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詳細(xì)介紹
析塔表面張力儀與傳統(tǒng)張力儀比較
| 指標(biāo) | 傳統(tǒng)表面張力儀 | SITA動(dòng)態(tài)表面張力儀 |
| 原理 | 鉑金環(huán)法、鉑金板法 | 氣泡法 |
| 測量值 | 只能測得靜態(tài)表面張力； 傳統(tǒng)的表面張力測試儀采用鉑金環(huán)法/鉑金板法原理，而這種方式不能反映表面活性劑的遷移到界面過程，因此也就不能測出動(dòng)態(tài)表面張力。 | 可兼顧測得動(dòng)態(tài)表面張力與靜態(tài)表面張力數(shù)據(jù)； SITA析塔公司生產(chǎn)的表面張力儀通過智能控制氣泡年齡（bubble lifetime），可以測出液體中表面活性劑分子遷移到界面過程中表面張力的變化過程，即連續(xù)的一系列的的動(dòng)態(tài)表面張力值以及靜態(tài)表面張力值。 |
| 表面活性劑濃度測量 | 僅適合低于CMC值的表面活性劑濃度的測量： 用傳統(tǒng)表面張力儀只能在低于CMC值時(shí)反映表面活性劑隨濃度的變化（建立表面活性劑濃度與表面張力的關(guān)系圖） | 適合低于CMC值以及更高濃度表面活性劑濃度的測量： 在有關(guān)CMC值的研發(fā)時(shí)，當(dāng)表面活性劑的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過臨界膠束濃度時(shí)，改變表面活性劑的濃度不改變平衡態(tài)的表面張力（靜態(tài)表面張力），而通過動(dòng)態(tài)表面張力測量時(shí)即使?jié)舛冗_(dá)到四倍的臨界膠束濃度也能看出它的顯著作用。 因此，在高于CMC值時(shí)，通過氣泡法原理的表面張力儀也可以反映表面活性劑隨濃度的變化（建立表面活性劑濃度與表面張力的關(guān)系圖） |
| 操作過程 | 人工或自動(dòng) | 自動(dòng) |
| 讀數(shù) | 人工或自動(dòng) | 自動(dòng)，并可通過軟件傳輸?shù)诫娔X，生成各樣品曲線對(duì)比圖。 |
| 抗污染性 | 弱； 因?yàn)槲廴疚锛碍h(huán)變形的影響可能會(huì)對(duì)測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。 | 強(qiáng)；每測一個(gè)樣品只需清洗PEEK材質(zhì)毛細(xì)管即可，易清洗 |
| 測量對(duì)象要求 | 鉑金板測量陽離子表面活性劑會(huì)有誤差，因?yàn)殛栯x子表面活性劑吸附在板上，影響其他樣品的測試。 鉑金環(huán)不適合測量中高粘度液體樣品表面張力。 | 適用于1000cps以下粘度液體樣品的表面張力測量 |
| 實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性 | 弱； 綜上所述，當(dāng)讀數(shù)有偏離預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，操作人員很難判斷是由于儀器本身的問題，還是由于液體樣品的問題而導(dǎo)致讀數(shù)不合格！ 會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間與成本重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。 | 強(qiáng)； 析塔表面張力儀可通過動(dòng)態(tài)表面張力數(shù)據(jù)放大不同樣品之間的差異（靜態(tài)表面張力值差異不大的情況下）。有了更寬的容差后，可以覆蓋因?yàn)闇囟炔▌?dòng)、儀器波動(dòng)歷等因素造成的干擾， 使制程中監(jiān)控更準(zhǔn)確，更安全，更可靠。 |
| 耗材 | 鉑金板/鉑金環(huán)易變形，需不定期更換，價(jià)格大概2000RMB。 | 不需耗材，每次測完樣品只需清洗毛細(xì)管即可 |
| 校準(zhǔn) | 用過蒸餾水和純乙醇為標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn) | 用純水為標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn) |
德國析塔SITA全自動(dòng)動(dòng)態(tài)表面張力儀?工作原理
采用氣泡壓力法測量液體的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)表面張力，無需精確控制毛細(xì)管浸入深度，測量精度高，操作靈活。通過毛細(xì)管將空氣向待測液體吹入氣泡。氣泡內(nèi)的壓力隨氣泡半徑的變化而不斷變化。因此，表面張力可由壓力*值和*小值的差值來計(jì)算。使用純水即可自動(dòng)對(duì)儀器完成校準(zhǔn)。
