Плёнка как материал и изделие¶

Плёнка — тонкий слой какого-либо материала, толщина которого значительно меньше его длины и ширины. В технике, быту и искусстве под плёнкой понимают главным образом гибкие листовые изделия из полимеров, а также тонкие слои жидкостей, оксидов и металлов на поверхности твёрдых тел. Плёнки применяются в упаковке, фотографии, кинематографе, электронике, сельском хозяйстве и медицине.

¶Общее понятие

Плёнка характеризуется толщиной (от долей нанометра до десятых долей миллиметра), гибкостью, сплошностью и способностью принимать форму подложки. Различают плёнки свободные (полимерные полотна) и связанные (слои на подложке). Свойства плёнки определяются материалом, толщиной и способом получения: оптические, барьерные, механические и электрические характеристики зависят от структуры на молекулярном уровне.

¶История

Первые искусственные плёнки появились в XIX веке. В 1868 году американский изобретатель Джон Уэсли Хайатт получил целлулоид — первый термопластичный полимер, ставший основой фотоплёнки и киноплёнки. В 1889 году Джордж Истмен выпустил рулонную фотоплёнку на гибкой подложке, что сделало фотографию массовой. В 1920–1930-е годы целлулоидную основу киноплёнки постепенно заменили менее горючим ацетатом целлюлозы. С середины XX века распространились синтетические полимеры — полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид.

В России и СССР плёночное производство развивалось с 1930-х годов: выпускались фотоплёнка (например, на предприятиях «Свема», «Тасма»), киноплёнка, а позднее — упаковочные и технические плёнки. В 1960–1980-е годы СССР был одним из крупных производителей кино- и фотоматериалов.

¶Виды плёнок

¶По материалу

Полимерные — полиэтиленовые, полипропиленовые, ПЭТ, поливинилхлоридные, полиамидные.
Целлюлозные — целлофан, ацетат целлюлозы.
Металлические и оксидные — тонкие слои металлов и оксидов на подложке.
Жидкие — масляные, мыльные, лакокрасочные.

¶По назначению

упаковочные и пищевые;
фотографические и кинематографические;
сельскохозяйственные (мульчирующие, парниковые);
электротехнические и оптические;
медицинские и защитные.

¶Упаковочная плёнка

Наиболее массовый вид. Полиэтиленовая плёнка применяется для фасовки продуктов, промышленных товаров, в качестве парникового покрытия. Различают плёнки:

стрейч — растягивающаяся, для паллетирования грузов;
термоусадочная — сжимается при нагреве, плотно обтягивая товар;
барьерная — многослойная, защищающая от кислорода, влаги и света;
вакуумная — для упаковки под вакуумом.

Пищевые плёнки должны быть нетоксичны и соответствовать санитарным нормам. В России требования к упаковочным материалам устанавливаются техническими регламентами Таможенного союза.

¶Фотографическая и киноплёнка

Фотоплёнка — гибкая лента с светочувствительным слоем (галогениды серебра в желатине) на подложке. По типу изображения различают негативные, позитивные и обращаемые плёнки; по чувствительности, формату (35 мм, средний формат, листовая) и цветности (чёрно-белые, цветные). Киноплёнка имеет перфорацию для протяжки в киноаппаратуре; стандартные форматы — 35 мм, 16 мм, 8 мм, 70 мм. С начала XXI века плёночные технологии в массовой фотографии и кинопрокате почти полностью вытеснены цифровыми, однако сохраняются в художественной и архивной практике.

¶Технические и научные плёнки

В электронике тонкие плёнки (металлические, оксидные, полупроводниковые) формируют основы микроэлектроники: из них изготавливают проводники, изоляторы, транзисторные структуры. Методы нанесения — напыление, осаждение из газовой фазы, эпитаксия. В оптике плёнки служат просветляющими, отражающими и фильтрующими покрытиями. В материаловедении изучаются тонкоплёночные состояния вещества с особыми свойствами.

¶Сельскохозяйственные плёнки

Полиэтиленовые и поливинилхлоридные плёнки применяются для парников и теплиц, мульчирования почвы, укрытия силоса и сенажа. Они ускоряют созревание культур, защищают от сорняков и сохраняют влагу. Срок службы зависит от стабилизаторов против ультрафиолетового разрушения.

¶Экологические аспекты

Полимерные плёнки долго разлагаются, загрязняют почву и водоёмы, образуют микропластик. Это стимулировало разработку биоразлагаемых плёнок на основе крахмала, полимолочной кислоты и других материалов, а также развитие сбора и переработки плёночных отходов. В ряде стран введены ограничения на бесплатные пластиковые пакеты и тонкие упаковочные плёнки.

¶Значение

Плёнка — один из базовых материалов современной промышленности и быта. Она обеспечивает сохранность продуктов, работу электроники, оптических приборов, аграрного производства и медицины. Плёночные технологии сыграли ключевую роль в развитии фотографии и кино, а тонкоплёночные структуры лежат в основе современных микроэлектронных устройств.

Источники: Большая российская энциклопедия; технические регламенты Таможенного союза по упаковке; справочники по полимерным материалам; ГОСТ на плёнки полимерные; учебные издания по материаловедению и фотографии.