книги из ГПНТБ / Тарасов, Г. М. Памятка-пособие аппаратчика-отливщика основы кинофотопленки

Верхний зеркальный слой, являясь рабочей поверхностью, подвергается повреждениям больше, чем нижний, и требует более частой смены. При повреждении его снимают с поверх­ ности нижнего слоя и наносят новый раствор на поверхность прежнего слоя (если он не имеет дефектов).

Омыление верхнего зеркального слоя

Процесс омыления верхнего зеркального слоя проводится раствором едкого кали в метаноле или смеси метанол+ + этиленгликоль + вода. При омылении раствором КОН в ме­ таноле раствор подогревают до 35—36° С в бачках с горячей водой. Поверхность переднего барабана нагревают до 36— 40° С. Омыление проводят следующим образом.

Переднюю часть ленты на барабане покрывают по всей ширине верхнего зеркального слоя (134—136 см) омыляющим фартуком из малескина начесом вниз. Фартук крепится специальными приспособлениями так, чтобы на нем не было складок и морщин. Под барабаном устанавливают металли­ ческую кювету для сбора избытка раствора щелочи, стекаю­ щего с фартука. На специальной площадке над передним ба­ рабаном устанавливают расходный бачок с раствором ще­ лочи.

Раствор для омыления подается через шланг с зажимом к трубке с мелкими отверстиями, на которую надет зубчатый фартук из молескина. Из трубки раствор попадает на зубча­ тый фартук, с зубков которого равномерно стекает на поверх­ ность омыляющего фартука, смачивая через него зеркальный слой.

Избыток раствора щелочи по фартуку стекает вниз в кю­ вету. При омылении и промывке верхнего зеркального слоя воздух в отливочную часть машины не подается. Отсос газо­ воздушной смеси с передней части отливочной машины 1200—1300 м3/ч. Скорость движения ленты машины при омы­ лении и промывке 1 м/мин.

Омыление и промывку верхнего зеркального слоя ведут

смеси — два оборота;

20

4) промывка в смеси метанол—вода (в соотношении 4:1) — два оборота.

При омылении верхнего зеркального слоя раствором КОН в смеси скорость процесса 0,8—1 м/мин, температура медной ленты 20—25° С.

ОТЛИВ основы

Сущность (физико-химические основы) процесса отлива

При отливе основы образование пленки присходит в ре­ зультате испарения растворителей из тонкого слоя пленкооб­ разующего раствора, при этом полимер переходит из раство­ ренного состояния в твердое. В процессе испарения раство­ рителей объем слоя уменьшается главным образом за счет уменьшения толщины слоя, так как молекулы полимера, рас­ положенные на поверхности зеркального слоя, фиксируются силами адгезии. Испарение растворителя приводит к умень­ шению расстояния между молекулами полимера, при этом усиливается межмолекулярное взаимодействие и происходит ориентация молекул полимера, поэтому образующаяся пленка имеет значительные внутренние напряжения.

Величина внутренних напряжений, возникающих в основе, зависит от скорости испарения летучих растворителей, тем­ пературы, при которой происходит испарение, свойств самих растворителей и полимера, степени полимеризации полимера и других конкретных условий.

Возникновение внутренних напряжений приводит к обра­ зованию неравновесной системы. Стремление системы при­ нять более равновесное состояние вызывает протекание в ней релаксационных процессов.

Релаксационные процессы делятся на два типа: 1) дез­ ориентация отдельных сегментов и звеньев цепей полимера при сохранении общей ориентации цепей; 2) дезориентация цепей полимера в целом.

Процессы первого типа определяют усадочные свойства, а второго — практически не влияют на усадку.

Релаксационные процессы протекают в течение Есего пе­ риода пленкообразования, причем с увеличением вязкости системы за счет испарения летучих растворителей, а также при понижении температуры течение этих процессов делается все более и более затруднительным. Релаксационные про­ цессы происходят также и в сухих пленках, однако период релаксации в этом случае может быть очень велик.

