Charakterisierung der Grenzflächeneigenschaften von Papieroberflächen mit Hilfe der dynamischen Randwinkelmethode

摘要

Many materials such as paper or cardboard are subjected after production to the most varied treatment processes. Such processes, e.g. printing, surface coating or the bonding of surfaces, very often take place in aqueous systems. The characterization of the surface properties of these workpieces opens up for the user the possibility of describing the interactions between the categories of material employed. These interactions represent a measure of the energy balance between the participating systems and thus codetermine the course and the results of the processing step. Contact angle measurements provide evidence about the wettability of the paper. This also allows calculation of its surface energy which represents a measure of the interactions referred to above. The test me thod presented here can therefore be used to determine whether changes in product composition generally have an effect and how strong this is or alternatively how physicochemical modifications on the surface and also in the body of the paper exercise an effect on surface properties. With the aid of such studies information can be gained which cannot be obtained or can only be inadequately obtained using the test methods known and applied up to now.%Viele Werkstoffe wie Papier oder Karton werden nach ihrer Herstellung weiteren, unterschiedlichsten Verarbeitungsprozessen unterworfen. Derartige Prozesse wie z. B. das Bedrucken, Lackieren oder Verkleben von Oberflächen finden sehr oft mit wäßrigen Systemen statt. Die Charakterisierung der Oberflächeneigenschaften dieser Werkstücke eröffnet dem Anwender die Möglichkeit, die Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Spezies zu beschreiben. Diese Wechselwirkungen stellen ein Maß für die Energiebalance zwischen den beteiligten Systemen dar. Sie beeinflussen somit den Verlauf und das Ergebnis des Verarbeitungsschritts mit. Randwinkelmessungen liefern Aussagen über die Benetzbarkeit des Papiers. Hieraus lassen sich auch dessen Grenzflächenenergien berechnen, die ein Maß für die oben genannten Wechselwirkungen darstellen. Mit der hier vorgestellten Meßmethode kann also bestimmt werden, ob Veränderungen in der Produktzusammensetzung generell einen Einfluß haben und wie stark dieser ist bzw. wie sich physikalisch chemische Modifikationen auf der Oberfläche, aber auch in der Masse des Papiers, auf die Grenzflächeneigenschaften auswirken. Mit Hilfe derartiger Untersuchungen lassen sich Informationen gewinnen, die mit den bisher bekannten und angewandten Prüfmethoden nicht oder nur unzureichend erhalten werden konnten.