книги из ГПНТБ / Авилов Г.В. Изготовление магнитных лент для кинематографии
.pdfТ а б л и ц а 21 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НОСИТЕЛЕЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ
Показатели магнитных лент
Общая толщина,
мкм
Разрывная проч
ность, кг Относительное
удлинение при
разрыве, % Число двойных из
гибов Ударная прочность,
кг-см/см3
Эластическая проч ность, кг
Магнитные ленты для радиовещания, телевидения и дру гих отраслей народного хозяйства, изготовленные на осно ве из различных полимеров
ацетилцеллюлоза |
триацетат целлю лозы |
сополимер хлор винила и винилацетата |
полиэтилентерефталат |
полихлорвинил (однослойная) |
53 + 2 |
50 + 2 |
46 + 3 |
61+2 |
55 + 3 |
2,7 |
3,2 |
3,5 |
5,5 |
3,3 |
25 |
25 |
42 |
78 |
15 |
1500 |
1070 |
40 000 |
Не рвется |
214 |
190 |
170 |
462 |
Не рвется |
70 |
1,95 |
2,4 |
2,05 |
4,85 |
3,0 |
ной выдерживать большие механические и тепловые на грузки. Высокая прочность таких пленок позволяет уменьшать толщину магнитных лент до 15 мкм, что дает
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
22 |
|
|
ХАРАКТЕРИСТИКА МАГНИТНЫХ ЛЕНТ ФИРМЫ «КОДАК-ПАТЕ» |
|
||||||
Тип |
|
|
|
Тип |
Общая |
Толщина |
Толщина |
|
Назначение ленты |
толщина |
|||||||
ленты |
подложки |
ленты, |
подложки, |
магнитного |
||||
|
|
|
|
|
мкм |
мкм |
слоя, |
мкм |
Т-100 |
Стандартная |
Триацетат |
47 |
37 |
10 |
|
||
Т-150 |
Долгоиграющая |
» |
35 |
25 |
10 |
|
||
Т-200 |
Двойного |
звуча |
» |
28 |
18 |
10 |
|
|
|
ния |
|
|
Полиэфир |
|
12 |
6 |
|
Р-300 |
Тройного |
звуча |
18 |
|
||||
|
ния |
|
|
» |
|
9 |
5 |
|
Р-400 |
Ч етыр ехкратного |
14 |
|
|||||
|
звучания |
|
» |
12 |
|
|
|
|
Р-450 |
Шириной 3,81 мм |
8 |
4 |
|
||||
|
для |
скорости |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
4,75 |
см/м |
|
|
|
|
|
|
90
большое экономическое преимущество и позволяет бла годаря небольшой толщине магнитной ленты значительно увеличить продолжительность времени записи одного рулона.
Из табл. 22 видно, как фирме «Кодак—Пате» удалось это использовать при выпуске магнитных лент для люби тельских целей.
Кроме этого, тонкая и гибкая пленка лучше прилега ет к магнитным головкам.
Полиэтилентерефталатная пленка обладает малой гигроскопичностью и имеет незначительную усадку. Особенно ценно то, что она морозостойка и применять
ееможно при низкой температуре.
ВСоветском Союзе Институтом элементоорганических соединений АН СССР и Научно-исследовательским ин ститутом пластмасс проводятся работы по внедрению полиарилатов в народное хозяйство нашей страны [73].
Получать полиарилатные пленки можно из растворов, так как многие полиарилаты хорошо растворимы в орга нических растворителях. К их числу относятся полиари латы, полученные на основе фенолфталеина, анилида фе нолфталеина, различные смешанные полиарилаты и др. Пленки из полиарилатов могут работать длительное вре мя при температуре до 200° С и выше, а жесткие пено пласта имеют теплостойкость до 300° С.
Применяются они там, где нужна высокая светостой кость, хорошие электроизоляционные свойства и высокая прочность.
Преимуществом полиарилатов является устойчивость их к действию многих химических агентов. По указанным параметрам полиарилатные пленки имеют показатели, превосходящие пленки из полиэтилентерефталата и по ликарбоната.