21

Для получения основы с минимальной усадкой необхо­ димо, чтобы релаксационные процессы протекали как можно интенсивнее и получаемая основа имела минимум внутренних напряжений.

Насыщенность парами растворителей пространства над политым раствором также оказывает существенное влияние на характер испарения растворителей. При полном насыще­ нии парами растворителей окружающего пространства испа­ рения не происходит, и оно достигает максимума, если окру­ жающее пространство совершенно свободно от паров рас­ творителя. Следовательно, чем быстрее сменяется воздух над испаряющейся поверхностью, тем ‘быстрее идет испарение. В то же время если процесс пленкообразования Бести при повышенной температуре, но при значительном насыщении парами растворителей пространства над отлитым раствором, то мягкие условия, созданные в результате этого, обеспечи­ вают протекание релаксационных процессов и получаемая основа будет иметь минимальное значение внутренних напря­ жений, т. е. минимальную усадку.

Таким образом, при постоянном составе исходного рас­ твора путем регулирования скорости испарения растворите­ лей можно в довольно значительных пределах изменять свойства получаемой основы. Однако надо иметь в виду, что испарение растворителей из раствора, имеющего в своем со­ ставе нелетучее пленкообразующее вещество, в значительной степени отличается от процесса испарения чистой смеси рас­ творителей и тем более от процесса испарения отдельных рас­ творителей, так как парциальное давление паров здесь имеет несколько другую величину, чем давление пара каждого компонента в основном состоянии. Поэтому окончательное удаление растворителя из образовавшейся основы бывает до­ вольно затруднительным и требует иногда длительного воз­ действия повышенной температуры.

Кроме того, необходимо учитывать, что испарение раство­ рителей из различных слоев образующейся основы происхо­ дит неравномерно,что приводит к созданию различных струк­ тур на ее поверхности.

Агрегат для отлива основы

Отливочная часть машины

Для отлива основы применяют ленточную машину (рис. 1). Она состоит из двух барабанов /, ведущего и ведомого, изго-

22

товленных из чугуна или стали. Подшипники барабанов ук­ реплены на массивной раме, составляющей каркас всей ма­ шины. Вал ведущего барабана имеет осевые отверстия, через которые подается вода, охлаждающая в случае необходи­ мости его поверхность. Ведомый барабан не имеет водяного охлаждения, а вал его покоится на скользящих роликовых подшипниках, направляющие салазки которых могут посту­ пательно перемещаться при помощи натяжного винтового устройства.

Барабаны обхватываются туго натянутой бесконечной мед­ ной лентой 2. Возможность смещения оси ведущего барабана по отношению к оси ведомого позволяет регулировать на­ правление бесконечной ленты, если она смещается к краям барабанов. Сила натяжения ленты в 5—6 т достигается по­ средством червячной пары и винта. Длина бесконечной ленты 30 м, ширина 1,4 м и толщина 0,9—1,0 мм с допуском разнотолщинности ±0,03 мм. Чтобы предупредить образование на бесконечной ленте вмятин в результате попадания грязи между лентой и поверхностью барабанов, внизу имеется нож 8, плотно прижимающийся к поверхности и очищающий ее от случайных механических загрязнений.

Машина заключена в кожух 5, образующий два сушиль­ ных канала, верхний и нижний. Кожух изготовляется из алю­ миния. Между двумя стенками кожуха проложен слой тепло­ вой изоляции, обычно из мятой алюминиевой фольги толщи­ ной 0,121 м. Для облегчения обслуживания машины кожух снабжен застекленными смотровыми окнами. Для предупреж­ дения возможных взрывов кожух имеет шесть масляных за­ творов.

В отливочную часть машины воздух подается в одну точку под передний барабан. Температура подаваемого воздуха 60— 110° С, скорость подачи 1000—3500 мг!ч. Отсос осуществляется из четырех точек: у переднего барабана снизу и сверху, сверху у заднего барабана и дополнительный отсос. Отливоч­ ные машины, работающие на двух фильерах, имеют автоном­ ную подачу воздуха для каждой фильеры.

