Tại sao cùng loại băng keo lại không bám dính như nhau lên các bề mặt khác nhau? Đây là vấn đề về năng lượng bề mặt và sức căng bề mặt! Thử nghiệm bằng mực và thông tin cần thiết sẽ giúp bạn biết được chất kết dính sẽ bám và dính vào một bề mặt như thế nào.
Làm thế nào có thể nhìn thấy tương lai bằng một khối cầu mực?
Phương pháp kiểm tra & nghiên cứu
Sức căng quyết định băng keo dính chắc tới mức nào vào bề mặt. “Thử nghiệm bằng mực” chứng minh điều này.
Sức căng bề mặt của phân tử nước
Bề mặt: Sức căng và năng lượng
Sức căng bề mặt và năng lượng bề mặt là hai nội dung khác nhau. Bạn có thể hình dung một cách rất dễ dàng: Bên trong một chất lỏng, các phân tử di chuyển theo nhiều hướng; các lực liên kết phân tử hoàn toàn trung lập lẫn nhau. Điều này lại khác trên một bề mặt: ở đây, các lực liên kết phân tử hoạt động từ bên trên; các phân tử di chuyển vào bên trong, vào trong chất lỏng.
Nó hình thành một “lớp da” ở bên ngoài, lớp da này giúp giữ chặt với nhau trong không khí nhờ sức căng bề mặt. Sức căng bề mặt là nguyên nhân tại sao chất lỏng có xu hướng giữ bề mặt của mình càng nhỏ càng tốt. Đây là lý do tại sao những giọt mực có thể tạo thành một dạng hình cầu hoàn hảo. Ngược lại, năng lượng bề mặt là lượng năng lượng cần thiết để phá vỡ các liên kết để hình thành một bề mặt mới. Cả hai thuật ngữ thường được sử dụng như các từ đồng nghĩa cho chất lỏng.
Trên các bề mặt năng lượng nhỏ, chất lỏng ở dạng hình cầu. Trên các bề mặt năng lượng lớn, chất lỏng chảy đều, điều này có nghĩa là: đây là chỗ phù hợp để dán băng keo.
Năng lượng cao, lực liên kết chắc chắn
Năng lượng bề mặt của một vật liệu quyết định một loại băng keo có thể dính chắc chắn tới mức nào lên vật liệu đó. Nguyên tắc sau đây luôn áp dụng: Năng lượng của một bề mặt càng lớn, thì băng keo hoặc chất kết dính bám càng dính chặt vào bề mặt vật liệu đó. Lý do là vì năng lượng bề mặt cao đảm bảo rằng chất kết dính có thể hình thành một bề mặt mới nhanh chóng và chảy lan ra trên toàn bề mặt. Một “thủ thuật” đơn giản để đo năng lượng bề mặt là thử nghiệm bằng mực. Thử nghiệm này đơn giản như chính kết luận của nó: Trên các bề mặt có năng lượng bề mặt lớn, mực lan đều; chất kết dính do đó sẽ dính lên bề mặt dễ dàng. Trong trường hợp các bề mặt có năng lượng bề mặt thấp, giọt mực sẽ giữ nguyên dạng cầu và lăn đi. Chất kết dính cũng không dính chắc vào các bề mặt này.
Đỉnh của khối cầu mực
Đây là cách bạn có thể nhìn thấy tương lai bằng một khối cầu mực: Đo sức căng bề mặt sẽ rất hữu ích nếu bạn không hoàn toàn chắc chắn bề mặt cần liên kết có đặc điểm như thế nào. Thử nghiệm bằng mực đo sức căng bề mặt là một phương pháp tin cậy trong những tình huống này vì thử nghiệm này có thể thực hiện nhanh chóng và dễ dàng. Điều tốt nhất là: ở nhà mình bạn cũng có thể đo sức căng bề mặt một cách dễ dàng. Bạn chỉ cần cho vài giọt mực lên một bề mặt và quan sát cách mực hình thành giọt hoặc tan ra. Điều này là vì chất kết dính cũng hoạt động theo cách tương tự: chảy tràn ra bề mặt hay không.
Chất kết dính đó bám dính tốt nhất lên vật liệu gì?
Các bề mặt có năng lượng thấp như nhựa khó bám dính - các giọt mực sẽ chảy tràn ra bề mặt. Điều tương tự xảy ra với chất kết dính. Các bề mặt có năng lượng bề mặt nhỏ như vật liệu tổng hợp chẳng hạn là một thách thức đặc biệt. Nếu bạn chọn một băng keo kém phù hợp hơn, thì băng keo sẽ dễ dàng bị bong ra. Các bề mặt khó dính với các đặc tính kết dính kém được cho là polyethylene (PE), polystyrene (PS), polytetrafluorethylene (PTFE), polypropylene (PP), silicone hoặc các chất phủ dạng bột.
Ngược lại, có nhiều vật liệu có bề mặt có năng lượng cao. Chất kết dính dính lên các bề mặt này rất chắc chắn. Chất kết dính chảy tràn rộng và đều trên bề mặt. Các bề mặt có năng lượng cao bao gồm thép, nhôm, polyvinyl chloride (PVC) và polycarbonate (PC). Chất kết dính dính lên các bề mặt này rất dễ dàng và chắc chắn.
Tuy nhiên cũng có nhiều giải pháp cho những ai muốn dán chất kết dính lên bề mặt có sức căng bề mặt nhỏ. Kết quả đo không quyết định đến kết quả liên kết kết dính. Sức căng bề mặt có thể được thay đổi rất dễ dàng bằng lớp xử lý bề mặt. Lớp xử lý này giúp tăng năng lượng bề mặt về mặt hóa học và đảm bảo chất kết dính sẽ dính chắc. Thật bất ngờ: vệ sinh kỹ và làm sạch dầu mỡ một bề mặt thường tạo ra những phép màu. Năng lượng bề mặt cũng thay đổi ở đây.
Không bị tạo khối cầu? Thật tuyệt!
Cơ bản, thử nghiệm bằng mực đo sức căng bề mặt cho bạn biết một điều quan trọng hơn cả: Nếu chất kết dính không có xu hướng trở thành những khối cầu siêu nhỏ nhanh nhất có thể, nếu chất kết dính phân tán đều, và nếu chất kết dính không “dàn đều” trên băng keo, thì bạn đã tìm được đối tác hoàn hảo cho bề mặt cần dán keo.
