सतह पूर्व-उपचार और सतह गुणवत्ता समाधान

सतह पूर्व-उपचार / सतह की गुणवत्ता

आसंजन के अनुकूलन हेतु कॉन्टैक्ट एंगल और सतह तनाव

ऑनसाइट प्लाज़्मा टेस्टिंग व सरफेस साइंस शिक्षा

प्लास्टिक सामग्री स्वाभाविक रूप से बंधन, कोटिंग, लैमिनेशन, प्रिंटिंग और डेकोरेटिंग के लिए कठिन होती है, क्योंकि ये हाइड्रोफोबिक नॉन-पोलर पदार्थ हैं, रासायनिक रूप से निष्क्रिय (chemically inert) हैं और इनकी सतह वेटिंग क्षमता कमज़ोर होती है — अर्थात इनकी सतह ऊर्जा कम होती है। आसंजन, सब्सट्रेट और/या कोटिंग सामग्री के बीच पोलर व नॉन-पोलर इंटरैक्शन द्वारा निर्धारित होता है। पॉलिमर सतहों पर वेटिंग और आसंजन में सुधार के लिए सतह ऊर्जा और इंटरैक्टिव पोलर घटकों को बढ़ाना आवश्यक है। इष्टतम आसंजन के लिए, चिपकाने वाला पदार्थ (कोटिंग, इंक या पेंट) बंधित की जाने वाली सतह (adherend) को पूरी तरह "वेट आउट" करना चाहिए। गैस-फेज़ प्लाज़्मा पूर्व-उपचार "ऑक्सीडेटिव" प्रक्रियाएँ हैं, और रासायनिक पोलर फंक्शनल स्पीशीज़ को शामिल करके आसंजन संबंधी समस्याओं को हल करने में अत्यंत प्रभावी हैं।

The Sabreen Group मज़बूत विनिर्माण प्रक्रियाओं की प्राप्ति हेतु प्लास्टिक, कंपोज़िट, रबर और धातुओं की सतह इंजीनियरिंग व सतह पूर्व-उपचार में विशेषज्ञता रखता है। हमारी प्रोसेस पद्धतियाँ और प्रौद्योगिकियाँ प्लास्टिक-से-प्लास्टिक, प्लास्टिक-से-रबर और प्लास्टिक-से-धातु अनुप्रयोगों की बंधन संबंधी समस्याओं को हल करती हैं। हमें सैन्य/एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स और स्मार्ट मिसाइल/बम के विनिर्माण में उपयोग की जाने वाली सतह पूर्व-उपचार प्रक्रिया के लिए U.S. Patent 5051586 प्रदान किया गया है। हमारे प्रयोगशाला सतह विश्लेषण परीक्षण में एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोपी, ESCA/XPS, और कॉन्टैक्ट एंगल शामिल हैं।

SABREEN के नवाचारी समाधान निम्न अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध हैं:

• प्लास्टिक, कंपोज़िट, धातुओं का बंधन
• प्लास्टिक व धातु कोटिंग्स
• इंकजेट प्रिंटिंग
• पॉलिमर फिल्मों पर प्रिंटिंग
• हाइड्रोफोबिक / हाइड्रोफिलिक कोटिंग्स
• माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस
• प्लास्टिक, ग्लास, धातुओं की कोटिंग्स
• Teflon / PTFE

अपने व्यापक उद्योग अनुभव और ज्ञान का उपयोग करते हुए, The Sabreen Group सतह पूर्व-उपचार संबंधी समस्याओं को कुशलतापूर्वक हल करता है और किफ़ायती, पर्यावरण-अनुकूल समाधान लागू करता है। SABREEN के विशेषज्ञ सतह पूर्व-उपचार, इंटरफेशियल केमिस्ट्री, सतह की गुणवत्ता और विश्लेषण मापन तकनीकों के क्षेत्रों में विशिष्ट स्थान रखते हैं।

सतह पूर्व-उपचार आवश्यक क्यों है?

