RU124786U1

RU124786U1 - DEVICE FOR MEASURING SURFACE WET ANGLES

Info

Publication number: RU124786U1
Application number: RU2012140326/28U
Authority: RU
Inventors: Ксения Андреевна Небавская; Андрей Васильевич Небавский; Виктор Васильевич Никоненко; Елена Ивановна Белова
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2013-02-10

Abstract

1. Устройство для измерения углов смачивания, содержащее видеокамеру со встроенным телецентрическим объективом с перестраиваемым рабочим расстоянием, встроенной светодиодной подсветкой, дозатор жидкости, компьютер, закрывающуюся герметичную камеру для размещения образца на подложке, отличающееся тем, что подложка изготовлена из материала, максимальная гигроскопическая влагоемкость которого равна 20-70%, образец закреплен полосками-фитилями, изготовленными из гигроскопичного материала.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для подложки использован агар-агар.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для подложки использован желатин.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для подложки использована пористая целлюлоза.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для подложки использован пористый полимер.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для полоски-фитиля использована пористая целлюлоза.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для полоски-фитиля использован пористый полимер.1. A device for measuring wetting angles, comprising a video camera with a built-in telecentric lens with a tunable working distance, built-in LED illumination, a liquid dispenser, a computer, a sealed chamber for placing a sample on a substrate, characterized in that the substrate is made of a material whose maximum hygroscopic moisture capacity is equal to 20-70%, the sample is fixed with wick strips made of absorbent material. 2. The device according to claim 1, characterized in that agar-agar is used as the material for the substrate. The device according to claim 1, characterized in that gelatin is used as the material for the substrate. The device according to claim 1, characterized in that porous cellulose is used as the material for the substrate. The device according to claim 1, characterized in that the porous polymer is used as the material for the substrate. The device according to claim 1, characterized in that porous cellulose is used as the material for the wick strip. The device according to claim 1, characterized in that a porous polymer is used as the material for the wick strip.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для измерения углов смачивания твердых тел и может найти применение при контроле результатов химического модифицирования поверхностей, резко изменяющих свои свойства в зависимости от влагосодержания и предназначенных для работы в жидкой среде, например, при получении новых ионообменных мембран для электродиализаторов или устройств микрофлюидики.The proposed solution relates to devices for measuring the wetting angles of solids and can be used to control the results of chemical modification of surfaces that change their properties sharply depending on their moisture content and are designed to work in a liquid medium, for example, when producing new ion-exchange membranes for electrodialyzers or devices microfluidics.

Известны устройства для определения углов смачивания сухих материалов или материалов, уравновешенных с водяным паром определенной концентрации. Таковыми являются портативное устройство для измерения углов смачивания поверхностей и поверхностного натяжения жидкостей, содержащее видеокамеру, оптическую часть, регулируемый столик для образцов, дозатор жидкости, осветитель и компьютер для обработки результатов измерений [патент РФ №92860 МПК C08J 7/00 Бойнович Л.Б., Емельяненко A.M.].Known devices for determining the contact angles of dry materials or materials balanced with water vapor of a certain concentration. These are a portable device for measuring the contact angles of surfaces and surface tension of liquids, containing a video camera, an optical part, an adjustable table for samples, a liquid dispenser, a light and a computer for processing measurement results [RF patent No. 92860 IPC C08J 7/00 LB Boynovich , Emelianenko AM].

Известно также устройство для определения угла смачивания по радиусу кривизны капли методом оптического измерения расстояний, содержащее образец, отмеряющее устройство для дозирования определенного количества жидкости на поверхность образца, каплю с поверхностью и осью симметрии; источник света с известным положением, способный освещать поверхность капли; камеру с известным положением оптической оси, обладающую оптической системой для записи изображения источника света на капле, и систему анализа изображения, приспособленную для определения расстояния от изображения источника света до оси симметрии капли [US 20090180106 Friedrich; Bernd; (Hasloh, DE); Frerichs; Jan-Gerd; (Norderstedt, DE); Kortz; Eike; (Bielefeld, DE).]It is also known a device for determining the contact angle by the radius of curvature of the droplet by the method of optical distance measurement, comprising a sample, a measuring device for dispensing a certain amount of liquid onto the surface of a sample, a drop with a surface and an axis of symmetry; a light source with a known position capable of illuminating the surface of a drop; a camera with a known position of the optical axis, having an optical system for recording the image of the light source on the drop, and an image analysis system adapted to determine the distance from the image of the light source to the axis of symmetry of the drop [US 20090180106 Friedrich; Bernd; (Hasloh, DE); Frerichs; Jan-Gerd; (Norderstedt, DE); Kortz; Eike; (Bielefeld, DE).]