Для исследования в межпланетном пространстве лен та должна быть устойчива к воздействию высоких темпе ратур. В этих условиях полиэфирные пленки имеют тен денцию к слипанию. По мнению отдельных авторов [118],
единственным |
материалом, способным |
заменить поли |
||
эфиры, |
является |
пленка типа Н, изготовленная фирмой |
||
«Дюпон». Пленка |
типа H описывается |
как полиамид и |
||
известна |
под |
названием пленки «Кэптон» («Kapton»). |
||
Ее свойства |
сходны со свойствами полиэфиров, однако |
|||
она не боится воздействия высоких температур в доволь но значительных пределах. В настоящее время пленка типа H рассматривается как экспериментальная.
91
Имеются указания [164], что полимером для получения основы магнитных лент служит полистирол, обеспечиваю щий высокие физико-механические показатели.
4.Машины для нанесения ферромагнитной суспензии на готовую основу
Фирма «Рииве —Сандкрафт» [174] наносит |
ферромагнит |
|||||||||||||
ную |
суспензию |
на |
готовую основу шириной |
примерно |
||||||||||
30 см с помощью фильеры на специально |
сконструирован |
|||||||||||||
|
|
|
|
ной |
для |
|
этой |
цели |
машине |
|||||
|
|
|
|
(рис. 24). Основа в этом слу |
||||||||||
|
|
|
|
чае |
берется |
кинопленочная |
||||||||
|
|
|
|
(толщина |
130—140 мкм) |
и мо |
||||||||
|
|
|
|
жет быть не только ацетатной, |
||||||||||
|
|
|
|
но и триацетатной или ацето- |
||||||||||
|
|
|
|
бутиратной. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
После нанесения |
ферромаг |
|||||||||
|
|
|
|
нитной |
суспензии |
основа |
с |
|||||||
|
|
|
|
влажным |
|
магнитным |
слоем |
|||||||
|
|
|
|
вначале поступает в зону суш |
||||||||||
|
|
|
|
ки А, |
|
оборудованную |
инфра |
|||||||
|
|
|
|
красными |
лампами, |
а затем |
в |
|||||||
|
|
|
|
досушку |
В, |
где |
окончательно |
|||||||
|
|
|
|
высушивается |
подогретым |
воз |
||||||||
|
|
|
|
духом. |
Высушенный |
|
носитель |
|||||||
|
|
|
|
магнитной |
записи полируется |
|||||||||
|
|
|
|
нейлоновыми щетками, что по |
||||||||||
|
|
|
|
вышает |
|
уровень |
отдачи |
|
на |
|||||
Рис. |
24. |
Машина |
фирмы |
2 дб. |
Машина |
оборудована не |
||||||||
«Рииве—Сандкрафт» |
для из |
прерывным магнитным |
контро |
|||||||||||
готовления |
магнитной |
ленты |
||||||||||||
|
|
|
|
лером С, дающим |
возможность |
|||||||||
постоянно проверять равномерность электрической от дачи в процессе полива в продольном и поперечном на правлениях. Носитель магнитной записи, изготовленный на машине путем полива суспензии на готовую основу, имеет значительно лучшие электроакустические и меха нические свойства, чем в случае изготовления двухфильерным способом на отливочной машине.
В кинотехническом исследовательском центре Поль ской Народной Республики [190] разработана и изготов лена новая машина для полива магнитных лент (рис.25).
92
Она состоит из поливной головки, сушильно-сматываю- щего устройства, блока вентиляторов и привода машины.
Узлы поливной головки смонтированы на стальных плитах толщиной 20 мм, что обеспечивает необходимую жесткость, стабильность и хорошее поглощение вибраций. Основа протягивается с помощью обрезиненного вала с углом охвата 270°, снабженного ленточным тормозом.
7
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
\ |
~% |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
10- |
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
1 |
—-çr-з |
|
||
|
|
|
1 |
|
11 |
||
|
|
|
1 |
|
|
|
11 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ Ф |
|
Рис. 25. |
Схема |
машины |
для |
полива |
магнитных |
лент |
|
|
Польской Народной |
Республики: |
го |
||||
/ — натяжной вал. |
2 — подающий вал, |
3 — поливная |
|||||
ловка, |
4—главный |
вал, |
5—приводные |
валы, 6— при |
|||
жимной |
валик, |
7— сушильно-сматывающее устройство, |
|||||
|
8 — натяжной вал, |
9 — сматывающий'вал |
|
||||
Продвигается основа двумя приводными валами с общим углом охвата 360° и прижимным обрезиненным валиком. Приводные валы вращаются электродвигателем через ременно-червячную передачу со ступенчатым изменением скорости в пределах от 2 до 10 м/мин.
