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在功能性纺织面料研发与质量控制中,表面亲疏水性是一个至关重要的指标。它直接影响着面料的防水性、透气性、舒适度以及耐用性。北斗仪器接触角测量仪系列产品,凭借其高精度光学成像系统和自动化测量技术,已成为纺织行业表面性能分析的重要工具。水滴角,又称接触角,是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线,此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ,是润湿程度的精确量度。
当水滴落在面料表面时,会形成特定的接触角。这个角度的大小直接反映了面料表面的润湿性能:
亲水性面料通常表现为较小的水滴角(<90°),液体易于铺展,汗水能快速被吸收,穿着更舒适。
疏水性面料则呈现较大的水滴角(>90°),液体倾向于形成珠状,不易渗透,具有防水抗污特性。
全球防水面料市场规模预计到2025年将达到230亿美元,年复合增长率超过7%。在这一背景下,精准测量水滴角对于功能性面料开发至关重要。
使用北斗仪器进行面料水滴角测试,通常遵循系统化的流程:
1、样品准备:将面料样品裁剪成合适大小,平整固定于样品台,避免表面污染和皱纹。样品台尺寸通常为130150mm(可定制),可放置最大样品达200(W)∞(L)*30(H)mm。
2、参数设置:根据面料特性设置滴液体积(通常1-5μL)、拍摄速度及分析方法。滴样速度0.01-25ul/s可调,滴液精度高达0.01ul。
3、液滴形成与图像采集:自动注射系统在面料表面形成液滴,高速相机连续捕捉图像。相机分辨率达1280×1024,确保图像清晰度。
4、数据分析:软件自动识别液滴轮廓,计算接触角值,提供统计结果。北斗仪器的分析软件支持多种计算方法:
自动拟合法(ms级别一键全自动拟合,不存在人工误差)
圆拟合法/椭圆拟合法(适用于常规表面)
B-Snake拟合法(适用于凹凸面测量)
对于功能性面料研发,动态接触角测量尤为重要。北斗仪器可测量前进角、后退角及滞后角,全面分析面料与液体的相互作用。表面能测量功能还可通过Fowks法、OWRK法等方法,计算固体表面能、色散力、极性力等参数,为面料改性提供数据支持。