ня; 16-20 - зони промивання і висушування.
. ФОРМОВАНИЕ ПЛІВОК ІЗ триацетату ЦЕЛЮЛОЗИ
. 1 Механізм процесу плівкоутворення і структура технічних плівок
Технологічний процес виготовлення плівок з розчинів аморфних полімерів полягає в нанесенні розчину полімеру на тверду дзеркальну поверхню і випаровуванні з нього розчинників. Випаровування розчинників і пов'язане з ним підвищення в'язкості призводять до переходу полімеру з розчиненого в склоподібний стан. У період такого переходу виникає і фіксується певна структура плівки [4].
Розрізняють мікро- і макроструктуру плівок. Під мікроструктурою слід розуміти взаєморозташування і форму макромолекул полімеру в первинних надмолекулярних утвореннях. Макроструктура - це порядок розташування і характеристика первинних і інших більш складних вторинних надмолекулярних утворень в плівках.
Основні положення процесу плівкоутворення сформулював Козловський [5].
Відразу ж після нанесення пленкообразующего розчину на тверду поверхню починається випаровування розчинників, що спричинює зменшення об'єму розчину. Так як розчин утримується на поверхні силами адгезії, зменшення обсягу можливо тільки за рахунок зменшення товщини шару розчину при збереженні площинних розмірів. Це призводить до розтягування макромолекул полімеру в площині шару. Тому макромолекули плівки, знятої з твердої поверхні, володіють значними внутрішніми напруженнями. Склоподібного стану плівки обмежує можливість протікання в ній релаксаційних процесів, і зменшення внутрішніх напружень у таких плівках буде проходити надзвичайно повільно, якщо цьому не сприятимуть такі чинники, як підвищення температури або набухання. Як відомо, будь напружений стан макромолекул є нерівновагим і прагне перейти в рівноважний стан, коли молекулярні ланцюги в цілому, їхні сегменти і ланки дезорієнтовані по відношенню один до одного, тобто здійснюються процеси релаксації.
Можливі типи структур технічних плівок схематично показані на малюнку 8.
Рисунок 8 - Схематичне зображення типів мікроструктур технічних плівок
а - ізотропна; б - анізотропна нестійка; в - анізотропна стійка; г - плоскооріентірованная нестійка; д - плоскооріентірованная стійка.
Схема г характеризує структуру ефіроцеллюлозних плівки, отриманої на твердій поверхні при швидко наступаючому переході розчину в склоподібний стан. У результаті випаровування розчинників зменшується товщина нанесеного на поверхню пленкообразующего розчину. Це призводить до площинний орієнтації макромолекул полімеру й до розтягування їх у різних напрямках. Разом з випаровуванням розчинників протікають релаксаційні процеси, здійснення яких можливе тільки до того, як система перейде в склоподібний стан.
Повільне висушування призводить до виникнення більш стійкою плоскооріентірованной структури, так як в цьому випадку релаксаційні процеси встигають пройти більш повно (рис.8, схема д). При створенні умов, що сприяють релаксації (набухання, теплова обробка), можна отримати зі структури г структуру д. Плівки з такою структурою володіють значною міцністю при розтягуванні, однаковою у взаємно перпендикулярних напрямках, і характеризуються менш значною усадкою, ніж плівки зі структурою р
На нетвердою поверхні, а саме - на поверхні ртуті, була отримана плівка з ізотропної структурою (рис 8., схема а). Такі плівки мало міцні і мало усадочності, причому усадка викликається тільки випаровуванням з плівки летких компонентів і зближенням макромолекул полімеру або їх агрегатів.
Схема б характеризує анізотропну нестійку структуру. Така плівка вельми міцна і має підвищену усадкою (в одному напрямку). Окремий випадок такої структури - структура в, що відрізняється високою міцністю і малою усадкою. [3]
Як вже було сказано, плівки в залежності від умов процесу плівкоутворення можуть також мати різну макроструктуру. Було показано, що в плівках існують в основному три різних шару (рис. 9): верхній - з щільною упаковкою макромолекул (а), нижній - з плоскооріентірованнимі макромолекулами (в) і глибинний - з пухкої упаковкою макромолекул (б) [4].
Рисунок 9 - Схематичне зображення шарів плівки
а - щільна упаковка макромолекул; б - пухка упаковка; в - плоскооріентірованние макромолекули.
Виникнення верхнього, щільно упакованого шару зобов'язане тому, що складові його молекулярні ланцюги найбільш повно піддалися релаксаційним процесам, чому сприяє дифузія молекул розчинника з глибинних шарів плівки на її поверхню. Нижній шар, пов'язаний з твердою поверхнею, має найбільш напружену мікрострук...