Машина имеет универсальный узел наноса, позволяю щий вести полив одним из трех способов: фильерным; спо собом переноса с помощью вала, погруженного в лак; способом погружения основы в суспензию.
Для получения высокой равномерности полива глав ный вал узла наноса (используемый в первых двух спо собах) шлифуется с большой точностью и монтируется в прецизионных подшипниках высшего качества. Бой ва
ла не превышает |
± 1 мкм. |
Переход от одного способа по |
|
лива к |
другому |
осуществляется простой перезарядкой |
|
основы |
на другие, валы. Главный вал работает от элект |
||
родвигателя постоянного |
тока через прецизионный ре |
||
дуктор. |
|
|
|
93
Линейная скорость поверхности вала изменяется ре гулированием оборотов двигателя в пределах от 0 до 20 я/мин. Независимо от скорости движения основы ре гулирование дает возможность очень точно устанавли вать толщину насоса и менять ее во время работы машины. В поливной головке машины предусмотрена возможность визуального наблюдения за процессом по лива или наноса как со стороны лака, так и со стороны основы.
Сушильный шкаф имеет четыре зоны. Максимальная температура в двух первых зонах достигает 60° С при относительной влажности до 98%. В двух последних зо нах температура сушки может достигать 95° С. Подача воздуха в каждую зону регулируется отдельно. Лента протягивается через шкаф обрезиненным валом, враща емым главным приводом машины.
Намотка производится отдельным электродвигателем постоянного тока с регулируемым вращающим моментом. Это позволяет устанавливать натяжение ленты при на мотке независимо от натяжения ленты при поливе, что особенно важно для тонких слоев. Теплый воздух подает ся в машину от трех паровых нагревателей. Вентиляторы подачи и отсоса воздуха обеспечивают прохождение 1800 мг/час.
Технические характеристики: габариты 3600Х2100Х ХІ800 мм; масса около 2 т; скорость 2—10 м/мин. Мак симальная ширина основы 380 мм. Максимальная сила натяжения основы 20 кг. Сила натяжения при намотке 0—10 кг; расход тепла около 45 000 Бкал/час; расход электроэнергии около 2,5 кет, сеть 3X220 в, 50 гц.
Для нанесения ферромагнитной суспензии на готовую основу Шосткинским химзаводом разработана и построе на машина ПМ-400 [103], принципиальная схема которой показана на рис. 26. Триацетатная основа 1, равномерно разматываясь, проходит через магазин запаса 2, систему тянущих валиков 3, поливной барабан 4, сушильный ко роб 5. Далее с помощью вакуум-барабанов 6 политая магнитная лента направляется в зону окончательной сушки 7, откуда готовая лента, проходя через систему тянущих ва*иков 8, наматывается на катушку 9. Рабочая скорость продвижения основы составляет обычно 6 м/мин. При изготовлении носителей магнитной записи таким образом полив суспензии производится на широ кую основу, после чего носитель записи разрезается на 35-лш полосы и перфорируется, Такая технология приво-
94
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 23 |
|
|
РАЗМЕРЫ НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ФИРМЫ |
«ПИРАЛЬ» И «ЗОНОК0Л0Р» |
|
|
||||||
|
|
|
|
Толщина, мкм |
|
|
|
Ширина от края |
||
|
|
|
Общая |
|
|
|
пленки |
до перфора |
||
|
Пленкообра |
Ширина |
|
|
Шаг |
Высота |
Длина |
ции, мм |
||
Наименование |
ширина |
|
|
|
|
|||||
зующее |
магнит |
носителя |
|
|
перфо |
перфо |
перфо |
|
|
|
фирмы |
вещество |
ного |
магнитной |
|
|
рации, |
рации , |
рации , |
|
|
|
основы |
слоя, мм |
записи, |
|
|
мм |
мм |
мм |
левая |
правая |
|
|
|
мм |
основы |
феррослоя |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сторона |
сторона |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
«Пираль» |
Триацетат |
24,739 |
34,940 |
145 + 4 |
24 + 3 |
4,753 |
1,990 |
2,802 |
5,171 |
5,057 |
«Зоноколор» |
|
24,776 |
34,895 |
149 + 4 |
16 + 2 |
4,745 |
1,985 |
2,802 |
5,187 |
4,932 |
ДйТ к быстрому изнашиванию резательных станков И перфораторов вследствие абразивности носителя магнит ной записи звука.
