Оптическое свойство - пленка
Cтраница 3
К сожалению, зачастую незнание механизмов явлений, протекающих при переработке полимеров в изделия, заставляет проводить громоздкий эксперимент для установления взаимосвязи между характеристиками сырья, параметрами процесса и характеристиками качества изделий или полуфабрикатов. Так, до последнего времени не была установлена взаимосвязь между качеством сырья, условиями процесса переработки, конструкцией оснастки и важнейшими механическими и оптическими свойствами пленок. [31]
Поскольку при получении плоской пленки она вытягивается в направлении движения, трудно получить равномерную прочность по всей поверхности. Однако при сокращении расстояния между головкой и валком, уменьшении степени вытяжки и повышении температуры расплава вытяжка происходит быстро и тенденция к однонаправленной ориентации уменьшается. Расстояние между головкой и валком влияет также на оптические свойства пленки. Для полиэтилена низкой плотности рекомендуется это расстояние поддерживать в пределах 50 - 70 мм, а для полиэтилена высокой плотности - не более 12 мм. Естественно, что основным фактором является не само расстояние, а время, за которое пленка проходит это расстояние. Так, при высоких скоростях ( 45 м / мин) расстояние между валком и головкой может быть большим. [32]
Быстрое охлаждение расплава задерживает процесс кристаллизации на стадии мелких кристаллитов, поэтому пленка получается более прозрачной. Плоскощелевой метод во всех своих вариантах обеспечивает лучшие условия теплопередачи и способствует быстрому охлаждению пленки. При рукавном методе в условиях воздушного охлаждения теплопередача хуже и в полимере кристаллизация идет до более крупных образований, что ухудшает оптические свойства пленки вплоть до потери прозрачности. Повышенная хрупкость пленок ограничивает производство рукавных пленок из полипропилена и полиэтилена высокой плотности. Механические свойства плоских пленок могут быть значительно улучшены дополнительной двухосной ориентацией. [33]
Некоторые особенности конструкции, вызывающие изменение условий течения расплава у входа в головку, например установка ограничителей, приводят к аналогичным эффектам. Головки высокого давления позволяют не только существенно повысить оптические свойства пленок, но и улучшить равнотолщинность. Поэтому существует тенденция к более широкому применению таких головок. [34]
При высокой степени раздува оптические свойства пленки незначительно зависят от температуры. Чем меньше степень раздува, тем больше сказывается повышение температуры на улучшении глянцевитости и понижении мутности пленки. Повышение температуры требует меньшего механического усилия для разрушения предкристаллической структуры, ведущей к образованию крупных кристаллических областей. Наложение механического поля ( раздув рукава), разрушая предкристаллическую упорядоченность, делает невозможным образование крупных кристаллических структур и тем самым улучшает оптические свойства пленки. Образование мелкокристаллической структуры и равномерная двусторонняя ориентация при степени раздува 3: 1 повышает также и механические свойства пленки. [35]
К полимерам, пленки из которых заметно улучшают свои свойства при ориентации, относятся ПП, ПЭТ и ПА. Пленка из ПС, который является хрупким материалом, становится при двухосной ориентации ударно-вязкой. При вытяжке пленок ( например, из ПЭНП и ПВХ) на той или иной стадии формования в них происходит накопление обратимых составляющих деформации; при нагревании пленки молекулы стремятся вернуться в исходное положение. Для предотвращения усадки при нагревании вытянутых пленок применяют термостабилизацию. Физические и оптические свойства пленки при этом остаются неизменными. [36]
 |
Ориентировочные режимы экструзии плоских пленок из полиолефинов. [37] |
