Hoe optimaliseren wij de hechting van onze NanoClear?
De Drop Shape Analyse is een analyse methode om de contacthoek van een druppel verf met de ondergrond te meten.
Deze analyse heeft als doel te bepalen hoe een druppel verf zich gedraagt. De combinatie van die specifieke druppel en een ondergrond vertelt ons hoe goed de verf zich hecht op die ondergrond.
Simpel uitgelegd
Elk systeem in de wereld probeert in een energiestand te komen die zo laag mogelijk is. Vooral bij vloeistoffen is dat goed te zien. Een simpel voorbeeld hiervan is een druppel water. De watermoleculen 'trekken' naar elkaar toe waardoor een druppel zijn karakteristieke vorm krijgt. Kijk je naar dezelfde druppel in de ruimte, waar geen zwaartekracht heerst, dan zie je dit effect nog beter. De druppel wordt dan een bolletje water en alle watermoleculen zitten strak tegen elkaar aan.
In tegenstelling tot vloeistoffen zijn vaste stoffen niet in staat dit te doen. Een plaat metaal kan uit zichzelf geen druppelvorm aannemen. Doordat het metaal dit wel wil, maar niet kan, ontstaat er een bepaalde spanning op het oppervlakte. Dit noemt men oppervlakte spanning. Deze spanning is de reden waarom een boot blijft drijven en waarom sommige insecten op water kunnen lopen.
Een druppel kan verschillende vormen aannemen. Een druppel kwik heeft een hoge oppervlakte spanning en is bijna helemaal rond. Een druppel water is iets minder rond en doe je een beetje afwasmiddel in het water dan wordt de druppel nog platter.
a) een druppel kwik
b) een druppel water
c) water met afwasmiddel
Hechting
De vorm van de druppel bepaalt hoe goed een verf zich hecht aan het oppervlak. Hoe platter de druppel, des te beter deze hecht omdat de verf zich verder uitspreidt. Over het algemeen geldt dus: hoe lager de oppervlakte spanning, hoe beter de hechting.
De Drop Shape Analyse geeft precies weer hoe de druppel verf die we op de ondergrond laten vallen zich vormt en zich gedraagt. Hij laat ook de contacthoek zien tussen de druppel en het oppervlak.
Er zijn daarin 2 situaties:
- als de hoek groter is dan 90 graden (een bolle druppel) dan is er weinig tot geen benatting (wetting) en zal er minder hechting optreden
- als de hoek kleiner is dan 90 graden, dan is er veel benatting omdat de druppel zich spreidt over het oppervlakte.
In het bovenstaande voorbeeld is de contacthoek van de druppel kwik (A) groter dan 90 graden waardoor deze zich slecht hecht. Bij de druppel water met afwasmiddel (C) is deze beduidend beter. Bedraagt de hoek 0 graden (in bovenstaande voorbeeld S), dan is en sprake van 'complete wetting"
De bedoeling bij het ontwikkelen van verf, is dat de oppervlaktespanning van de verf zo laag mogelijk blijft en de verspreiding van de druppel zo groot mogelijk is, waardoor er een optimale hechting ontstaat. Bij Qotec maken we gebruik van de Krüss DSA 100 Drop Shape Analyser om onze hechtingsproeven mee uit te voeren en zo de optimale formule voor NanoClear continue te kunnen blijven ontwikkelen.