चिपकाने वाले पदार्थों, कोटिंग्स, इंक और पेंट के बंधन के समय प्लास्टिक सामग्री की सतह ऊर्जा और इंटरफेशियल आसंजन गुण कम होते हैं। कठिन-से-बंधन वाले प्लास्टिक सब्सट्रेट के बीच आसंजन को बढ़ावा देने के लिए प्लाज़्मा सतह पूर्व-उपचार का उपयोग किया जाता है, और "गैस-फेज़" प्लाज़्मा सतह (मॉडिफिकेशन) ऑक्सीकरण सबसे सामान्य मॉडिफिकेशन विधि है, जो अत्यंत प्रभावी, किफ़ायती और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित सिद्ध हुई है। किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए किस विधि का उपयोग किया जाए, यह चयन चुनौतीपूर्ण हो सकता है, आंशिक रूप से गलतफ़हमियों और भ्रामक शब्दावली के कारण। कॉन्टैक्ट एंगल, सतह वेटिंग और रासायनिक सक्रियण के मूल विज्ञान को समझकर, लगभग किसी भी बंधन समस्या को सफलतापूर्वक हल किया जा सकता है, यहाँ तक कि सबसे कठिन-से-बंधन वाले पॉलिमेरिक और इलास्टोमेरिक पदार्थों के साथ भी।

"गैस-फेज़" प्लाज़्मा सतह (मॉडिफिकेशन) ऑक्सीकरण क्या है?

गैस-फेज़, "ग्लो-डिस्चार्ज," सतह ऑक्सीकरण पूर्व-उपचार प्रक्रियाओं का उपयोग रासायनिक सतह सक्रियण के लिए किया जाता है। इन प्रक्रियाओं की विशेषता है "गैस प्लाज़्मा" उत्पन्न करने की क्षमता — एक अत्यंत क्रियाशील गैस, जिसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन, धनात्मक आयन और अन्य स्पीशीज़ शामिल होते हैं। प्लाज़्मा को अक्सर पदार्थ की चौथी अवस्था के रूप में वर्णित किया जाता है। जैसे-जैसे ऊर्जा प्रदान की जाती है, ठोस पिघलकर द्रव बनते हैं, द्रव वाष्पित होकर गैस बनते हैं, और गैस आयनित होकर "प्लाज़्मा" बनती है।

आपके अनुप्रयोग के लिए कौन-सी प्रक्रिया सर्वोत्तम है? प्रत्येक प्लाज़्मा विधि के बारे में जानने हेतु नीचे दिए गए बटन पर क्लिक करें।

वायुमंडलीय प्लाज़्मा

फ्लेम प्लाज़्मा

UV विकिरण ओज़ोन

इलेक्ट्रिकल कोरोना डिस्चार्ज

Pyrosil फ्लेम प्लाज़्मा

फ्लोरो-ऑक्सीकरण

इलेक्ट्रिकल एयर प्लाज़्मा

कोल्ड गैस प्लाज़्मा

रासायनिक व यांत्रिक

हाइड्रोफिलिक सतह

हाइड्रोफोबिक सतह

आंशिक वेटिंग

कॉन्टैक्ट एंगल वह कोण है, जिसे आमतौर पर द्रव के माध्यम से मापा जाता है, जहाँ द्रव-वाष्प इंटरफेस किसी ठोस इंटरफेस से मिलता है। कॉन्टैक्ट एंगल, यंग समीकरण (Young equation) के माध्यम से किसी द्रव द्वारा ठोस सतह की वेटिंग क्षमता को परिमाणित करता है।

केवल स्टैटिक कॉन्टैक्ट एंगल के द्रव व्यवहार का परीक्षण करने से द्रव/ठोस इंटरफेस परिणामों की गलत व्याख्या हो सकती है और बंधन समस्याओं के समाधान में बाधा आ सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि औद्योगिक विनिर्माण उत्पादन संचालन वास्तव में अधिकतर डायनामिक स्थितियों में होते हैं, न कि स्टैटिक। इसलिए, डायनामिक कॉन्टैक्ट एंगल (DCA) को समझना महत्वपूर्ण है। कॉन्टैक्ट एंगल सामान्यतः सतह की रसायन-संरचना में परिवर्तन और सतह टोपोग्राफी में परिवर्तन — दोनों से प्रभावित होते हैं।

एडवांसिंग कॉन्टैक्ट एंगल सब्सट्रेट सतह के निम्न-ऊर्जा (अपरिवर्तित) घटकों के प्रति सर्वाधिक संवेदनशील होता है, जबकि रिसीडिंग एंगल सतह पूर्व-उपचार द्वारा प्रस्तुत उच्च-ऊर्जा, ऑक्सीकृत समूहों के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। इसलिए, Dyne सॉल्यूशन का उपयोग करके मापा गया रिसीडिंग एंगल, पूर्व-उपचार के बाद सतह के परिवर्तित घटक की सबसे विशिष्ट माप है। अतः सभी सतह-परिवर्तित सामग्रियों पर एडवांसिंग और रिसीडिंग — दोनों कॉन्टैक्ट एंगल को मापना महत्वपूर्ण है।

