Делаем приватный монитор из старого LCD монитора. Поляризационную пленку


Пленка поляризационная. Где ее применяют?

Многие люди слышали о таком полезном покрытии, как пленка поляризационная. Однако далеко не каждый знает о ее свойствах и сфере применения. Сегодня, благодаря возможности совершать покупки через онлайн-сервисы, приобрести поляризационную пленку как в Москве, так и в Новосибирске, Красноярске и других городах России не составит труда. Главное - перед покупкой узнать все ее свойства, чтобы уметь правильно ее использовать в самых разных целях.

Свойства пленки

Понятие поляризации подразумевает ограничение световых волн путем пропуска их через особую решетку. Расстояние между нитями такой решетки равно длине световых лучей. Это позволяет пропускать одну волну в определенной плоскости.

Пленка поляризационная пропускает только ту часть светового потока, которая параллельна его оси. Такое покрытие создают двумя способами. Первый подразумевает напыление на полимерную основу металлических полос. Второй метод использует технологию йодно-поливиниловых пленок. Оба метода широко применяются в самых разных целях.

При помощи представленного изделия можно ограничить световой поток, понизить яркость, рассеивать лучи, затемнить зеркальные и экранные поверхности, а также защититься от попадания прямых солнечных лучей.

Применение

Множество направлений имеет использование такого покрытия, как пленка поляризационная. Новосибирск, Уфа, Екатеринбург и другие города России применяют ее в одних и тех же целях.

Многие водители выбирают солнцезащитные очки, линзы которых покрыты поляризационной пленкой. Да и обычному потребителю подобные изобретения пришлись по душе из-за комфорта обозрения в солнечную погоду.

В автомобильной сфере поляризационные пленки применяют для тонировки стекол, зеркал заднего вида, лобового стекла. Это помогает защититься от бликов встречного транспорта или яркого солнца.

Поляризационная пленка для монитора и других ЖК-дисплеев давно полюбилась пользователям. Это позволяет увеличить контрастность изображения. Для экранов и мониторов поляризационная пленка в сочетании со специальными стереоочками создаст эффект объемности картинки.

Для фильтров линз также применяют представленную технику. Даже окна домов защищают поляризационной пленкой во избежание слепящего света в помещении, попадающего извне.

Как создается пленка

Представленное изделие производят из поливинилена. Для этого применяют поливиниловый спирт (ПВС).Пленка поляризационная

В состав продукта может также добавляться фосфорно-вольфрамовая кислота.

В процессе производства первоначальную заготовку растягивают в 5-7 раз. Затем изделие обжигают при температуре около 140 градусов.

Такая технология придает требуемые качества такому покрытию, как пленка поляризационная. Для чего нужно растягивание? Это позволяет выстроить молекулярную ориентацию компонентов.

Тепловая обработка продлевает долговечность изделия, делая его устойчивым к теплу и влаге. Оборудование может обладать самыми разными показателями, для чего поляризационная пленка обрабатывается представленным методом.

Виды пленок

В зависимости от компонентов, использующихся для производства ПВС-пленки, существует 3 ее разновидности. Это может быть изделие, содержащее дихроичные правители, поливиниленовые звенья или полииодные комплексы.

По способу поляризации различают механические и электрические решетки.

Чтобы увеличить или уменьшить поляризацию механическим способом, нити решетки смещаются относительно друг друга. Элементы перемещаются механически, и двигается пленка поляризационная. Как тонировать стекла, высчитывают производители, применяя правильный угол смещения поверхностей.

Электрическая поляризация считается более перспективным методом, так как она не требует механических составляющих. Свет в таком изделии проходит через поляризатор и жидкие кристаллы. При подключении тока они поворачиваются по направлению его протекания. Так образуются нити решетки, пропускающей световой поток.

Поляризация для автомобиля

Применяя поляризационную пленку для авто, следует ответственно подойти к этому вопросу. Неправильная поляризация может стать причиной ДТП из-за недостаточно хорошей видимости для водителя.Поляризационная пленка для авто

Поляризационная пленка на лобовое стекло наносится для устранения попадания бликов от встречного транспорта в глаза водителю.

Очень полезна представленная технология для поляризации салонных зеркал заднего вида. Случается, что фары едущего сзади автомобиля яркой вспышкой освещают их. Если водитель в этот момент посмотрит в зеркало, его может ослепить. Понадобится время, пока владелец авто сможет снова видеть идеально. А эти несколько секунд ему придется ехать почти вслепую. Пленка поможет ограничить поток слепящих лучей от фар и сохранить способность водителя видеть дорогу четко.

Поляризационная пленка для авто применяется также для тонировки стекол на дверях и сзади.

Пленка для экранов электронных устройств

Чтобы производительность человека, работающего на компьютере, была максимальной, следует обеспечить комфорт его деятельности.Поляризационная пленка для монитора

Работать на любом оборудовании с дисплеем удобно, когда данные на его экране видит только пользователь. Очень неприятно, когда окружающие любопытно заглядывают в интерфейс устройства.

Для защиты информации применяют поляризационную пленку. Она крепится на экран при помощи клеящей основы. При желании ее можно снять или надевать на экран планшета или смартфона, только находясь в поездке.

Поляризационная пленка для монитора ограничивает прохождение световых лучей, которые проходят под углом больше 60 градусов.

Представленные изделия обладают влагостойкостью и выдерживают температурные перепады. Сама пленка способна защитить экран от механических повреждений и царапин, так как поликарбонат - довольно прочный материал.

Для каждого устройства выпускают пленки определенного формата.

Поляризационные очки

Пленка поляризационная для очков помогает защитить глаза от ослепляющего света, который излучают машины, оборудование. Блики, исходящие от различных поверхностей, способны не только ухудшить видимость деталей, но и ослепить, нарушить здоровье глаз.

Поэтому в самых различных сферах деятельности зрение защищают очки с поляризационной пленкой. Она находится внутри линзы.

Обычные солнцезащитные очки не убирают блики, исходящие от поверхности воды, снега, зеркал. Для этого их сочетают с таким покрытием, как пленка поляризационная. В Красноярске, Сочи, Москве и других городах нашей страны множество водителей, рабочих самых разных профессий и простых граждан пользуются такими очками для сохранения здоровья глаз.

Поляризационные очки уменьшают напряжение зрения. Глаза меньше устают. Контрастность и четкость изображения увеличиваются. А также такое изделие повышает безопасность труда работников определенных профессий. Особенно пришлись по душе поляризационные очки водителям.

Изготовление поляризационных линз

Среди существующих технологий изготовления поляризационных линз самой старой является применение минерального стекла.Пленка поляризационная для очков

Ныне этот метод используют крайне редко. Чаще применяют технологию ламинирования органическими веществами (CR-39). Пленка поляризационная вставляется между двумя полотнами линзы. Это помогает избежать расслаивания.

Однако самой новой и перспективной методикой является размещение пленки на переднем стекле. Поляризатор обрабатывается для улучшения его устойчивости к повреждениям, истиранию. Это позволяет изделию максимально качественно выполнять свои поляризационные свойства. Защитное покрытие пленки увеличивает ее стойкость к ударам.

Пленка для окон

Для хорошего самочувствия человека в помещении имеет значение уровень освещенности, его интенсивность и естественность. Комфортный свет полезен для здоровья глаз и даже состояния нервной системы.Пленка поляризационная для окон

Яркое солнце, врывающееся в комнату, будит ранним утром, а днем в таком помещении становится невыносимо жарко. Чтобы не завешивать окна портьерами или жалюзи, существует особый способ. Тонировка стекол решает проблему очень яркого природного освещения.

Пленка поляризационная для окон сокращает солнечную энергию на 65 % без ухудшения светопроницаемости. Такое покрытие создает определенную защиту от теплопроводности стекол, что помогает поддерживать комфортный микроклимат в помещении.

