Основные виды полимерных пленок. Получение пленки методом полива раствора.

Пленки – тонкие листовые материалы такой толщины,при которой сохр-ется их гибкость.К полимерным пленкам относят листовой и рулонный мат-ал,представляющий собой сплошные слои полимеров.

Основные виды полимерных пленок: Природные – пленки изготавливаются из белков,натурального каучука, целлюлозы или др природных полимеров.(наиболее распр-ый целлофан). Искусственные – сост-ют предметы хим-кой модификации природных полимеров.Пленки получаются на основе сложных и простых эфиров целлюлозы,натурального или синтетического изопренового каучука(напр-р – гидрохлориды каучуковой пленки). Синтетические – в соновном это термопласты.(используются в основном в кач-ве упаковочного мат-ла).

Получение пленки методом полива раствора на металлическую поверхность: Этим методом получение пленок используется, когда у нас легко растворить полимер или олигомер, они не стойки в расплавленном состоянии или разлагаются при нагревании ниже температуры плавления метод состоит из нескольких стадий: 1. приготовление раствора полимера2. полив раствора полимера на гладкую полировочную поверхность и 3. отделение растворителя от полимера. Стадия приготовления раствора полимера включает операции растворения, фильтрования и деаэрация (удаление воздуха). Растворение, фильтрование деаэрация. Растворение проводится в емкостях с различными устройствами для перемешивания и подогрева туда же добавляется с полимером и растворитель обычно концентрация раствора колеблется от 10 – 35 % если необходимы добавки (пластификаторы, красители, стабилизаторы), то их тоже добавляют на этой стадии, чтобы получить прозрачную пленку чаще всего используются смеси различных растворов. На стадии фильтрования очищают раствор от примесей для этого используется сложные фильтрующие устройства, качество процесса фильтрования определяет качество получаемых пленок и в деаэраторах отделяется раствор от воздушных включений. Формирование пленки происходит на стадии полива в зависимости от вида полировочной поверхности подложки. Бывают методы полива на барабан, на бесконечную ленту и в осадительную ванну. Метод полива в осадительную ванну называется мокрым формованием. Система нанесения раствора на движущуюся подложку должна обеспечивать формование равномерного по ширине и длине слоя пленки. Эти функции выполняет фильера со щелевым прямоугольным отверстием внизу, размеры отверстия могут регулироваться перемещением подвижной стенки (4) раствор вытекает из фильеры самотеком и равномерно распределяется по поверхности движущейся подложки ножом (6) нож имеет отшлифованную полированную нижнюю кромку. Толщина и равномерность слоя пленки зависит от зазора между подвижной (4) и неподвижной (5) стенками, зависит от расстояния между ножом и подложкой (9), зависит от уровня раствора в емкости фильеры и от скорости движения подложки. Для производства тонких пленок фильера снабжается колибровочным вращающимся валиком (7).1 – задняя планка (из стекла),2 – пружинка, которая прижимает стекло 3 – кронштейн с винтом для регулировки изделий, 6 – нож (передняя планка), 7 – вращающийся валик, 8 – пленка Формование пленок методом полива на барабан проводится следующим образом: приготовленный раствор полимера из питателя (2) подается в фильеру, откуда равномерным слоем наносится на вращающийся нагретый сушильный металлический барабан шириной от 1,2 до 2,6 м., диаметр 1,5 – 5,4 м., он имеет гладкую полировочную поверхность, обогрев теплым воздухом или горячей водой, или паром, чтобы легче снять с него пленку на его поверхность насос тонкое адгезивное покрытие (кремнийорганическое соединение) высушенная на барабане пленка приобретает способность самонесущей пленки. При помощи съемного волка, пленка отделяется от барабана и подается в сушильную камеру (3) для окончательной досушки оттуда поступает на намоточный станок (4).1 – металлический барабан; 2 – питательный патрубок с фильерой; 3 – сушильный шкаф; 4 – намоточный барабан.

