鹵化銀膠片聚合物使用的應(yīng)用研究

潘冬輝+李立芹

【摘要】本文探討了鹵化銀膠片在涂布生產(chǎn)過程中聚合物的應(yīng)用情況。膠片在生產(chǎn)時(shí)的干燥過程，明膠等物質(zhì)失水收縮，會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，此應(yīng)力作用在鹵化銀顆粒上，直接影響膠片的灰霧情況。隨著聚合物的使用，在明膠收縮過程中，應(yīng)力作用于聚合物上，聚合物本身具有良好的彈性和柔韌性，抵消大部分應(yīng)力作用，從而降低膠片的干燥灰霧。但是由于聚合物形成的非親水性致密層，用量過多會(huì)導(dǎo)致感光度下降。

【關(guān)鍵詞】聚合物 膠片 應(yīng)力 灰霧 感光度

1 引言

隨著工業(yè)的進(jìn)步，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)己經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，其中因射線探傷檢測(cè)具有直觀性、可測(cè)量性和不可更改的檔案保存等特性，一直倍受無(wú)算檢測(cè)的青睞。

工業(yè)膠片涂層膠銀比高，達(dá)到1.0～1.4 左右；涂層厚度有15～20μm，明膠大分子間連接形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這個(gè)體系脫水而形成膜。膠片在生產(chǎn)、存放過程中產(chǎn)生的灰霧可以分為干燥灰霧、應(yīng)力灰霧等。乳劑中的防灰霧劑能夠很好防止這些灰霧的形成，由于在冬季在生產(chǎn)過程中，干燥灰霧尤其嚴(yán)重，只是單純的添加防灰霧劑，不能夠從根本上上抑制干燥灰霧產(chǎn)的生，同時(shí)防灰霧劑會(huì)壓制膠片的感光度，嚴(yán)重影響膠片的感光度。聚合物由于其固有的性能，對(duì)膠片在生產(chǎn)過程中的干燥灰霧有一定的抑制作用，但對(duì)于膠片的感光度影響不是很大。本文就此對(duì)不同結(jié)構(gòu)的聚合物在膠片生產(chǎn)過程中對(duì)灰霧的影響進(jìn)行試驗(yàn)分析。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 設(shè)備及裝置

實(shí)驗(yàn)涉及的主要儀器及設(shè)備：電子天平、雙注乳化設(shè)備、恒溫水浴、電動(dòng)攪拌儀、小型擠壓涂布機(jī)、感光儀、X射線機(jī)、密度計(jì)。

除以上所列之外，大部分操作都是在暗室條件下完成的。

2.2實(shí)驗(yàn)藥品

硝酸銀 （北京化工廠）；明膠 （開平）；溴化鉀 （山東壽光）；銥鹽 （六氯銥酸銨）；硫代硫酸鈉（日本）；三氯化金 （北京化工廠）；NH4SCN （北京益利）；聚合物GA（自產(chǎn)）、聚合物L(fēng)A（自產(chǎn)）、聚合物GB（自產(chǎn)）、表面活性劑四種（自產(chǎn)）、毛面劑（宗研）、防灰霧劑（自產(chǎn)）、堅(jiān)膜劑（自產(chǎn)）所用大部分試劑均為照相級(jí)，個(gè)別藥品為分析級(jí)，試劑配置用水為二次去離子水。

2.3 溴化銀立方體顆粒乳劑制備

（1）采用溴離子濃度反饋調(diào)節(jié)的平衡雙注乳化技術(shù)，在60℃溫度下通過反饋調(diào)節(jié)體系控制乳化過程中的 PBr值，經(jīng)過成核，并在顆粒長(zhǎng)大過程中將兩溴液均勻加入，銥鹽添加在溴化鉀溶液中置，制備出粒徑均一的溴化銀立方體顆粒乳劑。

（2）乳劑的增感方式為化學(xué)增感，采用硫增感和金增感，在增感前，乳劑中加入適量的防灰霧劑，防止灰霧產(chǎn)生，乳劑增感結(jié)束時(shí)，加入定量穩(wěn)定劑終止增感反應(yīng)。