Поляризатор усиливает устойчивость стекла к механическим повреждениям, царапинам.

Как сделать пленку для монитора

Обычно LCD-мониторы производитель поставляет с поляризационной пленкой. Она может быть приклеена к монитору или просто плотно прижата планками.Поляризационная пленка своими руками

В случае необходимости заменить это изделие необходимо обратить внимание на технологию такого процесса.

Приобретать пленку нужно по размеру предыдущего варианта. Старая пленка демонтируется. При необходимости клей снимается растворителем. Меняя поляризационную пленку своими руками, нужно следить, чтоб растворитель не попал на пластиковые элементы монитора.

Полностью очистив основание, следует смонтировать новое покрытие.

Поляризационная пленка своими руками должна быть правильно позиционирована. Имеет значение, где находится лицевая и обратная сторона. Так же как и важно сохранить правильное положение сторон. Далее части монитора собирают воедино.

Проверка поляризации

Чтобы убедиться в правильном действии поляризатора, существует несколько способов.Пленка поляризационная как тонировать стекла

Следует взять две пленки (или линзы очков) и направить их друг против друга. Видимость через два слоя должна быть идеальной. Затем на первой линзе нужно мысленно провести перпендикулярную ось. Вторую пленку (линзу) следует поворачивать вокруг воображаемой оси. Когда угол поворота достигнет 90 градусов, видимость должна стать нулевой. Если же после этих действий видимость осталась прежней, поляризационными свойствами изделие не обладает.

Можно вместо второй пленки воспользоваться экраном монитора, телефона или планшета. При повороте пленки на 90 градусов изображение должно стать значительно темнее.

Рассмотрев весь спектр изделий, в которых используется пленка поляризационная, можно осознать важность этого изделия для здоровья человека, а также его безопасности. Понимая принцип ее устройства и критерии качества, будет легко отличить поляризатор от обычного материала.

fb.ru

Поляризационная пленка: свойства, производство и проверка

Я думаю, что многие из вас слышали про поляризационную пленку, но не все знают, что это такое? В этой статье я постараюсь вам вкратце открыть вам взгляд на этот вопрос, а также расскажу о том:

  • где такая пленка применяется;
  • каким образом ее изготавливают;
  • как проверить, что вас не обманули при покупке.

Свойства

Для того, чтобы объяснить ценные свойства поляризационной пленки, благодаря, которым она приобретает все большее признание в быту, промышленности и науке, давайте-ка вспомним: что такое поляризация?

Поляризация – это ограничение световых лучей методом пропускания света через поляризатор-решетку, когда расстояние между нитями решетки сопоставимы с длиной световой волны. Эта решетка наносит ограничение на распределение потока лучей, она пропускает лишь одну волну в одной плоскости.

Работа поляризационного элемента основана на свойстве поперечности электромагнитных волн: поляризатор может пропускать только ту часть естественного света, которая параллельна его оси. Существую 2 способа создания поляризационных устройств:

  • с помощью 1-го напыляют металлические полосы на полимерную основу;
  • основой 2-го является создание поляризационных полимерных йодно-поливиниловых пленок.

Для абстрактного понимания рассмотрим следующий рисунок.

Процесс поляризации в пленке

Чего можно достичь с помощью поляризационной пленки:

  • ограничения светового потока;
  • существенного понижения яркости;
  • рассеивания световых лучей;
  • затемнения зеркальных, и экранных изделий;
  • защиты от попадания прямых солнечных и световых лучей.

Применение

Поляризационная пленка используется в самых различных областях при производстве:

  • Солнцезащитных очков (которые полюбили многие водители). Пленка придает линзам способность отсекать лучи, путем пропускания исключительно вертикальных волн.
  • Лобовых стекол и салонных зеркал заднего вида автомобилей во избежание ослепления от встречного и идущего позади транспорта. А также применяется при электромонохромной тонировке
  • Жидкокристаллических экранов. Благодаря пленке существенно повышается контрастность изображения, путем использования вертикальной поляризации. При комбинировании активной поляризационной пленки  и специальных поляризационных стерео очков достигается эффект объемного изображения.
  • Дисплеев для различных приспособлений: калькуляторов, мониторов, мобильных телефонов и т.д.
  • Фильтров полярископов (их диаметр достигает 300 - 500 мм).

Поляризационные пленки можно использовать как фильтры с изменяемой прозрачностью. Это достигается путем их скрещивания. При таком положении лучшие из них понижают яркость лучей света в сотни раз. Если сравнить пленки с поляризационными призмами, то они обладают лучшим качеством и более широким полем зрения.

Изготовление

Лист пленки для поляризацииПоляризационная пленка производится из поливинилена с использованием поливинилового спирта (ПВС). Также, в ее состав может добавляться фосфорно-вольфрамовая кислота. В результате производства ее вытягивают в 5-7 раз более ее стартовой длины. Пленку отжигают  на протяжении 15 мин. при 120-140 градусах.

В результате получают:

  • экологичность, экономичность, простота;
  • оптические свойства, равномерно рапределенные по всей площади;
  • повышенная устойчивость к теплу и влаге.

Пленки вытянуты одноосно, что дает преимущественно молекулярную ориентацию ее компонентов, которые поляризуются по вектору оси вытяжки, благодаря чему пленка обретает необходимые свойства.

Поляризационные ПВС пленки в зависимости от содержащихся в них компонентов разделяют на 3 группы, в состав которых входят:

  1. дихроичные красители;
  2. поливиниленовые звенья;
  3. полииодидные комплексы.

Передовым является электролитический метод полирования. Суть метода заключается в удалении поляризационной пленки силой электрического тока, которая образовалась на выпуклых местах поверхности. Вначале поверхности шлифуются так же, как и при простом механической полировке.

Режим обработки подбирают так, чтобы на выступах поляризационная пленка имела разрыв, а именно там, где силовые линии имеют большую концентрацию. На процесс электрохимического полирования влияет состав электролита. Перед процессом полировки деталь травят, а также шлифуют на станке. После полировки она  промывается и просушивается. 

После иодного окрашивания и ориентации, получается  пленка  хорошего качества. Такую технологию обычно используют для солнцезащитных очков.

Органическое стекло не имеет широкого распространения здесь, т.к. имеет низкое сопротивление царапанию, а это существенно понижает срок годности наружных линз. Для  изготовления крупных линз и призм использование органической пленки напротив,  является выгодным, поскольку малая плотность и простейшая производственная технология снижает общую массу оптического прибора или устройства, которые выпускаются большими партиями: фотоаппараты и проекторы.

Проверка поляризации

Два кусочка поляризационной пленкиРассмотрим проверку на примере поляризационных очков. Поляризационная пленка размещена в линзах таким образом, чтобы пропускать свет, который имеет только вертикальную поляризацию.

Лучи, которые отбрасывает горизонтальная поверхность: снежная или водная, имеют горизонтальную поляризацию. Благодаря этому они не проходят через линзы.

Лучи от других объектов – не поляризованные. Следовательно, поляризационная пленка в линзах их пропускает! На выходе мы получаем четкое изображение.

Чтобы убедиться, что товар является подлинным, вы можете сделать две такие проверки:

Вариант первый

  1. Возьмите две пары очков и направьте их друг против друга. Держите те и другие горизонтально.
  2. Теперь посмотрите через два слоя. Видимость должна быть отличной.
  3. Теперь мысленно проведите перпендикулярную ось через любую линзу: она должна пройти также через другую линзу на очках напротив.
  4. Затем начните медленно крутить одни очки относительно воображаемой оси, оставив неподвижными другие.
  5. Когда угол поворота составит 90 градусов, вы можете вообще ничего не увидеть через оба слоя! Если же вид остался прежним, значит, поляризационными свойствами очки не обладают!

