Файл: Брагинский, Г. И. Технология магнитных лент.pdf

степени ориентации и уменьшается при более полном осуществлении релаксационных процессов. Такие пленки при набухании одинаково увеличивают свои плоскостные размеры в различных направлениях. Пленки, обладающие структурой г, отличаются от пленок со струк­ турой д более значительной усадкой. Явление усадки полимерных пленок впервые было объяснено Каргиным и Штединг [69]. Ока­ залось, что кроме испарения летучих компонентов большую роль в ее возникновении играют релаксационные процессы.

а

Рис. 44. Схематическое изо­ бражение типов микро­ структур технических пле­ нок:

а — изотропная; б — анизо­ тропная неустойчивая; в — ани­ зотропная устойчивая; г —

плоскостно-ориентированная неустойчивая; д — плоскостно­

ориентированная устойчивая.

Пленки с плоскостно-ориентированной структурой не обнаружи­ вают двулучепреломления при рассматривании их перпендикулярно плоскости, и распознавание такой структуры оптическим методом возможно только при пропускании луча в срез пленки.

Из сказанного очевидно, что если соображения о существовании плоскостно-ориентированной структуры пленок и о причине ее возникновения (фиксирующее действие поверхности, на которую нанесен раствор) справедливы, то пленка, полученная не на твердой поверхности или высушенная в ненатянутом состоянии, должна обладать предельно отрелаксированными макромолекулами и, соот­ ветственно, изотропией свойств во всех направлениях.

Пленка с такой структурой (см. рис. 44, схема а) была получена на поверхности ртути, которая вследствие своей подвижности не препятствовала уменьшению объема образующейся пленки по всем

96

вопросы технологии. Существуют технологические приемы, которые позволяют частично избежать нежелательных явлений, обусловли­ вающих неоднородность микроструктуры пленок по слоям.

Оборудование для изготовления пленок из растворов ацетатов целлюлозы. Оборудование, используемое для осуществления второй стадии технологического процесса, мало отличается от оборудования, применяющегося уже много лет для получения электроизоляционных пленок, пленок для упаковочных целей и главным образом основы светочувствительных слоев [1, 61, 64, 71]. Специфические требова­ ния, предъявляемые к основе магнитных лент, обусловливают некоторые конструктивные особенности машин, применяемых для ее производства. Агрегат для изготовления пленок из растворов

Рис. 45. Схематическое изображение микроструктуры слоев пленки:

а — плотная упаковка макромолекул; б — рыхлая упаковка; в — плоскостно­

ориентированные макромолекулы.

полимеров, принцип действия которого стал уже классическим, включает ленточную машину, шкафы досушивания пленок и устрой­ ство, объединяющее обрезку кромок, нанесение насечки на края пленки и смотку готовой пленки.

Ленточная машина (рис. 46) состоит из двух чугунных или сталь­ ных барабанов 1, которые обхватывает туго натянутая на них беско­ нечная металлическая лента 2. Материалом для изготовления беско­ нечной ленты служит нержавеющая сталь или медь. Толщина ленты —1 мм. В первом случае пленкообразующий раствор наносят не­ посредственно на ленту. Во втором случае поверхность ленты покры­ вают специальным слоем, состоящим из глубокоомыленного ацетата целлюлозы, поливинилового спирта или другого полимера.

Одним из основных факторов, определяющих производительность машины, является длина и ширина ленты. Поэтому конструкции машины совершенствовались главным образом в направлении уве­ личения длины ленты. Первые машины имели ленту длиной 14 и шириной 0,8 м. Длина лент современных высокопроизводительных машин достигает 50—60 м при ширине 1,4 м.