Мажущая фильера представляет собой корытообразный сосуд (рис. 2), в нижней части которого имеется по всей длине щель. За фильерой находится специальная рамка, ко­ торая задерживает пленкообразующий раствор, вытекающий из щели, и создает некоторый его запас на зеркальной по­ верхности бесконечной ленты. На нижней части передней стенки 1 расположена планка 3 с тщательно отшлифованным

24

нижним краем. При движении лента захватывает пленкооб­ разующий раствор, а высота подъема размазывающей планки над зеркальным слоем задает толщину наносимого на ленту слоя и, следовательно, толщину готовой пленки. Тол­ щина образующегося слоя зависит также от уровня раствора в фильере.

Рис. 2. Схема мажущей фильеры:

1 — передняя стенка; 2 —регулирующий болт; 3 —ограничи­ тельная планка; 4—задняя стенка.

Фильера установлена на раме, расположенной над веду­ щим барабаном.

Мажущие фильеры используют для высоковязких раство­ ров. В настоящее время проводятся экспериментальные ра­ боты по отливу основы экструзионным методом. Главное до­ стоинство этого метода — можно использовать высоковязкие растворы для получения основы. При помощи дозирующего насоса в фильере создают избыточное давление 0,5—0,6 ат.

Типы лент, их достоинства и недостатки

Бесконечная лента изготавливается обычно из меди. Од­ нако поверхность медной ленты недостаточно глянцевая и

25

ровная для непосредственного отлива на ней пленки и легко портится под действием раствора полимера. Поэтому медную ленту сверху покрывают тонким слоем раствора, дающего зеркальный слой с высокоглянцевой поверхностью, на кото­ рый уже непосредственно отливают пленку. Зеркальный слой в процессе эксплуатации постепенно изнашивается и стано­ вится непригодным для дальнейшего отлива высококачест­ венной пленки, поэтому его приходится периодически заме­ нять, что уменьшает к. п. д. машины.

Применение бесконечной металлической ленты, сделанной из серебра или никеля с высокоглянцевой полированной по­ верхностью, устойчивой против действия компонентов рас­ твора полимера, дает возможность получать высококачествен­ ную пленку непосредственно на поверхности ленты, но высо­ кая стоимость этих металлов делает нецелесообразным их применение. Ось заднего барабана покоится на двух сколь­ зящих подшипниках, способных передвигаться взад и впе­ ред. Посредством червячного приспособления, связанного со скользящими подшипниками заднего барабана, последний можно отодвигать или придвигать на некоторые расстояния к переднему барабану или, передвигая один конец оси зад­ него барабана, смещать его на некоторый угол. При смеще­ нии заднего барабана бесконечная лента будет сходить в ту сторону, где натяжение слабее.

Регулировать натяжение бесконечной ленты во время ра­ боты отливочной машины можно только изменением положе­ ния заднего барабана.

Вотливочной части машины используют два типа цирку­ ляции теплоносителя: открытый и замкнутый.

Впервом случае в сушильные каналы подают кондицио­ нированный воздух, содержащий 6—8 г/кг влаги. После на­ сыщения парами растворителей весь воздух отсасывают из сушильных каналов, и паровоздушная смесь поступает на рекуперацию.

Во втором случае теплоноситель, представляющий собой смесь азота с парами летучих растворителей, циркулирует в замкнутой системе, состоящей из сушильных каналов ма­ шины, вентилятора, теплообменника-конденсатора, калори­

фера и фильтра.

При этом часть паровоздушной смеси направляется в ка­ лорифер, а затем снова в машину, минуя конденсатор.