जब कोई बूँद किसी ठोस सतह से चिपकी होती है, और उस ठोस सतह को झुकाया जाता है, तो बूँद आगे की ओर बढ़ती है और नीचे की ओर सरकती है। इस प्रकार बनने वाले कोणों को क्रमशः एडवांसिंग एंगल (θa) और रिसीडिंग एंगल (θr) कहा जाता है। ASTM D724 में ड्रॉप शेप विश्लेषण और द्रव्यमान के आधार पर एडवांसिंग व रिसीडिंग कॉन्टैक्ट एंगल का विश्लेषण करने हेतु उन्नत उपकरणों (ऑप्टिकल टेंसियोमीटर और गोनियोमीटर) का उपयोग करके DCA मापने की विधियाँ वर्णित हैं।

डायनामिक कॉन्टैक्ट एंगल θr और θa

अनेक प्लास्टिकों के बंधन में कठिनाई के मूल कारण यह हैं कि वे हाइड्रोफोबिक नॉन-पोलर पदार्थ हैं, रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं और उनकी सतह वेटिंग क्षमता कमज़ोर होती है — अर्थात उनकी सतह ऊर्जा कम होती है। जहाँ ये हाइड्रोफोबिक (जल-विकर्षक) गुण उन पार्ट डिज़ाइनरों के लिए आदर्श हैं जो ऐसे गुण चाहते हैं, वहीं ये उन निर्माताओं के लिए बड़ी चुनौती हैं जिन्हें ऐसी सामग्रियों को बंधित करना होता है। मज़बूत आसंजन बंधन के लिए सामान्यतः "हाइड्रोफिलिक" सतहों की आवश्यकता होती है। इष्टतम आसंजन के लिए, चिपकाने वाले पदार्थ (कोटिंग, इंक या पेंट) को बंधित की जाने वाली सतह (adherend) को पूरी तरह "वेट आउट" करना आवश्यक है।

"वेट आउट" का अर्थ है कि द्रव प्रवाहित होकर सतह को इस प्रकार ढक लेता है कि चिपकाने वाले पदार्थ और बंधन सतह (adherend) के बीच संपर्क क्षेत्र और आकर्षण बल अधिकतम हो जाएँ। किसी द्रव द्वारा सतह को प्रभावी रूप से वेट आउट करने के लिए, चिपकाने वाले पदार्थ की सतह ऊर्जा, बंधित की जाने वाली सतह की सतह ऊर्जा के बराबर या उससे कम होनी चाहिए। वैकल्पिक रूप से, सब्सट्रेट की सतह ऊर्जा को बढ़ाया जाना चाहिए।

किसी समतल ठोस सतह पर विराम अवस्था (संतुलन) में स्थित एक द्रव बूँद पर विचार करें। ठोस सतह और अंत-बिंदु पर ऊपरी सतह की स्पर्श रेखा द्वारा बनाया गया कोण कॉन्टैक्ट एंगल कहलाता है; यह संपर्क बिंदु पर स्पर्श रेखा और ठोस सतह की क्षैतिज रेखा के बीच द्रव के माध्यम से बना कोण (θ) है। बुलबुले/बूँद का आकार उन आणविक बलों के कारण होता है, जिनके द्वारा सभी द्रव, सतह के संकुचन से, अपने आयतन को न्यूनतम सतह क्षेत्रफल वाले आकार में समाहित करने की प्रवृत्ति रखते हैं। सतह को संकुचित करने वाले अंतर-आणविक बलों को "सतह तनाव" कहा जाता है। सतह तनाव, जो सतह ऊर्जा का एक मापन है, dynes/cm (SI इकाई में N/m) में व्यक्त किया जाता है।