Причиной, препятствующей получению точных результатов, является отсутствие системы поддержания постоянного максимального влагосодержания набухшего (уравновешенного с жидкой средой) образца во время измерения. В результате этого набухшие образцы высыхают во время размещения образца и проведения исследования, что приводит к искажениям наблюдаемых значений угла смачивания поверхностей. Большинство образцов исследуют в сухом или воздушно-сухом состоянии, что не соответствует рабочему состоянию набухших поверхностей, сильно изменяющих угол смачивания в зависимости от времени предварительного контакта с жидкой средой и влагосодержания.The reason that prevents obtaining accurate results is the lack of a system for maintaining a constant maximum moisture content of the swollen (balanced with a liquid medium) sample during measurement. As a result, the swollen samples dry during the placement of the sample and the study, which leads to distortions of the observed values of the contact angle of the surfaces. Most samples are examined in a dry or air-dry state, which does not correspond to the working state of swollen surfaces, which strongly change the contact angle depending on the time of preliminary contact with a liquid medium and moisture content.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является устройство для измерения углов смачивания мембран, которое содержит герметичную замкнутую камеру, в которой находится держатель для образцов с подложкой из пористого металла или стекла. Камера снабжена датчиками температуры, влажности и пузырьковым уровнем для контроля наклона. Стенки камеры имеют отверстия для дозатора жидкости и подачи водяного пара из внешнего сосуда, а также окна из оптического стекла. Устройство оборудовано дозатором жидкости, устройством для нагнетания водяных паров, двумя видеокамерами, источниками монохроматического света и светофильтрами, а также компьютером для записи и обработки изображений [Starov M.V., Zhdanov S.A., Kostintsev S.R., Sobolev V.D., Velarde M.G. / Spreading of liquid drops over porous surfaces // Adv. Coll. Int. Sci. 2003. Vol.104. P.123-158]. Устройство расположено на оптическом столе, защищенном от вибраций.The closest technical solution to the claimed object is a device for measuring the wetting angles of the membranes, which contains a sealed closed chamber in which there is a sample holder with a substrate of porous metal or glass. The camera is equipped with temperature, humidity and bubble level sensors for tilt control. The walls of the chamber have openings for a liquid dispenser and water vapor from an external vessel, as well as windows made of optical glass. The device is equipped with a liquid dispenser, a device for injecting water vapor, two video cameras, monochromatic light sources and light filters, as well as a computer for recording and processing images [Starov M.V., Zhdanov S.A., Kostintsev S.R., Sobolev V.D., Velarde M.G. / Spreading of liquid drops over porous surfaces // Adv. Coll. Int. Sci. 2003. Vol. 104. P.123-158]. The device is located on an optical table protected from vibration.

К недостаткам данного технического решения относится сложность устройства и отсутствие возможности поддерживать постоянное влагосодержание набухшего образца, что приводит к искажению значения угла смачивания во время эксперимента из-за уменьшения влажности образца и, соответственно, недостоверности сведений о его свойствах, которые он имеет при эксплуатации.The disadvantages of this technical solution include the complexity of the device and the inability to maintain a constant moisture content of the swollen sample, which leads to a distortion of the wetting angle during the experiment due to a decrease in the humidity of the sample and, accordingly, inaccurate information about its properties that it has during operation.

