(Из практикума). Механизм инверсии связан с определенной ориентацией ПАВ в адсорбционном слое. На этом основано изготовление форм плоской печати в полиграфической технологии
Для получения на поверхности формы печатающих элементов, которые хорошо смачиваются неполярной краской и плохо смачиваются водой, используют вещества, ориентирующиеся при адсорбции так, что в сторону смачивающей жидкости обращены неполярные группы. Взаимодействие молекул воды с углеводородными радикалами ПАВ слабее, чем с металлом, и поверхность становится более гидрофобной. Для большей устойчивости полученной гидрофобной пленки необходимо, чтобы адсорбция была химической. В качестве гидрофобизующих агентов обычно используют соли жирных кислот: олеат натрия), БКК и т.д.
Гидрофобность поверхности (краевой угол смачивания θ) зависит от величины адсорбции ПАВ: чем больше адсорбция, тем хуже смачивается поверхность и тем больше θ. Наиболее гидрофобная поверхность металла получается при полном покрытии поверхности формы адсорбатом, т.е. при адсорбции Г∞. Наименьшую Сопт (оптимальную) концентрацию адсорбата, при которой достигается адсорбция, близкая к Г∞, обычно определяют экспериментально.
С этой целью пластины меди обрабатывают растворами олеата натрия различной концентрации С, промывают их, высушивают и определяют на каждой из них краевой угол смачивания θ. По полученным данным строят изотерму смачивания cosθ = f(C), и по ней определяют оптимальную концентрацию гидрофобизующего агента так, как это показано на рис.1.а.
а б
Рис.. Изотерма смачивания – (а) и кривая кинетики гидрофобизацш поверхности меди – (б).
Образование на формах плоской печати пробельных элементов, хорошо смачиваемых водой (увлажняющим раствором), сводится к получению устойчивой гидрофильной пленки на поверхности металла. Для этого поверхность формы обрабатывают растворами электролитов (обычно ортофосфорной кислоты и её солей) или растворами полярных полимеров (крахмала, декстрина, КМЦ натрия и т.д.). Гидрофилизация поверхности происходит вследствие адсорбции указанных веществ и ориентации их молекул полярными группами в сторону воды.
Например, гидрофилизацию поверхности алюминия осуществляют с помощью ортофосфорной кислоты: Н3Р04 химически взаимодействует с оксидной пленкой поверхности металла:
А1203 + 2Н3Р04 = 2А1Р04 + ЗН20.
а б
Рис.. Изотерма смачивания – (а) и кривая кинетики гидрофилизации поверхности алюминия – (б)
В результате на пробельных элементах формы образуется тонкая солевая микропленка фосфата алюминия, практически нерастворимая в воде, которая улучшает смачивание поверхности увлажняющим раствором (водой).
Зависимость cosθ от концентрации раствора Н3РО4 (изотерма смачивания поверхности алюминия водой) изображена на рис. 6.2.а. Концентрация H3PO4 должна быть вполне определенной, так как в избытке кислоты происходит образование кислых солей Al2(HPO4)3, Al(H2PO4)3, растворяющихся в воде, вследствие чего достигнутая смачиваемость поверхности ухудшается.
Достарыңызбен бөлісу: |