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如何利用接觸角量測進行防潑水外套品質管理
天氣日漸寒冷，冷呼呼的風伴隨著細雨綿綿，一件高品質的防潑水外套不僅可以抵擋冷風的寒意，更能確保我們在舒適的材質保護下免於感冒的風險。從材料選擇、表面處理到功能性驗證，在現代機能外套的製造中，結合眾多科學與工程技術，而接觸角分析便是其中對於品質管控不可抹滅的關鍵功臣。 接觸角能反映布料表面的防潑水性，也能作為推估外套在潮濕環境下吸水速度、乾燥性與部分舒適度的重要指標，讓產品的品質更上一層樓。
接觸角分析 是什麼？
接觸角是指在液體/氣體界面接觸固體表面而形成的夾角，許多界面現像出現在三相相遇的情況下，最常見的情況是固體、液體和氣體之間的接觸。因為界面張力和表面張力的切向力平衡，使系統處於穩定狀態，讓固體、液體和氣體之間的接觸線靜止。 接觸角 (contact angle) 是液滴、固體表面和周圍氣體三個相交界處（稱為三相接觸線）形成的角度。
接觸角反映了三種界面張力之間的平衡：
- 固–液界面能
- 固–氣界面能
- 液–氣表面張力
如果液體與固體表面親和力強（固體表面能高），液滴會鋪展，接觸角變小，意即潤濕性好 (good wetting)。如果液體更傾向於保持自身的形狀（液體表面張力高、對固體親和力低），液滴則保持球型，接觸角變大，則為潤濕性差 (poor wetting)。簡而言之，接觸角實際上是衡量表面性質的指標，常用來判斷材料表面是親水還是疏水。
為什麼防潑水材質需要做接觸角分析？
在防潑水外套的生產過程中，會歷經各個階段的製造、狀態模擬跟數據分析，進一步了解產品是否真的能夠具備良好效能，以及確認疏水程度。而身為重要一環，接觸角分析的結果便是將產品的性能以數字直接量化的重要過程，讓外套的防風/防水效能能夠「看得見」。
- 衡量布料疏水、撥水性能：對於防潑水材質，最重要的功能就是「水滴不能滲進布料」 — 也就是水滴應在布料表面呈球形、不易鋪展或滲透，而接觸角提供了一個量化這個「疏水性／潑水性」的物理指標。
- 監控塗層 / 表面整理的效果與品質：為了讓布料具有防風、防水或防潑水功能，生產廠商常對布料使用DWR (耐久潑水塗層) 來提升表面防潑水的特性。這些處理會改變表面化學性質與表面能，從而影響潑水、潤濕性等特性。接觸角測量可以協助判斷這些處理是否達到預期疏水效果，以及效果是否均勻、完整，亦可幫助判斷濃度、塗佈方式等參數是否合適。
- 量化開發/品管效能：接觸角能夠直接反映表面與特定液體（如水或含鹽溶液）的濕潤行為 ，並且預測布料在下雨、潑水、潮濕、洗滌等實際使用時的表現，具備客觀、可控且可重複量測的品質檢核方法是掌握生產精確度的重要元素。
接觸角測量如何實際提升外套品質？
接觸角測量對防潑水外套來說，影響的不只是表面所見的撥水機能，更直接關係到產品的耐用性、穿著體驗、保暖效果。
進行接觸角的量測解讀，能夠加強產品防潑水效果，讓雨滴或水珠能在衣服表面保持圓形，在接觸時順勢滑落，而不是被布料吸進去；除此之外，亦可防止布料滲水，避免出現增重、乾燥變慢、保暖效率下降以及風寒效應變明顯等狀況。精確解讀接觸角數據也能判斷塗層塗佈是否均勻。在製造的過程中，布料吸收程度不同、塗佈機台的噴塗差異等等條件都有可能造成產品品質出現變化，測量接觸角能夠檢查塗層均勻度、偵測局部瑕疵，更能夠有效避免產品出現品質不一的問題。
接觸角測量儀推薦
Dataphysics OCA 接觸角測量儀透過影像擷取並套用數學模型分析液滴與表面形成的角度。除了靜態測量，也有動態接觸角測量法；利用Needle-in-Drop 或是Tilting Base的方法量測動態的接觸角，提供更全面的表面資訊。同時可以搭配各類配件模擬實際使用環境中的各類影響參數(e.g., 溫度、溼度等)，有助於更深入了解表面潑水性與塗層耐久性。
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