（3）在涂布過程中，將三種不同的聚合物加入到乳劑中去，并進(jìn)行涂布實(shí)驗(yàn)。涂層自下而上分別為乳劑層、護(hù)膜層。膠片試樣分2次涂布，采用坡流式擠壓涂布方式一次進(jìn)行乳劑層和護(hù)膜層涂布，干燥后將支持體進(jìn)行反轉(zhuǎn)，對(duì)片基另一面進(jìn)行涂布。

2.4性能測(cè)試

（1）在感光儀進(jìn)行曝光，色溫5400K，時(shí)間1/20s。并在X射線機(jī)進(jìn)行曝光，并測(cè)試膠片射線平均 斜 率和感光度。D-19B顯影液顯影，溫度20℃，時(shí)間5min。感光度根據(jù)ISO感光度標(biāo)尺求取。

3 結(jié)果與討論

3.1三種不同結(jié)構(gòu)聚合物的應(yīng)用

在涂布過程中，將不同結(jié)構(gòu)聚合物GA、聚合物L(fēng)A、聚合物GB加入到乳劑中看起添加的使用效果：

由表1的數(shù)據(jù)我們可以看出：

（1）這 3 種結(jié)構(gòu)聚合物在涂布體系中均可以達(dá)到明顯的防干燥灰霧效果；

（2）聚合物GA抑制干燥灰霧的效果最明顯；其次為聚合物L(fēng)A，效果最差是聚合物GB。聚合物的機(jī)構(gòu)不同起到效果是不同的。

（3）聚合物的添加對(duì)于膠片的感光度有一定的影響，當(dāng)聚合物的使用總量過高時(shí)，對(duì)膠片的感光度影響較大。

（4）GA和LA組合使用達(dá)到原GA單獨(dú)使用的用量，膠片的灰霧略有上漲。三種聚合物同時(shí)使用能夠有效降低膠片的灰霧。

3. 2不同的聚合物GA用量對(duì)膠片的影響

由表2 可以看出，膠片的灰霧隨著聚合物GA的用量增多灰霧逐漸降低，從而達(dá)到平衡。膠片的感光度隨著聚合物的用量有略微的下降。

4聚合物在涂布過程中的作用機(jī)理

（1）聚合物防止干燥灰霧作用機(jī)理：從上述的看出，在聚合物的條件下，膠片在生產(chǎn)過程中灰霧較大，隨著聚合物的添加，膠片灰霧降低。膠片生產(chǎn)過程中的灰霧主要來(lái)自干燥灰霧。乳劑顆粒是帶有“陷阱”的立方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，在壓力作用之下，機(jī)械形變產(chǎn)生的應(yīng)力使位于雜質(zhì)能級(jí)上的電子，甚至使正常能級(jí)電子能夠被激發(fā)而進(jìn)入到“陷阱”的立方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，從而形成了許多可顯影的銀斑而導(dǎo)致灰霧的上升。膠片在干燥過程，明膠等物質(zhì)失水收縮，會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，此應(yīng)力作用在鹵化銀顆粒上，是電子進(jìn)入“陷阱”區(qū)域，形成可顯影的潛影，從而形成灰霧。而聚合物的加入能夠夠減緩這種收縮應(yīng)力，主要原因加入的聚合物是一種堅(jiān)韌的，有一定強(qiáng)度的無(wú)色透明橡膠態(tài)物質(zhì)。其具有良好的彈性和伸長(zhǎng)率，隨著分散工藝使其成為微笑的球狀彈性體均勻分布在鹵化銀顆粒的周圍，當(dāng)明膠失水收縮時(shí)，這種彈性微球能夠很好的抵消收縮應(yīng)力，從而減少了因壓力產(chǎn)生的潛影區(qū)域，從而降低了，膠片的灰霧。

（2）聚合物降低膠片的感光度的作用機(jī)理：從上述的看出，在隨著聚合的使用量增加，膠片的感光度收到了一定的影響。其主要原因，聚合物本身是不親水，用量的增多，會(huì)使其干燥后形成的非親水性膠粒增多，從而形成了致密的非親水膠層在鹵化銀顆粒周圍，阻礙了顯影液的滲透效果，反應(yīng)出來(lái)就是感光度下降。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：潘冬輝（1986.10-），男，河北保定人，助理工程師，2013年畢業(yè)于浙江理工大學(xué)紡織化學(xué)與染整工程專業(yè)，碩士研究生，現(xiàn)主要研究銀鹽乳劑的制備及涂布工藝的研究。endprint