Вариант второй

  1. Вам потребуются: одна пара очков и телевизор (можно также взять монитор или смартфон). Оденьте очки и посмотрите на дисплей или экран: вы должны все хорошо видеть.
  2. А затем попробуйте наклонить голову почти горизонтально или снимите очки и поверните их на 90 градусов.
  3. Теперь изображение должно стать намного темнее по всей площади. Если это так, то очки имеют поляризацию.
  4. Надеюсь, что для вашей жизни свойства поляризованных предметов всегда будут полезны в работе и отдыхе!
  5. Помните, что из обычных вещей (монитора, дисплея, очков) поляризованная пленка может сделать поляризованные!
  6. Итак, вперед – в будущее!

propolyethylene.ru

Поляризационная пленка для автомобилей (Электрохромное стекло)

 Если вы попали к нам на сайт по столь неординарному запросу, как наименование нашей статьи, либо просто зашли на эту страничку случайно, чтобы узнать о чем то новом из возможного в мире автомобилей, то знайте, мы постараемся вас не разочаровать. Да, действительно, здесь мы хотели бы поговорить о редких опциях связанные с эффектом поляризации света, которые были реализованы или планировались к внедрению на машинах. К сожалению, на сегодняшний день, все о чем мы будем говорить практически невостребованно. Быть может это является следствием несовершенства технологий, а может из-за прагматизма потребителей и маркетологов.

Явление поляризации света

 Поляризация света, что это!? Вообще, конечно, у вас такого вопроса возникнуть не должно, так как явление это рассматривается в курсе средней образовательной школы. Тем не менее, если вы в свое время пропустили этот урок или он был вам не интересен, мы постараемся быстренько нагнать упущенное.Итак, поляризация - это явление ограничения светового потока путем пропускания его через решетку - поляризатор, с расстоянием между «нитками» решетки соизмеримыми с длиной волны. Такая решетка ограничивает «объемное» распространение светового потока, пропуская лишь за собой световую волну в одной плоскости. Наиболее наглядно процедуру поляризации можно наблюдать на рисунке ниже.

Теперь развивая нашу мысль, попробуем представить, что будет, если поляризованный свет пропустить еще раз через такую решетку. Хорошо если «нити» решетки направлены параллельно нитям на предыдущем поляризаторе, тогда свет также пройдет и далее … Но, если мы развернем решетку – поляризатор перпендикулярно первой, то в итоге, на выходе, вообще не увидим света, ведь щель между нитями соизмерима с длиной волны, о чем мы уже говорили, а значит волна не пройдет между ними. Такой эффект можно сравнить с прохождением света через зубья расчески. Свет проходит через одну расческу, но если взять две расчески и расположить их перпендикулярно друг другу, то света мы не увидим. Необходимо отметить, что эффект поляризации может достигаться двумя способами. Во-первых, это тот самый механический способ, который мы описали выше, когда мы поворачиваем одну решетку относительно другой. Такие решетки часто нанесены на поляризационных пленках, то есть, базируя одну решетку относительно другой в пространстве под определенным углом, мы можем изменять освещенность от минимальной до максимальной. Второй вариант - это «электрическая поляризация». Именно он наиболее перспективен, так как не потребует механических составляющих, хотя также имеет свои недостатки, о которых мы поговорим далее. Суть такого способа заключается в том, что свет первоначально проходит через поляризатор – решетку, как и в первом варианте, а потом через жидкие кристаллы, которые в обычном состоянии представляют собой хаотично расположенные элементы.

При этом, в случае подведения электрического тока «жидкие кристаллы» докручиваются по направлению протекания тока, то есть становятся теми самыми «нитями» решетки – поляризатора, которые в состоянии ограничить световой поток.

Применение поляризации света в автомобилях. Работа электромонохромного зеркала, «электронной» тонировки, ограничения света от встречных фар

 Как же можно применить поляризацию с пользой в автомобилестроении, чтобы еще одно давно изученное явление стало работать на благо общества и каждого из нас в отдельности!?Первое, о чем можно рассказать без каких – либо натяжек, по поводу применения, это электромонохромные зеркала заднего вида. Такие зеркала часто применяются как салонные зеркала заднего вида, в топовых версиях автомобилей, для того, чтобы избавить водителя от возможного ослепления, в случае если свет от сзади едущего автомобиля попадет в зеркало. В этом случае зеркало автоматически затемняется, ограничивая падение и отражение светового потока на его поверхность.  Еще одним вариантом использования поляризации может быть использование этого эффекта для электронной тонировки автомобиля. «Включая» поляризацию можно изменять затемнение стекла, тем самым создавая эффект его тонировки. Следущим практичным возможным применением, до которого так до сих пор массово и так не дошла автомобильная промышленность, является применение явления поляризации для ограничения светового потока от встречного света фар. Так, предотвратить ослепление водителя можно применив следующую схему … Головные блок - фары автомобилей должны выпускаться с поляризационным покрытием, в этом случае свет идущий от них уже будет поляризованный горизонтально или вертикально. Также необходимо предусмотреть и аналогичный электронный поляризатор и в лобовом стекле. В итоге, при включении электронного поляризатора в лобовом стекле можно ограничить свет идущий от фар встречного автомобиля. Такое ограничение можно сделать автоматическим, то есть обеспечить срабатывания поляризатора в лобовом стекле от датчика освещенности.На самом деле здесь и сейчас мы привели лишь наиболее известные варианты применения поляризации в автомобилестроении, если пофантазировать еще, то можно придумать кое-что не менее оригинальное...

Недостатки применения технологии поляризации света для автомобиля

 Почему же зная о таких уникальных и полезных свойствах поляризации она так и не получила широкого распространения в производстве автомобилестроения?Здесь все, как всегда, риторично. Технология «электронной» поляризации чувствительна к влажности, перепадам температур, что делает ее трудноприменимой для машин, которые часто вынуждены эксплуатироваться и в зной и лютый мороз.Важно отметить и то обстоятельство, что данная технология слишком дорогая для рядовых автолюбителей, что сказывается на конечной стоимости поляризационная пленки или аналогичных вариантах, которые являтся сродни поляризационной пленке.

autosecret.net

Что такое поляризационная пленка | Это интересно | Блог школы

Это интересно: Что такое поляризационная пленка

Я думаю, что многие из вас слышали про поляризационную пленку, но не все знают, что это такое? В этой статье я постараюсь вам вкратце открыть вам взгляд на этот вопрос, а также расскажу о том:

  • где такая пленка применяется;
  • каким образом ее изготавливают;
  • как проверить, что вас не обманули при покупке.
Свойства
Для того, чтобы объяснить ценные свойства поляризационной пленки, благодаря, которым она приобретает все большее признание в быту, промышленности и науке, давайте-ка вспомним: что такое поляризация?

Поляризация – это ограничение световых лучей методом пропускания света через поляризатор-решетку, когда расстояние между нитями решетки сопоставимы с длиной световой волны. Эта решетка наносит ограничение на распределение потока лучей, она пропускает лишь одну волну в одной плоскости.