Техническим результатом является создание устройства, позволяющего измерять угол смачивания материалов, изменяющих поверхностные свойства в зависимости от влагосодержания, в условиях полного равновесия образцов с жидкой средой, используемой для измерения.The technical result is the creation of a device that allows you to measure the wetting angle of materials that change surface properties depending on moisture content, in conditions of complete equilibrium of the samples with the liquid medium used for measurement.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения углов смачивания, содержащей видеокамеру со встроенным телецентрическим объективом с перестраиваемым рабочим расстоянием и встроенной светодиодной подсветкой, компьютер, дозатор жидкости и закрывающуюся герметичную камеру с оптически прозрачным окном, образец помещают в камеру со слоем жидкой среды на расположенную на держателе подложку, изготовленную из гигроскопичного материала, и закрепляют полосками-фитилями, изготовленными из гигроскопичного материала, гигроскопическая влагоемкость которого равна 20-70%. Если гигроскопическая влагоемкость материала подложки будет меньше 20%, то не обеспечивается равномерность смачивания образца. При влагоемкости материала подложки более 70% теряются ее физико-механические свойства. В качестве такого материала для подложки может быть использованы, например: агар-агар, желатин, пористая целлюлоза, пористый полимер и др. Полоски-фитили изготавливают из гигроскопичного материала, например: пористой целлюлозы, пористого полимера. Видеокамера соединена с компьютером и установлена на уровне прозрачного окна герметичной камеры.The technical result is achieved by the fact that in a device for measuring wetting angles containing a video camera with an integrated telecentric lens with a tunable working distance and integrated LED illumination, a computer, a liquid dispenser and a sealed chamber with an optically transparent window, the sample is placed in a chamber with a layer of liquid medium on a substrate located on the holder made of absorbent material and secured with wick strips made of absorbent material, gig Roscopic moisture capacity of which is 20-70%. If the hygroscopic moisture capacity of the substrate material is less than 20%, then the sample is not uniformly wetted. When the moisture capacity of the substrate material is more than 70%, its physical and mechanical properties are lost. As such a material for the substrate can be used, for example: agar-agar, gelatin, porous cellulose, porous polymer, etc. Wick strips are made of hygroscopic material, for example: porous cellulose, porous polymer. The camcorder is connected to a computer and installed at the level of a transparent window of a sealed chamber.

В отличие от прототипа, в заявляемом устройстве используется одна видеокамера, влажность в камере поддерживается на необходимом уровне за счет наличия слоя жидкости и полосок-фитилей, удерживающих гигроскопичную подложку на держателе и позволяющих поддерживать влажность образца, в результате действия капиллярных сил, что обеспечивает достоверность измеряемых результатов. Наличие подложки из гигроскопичного материала обеспечивает равномерность смачивания образца.Unlike the prototype, the claimed device uses one video camera, the humidity in the chamber is maintained at the required level due to the presence of a liquid layer and wick strips holding the hygroscopic substrate on the holder and allowing to maintain the sample moisture as a result of capillary forces, which ensures the reliability of the measured results. The presence of a substrate of hygroscopic material ensures uniform wetting of the sample.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства для измерения углов смачивания, на фиг.2 представлена графическая зависимость значения угла смачивания от времени измерения для мембраны без использования подложки и полосок-фитилей (кривая I) и мембраны с использованием подложки и полосок-фитилей (кривая II).Figure 1 shows a diagram of the proposed device for measuring contact angles, figure 2 shows a graphical dependence of the contact angle on the measurement time for a membrane without using a substrate and wick strips (curve I) and a membrane using a substrate and wick strips (curve II).

Устройство содержит видеокамеру 1 со встроенным телецентрическим объективом и системой светодиодов, компьютер 2, соединенный с видеокамерой 1, соединенную с компьютером 2, герметичную рабочую камеру 3 для размещения образца 4 с оптически прозрачным окном 5. В камере 3 расположены держатель 6 с подложкой 7 для образца 4 и полоски-фитили 8 из гигроскопичного материала. В герметично закрывающуюся крышку 9 рабочей камеры 3 вмонтирован дозатор 10 жидкости 11. Держатель 6 для образца 4 неподвижно соединен с рабочей камерой 3 и установлен на уровне оптически прозрачного окна 5 для осуществления наблюдения видеокамерой 1. Полоски-фитили 8, погруженные в жидкость 11 в рабочей камере 3, удерживают образец 4 на подложке 7, размещенной на держателе 6. Жидкость 11 поднимается капиллярными силами по полоскам-фитилям 8 и поддерживает постоянную влажность подложки 7 и образца 4. Испарение жидкости 11 в рабочей камере 3 поддерживает постоянную влажность воздуха в камере 3.The device comprises a video camera 1 with an integrated telecentric lens and a system of LEDs, a computer 2 connected to a video camera 1 connected to a computer 2, a sealed working chamber 3 for receiving a sample 4 with an optically transparent window 5. In the chamber 3 are a holder 6 with a substrate 7 for the sample 4 and wick strips 8 of hygroscopic material. A liquid dispenser 10 is mounted in a hermetically sealed lid 9 of the working chamber 3. The sample holder 6 is fixedly connected to the working chamber 3 and mounted at the level of the optically transparent window 5 for observation by the video camera 1. Wick strips 8 immersed in the liquid 11 in the working chamber chamber 3, hold the sample 4 on the substrate 7, placed on the holder 6. The liquid 11 rises by capillary forces along the wick strips 8 and maintains a constant humidity of the substrate 7 and sample 4. The evaporation of the liquid 11 in the working chamber 3 is supported t constant humidity in the chamber 3.

