清潔產品已成為我們日常生活的重要組成部分。無論是用來照顧個人衛生還是食品加工線的清潔，清潔產品都需要安全有效地去除土壤、細菌或其他污染物。表面活性劑是洗滌劑中的關鍵組分，因此評價表面活性劑的性能對于所有洗滌劑的開發都非常重要。可以使用多種方式來評估現有清潔產品的性能。工業制造過程的最后一步是清潔產品和洗滌劑的包裝。
[表面清潔度-清潔和清潔劑分析]
您正在進行清潔效率評估嗎？
您是否覺得您對產品效率的認識有限？ 而且，僅僅因為您收集的特征數據中沒有足夠的信息，難以應對開發更高效、更快、更環保的產品的壓力和挑戰。
走上通往更清潔未來的快車道
您是否知道可以對照補充獲取測量前后標準化的信息獲得更詳細的時間分辨圖譜，從而了解表面發生的情況？ 這些信息可以幫助您加快開發工作，解決因為耗時太長或采用在很長的測量周期收集足夠的信息或是一點法等當前使用的方法所無法實現的改進領域。通過測量表面活性劑或配方的清洗概況，QSense® 技術提供的信息可讓您深入了解污漬膨脹和凈化過程。
借助這些新的補充信息，您將能夠應對所面臨的挑戰，并加速開發更高效和環保的產品。
更快，更清潔和更環保 – 駕馭QSense®技術的可靠性
高精度和實時采集的數據為您提供了特別指紋信息，可展現表面活性劑/配方如何與特定污漬之間的相互作用。 這個清洗概況包含了清洗效率評估的關鍵信息，例如
· 您的表面活性劑/配方清洗速度有多快
· 您的表面活性劑/配方的清洗效果如何
· 配方組成和清洗條件對結果的影響
這個強大的解決方案可以為您揭示清洗效率，并自動和實時地篩選和對洗滌劑進行排序。 本質上，我們為您提供一個功能強大的工具，可幫助您解決當前標準化方法所面對的對清洗效率了解有限的挑戰，實現更快、更清潔、更綠色。
標準化的洗滌劑分析
洗滌劑效率可能與其潤濕待清潔表面的能力有關。洗滌劑溶液的表面張力有很大的作用。 通常，表面張力越低，溶液的潤濕能力越好。 表面活性劑是用于降低洗滌劑溶液表面張力的主要組分。可通過測量臨界膠束濃度來優化表面活性劑的用量。
以下幾種標準可用于描述水溶液和含有表面活性分子的溶液的表面張力測量。
· ASTM D1331-11
· OECD 115
· EN 14210
· EN 14370
QSense® 清洗概況
揭示化學清洗過程
QSense® 清洗概況為您提供了一種特別的指紋，可展現您的表面活性劑或配方與特定污漬的相互作用效率，通過以下三個關鍵參數揭示完整的清洗過程：
1. 溶脹時間
2. 質量清除率
3. 總去除質量
QSense® 清洗概況可幫助您了解配方的效率，并讓您可以對產品的性能進行排名。
借助QSense® ，您可以輕松快速地篩選和排列不同的候選配方，比較各種變化：
· 組成配方
· 濃度
· 溫度依賴性
· 水質
· 清洗周期時間
您可以對測試進行預編程，一次運行多達8個樣品，為您提供高精度、實時、可重復的數據，揭示不同選項在不同清洗條件下的表現。
[表面清潔度-清潔度]
您需要表征或評價表面清潔度嗎？
表面環繞著我們，無處不在。 我們在其上，活在其中并利用它們。在許多情況下，表面的清潔度是感興趣的和重要的，在某些情況下甚至是關鍵的。 “清潔"的含義當然是一個定義問題，涵蓋了從宏觀一直到納米尺度以及這區間的所有尺度的清潔。
當想到清潔時，我們腦海中的第一類表面就是我們日常生活中所用的房屋和物體的表面——廚房，浴室，衣服，也許還有我們的交通工具，比如我們的汽車。但我們也期望公共場所應該是衛生的 - 餐館，公共交通和醫院。后者是納米級潔凈度很關鍵的領域之一。例如，醫院手術工具和其他表面的清潔是成功手術和防止疾病傳播的關鍵。在離我們更遠的地方，例如食品，藥品或其他敏感物質的生產和加工行業，從一個零部件的制造轉向另一個零部件可能需要在兩者之間進行表面衛生處理。或者在電子和光學行業以及電路或涂層的制造中，最輕微的灰塵分子就可能是災難性的。發電廠中的輸油管道和熱交換器等其他結構會隨著時間的流逝而暴露于污染之中，伴隨不需要的物質積聚，例如沉積物形成、結垢、生物膜形成和結垢等，均可能阻礙功能。
實時表征和評價表面清潔度