德國析塔SITA全自動(dòng)動(dòng)態(tài)表面張力儀型號(hào)介紹
析塔表面張力儀，共有4種型號(hào)。
| 指標(biāo)/型號(hào) | DynoTester+ | Pro Line t15 | science Line t100 | Clean Line ST |
| 簡介 | 手持式/便攜式，快速簡便的測量 | 生產(chǎn)過程中的連續(xù)測量 | 研發(fā)型/實(shí)驗(yàn)室型 | 集成式，與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連，使之自動(dòng)添加表面活性劑。 |
| 表面張力范圍 | 10-100 mN/m | 10-100 mN/m | 10-100 mN/m | 10-100 mN/m |
| 氣泡壽命范圍(ms) | 15-20000 | 15-100000 | 15-100000 | 15-15000 |
| 測試模式 | 單次模式 | 單次/連續(xù)測量/自動(dòng)測量模式 | 單次/連續(xù)測量/自動(dòng)測量模式 | 單次/連續(xù)測量/自動(dòng)測量模式 |
| 測量液體溫度 | (0-100)℃ | (-20-125)℃ | (0-100)℃ | (0-80)℃ |
| 尺寸(高X寬X長)mm | 168X75X35; | 168X75X35 | 主機(jī)200x140x60； 探頭20x35x90 | 480X480X170 |
| 重量 | 260g | 270g | 1870g | 23kg |
析塔SITA Dynotester+動(dòng)態(tài)表面張力儀
功能特點(diǎn)
△ 方便攜帶
●長達(dá)10個(gè)小時(shí)的操作時(shí)間，*多可存儲(chǔ)25組測量數(shù)據(jù)；
●尺寸小，重量輕，便于隨身攜帶，外帶測試；
△ 實(shí)際性強(qiáng)
●人性化操作界面，無多級(jí)菜單——一鍵完成操作；
●配有堅(jiān)固支架，適合長時(shí)間測量；
●直接存儲(chǔ)測量結(jié)果。
△ 高精度確度
●快捷按鍵可以預(yù)設(shè)3個(gè)氣泡時(shí)間，這避免了人為操作產(chǎn)生的誤差。
●測量結(jié)果可與其他所有SITA表面張力儀數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。
●自動(dòng)調(diào)節(jié)表面測量——避免人為操作誤差。
●可靠的預(yù)設(shè)參數(shù)有效避免了測試偏差。
△ 動(dòng)態(tài)檢測
●滿足表面張力的動(dòng)態(tài)檢測需求。
析塔SITA Pro Line t15 全自動(dòng)動(dòng)態(tài)及靜態(tài)表面張力儀
功能特點(diǎn)：
● 快速精準(zhǔn)測出動(dòng)態(tài)及靜態(tài)表面張力值，重復(fù)性好
● 內(nèi)置自動(dòng)校準(zhǔn)功能，操作靈活簡單
● 自動(dòng)調(diào)節(jié)氣泡壽命，范圍廣：15毫秒~20秒
● 監(jiān)測表面活性劑濃度、配方研發(fā)、表活品控
● 提供在線型號(hào)可在生產(chǎn)線上在線監(jiān)測實(shí)際應(yīng)用
（1）產(chǎn)品質(zhì)量控制和工藝監(jiān)控
●在清洗金屬零件、電鍍液、半導(dǎo)體生產(chǎn)等過程中控制表面張力和表面活性劑濃度
● 監(jiān)測工廠或?qū)嶒?yàn)室中含有表面活性劑的液體
● 監(jiān)控油墨和油漆產(chǎn)品質(zhì)量
（2）研究與開發(fā)
● 該產(chǎn)品用于清洗，電鍍液，油墨，油漆等行業(yè)應(yīng)用
（3）單一模式
●為控制、測量任務(wù)和監(jiān)測濃度進(jìn)行快速測量
（4）自動(dòng)模式
●建立含表面活性劑液體的動(dòng)態(tài)表面張力特性曲線
●表面活性劑的動(dòng)力學(xué)和潤濕特性
（5）在線模式
●觀察評(píng)估表面張力隨時(shí)間的變化情況樣品穩(wěn)定性：溶解和老化特性；表面活性劑濃度的變化；創(chuàng)建溫度曲線
析塔SITA Science Line t100實(shí)驗(yàn)室表面張力儀
功能特點(diǎn)
● 15毫秒---100秒氣泡壽命，從高動(dòng)態(tài)到準(zhǔn)靜態(tài)的大范圍測量；
● 可實(shí)現(xiàn)編程全自動(dòng)按時(shí)定量/變量添加液體，自動(dòng)測量并記錄；
● 數(shù)據(jù)(需另購配件)，全自動(dòng)測量CMC, 彩色液晶顯示數(shù)據(jù)；
● 可使用空氣或惰性氣體生成氣泡液體樣品溫度：-20至125攝氏度。
實(shí)際應(yīng)用
● 測量液體中的表面張力
● 表面活性劑的表征與分析
● 研究與產(chǎn)品開發(fā)
● 產(chǎn)品質(zhì)量控制
