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認識漿液在經紗表面的成膜過程，探索漿料的成膜機理，明確成膜過程對漿膜性能的影響，了解漿膜性能與漿紗織造生產之間的內在關系，掌握影響漿膜性能的主要因素，認清目前漿膜試驗所存在的主要問題，對于制定合理的漿紗工藝，改善漿紗質量，提高織造效率和匹布質量，都具有重要的實際意義。
一、漿膜的形成與作用
*，經紗上漿的目的是為了提高經紗強度，貼伏毛羽，增大經紗的耐磨性，并盡可能地保持經紗的彈性，以便提高經紗的可織性，使之能夠承受織造過程中數千次的反復拉伸、沖擊、彎曲和摩擦等外部機械作用，減少斷頭的發(fā)生，以便順利和率地完成織造生產。
在經紗上漿過程中，當漿液與經紗接觸后，借助于壓漿輥的壓力和纖維之間孔隙的毛細管作用，一部分漿液浸透到經紗的內部，另一部分漿液則會被覆在經紗表面。但無論是哪一部分漿液，當它們與纖維相接觸時，都會對纖維表面產生潤濕作用，在纖維表面鋪展開來，形成由漿料大分子堆砌而成的吸附層。由于潤濕、鋪展和吸附作用，這種吸附層與纖維之間形成了分子級的緊密接觸，產生了分子間作用力。粘附于纖維之間的漿液，烘干之后便在纖維之間形成粘合性的膠層，實現了對纖維的粘合，增大了經紗的強度。而被覆在經紗表面的漿液，在烘干之后便在經紗表面形成漿膜。
漿料的成膜能力又稱為成膜性，是漿紗工程對漿料材料zui重要的基本要求之一，與漿紗質量密切相關。利用這種成膜性，漿料在經紗外表面形成保護膜（漿膜）。漿膜與紗體之間可以借助于漿料的粘合作用，將二者緊密地粘合在一起，使?jié){膜被覆于經紗表面。這種覆于漿紗表面的漿膜，顯然是摩擦外力的主要承受者，抵抗著織造過程中外部對經紗的摩擦及磨損，所以漿膜對經紗具有保護作用。通過這層漿膜的保護，可以使經紗避免直接受到外界的磨損，直到這層漿膜被破壞為止，這顯然提高了漿紗的耐磨性能。此外，漿料在紗體表面形成漿膜的過程中，還對經紗毛羽起到了貼伏作用。由此可見，漿料材料必須具備良好的成膜性。漿膜性能會影響到包括漿紗耐磨和漿紗毛羽等性能指標在內的漿紗質量，在一定程度上決定著漿紗的可織性，并影響到織機生產效率和坯布質量，所以漿膜性能目前受到了普遍關注。從漿膜方面考慮，上漿工程對漿料的主要要求是：漿料應具有良好的成膜能力；所形成的漿膜要有良好的耐磨性；漿膜的拉伸性能應盡量與上漿所使用的經紗相接近。只有這樣，才能使?jié){紗獲得承受織造過程中各種外部機械作用的能力。
二、影響漿膜性能的主要因素
影響漿膜性能的因素很多，也很復雜，并且它們可以通過各自的途徑來影響漿膜性能。影響漿膜性能的主要因素有：成膜方法及條件、漿料的化學組成、分子量、分子形狀、分子極性、結晶能力、漿膜內應力、力學狀態(tài)以及所含有的增塑劑等。
1 成膜方法
聚合物薄膜的性能，特別是力學性能與薄膜的形成方法密切相關，所以漿膜性能也會隨著漿膜制備方法的不同而發(fā)生變化。目前，漿膜制備方法已經被規(guī)范化，請務必注意采用這種成膜方法所制備的漿膜，在性能方面是有別于其他成膜方法，對此應予以特別注意，以免引起混亂和不必要的麻煩。
2 成膜條件
制備條件不同，漿膜的力學性能會有很大差異，這對漿膜性能的影響是與漿膜制備方法相似的。無論是單一組分的漿液，還是由多組分漿料所組成的混合漿液，成膜過程中的外部條件往往都會影響到材料的聚集態(tài)結構，使?jié){膜的結晶結構、取向結構及織態(tài)結構發(fā)生變化。*，聚合物材料的性能，與聚合物的各層次結構（如近程結構、遠程結構、聚集態(tài)結構）都有密切的關系，任何一個層次結構的改變都會影響材料的性能。準確地說，不同的成膜條件*有可能通過改變漿膜的聚集態(tài)結構來影響漿膜性能。對此，在分析漿膜性能以評估漿料性能或漿料配方時，應給予充分的考慮。
