Kuva-analyysin hyödyntäminen mikroreikien testauksessa
Taipale, Jukka (2019)
Taipale, Jukka
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314256
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314256
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin kuva-analyysin hyödyntämistä mikroreikien eli pinholen tutkimisessa. Mikroreiät ovat ei-toivottu ilmiö paperin päällystyksessä, jossa päällyste ei levity tasaisesti ja muodostaa barrier-ominaisuuksia haittaavia, mikroskooppisen pieniä reikiä. Pienen kokonsa vuoksi mikroreiät ovat toisinaan lähes mahdoton havaita paljaalla silmällä ja niiden olemassaolo monesti huomataan vasta silloin, kun päällystekerros altistuu esimerkiksi nesteelle. Mikroreikien vaikutuksesta päällyste ei pidä ja päästää nesteen kontaktiin pohjamateriaalin kanssa, huonontaen sen ominaisuuksia merkittävästi. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa tämä voi aiheuttaa pakkauksessa olevan tuotteen kontaminaation tai painotuoteteollisuudessa painovärin leviämisen niin, että visuaalinen lopputulos kärsii.
Työssä tutkittiin mikroreikien esiintymistä eri pohjamateriaali- ja päällystetyypillä sekä pyrittiin kehittämään menetelmä, jolla mikroreiät voitiin paikantaa mahdollisimman tehokkaasti kuva-analyysin avulla. Mikroreikien havaitsemiseksi käytettiin COBB-menetelmää, jossa näyte altistettiin värjätylle nesteelle määritetyksi ajaksi. Tämän jälkeen märitettiin käytettyjen nesteiden ominaisuudet kullakin pohjamateriaalilla kontaktikulmamittauksen avulla. Lopuksi näkyviin saatujen mikroreikien lukumäärää ja kokoa arvioitiin siihen tarkoitetulla tietokoneohjelmalla ja pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla.
Kuva-analyysissä käytetty COBB-testi osoittautui tiettyjen värjäysnesteiden ja altistusaikojen kanssa luotettavaksi ja edulliseksi menetelmäksi. Jokaisesta näytteestä, jossa tiedettiin olevan mikroreikiä, pystyttiin analyysin kautta selvästi havaitsemaan mikroreikien koko ja lukumäärä. Menetelmän yksinkertaisuuden vuoksi se sopisi hyvin käytettäväksi teollisuudessa, jossa mikroreikien määritys on yleinen ongelma ja haittaa tuotannon kulkua.
Työssä tutkittiin mikroreikien esiintymistä eri pohjamateriaali- ja päällystetyypillä sekä pyrittiin kehittämään menetelmä, jolla mikroreiät voitiin paikantaa mahdollisimman tehokkaasti kuva-analyysin avulla. Mikroreikien havaitsemiseksi käytettiin COBB-menetelmää, jossa näyte altistettiin värjätylle nesteelle määritetyksi ajaksi. Tämän jälkeen märitettiin käytettyjen nesteiden ominaisuudet kullakin pohjamateriaalilla kontaktikulmamittauksen avulla. Lopuksi näkyviin saatujen mikroreikien lukumäärää ja kokoa arvioitiin siihen tarkoitetulla tietokoneohjelmalla ja pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla.
Kuva-analyysissä käytetty COBB-testi osoittautui tiettyjen värjäysnesteiden ja altistusaikojen kanssa luotettavaksi ja edulliseksi menetelmäksi. Jokaisesta näytteestä, jossa tiedettiin olevan mikroreikiä, pystyttiin analyysin kautta selvästi havaitsemaan mikroreikien koko ja lukumäärä. Menetelmän yksinkertaisuuden vuoksi se sopisi hyvin käytettäväksi teollisuudessa, jossa mikroreikien määritys on yleinen ongelma ja haittaa tuotannon kulkua.