किसी द्रव (पानी, प्रिंटिंग इंक, चिपकाने वाले पदार्थ/एनकैप्सुलेशन, कोटिंग्स, आदि) के सतह तनाव की तुलना में ठोस सब्सट्रेट की सतह ऊर्जा जितनी अधिक होगी, उसकी "वेटिंग क्षमता" उतनी ही बेहतर होगी और कॉन्टैक्ट एंगल उतना ही छोटा होगा (चित्र 1, पृष्ठ 2)। सामान्य नियम के अनुसार, स्वीकार्य बंधन आसंजन तब प्राप्त होता है जब सब्सट्रेट की सतह ऊर्जा, द्रव के सतह तनाव से लगभग 8 से 10 dynes/cm अधिक होती है।

हाइड्रोफिलिक बनाम हाइड्रोफोबिक सतहों के साथ "सतह वेटिंग"

अनेक अनुप्रयोगों के लिए, दस्तावेज़ीकृत टेस्ट प्रक्रिया के अनुसार Dyne सॉल्यूशन का उपयोग करके केवल स्टैटिक इक्विलिब्रियम कॉन्टैक्ट एंगल की जाँच करना ही पर्याप्त हो सकता है। एप्लिकेशन किट या "Dyne पेन/सॉल्यूशन" उपयोगी जानकारी प्रदान करते हैं, परंतु ये सतह तनाव के सटीक मापन नहीं हैं। सतह तनाव मापन व्यक्ति (तकनीक) और "केंद्र" द्रव व्यवहार की व्याख्या के अनुसार काफी भिन्न हो सकते हैं। Dyne पेन/सॉल्यूशन को सतह तनाव में महत्वपूर्ण अंतरों के दिशा-सूचक संकेतक के रूप में जाना जाता है और ये किफ़ायती मूल्य पर "अच्छी" व "खराब" बंधन-योग्य सतहों की पहचान करने में सक्षम हैं। बॉटल में उपलब्ध Dyne सॉल्यूशन, बार-बार उपयोग से होने वाली संदूषण समस्याओं के कारण पेन की तुलना में अधिक बेहतर हो सकते हैं।

सतह की गुणवत्ता जाँचने की सर्वोत्तम विधि:

Surface Analyst™ 2001 एक हैंडहेल्ड डिजिटल डिवाइस है, जो रासायनिक Dyne सॉल्यूशन के उपयोग के बिना इन-लाइन प्रोडक्शन में कॉन्टैक्ट एंगल मापने के लिए उपयोग किया जाता है। यह विधि गैर-विनाशकारी (nondestructive) है; इसलिए पार्ट को सामान्य रूप से प्रोसेस किया जा सकता है — Dyne सॉल्यूशन टेस्टिंग के विपरीत, जिसमें पार्ट को खुरचा जाता है। BTG Labs द्वारा आविष्कृत, Surface Analyst™ को शॉप-फ्लोर तकनीशियनों के हाथों में सटीक सतह मापन प्रौद्योगिकी उपलब्ध कराने के लिए इंजीनियर किया गया है, ऐसे संचालनों के लिए जहाँ सतह की स्थिति अत्यंत महत्वपूर्ण होती है, जैसे आसंजन बंधन, पेंटिंग, कोटिंग, प्रिंटिंग और डीकंटैमिनेशन। "बैलिस्टिक डिपॉज़िशन" नामक एक पेटेंटेड तकनीक का उपयोग करते हुए, यह डिवाइस सब्सट्रेट सतह पर पानी की एक अत्यंत शुद्ध बूँद जमा करता है।

पानी की बूँद के आयतन और क्षेत्रफल को जानकर, डिवाइस किसी दी गई सतह के सापेक्ष पानी का कॉन्टैक्ट एंगल परिकलित करता है। डिवाइस उपयोगकर्ता को एक परिमाणित संख्या या Pass/Fail अलर्ट के रूप में तुरंत प्रतिक्रिया प्रदान करता है। डिवाइस द्वारा प्रदान किए गए निरीक्षण डेटा से उपयोगकर्ता यह निर्धारित कर सकते हैं कि सब्सट्रेट को आसंजन प्रक्रियाओं के लिए उचित रूप से तैयार किया गया है या नहीं — यह विनाशकारी Dyne सॉल्यूशन के विकल्प के रूप में कार्य करता है। यह हैंडहेल्ड यूनिट किसी भी दिशा में संचालित हो सकती है और चिकनी या टेक्सचर्ड सतहों, जैसे ग्रेन्ड TPO पर काम करती है। इस डेटा का उपयोग सतत प्रक्रिया सुधार के लिए किया जा सकता है, जो आसन्न समस्याओं का संकेत देने वाले गुणवत्ता विचलन (quality drifts) की पहचान करने या उत्पाद विफलताओं के महत्वपूर्ण कारण का पता लगाने में सहायक है।