3 化學組成
漿膜的化學組成是由漿料配方所決定的，不僅涉及到主漿料的種類及其配比，還與輔助漿料的種類和用量有關。一般來說，增加淀粉類漿料的用量，漿膜的強度較大但韌性較差；聚丙烯酯類漿料有利于改善漿膜的斷裂伸長和韌性；PVA漿料能夠大幅度改善漿膜的強伸度、耐屈曲性和耐磨性等指標。輔助漿料對漿膜性能不盡相同，盡管用量很小，但有時對漿膜性能的影響是非常明顯的。
4 內應力
在成膜過程中，隨著水分的不斷蒸發(fā)，漿液的體積會逐漸收縮，漿液zui終將失去流動性，在經紗表面形成漿膜。如果漿膜此時與經紗是彼此分離的，那么當漿膜中所剩余的水分繼續(xù)蒸發(fā)時，漿膜就能夠自由收縮，并不會在漿膜與經紗之間的界面上產生內應力。然而由于粘合作用，漿膜已經被固接在經紗的表面，不可能自由地進行收縮運動。所以，當水分繼續(xù)蒸發(fā)引起漿膜體積收縮時，漿膜沿平面各方向的收縮運動，必然會在纖維-漿膜界面上形成收縮內應力。此外，鑒于漿膜與纖維的彈性模量、熱膨脹系數一般是不同的，所以溫度變化以及漿紗受力等也會在界面上產生內應力。漿膜的內應力對于漿膜的力學性能而言是有害的，漿膜的內應力越大，漿膜強度和斷裂伸長也就越差。
5 分子量
漿膜強度與漿料的分子量密切相關。隨著聚合度的增加，漿膜強度增大，但這種狀況不是無限度的，zui后漿膜強度都有一個極限值。當超過了這個極限值之后，漿膜強度就不再隨聚合度的增加而增大了。
目前在漿紗生產中所使用的漿料，其聚合度大多還沒有達到使?jié){膜強度出現飽和的極限值。僅從漿膜性能來看，提高漿料的分子量，還可以進一步改善漿膜的力學性能，但在經紗上漿過程中，我們還必須考慮到漿液粘度以及由此而引起的眾多問題。增大漿料的分子量，往往會使?jié){液的粘度明顯增加，不利于 “兩高一低”上漿工藝的實施，不利于漿液對經紗的浸透與被覆平衡。如果漿液的粘度過大，通常會造成表面上漿及落漿過多等一系列問題。
對淀粉進行適度降粘，或采用低聚合度的PVA，都可以提高漿液的流動性。這雖然會使?jié){膜的機械性能有所降低，但由于提高了漿液的流動性，上漿效果反而有可能會更好。因此，在漿紗生產過程中，不僅要考慮到漿膜性能，還要注意其它各種因素的影響。
6 分子形狀
高分子化合物的分子形狀，會影響大分子鏈的柔順性和熱運動，因而會影響到大分子鏈的擴散和纏結，所以也會影響到漿膜性能。僅從分子形狀方面考慮，帶有長支鏈或具有規(guī)則結構的長鏈分子，一般具有較好的成膜性。其原因在于這種分子鏈具有良好的柔順性，有利于分子間的相互擴散。其次，這種形狀的分子易于定向排列，成膜性好，漿膜的力學性能一般也比較高。與此相反，帶有大量短支鏈的分子，或是帶有笨重支鏈的高聚物，由于空間位阻較大，分子的柔順性較差，所以成膜能力顯著下降。
影響淀粉漿膜力學性能的因素很多，如淀粉的種類、直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例、分子量等，其中直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例對漿膜性能的影響比較大。在淀粉的這兩種組分中，直鏈淀粉具有良好的成膜性，而支鏈淀粉的成膜能力較差。直鏈淀粉的含量越高，薄膜的力學性能一般也就越好。
