coloration des cheveux et soin capillaire pour faciliter le brossage
  • Protection temporaire des fibres avant tissage (encollage)
  • Revêtement hydrophobe des textiles techniques
  • Revêtement des fibres de verre pour améliorer l'élasticité et la résistance à la rupture

Mouillage et adhésion

Le mouillage et l'adhésion entre les fibres et le revêtement résultent de l'interaction de deux composants sur l'interface. Une combinaison des méthodes entre la mesure de l'angle de contact pour la fibre et la mesure de la tension superficielle pour le revêtement est donc idéale.

La mouillabilité de la fibre par le revêtement peut être mesurée directement par l'angle de contact entre les composants concernés. Si, d'autre part, la fibre et le liquide de revêtement sont analysés séparément, les deux produits peuvent être adaptés l'un à l'autre. Une règle de base établit que le revêtement offre un mouillage optimal lorsque sa tension superficielle est inférieure à l'énergie de surface du solide.

La polarité de surface des deux phases est également déterminée pour calculer l'adhésion sous forme de travail d'adhésion. Plus l'adhésion est forte et a une meilleure stabilité à long terme, plus les forces polaires au pro rata des deux phases à la surface sont similaires.

Pour les fibres uniformes comme les fibres capillaires, de carbone et de verre, nous recommandons de déterminer l'angle de contact et l'énergie de surface à l'aide d'un tensiomètre à fibre unique. Avec des fibres irrégulières, il est recommandé d'utiliser un instrument de mesure d'angle de contact optique avec une lentille microscopique et un dosage en picolitres.

La tension superficielle du revêtement liquide est déterminée à l'aide de la méthode de l'anneau ou de la lame. Nos tensiomètres utilisent cette méthode de mesure avec des séquences entièrement automatiques ou semi-automatiques.

Épaisseur du revêtement

Les tensioactifs réduisent la tension superficielle dans le bain de revêtement. Lorsqu'une fibre se déplace rapidement dans le bain, la tension de surface au point de sortie est plus élevée, car moins de molécules de tensioactifs restent sur cette surface récemment formée. En raison de la différence de tension, une force agit le long de la fibre, un processus connu sous le nom d'« effet Marangoni ». Cet effet est utilisé spécifiquement pour augmenter l'épaisseur du revêtement.

Les agrégats de molécules de tensioactifs (micelles) dans le bain de revêtement diminuent cet effet, car les molécules migrent rapidement des micelles vers la nouvelle surface et réduisent la tension de surface. La concentration micellaire critique (CMC) du tensioactif peut être mesurée avec précision et de manière entièrement automatique avec notre Force Tensiometer – K100 afin de garantir l'utilisation de tensioactifs avec la bonne concentration.

Dynamiques du revêtement

Les processus de revêtement sont généralement exécutés à haute vitesse. Nos Bubble Pressure Tensiometers – BP50 et BP100, le premier appareil mobile et le second de laboratoire, réalisent les mesures de la tension superficielle dynamique appropriées. Ils sont capables de mesurer la valeur de la tension superficielle de quelques millisecondes après qu'une nouvelle surface se soit formée et représentent donc les conditions de processus de manière réaliste.

Prévention de la mousse

De la mousse peut se former en raison des dynamiques élevées du processus de revêtement. Les bulles de mousse qui adhèrent à la fibre entraînent une perte de résistance et de régularité du revêtement. Le pouvoir moussant du revêtement et l'effet d'inhibiteurs de mousse (agents anti-moussage) peuvent être contrôlés et la qualité du produit améliorée avec notre Dynamic Foam Analyzer – DFA100.

Rapports d'application KRÜSS

AR248 : IFT as a predictor of the completeness of pore wetting in epoxy resin impregnated non-woven glass

Les fibres de verre avec différents revêtements sont incorporées dans différentes matrices de résine époxy pour la production de cartes de circuits imprimés. En se basant sur les données d'angle de contact, le nombre de défauts résultant du faible mouillage peut être mis en relation avec la tension interfaciale.

AR245 : The role of Surfactants, adhesion energy and interfacial tensions in fiber coating application

L'effet de la teneur en tensioactifs d'un bain de revêtement sur l'épaisseur de revêtement est illustré. Les mesures réalisées sur une fibre en Kevlar et différents revêtements montrent qu'une tension interfaciale élevée entraîne un revêtement instable même lorsque l'adhésion est bonne.

AR101 : Evaluating Silicone Hair Treatment

Les mesures de l'angle de contact à fibre unique sont réalisées avec différentes silicones sur des cheveux secs décolorés. Une comparaison de plusieurs cycles d'immersion montre l'adsorption des différentes silicones sur les cheveux.