Page 108 - Zur Reinheit funktionaler Oberflächen
P. 108
5.2.2 Randwinkel-Messung Tropfen-Randwinkel sind ein Maß für die Benetzbarkeit ebener
Festkörper-Oberflächen geringer Rauigkeit. Beträgt ein Trop-
fen-Randwinkel zwischen 0 ° und 90 °, gilt eine Festkörper-
Oberfläche als benetzbar (siehe Abb. 12).
minderer Benetzungsgrad mittlerer Benetzungsgrad höchster Benetzungsgrad
Abb. 12 Schematische Darstellung der Tropfen-Randwinkel-Bestimmung nach Young und der Benetzung von Festkörper-Oberflächen.
Die Benetzbarkeit der Festkörper-Oberfläche ändert sich
jedoch durch Veränderung des Oberflächen-Zustands. Dies ist
beispielsweise dann der Fall, wenn die Festkörper-Oberfläche
durch filmische Kontamination aus Öl, Tensid oder anderen
Stoffen verunreinigt ist. Wenn der Tropfen-Randwinkel auf
einer reinen Festkörper-Oberfläche bekannt ist, so kann eine
Veränderung desselben ein Maß für eine Verunreinigung der
Oberfläche sein.
Die vorliegende Untersuchung soll uns zeigen, ob durch
Bestimmung des Tropfen-Randwinkels eines DI-Wasser-Trop-
fens Rückschlüsse auf mögliche Oberflächen-Rückstände aus
den Wischmitteln gezogen werden können. Dazu werden mit
den Prüflingen zunächst definierte, statische Wischversuche
auf Prüf-Oberflächen aus Aluminium (Aluminium-Folie, gerollt
für den Hausgebrauch ist wegen ihrer Herstellung-bedingten
Reinheit gut geeignet) durchgeführt. Zuvor werden die Prüf-
linge mit gebräuchlichen Lösungsmitteln getränkt. Es wird
erwartet, dass die verschiedenen Lösungsmittel unterschiedli-
che Rückstands-Massen aus den Tuch-Prüflingen herauslösen,
die sich als Dünnschicht auf der Prüfoberfläche niederschlagen.
Im Anschluss an den Wischversuch wird auf der Prüf-Oberflä-
che die Randwinkelmessung mit dem Tropfenform-Analysator
(Abb. 13) durchgeführt. Eine Änderung des Randwinkels
verglichen mit dem Referenz-Randwinkel der reinen Prüf-Ober-
fläche kann als Indiz für die Übertragung von Inhaltsstoffen
aus dem Tuch-Prüfling oder den Einsatz unreiner Lösungsmittel
gewertet werden.
Infolge der unterschiedlichen Herstellungs-Prozesse der Tücher
können die folgenden Arten von Wischmittel-Rückständen
Abb. 13 Tropfenform-Analysator auftreten:
Rückstände1: Spuren von Spinn- und Strickölen mit ole-
ophilem bzw. hydrophobem Charakter. Diese Spezies sind
108