7 極性
在常溫下，只有非極性和弱極性高聚物才具有比較的成膜能力。對于極性很高的高聚物，其分子間的作用力很大，而這種作用力阻礙了大分子鏈段的熱運動，所以成膜性不好，漿膜性能通常也不會很好。
8 增塑劑
在漿料配方中加入增塑劑，可以改善漿膜的韌性，降低了漿膜的彈性模量，使?jié){膜的斷裂伸長提高。增塑劑對于降低漿膜的內應力也是有效的，僅從降低漿膜的內應力方面考慮，增塑劑有利于提高漿膜強度，但存在于漿料大分子之間的增塑劑，增大了這些大分子之間的距離，降低了它們之間的相互作用，使?jié){膜的內聚力下降，所以使用增塑劑往往又會使?jié){膜強度下降。
三、目前漿膜性能試驗所存在的問題
將一種或多種漿料通過調漿制成漿液，澆注成單組分漿膜或共混漿膜，然后進行力學性能、吸濕及水溶性等試驗，從漿膜性能方面進行評估，以評價某種漿料或某一漿料配方的好壞，是漿膜性能試驗的主要內容。
現行的漿膜試驗是將塑料薄膜（一般為聚酯薄膜）平鋪在玻璃板上，以水平儀校好水平，再將漿料調制成一定濃度的漿液（通常為6%），量取400mL漿液緩慢倒在塑料薄膜上，待自然晾干成膜后，將漿膜仔細剝下，裁成規(guī)定尺寸的條形試樣，然后在規(guī)定條件下進行漿膜性能試驗，獲取漿膜的各項性能指標。
以現行的漿膜試驗來評估漿紗表面的漿膜性能是不夠完善的，這種實驗方法是有缺陷的，它在方法的充分性和數據的可靠性等方面受到質疑。其原因在于薄膜類材料的性能與成膜條件及薄膜狀態(tài)密切相關，也就是說薄膜類材料的性能，隨著它的成膜條件和狀態(tài)的不同，往往存在很大差異。除此之外，薄膜的力學性能還與薄膜的內應力有關。僅從漿膜的成膜條件、狀態(tài)及內應力方面考慮，在實驗室中所制備的漿膜，若與經紗上漿過程中在經紗表面所形成的漿膜相比，至少在以下幾個方面是有顯著區(qū)別的：
（1）成膜條件：漿膜性能測試時所制備的漿膜，是在20℃、65%RH的條件下緩慢干燥形成的；而經紗上漿過程中所形成的漿膜，是在熱空氣中或烘筒上，在高熱條件下快速干燥而成的。
（2）成膜基材：漿膜性能測試時所制備的漿膜，通常是在聚酯薄膜表面上形成的；而經紗上所形成的漿膜，是在經紗上或是在纖維表面上完成成膜過程的。漿液無論是按照乳膠粒子分散液的成膜機理成膜，還是按照高分子溶液以大分子鏈纏結的方式形成漿膜，都會在成膜過程中受到成膜基材分子的作用，從而對漿膜性能產生一定的影響。到目前為止，有關成膜基材與漿膜性能之間內在的研究尚未充分展開，因此要進行系統(tǒng)的介紹是十分困難的。
（3）內應力：實驗室中所制備的漿膜在被剝離之后，漿膜在測試之前須在恒溫恒濕（20℃、65%RH）條件下平衡24h，測試時漿膜的內應力已經得到充分的松弛；而漿紗表面上的漿膜，由于粘合作用始終與纖維膠接在一起，漿紗受力及環(huán)境溫度變化，都會在經紗與漿膜之間的界面上產生內應力，所以內應力的松弛遠不如前者。
（4）漿膜厚度：漿紗表面上的漿膜厚度一般只有3-4μm，而漿膜性能測試時所澆鑄的漿膜是不可能太薄的，否則剝離漿膜時的外力會使它變形、損傷甚至會將漿膜撕破。所以，實驗室中所制備的漿膜厚度一般都控制在30-40μm。
盡管現行的漿膜性能測試還存在著缺陷，但由于當前沒有更好的方法，所以目前仍然使用蒸發(fā)法制備漿膜，并以此來評估漿膜的性能。但是，我們必須充分注意到成膜條件與漿膜性能密切相關這一客觀事實。鑒于兩種漿膜性能之間的差異目前還難以準確評估，所以現行的漿膜試驗數據只能作為參考。