析塔SITA Clean Line ST集成式在線表面張力儀
功能特點(diǎn)
● 量化并保證工藝過程的質(zhì)量;
● 按消耗量自動(dòng)配制表面活性劑;
● 通過管理控制工藝過程，提高產(chǎn)品的質(zhì)量;
● 為工藝過程提供可靠性的解決方案;
● 減少清洗劑的消耗，環(huán)保，通過優(yōu)化工藝降低成本。
德國析塔SITA全自動(dòng)動(dòng)態(tài)表面張力儀在工業(yè)中的應(yīng)用
工業(yè)清洗行業(yè)---焊接、電鍍、噴涂前的清洗處理確保合適的表面活性劑濃度
在工業(yè)清洗中浸洗與淋洗用到大量表面活性劑。清洗機(jī)理如下：
由表面活性劑包裹污染物，促凈劑(堿、鹽)使工件與污染物表面產(chǎn)生相同的負(fù)電荷后相斥分離。清洗效果主要由清洗液中穩(wěn)定而且適量的表面活性劑濃度來保證。
在實(shí)際生產(chǎn)中，表面活性劑的消耗受到零件上的污染物的多少和種類影響，還會(huì)因?yàn)榱慵С?、清洗槽排?如超濾、油分離器)和漂洗水回流稀釋的影響。因此，浸泡清洗中的表面活性劑的消耗狀況是極不穩(wěn)定的。而過量添加清洗劑也會(huì)使漂洗殘留而成為污染源。
目前國內(nèi)判定浸泡清洗中清洗劑的添加量主要按時(shí)間間隔或根據(jù)游離堿濃度補(bǔ)充。由于表面活性劑和堿的消耗速度不一樣，這兩種方法都不能真正測出表面活性劑濃度，造成在生產(chǎn)中表面活性制的濃度過高或過低。采用析塔動(dòng)態(tài)表面張力儀測出表面活性劑濃度再根據(jù)消耗量進(jìn)行適量添加，大大提高了工業(yè)清洗的穩(wěn)定性。
噴墨、涂料油墨行業(yè)
噴墨與動(dòng)態(tài)表面張力的關(guān)系：在打印過程中，動(dòng)態(tài)表面張力影響墨水*終打印效果的有兩個(gè)狀態(tài)：墨水飛出噴頭瞬間的形狀和墨水在底材上的鋪展。
當(dāng)墨水飛出噴頭的瞬間，若動(dòng)態(tài)表面張力過大，容易出現(xiàn)墨滴拖尾的現(xiàn)象，造成拉線問題；若表面張力過小，墨水噴出時(shí)容易擴(kuò)散，在空中分離，易產(chǎn)生衛(wèi)星狀墨滴，使圖案的清晰度和層次感降低，并隨著時(shí)間的遷移，在噴嘴膜形成墨滴，造成掛墨。
印刷油墨與動(dòng)態(tài)表面張力的關(guān)系：當(dāng)墨水與底材接觸，會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)形成液—固界面，在短時(shí)間內(nèi)遷移至此液—固界面上的表面活性劑分子數(shù)量決定了*終的潤濕效果。遷移到界面的表面活性劑分子數(shù)量越多，即反映出來的此時(shí)刻動(dòng)態(tài)表面張力越小，*終的潤濕效果越好;反之潤濕效果越差。
因此，墨水能否快速地潤濕取決于墨水在粘度未升高且未干固前的動(dòng)態(tài)表面張力值。 傳統(tǒng)的靜態(tài)表面張力值不能反映真實(shí)潤濕性能的原因，因?yàn)殪o態(tài)表面張力不能表征表面活性劑在極短時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)速度。
汽車修補(bǔ)漆應(yīng)用
涂料行業(yè)普遍存在收縮、縮孔等潤濕不良的問題。造成縮孔的主要原因之一：當(dāng)干燥時(shí)間比較短，動(dòng)態(tài)表面張力偏大時(shí)會(huì)造成潤濕不良、縮孔。
測試儀器：德國析塔SITA全自動(dòng)動(dòng)態(tài)表面張力儀
型號(hào)：析塔SITA pro line t15
測試溫度：27.1～28.4 ℃
樣品表面干燥時(shí)間：約10分鐘
測試目的：測試不同汽車修補(bǔ)漆成品的動(dòng)態(tài)表面張力，根據(jù)量化數(shù)據(jù)判斷縮孔問題是否與配方的動(dòng)態(tài)表面張力相關(guān)。是否能利用動(dòng)態(tài)表面張力數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)判配方問題。或作為產(chǎn)品出廠質(zhì)檢項(xiàng)目，減少風(fēng)險(xiǎn)。
樣品A為藍(lán)色曲線，在實(shí)際使用中出現(xiàn)縮孔，數(shù)據(jù)顯示其動(dòng)態(tài)表面張力較高。
樣品B為紅色曲線，在實(shí)際使用中沒有縮孔，數(shù)據(jù)顯示其動(dòng)態(tài)表面張力較低。
結(jié)論：樣品A的縮孔問題是由動(dòng)態(tài)表面張力過高造成，可使用助劑降低其動(dòng)態(tài)表面張力。且樣品A靜態(tài)表面張力低于樣品B靜態(tài)表面張力，在實(shí)際使用中卻是樣品A出現(xiàn)縮孔，此為靜態(tài)表面張力不準(zhǔn)確的一個(gè)主要原因。
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