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Traitement de surface du bois

Tension superficielle et angle de contact pour l'optimisation de la protection et du collage du bois

Les surfaces en bois sont pré-traitées et dotées d'un revêtement à des fins de décoration ou pour augmenter leur durabilité. Lors de la formulation des primaires, des lasures et des vernis, les informations sur les propriétés chimiques de la surface de ces matériaux et des différents types de bois sont très utiles. Les mesures de la tension superficielle et de l'angle de contact permettent d'optimiser l'amélioration chimique et le collage du bois.

Mouillage dans le traitement et le revêtement du bois

La mouillabilité du bois est particulièrement importante lors de l'application des revêtements, car les protections du bois, vernis et lasures doivent également pénétrer la rugosité du grain.

Les tensioactifs dans les revêtements réduisent la tension superficielle et améliorent ainsi le mouillage. Nos tensiomètres mesurent la tension superficielle avec précision et caractérisent les tensioactifs en se basant sur la concentration micellaire critique (CMC). Il s'agit d'une mesure de l'efficacité, qui décrit la concentration au-delà de laquelle la tension superficielle n'est plus réduite. L'ajout de tensioactifs jusqu'à cette concentration permet de réaliser un dosage économique et respectueux de l'environnement.

Mesures de l'angle de contact pour analyser la mouillabilité

Parallèlement à la mesure de la mouillabilité des liquides de protection du bois, il est possible de mesurer la mouillabilité du bois. L'analyse des surfaces en bois pré-traitées qui ont été par exemple tachées ou revêtues d'un primaire, est également très utile. Nos instruments de mesure déterminent la mouillabilité en se basant sur l'angle de contact. L'analyse du profil des gouttes qui sont dispensées sur la surface est une méthode fiable pour réaliser cette mesure.

Matériau naturel, le bois présente parfois des différences locales importantes dans sa composition chimique et sa texture de surface. Les mesures de l'angle de contact avec notre Force Tensiometer – K100 à l'aide de la méthode de Wilhelmy permettent la caractérisation de la surface, car une valeur moyenne peut être mesurée sur une large surface.

La différence entre l'angle de contact lors du mouillage (angle à l'avancée) et lors du démouillage (angle au retrait) est appelée hystérésis. Cette valeur décrit l'effet de la rugosité sur le mouillage, qui est très important dans le cas du bois.

Le mouillage des copeaux de bois ou de la sciure peut être analysé à l'aide de notre tensiomètre K100 en utilisant la méthode de Washburn pour mesurer l'angle de contact. Par exemple, le mouillage entre le bois broyé et les agents liants peut être analysé afin d'optimiser l'homogénéité des matériaux en bois.

Calcul de l'adhésion et de la stabilité à long terme

L'adhésion de la couche de vernis sur la surface en bois est déterminante. Elle peut être calculé, en mesurant la tension superficielle du revêtement liquide et en mesurant l'énergie de surface et la polarité du bois, sous forme de travail d'adhésion. Les revêtements et la surface du bois ou d'un primaire, par exemple, peuvent être optimisés à l'aide de ces informations.

Un autre résultat des mesures est la tension interfaciale entre la phase liquide et la phase solide, qui décrit l'instabilité inhérente du revêtement. Cela permet d'estimer la facilité avec laquelle le revêtement peut être détaché par l'eau pénétrant les fines fissures (délaminage).

Contrôle de la qualité des surfaces de bois revêtues

La fonction protectrice des revêtements pour bois est due au fait que le matériau, hydrophile d'origine, est doté d'une surface hydrophobe et est ainsi protégé contre l'humidité. L'effet du revêtement peut être contrôlé directement en mesurant l'angle de contact avec l'eau afin d'optimiser la qualité du revêtement. Notre instrument Mobile Surface Analyzer – MSA permet de réaliser des tests de manière non destructive, directement sur le produit, sur de très grandes surfaces et même sur des parois verticales. Des mesures répétées dans le cadre des tests de vieillissement fournissent des informations sur la protection à long terme qu'offre le revêtement.

Rapports d'application KRÜSS

AR272 : Why test inks cannot tell the full truth about surface free energy

L'énergie de surface est déterminée pour 16 matériaux et polymères traités au plasma. Les différences, qui peuvent être relativement importantes dans certains cas, s'expliquent par le fait que les tests d'encre ne tiennent pas compte de la partie polaire de l'énergie de surface.

AR263 : No chance for wetness! Surface science for optimal wood protection

Les tensions interfaciales entre les différents bois et deux revêtements sont analysées à l'aide de mesure d'angle de contact. L'un des revêtements est globalement moins adapté et est seulement recommandé pour le bois marin parfaitement prétraité.

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