QSense QCM-D可以在納米尺度上測量和量化沉淀物、水垢堆積和生物膜形成，以及實時和定量地去除相同的沉積物。優化條件以減少或防止不需要的物質聚集非常重要， 您可以在改變環境之前、之后和期間對清潔度進行表征。在清潔如評估廚房清潔度、描述生物膜形成和測量原油管道污垢中的瀝青質吸附等方面，可以幫助開發消除它們的方法或添加劑。
通過接觸角測量快速評價表面清潔度
清潔和洗滌劑配方的效率可以通過接觸角測量來評估。
清潔和處理表面的表面自由能與清潔度和表面組成直接相關。接觸角是所有表面分析技術中靈敏的一種，因為即使是表面的納米尺寸也會影響潤濕行為。 作為一種簡單快速的測量技術，接觸角通常用于跟蹤清潔過程和清潔溶液的效率。 因此，在清潔度控制至關重要的領域，接觸角測量是非常合適的質量控制方法。 通過自動化的Theta進行接觸角測量，為清潔度評估提供了一種獨立于用戶且快速的方法。
硅片和電路板的清潔度是確保最終產品優化功能的重要因素。 玻璃表面的潔凈度例如瓶子的噴墨印刷或使用粘合劑進行標簽應用等直接影響后續加工步驟的質量。 測量玻璃污染有助于減少浪費并確保高效生產。
ASTM C813-90 – 采用接觸角測量玻璃的疏水性污染
[表面清潔度-表面活性劑]
您在表征表面活性劑嗎？
作為清潔產品的關鍵組分之一，表面活性劑在提高清潔配方性能方面備受關注。有幾個性能方面可用于表征、評價和強化最終配方的性能，使其到達最佳狀態，以幫助提高如發泡，待清潔表面的潤濕、乳化污垢和保持污垢分散在溶液中以防止表面再沉積等關鍵特性。在界面的具有表面活性物質的動力學對于表征和評價至關重要。根據所需性能和特定條件進行設計、調整和優化時，充分了解單一表面活性劑、表面活性劑組合或更為復雜的洗滌劑配方如何在實時和納米尺度上發揮作用非常重要。表面活性劑和特定污漬之間的相互作用以及作為濃度、水質和溫度等關鍵參數函數的去除效率都與提高產品的活性、效率和成本效益有關。
采用潤濕性評價表面活性劑的效率
洗滌劑的效率與它們潤濕待清潔表面的能力有關，無論是光滑、堅硬的玻璃表面或是柔軟多孔的紡織品。 為了潤濕表面，需要鋪展液體。 要將洗滌劑溶液鋪展到固體基材上取決于洗滌劑溶液的表面張力以及溶液和固體表面之間的接觸角。洗滌劑溶液的表面張力受添加表面活性劑的影響，可以通過使用光學或力學表面張力儀來測量。 可通過測量臨界膠束濃度(CMC)來優化表面活性劑的用量。
洗滌劑溶液鋪展后，必定發生污漬的乳化， 表面活性劑在該過程中起主要作用。 表面活性劑還有助于將收集到的污垢分散在溶液中，防止其在表面發生再沉積。
優化洗滌劑溶液中表面活性劑的用量
優化用于清潔溶液的表面活性劑的用量是很重要的，因為過量使用表面活性劑同時既有經濟效益，又影響環境。 臨界膠束濃度（CMC）是常用于表面活性劑濃度優化的一個重要參數。 由于去污力受單分子表面活性劑的影響，實際上不受膠束存在的影響，所以CMC點可以作為所需表面活性劑用量的指標。 Sigma 700/701結合自動分配器可以完成全自動CMC測量。因為測量是自動運行的，無需人工交互，可減少了所需的勞動時間。
Adapted with permission from J. Chem. Educ. 83 (2006) 1147. Copyright ©2014 American Chemical Society
表面活性劑界面動力學探索
采用QSense® QCM-D技術，根據需要，有幾種方法可以探索、表征和優化表面活性劑行為和性能。可以表征單一表面活性劑、表面活性劑組合或是完整配方。 QSense® QCM-D技術除了提供描述特定表面活性劑、多表面活性劑溶液或完整配方如何與特定材料或污漬相互作用以及可用于評價去除效率的清洗概況之外，還可以高精度地探索表面-污漬相互作用動力學隨溫度和表面活性劑濃度等關鍵參數的變化。 通常還可以監測和表征表面活性劑/表面界面動力學和行為，并提取如吸附動力學和吸附表面活性劑層的形態變化。
[表面清潔-酶制劑]
您在使用洗滌劑溶液中的酶嗎？