一、漿膜的形成與作用
*，經紗上漿的目的是為了提高經紗強度，貼伏毛羽，增大經紗的耐磨性，并盡可能地保持經紗的彈性，以便提高經紗的可織性，使之能夠承受織造過程中數千次的反復拉伸、沖擊、彎曲和摩擦等外部機械作用，減少斷頭的發(fā)生，以便順利和率地完成織造生產。
在經紗上漿過程中，當漿液與經紗接觸后，借助于壓漿輥的壓力和纖維之間孔隙的毛細管作用，一部分漿液浸透到經紗的內部，另一部分漿液則會被覆在經紗表面。但無論是哪一部分漿液，當它們與纖維相接觸時，都會對纖維表面產生潤濕作用，在纖維表面鋪展開來，形成由漿料大分子堆砌而成的吸附層。由于潤濕、鋪展和吸附作用，這種吸附層與纖維之間形成了分子級的緊密接觸，產生了分子間作用力。粘附于纖維之間的漿液，烘干之后便在纖維之間形成粘合性的膠層，實現了對纖維的粘合，增大了經紗的強度。而被覆在經紗表面的漿液，在烘干之后便在經紗表面形成漿膜。
漿料的成膜能力又稱為成膜性，是漿紗工程對漿料材料zui重要的基本要求之一，與漿紗質量密切相關。利用這種成膜性，漿料在經紗外表面形成保護膜（漿膜）。漿膜與紗體之間可以借助于漿料的粘合作用，將二者緊密地粘合在一起，使?jié){膜被覆于經紗表面。這種覆于漿紗表面的漿膜，顯然是摩擦外力的主要承受者，抵抗著織造過程中外部對經紗的摩擦及磨損，所以漿膜對經紗具有保護作用。通過這層漿膜的保護，可以使經紗避免直接受到外界的磨損，直到這層漿膜被破壞為止，這顯然提高了漿紗的耐磨性能。此外，漿料在紗體表面形成漿膜的過程中，還對經紗毛羽起到了貼伏作用。由此可見，漿料材料必須具備良好的成膜性。漿膜性能會影響到包括漿紗耐磨和漿紗毛羽等性能指標在內的漿紗質量，在一定程度上決定著漿紗的可織性，并影響到織機生產效率和坯布質量，所以漿膜性能目前受到了普遍關注。從漿膜方面考慮，上漿工程對漿料的主要要求是：漿料應具有良好的成膜能力；所形成的漿膜要有良好的耐磨性；漿膜的拉伸性能應盡量與上漿所使用的經紗相接近。只有這樣，才能使?jié){紗獲得承受織造過程中各種外部機械作用的能力。
二、影響漿膜性能的主要因素
影響漿膜性能的因素很多，也很復雜，并且它們可以通過各自的途徑來影響漿膜性能。影響漿膜性能的主要因素有：成膜方法及條件、漿料的化學組成、分子量、分子形狀、分子極性、結晶能力、漿膜內應力、力學狀態(tài)以及所含有的增塑劑等。
1 成膜方法
聚合物薄膜的性能，特別是力學性能與薄膜的形成方法密切相關，所以漿膜性能也會隨著漿膜制備方法的不同而發(fā)生變化。目前，漿膜制備方法已經被規(guī)范化，請務必注意采用這種成膜方法所制備的漿膜，在性能方面是有別于其他成膜方法，對此應予以特別注意，以免引起混亂和不必要的麻煩。
2 成膜條件
制備條件不同，漿膜的力學性能會有很大差異，這對漿膜性能的影響是與漿膜制備方法相似的。無論是單一組分的漿液，還是由多組分漿料所組成的混合漿液，成膜過程中的外部條件往往都會影響到材料的聚集態(tài)結構，使?jié){膜的結晶結構、取向結構及織態(tài)結構發(fā)生變化。*，聚合物材料的性能，與聚合物的各層次結構（如近程結構、遠程結構、聚集態(tài)結構）都有密切的關系，任何一個層次結構的改變都會影響材料的性能。準確地說，不同的成膜條件*有可能通過改變漿膜的聚集態(tài)結構來影響漿膜性能。對此，在分析漿膜性能以評估漿料性能或漿料配方時，應給予充分的考慮。
