Способ обработки поверхности желатинового студня Советский патент 1982 года по МПК G01N25/00 C08J7/04 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ЖЕЛАТИНОВОГО Изобретение относится к исспедованию полимерных материалов в статическом состоянии, в частности к способу обработки поверхности желатиновых студней для контроля за ее структурой, и может быть использовано в пищевой, кино- и фотопрош 1шленности. Студни 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 закономесностей процесса студнеобразования, его зависимостей от температуры, концентрации, внешних механических воздействий, правильность выбора растворителя определяют наилучшие условия соответствующих технологических процессов. Студни занимают промежуточное положение между растворами и стеклообразным состоянием попимера, что влечет за

СТУДНЯ собой богатство проявлений их свойств и возможность оценки структурирования системы на этапах студнеобразования, до и после механических воздействий на иэделие, позволяет изменять свойства в заданном направлении. Студни,представnsnoume собой смесь высокомолекулярного соединения с низкомолекулярными растворителями, имеют различную прочность в зависимости от степени совместимости растворителя и полимера, от степени структурной однородности студня на поверхности и в объеме изделия. Чем более однороден студень после отверждения (студнеобразования) его, тем выше прючностные свойства. От типа, формы надмолекулярных структур, сформированных в результате технологии производства и режимов студнеобразования, зависят механические свойства их, напряженное состояние и деформируемость изделий. Известен способ структурного исследования полимеров путем травления поверхности фосфорной ипи азотной киспотами при комнатной температуре l J. Однако этим способом нельзя исследовать поверхностную структуру желатинового студня, так как он растворяется в кислотах неограниченно и без выявления структуры, растворениесвязано с деструк цией студня. Согласно изобретению при нанесении на поверхность изделия на 5-10 мин при комнатной температуре КОН (водного раствора) . на поверхности выделяется структура в виде глобул, непрерывной вязи, ориентированных цепей или кристаллов, в зависимости от состояния полимерного студня и степени его дефектности. Каждому типу структуры соответствует определенная прочностная характеристика материала. Выявляя форму, тип структуры, определяем, прогнозируем свойства материала не топько в заготовках, но и после испытания изделия. Структура выявляется и исследуется в статическом состоянии образца, так как частично на хает. Выявление структурных элементов Taf КИМ образом просто, не требует особых затрат на его выполнение. Структура выявляется качественно и контрастно. Пример 1. Выявление аморфнь1Х форм cтpfyктypы. Из студня полимера состава, вес.ч.: желатин 1, глицерин 1,5, вода 2,5 готовят образцы для исследования напряженного состояния и степени деформации. 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 гомогенность структуры, а следовательно, и степень разброса по свойствам от образца к образцу (или изделию) на поверхности, а также в объеме самого материала (фиг, 1). Для 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 поле, на микроскопе типа МИМ-7 или МИМ-8. Пример 2. Выявление кристалли ческой 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 студнеобразованияи во время деформации и после деформации. Для 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 но весу водный раствор КОН на 1О 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. 36 видна ориентированная структура в образце после деформации одноосным растяжением. Таким образом, способ позволяет осу- , ществить эффективный контроль степени дефектности материала, гомогенности его, вь1явить надмолекулярные 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 желатинового студня для контроля за ее структурой, заключающийся в

том, что образец счудня обрабатывают 2,О-5,6%-ным по весу водным раствором КОН при 18-25° С в течение 5-10 мин с последующей сушкой образца под струей воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 5.65921, кп. С О8 J 7/14, 1976.

а