Принципиальная схема получения триацетатцеллюлозной пленки.

1) Приготовление пленкообразующего раствора;

2) Его фильтрация;

3) Удаление воздуха из пленкообразующего раствора;

4) Отлив пленки на зеркальном слое;

5) Досушка;

6) Намотка.

В состав пленкообразующего раствора входят в основном три компонента: пленкообразующий полимер, растворители и пластификаторы. Ниже приведено примерное описание процесса приготовления триацетатцеллюлозного раствора на промышленном предприятии.

Пленкообразующим веществом при изготовлении пленкообразующего раствора является гомогенный и гетерогенный триацетат целлюлозы. На загрузочную площадку триацетат целлюлозы подают с помощью подъемника. На площадке триацетат целлюлозы освобождают от упаковки, и в соответствии с рассчитанной композицией партии подготавливают к загрузке. Для того, чтобы выдержать установленные параметры вязкости и концентрации раствора, цеховая лаборатория подбирает композиции из имеющихся в наличии партий триацетата целлюлозы. Растворители в виде смеси метиленхлорид – метанол - бутанол или метиленхлорид - метанол и пластификатор (жидкий - дибутилфталат) поступают по трубопроводу из нержавеющей стали в мерные баки. Трифенилфосфат поступает в цех в оцинкованных барабанах. Регенерированные отходы и битую пленку доставляют из цеха регенерации в брезентовых или холщевых мешках. Антрацен поступает в цех в бумажных или стеклянной таре. Краситель в виде метанольных растворов подвозят из отделения приготовления растворов в промежуточные помещения хранения красителей перед загрузкой.

Смесители бывает двух видов: горизонтально-наклонный (время приготовления раствора 10-12 часов) и вертикальный с турбинной мешалкой (вр. пригот. раствора 2-3 часа). Выбор типа обусловлен вязкостью пленкообразующего раствора. Во время работы смеситель охлаждается через рубашку с использованием воды (с Т=10-15°С) или охлаждающего агента (5-0°С).

В смеситель заливают 50-70% смеси растворителей, включают мешалку и загружают весь триацетат целлюлозы. Если используют смесь гомогенного и гетерогенного триацетата целлюлозы, то сначала загружают гомогенный, а затем гетерогенный триацетат целлюлозы, предварительно измельчив его. Затем в смесь вводят оставшееся количество смеси растворителей, пластификаторы и, при необходимости, антрацен и красители.

Если вязкость раствора, определяемая временем падения шарика, окажется выше нормы, в смеситель добавляют смесь растворителей. Если вязкость окажется ниже нормы, вводят регенерированную пленку. После введения добавок для получения однородной вязкости производят дополнительное смешение и затем повторное испытание вязкости раствора. После доведения вязкости до нормы раствор самотеком стекает через самоочищающуюся ловушку, задерживающую крупные механические включения. Далее раствор помпой подается через подогреватель на первую точку фильтрации, которая производится на многокамерных фильтрпрессах. Фильтрующим материалом здесь служат ватные подушки, с двух сторон обшитые марлей. После первой точки фильтрации раствор поступает в промежуточный сборник, откуда помпой подается на вторую точку фильтрации - многокамерный фильтрпресс, заряженньпй ватными подушками, обшитыми с одной стороны марлей, с другой - молескином (ворс молескина направлен навстречу движению раствора). После второй точки фильтрации (промежуточной емкости нет) раствор поступает в промежуточный сборник, откуда помпой подается через второй подогреватель (типа труба в трубе) на третью точку фильтрации. Третьей точкой фильтрации является многокамерный или однокамерные фильтрпрессы, заряженные батистовыми и молескиновыми салфетками. Таким образом, перед поступлением на первую и вторую точку фильтрации раствор проходит через подогреватели.

В процессе приготовления пленкообразующие раствора он соприкасается с воздухом, который легко в нем растворяется. Это приводит к возможности возникновения пузырьков на поверхности раствора, следовательно, и пленки.

Удаление воздуха из пленкообразующего раствора (дезаэрация) включает две стадии. Первая заключается в нагревании раствора для понижения растворимости в нем газов и выделении воздуха в виде пузырьков, распределяющихся во всем объеме раствора. На второй стадии раствор отстаивается и термостатируется. При этом воздушные пузырьки, насыщенные парами растворителей, поднимаются на поверхность раствора и разрушаются.