BTG Labs Surface Analyst. फ़ोटो सौजन्य: BTG LABS (513.469.1800)।

निर्माताओं में बंधन समस्याओं के एकमात्र संकेतक के रूप में तथा नियमित सतह परीक्षण के लिए केवल कॉन्टैक्ट एंगल या अन्य वेटिंग मापनों पर ध्यान केंद्रित करने की प्रबल प्रवृत्ति देखी जाती है। रासायनिक सतह फंक्शनैलिटी भी उतनी ही महत्वपूर्ण है, जिसके द्वारा हाइड्रोफोबिक सतहों को बंधन-योग्य हाइड्रोफिलिक सतहों में सक्रिय किया जाता है। गैस-फेज़, "ग्लो-डिस्चार्ज," सतह ऑक्सीकरण पूर्व-उपचार प्रक्रियाओं का उपयोग रासायनिक सतह सक्रियण के लिए किया जाता है। इन प्रक्रियाओं की विशेषता है "गैस प्लाज़्मा" उत्पन्न करने की क्षमता — एक अत्यंत क्रियाशील गैस, जिसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन, धनात्मक आयन और अन्य स्पीशीज़ शामिल होते हैं। प्लाज़्मा को अक्सर पदार्थ की चौथी अवस्था के रूप में वर्णित किया जाता है। जैसे-जैसे ऊर्जा प्रदान की जाती है, ठोस पिघलकर द्रव बनते हैं, द्रव वाष्पित होकर गैस बनते हैं, और गैस आयनित होकर "प्लाज़्मा" बनती है।

भौतिकी विज्ञान में, जिन तंत्रों (mechanisms) द्वारा ये प्लाज़्मा उत्पन्न होते हैं, वे भिन्न-भिन्न होते हैं, परंतु सतह वेटिंग क्षमता पर उनके प्रभाव समान होते हैं। जो मूल रासायनिक व भौतिक अभिक्रिया होती है, वह यह है कि प्लाज़्मा में उत्पन्न मुक्त इलेक्ट्रॉन, आयन, मेटास्टेबल, रेडिकल और UV, अधिकांश पॉलिमेरिक सब्सट्रेट की सतह पर आणविक बंधों को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ सतह को प्रभावित कर सकते हैं। इससे पॉलिमर सतह पर अत्यंत क्रियाशील मुक्त रेडिकल बनते हैं, जो बदले में बन सकते हैं, क्रॉस-लिंक हो सकते हैं, या ऑक्सीजन की उपस्थिति में सब्सट्रेट सतह पर विभिन्न रासायनिक फंक्शनल समूह बनाने हेतु तेज़ी से अभिक्रिया कर सकते हैं। बंधन-क्षमता को बढ़ाने वाले पोलर फंक्शनल समूहों में कार्बोनिल (C=O), कार्बोक्सिल (HOOC), हाइड्रोपेरॉक्साइड (HOO-), और हाइड्रॉक्सिल (HO-) समूह शामिल हैं। पॉलिमर में शामिल थोड़ी मात्रा में भी क्रियाशील फंक्शनल समूह, सतह की रासायनिक फंक्शनैलिटी और वेटिंग क्षमता में सुधार के लिए अत्यंत लाभकारी हो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, रासायनिक प्राइमर/सॉल्वेंट और यांत्रिक एब्रेज़न (मोल्ड टूल टेक्सचर सहित) का उपयोग अकेले या पूर्व-उपचार के साथ संयोजन में किया जा सकता है।

मज़बूत आसंजन शक्ति हेतु पूर्व-उपचार की मात्रा या गुणवत्ता, प्लास्टिक सतहों की स्वच्छता से प्रभावित होती है। इष्टतम पूर्व-उपचार और उसके पश्चात आसंजन प्राप्त करने के लिए सतह का स्वच्छ होना आवश्यक है। उत्पाद सतहों पर संदूषण के स्रोत, जो उपचार में बाधा डालते हैं, उनमें गंदगी, धूल, ग्रीस और तेल शामिल हैं। सिलिकॉन, मोल्ड रिलीज़ और एंटी-स्लिप एजेंट जैसी कम आणविक भार वाली सामग्री बंधन के लिए विशेष रूप से हानिकारक होती है। सामग्री की शुद्धता भी एक महत्वपूर्ण कारक है। इसके अतिरिक्त, पिगमेंट और डाई कलरेंट में उपयोग किए जाने वाले कुछ घुलनशील या अघुलनशील कंपाउंड एजेंट आसंजन को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

