Mực càng hòa tan đều lên bề mặt, thì năng lượng bề mặt càng lớn.

Tại sao mực lại tốt hơn ngón tay?

Tại sao keo lỏng hay băng keo lại dính? Chúng ta kiểm tra độ bám dính bằng cách nào? Mọi thứ về thử nghiệm bằng ngón tay, thử nghiệm bằng mực và năng lượng bề mặt trong keo dính.



Khi kiểm tra băng keo bằng ngón tay, bạn có thể cho rằng băng có độ bám dính ban đầu cao nếu băng keo dính vào ngón tay bạn. Nhưng điều đó không có nghĩa là độ bám dính ban đầu sẽ giống nhau ở trên các vật liệu khác. Lý do tại sao một thứ gì đó dính sẽ phụ thuộc vào năng lượng bề mặt. Điều này có nghĩa gì với ngón tay của bạn? Tìm hiểu tại đây.

Keo/băng keo hoạt động như thế nào?

Ứng dụng băng keo cho ngành ô tô
Khung viền trang trí, các biên dạng và biểu tượng được giữ cố định trên xe ô tô bằng băng keo

Độ liên kết của chất kết dính phụ thuộc vào ứng dụng. Nếu băng keo cần dễ bóc, chẳng hạn khi dùng để che phủ, mà không làm hỏng bề mặt, thì độ liên kết kết dính không cần quá cao. Nếu băng keo cần giữ các vật với nhau trong nhiều năm, ví dụ như lô gô của công ty ở đuôi xe bạn, thì độ liên kết kế dính đó phải cực mạnh đến mức không thể bị bong ra trong mọi tình huống hay điều kiện. Đặc tính liên kết được quy định rất chính xác cho mỗi loại băng keo. Nhiều yếu tố có ảnh hưởng ở đây: Chất kết dính, vật liệu nền, và trọng lượng ứng dụng là một vài trong số đó.

Lực liên kết của băng keo keo phụ thuộc vào nhiều yếu tố: điều kiện kết dính (ví dụ nhiệt độ), ứng dụng (ví dụ áp lực dán), thời gian gia nhiệt và tốc độ kéo và cả bề mặt sẽ được liên kết. Năng lượng và đặc điểm (thô/nhẵn) của bề mặt có vai trò quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính kết dính.

Đọc thêm

Năng lượng bề mặt: Liên kết bằng sức căng

Nước trên vải và lớp sơn của xe: Tùy thuộc vào năng lượng bề mặt, nước sẽ hình thành giọt nước hay chảy tràn.
Nước trên vải và lớp sơn của xe: Tùy thuộc vào năng lượng bề mặt, nước sẽ hình thành giọt nước hay chảy tràn.

Băng keo có dính chắc lên một bề mặt hay không phụ thuộc chủ yếu vào năng lượng bề mặt. Chỉ những yếu tố “phù hợp” trong nhiều tình huống khác nhau mới có liên kết một cách lý tưởng.

Chúng ta hãy xem xét đến trường hợp cửa sau của chiếc xe ô tô của bạn. Như mỗi thứ Bảy hàng tuần, bạn rửa và đánh bóng cửa xe. Và bỗng nhiên trời mưa hắt lên cửa. Tuy nhiên những giọt nước vẫn cứ chảy tự nhiên. Chúng giữ nguyên hình dạng và không bị vỡ ra.

Nguyên nhân của hiện tượng này là chúng có năng lượng bề mặt lớn hơn so với lớp sơn của xe được đánh bóng (trên một chiếc chảo Teflon, những giọt nước cũng có hiện tượng tương tự). Lý do là vì chất lỏng về cơ bản không muốn hòa tan. Nó cố giữ bề mặt càng nhỏ càng tốt. Theo đó, nó hình thành một khối cầu do sức căng bề mặt của chất lỏng.

Đọc thêm
Các lực liên kết - có nghĩa là lực hút (bên trong) - giữa phân tử chất lỏng tạo nên hiện tượng gọi là “sức căng bề mặt”. Phân tử nước ở bề mặt của kính chẳng hạn không có các phân tử nước khác ở tất cả các cạnh của các phân tử này. Do đó các phân tử này bị hút vào bên trong nước, chúng bám dính chắc chắn hơn với các phân tử nước bên cạnh và ở phía dưới . Lực hút này mạnh hơn lực hút của phân tử không khí ở phía trên chúng. Cuối cùng, lực bên trong này tạo ra bề mặt, bề mặt này tách nước và không khí với nhau.
Các lực liên kết - có nghĩa là lực hút (bên trong) - giữa phân tử chất lỏng tạo nên hiện tượng gọi là “sức căng bề mặt”. Phân tử nước ở bề mặt của kính chẳng hạn không có các phân tử nước khác ở tất cả các cạnh của các phân tử này. Do đó các phân tử này bị hút vào bên trong nước, chúng bám dính chắc chắn hơn với các phân tử nước bên cạnh và ở phía dưới . Lực hút này mạnh hơn lực hút của phân tử không khí ở phía trên chúng. Cuối cùng, lực bên trong này tạo ra bề mặt, bề mặt này tách nước và không khí với nhau.

Tuy nhiên, có một số lực tác dụng lên khối cầu đó. Trọng lực hút chất lỏng và đồng thời cả các bề mặt khác như lớp sơn của xe bạn. Lực hút khối cầu càng lớn thì nó càng dễ bị biến dạng. Khối cầu hòa tan trên bề mặt nếu có sự tương tác mạnh với bề mặt có năng lượng lớn.

Điều này cũng tương tự với trường hợp băng keo và bề mặt mà bạn muốn dán băng keo lên. Độc lập với bề mặt (và năng lượng bề mặt), chất kết dính có lúc sẽ hòa tan tốt hơn, có lúc kém hơn. Chất kết dính có trường hợp dính chắc chắn, có trường hợp dính kém. Điều này lý giải tại sao quy trình xử lý bề mặt được dùng cho băng keo có lớp nền có năng lượng bề mặt nhỏ (ví dụ, nhựa). Lớp xử lý bề mặt làm tăng năng lượng bề mặt của lớp nền từ đó chất kết dính dính thậm chí chắc chắn hơn.

Ngón tay hay mực?
Bạn có thể dùng ngón tay chạm thử nếu bạn muốn kiểm tra độ bám dính của băng keo. Tuy nhiên mức độ dính của băng keo lên ngón tay bạn không nói lên điều gì về độ bám dính trên bề mặt mà bạn muốn sử dụng nó ứng dụng của mình. Ngón tay của bạn và một bề mặt có năng lượng bề mặt khác nhau (tất nhiên, trừ khi bạn muốn dán băng keo lên ngón tay thì bạn cũng có thể kiểm tra bằng băng cá nhân...).

Đọc thêm
Thử nghiệm bằng mực trên nhôm
Thử nghiệm bằng mực trên nhôm

Tại sao bây giờ mực lại tốt hơn ngón tay? Lý do khá đơn giản: bởi vì mực là chất lỏng và có hoạt động như một chất kết dính ở mức độ nào đó. Mực càng hòa tan đều lên bề mặt, thì năng lượng bề mặt càng lớn. Điều này thể hiện những đặc tính chất kết dính phải có để có thể bám dính lên bề mặt. Bạn sẽ tìm hiểu thêm về cách thức hoạt động của việc này ở bài viết về thử nghiệm bằng mực của chúng tôi.