Устройство для измерения углов смачивания работает следующим образом. Через открытую крышку 9 рабочей камеры 3 на держатель 6 помещают подложку 7, на нее наносят жидкость 11 дозатором 10 так, что подложка 7 для образца 4 становится влажной. Дозатором 10 наполняют камеру 3 жидкостью 11, чтобы полоски-фитили 8 были погружены в жидкость 11. Предварительно приведенный в равновесие с жидкостью 11 образец 4 помещают на подложку 7. С образца 4 удаляют капельную влагу и закрепляют его полосками-фитилями 8. Рабочую камеру 3 закрывают крышкой 9 на 10-20 мин для установления равновесия между жидкостью 11 и ее паром в камере 3 и увлажнения полосок-фитилей 8. Видеокамеру 1 подключают к компьютеру 2, меняют рабочее расстояние телецентрического объектива так, чтобы обеспечивалась наибольшая четкость изображения. Дозатором 10 наносят каплю жидкости 11 на поверхность образца 4. Нанесение капли и уравновешивание ее с образцом 4 фиксируется на видео с помощью видеокамеры 1. Из записанного видео извлекают кадры, которые анализируют в программе обработки изображений, позволяющей измерять значения углов смачивания. Угол смачивания определяют, измеряя угол, образованный касательной к профилю капли и основанием капли.A device for measuring contact angles works as follows. Through the open cover 9 of the working chamber 3, a substrate 7 is placed on the holder 6, a liquid 11 is applied to it with a dispenser 10 so that the substrate 7 for sample 4 becomes wet. Dispenser 10 fill chamber 3 with liquid 11 so that the wick strips 8 are immersed in liquid 11. Pre-equilibrated with liquid 11, sample 4 is placed on the substrate 7. Drop moisture is removed from sample 4 and fixed with wick strips 8. Working chamber 3 close the lid 9 for 10-20 minutes to establish equilibrium between the liquid 11 and its vapor in the chamber 3 and moisten the wick strips 8. The video camera 1 is connected to the computer 2, the working distance of the telecentric lens is changed so that the greatest clarity is ensured expressions. Dispenser 10 applies a drop of liquid 11 to the surface of sample 4. The application of a drop and balancing it with sample 4 is recorded on a video using a video camera 1. Frames are extracted from the recorded video, which are analyzed in an image processing program that measures wetting angles. The wetting angle is determined by measuring the angle formed by the tangent to the droplet profile and the base of the droplet.

Пример 1. Через открытую крышку 9 камеры 3 на держатель 6 поместили образец 4, в качестве которого использовали мембрану Nafion-117, прошедшую окислительно-термическую подготовку, в набухшем состоянии. Подложка 7 и полоски-фитили 8 не использовались, жидкость 11 в камере 3 отсутствовала. С образца 4 была удалена капельная влага. Камеру 3 с образцом 4 закрыли крышкой 9. Видеокамеру 1 подключили к компьютеру 2 и разместили ее на уровне прозрачного окна 5. Меняя рабочее расстояние телецентрического объектива видеокамеры 1, получили четкое изображение образца 4 на экране компьютера 2. Дозатором 10 нанесли каплю жидкости 11, в качестве которой брали 0,01 М раствор хлорида натрия, на поверхность образца 4. Процесс установления равновесия капли жидкости 11 и образца 4 фиксировался на видео, кадры из которого анализировались в программе ImageJ. В результате анализа была получена зависимость угла смачивания поверхности образца 4 от времени (кривая I на фиг.2). Наблюдаемый угол смачивания быстро уменьшается с течением времени, что обусловлено высыханием образца 4 в процессе измерения, ведущим к изменению его поверхностных свойств.Example 1. Through an open cover 9 of the chamber 3, a sample 4 was placed on the holder 6, which was used as a membrane Nafion-117, which underwent oxidation-thermal preparation, in a swollen state. The substrate 7 and the wick strips 8 were not used, the liquid 11 in the chamber 3 was absent. Drip moisture was removed from sample 4. Camera 3 with sample 4 was closed with a cover 9. Video camera 1 was connected to computer 2 and placed at the level of a transparent window 5. By changing the working distance of the telecentric lens of video camera 1, we obtained a clear image of sample 4 on the computer screen 2. With a dispenser 10, a drop of liquid 11 was applied, in the quality of which was taken as a 0.01 M solution of sodium chloride, on the surface of sample 4. The process of establishing the equilibrium of a liquid drop 11 and sample 4 was recorded on a video, the frames from which were analyzed in ImageJ. As a result of the analysis, the dependence of the contact angle of the surface of sample 4 on time was obtained (curve I in FIG. 2). The observed contact angle decreases rapidly over time, due to the drying of sample 4 during the measurement, leading to a change in its surface properties.