Для устранения указанных недостатков фирмы «Пираль» и «Зоноколор» носитель магнитной записи для пер вичной записи готовят методом полива ферромагнитной суспензии на готовую основу, причем магнитный слой наносится на поверхность 35-лш пленки до перфораци онных отверстий, оставляя края пленки и перфорацион-
Рис. 26. Принципиальная схема поливочной машины МП-400
ные перемычки без магнитного слоя. Контроль равно мерности слоя в этом случае вести значительно проще. Основные размеры такого носителя магнитной записи представлены в табл. 23.
При изучении электроакустических свойств носителей магнитной записи установлено, что на качество их влияет не только природа ферромагнитного порошка, его маг нитные свойства и количество порошка, нанесенного на единицу поверхности, но и равномерная толщина ферро магнитного слоя. Замеры толщины ферромагнитного слоя на носителях магнитной записи, изготовленных спо собом двухфильерного полива и способом нанесения сус пензии на готовую основу (табл. 24), показывают, что вторым способом можно получить значительно лучшую равномерность толщины ферромагнитного слоя.
Для синхронной записи звука при киносъемке на 16-лш кинопленку фирма «Зоноколор» также готовит но ситель магнитной записи методом нанесения ферромаг нитной суспензии на готовую ацетилцеллюлозную основу.
96
Т а б л и ц а 24
ХАРАКТЕРИСТИКА 35-мм НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ РАЗЛИЧНОГО СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Образец |
|
35-лш |
Способ изготов |
носителя |
|
магнитной |
ке іия |
записи |
|
Магнитные
свойства
ферропорошков
коэрцитивная сила, а/м |
остаточная индукция, тл |
Количество ферропо рошка на I пог. м, г
Колебание толщины по слоям, мкн
общая толщинч |
толщина ос новы |
толщина феррослоя |
|
|
1 |
«Орво» |
Двухфильер- |
7960 0,0610 |
0,711 |
107 + 3 |
80 + 5 |
15 + 7 |
(ГДР) |
НЫЙ |
|
|
|
|
|
«Пираль» |
Нанесение су |
16477 0,0785 |
0,995 |
169 + 3 |
145 + 4 |
24 + 3 |
(Фран |
спензии на |
|
|
|
|
|
ция) |
основу |
|
|
|
|
|
5.Способы нанесения ферромагнитной суспензии на основу
Нанести тонкий равномерный слой ферромагнитной сус пензии на основу, движущуюся с относительно большой скоростью, сложно. Достигается это различными спосо бами. Наиболее важно обеспечить высокую равномер ность магнитного слоя по толщине в продольном и попе речном направлении основы.
