紙製品には、画用紙やトイレットペーパーから包装材料まで、多くの用途があります。生物活性紙、印刷電子、ナノセルロースの利用など、多くの新式で多機能化された紙製品が開発されている。紙はリサイクル可能で再生可能な材料であり、多くの他の分野での使用に有利である。

[表面処理とコーティング-紙と包装紙]

包装業界において、接着性と濡れ性は多くのプロセスにおいて重要な役割を果たしている。包装材料は、一般に、包装内製品の保護と改良のすべての要件を満たすために、さまざまな異なる材料層を含む。

紙への塗料の接着性を最適化する

比較的低いコストと再生可能性のため、紙は包装材料としてよく使われている。紙のバリア性は通常不足しており、したがって、異なるポリマーコーティングが積層材料の製造に使用される。積層板の良好な機械的性質を確保するためには、ポリマーと紙との接着性を最適化する必要がある。濡れ性と表面粗さは接着性に重要な役割を果たし、接触角と表面粗さ測定を組み合わせて研究することができる。

最終的に紙製品を使用する前に、木材繊維を機械的または化学的に改質することが一般的である。ナノテクノロジーを用いた繊維機能化などの新しい繊維の改良も、研究のホットな話題である。単一繊維の性能は、張力計または光学張力計を用いて皮リフト分配器と結合して研究することができる。

紙の濡れ性に及ぼす粗さの影響

その繊維状構造のため、紙や板紙の表面はほとんど粗い。表面化学物質の濡れ効果を増幅するため、この粗さは濡れ性に影響を与える。また、印刷品質を向上させるための異なるタイプのプラズマと火炎処理は表面化学と表面粗さに影響を与えるため、粗さの接触角への影響を評価することは非常に重要である。

次の例は、粗さが接触角に与える影響を示しています。3つの異なる試料位置で粗さと水の接触角を測定した。特に親水性基紙では、測定した接触角は接触角示度に大きな変化を示した。粗さ補正による接触角間引き粗さの影響を計算した後、接触角は互いにより近い。粗さ補正接触角の違いは表面の表面化学的性質に起因する。接触角と表面粗さ測定を組み合わせることで、接触角に粗さがどのように影響するかを評価することが可能になる。

[表面粗さと濡れ性ダウンロード]

湿潤性研究を用いて印刷品質を評価する

パッケージのもう1つの側面は、その視覚的な外観である。パッケージに印刷する目的は、内部の製品を販売することです。印刷品質はインクの濡れ性、吸収性及び多孔質紙への広がりの影響を受ける。低表面エネルギーポリマーコーティング上への印刷は、挑戦的であり得る。光学張力計を用いて接触角を測定し、紙の吸収性能に対する内部及び表面サイズの影響を評価することができる。必要に応じて、高速カメラは非常に高速な吸収現象を研究することができます。

インクジェット印刷技術はますます家庭やオフィスでの印刷に使われるようになり、産業用印刷、包装業界、機能性印刷用途にも一般的になっている。光学張力計結合皮リフト分配器は、特に紙とのインクジェット適性、相互作用を実証するために使用することができる。

力学張力計の粉末湿潤性方法を用いて、コーティング及びインク顔料の吸収性能を研究した。

接触角測定を用いて押出塗布紙上のプラズマ処理効果を評価した。

非吸収性で表面エネルギーの低いプラスチック表面を印刷する場合、インクと基材との接着力は挑戦的である。基材の表面自由エネルギーは、インクの表面自由エネルギーよりも高くなければならない。良好な印刷品質を確保するためには、印刷前に、例えばプラズマや火炎処理などの表面処理方法を用いて、塗布基材の表面自由エネルギーを増加させるべきである。

応用ダイジェスト：包装業界の表面処理評価

インクジェット印刷用途における張力測定

インクジェット印刷は多目的技術であり、小型家庭やオフィス印刷、高速工業印刷、さらに多くの斬新な機能印刷応用に広く応用されている。インクと基材との相互作用はインクジェット印刷の品質を定義する上で重要であるため、張力測定法はこの分野で広く使用されている。

インクの表面張力と基材の表面エネルギーとを比較することで、インクと基材との密着性を推定することができる。接触角測定を用いて液滴の吸収と広がりを研究した。Theta光学張力計の皮アップグレードディスペンサオプションは、圧電駆動技術を用いて実際のインクジェット時と同じ大きさの液滴を生成する。

応用ダイジェスト：インクジェット印刷における張力測定

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