Этим достигается возможность регулирования концентра­ ции паров растворителей и пароазотной смеси. Увеличение

26

концентрации паров растворителей при замкнутом цикле ли­ митируется степенью герметичности системы, так как с повы­ шением концентрации увеличиваются потери паров раствори­ телей, проникающих в окружающее машину воздушное про­ странство. В силу того что сушильные каналы машины наи­ менее надежны в отношении герметичности, вентиляционная система замкнутого цикла должна быть отрегулирована так,, чтобы нулевая точка ее находилась на выходе в сушильный канал или внутри его. При хорошей герметичности системы и правильности ее регулирования потери растворителей в замк­ нутом цикле не превышают 1,5%.

На процесс пленкообразования, а следовательно, и на фи­ зико-механические свойства пленок большое влияние оказы­ вают такие факторы, как количество точек подачи и отсоса теплоносителя, а также их расположение в сушильных кана­ лах. Независимо от системы циркуляции теплоносителя по­ дача его в основном осуществляется в нижний сушильный канал машины у ведущего барабана. В этом месте теплоно­ ситель попадает на уже сформировавшуюся основу, способ­ ную противостоять деформирующему действию интенсивной струи паровоздушной смеси.

Герметизация отливочной машины

Во избежание утечки паров растворителей отливочную ма­ шину герметизируют. Герметизация отливочной машины имеет особое значение при работе с замкнутым циклом воз­ духообмена, когда в машине циркулирует воздух с большим количеством паров растворителей. При работе на замкнутом цикле воздухообмена и при применении огнеопасных раство­ рителей, пары которых образуют с воздухом взрывчатую смесь, целесообразно в сушильный канал отливочной машины вводить азот, вытесняя им воздух. Таким образом, испарение растворителей происходит в атмосфере азота, что предотвра­ щает возможность взрыва внутри машины.

При полной герметизации отливочной машины на перед­ них и боковых стенках кожуха, у переднего барабана ма­ шины, а также в ее верхней части имеются смотровые окна, герметически закрывающиеся при помощи прокладок, но легко открывающиеся в случае необходимости.

Досушка

Окончательное высушивание основы на ленте машины не­ рационально, так как потребовало бы значительного умень­

27

шения скорости движения ленты, увеличения количества и температуры теплоносителя.

Поэтому триацетатцеллюлозная основа снимается с ма­ шины с содержанием влажности 15—20%. Окончательное вы­ сушивание проводят в специальных сушильных шкафах, где в качестве теплоносителя используется нагретый воздух.

Влажность основы, поступающей на смотку, составляет не более 2,5%. При изготовлении электроизоляционных пле­ нок, основы для ферромагнитного слоя и некоторых других видов технических пленок нет необходимости в дополнитель­ ной обработке. Поэтому в таких случаях досушка конструи­ руется без специальных камер или же основа проходит эти камеры, минуя приспособления, наносящие дополнительные слои.

Пройдя механический затвор, основа поступает в камеры досушивания. Шкафы досушки состоят из застекленных де­ ревянных рам (рис. 3). Основа проходит по хромированным валикам, подшипники которых укреплены на боковых стенках шкафа. Во избежание деформирования основы валики долж­ ны быть хорошо центрированы и установлены строго параллельно друг другу. Для интенсификации процесса вся досушка разделяется на три камеры: предварительной сушки, дополнительной обработки и окончательной сушки. Камеры, в свою очередь, делятся на зоны перегородками, не доходя­ щими до потолка шкафа на 0,12—0,15 м. В каждой зоне ус­ танавливается свой калорифер, обеспечивающий подачу воз­ духа с определенной температурой.

Камера дополнительной обработки по высоте разделена на две части. Нижняя часть служит для нанесения дополни­ тельных слоев, а верхняя для их высушивания. В нижней части монтируют подъемные столы, на которых устанавли­ вают ванночки с соответствующими растворами подслоя и лака. Верхняя часть камеры разделена на три зоны.

Камера окончательной сушки также разделена перего­ родкой.

На передней стенке досушки помещается первая система тянущих валиков, при помощи которых пленка отрывается от зеркального слоя; затем пленка протягивается еще двумя системами тянущих валиков.

Подача воздуха в досушку осуществляется противотоком, воздух с предварительной сушки направляется на угольную рекуперацию.

28