酶是洗滌劑溶液中的常見成分，添加到配方中以提高其性能，例如增強去除某些污漬（包括脂肪）或使其在冷洗溫度下性能更好。 為了針對所需性能進行全配方的調整和優化，重要的是要充分了解單一酶、酶組合或更復雜的洗滌劑配方如何實時和納米尺度上發揮功能。 酶和特定污漬之間的相互作用以及關鍵參數（例如濃度、水質和溫度）作為參照來評價去除效率，或者用于表征和提高最終產品相關的酶活性、效率和成本效益。
探索酶相互作用以提高清潔效率
借助QSense® QCM-D技術，您可以分析、表征和分級單一酶，復合酶溶液以及完整配方的性能。表征方法包括獲取清洗概況的清洗效率分級，即某種酶或制劑如何與某種污漬材料相互作用的指紋，但它也能夠在納米尺度上高精度地獲取酶促降解和清洗過程。
[表面清潔-造紙和包裝]
在包裝行業中，粘附性和潤濕性在許多工藝中起著關鍵作用。 包裝材料通常包括各種不同材料層以滿足保護和改進包裝內產品的所有要求。
優化涂料在紙張上的粘附性
由于相對較低的成本和可再生性，紙張經常被使用作為包裝材料。紙張的阻隔性通常不足，因此不同的聚合物涂層被用于生產層壓材料。為確保層壓板具有良好的機械性能，必須對聚合物和紙張之間的粘附性進行優化。潤濕性和表面粗糙度在粘附性中起關鍵作用，并且可以通過結合接觸角和表面粗糙度測量來研究。
在最終使用紙制品之前，通常會對木纖維進行機械或化學改性。新型纖維的改進如利用納米技術進行纖維功能化，也是研究的熱點話題。可以采用張力儀或光學張力計與皮升分配器結合來研究單根纖維的性能。
粗糙度對紙張潤濕性的影響
由于其纖維狀結構，紙張和紙板表面幾乎都是粗糙的。因為它會放大表面化學物質的潤濕效果，這種粗糙度會影響潤濕性。另外，用于提高印刷質量的不同類型的等離子體和火焰處理會影響表面化學和表面粗糙度，因此評價粗糙度對接觸角的影響非常重要。
下面的例子顯示了粗糙度對接觸角的影響。 在三個不同的樣品位置測量粗糙度和水的接觸角。 特別是親水基紙，測量的接觸角在接觸角讀數中顯示出很大的變化。 通過計算粗糙度校正的接觸角剔除粗糙度的影響后，接觸角彼此更為接近。 粗糙度校正接觸角的差異是由于表面的表面化學性質。 結合接觸角和表面粗糙度測量使得評價粗糙度如何影響接觸角成為可能。
| 親水基紙 | 疏水基紙 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
接觸角 ° | 57,6 | 63,6 | 72,3 | 128,0 | 128,2 | 125,3 |
接觸角(校正)° | 72,5 | 74,6 | 77,8 | 113,2 | 112,6 | 113,1 |
[表面粗糙度和潤濕性 下載]
采用潤濕性研究評價印刷質量
包裝的另一個方面是其視覺外觀。 在包裝上印刷的目的是銷售內部的產品。 印刷質量受油墨潤濕性、吸收性以及向多孔紙鋪展的影響。 在低表面能聚合物涂料上印刷可能具有挑戰性。可以采用光學張力儀測量接觸角來評價內部和表面施膠對紙張吸收性能的影響。 如果需要的話，高速攝像頭可以研究非常快速的吸收現象。
噴墨打印技術越來越多地用于家庭和辦公室打印，在工業打印、包裝行業和功能性打印應用中也變得很常見。 光學張力儀結合皮升分配器可用于演示噴墨適印性，尤其是其與紙張的相互作用。
使用力學張力儀的粉末潤濕性方法研究涂層和油墨顏料的吸收性能。
使用接觸角測量評價擠出涂布紙上的等離子體處理效果。
當印刷非吸收性和低表面能的塑料表面時，油墨和基材之間的粘附力具有挑戰性。基材的表面自由能應高于油墨的表面自由能。 為了確保良好的印刷質量，應該在印刷之前使用例如等離子體和火焰處理等表面處理方法來增加涂布基材的表面自由能。
應用文摘：包裝行業的表面處理評價
噴墨打印應用中的張力測量
噴墨印刷是一種多用途技術，廣泛應用于小型家庭和辦公室印刷、高速工業印刷以及更多新穎的功能印刷應用。由于油墨和基材之間的相互作用對于定義噴墨印刷質量至關重要，所以張力測定法在該領域中被廣泛使用。
通過比較油墨的表面張力和基材的表面能可以估計油墨和基材之間的粘附性。 采用接觸角測量來研究液滴的吸收和鋪展。 Theta光學張力儀的皮升級分配器選項通過使用壓電驅動技術生成與真實的噴墨過程中相同大小的液滴。
應用文摘：噴墨打印中的張力測量
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