Явища, що супроводжують процес вимивання фотополі­мерних ФДФ, вивчені ще недостатньо. Незважаючи на широкий діапазон способів і режимів вимивання та пропозицій щодо конст­рукції вимивних пристроїв, багато питань, пов’язаних із процесом вимивання, залишаються на рівні інженерних та пошукових рішень.

Проявлення проекспонованої ФПП у вимивному розчині здійснюється за два етапи: перший — набухання фотополімерного шару, другий — зняття незаекспонованої й набряклої частини шару струменями розчину, щіткою або іншим способом. Процес експо­нування, при якому формується приховане об’ємне зображення ДФ, супроводять явища фотооксидаційної деструкції, особливо у поверх­невому шарі, який зазнає дії максимальної енергії опромінювання. Внаслідок цього може бути порушена на глибину до 20 мкм струк­тура поверхневого шару, в який проникають компоненти вимивно­го розчину, що здатні екстрагувати низькомолекулярні, не охоп­лені просторовою зшивкою фракції композиції, і взаємодіяти із фрагментами макромолекул.

Фізична суть процесу вимивання полягає в тому, що внаслідок зрошення ФПП вимивним розчином відбувається інтенсивна ди­фузія його у поверхневий шар полімеру. Процес дифузії у полімер­них системах зумовлений різною концентрацією вимивного розчи­ну та фотополімерного шару, а також гідромеханічними явищами. Елементарний акт дифузії включає утворення навколо молекули полімеру вака*гсії-мікро порожнини з наступним обміном місцями молекул полімеру й розчину. Гідромеханічний фактор полягає втому, що частини речовини, розчиненої у потоці рухомого вимивного розчину, переносяться (вимиваються) мікрочастинками, розміри яких значно більші за розміри молекул.

Такий процес при турбулентному потоці вимивного розчину підпорядковується механізму конвективної дифузії речовини. Пере­несення маси Ж у напрямку найбільшої зміни концентрації с згідно

Із законом перенесення маси (законом Фіка) пропорційне площі Я, через яку переноситься речовина, та часу її перенесення:

]ії=0—8і, (2.7)

<?л

Де X) — коефіцієнт дифузії; йс/йп — градієнт концентрації.

При механічній дії потоку рідини на фотополімерний шар в ос­танньому виникають умови для утворення мікропорожнин. Вимив­ний розчин, що проникає у ці порожнини, тисне на стінки, спри­

Чиняючи ефект розклинювання. У поверхневому шарі утворюються зона розбряклого полімеру з розруйнованими молекулярними зв’яз­ками та зона з мікропорожнинами, де при подаванні вимивного розчину відбувається інтенсивне розрихлювання твердої фази полі­меру. Зняття набряклого поверхневого шару полімеру сприяє інтен - сивнішому проникненню вимивного розчину в глибокі шари. Тому вимивання можна вважати складним фізичним процесом.

З урахуванням цього фахівцями УНДІПП ім. Т.Шевченка роз­роблено структурну схему процесу вимивання ФПШ з відображен­ням взаємозв’язку між вхідними й вихідними параметрами та ре­жимами вимивання. На рис. 2.32 показано два найраціональніші способи такого вимивання — гідромеханічний і фрикційний.

Незалежно від способу вимивання до загальних вхідних пара­метрів належать фізичні властивості ФПШ та вимивного розчину.

На режими вимивання впливають: тип сопел, геометричні пара­метри, витратні характеристики та розташування сопел у розчино - подавальній системі — при гідромеханічному способі; матеріал і

Вхідні параметри Вихідці параметри

Механічні властивості щетини щітки, її тиск на ФПШ і швидкість переміщення — при фрикційному способі.

При розгляді вихідних параметрів особливу увагу треба приділи­ти їх стабільності, якості ФДФ, скороченню часу вимивання, змен­шенню енергоємності. Відхилення значень вихідних параметрів від початкових обумовлено нестабільністю фізико-хімічних властивос­тей ФПШ, зміною геометричних параметрів сопел, коливанням тиску в розчиноподавальній системі, стиранням щетини, зміною фізико-механічних характеристик шару при експлуатації. Стабіліза­ція вхідних параметрів або використання стабілізуючих систем є передумовою для здобуття оптимальних вихідних параметрів про­цесу.

Аналіз структурної схеми розглядуваного процесу показує, що основні параметри (час вимивання, якість здобутих ФДФ) є функ­цією трьох груп параметрів. До першої з них належать параметри, що характеризують розчинність ФПШ (вони відображають його фізи - ко-хімічні властивості); до другої — енергетичні параметри дії ви­мивного розчину на ФПШ за допомогою інструменту певного виду, які при гідромеханічному способі вимивання залежать від типу сопла, тиску в гідросистемі, відстані між соплом і поверхнею ФПП, а при фрикційному — від матеріалу щітки, його діаметра, висоти, тиску щітки на ФПШ; до третьої — умови оброблення фотополімерних копій з урахуванням часу, рівномірності й інших вимог до ФДФ (при гідро­механічному способі — це розміри розчиноподавальної системи; при фрикційному — жорсткість щітки та закон її переміщення).