Rychlá navigace / Sítotisk  / Povrchové napětí 

Povrchové napětí a jeho úprava

Potíže s přídržností neboli adhezí barev na plastových materiálech jsou všeobecně známé většině tiskařů. Jde totiž o to, aby barva povrch materiálu smáčela a zakotvila na něm i po zaschnutí nebo vytvrzení. Podstatou tohoto problému je povrchové napětí látek, vytvářené jejich molekulární a krystalickou strukturou povrchu a jehož hodnotou je fyzikálně dáno, která látka kterou smáčí. Jde o fyzikální obor fázových rozhraní, což je složitá nauka. Nám postačí vědět, že např. olej se nemísí s vodou a voda nesmáčí mastné povrchy, tuk nesmáčí teflonovou pánev atd. Naopak přísady smáčedel, např. detergentů a tenzidů do vody způsobí, že voda smáčí i povrchy mastné.

Potiskované materiály můžeme rozdělit na dva typy:

• Materiály, které tištěná barva v žádném případě nenaruší působením ředidel nebo monomerů a kdy musí barvová vrstva držet pouze prostou adhezí.

• Materiály, které tištěná barva částečně napadá svými rozpustidly, sama tím povrchové napětí sníží a tak se s povrchem podkladového materálu spojí.

Mezi první skupinu materiálů patří především polyolefiny (polyetylen, polypropylen a kopolymery), minerální sklo, některé polyestery atd. Pro druhou skupinu je typickým materiálem PVC (polyvinylchlorid), polystyren, polymetylmetakrylát ("plexisklo") atd.

Potiskovat nebo polepovat materily z první skupiny (polyolefíny) není možné bez předchozí dostačující úpravy povrchu, kterou se docílí smáčitelnost, resp. určitá hodnota povrchového napětí. Nepředupravené PE a PP mají povrchové napětí přibližně 30 mN/m. Dobře předupravené PE a PP by pro potisk měly mít povrchové napětí 38 - 40 mN/m. Materiály s povrchovým napětím nižším než 37 mN/m způsobují problémy s přídržností. Úpravu je možno provést prudkým a krátkým ožehem, plasmou, koronovým výbojem iontů anebo chemicky. Způsob je třeba volit podle typu materiálu a jeho hmotnosti (jinak u folie, jinak např. u výlisků atd.) Problém upravených povrchů je v tom, že plastické hmoty mají obecně tendenci k návratu do původního stavu a to nejenom tvarového, ale také v oblasti hodnoty povrchového napětí. Jednoduše řečeno, povrchové napětí se po úpravě pomalu vrací ke své původní hodnotě.

 KIWOSTAT SPRAY  

Měření povrchového napětí

Stupeň předupravení povrchu zjistíme jednoduchým nanesením testovacích tekutin. Přesnost měření těmito tekutinami je +/- 1 mN/m. Pro snadnější manipulaci a jednodušší značení je  řada testovacích tekutin v popisovačích, které jsou vhodné jak pro určování povrchového napětí na plastech, tak na kovech.

Pro jednoduchý test stačí popisovač Quicktest - Testovací tužka 38 mN/m

Polypropylenový popisovač o síle čáry 4 mm, obsah cca 5 ml, životnost asi 1 rok podle spotřeby. Barva této testovací tekutiny je červená, obsahuje ředidla a proto není vhodná pro použití na polymerních materiálech, které jsou na ředidla citlivé (např. styrény, PVC a další). Dobře se hodí na polyetylén, polypropylén a polybutylén. Zasychá během asi 5 sekund a ukazuje stupeň předúpravy, respektive smáčitelnost povrchu. Touto testovací tužkou lze stanovit, je-li dosaženo povrchové napětí nejméně 38 mN/m a tím je umožněno přilnutí barvy. Předností tužky je jednak barva, která je na většině podkladů dobře viditelná a také to, že barva během několika sekund zaschne tak, že není stíratelná a ukazuje tedy delší dobu výsledek testu povrchového napětí materiálu.

Pro některé druhy barev je nezbytné povrchové napětí vyšších hodnot (např.  pro UV barvy). Pro tyto účely jsou k dispozici další testovací tužky nebo tekutiny (30 - 44 mN/m).