[На предыдущую главу]

Сопоставительный анализ полученных результатов приводит к заключению, что из рассмотренных составов травителей для практической реализации в технологическом процессе изготовления трековых мембран на основе полипропилена наиболее перспективным является использование водного раствора хромового ангидрида с концентрацией от 1000 до 1100 г/л. Скорость травления треков ионов ксенона на первой стадии травления в этом случае составляет V_t = 4,25 мкм/мин, избирательность травления V_t /V_r = 600 (температура травления 80° С). Это обеспечивает формирование цилиндрических пор диаметром 0,2 мкм и позволяет значительно сократить время производства мембран для микрофильтрации. Применение травителя данного состава для травления на второй стадии изготовления ППТМ также позволяет проводить процесс с достаточной скоростью и эффективностью. Преимуществами данного однокомпонентного состава травителя, кроме того, являются доступность химического реагента, простота приготовления раствора и контроля его качества, возможность регенерации.

Cr³⁺  +  4H₂O -  3e^–   ®   CrО₄^2–  +  8H⁺.

При полном окислении ионов Cr³⁺ и корректировке травителя по воде, вызванной ее расходованием в данном процессе, травитель полностью восстанавливает свою химическую активность. Периодическое проведение процесса регенерации данного травителя (по мере накопления в растворе трехвалентного хрома) позволяет использовать его в течение нескольких лет, в связи с чем снижаются материальные затраты, вызванные расходованием реагента - хромового ангидрида. Восстановление травителя достигается завешиванием в применяемый раствор свинцовых анодов и стального катода и пропусканием постоянного тока. Условия проведения процесса: соотношение поверхностей анода и катода 10:1; необходимая анодная плотность тока i_A = 1–2 А/дм²; время проработки, в зависимости от концентрации накопившегося в растворе трехвалентного хрома, составляет от 5 до 10 часов.

Использование в технологическом процессе изготовления ППТМ в качестве травителя растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, имеет, однако, существенный недостаток, связанный с тем, что травление полипропилена в указанном травителе приводит к хемосорбции соединений хрома на его поверхности [20, 30]. Данные соединения прочно связаны химическими связями с полимерной поверхностью и не удаляются при промывке водой. В результате полимер оказывается загрязненным примесью хрома. Исследование кинетики образования адсорбционного хромсодержащего слоя на поверхности ППТМ (рис. 8) показывает наличие максимума, обусловленного существованием индукционного периода, в течение которого травления поверхности пленок не происходит. Количество хрома в ПП-пленках на этой стадии процесса растет со временем, достигая максимального значения примерно через 20 мин после начала травления. По окончании индукционного периода в результате возникновения конкурирующего процесса травления поверхностного слоя наблюдается уменьшение концентрации хрома. Содержание хрома в поверхностном слое ППТМ при этом существенно зависит от типа используемой пленки и температуры травления. Анализ экспериментальных данных приводит к следующим выводам. Для пленки Т2400 характерны более низкие значения концентрации хрома по сравнению с пленкой Т2372. Это обусловлено более высокой скоростью травления ПП данной марки и более коротким индукционным периодом травления. Последнее связано с меньшим содержанием антиоксиданта. При понижении температуры травления содержание хрома в поверхностном слое мембран убывает (рис. 9).

[На следующую главу] [На Содержание]

Copyright ©