Пример 2. Через открытую крышку 9 камеры 3 на держатель 6 поместили подложку 7, изготовленную из пористой целлюлозы, в качестве которой брали фильтровальную бумагу марки Ф с влагоемкостью 50%. Дозатором 10 на подложку 7 нанесли жидкость 11, в качестве которой брали 0,01 М раствор хлорида натрия, до полного увлажнения подложки 7. Дозатором 10 дно рабочей камеры 3 заполнили слоем жидкости 11. Образец 4, в качестве которого использовали мембрану Nafion-117, прошедшую окислительно-термическую подготовку и предварительно набухшую в жидкости 11, поместили на подложку 7, и закрепили полосками-фитилями 8, изготовленными из пористой целлюлозы, в качестве которой брали фильтровальную бумагу марки Ф с влагоемкостью 50%. Концы полосок-фитилей 8 поместили в слой жидкости 11 на дне камеры 3. С образца 4 удалили капельную влагу. Камеру 3 с образцом 4 закрыли крышкой 9 на 20 минут. Видеокамеру 1 подключили к компьютеру 2 и установили ее на уровне оптически прозрачного окна 5. Меняя рабочее расстояние телецентрического объектива видеокамеры 1, получили четкое изображение образца 4 на экране компьютера 2. Дозатором 10 нанесли каплю жидкости 11 на поверхность образца 4. Процесс установления равновесия капли жидкости 11 и образца 4 фиксировался на видео, кадры из которого анализировались в программе ImageJ. В результате анализа была получена зависимость угла смачивания поверхности образца 4 от времени (кривая II на фиг.2). Наблюдаемый угол смачивания остается неизменным с течением времени. Это означает, что влажность образца 4 остается неизменной в процессе измерения, а значит неизменными остаются и его поверхностные свойства. Поэтому измеренный угол достоверно характеризует свойства образца 4 мембраны в набухшем состоянии, т.е. в условиях его промышленной эксплуатации.Example 2. Through an open cover 9 of the chamber 3 on the holder 6 was placed a substrate 7 made of porous cellulose, which was taken as a filter paper brand F with a moisture capacity of 50%. A liquid 11 was applied with a dispenser 10 to a substrate 7, which was taken as a 0.01 M sodium chloride solution until the substrate 7 was completely moistened. With a dispenser 10, the bottom of the working chamber 3 was filled with a liquid layer 11. Sample 4, for which a Nafion-117 membrane was used, After the oxidation-thermal preparation and previously swollen in the liquid 11, it was placed on the substrate 7 and fixed with wick strips 8 made of porous cellulose, which was taken as a filter paper grade F with a moisture capacity of 50%. The ends of the wick strips 8 were placed in a liquid layer 11 at the bottom of the chamber 3. Drop moisture was removed from sample 4. Chamber 3 with sample 4 was closed with lid 9 for 20 minutes. Camcorder 1 was connected to computer 2 and set at the level of an optically transparent window 5. By changing the working distance of the telecentric lens of camcorder 1, we obtained a clear image of sample 4 on the computer screen 2. Dispenser 10 applied a drop of liquid 11 to the surface of sample 4. The process of establishing the equilibrium of a liquid drop 11 and sample 4 were recorded on video, frames from which were analyzed in ImageJ. As a result of the analysis, the dependence of the contact angle of the surface of sample 4 on time was obtained (curve II in FIG. 2). The observed wetting angle remains unchanged over time. This means that the moisture content of sample 4 remains unchanged during the measurement process, and therefore its surface properties remain unchanged. Therefore, the measured angle reliably characterizes the properties of sample 4 of the membrane in a swollen state, i.e. in the conditions of its industrial operation.