Работа поляризационного элемента основана на свойстве поперечности электромагнитных волн: поляризатор может пропускать только ту часть естественного света, которая параллельна его оси. Существую 2 способа создания поляризационных устройств:

  • с помощью 1-го напыляют металлические полосы на полимерную основу;
  • основой 2-го является создание поляризационных полимерных йодно-поливиниловых пленок.
Для абстрактного понимания рассмотрим следующий рисунок.Это интересно: Что такое поляризационная пленка

Чего можно достичь с помощью поляризационной пленки:

  • ограничения светового потока;
  • существенного понижения яркости;
  • рассеивания световых лучей;
  • затемнения зеркальных, и экранных изделий;
  • защиты от попадания прямых солнечных и световых лучей.
Применение
Поляризационная пленка используется в самых различных областях при производстве:
  • Солнцезащитных очков (которые полюбили многие водители). Пленка придает линзам способность отсекать лучи, путем пропускания исключительно вертикальных волн.
  • Лобовых стекол и салонных зеркал заднего вида автомобилей во избежание ослепления от встречного и идущего позади транспорта. А также применяется при электромонохромной тонировке
  • Жидкокристаллических экранов. Благодаря пленке существенно повышается контрастность изображения, путем использования вертикальной поляризации. При комбинировании активной поляризационной пленки и специальных поляризационных стерео очков достигается эффект объемного изображения.
  • Дисплеев для различных приспособлений: калькуляторов, мониторов, мобильных телефонов и т.д.
  • Фильтров полярископов (их диаметр достигает 300 — 500 мм).
Поляризационные пленки можно использовать как фильтры с изменяемой прозрачностью. Это достигается путем их скрещивания. При таком положении лучшие из них понижают яркость лучей света в сотни раз. Если сравнить пленки с поляризационными призмами, то они обладают лучшим качеством и более широким полем зрения.
Изготовление
Это интересно: Что такое поляризационная пленкаПоляризационная пленка производится из поливинилена с использованием поливинилового спирта (ПВС). Также, в ее состав может добавляться фосфорно-вольфрамовая кислота. В результате производства ее вытягивают в 5-7 раз более ее стартовой длины. Пленку отжигают на протяжении 15 мин. при 120-140 градусах.

В результате получают:

  • экологичность, экономичность, простота;
  • оптические свойства, равномерно рапределенные по всей площади;
  • повышенная устойчивость к теплу и влаге.
Пленки вытянуты одноосно, что дает преимущественно молекулярную ориентацию ее компонентов, которые поляризуются по вектору оси вытяжки, благодаря чему пленка обретает необходимые свойства.

Поляризационные ПВС пленки в зависимости от содержащихся в них компонентов разделяют на 3 группы, в состав которых входят:

  1. дихроичные красители;
  2. поливиниленовые звенья;
  3. полииодидные комплексы.
Передовым является электролитический метод полирования. Суть метода заключается в удалении поляризационной пленки силой электрического тока, которая образовалась на выпуклых местах поверхности. Вначале поверхности шлифуются так же, как и при простом механической полировке.

Режим обработки подбирают так, чтобы на выступах поляризационная пленка имела разрыв, а именно там, где силовые линии имеют большую концентрацию. На процесс электрохимического полирования влияет состав электролита. Перед процессом полировки деталь травят, а также шлифуют на станке. После полировки она промывается и просушивается.

После иодного окрашивания и ориентации, получается пленка хорошего качества. Такую технологию обычно используют для солнцезащитных очков.

Органическое стекло не имеет широкого распространения здесь, т.к. имеет низкое сопротивление царапанию, а это существенно понижает срок годности наружных линз. Для изготовления крупных линз и призм использование органической пленки напротив, является выгодным, поскольку малая плотность и простейшая производственная технология снижает общую массу оптического прибора или устройства, которые выпускаются большими партиями: фотоаппараты и проекторы.

Проверка поляризации
Это интересно: Что такое поляризационная пленкаРассмотрим проверку на примере поляризационных очков. Поляризационная пленка размещена в линзах таким образом, чтобы пропускать свет, который имеет только вертикальную поляризацию.

Лучи, которые отбрасывает горизонтальная поверхность: снежная или водная, имеют горизонтальную поляризацию. Благодаря этому они не проходят через линзы.

Лучи от других объектов – не поляризованные. Следовательно, поляризационная пленка в линзах их пропускает! На выходе мы получаем четкое изображение.

Чтобы убедиться, что товар является подлинным, вы можете сделать две такие проверки:

Вариант первый
  1. Возьмите две пары очков и направьте их друг против друга. Держите те и другие горизонтально.
  2. Теперь посмотрите через два слоя. Видимость должна быть отличной.
  3. Теперь мысленно проведите перпендикулярную ось через любую линзу: она должна пройти также через другую линзу на очках напротив.
  4. Затем начните медленно крутить одни очки относительно воображаемой оси, оставив неподвижными другие.
  5. Когда угол поворота составит 90 градусов, вы можете вообще ничего не увидеть через оба слоя! Если же вид остался прежним, значит, поляризационными свойствами очки не обладают!
Вариант второй
  1. Вам потребуются: одна пара очков и телевизор (можно также взять монитор или смартфон). Оденьте очки и посмотрите на дисплей или экран: вы должны все хорошо видеть.
  2. А затем попробуйте наклонить голову почти горизонтально или снимите очки и поверните их на 90 градусов.
  3. Теперь изображение должно стать намного темнее по всей площади. Если это так, то очки имеют поляризацию.
  4. Надеюсь, что для вашей жизни свойства поляризованных предметов всегда будут полезны в работе и отдыхе!
  5. Помните, что из обычных вещей (монитора, дисплея, очков) поляризованная пленка может сделать поляризованные!
  6. Итак, вперед – в будущее!

Источник: ProPolyethylene.ru

blogschool.ru

Поляризационная пленка и способ ее получения

Поляризационная пленка состоит из ориентированных молекул блок-сополимера поливинилового спирта и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул поливинилового спирта, и дополнительно содержит фосфорно-вольфрамовую кислоту. Способ получения заключается в формировании пленки поливинилового спирта из водного раствора поливинилового спирта и кислотного катализатора термической дегидратации этого полимера, одноосной вытяжке и последующем отжиге этой пленки. В качестве кислотного катализатора используют фосфорно-вольфрамовую кислоту в количестве 10-30% относительно массы поливинилового спирта. Пленку вытягивают в 4-7 раз относительно ее исходной длины и отжигают при температуре 120-140°C в течение 1-15 мин. Технический результат - одинаковые оптические свойства по всей площади, повышение устойчивости к влаге и теплу, обеспечение простоты, экономичности и экологичности получения пленки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к поляризационным пленкам для видимой области спектра на основе поливинилового спирта (ПВС) и способам их получения. Такие пленки являются важными составными элементами различных оптоэлектронных устройств, включая в первую очередь плоские дисплеи на жидких кристаллах.

Известные в настоящее время поляризационные пленки на основе ПВС делятся на три группы в зависимости от входящего в их состав поляризующего свет компонента: 1) пленки, содержащие полииодидные комплексы; 2) пленки, содержащие дихроичные красители, 3) пленки, в которых цепи ПВС содержат поливиниленовые звенья. Пленки одноосно вытянуты. Одноосная вытяжка создает преимущественную молекулярную ориентацию поляризующих компонентов в направлении оси вытяжки, в результате чего пленка приобретает поляризационные свойства.

Предметом изобретения является поляризационная пленка на основе ПВС, полимерные цепи которого содержат поливниленовые звенья. В основе получения таких пленок лежит кислотно-катализируемая реакция термической дегидратации ПВС, в которой часть поливинилспиртовых звеньев полимерной цепи химически превращаются в поливиниленовые и, как результат, образуется блок-сополимер поливинилового спирта и поливинилена

⋯−(Ch3−CHOH)n−⋯→⋯−(Ch3−CHOH)n−k−(CH=CH)k−⋯,

где -(Ch3-CHOH)n-k- и -(CH=CH)k- представляют собой, соответственно, поливинилспиртовые и поливиниленовые звенья указанного блок-сополимера. Одноосно ориентированные поливиниленовые звенья характеризуются сильным оптическим дихроизмом в видимой области спектра - пропускают свет, поляризованный параллельно оси ориентации, и сильно поглощают свет с перпендикулярной поляризацией. Поэтому пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, обладает поляризационными свойствами.

Поляризационная пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул ПВС, описана в патенте [1].

