Abstract
摘要 1978年Barraud等人利用滾輪的轉動，製作出了第一個Langmuir-Blodgett film的連續供料系統。滾輪的轉動將浮在液體表面的有機單分子由試料準備槽帶入成膜槽，此方法可連續供應成膜的試料，並且維持成膜槽的表面壓力，順利達成Langmuir-Blodgett film成膜的條件。 然而，滾輪的轉動究竟是如何將單分子層試料帶入的呢? 根據這個問題，本篇論文從Barraud所發表的文獻為出發點，將研究著重於滾輪帶動水層機制的探討，並配合傳統浸沾式塗佈和滾輪式塗佈的理論，將低Ca值下的滾輪轉動成膜做個完整瞭解。 我們在連續供料的實驗中仿照Barraud的設計製作了簡單的連續成膜裝置，然而實驗結果是失敗的，滾輪裝置似乎無法維持成膜槽內的表面壓力，探討其原因可能在於裝置設計不夠精細所致。而在浸沾式塗佈的實驗中，我們發現在低黏度低轉速下進行浸沾式塗佈會有成膜缺陷產生。使用甘油水溶液和聚乙烯醇水溶液進行實驗，改變塗佈液體的黏度(□)、表面張力(□)、滾輪轉速(□)、滾輪與液面接觸角度(□c)、基材表面性質，觀察浸沾式塗佈成膜與否和缺陷情形。 我們發現浸沾式成膜可分為高轉速和低轉速的成膜機制，在高轉速時成膜的力量為滾輪轉動時所造成的慣性力，而在低轉速時成膜的力量靠得是滾輪與塗佈液體間的吸引力。在高轉速的成膜機制中，轉速越大黏度越大有助於成膜，而表面張力的減小對於成膜幫助有限。在低轉速的成膜機制中，黏度越小、轉速越小、表面張力越小有助於成膜。此外，當滾輪與液面間的接觸角為90°時最難形成好膜，若接觸角度大於90°時，則角度越大越易成膜，而在接觸角小於90°時，角度越小越易成膜。至於改變基材的親疏水性也對成膜有所影響，若基材與塗佈液體間的吸引力較大則有助於低轉速下的成膜，其效果類似於降低塗液的表面張力。