3 化學組成
漿膜的化學組成是由漿料配方所決定的，不僅涉及到主漿料的種類及其配比，還與輔助漿料的種類和用量有關。一般來說，增加淀粉類漿料的用量，漿膜的強度較大但韌性較差；聚丙烯酯類漿料有利于改善漿膜的斷裂伸長和韌性；PVA漿料能夠大幅度改善漿膜的強伸度、耐屈曲性和耐磨性等指標。輔助漿料對漿膜性能不盡相同，盡管用量很小，但有時對漿膜性能的影響是非常明顯的。
4 內應力
在成膜過程中，隨著水分的不斷蒸發(fā)，漿液的體積會逐漸收縮，漿液zui終將失去流動性，在經紗表面形成漿膜。如果漿膜此時與經紗是彼此分離的，那么當漿膜中所剩余的水分繼續(xù)蒸發(fā)時，漿膜就能夠自由收縮，并不會在漿膜與經紗之間的界面上產生內應力。然而由于粘合作用，漿膜已經被固接在經紗的表面，不可能自由地進行收縮運動。所以，當水分繼續(xù)蒸發(fā)引起漿膜體積收縮時，漿膜沿平面各方向的收縮運動，必然會在纖維-漿膜界面上形成收縮內應力。此外，鑒于漿膜與纖維的彈性模量、熱膨脹系數一般是不同的，所以溫度變化以及漿紗受力等也會在界面上產生內應力。漿膜的內應力對于漿膜的力學性能而言是有害的，漿膜的內應力越大，漿膜強度和斷裂伸長也就越差。
5 分子量
漿膜強度與漿料的分子量密切相關。隨著聚合度的增加，漿膜強度增大，但這種狀況不是無限度的，zui后漿膜強度都有一個極限值。當超過了這個極限值之后，漿膜強度就不再隨聚合度的增加而增大了。
目前在漿紗生產中所使用的漿料，其聚合度大多還沒有達到使?jié){膜強度出現飽和的極限值。僅從漿膜性能來看，提高漿料的分子量，還可以進一步改善漿膜的力學性能，但在經紗上漿過程中，我們還必須考慮到漿液粘度以及由此而引起的眾多問題。增大漿料的分子量，往往會使?jié){液的粘度明顯增加，不利于 “兩高一低”上漿工藝的實施，不利于漿液對經紗的浸透與被覆平衡。如果漿液的粘度過大，通常會造成表面上漿及落漿過多等一系列問題。
對淀粉進行適度降粘，或采用低聚合度的PVA，都可以提高漿液的流動性。這雖然會使?jié){膜的機械性能有所降低，但由于提高了漿液的流動性，上漿效果反而有可能會更好。因此，在漿紗生產過程中，不僅要考慮到漿膜性能，還要注意其它各種因素的影響。
6 分子形狀
高分子化合物的分子形狀，會影響大分子鏈的柔順性和熱運動，因而會影響到大分子鏈的擴散和纏結，所以也會影響到漿膜性能。僅從分子形狀方面考慮，帶有長支鏈或具有規(guī)則結構的長鏈分子，一般具有較好的成膜性。其原因在于這種分子鏈具有良好的柔順性，有利于分子間的相互擴散。其次，這種形狀的分子易于定向排列，成膜性好，漿膜的力學性能一般也比較高。與此相反，帶有大量短支鏈的分子，或是帶有笨重支鏈的高聚物，由于空間位阻較大，分子的柔順性較差，所以成膜能力顯著下降。
影響淀粉漿膜力學性能的因素很多，如淀粉的種類、直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例、分子量等，其中直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例對漿膜性能的影響比較大。在淀粉的這兩種組分中，直鏈淀粉具有良好的成膜性，而支鏈淀粉的成膜能力較差。直鏈淀粉的含量越高，薄膜的力學性能一般也就越好。
7 極性
在常溫下，只有非極性和弱極性高聚物才具有比較的成膜能力。對于極性很高的高聚物，其分子間的作用力很大，而這種作用力阻礙了大分子鏈段的熱運動，所以成膜性不好，漿膜性能通常也不會很好。