Отлив плёнки ТАЦ проводится на отливочных машинах (типа эскалаторов) с непрерывно движущимися на двух барабанах лентами. Главная часть отливочной машины – непрерывная лента. В современных машинах непрерывные ленты изготовлены из специальных сортов кованной, нержавеющей стали. Адгезии ТАЦ к такой ленте нет.

После нанесения пленкообразующего раствора на зеркальный слой бесконечной ленты из раствора начинают интенсивно испаряться растворители. Пары растворителей удаляются из сушильных каналов ленточной машины теплоносителем (пароазотная смесь). Концентрация кислорода в теплоносителе должна быть ниже 12%, чтобы полностью исключить возможность образования взрывоопасных концентраций паров растворителей с кислородом. Сушильные каналы ленточной машины можно разделить на несколько зон: 1) зона нанесения пленкообразующего раствора на зеркальный слой ленты; 2) зона интенсивного испарения растворителей и переход полимера из растворенного в стеклообразное состояние с формованием определенного типа структуры пленки (активная часть бесконечной ленты); 3) зона высушивания сформировавшейся пленки.

Пленку из ТАЦ снимают с ленты машины с влажностью 15-20%, после чего направляют в сушильные шкафы для досушивания нагретым воздухом. Такие сушильные шкафы, называемые досушками, составляют вместе с ленточной машиной непрерывно действующий агрегат для получения пленки. Современные досушки включают также часть, предназначенную для нанесения на пленку дополнительных слоев и высушивания их. После этого пленка поступает в намотку.

24. Диазоматериалы. Классификация. Их достоинства и недостатки.

Диазотипия – позитивный процесс, использующий светочувствительные диазониевые соли и дающий изображения, построенные из азокрасителей.

В диазотипном процессе получаются позитивные изображения (позитив с позитива, негатив с негатива), ну и негативно-позитивный процесс.

1) Двухкомпонентные диазоматериалы (или материалы сухого проялвения).

Светочувствительный слой содержит и диазосоединение и азосоставляющую. Чтобы избежать преждевременного азосочетания, в слой введены органические кислоты (винная, лимонная и т.п). После экспонирования слой для проявления выдерживают некоторое время в парах аммиака, который, проникая в слой, нейтрализует кислоту, и в результате протекает реакция азосочетания.

Они удобны тем, что обеспечивают стандартность результатов, поскольку все вещества, необходимые для образования азокрасителя‚ уже заложены в светочувствительном слое.

2) Трехкомпонентные диазоматериалы (или термопроявляемые материалы).

Содержат в слое не только диазо- и азокомпоненты, но и соединения, выделяющие при нагревании вещества щелочного характера (карбамид, гуанидин или их производные). Проявление слоев осуществляют нагреванием. Обработка материала после экспонирования сводится к его нагреванию (например, протягиванием через горячие валики)‚ что упрощает процесс, устраняет необходимость мокрых обработок и выделение аммиака. Эти термопроявляемые материалы можно разделить на две группы.

o В трехкомпонентных материалах первой группы в светочувствительный слой введены диазосоединение, азосоставляющая, кислота, тормозящая азосочетание, и вещество, разлагающееся при нагревании с выделением аммиака или другого соединения основного характера (что повышет рН слоя до величины, при которой идет азосочетание). Эти материалы относятся к собственно трехкомпонентным. Проявление трехкомпонентных диазоматериалов первой группы протекает обычно в течение нескольких секунд при 90-160°С. Однако сохранность таких материалов мала и качество изображения невысоко из-за наличия цветного фона, поскольку выделение вещества основного характера идет (хотя и замедленно) уже при обычной температуре.

o В трехкомпонентных материалах второй группы в светочувствительном слое находятся и диазосоединение и азосоставлящая, там нет кислоты, но имеется вещество основного характера. Реакция азосочетания в этих материалах предотвращается тем, что диазосоединение и азосоставляющая раздельно диспергированы в легкоплавком полимерном связующем, нанесенном на подложку. При нагревании связующее плавится, диазосоединение и азосоставляющая вступают в контакт, протекает реакция азосочетания и образуется краситель.При изготовлении трехкомпонентных материалов второй группы диспергируют диазосоединение, азосоставляющую и какой-либо амин (например, дифенилгуанидин) в легкоплавком полимере (в смеси поливинилового спирта и поливинилацетата, в сополимере метилвинилового эфира с малеиновым ангидридом, в сополимере метилметакрилата с метакриловой кислотой). После экспонирования и нагревания получают позитивную копию. Материалы второй группы отличаются большей стабильностью при хранении, так как частицы диазосоединеиия и азосоставляющей, будучи разделены полимером, не контактируют друг с другом и лишь при расплавлении полимера имеют возможность вступить во взаимодействие.