Пример 3. Через открытую крышку 9 камеры 3 на держатель 6 поместили подложку 7, изготовленную из пористой целлюлозы, в качестве которой брали фильтровальную бумагу марки Ф с влагоемкостью 50%. Дозатором 10 на подложку 7 нанесли жидкость 11, в качестве которой брали дистиллированную воду, до полного увлажнения подложки 7. Дозатором 10 дно рабочей камеры 3 заполнили слоем жидкости 11. Образец 4, в качестве которого использовали обезжиренную пластинку из политетрафторэтилена, поместили на подложку 7, и закрепили полосками-фитилями 8, изготовленными из пористой целлюлозы, в качестве которой брали фильтровальную бумагу марки Ф с влагоемкостью 50%. Концы полосок-фитилей 8 поместили в слой жидкости 11 на дне камеры 3. Камеру 3 с образцом 4 закрыли крышкой 9 на 20 минут. Видеокамеру 1 подключили к компьютеру 2 и установили ее на уровне оптически прозрачного окна 5. Меняя рабочее расстояние телецентрического объектива видеокамеры 1, получили четкое изображение образца 4 на экране компьютера 2. Дозатором 10 нанесли каплю жидкости 11 на поверхность образца 4. Процесс установления равновесия капли жидкости 11 и образца 4 фиксировался на видео, кадры из которого анализировались в программе ImageJ. В результате анализа была получена зависимость угла смачивания поверхности образца 4 от времени. Наблюдаемый угол смачивания оставался неизменным с течением времени и равным 108°, что согласуется с литературными данными. Это означает, что заявляемое устройство пригодно для измерения углов смачивания поверхностей материалов, которые не изменяют своих свойств в зависимости от влагосодержания.Example 3. Through an open cover 9 of the chamber 3 on the holder 6 was placed a substrate 7 made of porous cellulose, which was taken as a filter paper brand F with a water capacity of 50%. A liquid 11 was applied to the substrate 7 with the dispenser 10, which was used as distilled water until the substrate 7 was completely moistened. With the dispenser 10, the bottom of the working chamber 3 was filled with a layer of liquid 11. Sample 4, which was used as a defatted polytetrafluoroethylene plate, was placed on the substrate 7, and fixed with wick strips 8 made of porous cellulose, which was taken as a filter paper brand F with a water capacity of 50%. The ends of the wick strips 8 were placed in a liquid layer 11 at the bottom of the chamber 3. Chamber 3 with sample 4 was closed with a lid 9 for 20 minutes. Camcorder 1 was connected to computer 2 and set at the level of an optically transparent window 5. By changing the working distance of the telecentric lens of camcorder 1, we obtained a clear image of sample 4 on the computer screen 2. Dispenser 10 applied a drop of liquid 11 to the surface of sample 4. The process of establishing the equilibrium of a liquid drop 11 and sample 4 were recorded on video, frames from which were analyzed in ImageJ. As a result of the analysis, the time dependence of the contact angle of the surface of sample 4 was obtained. The observed wetting angle remained unchanged over time and equal to 108 °, which is consistent with published data. This means that the inventive device is suitable for measuring the contact angles of surfaces of materials that do not change their properties depending on moisture content.

Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет получать достоверные значения угла смачивания для материалов, изменяющих поверхностные свойства в зависимости от влагосодержания. Это подтверждается неизменностью угла смачивания, т.е. неизменностью поверхностных свойств исследуемого образца 4, в процессе его измерения.Thus, the use of the inventive device allows to obtain reliable values of the contact angle for materials that change surface properties depending on moisture content. This is confirmed by the invariability of the wetting angle, i.e. the invariance of the surface properties of the test sample 4, in the process of its measurement.

Claims

1. A device for measuring wetting angles, comprising a video camera with a built-in telecentric lens with a tunable working distance, built-in LED illumination, a liquid dispenser, a computer, a sealed chamber for placing a sample on a substrate, characterized in that the substrate is made of a material whose maximum hygroscopic moisture capacity is equal to 20-70%, the sample is fixed with wick strips made of absorbent material.

2. The device according to claim 1, characterized in that agar-agar is used as the material for the substrate.

3. The device according to claim 1, characterized in that gelatin is used as the material for the substrate.

4. The device according to claim 1, characterized in that the porous cellulose is used as the material for the substrate.

5. The device according to claim 1, characterized in that the porous polymer is used as the material for the substrate.

6. The device according to claim 1, characterized in that porous cellulose is used as the material for the wick strip.

7. The device according to claim 1, characterized in that a porous polymer is used as the material for the wick strip.