ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм пленкообразования при формовании пленок из растворов полимеров из "Химия и технология полимерных плёнок 1965" Формование пленок в случае их получения из эфироцеллюлозных растворов в результате испарения растворителей характеризуется течением двух процессов, связанных друг с другом процессом испарения летучих компонентов раствора и процессом перехода полимера из жидкого в стеклообразное состояние с фиксированной в ходе такого превращения структурой пленки [1]. [c.329] Следовательно, формование пленки из раствора полимера характеризуется внешней стороной явления — испарением растворителей и внутренней сущностью его — возникновением той или иной структуры материала, определяемой условиями испарения растворителя и степенью взаимодействия компонентов системы, в особенности на конечных стадиях процесса пленкообразования. [c.329] В принципе испарение растворителей из пленкообразующих растворов можно рассматривать как процесс, состоящий из двух периодов. [c.329] В начальном периоде испарение протекает так, как оно протекало бы для чистых жидкостей или их смесей. Это период свободного испарения. [c.329] Второй период характеризуется удалением растворителя, связанного с полимером. Это период замедленного испарения. [c.329] Испарение жидкостей характеризуется тем, что молекулы жидкости, находящиеся на поверхности, вследствие теплового движения время от времени отрываются от поверхности жидкой фазы и переходят в парообразное состояние. Оторваться от жидкости могут, естественно, только те молекулы, составляющая скорость которых, нормальная к поверхности, достаточно велика для того, чтобы преодолеть силы молекулярного сцепления [2]. [c.330] При испарении жидкости происходит охлаждение окружающего пространства, так как указанный процесс проходит с затратой энергии на преодоление сил сцепления жидкости и преодоление сопротивления внешнему давлению для каждой испаряющейся молекулы. Это тепло, затрачиваемое на испарение при данной температуре одной весовой единицы жидкости, называется скрытой теплотой испарения, состоящей из внутренней теплоты испарения, расходуемой на внутреннюю работу разъединения молекул, и внешней теплоты испарения, затрачиваемой на внешнюю работу расширения вещества от удельного объема жидкости до удельного объема пара. [c.330] Если в результате испарения жидкости понижение температуры очень велико, то может происходить конденсация влаги. Это явление весьма нежелательно для процесса пленкообразования, так как оно может вести к побелению поверхности пленки вследствие выделения эфира целлюлозы из раствора под влиянием воды. Поэтому при выборе растворителей для переработки эфиров целлюлозы в пленочные материалы и установления условий пленкообразования необходимо учитывать указанное выше понижение температуры при испарении. [c.330] Характер испарения различных растворителей и их смесей, а также испарения их из растворов эфиров целлюлозы непосредственно связан с давлением паров растворителей, находящихся в равновесии с раствором, которое зависит от температуры и внешнего давления. [c.330] При кипении жидкости, т. е. в случае, когда давление пара жидкости равно давлению атмосферы, испарение идет особенно интенсивно. Поэтому ранее принимали за характеристику степени испаряемости жидкости температуру ее кипения. [c.331] В большинстве экспериментальных работ по подбору растворителей для получения эфироцеллюлозных растворов, отвечающих определенным условиям кинетики испарения, критерием для такого подбора служили кривые кипения отдельных растворителей и их смесей. [c.331] Как видно из таблицы, ряд растворителей, расположенных по степени повышения их температуры кипения, совершенно не соответствует характеристике этих растворителей по скорости их испарения в одинаковых условиях испытания. [c.332] Таким образом, по точкам кипения, указывающим температуры, при которых давление пара жидкости равно атмосферному, нельзя судить о характеристике испарения растворителей при нормальных температурах, определяемых давлением пара жидкости при этих температурах. Исследования кривых давление пара-температура—показывают, что в ряде случаев кривые могут иметь изогнутую форму, пересекаться и не обладать линейной зависимостью. [c.332] В случае смеси двух жидкостей (а, Ь), которые смешиваются во всех отношениях и не реагируют друг с другом, а также не дают ассоциированных комплексов, т. е., иначе говоря, для идеальных жидкостей, парциальные давления паров этих жидкостей Рах, Рьх пропорциональны мольному содержанию ж их в смеси, т. е. [c.332] Для ряда жидкостей, характеризующихся указанным выше состоянием и отсутствием взаимодействия друг с другом, этот закон наблюдается главным образом для представителей гомологических рядов органических соединений (кривая 1 на рис. 97). Обычно при постепенном добавлении одной жидкости к другой для одних смесей имеет место максимум (кривая 2), а для других смесей — минимум (кривая 3) на кривых давления паров. [c.332] Существует большое количество эмпирических формул, определяющих значения скорости испарения чис тых органических соединений и их смесей. [c.333] Подробный теоретический анализ испарения различных жидкостей с открытых поверхностей был дан Стефаном [9]. Он исходил из представлений о механизме испарения на основе полученных экспериментальных данных. [c.333] Таким образом, над поверхностью жидкости весьма быстро устанавливается слой почти насыщенного пара, что соответствует образованию так называемой жидкостной пленки, образующейся над любой поверхностью вещества и состоящей либо из плотной упаковки газового слоя, либо, как в данном случае, из слоя пасыщенного пара. Подробный анализ образования и свойств этих жидкостных пленок,дан в соответствующей литературе [10]. [c.334] Первая из формул относится к испарению жидкости в сосуде, налитой не доверху, вторая — к случаю испарения жидкости из небольшого круглого сосуда, заполненного жидкостью доверху. [c.334] Для многокомпонентных систем скорость испарения значительно изменяется в зависимости от изменения состава жидкости при испарении. [c.334] Вернуться к основной статье