บทบาทสำคัญของการทดสอบระดับ Dyne ในกระบวนการเคลือบ AG, AR และ AF
การทดสอบค่าไดน์สำหรับกระจกครอบ (เช่น กระจกป้องกันสำหรับโทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต จอแสดงผลรถยนต์ ฯลฯ) ส่วนใหญ่ใช้เพื่อประเมินพลังงานพื้นผิว/แรงตึงผิวของกระจก (หน่วยโดยทั่วไปคือ mN/m หรือ dyne/cm ซึ่งทั้งสองหน่วยเท่ากัน) เพื่อตรวจสอบว่าความสามารถในการเปียกและการยึดเกาะกับกระบวนการต่างๆ ต่อไป (เช่น การพิมพ์หมึก กาว UV การเคลือบ การยึดเกาะ OCOCA ขอบการพิมพ์สกรีน ฯลฯ) นั้นเพียงพอหรือไม่
เหตุใดจึงจำเป็นต้องทำการทดสอบไดน์สำหรับกระจกปิดสไลด์?
- โดยทั่วไป พลังงานพื้นผิวของกระจกที่สะอาดตามธรรมชาติจะอยู่ที่ประมาณ 34–40 มิลลินิวตันต่อตารางเมตร (ใกล้เคียงกับค่าของกระจกในสภาวะธรรมชาติ)
- อย่างไรก็ตาม กระบวนการขั้นปลายหลายอย่าง (เช่น การพิมพ์สกรีนหมึกขอบสีดำ/ขาว การเคลือบรองพื้นก่อนการเคลือบ AF/AG/AR การยึดติดด้วยกาว ฯลฯ) ต้องการแรงตึงผิว ≥36–42 mN/m หรือสูงกว่านั้น (กระบวนการที่ต้องการความแม่นยำสูงบางอย่างต้องการ ≥44–50)
- หากค่าไดน์ต่ำเกินไป อาจเกิดปัญหาต่างๆ เช่น หมึกไหลเยิ้ม ขอบหดตัว การยึดเกาะไม่ดี และการลอกของสารเคลือบ
วิธีการทดสอบทั่วไป (วิธีใช้ปากกาไดน์/น้ำยาไดน์)
นี่เป็นวิธีการทดสอบ ณ สถานที่ที่ใช้กันทั่วไปและรวดเร็วที่สุดในอุตสาหกรรมกระจกครอบ และมาตรฐานอ้างอิงใกล้เคียงกับ ISO 8296 หรือข้อกำหนดการทดสอบแรงตึงผิวที่คล้ายคลึงกันสำหรับพลาสติก/วัสดุที่ไม่มีรูพรุน
ขั้นตอนการใช้งาน (วิธี Dyne Pen):
การตระเตรียม:
- สภาพแวดล้อม: อุณหภูมิ 18–25℃ ความชื้นสัมพัทธ์ 40–60% (ความชื้นสูงหรือต่ำเกินไปจะส่งผลต่อการตัดสิน)
- ตัวอย่าง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวกระจกสะอาด ปราศจากรอยนิ้วมือ คราบน้ำมัน และฝุ่นละออง (โดยปกติจะเช็ดด้วยผ้าที่ไม่เป็นขุยและแอลกอฮอล์ แล้วปล่อยให้แห้งเอง)
- อุปกรณ์: ชุดปากกาไดน์ (ช่วงทั่วไป 30–56 หรือสูงกว่านั้น โดยใช้ปากกาหนึ่งด้ามต่อ 2 mN/m เช่น 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 เป็นต้น)
ขั้นตอนการทดสอบ (วิธีแบบแบ่งกลุ่ม หรือ วิธีแบบเพิ่มทีละขั้น):
- เริ่มต้นด้วยค่ากึ่งกลาง (เช่น 38 หรือ 40 mN/m)
- กดปากกาไดน์ลงบนพื้นผิวกระจกในแนวตั้งเบาๆ โดยลากเส้นตรงยาวประมาณ 3-10 เซนติเมตรด้วยความเร็วสม่ำเสมอ (อย่าออกแรงกดมากเกินไปเพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วน)
- การสังเกตทันที (เน้นพฤติกรรมภายใน 2 วินาที):
- ถ้าเส้นหมึกยังคงต่อเนื่อง เรียบ ไม่หดตัว และไม่เป็นหยด → แรงตึงผิว ≥ ค่าของปากกา → ใช้ปากกาที่มีค่าแรงตึงผิวสูงกว่าเพื่อทดสอบต่อไป
- หากเส้นหมึกหดตัว แคบลง ขาดตอน หรือหดตัวกลายเป็นเม็ดเล็กๆ ภายใน 2 วินาที → แรงตึงผิว
- ทำซ้ำจนกว่าจะพบค่าวิกฤต: ค่าความแข็งของปากกาที่สูงที่สุดซึ่งยังคงต่อเนื่องโดยไม่หดตัวภายใน 2 วินาที คือค่าไดน์ของกระจก (มีความแม่นยำถึง 2 มิลลินิวตัน/เมตร)
ตัวอย่างการพิจารณา (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับกระจกปิด):
- หมึกพิมพ์ขอบแบบธรรมดา: โดยทั่วไปต้องใช้แรงดัน ≥ 36–38 mN/m
- ข้อกำหนดด้านการยึดเกาะสูง (เช่น กาวสำหรับงานด้านทัศนศาสตร์บางชนิด การเตรียมพื้นผิว AF): ≥ 40–44 mN/m
- กระบวนการ AG/ป้องกันลายนิ้วมือระดับสูงบางอย่าง อาจต้องการค่า ≥ 46–50 (ซึ่งมักต้องใช้การบำบัดด้วยพลาสมาหรือโอโซนยูวีเพื่อให้ได้ค่าดังกล่าว)
หมายเหตุ
- ควรทำการทดสอบโดยเร็วที่สุดหลังจากการบำบัด (พลังงานพื้นผิวของการบำบัดด้วยพลาสมา/ยูวี โอโซน/เปลวไฟจะลดลงตามเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในไม่กี่ชั่วโมงถึง 1-2 วัน)
- กระจกมีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำได้ดีกว่าพลาสติก แต่สารเคลือบ น้ำมันขัดเงา และฟิล์มป้องกันที่หลงเหลืออยู่ สามารถลดพลังงานพื้นผิวลงได้อย่างมาก
- พลังงานพื้นผิวอาจแตกต่างกันไปในแต่ละบริเวณ (ตรงกลางเทียบกับขอบ บริเวณที่เคลือบเทียบกับบริเวณที่ไม่เคลือบ) ดังนั้นจึงแนะนำให้ทำการทดสอบหลายครั้ง
- ปากกาไดน์มีวันหมดอายุ (โดยปกติ 6-12 เดือน) ปากกาไดน์ที่หมดอายุหรือระเหยหมดแล้วจะให้ผลลัพธ์ที่ไม่แม่นยำ
- วิธีที่แม่นยำกว่าคือการใช้เครื่องวัดมุมสัมผัสร่วมกับน้ำ/ไดไอโอโดมีเทนเพื่อทดสอบวิธีการของโอเวนส์-เวนดท์สำหรับการคำนวณพลังงานพื้นผิว แต่โดยทั่วไปแล้วในทางปฏิบัติจะใช้ปากกาไดน์เป็นหลัก