Для трехкомпонентных материалов в качестве веществ, разлагающихся при нагревании с выделением оснований используют карбамид, тиокарбамид, их производные (например, N-алкил- и N-оксиэтилкарбамид), диэтаноламин. Эти соединения при нагревании до 100-120 °С разлагаются с выделением аммиака или аминов. Предложено также вводить в светочувствительный слой соли сильных оснований и слабых кислот (трихлоруксусной, малоновой, малеиновой‚ щавелевой, уксусной). При нагревании соль разлагается и кислота улетучивается, что создает в слое требуемую щелочную реакцию.

3) Однокомпонентные диазоматериалы (материалы мокрого или полумокрого проявления).

Не содержат азосоставляющей, а только диазосоединение. Проявление проводят, нанося на поверхность слоя щелочной раствор азосоставляющей (или несколько азососталяющих).

Требуемые результаты (цветовой тон, контрастность изображения и др.) зависят в основном от условий проявления. Используя в проявляющем растворе различные азосоставляющие, можно получить любой цветовой тон на одном и том же светочувствительном материале, так как цвет образующегося красителя зависит в основном от строения азосоставляющей. Рецептура проявляющих растворов для однокомпонентных материалов очень разнообразна; как непременные составные части в проявителе присутствуют азосоставляющая (или смесь нескольких азосоставляющих) и вещество щелочного характера (например, бура, сода, едкая щелочь).

Технология получения копий на диазоматериалах: экспонирование осуществляют от дуговых ламп или других источников света, работающих в УФ-зоне спектра, например от ртутного-кварцевых ламп. Чаще всего копирование проводят, непрерывно протягивая оригинал (например, чертеж на кальке) в контакте с диазоматериалом (диазобумагой) по прозрачному барабану, в который помещены достаточно мощные ртутные лампы. После экспонирования диазоматериал помещают в проявочный аппарат. В светокопировальных установках, предназначенных для ролевых пленок, экспонирующее и проявочное устройства в ряде случаев объединены в одном агрегате, в котором скорость проявления соответствует скорости движения диазоматериала при экспонировании.

«-»:

· светочувствительность очень мала, примерно в миллион раз меньше, чем в обычных галогенсеребряных фотобумагах (поскольку поглощают лучистую энергию в более узкой спектральной зоне (в ближней УФ-области, преимущественно 420 - 450 нм));

· Контрастность диазослоев относительно велика, а фотографическая широта мала, поэтому на диазоматериалах‚ как правило, не удается получить полутоновые изображения с достаточно большой градацией оптических плотностей.

«+»:

· Разрешающая способность диазоматериалов велика. Надо отметить, что разрешающая способность диазослоев на бумажной основе ниже, чем на полимерной пленке, это связано с грубоволокнистой структурой бумаги и с впитыванием диазотипного раствора в бумаге на относительно большую глубину.

· Меньшее светорассеяние в диазотипных слоях, по сравнению с галогенсеребряными слоями

Области применения диазоматериалов определяются указанными выше фотографическими характеристиками. Понятно, что диазоматериалы нельзя использовать для непосредственной фотографической съемки подобно высокочувствительным негативным фото- и кинопленкам, поскольку диазоматериалы имеют малую общую светочувствительность и узкую зону спектральной чувствительности.

Диазоматериалы находят применение главным образом в копировальных процессах. Главные достоинства применения диазоматериалов следующие:

· дешевизна продукции (стоимость отпечатка на диазобумаге примерно в 6 раз меньше, чем на обычной галогеносеребряной фотографической бумаге);

· отсутствие расхода драгоценного металла - серебра;

· отсутствие «мокрого» процесса обработки;

· быстрота получения готовых копий;

· прямое получение позитивного изображения (без промежуточного получения негатива);

· высокое качество передачи штриховых изображений;

· возможность получения изображений в сильно уменьшенных размерах, но без потери четкости деталей (что обусловлено весьма высокой разрешающей способностью диазоматериалов);

· почти полное отсутствие изменения размеров бумаги или пленки при «сухом» способе обработки (в противоположность всем способам с «мокрой» обработкой).

Наибольшее значение диазоматериалы имеют для размножения и хранения технической документации, учрежденческого и конторского копирования, микрофильмирования, печати диапозитивов и учебных кинофильмов, а также в репродукционной полиграфической технике.

25. фоторезисты. Классификация, св - ва. Фотолитографический процесс.

Дата добавления: 2015-07-20