Faserbenetzung optisch messen

Wie gut ist das Haar vor und nach einer Wäsche benetzbar? Wie kompatibel ist eine Mineralfaser mit dem Polymer eines Verbundwerkstoffs? Lässt sich ein Textilgewebe gut bedrucken? Antworten auf diese scheinbar zusammenhanglosen Fragen liefern Kontaktwinkelmessungen an biologischen, mineralischen oder synthetischen Fasern. Mit der neuen Meniskus-Methode für die Drop Shape Analyzer Produktfamilie löst KRÜSS diese Messaufgabe auf optischem Wege.

Präzises optisches Messverfahren

Bei einer Meniskusmessung wird die Faserprobe senkrecht in eine flüssige Phase eingetaucht. Dabei kann es sich um eine Standard-Testflüssigkeit oder eine für die Fragestellung direkt relevante Probe handeln – z. B. eine Tinte. Durch die Kapillarkraft entsteht entlang der Faser ein Meniskus, der am Dreiphasenpunkt (fest-flüssig-gasförmig) einen von der Benetzbarkeit abhängigen, charakteristischen Kontaktwinkel ausbildet. Mittels der hochauflösenden Kamera des verwendeten Drop Shape Analyzers und des präzisen Auswertealgorithmus der ADVANCE Software wird dieser Kontaktwinkel ermittelt.

Eine Methode, viele Antworten

Bei Ausstattung mit einem softwaregesteuerten Vorschub kann der Kontaktwinkel auch während des Eintauchens und Herausziehens bestimmt werden, um anhand des Fortschreit- und Rückzugswinkels den Be- und Entnetzungsvorgang zu erfassen. Das erlaubt z. B. Rückschlüsse auf die Adsorption der Flüssigkeit an der Faser. Ergebnisse mit mehreren Testflüssigkeiten ebnen den Weg zur Berechnung der freien Oberflächenenergie, um ein Benetzbarkeits- und Adhäsionsprofil gegenüber polaren (wasserartigen) oder unpolaren (ölartigen) Flüssigkeiten zu erstellen. Nicht zuletzt kann mit demselben Versuchsaufbau auch der Faserdurchmesser optisch bestimmt werden.

Mehr Flexibilität für die optische Kontaktwinkelmessung

Bisher wurden Faserkontaktwinkel vorwiegend basierend auf Basis der Benetzungskraft mit Tensiometern gemessen. Dank des jetzt verfügbaren optischen Zugangs können Nutzer eines Drop Shape Analyzers viele faserbezogene Fragestellungen mit geringem Investitionsaufwand lösen und dabei zügig zwischen der neuen Methode und der standardmäßigen Messung am liegenden Tropfen wechseln.

Das benutzerfreundliche Faserhalter-Zubehör SH3220 mit einem Proben-Präparierset ist ab sofort erhältlich. Das dazugehörige Meniskus-Modul ist für die neue Version 1.18 unserer ADVANCE Software verfügbar.