В предлагаемых в [1] способах получения указанной пленки для катализа термической дегидратации ПВС используют сильные минеральные кислоты: НС1, HI, HBr, h3SO4. В одном способе кислоту вводят в неориентированную пленку ПВС, погружая ее в водный раствор кислоты в метаноле или в смеси метанол-вода. Затем пленку подвергают дегидратации путем ее отжига при 150-175°C с одновременной одноосной вытяжкой. В другом способе пленку ПВС сначала ориентируют (вытягивают) в одном направлении, затем вводят в нее кислоту, аналогично первому способу, после чего пленку отжигают при 150-175°C. В процессе отжига кислота, содержащаяся в пленке, катализирует термическую дегидратацию ПВС и одновременно удаляется из пленки в результате испарения.

Известны модификации способов получения поляризационной пленки, описанных в патенте [1], отличающиеся тем, что сильную минеральную кислоту (НО) вводят в пленку, выдерживая ее не в кислотном растворе, а в парах концентрированной (дымящейся) кислоты [2-4]. Дополнительно эти способы включают операции, позволяющие повысить термо- и влагостойкость пленок, а также улучшить их поляризационные характеристики.

Недостатком известных способов [1-4] является использование больших количеств высоко-коррозийных и опасных по воздействию на человека сильных минеральных кислот. Это накладывает повышенные требования к антикоррозийной защите оборудования и безопасности производства. Другим недостатком способов [1-4] является то, что динамика испарения кислоты и, соответственно, ее концентрация на разных участках пленки может различаться из-за флуктуации температуры и конвективного движения контактирующих с пленкой паров кислоты. В результате образование поливиниленовых звеньев в структуре ПВС при его дегидратации происходит неравномерно, что приводит к появлению дефектов «полосатости» и «пятнистости» окрашивания пленок в поляризованном свете и делает их непригодными для особо точных оптических применений.

Известны технические решения [5, 6], которые позволяют получать поляризационную пленку путем частичной термической дегидратации ПВС, катализируемой соляной кислотой, без применения больших количеств кислоты, и дают при этом равномерное образование поливиниленовых структур по площади пленки. В способе [5] на несущую пленку из полиэтилентерефталата или триацетата целлюлозы наносят слой 1-3-нормального раствора НСl в количестве ~10-4 мл/см2 и одновременно совмещают несущую пленку по нанесенному слою с одноосно вытянутой пленкой ПВС, после чего полученный «сэндвич» выдерживают при 115-160°C в течение 3-10 мин. Способ [6] аналогичен способу [5], за исключением того, что вместо слоя водного раствора НСl на поверхность несущей пленки наносят тонкий слой композиции, содержащей вещество, которое при повышенных температурах разлагается с образованием НСl. Недостатком этих способов является их сложность, связанная с использованием дополнительного специального оборудования для нанесения однородного тонкого слоя вещества или смеси веществ на одну пленку и совмещения ее по этому слою с другой пленкой. Другим недостатком этих способов является увеличение материальных затрат из-за использования вспомогательных полимерных пленок и реагентов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является поляризационная пленка и способ ее получения, описанные в патенте [1] (прототип).

Задачей настоящего изобретения является поляризационная пленка, способ получения которой является простым и экономичным, не требует антикоррозийной защиты оборудования и повышенных мер безопасности производства, обеспечивает равномерное образование поливиниленовых структур и, соответственно, одинаковые оптические свойства по всей площади пленки.

Поставленная задача решается тем, что поляризационная пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул ПВС, дополнительно содержит фосфорно-вольфрамовую кислоту (ФВК).

Концентрация ФВК в пленке составляет 10-30%.

Способ получения заявляемой поляризационной пленки заключается в формировании пленки ПВС из совместного водного раствора ПВС и кислотного катализатора термической дегидратации этого полимера, одноосной вытяжке и последующем отжиге пленки. В качестве кислотного катализатора используют ФВК, которую добавляют в раствор ПВС в количестве 10-30% относительно массы полимера, пленку вытягивают в 4-7 раз относительно ее исходной длины и отжигают при температуре 120-140°C в течение 1-15 мин.

Нами обнаружено, что ФВК (химическая формула h4PW12O40) является эффективным катализатором термической дегидратации ПВС, что позволяет получать требуемую степень дегидратации пленок ПВС при относительно невысоких температурах отжига (120-140°С) даже при относительно небольшом (до 10%) содержании ФВК в пленке. При этом важно, что ФВК, в отличие от сильных жидких минеральных кислот (НСl, HI, HBr, h3SO4), является нелетучим, экологически чистым и безопасным кислотным катализатором [7]. Благодаря этому получение заявляемой поляризационной пленки не требует антикоррозийной защиты оборудования и повышенных мер безопасности производства. Нами также обнаружено, что пленки состава ПВС-ФВК, получаемые из совместного водного раствора ПВС и ФВК, являются нанокомпозитными: ФВК равномерно распределена в матрице ПВС в виде твердых частиц размером менее 50 нм. Благодаря равномерному распределению частиц ФВК, катализируемая ей реакция дегидратации ПВС протекает равномерно по всей пленке, в результате чего пленка имеет одинаковые поляризационные свойства по всей своей площади. Кроме того, поскольку размер частиц ФВК составляет порядка 10 нм, рассеяние света на этих частицах отсутствует и, соответственно, их наличие в поляризационной пленке не сказывается на ее оптической прозрачности.

Как будет видно из приведенных ниже примеров реализации изобретения, пленки, имеющие высокие показатели поляризационных свойств, термо- и влагостойкости, могут быть получены заявляемым способом при содержании ФВК 10-30% относительно массы ПВС, одноосной вытяжке пленки в 4-7 раз относительно ее начальной длинны, температуре отжига пленки 120-140°С и длительности отжига 1-15 мин.

Пример 1.

Заданное количество водного раствора ПВС (марка Mowiol 28-99) и ФВК с содержанием ФВК 30% относительно ПВС выливают на дно чашки Петри из модифицированного полистирола и сушат при комнатной температуре в течение 24 час. Сформировавшуюся пленку толщиной 50 мкм снимают с подложки, фиксируют в ручном устройстве для одноосной вытяжки полимерных пленок и вытягивают в 4 раза при заданной температуре. Толщина пленки после вытяжки составляет примерно 25 мкм. Ориентированную пленку, по-прежнему зафиксированную в устройстве для вытяжки, отжигают в термошкафу при 120°C в течение 8 мин. Полученная таким образом пленка практически бесцветна при рассмотрении в свете, поляризованном параллельно оси вытяжки пленки, и имеет серо-коричневую окраску в свете, поляризованном перпендикулярно, что говорит о наличии у полученной пленки поляризационных свойств. Окраска пленки равномерна по всей ее площади, дефекты «полосатости» и «пятнистости» окрашивания отсутствуют.

Еще две поляризационные пленки изготавливают аналогичным способом за исключением того, что одну пленку отжигают 12 мин при 120°C, а другую - 2 мин при 140°C.

Пропускание (Т) полученных поляризационных пленок в области длин волн 400-700 нм при параллельной (T||) и перпендикулярной (Т⊥) поляризации света относительно оси вытяжки пленки измеряли на спектрофотометре UV-Vis-NIR Сагу 500. После чего степень поляризации (k) света пленкой определяли по формуле

k(%)=(T||-Т⊥)/(Т||+Т⊥)×100

Для перпендикулярно поляризованного света спектры полученных поляризационных пленок имеют широкую интенсивную полосу поглощения в области 400-600 нм с максимумом около 465 нм. Значения T|| и k на длине волны 465 нм для полученных поляризационных пленок приведены в Таблице 1. Приведенные данные показывают, что оптические характеристики пленки вытянутой в 4 раза изменяются от 60 до 26% по Т|| и от 54 до 92% по к при увеличении продолжительности и температуры отжига.

Пример 2.

Две пленки ПВС, содержащие 30% ФВК, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке и отжигают, аналогично описанному в примере 1. При этом пленки вытягивают в 7 раз и одну пленку отжигают 12 мин при 120°С, а другую пленку - 2 мин при 140°С.Оптические характеристики полученных поляризационных пленок, измеренные аналогично описанному в примере 1, приведены в таблице 1.

Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 2 с данными для примера 1 показывает что для пленок с одинаковым содержанием ФВК увеличение степени вытяжки пленок при неизменной продолжительности и температуре их последующего отжига позволяет получать поляризационные пленки с повышенной поляризующей способностью без снижения их прозрачности для параллельно поляризованного света. Пример 3.

Две пленки ПВС, содержащих ФВК в количестве 20% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и отжигают, аналогично описанному в примере 1. При этом одну пленку отжигают 12 мин при 120°C, а другую пленку - 3 мин при 140°C. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 3 с данными для примера 1, показывает, что снижение концентрации ФВК с 30% до 20% при получении поляризационных пленок заявляемым способом позволяет повысить их поляризующую способность и одновременно увеличить их прозрачность для параллельно поляризованного света.

Пример 4.

Три пленки ПВС, содержащие ФВК в количестве 15% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и последующему отжигу, аналогично описанному в примере 1. При этом одну пленку отжигают 17 мин при 120°C, а две другие пленки - 3 и 4 мин при 140°C. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 4 с данными для примеров 1 и 3 показывает, что для пленок, содержащих 15% ФВК, значения Т|| и k, сопоставимые с таковыми для пленок, содержащих 20% или 30% ФВК, могут быть получены за счет небольшого увеличения продолжительности отжига пленок при 140°C.

Пример 5.

Две пленки ПВС, содержащие ФВК в количестве 10% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и последующему отжигу, аналогично описанному в примере 1. Отжиг проводят при 140°C в течение 10 и 15 мин для первой и второй пленки соответственно. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 5 с данными для примера 4 показывает, что снижение концентрации ФВК с 15% до 10% позволяет заметно увеличить прозрачность пленок для параллельно поляризованного света, сохранив при этом их высокую поляризующую способность, но требует для этого существенного увеличения продолжительности отжига пленок.

Таблица 1.
Содержание Степень Температура Длительность T||,% k, %
ФВК, % вытяжки отжига, °C отжига, мин
Пример 1 30 4 120 8 35,3 85,2
30 4 120 12 30,2 91,5
30 4 140 2 25,9 92,2
Пример 2 30 7 120 12 39,5 92,8
30 7 140 2 25,6 94,7
Пример 3 20 4 120 12 40,5 90,6
20 4 140 3 35,0 95,1
Пример 4 15 4 120 17 57,7 72,9
15 4 140 3 53,3 84,5
15 4 140 4 28,6 97,0
Пример 5 10 4 140 10 48,9 92,8
10 4 140 15 33,7 97,8

Пример 6.

Поляризационная пленка, полученная в примере 3, с оптическими характеристиками T||=35,0% и k=95,1% была испытана на термостойкость путем выдерживания при 80°C в термошкафу в течение 50 ч. Измерения оптических характеристик пленки после указанных испытаний дали значения T||=35,2% и k=94,8%, которые практически совпадают со значениями этих характеристик до испытаний, что свидетельствует о высокой термостойкости полученной поляризационной пленки.

Пример 7.

Поляризационная пленка, полученная аналогично описанному в примере 2, с оптическими характеристиками Т||=39,0% и k=91,4% была испытана на влагостойкость путем выдерживания при температуре 35°C и относительной влажности 100% в течение 16 ч. Измерения оптических характеристик пленки после указанных испытаний дали значения Т||=49,5% и k=89,6%. После этого пленку дополнительно выдержали при температуре 20-25°C и относительной влажности 90% в течение 140 ч. Значения оптических характеристик пленки составили T||=54,6% и k=85,4%. Таким образом, результаты испытаний показывают, что полученная поляризационная пленка имеет хорошую влагостойкость.

Источники информации

1. Патент США №2173304. (прототип)

2. Патент США №2674159.

3. Патент США №5666223.

4. Патент США №6814899 В2.

5. Патент США №5973834.

6. Патент США №7087194 В2.

7. Misono М., Ono I., Koyano G., Aoshima A. Heteropolyacids. Versatile green catalysts usable in a variety of reaction media. Pure Appl. Chem. V. 72. №7, P. 1305-1311. 2000.

1. Поляризационная пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера поливинилового спирта и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул поливинилового спирта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фосфорно-вольфрамовую кислоту.

2. Поляризационная пленка по п.1, отличающаяся тем, что концентрация фосфорно-вольфрамовой кислоты в ней составляет 10-30%.

3. Способ получения поляризационной пленки, заключающийся в формировании пленки поливинилового спирта из водного раствора поливинилового спирта и кислотного катализатора термической дегидратации этого полимера, одноосной вытяжке и последующем отжиге этой пленки, отличающийся тем, что в качестве кислотного катализатора используют фосфорно-вольфрамовую кислоту, которую берут в количестве 10-30% относительно массы поливинилового спирта, пленку вытягивают в 4-7 раз относительно ее исходной длины и отжигают при температуре 120-140°C в течение 1-15 мин.

www.findpatent.ru

Делаем приватный монитор из старого LCD монитора / Хабр

Вы наконец-то можете сделать кое-что со своим старым LCD монитором, который завалялся у Вас в гараже. Превратите его в шпионский монитор! Для всех вокруг он будет выглядеть просто белым экраном, но не для Вас, потому что у Вас будут специальные «волшебные» очки.

Всё что Вам нужно – это пара старых очков, нож для бумаги и растворитель для краски.

Вот, что я использовал:

  • конечно это LCD монитор
  • одноразовые 3д-очки из кинотеатра (старые солнцезащитные очки вполне подойдут)
  • растворитель (или аналоги)
  • нож для бумаги
  • отвертка
  • бумажные полотенца
  • суперклей
Шаг 1. Возьмите монитор.
Найдите старый монитор, который вы готовы принести в жертву.

Снимите пластиковую рамку, открутив все винты на обратной стороне.

Шаг 2. Вырежьте поляризующую пленку.
Большинство LCD мониторов имеет на стекле покрытие из двух пленок: поляризационную для фильтрации света, который вы не должны видеть и матовую антибликовую пленку. Антибликовая нам не нужна, а поляризационную мы используем в наших очках. Самое время взять нож и вырезать пленки по самому краю экрана. Не бойтесь давить, метал не поцарапает стекло если на нём нет раличных крошек и пыли.

* Совет из комментариев: не у всех мониторов покрытие из двух пленок приклеено, на некоторых они просто наложены и если снять защитные металлические края матрицы то их можно просто снять без вырезания.

Затем стягивайте пленку с экрана. Не забудьте сохранить поляризационную пленку, так же запомните её ориентацию.

Шаг 3. Очистите экран от клейкого вещества.
После того как Вы сняли пленку, вероятно, на экране остался клей, переходим к грязной работе. Счищайте клей с помощью растворителя и бумажных полотенец.

Я обнаружил, что если покрыть экран бумажными полотенцами, смоченными в растворителе и дать им полежать, удалить клей будет проще. Так же для снятия клея можно использовать какой-нибудь кусок пластика или дерева, просто соскребая клей с экрана.

Будьте аккуратны, следите, что бы растворитель не попадал на пластиковую рамку.

Шаг 4. Работа над монитором завершена.
После того как вы счистили весь клей, можно собирать монитор. Ещё до того как Вы сделаете очки, можно протестировать монитор с помощью поляризационной пленки!
Шаг 5. Удалите старые линзы.
Для создания очков я использовал одноразовые 3д-очки из кинотеатра, но Вы можете использовать любый другие.

Выдавите стекла или разберите очки, если это возможно.

Шаг 6. Сканируем, трассируем границы, вырезаем.
Если вы планируете использовать ЧПУ станок или резку лазером, отсканируйте и получите изображение контуров элементов (трассировка границ).* автор статьи занимается данной деятельностью на заказ, поэтому тут и присутствует столь странное для большинства предложение

Я отсканировал стекла, Вы можете использовать их как образец для их расположения. Помните, что для поляризационной пленки важна её ориентация. Стороны также имеют значения (передняя/задняя).