उपचारित प्लास्टिकों की शेल्फ लाइफ (उपचार एजिंग डिग्रेडेशन) रेज़िन के प्रकार, फॉर्मूलेशन और भंडारण क्षेत्र के परिवेशी वातावरण पर निर्भर करती है। उपचारित उत्पादों की शेल्फ लाइफ, कम आणविक भार वाली ऑक्सीकृत सामग्री (LMWOM) — जैसे एंटीऑक्सीडेंट, प्लास्टिसाइज़र, स्लिप व एंटीस्टैटिक एजेंट, कलरेंट व पिगमेंट, स्टेबिलाइज़र आदि — की उपस्थिति से सीमित होती है। उपचारित सतहों का उच्च तापमान के संपर्क में आना आणविक शृंखला की गतिशीलता को बढ़ाता है। शृंखला गतिशीलता जितनी अधिक होगी, पूर्व-उपचार की एजिंग उतनी ही तेज़ होगी। प्लाज़्मा-उपचारित सतहें, परिवेशी वातावरण से जुड़े कारकों के सापेक्ष विभिन्न दरों और अलग-अलग सीमा तक एजिंग करती हैं। एजिंग विशेषताएँ और उनकी भंडारण शेल्फ लाइफ, विनिर्माण प्रक्रिया संचालन के लिए आवश्यक हैं। सक्रिय सतहों की शेल्फ लाइफ घंटों, दिनों, महीनों या उससे अधिक हो सकती है। पूर्व-उपचार के तुरंत बाद यथाशीघ्र उत्पादों को बंधित, कोट, पेंट या डेकोरेट करने की अनुशंसा की जाती है।

ध्यान दें कि प्रत्येक सतह पूर्व-उपचार विधि अनुप्रयोग-विशिष्ट होती है और इसके अपने विशिष्ट लाभ व संभावित सीमाएँ हो सकती हैं। मज़बूत परिणामों के लिए, निम्नलिखित कारकों पर विचार करें:

• पॉलिमर, ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं पर अलग-अलग तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं। पॉलिमेरिक सब्सट्रेट का प्रकार और उसकी अंतिम-उपयोग प्रदर्शन आवश्यकताएँ, पूर्व-उपचार विधि के चयन को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण होती हैं।
• क्या सब्सट्रेट (उपचारित किया जाने वाला उत्पाद) चालक (conductive) है? उदाहरण के लिए, बिना असेंबल किए गए प्लास्टिक इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर बॉडी — बिना मेटल कॉन्टैक्ट पिन के — विद्युत रूप से उपचारित किए जा सकते हैं, जबकि असेंबल किए गए कनेक्टर में इलेक्ट्रिकल आर्किंग की समस्या हो सकती है।
• पार्ट ज्यामिति — गहरे अवकाश, अत्यधिक टेपर और अन्य आकार अनियमितताओं की तुलना में समतल सतहों का उपचार अधिक आसानी से किया जा सकता है। छोटे क्षेत्रों और अत्यधिक टेक्सचर्ड सतहों पर वेटिंग टेस्ट करना कठिन होता है।
• सामग्री हैंडलिंग ऑटोमेशन: कन्वेंशनल इलेक्ट्रिकल कोरोना डिस्चार्ज और स्पॉट ट्रीटर के साथ चालक बेल्ट और चेन इलेक्ट्रिकल आर्किंग का कारण बन सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, फ्लेम, कोल्ड गैस प्लाज़्मा, या लो-पोटेंशियल वायुमंडलीय प्लाज़्मा के उपयोग पर विचार करें।
• अतिरिक्त उपचार (overtreatment) से बचें। अत्यधिक प्लाज़्मा-ऑक्सीकृत सतहें डाउनस्ट्रीम असेंबली प्रक्रियाओं, जैसे हीट सीलिंग/वेल्डिंग, को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकती हैं।
• सभी पूर्व-उपचार उपकरण एकसमान गुणवत्ता के नहीं होते। संचालन में निर्मित सिस्टम की गुणवत्ता की जाँच करें। इलेक्ट्रिकल उपचार प्रक्रियाओं के लिए, प्लाज़्मा डिस्चार्ज की एकरूपता का निरीक्षण करें; फ्लेम ट्रीटमेंट के लिए, रिबन बनाम ड्रिल्ड-पोर्ट बर्नर और दहन प्रणाली घटकों के बीच अंतर पर विचार करें; कोल्ड गैस प्लाज़्मा के लिए, चेंबर निर्माण, इलेक्ट्रोड शेल्फ की गुणवत्ता तथा विशेष रूप से वैक्यूम पंप के निर्माता की जाँच करें।