Производство пленки методом полива на бесконечную ленту. Приготавливается в смесительном аппарате раствор полимера в растворителе с возможными добавками отфильтрованных на многоступенчатых (2-4 ступеньки) фильтр – прессах (3) очищенный от воздушных включений в деаэраторе (4) этот раствор подается в емкость фильеры (5) из этой фильеры равномерным слоем наносится на поверхность движущейся непрерывно ленты отливающей машины (6) отливочная машина состоит из 2-х барабанов на которые натянута бесконечная полировочная лента, оба барабана заключены в герметичный кожух, который образует вдоль бесконечной лентысушильного канала, в отливочной машине пленка высушивается затем с помощью съемного волка отделяется от подложки, и через гидравлический затвор (7) подается в камеру досушки где сушится нагретым воздухом при температуре от100⁰С в первой зоне до 125⁰С в последней зоне сушки, после этого пленка наматывается на рулоны в приемном устройстве (9).1 – дозаторы, 2 – смесительный аппарат 3 – фильтр – пресс, 4 – деаэраторы 5 – фильера 6 – отливочная машина 7 – гидравлический затвор 8 – камера досушки 9 – приемочное устройство Метод полива в осадительную ванну или мокрое формование. Этим м-дом пол-ся преимущественно целлофан. Вискозу из хранилища(1) насосом 2 через фильтр 3 равномерно подают в фильеру, нижн часть кот на 20 – 25 мм погружен в осадит ванну (4) здесь происх формование пленки.1 – хранилище2 – насос3 – фильтр4 – 12 – ванны: 4 – осадительная ванна5 – регенерационная ванна 6 – 8 – 11 – ванны для водной промывки7 – ванна для обезвоживания9 – ванна для отбеливания10 – ванна для обессоливания12 – ванна для умягчения13 – сушилка14 – намоточный барабан.Мокрым формованием получается и оболочки для колбасных изделий. Формование осуществляется в фильерах с кольцевой щелью. Состав подается в осадительные ванны через фильеру во внутрь получаемой рукавной пленки. Из осадительной ванны пленка подается в регенерирующую ванну (5), где полностью превращается в целлюлозную пленку. Затем в последовательно расположенные емкости 6 - 12 в которых циркулируют различные растворы, она промывается дисульфируется и пластифицируется, иногда перед пластификацией пленку отбеливают и красят, пластификатором служит глицерин, в сушилках пленку сушат на полых цилиндрах, кот обогр-ся изнутри горяч водой, снаружи пленка дополнительно обдув-ся горячвоздухом. Пленки пол-ся методом полива р-ра полимера имеют равную толщину, повышенную прозрачность, в них отсутствуют нераств примеси. недостатки: - изготавливаются толстые пленки,- производительность низкая, - применяются растворители кот пожароопасные, и соответственно их трудно регенерировать поэтому высокие расходы на оборудование и соответственно высокая себестоимость пленки.

 

55. Основные виды полимерных пленок. Получение пленки методом полива дисперсии

Пленки – тонкие листовые материалы такой толщины,при которой сохр-ется их гибкость.К полимерным пленкам относят листовой и рулонный мат-ал,представляющий собой сплошные слои полимеров.

Основные виды полимерных пленок: Природные – пленки изготавливаются из белков,натурального каучука, целлюлозы или др природных полимеров.(наиболее распр-ый целлофан). Искусственные – сост-ют предметы хим-кой модификации природных полимеров.Пленки получаются на основе сложных и простых эфиров целлюлозы,натурального или синтетического изопренового каучука(напр-р – гидрохлориды каучуковой пленки). Синтетические – в соновном это термопласты.(используются в основном в кач-ве упаковочного мат-ла).

Получение пленки методом полива дисперсии на полированную поверхность

В сущности эти методы мало отличаются, но главным отличием является то, что применяются не растворы, а коллоидные системы, где диспергирующая среда – вода, а диспергируемая фаза – частицы полимера и это соответственно обуславливает достоинство способа: 1. отпадает необходимость в растворителях 2. возникает возможность непосредственного использования эмульсионной и суспензионной полимеризации т.е. нет необходимости выделять полимер. Недостатками этого метода является то, что частицы полимера в процессе высыхания дисперсии слипаются и это затрудняет получать структурно однородные монолитные пленки. Метод полива дисперсии полимера используется в основном для получения пленок, чтобы упаковывать различные санитарно гигиенические изделия, а также для покрытия бумаги, тканей.

