鹵化銀膠片聚合物使用的應用研究

潘冬輝+李立芹

【摘要】本文探討了鹵化銀膠片在涂布生產過程中聚合物的應用情況。膠片在生產時的干燥過程，明膠等物質失水收縮，會產生收縮應力，此應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，用量過多會導致感光度下降。

【關鍵詞】聚合物 膠片 應力 灰霧 感光度

1 引言

隨著工業的進步，無損檢測技術己經得到了廣泛應用，其中因射線探傷檢測具有直觀性、可測量性和不可更改的檔案保存等特性，一直倍受無算檢測的青睞。

工業膠片涂層膠銀比高，達到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絡結構，這個體系脫水而形成膜。膠片在生產、存放過程中產生的灰霧可以分為干燥灰霧、應力灰霧等。乳劑中的防灰霧劑能夠很好防止這些灰霧的形成，由于在冬季在生產過程中，干燥灰霧尤其嚴重，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的生，同時防灰霧劑會壓制膠片的感光度，嚴重影響膠片的感光度。聚合物由于其固有的性能，對膠片在生產過程中的干燥灰霧有一定的抑制作用，但對于膠片的感光度影響不是很大。本文就此對不同結構的聚合物在膠片生產過程中對灰霧的影響進行試驗分析。

2 實驗部分

2.1 設備及裝置

實驗涉及的主要儀器及設備：電子天平、雙注乳化設備、恒溫水浴、電動攪拌儀、小型擠壓涂布機、感光儀、X射線機、密度計。

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實驗藥品

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）、聚合物LA（自產）、聚合物GB（自產）、表面活性劑四種（自產）、毛面劑（宗研）、防灰霧劑（自產）、堅膜劑（自產）所用大部分試劑均為照相級，個別藥品為分析級，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節的平衡雙注乳化技術，在60℃溫度下通過反饋調節體系控制乳化過程中的 PBr值，經過成核，并在顆粒長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，防止灰霧產生，乳劑增感結束時，加入定量穩定劑終止增感反應。

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

2.4性能測試

（1）在感光儀進行曝光，色溫5400K，時間1/20s。并在X射線機進行曝光，并測試膠片射線平均 斜 率和感光度。D-19B顯影液顯影，溫度20℃，時間5min。感光度根據ISO感光度標尺求取。

3 結果與討論

3.1三種不同結構聚合物的應用

在涂布過程中，將不同結構聚合物GA、聚合物LA、聚合物GB加入到乳劑中看起添加的使用效果：

由表1的數據我們可以看出：

（1）這 3 種結構聚合物在涂布體系中均可以達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LA，效果最差是聚合物GB。聚合物的機構不同起到效果是不同的。

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

（4）GA和LA組合使用達到原GA單獨使用的用量，膠片的灰霧略有上漲。三種聚合物同時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理

（1）聚合物防止干燥灰霧作用機理：從上述的看出，在聚合物的條件下，膠片在生產過程中灰霧較大，隨著聚合物的添加，膠片灰霧降低。膠片生產過程中的灰霧主要來自干燥灰霧。乳劑顆粒是帶有“陷阱”的立方點陣結構，在壓力作用之下，機械形變產生的應力使位于雜質能級上的電子，甚至使正常能級電子能夠被激發而進入到“陷阱”的立方點陣結構，從而形成了許多可顯影的銀斑而導致灰霧的上升。膠片在干燥過程，明膠等物質失水收縮，會產生收縮應力，此應力作用在鹵化銀顆粒上，是電子進入“陷阱”區域，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力，主要原因加入的聚合物是一種堅韌的，有一定強度的無色透明橡膠態物質。其具有良好的彈性和伸長率，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，當明膠失水收縮時，這種彈性微球能夠很好的抵消收縮應力，從而減少了因壓力產生的潛影區域，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，反應出來就是感光度下降。

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