Способ обработки поверхности желатинового студня

 

О П И С А Н И Е ()953498

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски н

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Зааалеао 04.12.80 (2) ) 32а 4423/23-05 (51 ) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 ((1/28

С 08 Х 7/12

Гоеударстеенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.08,82 (53) УДК678.567.

° 01 (088.8) Л. Е. Макарова, B. В. Мошев, В. И Т и В. Н. Неледва (72) Авторы изобретения

Пермский политехнический кисти (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ЖЕЛАТИНОВОГО

СТУДНЯ

Изобретение относится к исспедованию полимерных материалов в статическом состоянии, в частности к способу обработки поверхности жепатиновых студней дпя контроля за ее структурой, и может быть

5 использовано в пищевой, кино- и фотопромышленности.

Студии желатина представляют собой большой практический интерес. Они широко распространены в пищевой, кино- и фотопромышленности, промышленности искусственного и синтетического волокна, в производстве ионообменных смол и носителей в гель хроматографии и других областях народного хозяйства. Понимание закономет)костей процесса студнеобразования, его зависимостей- от температуры, концентрации, внешних механических воздействий, правильность выбора растворитепя опредепяют наипучшие усповия соот- 2О ветствуюших технологических процессов.

Студни занимают промежуточное положение между растворами и стеклообразным состоянием попимера, что впечет за

2 собой богатство проявлений их свойств и возможность оценки структурирования системы на этапах студнеобраэования, до и после механических воздействий иа иэделие, позволяет изменять свойства в заданном направлении.

Студии,представшпошие собой смесь высокомопекулярного соединения с ниэкомопекупярными растворитепями, имеют различную прочность в зависимости от степени совместимости растворителя и полимера, от степени структурной однородности студня на поверхности и в обьеме изделия. Чем более однороден студень после отверждения (студнеобразования) его, тем выше прочностные свойства, От типа, формы надмопекупярных структур, сформированных в результате технологии производства и режимов студнеобразования, зависят механические свойства их, напряженное состояние и деформируемость изделий.

Известен способ структурного исспедования полимеров путем травления поверх953498 3 ности фосфорной ипи азотной кислотами при комнатной температуре Pl).

Однако этим способом нельзя исследовать поверхностную структуру же патино вого студня, так как он растворяется в 5 кислотах неограниченно и без выявления структуры, растворение связано с деструкцией студня.

Согласно изобретению при нанесении на поверхность иэделия на 5-10 мин при 30 комнатной температуре КОН (водного раствора) . на поверхности выделяется структура в виде глобул, непрерывной вязи, ориентированных цепей или кристаллов, в зависимости от состояния полимер- 15 ного студня и степени его дефектности.

Каждому типу структуры соответствует определенная прочностная характеристика материала, Выявляя форму, тип структуры, определяем, прогнозируем свойства материала не только в заготовках, но и, после испытания изделия. Структура выявляется и исследуется в статическом состоянии образца, так как частично набухает. 25

Выявление структурных элементов та ким образом просто, не требует особых затрат на его выполнение. Структура выявляется качественно и контрастно. с

Пример 1. Выявление аморфных форм структуры.

Из студня полимера состава, вес.ч.: желатин 1, глицерин 1,5, вода 2,5 готовят образцы для исследования напряженного состояния и степени деформации, 35

После заливки студня в формы, охлаждения его, один образец берут для выявле . ния структуры исходного образца, т е. образца после формования до его испытания на прочность. Такое исследование необходимо для того, чтобы выявить гомоген40 ность структуры, а следовательно, и степень разброса по свойствам от образца к образцу (или изделию) на поверхности, а также в объеме самого материала (фиг. 1).

45 ,Бля этого на исследуемую поверхность образца наносят 2%-ный по весу водный раствор КОН, Раствор держат при комнат« ной температуре 5 мин, затем сливают раствор КОН с поверхности. Поверхность образца высушивают, не прикасаясь к ней, под струей сжатого воздуха. Исследование структуры ведут в отраженном свете, при косом освещении, в темном попе, на

55 микроскопе типа МИМ»7 или МИМ-8.

Пример 2. Выявление кристаллической и ориентированной структуры на фоне аморфной, Образец, имеющий состав, вес.ч. желатин 1, глицерин 1,5, вода 2,5, испытывают на растяжение. При деформации структура и свойства меняются по сравнению с исходным состоянием, Чтобы иметь истинное представление об изменении свойств материала, необходимо знать структуру его исходного состояния после студнеобразования„ во время деформации и после деформации.,пля этого образец из того же материала обрабатывают в течение 7 мин 2,8%-ным по весу водным раствором КОН при комнатной температуре.

Поверхность высушивают под струей сжатого воздуха или просто под струей воздуха. Выявляется структура (фиг. 2) ориентированная, кристаллическая и аморфная одновременно. Испытывая образец одноосным растяжением и зная полученное напряжение и деформацию момента и затем после разрушения, с выявлением структурного состояния материала в эти периоды, удается составить истинное представление о изменении прочности и деформативности изделия.

Пример 3. Выявление структуры слабых растворов полимеров.

Образец, имеющий состав, вес.ч: желатин 1, глицерин 3, вода 6, погружают в 5,6%-ный по весу водный раствор

КОН на 10 мин при комнатной температуре, раствор сливают с поверхности и высушивают образец под струей воздуха (фиг. 3).

На фиг. За видна аморфная структура исследуемого образца до деформации. На фиг. Зб видна ориентированная структура в образце после деформации одноосным растяжением.

Таким образом, способ позволяет осу-, ществить эффективный контроль степени дефектности материала, гомогенности его, выявить надмолекупярные формы структуры, ответственных за механические свойства, проследить за изменением прочностных свойств и выявить причину упрочнения или разупрочнения в результате различных обработок.

Способ позволяет прогнозировать прочностные свойства и управлять ими в заданном направлении, Формула изобретения

Способ обработки поверхности жепатинового студня для контроля эа ее структурой, з а к л ю ч а ю шийся в

953498

5 том, что образец студня обрабатывают

2 0-5,6%-ным по весу водным раствором

° Э о

КОН при 18-25 С в течение 5-10 мин с поспедуюшей суцжой образца под струей воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

М 565921, кп. С 08 Х 7/14, 1976.

953498

Составитель А, Горячев

Редактор С. Патрушева Техред М. Гергель Корректор N. немчик

Эаказ 6266/70 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, уп. Проектная, 4