Рис. 27. Фильерный способ |
полива — мажущая фильера: |
|||
/ — основа, |
2 — суспензия, |
3 — лезвие ножа, 4 — магнитная лента |
||
Самый |
простой способ |
полива — фильерный. В этом |
||
способе |
лезвие ножа, |
которое может быть острым или |
||
очень |
тупым, расположено |
поперек движущейся основы |
||
97 |
4—335 |
й служит передней стенкой корытообразного сосуда, в котором находится суспензия (рис. 27). Между лезвием ножа и основой, на которую производится полив суспен зии, имеется небольшой зазор. Толщина полива зависит от вязкости суспензии и скорости полива. Нож может
|
|
|
быть |
установлен |
таким |
об |
||||||
|
|
|
разом, что общий зазор, че |
|||||||||
|
|
|
рез |
который |
проходит осно |
|||||||
|
|
|
ва |
и |
осуществляется |
полив, |
||||||
|
|
|
остается постоянным. В этом |
|||||||||
|
|
|
случае |
разброс |
значения |
|||||||
Рис. 28. |
Фильерный |
толщины |
основыі |
вызывает |
||||||||
изменения |
зазора |
между ос |
||||||||||
способ |
полива |
|||||||||||
|
|
|
новой и ножом, что сказы |
|||||||||
|
|
|
вается |
на |
толщине |
наноси |
||||||
|
|
|
мого |
покрытия. Эту |
пробле |
|||||||
|
|
|
му |
можно |
частично |
решить, |
||||||
|
|
|
если |
фильеру |
установить |
на |
||||||
|
|
|
основу и зазор между по |
|||||||||
|
|
|
верхностью основы и ножом |
|||||||||
|
|
|
поддерживать |
постоянным. |
||||||||
|
|
|
Однако |
этого |
сделать нель |
|||||||
|
|
|
зя, |
потому что |
изменение |
|||||||
|
|
|
толщины основы |
происходит |
||||||||
|
|
|
не |
по длине, |
а |
по |
ширине |
|||||
|
|
|
или |
в |
пределах |
небольших |
||||||
|
|
|
участков. |
Эта проблема — |
||||||||
|
|
|
основной |
недостаток |
такого |
|||||||
Рис. 29. Нанос суспензии с помо |
полива. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Можно |
также |
использо |
|||||||||
щью вращающегося |
барабана |
|
||||||||||
|
|
|
вать фильеру несколько дру |
|||||||||
гой конструкции |
(рис. 28). |
В |
ней |
ферромагнитная |
су |
|||||||
спензия находится в резервуаре, передняя стенка кото рого регулируется только по высоте и ограничивает толщину суспензии, наносимой на поверхность основы. Основа проходит по нижней части фильеры, и колебания в толщине основы не так сильно влияют на толщину наносимого слоя суспензии.
Ж. Дериод [45] указывает, что ферромагнитную сус пензию на основу можно наносить с помощью вращающе гося барабана, который частично погружен в суспензию, находящуюся в кювете. Суспензия прилипает к барабану, слой ее регулируется .с помощью скребка-ограничителя. Основа приходит в соприкосновение с поверхностью ба рабана и забирает суспензию (рис. 29).
98
Д. Ф. Элдридж [183] указывает, что если имеется разнотолщинная основа, то с помощью фильеры равномер ный по толщине магнитный слой нанести нельзя, в этом случае нужно пользоваться роликовым поливом, по кон струкции несколько отличающимся от указанного выше способа с вращающимся барабаном. В способе Элдриджа суспензия наносится тонким слоем на ровную глад кую поверхность ролика, называемого аппликаторным
г
Рис. 30. Апшшкаторный |
способ |
нанесения |
суспензии: |
|
/ — основа, 2 — |
апшшкаторный |
ролик, 3 —суспензия, |
||
4— прижимной |
ролик |
(измерительный), |
5— магнит |
|
|
ная лента |
|
|
|
(ри^ЗО) . Слой суспензии, находящийся на аппликаторном ролике, дозируется либо с помощью другого дози рующего ролика, вращающегося в обратном направле нии, либо с помощью лезвия-ограничителя, как при по ливе фильерным способом.
Дозированное количество суспензии затем переносит ся аппликаторным роликом на основу, поверхность кото рой поддерживается одним или несколькими роликами. Основа при этом движется в направлении, противопо ложном движению поверхности аппликаторного ролика. Покрытие наносится путем смазывания поверхности ос новы магнитной суспензией. Устройство такого типа, как указывает автор, устраняет влияние разнотолщинности основы, однако не может устранить изменения толщины наносимой суспензии, вызванного другими причинами. Так, дозирующий зазор может изменяться в зависимости от несовершенства самого ролика, ножа или от вибрации. Большое значение имеет также вязкость, состав и другие свойства суспензии.
Совершенно иной процесс дозировки применяется при граверном способе полива. Этот способ аналогичен про цессу, применяемому в полиграфической промышленнос ти в печатных машинах. Поверхность граверного ролика имеет ряд мелких канавок, расположенных вплотную
99 |
4* |