Так же для вырезания линз вы можете воспользоваться всё тем же ножом для бумаги.

Шаг 7. Собираем очки и наслаждаемся!
Можно собрать очки, вы готовы к тому, что бы немного поразвлекаться!

Люди могут подумать, что вы сошли с ума, уставившись в белый монитор, сидя в солнцезащитных очках!

Но мне кажется это делает данную затею ещё более забавной!

habr.com

Поляризационная пленка и способ ее получения

Поляризационная пленка состоит из ориентированных молекул блок-сополимера поливинилового спирта и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул поливинилового спирта, и дополнительно содержит фосфорно-вольфрамовую кислоту. Способ получения заключается в формировании пленки поливинилового спирта из водного раствора поливинилового спирта и кислотного катализатора термической дегидратации этого полимера, одноосной вытяжке и последующем отжиге этой пленки. В качестве кислотного катализатора используют фосфорно-вольфрамовую кислоту в количестве 10-30% относительно массы поливинилового спирта. Пленку вытягивают в 4-7 раз относительно ее исходной длины и отжигают при температуре 120-140°C в течение 1-15 мин. Технический результат - одинаковые оптические свойства по всей площади, повышение устойчивости к влаге и теплу, обеспечение простоты, экономичности и экологичности получения пленки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к поляризационным пленкам для видимой области спектра на основе поливинилового спирта (ПВС) и способам их получения. Такие пленки являются важными составными элементами различных оптоэлектронных устройств, включая в первую очередь плоские дисплеи на жидких кристаллах.

Известные в настоящее время поляризационные пленки на основе ПВС делятся на три группы в зависимости от входящего в их состав поляризующего свет компонента: 1) пленки, содержащие полииодидные комплексы; 2) пленки, содержащие дихроичные красители, 3) пленки, в которых цепи ПВС содержат поливиниленовые звенья. Пленки одноосно вытянуты. Одноосная вытяжка создает преимущественную молекулярную ориентацию поляризующих компонентов в направлении оси вытяжки, в результате чего пленка приобретает поляризационные свойства.

Предметом изобретения является поляризационная пленка на основе ПВС, полимерные цепи которого содержат поливниленовые звенья. В основе получения таких пленок лежит кислотно-катализируемая реакция термической дегидратации ПВС, в которой часть поливинилспиртовых звеньев полимерной цепи химически превращаются в поливиниленовые и, как результат, образуется блок-сополимер поливинилового спирта и поливинилена

где -(Ch3-CHOH)n-k- и -(CH=CH)k- представляют собой, соответственно, поливинилспиртовые и поливиниленовые звенья указанного блок-сополимера. Одноосно ориентированные поливиниленовые звенья характеризуются сильным оптическим дихроизмом в видимой области спектра - пропускают свет, поляризованный параллельно оси ориентации, и сильно поглощают свет с перпендикулярной поляризацией. Поэтому пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, обладает поляризационными свойствами.

Поляризационная пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул ПВС, описана в патенте [1].

В предлагаемых в [1] способах получения указанной пленки для катализа термической дегидратации ПВС используют сильные минеральные кислоты: НС1, HI, HBr, h3SO4. В одном способе кислоту вводят в неориентированную пленку ПВС, погружая ее в водный раствор кислоты в метаноле или в смеси метанол-вода. Затем пленку подвергают дегидратации путем ее отжига при 150-175°C с одновременной одноосной вытяжкой. В другом способе пленку ПВС сначала ориентируют (вытягивают) в одном направлении, затем вводят в нее кислоту, аналогично первому способу, после чего пленку отжигают при 150-175°C. В процессе отжига кислота, содержащаяся в пленке, катализирует термическую дегидратацию ПВС и одновременно удаляется из пленки в результате испарения.

Известны модификации способов получения поляризационной пленки, описанных в патенте [1], отличающиеся тем, что сильную минеральную кислоту (НО) вводят в пленку, выдерживая ее не в кислотном растворе, а в парах концентрированной (дымящейся) кислоты [2-4]. Дополнительно эти способы включают операции, позволяющие повысить термо- и влагостойкость пленок, а также улучшить их поляризационные характеристики.

Недостатком известных способов [1-4] является использование больших количеств высоко-коррозийных и опасных по воздействию на человека сильных минеральных кислот. Это накладывает повышенные требования к антикоррозийной защите оборудования и безопасности производства. Другим недостатком способов [1-4] является то, что динамика испарения кислоты и, соответственно, ее концентрация на разных участках пленки может различаться из-за флуктуации температуры и конвективного движения контактирующих с пленкой паров кислоты. В результате образование поливиниленовых звеньев в структуре ПВС при его дегидратации происходит неравномерно, что приводит к появлению дефектов «полосатости» и «пятнистости» окрашивания пленок в поляризованном свете и делает их непригодными для особо точных оптических применений.

Известны технические решения [5, 6], которые позволяют получать поляризационную пленку путем частичной термической дегидратации ПВС, катализируемой соляной кислотой, без применения больших количеств кислоты, и дают при этом равномерное образование поливиниленовых структур по площади пленки. В способе [5] на несущую пленку из полиэтилентерефталата или триацетата целлюлозы наносят слой 1-3-нормального раствора НСl в количестве ~10-4 мл/см2 и одновременно совмещают несущую пленку по нанесенному слою с одноосно вытянутой пленкой ПВС, после чего полученный «сэндвич» выдерживают при 115-160°C в течение 3-10 мин. Способ [6] аналогичен способу [5], за исключением того, что вместо слоя водного раствора НСl на поверхность несущей пленки наносят тонкий слой композиции, содержащей вещество, которое при повышенных температурах разлагается с образованием НСl. Недостатком этих способов является их сложность, связанная с использованием дополнительного специального оборудования для нанесения однородного тонкого слоя вещества или смеси веществ на одну пленку и совмещения ее по этому слою с другой пленкой. Другим недостатком этих способов является увеличение материальных затрат из-за использования вспомогательных полимерных пленок и реагентов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является поляризационная пленка и способ ее получения, описанные в патенте [1] (прототип).

Задачей настоящего изобретения является поляризационная пленка, способ получения которой является простым и экономичным, не требует антикоррозийной защиты оборудования и повышенных мер безопасности производства, обеспечивает равномерное образование поливиниленовых структур и, соответственно, одинаковые оптические свойства по всей площади пленки.

Поставленная задача решается тем, что поляризационная пленка, состоящая из ориентированных молекул блок-сополимера ПВС и поливинилена, полученного кислотно-катализированной термической дегидратацией ориентированных молекул ПВС, дополнительно содержит фосфорно-вольфрамовую кислоту (ФВК).

Концентрация ФВК в пленке составляет 10-30%.

Способ получения заявляемой поляризационной пленки заключается в формировании пленки ПВС из совместного водного раствора ПВС и кислотного катализатора термической дегидратации этого полимера, одноосной вытяжке и последующем отжиге пленки. В качестве кислотного катализатора используют ФВК, которую добавляют в раствор ПВС в количестве 10-30% относительно массы полимера, пленку вытягивают в 4-7 раз относительно ее исходной длины и отжигают при температуре 120-140°C в течение 1-15 мин.

