Povrchové napětí nepodceňujte

Potíže s adhezí na plastových materiálech jsou mezi odborníky známé. Abychom dosáhli co nejlepšího výsledku adheze, je třeba, aby např. inkoust přilnul dokonale k danému povrchu. Přilnavost či smáčivost povrchu je závislá na veličině, kterou nazýváme povrchové napětí neboli povrchová energie. To je dáno molekulární a krystalickou strukturou povrchu materiálů, jejíž hodnota fyzikálně předurčuje, která látka kterou smáčí. 

Některé technologické procesy jako např. lepení, čistění či potisk jsou závislá na dobré povrchové úpravě, kde je důležité jak dobře kapalina smáčí povrch tuhé látky. Využíváním vědomosti o smáčivosti lze docílit vylepšení produktů a jejich upotřebitelnosti v praxi, příkladem může být automobilový průmysl, potravinářský, textilní, chemicky, či v medicíně.  Smáčivost je důležitým měřítkem i pro nositele kontaktních čoček, kde musí být docíleno lepšího skluzu po rohovce.

Pro lepší pochopení nám postačí vědět, že například olej se nemísí s vodou a voda nesmáčí mastné povrchy, tuk nesmáčí teflonovou pánev apod. Naopak přísady smáčedel, např. detergentů a tenzidů do vody, způsobí, že voda smáčí i povrchy mastné.

Co je to smáčivost?

Vlastnost kapaliny přilnout k povrchu některých pevných látek, měří se dynamickou kapkovou metodou (měření kontaktního uhlu) anebo se může měřit povrchová energie za pomoci speciálních inkoustů.

Co nám udává kontaktní úhel ? Vyjadřuje rozsah smáčivosti pevných látek kapalinami a je jednou z mála přímo měřitelných vlastností rozhraní pevná látka-kapalina. Měření spočívá v nanesení kapky vody pomocí mikropipety na testovaný předmět a za pomoci měřícího zařízení s kamerou se vyfotografuje kapka, následně se matematický vyhodnotí tečnovou metodou. Pro smáčivé kapaliny tedy platí, že systém s povrchem pokrytým kapalinou bude mít menší energii než s povrchem pokrytý vzduchem. Drsnost povrchu je obvykle smáčen lépe než povrch hladký u dobře smáčejících kapalin , ale u špatně smáčejících kapalin je tomu naopak. Pro smáčivé kapaliny je zvýšení drsnosti ideální, protože kapalina má tendenci se rozlít, pro nesmáčivé kapaliny však drsnost způsobí ještě větší nesmáčivost, protože povrch, se kterým kapalina „nechce interagovat“ ještě narostl.

Další způsoby měření smáčivosti:

  • Metoda nekloněné desky
  • Měření úhlu smáčení na přisedlé kapce nebo přilínající bublině
  • Wilhelmyho metoda vyvažovací destičky
  • Určení úhlu smáčení z průměru podstavy a výšky sférické kapky