सतह की खुरदरापन, किसी ठोस की सतह की असमानता की वह मात्रा है, जो उसके आकार या तरंगायन के परिमाण पैमाने से नीचे, परंतु क्रिस्टल जालक संरचनाओं की अनियमितता से ऊपर होती है।

खुरदरापन की मात्रा किसी ठोस की वेटिंग क्षमता को प्रभावित करती है। चूँकि खुरदरापन बढ़े हुए सतह क्षेत्रफल के साथ जुड़ा होता है, यह किसी ठोस की वेटिंग क्षमता, द्रव के कॉन्टैक्ट एंगल और आसंजन को प्रभावित करता है।

यह प्रक्रिया, Dyne टेस्ट मार्कर पेन का उपयोग करते हुए प्लास्टिक सब्सट्रेट के सतह वेटिंग टेंशन (अर्थात सतह ऊर्जा) का परीक्षण और मापन करने की विधि का वर्णन करती है।

सतह वेटिंग टेस्ट, पूर्व-उपचार (कोरोना डिस्चार्ज, फ्लेम ट्रीटमेंट, RF गैस प्लाज़्मा) के तुरंत बाद किए जाने चाहिए। उपचारित सतहें समय-संवेदनशील होती हैं और तापमान व आर्द्रता जैसी पर्यावरणीय स्थितियों से प्रभावित होती हैं। इष्टतम आसंजन के लिए सब्सट्रेट की सतहें स्वच्छ होनी चाहिए। गंदगी, धूल, हाथ/उंगलियों का तेल, सिलिकॉन-आधारित उत्पाद, और अन्य संदूषक आसंजन में बाधा डालते हैं और गलत टेस्ट परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं।

1.0 सामग्री / उपकरण

• Dyne मार्कर पेन — उपलब्ध स्तर: 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 60
• परीक्षण किए जाने वाले उत्पाद
• प्लास्टिक के दस्ताने
• Chemwipes या पेपर टॉवल
• तापमान व आर्द्रता गेज
• स्वच्छ कार्य क्षेत्र

2.0 विधि

• परिवेशी तापमान व आर्द्रता दर्ज करें।
• 60 dyne पेन चुनें और कैप हटाएँ।
• परीक्षण किए जाने वाले उत्पाद को समतल सतह पर रखें और मार्कर पेन की एप्लिकेटर टिप को उत्पाद पर तब तक दृढ़ता से दबाएँ जब तक सॉल्यूशन टिप में न खिंच जाए।
• हल्के स्पर्श का उपयोग करते हुए, पूर्व-उपचारित सतह की लंबाई पर पेन को एक बार खींचें ताकि एक पतली द्रव परत लागू हो सके।
• समानांतर पास (passes) की अनुशंसा की जाती है। अत्यधिक सॉल्यूशन गलत रीडिंग का कारण बनेगा।
• द्रव को बूँदों में टूटने में लगने वाले समय को नोट करें। द्रव व्यवहार की रीडिंग द्रव के केंद्र में देखी जानी चाहिए।
• यदि द्रव दो (2) सेकंड के बाद भी बूँदों में नहीं टूटता है, तो यह माना जाता है कि सतह ऊर्जा न्यूनतम 60 dynes है। चरण 2.7 पर आगे बढ़ें। यदि द्रव दो (2) सेकंड से कम समय में बूँदों में टूट जाता है, तो अगले निचले dyne मार्कर पेन का उपयोग करते हुए टेस्ट दोहराएँ। पूर्व-उपचार प्रक्रिया में समायोजन आवश्यक हो सकता है।
• टेस्ट तब पूर्ण माना जाता है जब सभी सतहें वांछित वेटिंग परिणाम प्राप्त कर लेती हैं।
• परीक्षण किए गए उत्पादों को उचित रूप से नष्ट करें।

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