다인 테스트(다인 레벨)
핵심 요약
- 다인 테스트는 표면 에너지를 2 dyne/cm 단위로 구간화합니다. 기준은 2초 동안 액막을 유지하는 가장 높은 교정 용액입니다.
- 미처리 폴리올레핀은 29–31 dyne/cm를 나타내며, 잉크와 접착제는 자체 표면 장력보다 7–10 dyne/cm 높은 표면이 필요합니다.
- 시험 용액은 시간이 지나면 열화되고, 부품을 오염시키며, 작업자의 눈에 의존합니다. 다인 레벨은 관리용 수치이지 적격성 판정용 수치가 아닙니다.
- 시험 용액 세트, 시간 기준, 샘플링, 판독자, 합격 수준을 명시하십시오. 그렇지 않으면 두 공장이 같은 부품을 측정하고도 서로 다른 결과를 얻게 됩니다.
다인 테스트(다인 레벨)
다인 테스트는 표면 장력을 알고 있는 교정 용액을 플라스틱 표면에 펴 발라, 2초 동안 연속된 액막을 유지하는 가장 높은 용액을 찾는 젖음 시험입니다. 다인 레벨은 그 용액의 표면 장력이며, 부품의 실질적인 표면 에너지(dyne/cm)로 간주합니다. 1 dyne/cm는 1 mN/m와 같으며, 이전 단위는 용액과 펜의 라벨에 여전히 사용되고 있습니다.
ASTM D2578과 ISO 8296은 폴리올레핀 필름에 대한 시험 방법을 표준화하고 있으며, 성형 부품에도 동일한 용액과 유의 사항이 적용됩니다. 이 시험이 보고하는 것은 엄밀히는 젖음 장력으로, 공정 관리에는 충분한 표면 에너지의 대용 지표이지만 분쟁 해결용 근거는 아닙니다.
시험 용액, 펜 및 2초 기준
ASTM D2578 용액은 포름아마이드(약 58 dyne/cm)와 2-에톡시에탄올(약 30 dyne/cm)을 30에서 56까지 2 dyne/cm 간격으로 혼합한 것입니다. Accu-Dyne Test 용액과 같은 상용 세트는 72 dyne/cm까지 제공되며 육안 확인을 위해 염색되어 있습니다. 두 용제 모두 생식 독성 물질이므로 포름아마이드 무함유 용액도 존재하지만, ASTM 혼합물과 호환되지 않으므로 사양서에 어느 쪽을 사용하는지 명시해야 합니다.
새 면 도포구 또는 다인 펜으로 얇게 한 줄을 긋고, 작업자가 액막의 가장자리를 관찰합니다.
- 액막이 2초 동안 유지되면 표면이 해당 값 이상입니다. 새 영역에서 한 단계 높여 시험합니다.
- 액막이 더 빨리 끊어지면 표면이 해당 값 미만입니다. 한 단계 낮춰 시험합니다. 다인 레벨은 유지되는 가장 높은 용액의 값이며, 실제 값은 단계 사이에 있습니다.
일회용 도포구를 사용하는 용액 방식이 생산 현장의 표준입니다. 펜은 접촉한 표면마다 오염물을 묻히고 용제가 증발하므로 측정값이 변동합니다.
폴리머별 일반적인 다인 레벨
수치는 깨끗하고 갓 성형된 표면 기준입니다. 이형제, 슬립제, 지문은 그 아래의 폴리머보다 낮게 측정되므로, 미처리 부품은 문헌값보다 4–6 dyne/cm 낮게 나올 수 있고, 처리된 부품은 활성화된 오염물 위에서도 액막을 유지할 수 있습니다.
잉크와 접착제를 위한 마진 규칙
액체는 표면 장력이 고체의 표면 에너지보다 낮을 때만 젖으며, 양쪽의 편차를 포괄하는 마진이 있어야 안정적으로 젖습니다.
최소 다인 레벨 ≈ 잉크 또는 접착제의 표면 장력 + 7~10 dyne/cm
사양은 위 표가 아니라 공급업체의 데이터시트를 바탕으로 작성하십시오. 표면 에너지 계산기는 임의의 액체에 이 마진을 적용하여, 미처리 또는 처리된 수지가 해당 액체에 젖는지 알려 줍니다.
한계, 그리고 접촉각이 더 나은 경우
모든 한계는 한 가지에서 비롯됩니다. 그 자체가 변수인 용액의 액막을 사람이 판단한다는 점입니다.
- 작업자 의존성. 도포 속도, 액막 두께, "2초" 판정은 사람마다 다르며, 2 dyne/cm 이내의 일치는 양호한 수준이고 4 dyne/cm 차이도 흔합니다.
- 시험 용액은 표면을 오염시킵니다. 시험한 영역에는 포름아마이드와 염료가 남으므로 인쇄하거나 접착해서는 안 됩니다.
