산업 및 연구 사용자가 빠르고 쉽고 저렴한 방법론으로 표면 에너지를 측정할 수 있도록 인터트로닉스(Intertronics) 계열사인 다인 테스팅(Dyne Testing)은 다인 펜(Dyne Pen) 및 잉크를 공급한다.
다인 펜과 잉크는 폴리머의 표면 에너지 또는 습윤성을 측정하고 금속의 박막 오염을 식별하는 편리한 방법이다.
이는 패키징 및 변환, 자동차, 항공우주, 의료 기기 제조 및 배터리 기술 응용 분야의 엔지니어와 연구자에게 도움이 될 수 있다.
다인 펜 테스트는 ISO 8296 및 ASTM D2578-84에 따라 대부분의 폴리머 기반 재료의 표면 에너지를 측정하는 간단한 방법이다.
이 테스트는 폴리머의 표면 에너지와 습윤 특성, 접착, 코팅, 도장 또는 인쇄에 대한 적합성을 이해하는 데 사용된다. 테스트 결과는 세척 또는 플라즈마, 코로나 또는 화염 표면 처리와 같은 표면 처리의 필요성을 알려준다.
다인 펜은 30~72 “다인” 범위의 값으로 제공됩니다. 테스트를 수행하기 위해 사용자는 펜을 선택하고 기판에 선을 그린다.
테스트 잉크는 표면에 연속적인 필름을 형성하거나 물방울로 다시 흘러내린다. 테스트 잉크가 3초 이상 필름으로 유지되면 기판의 최소 표면 에너지(mJ/m², mN/m 또는 다인/cm 단위로 측정)가 테스트 잉크보다 낮다.
기판의 표면 에너지는 테스트 잉크의 증가 또는 감소 값을 적용하고 습윤을 관찰하여 엄격한 허용 오차 범위 내에서 결정할 수 있다.
사용자는 병에 담긴 잉크를 구입하여 브러시, 스프레더 또는 드로우다운 바를 사용하여 테스트를 수행할 수도 있다.
다인 펜은 ISO 8296:2003 잉크 사양을 기반으로 하는 ISO 타입과 에탄올 기반 대안인 무독성 제품군의 두 가지 유형이 있다. ISO 타입은 펜 형태와 보라색 잉크 병 형태로 모두 제공된다.
무독성 제품군은 잉크로만 제공되며 노란색이다. 테스트 잉크는 금속 표면의 오염을 평가하는 데도 사용할 수 있다.
인터트로닉스(Intertronics) 관계자는 “본딩/인쇄가 성공하려면 액체의 표면 장력이 기판의 표면 에너지보다 작아야 젖음이 발생한다"며 “대부분의 금속은 잘 젖지만 많은 플라스틱은 그렇지 않다. 그러나 금속은 취급 중에 오염될 수 있으며, 이는 가공 능력에 영향을 미칠 수 있다. 세척, 플라즈마/코로나 처리 또는 프라이머 사용 등 플라스틱의 표면 에너지를 개선하는 방법에는 여러 가지가 있다"고 말했다.
그는 “플라즈마 처리는 기판의 표면 에너지를 높이고 동시에 세척할 수 있어 금속과 플라스틱을 모두 처리하는 데 유용한다”라고 덧붙였다.
특히 그는 “원래 인쇄 전 폴리에틸렌 필름의 표면 에너지를 테스트하기 위해 포장 분야에서 사용하도록 설계된 다인 펜은 많은 응용 분야에서 성공적으로 사용되었다"며 “표면 처리 전과 후에 다인 펜 테스트는 기판의 표면 장력을 이해하는 데 매우 유용할 수 있다. 성공적인 인쇄 또는 본딩 공정을 보장하고자 하는 고객은 다음 날 배송을 위해 Dyne 펜을 주문할 수 있다”고 말했다.
헬로티 김진희 기자 |
