Blog - 粉体润湿性-如何测量粉体润湿性

在油墨油漆、食品工业和制药工业中，了解粉体的润湿行为是十分重要的。润湿性是指一种液体倾向于与被另一种流体包围的固体接触。润湿是粉体分散和溶解的第一步，因此对粉体润湿性有全面的了解是十分重要的，例如在评估药物的生物利用度或颜料对涂料的适应性等方面。

固体表面的润湿性通常使用光学接触角仪的座滴法进行测定。水滴滴到固体表面，气液固三相边界形成接触角。粉体的润湿性也可通过光学接触角测定仪测量，但是由于粉体多孔且疏松的结构，液滴往往会在接触瞬间扩散和下沉到粉末中，因此具有挑战性。测量粉体润湿性最常用的方法是使用力学法中的Washburn方法。然而表征粉体润湿性的最佳方法也取决于粉体的性能和应用环境。

Washburn方法

Washburn方法是测定粉体润湿性最具有应用价值的方法，该方法测试速度快，自动化程度高，经济实惠。Washburn方法是基于毛细管上升润湿，将粉体装到特定容器中，视容器为一束具有恒定半径的平行毛细管。

将底部可渗透的容器与测试液体接触，并根据时间测定吸收到粉体中的液体质量。所得到的曲线提供了有关吸附量和动力学的信息，这取决于粉体的接触角和液体的性质。

接触角θ，在Washburn方程中的表达为：

其中C为材料常数，ρ为液体密度，η为液体粘度，γ1为液体表面张力，m2/t为吸附曲线斜率。材料常数C目前没有好的测量方法，但是可以通过完全润湿的液体间接得到，例如庚烷对材料的接触角为0。材料常数也取决于粉体的压实程度、粒径，因此对于粉体来说每次压实过程相同是十分重要的。在得到材料常数参数后，材料对于液体的接触角可获得。由于液体需要润湿粉体并上升到容器中，因此Washburn方程不适用于疏水粉体。

座滴法

直接用光学接触角测量仪的座滴法测试速度快，需要测试液体量少，但对于粉体样品来讲测试难度较大。液体常常会穿过粉体。因此，需要高速相机捕捉到吸附前的初始接触角。

如果粉体是可压缩的，可以通过压片机将其压成片状，然后将液体滴到片上。然而施加压力的大小和压缩的紧实程度可能改变粉体颗粒的表面性质，增加粗糙度。因此，压片法并不能反应粉体实际表面的特性。另一方面，对于某些应用来说，压缩的片状可能会更好的代表最终产品的润湿性。也可将粉体简单地涂覆在没有粘合剂的表面上，这样粉体可无损保留下来，并表现出粉体的真实表面特性。对于疏水的粉体，直接座滴法测量是最为方便的。