Нами обнаружено, что ФВК (химическая формула h4PW12O40) является эффективным катализатором термической дегидратации ПВС, что позволяет получать требуемую степень дегидратации пленок ПВС при относительно невысоких температурах отжига (120-140°С) даже при относительно небольшом (до 10%) содержании ФВК в пленке. При этом важно, что ФВК, в отличие от сильных жидких минеральных кислот (НСl, HI, HBr, h3SO4), является нелетучим, экологически чистым и безопасным кислотным катализатором [7]. Благодаря этому получение заявляемой поляризационной пленки не требует антикоррозийной защиты оборудования и повышенных мер безопасности производства. Нами также обнаружено, что пленки состава ПВС-ФВК, получаемые из совместного водного раствора ПВС и ФВК, являются нанокомпозитными: ФВК равномерно распределена в матрице ПВС в виде твердых частиц размером менее 50 нм. Благодаря равномерному распределению частиц ФВК, катализируемая ей реакция дегидратации ПВС протекает равномерно по всей пленке, в результате чего пленка имеет одинаковые поляризационные свойства по всей своей площади. Кроме того, поскольку размер частиц ФВК составляет порядка 10 нм, рассеяние света на этих частицах отсутствует и, соответственно, их наличие в поляризационной пленке не сказывается на ее оптической прозрачности.

Как будет видно из приведенных ниже примеров реализации изобретения, пленки, имеющие высокие показатели поляризационных свойств, термо- и влагостойкости, могут быть получены заявляемым способом при содержании ФВК 10-30% относительно массы ПВС, одноосной вытяжке пленки в 4-7 раз относительно ее начальной длинны, температуре отжига пленки 120-140°С и длительности отжига 1-15 мин.

Пример 1.

Заданное количество водного раствора ПВС (марка Mowiol 28-99) и ФВК с содержанием ФВК 30% относительно ПВС выливают на дно чашки Петри из модифицированного полистирола и сушат при комнатной температуре в течение 24 час. Сформировавшуюся пленку толщиной 50 мкм снимают с подложки, фиксируют в ручном устройстве для одноосной вытяжки полимерных пленок и вытягивают в 4 раза при заданной температуре. Толщина пленки после вытяжки составляет примерно 25 мкм. Ориентированную пленку, по-прежнему зафиксированную в устройстве для вытяжки, отжигают в термошкафу при 120°C в течение 8 мин. Полученная таким образом пленка практически бесцветна при рассмотрении в свете, поляризованном параллельно оси вытяжки пленки, и имеет серо-коричневую окраску в свете, поляризованном перпендикулярно, что говорит о наличии у полученной пленки поляризационных свойств. Окраска пленки равномерна по всей ее площади, дефекты «полосатости» и «пятнистости» окрашивания отсутствуют.

Еще две поляризационные пленки изготавливают аналогичным способом за исключением того, что одну пленку отжигают 12 мин при 120°C, а другую - 2 мин при 140°C.

Пропускание (Т) полученных поляризационных пленок в области длин волн 400-700 нм при параллельной (T||) и перпендикулярной (Т⊥) поляризации света относительно оси вытяжки пленки измеряли на спектрофотометре UV-Vis-NIR Сагу 500. После чего степень поляризации (k) света пленкой определяли по формуле

k(%)=(T||-Т⊥)/(Т||+Т⊥)×100

Для перпендикулярно поляризованного света спектры полученных поляризационных пленок имеют широкую интенсивную полосу поглощения в области 400-600 нм с максимумом около 465 нм. Значения T|| и k на длине волны 465 нм для полученных поляризационных пленок приведены в Таблице 1. Приведенные данные показывают, что оптические характеристики пленки вытянутой в 4 раза изменяются от 60 до 26% по Т|| и от 54 до 92% по к при увеличении продолжительности и температуры отжига.

Пример 2.

Две пленки ПВС, содержащие 30% ФВК, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке и отжигают, аналогично описанному в примере 1. При этом пленки вытягивают в 7 раз и одну пленку отжигают 12 мин при 120°С, а другую пленку - 2 мин при 140°С.Оптические характеристики полученных поляризационных пленок, измеренные аналогично описанному в примере 1, приведены в таблице 1.

Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 2 с данными для примера 1 показывает что для пленок с одинаковым содержанием ФВК увеличение степени вытяжки пленок при неизменной продолжительности и температуре их последующего отжига позволяет получать поляризационные пленки с повышенной поляризующей способностью без снижения их прозрачности для параллельно поляризованного света. Пример 3.

Две пленки ПВС, содержащих ФВК в количестве 20% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и отжигают, аналогично описанному в примере 1. При этом одну пленку отжигают 12 мин при 120°C, а другую пленку - 3 мин при 140°C. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 3 с данными для примера 1, показывает, что снижение концентрации ФВК с 30% до 20% при получении поляризационных пленок заявляемым способом позволяет повысить их поляризующую способность и одновременно увеличить их прозрачность для параллельно поляризованного света.

Пример 4.

Три пленки ПВС, содержащие ФВК в количестве 15% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и последующему отжигу, аналогично описанному в примере 1. При этом одну пленку отжигают 17 мин при 120°C, а две другие пленки - 3 и 4 мин при 140°C. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 4 с данными для примеров 1 и 3 показывает, что для пленок, содержащих 15% ФВК, значения Т|| и k, сопоставимые с таковыми для пленок, содержащих 20% или 30% ФВК, могут быть получены за счет небольшого увеличения продолжительности отжига пленок при 140°C.

Пример 5.

Две пленки ПВС, содержащие ФВК в количестве 10% от массы ПВС, отливают из водного раствора, подвергают одноосной вытяжке в 4 раза и последующему отжигу, аналогично описанному в примере 1. Отжиг проводят при 140°C в течение 10 и 15 мин для первой и второй пленки соответственно. Оптические характеристики полученных поляризационных пленок приведены в таблице 1. Сравнение приведенных в таблице 1 данных для примера 5 с данными для примера 4 показывает, что снижение концентрации ФВК с 15% до 10% позволяет заметно увеличить прозрачность пленок для параллельно поляризованного света, сохранив при этом их высокую поляризующую способность, но требует для этого существенного увеличения продолжительности отжига пленок.

Таблица 1.
Содержание Степень Температура Длительность T||,% k, %
ФВК, % вытяжки отжига, °C отжига, мин
Пример 1 30 4 120 8 35,3 85,2
30 4 120 12 30,2 91,5
30 4 140 2 25,9 92,2
Пример 2 30 7 120 12 39,5 92,8
30 7 140 2 25,6 94,7
Пример 3 20 4 120 12 40,5 90,6
20 4 140 3 35,0 95,1
Пример 4 15 4 120 17 57,7 72,9
15 4 140 3 53,3 84,5
15 4 140 4 28,6 97,0
Пример 5 10 4 140 10 48,9 92,8
10 4 140 15 33,7 97,8

Пример 6.

Поляризационная пленка, полученная в примере 3, с оптическими характеристиками T||=35,0% и k=95,1% была испытана на термостойкость путем выдерживания при 80°C в термошкафу в течение 50 ч. Измерения оптических характеристик пленки после указанных испытаний дали значения T||=35,2% и k=94,8%, которые практически совпадают со значениями этих характеристик до испытаний, что свидетельствует о высокой термостойкости полученной поляризационной пленки.

Пример 7.

Поляризационная пленка, полученная аналогично описанному в примере 2, с оптическими характеристиками Т||=39,0% и k=91,4% была испытана на влагостойкость путем выдерживания при температуре 35°C и относительной влажности 100% в течение 16 ч. Измерения оптических характеристик пленки после указанных испытаний дали значения Т||=49,5% и k=89,6%. После этого пленку дополнительно выдержали при температуре 20-25°C и относительной влажности 90% в течение 140 ч. Значения оптических характеристик пленки составили T||=54,6% и k=85,4%. Таким образом, результаты испытаний показывают, что полученная поляризационная пленка имеет хорошую влагостойкость.

Источники информации

1. Патент США №2173304. (прототип)

2. Патент США №2674159.

3. Патент США №5666223.

4. Патент США №6814899 В2.

5. Патент США №5973834.

6. Патент США №7087194 В2.

7. Misono М., Ono I., Koyano G., Aoshima A. Heteropolyacids. Versatile green catalysts usable in a variety of reaction media. Pure Appl. Chem. V. 72. №7, P. 1305-1311. 2000.

bankpatentov.ru


Sititreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта