潤濕性是與自然界、工業(yè)過程和我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的一個重要屬性?；谧畏ǖ慕佑|角測量正成為表征液體和固體表面之間潤濕性的一個標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)大的工具。固體樣品有很大一部分，以分散顆粒、粉末的形式存在，或具有連續(xù)但多孔的結(jié)構(gòu)。對于這類樣品來說，用標(biāo)準(zhǔn)的座滴法來合理地確定接觸角是很難或不可能的。有時，粉末樣品在壓力下被壓實以形成致密的表面，然后在其上利用座滴法進(jìn)行測量。
然而，這種測量的結(jié)果在很大程度上取決于樣品的制備，甚至更糟的是，與原始粉末表面相比，壓實表面的潤濕性可能存在很大的差異?？紤]粉末和多孔介質(zhì)的另一個重要方面是自吸收過程。自吸收是指滲透/擴(kuò)散過程，其中，當(dāng)(潤濕)液體與多孔固體介質(zhì)接觸時，由于毛細(xì)管吸力(毛細(xì)作用)，液體會自發(fā)地吸入固體介質(zhì)中并不斷替換多孔介質(zhì)中現(xiàn)有的氣體或其他液體。該過程在納米材料和技術(shù)，液體過濾，建筑，印刷過程，(土壤)灌溉和采油等領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要的作用。基于座滴法測量接觸角的理想表面是光滑的、化學(xué)均勻的、無反應(yīng)的，并且不會因液體而變形的。座滴法不適用于粉末或多孔介質(zhì)。
另一種表征多孔介質(zhì)的測量方法是基于(Lucas-)Washburn模型。該模型將多孔介質(zhì)視為一束不同尺寸的圓柱形毛細(xì)管，通過考慮毛細(xì)管吸力(潤濕液的表面張力和毛細(xì)管孔徑分布)，粘性摩擦力(動態(tài)粘度/流動阻力)和液體與固體表面之間的接觸角的影響，描述了潤濕液前沿隨(潤濕)時間的變化，但忽略了慣性和重力。基于該模型，可以從測量到的時間依賴性中獲得樣品材料的孔隙度、毛細(xì)管尺寸分布及其與測試液體的接觸角知識，這可以通過多種方法來完成，例如，通過視覺跟蹤液體前沿的時間，通過記錄多孔材料與液體接觸后的重量增加等等，這種方法通常包含在表面界面張力儀中。
德國LAUDA Scientific公司將粉末/多孔介質(zhì)模塊(POM)引入到LSA系列光學(xué)接觸角測量儀中延伸得到新的儀器LSA100POM光學(xué)粉末接觸角測量儀，LSA100POM能夠方便地測量粉末/多孔材料的接觸角。
LSA100POM粉末接觸角測量儀是一款專門用于測量粉末及多孔材料潤濕性的光學(xué)儀器。LSA100POM通過視頻實時跟蹤吸收液的液面變化，精確測量吸收液的體積，根據(jù)Washburm法計算粉末及多孔材料的動態(tài)接觸角。LSA100POM 不僅表征了粉末及多孔材料的潤濕性能，而且實現(xiàn)了Washburm 法的可視化。LSA100POM 實現(xiàn)了在同一臺光學(xué)表面測量儀上測量不同浸潤性能(親水/疏水，親油/疏油)的粉末及多孔材料，其功能和適用性不僅與傳統(tǒng)Washburn法表面界面張力儀一樣好，而且在一些方面更優(yōu)于它。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)
