Le fibre fanno parte della nostra vita in molti modi, dagli abiti che indossiamo alle plastiche rinforzate delle automobili. Le proprietà di superficie influenzano il comportamento di tutte le fibre in base a come vengono utilizzate.
Ad esempio:
Per aumentare la loro robustezza i polimeri sono rinforzati con materiale quali fibre di vetro o metallo. La coesione e la bagnabilità tra fibre e matrici di polimeri può essere prevista con misure di angolo di contatto ed energia libera superficiale. La superficie delle fibre naturali e sintetiche è trattata in modo da facilitare, durante la loro produzione, colorazione e tessitura. Altri trattamenti influenzano l’impermeabilità allo sporco e all’acqua. Le misure di angolo di contatto permettono di rilevare l’efficacia e la durata di tali trattamenti.
Le caratteristiche della superficie di un capello possono essere facilmente analizzate mediante la misura dell’angolo di contatto dinamico. I dati quantificano l’effetto di pulitura, di scoloritura, di tintura ovvero tutto quel che riguarda il trattamento del capello. Fili sottilissimi vengono utilizzati nella microelettronica per collegare i circuiti nelle schede elettroniche. Il collegamento fra i fili e le schede può essere studiato mediante angolo di contatto dinamico sul filo. Il Tensiometro K100SF a Fibra Singola è stato progettato per definire le caratteristiche di bagnabilità delle fibre, misurando il loro angolo di contatto su diversi liquidi. L'alta sensibilità e l'elevata risoluzione dello strumento rendono possibile una caratterizzazione senza eguali delle singole fibre; lo ionizzatore incorporato garantisce condizioni di misura ottimali eliminando le cariche elettrostatiche sulla superficie del campione. Lo strumento è anche un versatile tensiometro automatico in grado di compiere precise misure di tensione superficiale e interfacciale utilizzando il metodo del piatto e dell’anello, misure di concetrazione micellare critica (CMC), angolo di contatto dinamico su solidi e polveri.
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Il tensiometro K100SF viene fornito con: sostegno del campione termostatabile fino a 130°C, agitatore magnetico incorporato, ingresso gas inerte, connessione a dosatore esterno e interfaccia RS232 per collegamento a PC. Ogni funzione di questi tensiometri è pilotata dal nuovo software LabDesk Windows e questo rende ancora più semplice l'utilizzo dello strumento.
Il software LabDesk
I tensiometri della serie K100 sono controllati dal software LabDesk. La struttura modulare del LabDesk permette di aggiungere nuovi pacchetti, definiti "Adds-In", per ampliare la possibilità di misura dello strumento. Ogni modulo controlla un particolare metodo di misura. La possibilità di far partire simultaneamente più moduli dal PC significa che possono essere comandati diversi strumenti simultaneamente. Si possono memorizzare più programmi di misura simultaneamente e, così, i tensiometri della serie K100 sono pronti per lavorare in accordo a procedure giornaliere di routine. Oltre ai risultati finali calcolati, sono disponbili i dati grezzi pronti a essere inseriti in programmi personalizzati. Un'ampia base di dati per gas, liquidi e solidi permette di trasferire i dati di una sostanza direttamente nella misura attuale semplicemente con un click sul "mouse". Per l'analisi dei dati ottenuti il LabDesk contiene già ben noti metodi di valutazione per il calcolo della CMC, dell'energia superficiale o dell'angolo di contatto; questo per dare solo alcuni esempi. Una presentazione grafica molto chiara e semplice, che può essere anche definita dall'utilizzatore, consente una rapida e accurata visione dei dati di misura.
Angolo di contatto dinamico
Quando un solido non poroso viene posto a contatto con la superficie di un liquido, il cambiamento in peso oppure forza è direttamente proporzionale all’angolo di contatto, come dimostrato dalla equazione di Wilhelmy.
La forza esercitata sul solido può essere misurata staticamente quando il liquido è fermo, o in modo dinamico quando il liquido si muove, attraverso il campione. La differenza che si ottiene fra l’avanzamento e il ritorno degli angoli di contatto fornisce le caratteristiche della superficie del campione
Caratteristiche particolari
- Misure controllate da calcolatore di angolo di contatto dinamico su singole fibre
- Determinazione automatica della lunghezza bagnata su fibre irregolari
- Risoluzione della bilancia di ±1 µg per studi su piccole fibre
- Determinazione automatica della tensione superficiale e interfacciale, della Concentrazione Critica Micellare e dell’assorbimento di materiali porosi
- Misure di angolo di contatto dinamico su solidi, polveri e fibre
- Determinazione dell’energia superficiale di un solido mediante vari metodi di calcolo
- Termometro digitale incorporato
- Agitatore incorporato
- Ionizzatore incorporato
- Calibrazione automatica della bilancia con peso interno.
Caratteristiche tecniche
- Campo di misura: 0÷1000 mN/m
- Precisione di misura: ± 0,0001 mN/m
- Capacità sistema di pesata: 6 g
- Intervallo di pesata: 3 g massimo
- Precisione di pesata:±1 µg
- Misura di temperatura: Pt100 di serie nella camicia del bicchiere, Pt100 opzionale da inserire nel campione
- Campo di temperatura: -10÷90°C
- Risoluzione: ±0,01 °C
- Velocità: 0,099 ÷ 500 mm/min
- Risoluzione di posizionamento: 0,1 µm
- Dimensioni: (Lxlxh): 390x300x585 mm
- Peso: 24 kg
- Assorbimento: 40 W in misura 5 W in attesa
- Interfacce: 3 RS232
Tensiometri K100SF e le normative
Il controllo e la valutazione mediante LabDesk permette di seguire fedelmente le regole imposte da GLP (Good Laboratory Practice); infatti il rapporto prodotto dopo una misura mostra tutti i parametri di misura e le condizioni sperimentali. Con il suo alto grado di accurattezza il K100SF soddisfa pienamente i requisiti richiesti dalle seguenti normative:
- ASTM D 0971-91Standard Test Method for Interfacial Tension of Oil Against Water by the Ring Method
- ASTM D 1331-56 Standard Test Methods for Surface and Interfacial Tension of Solutions of Surface Active Agents
- ASTM D 1417-83 Standard method of testing rubber latices-synthetic
- ASTM D 1590-60 Standard test method for surface tension of water
- ISO 1409-1995 Plastics/rubber - Polymer dispersions and rubber latices (natural and synthetic) - Determination of surface tension by the ring method
- ISO 6295 Determination of interfacial tension of oil against water
- ISO 6889 Surface Active Agents- Determination of interfacial tension by drawing up liquid films