Диаметр барабанов, несущих ленту, составляет 1,5 м. Роликовые подшипники барабанов укреплены на раме, являющейся частью

98

J

«KgSftüi

^, ікв кК аойййі t

й 2 5 о ас

NBBüftKI£ <=з р>>сс се г

. ' Т ~ . . . . . . . •

массивного каркаса машины. Один из барабанов приводится в дви­ жение электродвигателем. Барабан состоит из цилиндрического корпуса с двойными стенками и торцевых крышек, крепящихся к корпусу болтами. Вал ведущего барабана имеет осевые отверстия, через которые в пространство между стенками поступает вода для охлаждения поверхности барабана. Второй барабан вращается за счет трения, возникающего между его поверхностью и поверхностью бесконечной ленты. Подшипники этого — ведомого — барабана укре­ плены в подвижных салазках, которые могут перемещаться с по­ мощью винтового устройства, изменяя положение его оси по отно­ шению к оси ведущего барабана и, следовательно, изменяя силу

натяжения бесконечной ленты, что позволяет регулировать движение ленты в случае ее смещения к краям барабанов.

Вдоль машины с обеих сторон находятся распорные трубы 4, упи­ рающиеся одной стороной в по­ движные салазки подшипников ведо­ мого барабана, а другой — в каркас машины, создавая натяжение ленты в 5—6 тс. Однако даже при таком значительном натяжении ленты воз­ можно ее провисание. Поэтому под ее верхнюю часть устанавливают специальные поддерживающие ва­ лики. Так как конструкция ма­

шины не позволяет поддерживать нижнюю часть ленты, эта часть свободно провисает, образуя стрелу прогиба до 20—25 мм. При этом возможно деформирование не вполне сформовавшейся пленки (рис. 47). В случае провисания верхней части ленты слои раствора, расположенные близко к ленте, будут растягиваться, а слои, приближающиеся к поверхности образующейся пленки, — сжиматься. При провисании же нижней части ленты все слои фор­ мующейся пленки будут неравномерно растягиваться, что приводит к возникновению неоднородности физико-механических свойств пленки по толщине. Поэтому следует обеспечить такую величину натяжения, которая при длине ленты 30 м обеспечила бы стрелу прогиба не более 20 мм.

Машина заключена в кожух, образующий два сушильных канала для верхней и нижней части ленты. Стенки кожуха изготовлены из листов алюминия, пространство между которыми заполнено тепло­ изоляционным материалом, не дающим пыли. Для облегчения обслуживания машины в кожухе имеются смотровые окна, а для локализации возможных взрывов — масляные затворы б (см. рис. 46), крышки которых легко сбрасываются при внезапном чрезмерном повышении давления в сушильных каналах.

Влажность готовой основы для магнитных лент не должна пре­ вышать 2%. Высушивание эфироцеллюлозной пленки до такой

100

влажности непосредственно на ленте машины нецелесообразно. Оно требует уменьшения скорости движения ленты, т. е. производитель­ ности машины, а также увеличения количества и температуры подаваемого в сушильные каналы теплоносителя. Поэтому пленку из триацетата целлюлозы снимают с ленты машины с влажностью 15—20%, после чего направляют в сушильные шкафы для досуши­ вания нагретым воздухом. Такие сушильные шкафы, называемые «досушками», составляют вместе с ленточной машиной непрерывно

шины с длиной бесконечной ленты 30 м и шириной 1,4 м. Для изготов­ ления более тонкой основы используют машины с длиной ленты 28 м и шириной 720 мм. Уменьшение ширины ленты облегчает получение пленки более равномерной по толщине, а значительно большая скорость движения ленты по сравнению с машиной, имеющей ленту шириной 1,4 м, компенсирует уменьшение производительности. Обычная толщина основы, получаемой на такой машине, составляет 70 и 40 мкм, однако может быть доведена до 25 мкм.

Для нанесения слоя пленкообразующего раствора на поверхность движущейся бесконечной ленты служит приспособление, называемое фильерой. Она представляет собой корытообразный металлический сосуд (рис. 48), в нижней части которого имеется щель по всей длине. На стенке фильеры укреплена продольная планка с отшлифованным нижним краем. При движении лента увлекает пленкообразующий раствор, а высота подъема планки над поверхностью ленты задает толщину наносимого на ленту слоя и, следовательно, толщину готовой пленки. При использовании пленкообразующих растворов высокой вязкости возможно применение фильеры, работающей

101