- 시험 용액과 펜은 열화됩니다. 증발과 수분 흡수는 용액의 표면 장력을 높여 낮게 읽히게 하고, 오염된 팁은 표면 장력을 낮춰 높게 읽히게 합니다.
- 극성/분산 성분의 구분이 불가능합니다. 44 dyne/cm인 두 표면의 접착 특성이 다를 수 있으나, 이 시험으로는 구분할 수 없습니다.
- 거칠거나 질감이 있는 표면. 모세관 채널은 끊어져야 할 액막을 유지하고, 돌기는 유지되어야 할 액막을 끊습니다.
수치를 입증해야 할 때는 접촉각 측정이 더 나은 방법입니다. 검증, 분쟁, 허용 가능한 다인 레벨에서 접착이 불량해지는 경우, 질감이 있거나 작은 부품, 극성 성분과 분산 성분의 분리가 해당됩니다.
잘못된 측정값 문제 해결
마지막 행은 오류가 아닙니다. 처리된 폴리올레핀은 며칠 안에 수 dyne/cm를 잃으며, 플라즈마 처리가 지속되는 시간은 처리 장비보다 폴리머와 첨가제에 더 크게 좌우됩니다.
다인 레벨의 규정 및 검증
"최소 42 dyne/cm"만으로는 같은 부품이 한 공장에서는 합격하고 다른 공장에서는 불합격할 수 있습니다. 다음 다섯 가지 항목이 있어야 사양이 실효성을 갖습니다.
- 시험 용액 세트. ASTM D2578, ISO 8296 또는 지정된 상용 제형을 단계 크기 및 유효기간 규정과 함께 명시하십시오. 포름아마이드 기반 결과와 무함유 결과를 혼용해서는 안 됩니다.
- 시간 기준. 도포 종료 후 2초이며, 명시된 길이(일반적으로 25 mm) 동안 액막이 끊어지지 않아야 합니다. 용액마다 새 도포구와 새 영역을 사용합니다.
- 샘플링. 로트당 부품 수, 각 부품의 위치(중앙과 가장자리, 인쇄면과 접착면), 시점(처리 장비 직후, 사용 지점 또는 양쪽)을 정합니다.
- 판독자. 기준 시편과 대조하는 훈련된 작업자이며, 기준값에서 한 단계 이내인 결과는 두 번째 판독자가 확인합니다.
- 합격 수준. 공급업체의 표면 장력에 마진을 더한 값을 사용 지점의 최소값으로 정합니다. 과처리로 젖음은 좋지만 접착이 약한 취약 경계층이 생길 우려가 있으면 최대값도 추가하십시오.
적격성 평가 시 같은 시편에 대한 접촉각으로 기준을 확정하고, 수지, 첨가제, 전처리 방식 또는 잉크가 바뀌면 재검증하십시오.
관련 용어 및 자료
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자주 묻는 질문
인쇄나 접착 전에 플라스틱에는 어느 정도의 다인 레벨이 필요합니까?
일반 표가 아니라 공급업체 데이터시트에 기재된 잉크 또는 접착제의 표면 장력에 7–10 dyne/cm를 더한 값입니다. 이에 따르면 대부분의 용제형 잉크는 36–42 dyne/cm, 수성 및 UV 잉크는 40–52, 에폭시와 폴리우레탄은 48–56 dyne/cm가 필요합니다. 29–31 dyne/cm인 미처리 폴리올레핀은 어느 경우에도 미달합니다.
다인 펜은 다인 용액만큼 신뢰할 수 있습니까?
아니요. 펜의 펠트 팁은 접촉하는 모든 표면의 오염물을 묻히고 휘발 성분이 증발하므로, 한 달 안에 높게도 낮게도 읽힐 수 있습니다. 스트로크마다 새 면 도포구를 사용하는 용액 방식이 ASTM D2578 방법이며, 펜은 신속한 합부 확인용입니다.
다인 테스트가 합격인데 잉크나 접착제가 불량해지는 이유는 무엇입니까?
대개 세 가지 중 하나입니다. 폴리머와 함께 활성화된 오염물이 시험 용액에는 젖지만 잉크에는 젖지 않는 경우, 접착제에 필요한 극성 성분이 낮은데 다인 용액으로는 이를 감지할 수 없는 경우, 또는 시험 후 며칠이 지나 열화된 뒤에 접착한 경우입니다. 2액 접촉각 측정과 사용 지점에서의 재시험으로 원인을 구분할 수 있습니다.
다인 테스트는 접촉각 측정과 어떻게 다릅니까?
다인 테스트는 2 dyne/cm 단계로 구간화되는 육안 합부 판정이며 부품에 용액이 남습니다. 접촉각은 액적 형상을 기기로 측정하는 방법이며, 두 가지 액체를 사용하면 극성 에너지와 분산 에너지를 분리할 수 있습니다. 다인 용액은 교대조별 관리에, 접촉각은 검증과 분쟁 해결에 적합합니다.
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