8 增塑劑
在漿料配方中加入增塑劑，可以改善漿膜的韌性，降低了漿膜的彈性模量，使?jié){膜的斷裂伸長提高。增塑劑對于降低漿膜的內應力也是有效的，僅從降低漿膜的內應力方面考慮，增塑劑有利于提高漿膜強度，但存在于漿料大分子之間的增塑劑，增大了這些大分子之間的距離，降低了它們之間的相互作用，使?jié){膜的內聚力下降，所以使用增塑劑往往又會使?jié){膜強度下降。
三、目前漿膜性能試驗所存在的問題
將一種或多種漿料通過調漿制成漿液，澆注成單組分漿膜或共混漿膜，然后進行力學性能、吸濕及水溶性等試驗，從漿膜性能方面進行評估，以評價某種漿料或某一漿料配方的好壞，是漿膜性能試驗的主要內容。
現行的漿膜試驗是將塑料薄膜（一般為聚酯薄膜）平鋪在玻璃板上，以水平儀校好水平，再將漿料調制成一定濃度的漿液（通常為6%），量取400mL漿液緩慢倒在塑料薄膜上，待自然晾干成膜后，將漿膜仔細剝下，裁成規(guī)定尺寸的條形試樣，然后在規(guī)定條件下進行漿膜性能試驗，獲取漿膜的各項性能指標。
以現行的漿膜試驗來評估漿紗表面的漿膜性能是不夠完善的，這種實驗方法是有缺陷的，它在方法的充分性和數據的可靠性等方面受到質疑。其原因在于薄膜類材料的性能與成膜條件及薄膜狀態(tài)密切相關，也就是說薄膜類材料的性能，隨著它的成膜條件和狀態(tài)的不同，往往存在很大差異。除此之外，薄膜的力學性能還與薄膜的內應力有關。僅從漿膜的成膜條件、狀態(tài)及內應力方面考慮，在實驗室中所制備的漿膜，若與經紗上漿過程中在經紗表面所形成的漿膜相比，至少在以下幾個方面是有顯著區(qū)別的：
（1）成膜條件：漿膜性能測試時所制備的漿膜，是在20℃、65%RH的條件下緩慢干燥形成的；而經紗上漿過程中所形成的漿膜，是在熱空氣中或烘筒上，在高熱條件下快速干燥而成的。
（2）成膜基材：漿膜性能測試時所制備的漿膜，通常是在聚酯薄膜表面上形成的；而經紗上所形成的漿膜，是在經紗上或是在纖維表面上完成成膜過程的。漿液無論是按照乳膠粒子分散液的成膜機理成膜，還是按照高分子溶液以大分子鏈纏結的方式形成漿膜，都會在成膜過程中受到成膜基材分子的作用，從而對漿膜性能產生一定的影響。到目前為止，有關成膜基材與漿膜性能之間內在的研究尚未充分展開，因此要進行系統(tǒng)的介紹是十分困難的。
（3）內應力：實驗室中所制備的漿膜在被剝離之后，漿膜在測試之前須在恒溫恒濕（20℃、65%RH）條件下平衡24h，測試時漿膜的內應力已經得到充分的松弛；而漿紗表面上的漿膜，由于粘合作用始終與纖維膠接在一起，漿紗受力及環(huán)境溫度變化，都會在經紗與漿膜之間的界面上產生內應力，所以內應力的松弛遠不如前者。
（4）漿膜厚度：漿紗表面上的漿膜厚度一般只有3-4μm，而漿膜性能測試時所澆鑄的漿膜是不可能太薄的，否則剝離漿膜時的外力會使它變形、損傷甚至會將漿膜撕破。所以，實驗室中所制備的漿膜厚度一般都控制在30-40μm。
盡管現行的漿膜性能測試還存在著缺陷，但由于當前沒有更好的方法，所以目前仍然使用蒸發(fā)法制備漿膜，并以此來評估漿膜的性能。但是，我們必須充分注意到成膜條件與漿膜性能密切相關這一客觀事實。鑒于兩種漿膜性能之間的差異目前還難以準確評估，所以現行的漿膜試驗數據只能作為參考。
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2025中國鄭州衡器與計量技術設備展覽會
展會城市：鄭州市展會時間：2025-11-07