56. Эластомеры Резина – это эластомерный материал, который представляет собо сложную многокомпонентную систему состоящую из полимерной основы и различных химических добавок (ингредиентов). Для получении резины применяют высокомолекулярный полимер у которого низкая температура перехода из стеклообразного или кристллического состояния в высокоэластичное. Следовательно они называютя эластомеры, а эластомеры, которые могут быть переработаны в резину обычно называют каучуки. Кроме каучуков для изготовления резиновых изделий применяют различные ингредиенты, которые необходимы для химического превращения каучуков и для придания резиновым изделиям определенных свойств. По своему действию ингредиенты разделяются на вулканизующие агенты, ускорители и активаторы вулканизации, наполнители, пластификаторы, мягчители, противостарители. В зависимости от свойств каучуки бывают природные (НК) и синтетические (СК). СК – делятся на каучуки общего назначения, которые применяются в массовом производстве изделий и каучуки специального назначения для изготовления резин с некоторыми специальными свойствами (стойкость к различным средам, газонепроницаемость, морозостойкость. Натуральный каучук (НК) Источник получения НК является сок каучуконосных растений – латекс. Промышленные плантационные каучуки получают из латекса 2-мя способами: 1. коагуляция латекса, затем промывка и сушка полученного каучука. Это основной способ получения плантационного каучука. 2. испарение воды из латекса. Этот способ дает возможность получать порошкообразные каучуки. НК подразделяются на 8 типов и 35 сортов. Важнейшими типами являются смокед – шитс, рефленый смокед – шитс и светлый креп. Смокед – шитс Для получения этого каучука латекс фильтруют через сито, чтобы отделить загрязнение и сгустки каучука, который образовывается в результате самопроизвольной коагуляции. Потом разбавляют и смешивают с 1% - ным р-ром уксусной кислоты вв специальных деревянных емкостях. Полученный каучук обрабатывают на вальцах и получается каучук в виде листов. Эти листы пропускают через другие вальца, которые имеют ребристую поверхность. И на поверхности листы появляется естественный оттиск. Затем листы вымачивают в течение 10 -15 часов, чтобы удалить следы уксусной кислоты и водорастворимых частей латекса. Затем эти листы развешивают в сушилке – коптилке. Она обычно помещается в 2- или 3- этажном здании, в верхней части которого развешивают листы каучука, а внизу на очаге сжигают скорлупу кокосовых орехов. При этом каучук сушится и одновременно коптится. Копчение продолжается от 7 до 10 суток при температуре 40-45⁰ С.при горении образуются фенолы которые консервируют каучук. Каучук должен быть равномерно прокопчен, не иметь пятен, пузырей и посторонних включений. Светлый креп Для изготовления светлого крепа в разбавленный латекс вводят 1% раствор сернистого Na. Т. о. предотвращается потемнение каучука, т.к. выделяющаяся сернистая кислота отбеливается продукт окисления, кроме того эта кислота служит кожервирующим средством. Подготовленный латекс с добавкой 1% раствора Na2SO3 или без него коагулируют 1% раствором уксусной кислоты и тщательно перемешивают. Как только латекс начинает густеть, в резервуар вставляют многосекционную решетку. Полученные куски латекса промывают водой на агрегате, который состоит из 3 вальцев. Первые и вторые вальцы имеют фрикцию и волки с рифленой поверхностью, чтобы растянуть и разрыхлить промываемый каучук. На этих вальцах промывают каучук и отжимают от остатков серума. Третьи вальца с гладкой поверхностью, с них выходит ровная полоса крепа. Полученные листы развешивают и сушат при 30 -35⁰С в течение 3 недель.Светлый креп должен быть ровного белого цвета без пятен. Если есть пятна, значит появились бактерии. Каучук не должен содержать никаких механических включений, даже мелких желтых точек (остатки коры). Каучук светлый креп выпускают кипами.НК обладают неоднородностью свойств из-за несовершенства технологий их получения. НК который применяется в резиновом производстве недостаточно пластичен и чаще свего подвергается предварительной механической пластикации на вальцах при 40 – 70⁰ С или термоокислительной деструкции в резиносмесителях или специальных пластикаторах при температуре 100 – 150⁰ С.после длительного хранения при температуре от 10⁰С и ниже он кристаллизуется. Каучук растворим в алифатических и ароматических УВ, хлороформе, четыреххлористом углероде, сероуглероде и выпадает в осадок из растворов при добавлении спирта или ацетона. Он хорошо смешивается с ингредиентами, резины на его основе хорошо перерабатываются и обладают хорошими прочностными свойствами. Основным вулканизационных агентом для него является сера.НК используется как самостоятельно, так и в комбинации с другими каучуками для производства автомобильных шин и различных резинотехнических изделий. Особенно важными применения является медицина, пищевая промышленность, бытового назначения и спортивного инвентаря. Гуттаперча Родственна НК, но это твердый кожеподобный продукт коагуляции млечного сока некоторых гуттаносных деревьев. Состав гуттаперчи: УВ и различные смолы. УВ – гута.