Важными технологическими параметрами являются температура охлаждающих валков и величина - р а с с т о я-ния между1 головкой и поверхностью охлаждающего валка. Расстояние от головки подбирают, исходя из температурного режима и скорости экструзии. Например, при получении тонких полиолефиновых пленок оптимальная температура охлаждающих валков 15 - 25 С. При малом расстоянии формующего инструмента от поверхности охлаждающего валка и низкой температуре валка уменьшается мутность пленки. Приближение охлаждающего валка к головке, с одной стороны, улучшает оптические свойства пленки, но с другой - несколько уменьшает ее прочностные показатели. Поэтому в каждом конкретном случае устанавливают оптимальное расстояние между головкой и валком. При переработке полиолефинов это расстояние обычно составляет 20 - 70 мм, при получении тонких пленок - около 25 мм. Следует отметить, что это расстояние зависит от линейной скорости экструзии, увеличиваясь с ростом скорости переработки. [38]
Заключительный этап изготовления жидкокристаллических индикаторов состоит в нанесении поляризатора на внешнюю сторону каждой стеклянной пластины. Пленки поляризатора представляют собой композитные пленки, содержащие чувствительный к давлению адгезивный слой для приклеивания поляризатора к стеклу. Они наносятся с помощью автоматов, которые распределяют материал из рулонов или предварительно нарезанных листов. Автоматы представляют собой модификации маркировочных установок, применяющихся в других отраслях. Пленка поляризатора наклеивается на обе стороны индикатора, В некоторых случаях перед поляризатором наносится компенсационная пленка, т.е. полимерная пленка ( например, из поликарбоната и полиметилметакрилата), растягивающаяся в одном направлении. Растяжение изменяет оптические свойства пленки. Готовый индикатор обычно имеет интегральные схемы драйвера на одной из стеклянных подложек или около нее, как правило, на стороне тонкопленочного транзистора. [39]
В меньшей степени на состоянии поверхности пленки сказывается резкое охлаждение, которое может привести к образованию морщин. Прозрачность пленки зависит от надмолекулярной структуры, в частности от содержания и строения кристаллической фазы, а также равномерности ориентации. При образовании мелких кристаллов увеличивается рассеивание света и, следовательно, снижается прозрачность. Известно, что содержание кристаллической фазы в пленке и ее структура в большой степени зависят от условий охлаждения пленки. Неоднородная ориентация, являющаяся следствием неоднородности расплава по вязкости, тоже ухудшает прозрачность. Следовательно, на оптические свойства пленки влияют не только качество исходного полимера, но и технологические факторы, к которым относятся температура расплава и скорость охлаждения пленки. Так, с увеличением температуры прозрачность пленки повышается, а с уменьшением скорости охлаждения - понижается. При уменьшении степени раздувания и вытяжки прозрачность пленки тоже уменьшается. Бугристость поверхности пленки зависит от качества расплава и скорости выдавливания. Как полагают некоторые исследователи, дефекты поверхности особенно резко проявляются при критической скорости сдвига. [40]
Изменение степени раздува и соответственно вытяжки материала приводит к уменьшению размеров дефектных участков в готовой пленке. Образование кристаллитов заметно сказывается на прозрачности пленок. Ясно, что при увеличении степени раздува и постоянной производительности ( или при удлинении расстояния до линии затвердевания и уменьшении производительности) мутность пленок возрастает. Даже в тех случаях, когда для обеспечения постоянства времени охлаждения одновременно с увеличением степени вытяжки увеличивается и производительность, величина мутности вначале уменьшается, достигая минимального значения, а затем вновь возрастает. Начальное повышение прозрачности можно связать с эффектом растяжения и изменения структуры дефектных участков пленки при раздувке, последующее же понижение прозрачности может быть вызвано изменением кристаллической структуры при ориентации или увеличением размеров дефектов шприцевания при повышенной производительности, а также одновременно обеими этими причинами. Разнообразие рассмотренных факторов показывает, что практически очень трудно связать оптические свойства пленки с каким-либо одним параметром процесса шприцевания или только с вяз-коупругими свойствами расплавов, определенными, например, при помощи соответствующего вискозиметра, рассчитанного на проведение испытаний при высоких скоростях сдвига. [41]
Страницы: 1 2 3