卤化银胶片聚合物使用的应用研究

潘冬辉+李立芹

【摘要】本文探讨了卤化银胶片在涂布生产过程中聚合物的应用情况。胶片在生产时的干燥过程，明胶等物质失水收缩，会产生收缩应力，此应力作用在卤化银颗粒上，直接影响胶片的灰雾情况。随着聚合物的使用，在明胶收缩过程中，应力作用于聚合物上，聚合物本身具有良好的弹性和柔韧性，抵消大部分应力作用，从而降低胶片的干燥灰雾。但是由于聚合物形成的非亲水性致密层，用量过多会导致感光度下降。

【关键词】聚合物 胶片 应力 灰雾 感光度

1 引言

隨着工业的进步，无损检测技术己经得到了广泛应用，其中因射线探伤检测具有直观性、可测量性和不可更改的档案保存等特性，一直倍受无算检测的青睐。

工业胶片涂层胶银比高，达到1.0～1.4 左右；涂层厚度有15～20μm，明胶大分子间连接形成三维网络结构，这个体系脱水而形成膜。胶片在生产、存放过程中产生的灰雾可以分为干燥灰雾、应力灰雾等。乳剂中的防灰雾剂能够很好防止这些灰雾的形成，由于在冬季在生产过程中，干燥灰雾尤其严重，只是单纯的添加防灰雾剂，不能够从根本上上抑制干燥灰雾产的生，同时防灰雾剂会压制胶片的感光度，严重影响胶片的感光度。聚合物由于其固有的性能，对胶片在生产过程中的干燥灰雾有一定的抑制作用，但对于胶片的感光度影响不是很大。本文就此对不同结构的聚合物在胶片生产过程中对灰雾的影响进行试验分析。

2 实验部分

2.1 设备及装置

实验涉及的主要仪器及设备：电子天平、双注乳化设备、恒温水浴、电动搅拌仪、小型挤压涂布机、感光仪、X射线机、密度计。

除以上所列之外，大部分操作都是在暗室条件下完成的。

2.2实验药品

硝酸银 （北京化工厂）；明胶 （开平）；溴化钾 （山东寿光）；铱盐 （六氯铱酸铵）；硫代硫酸钠（日本）；三氯化金 （北京化工厂）；NH4SCN （北京益利）；聚合物GA（自产）、聚合物LA（自产）、聚合物GB（自产）、表面活性剂四种（自产）、毛面剂（宗研）、防灰雾剂（自产）、坚膜剂（自产）所用大部分试剂均为照相级，个别药品为分析级，试剂配置用水为二次去离子水。

2.3 溴化银立方体颗粒乳剂制备

（1）采用溴离子浓度反馈调节的平衡双注乳化技术，在60℃温度下通过反馈调节体系控制乳化过程中的 PBr值，经过成核，并在颗粒长大过程中将两溴液均匀加入，铱盐添加在溴化钾溶液中置，制备出粒径均一的溴化银立方体颗粒乳剂。

（2）乳剂的增感方式为化学增感，采用硫增感和金增感，在增感前，乳剂中加入适量的防灰雾剂，防止灰雾产生，乳剂增感结束时，加入定量稳定剂终止增感反应。

（3）在涂布过程中，将三种不同的聚合物加入到乳剂中去，并进行涂布实验。涂层自下而上分别为乳剂层、护膜层。胶片试样分2次涂布，采用坡流式挤压涂布方式一次进行乳剂层和护膜层涂布，干燥后将支持体进行反转，对片基另一面进行涂布。

2.4性能测试

（1）在感光仪进行曝光，色温5400K，时间1/20s。并在X射线机进行曝光，并测试胶片射线平均 斜 率和感光度。D-19B显影液显影，温度20℃，时间5min。感光度根据ISO感光度标尺求取。

3 结果与讨论

3.1三种不同结构聚合物的应用

在涂布过程中，将不同结构聚合物GA、聚合物LA、聚合物GB加入到乳剂中看起添加的使用效果：

由表1的数据我们可以看出：

（1）这 3 种结构聚合物在涂布体系中均可以达到明显的防干燥灰雾效果；

（2）聚合物GA抑制干燥灰雾的效果最明显；其次为聚合物LA，效果最差是聚合物GB。聚合物的机构不同起到效果是不同的。

（3）聚合物的添加对于胶片的感光度有一定的影响，当聚合物的使用总量过高时，对胶片的感光度影响较大。

（4）GA和LA组合使用达到原GA单独使用的用量，胶片的灰雾略有上涨。三种聚合物同时使用能够有效降低胶片的灰雾。

3. 2不同的聚合物GA用量对胶片的影响

由表2 可以看出，胶片的灰雾随着聚合物GA的用量增多灰雾逐渐降低，从而达到平衡。胶片的感光度随着聚合物的用量有略微的下降。

4聚合物在涂布过程中的作用机理

（1）聚合物防止干燥灰雾作用机理：从上述的看出，在聚合物的条件下，胶片在生产过程中灰雾较大，随着聚合物的添加，胶片灰雾降低。胶片生产过程中的灰雾主要来自干燥灰雾。乳剂颗粒是带有“陷阱”的立方点阵结构，在压力作用之下，机械形变产生的应力使位于杂质能级上的电子，甚至使正常能级电子能够被激发而进入到“陷阱”的立方点阵结构，从而形成了许多可显影的银斑而导致灰雾的上升。胶片在干燥过程，明胶等物质失水收缩，会产生收缩应力，此应力作用在卤化银颗粒上，是电子进入“陷阱”区域，形成可显影的潜影，从而形成灰雾。而聚合物的加入能够够减缓这种收缩应力，主要原因加入的聚合物是一种坚韧的，有一定强度的无色透明橡胶态物质。其具有良好的弹性和伸长率，随着分散工艺使其成为微笑的球状弹性体均匀分布在卤化银颗粒的周围，当明胶失水收缩时，这种弹性微球能够很好的抵消收缩应力，从而减少了因压力产生的潜影区域，从而降低了，胶片的灰雾。

（2）聚合物降低胶片的感光度的作用机理：从上述的看出，在随着聚合的使用量增加，胶片的感光度收到了一定的影响。其主要原因，聚合物本身是不亲水，用量的增多，会使其干燥后形成的非亲水性胶粒增多，从而形成了致密的非亲水胶层在卤化银颗粒周围，阻碍了显影液的渗透效果，反应出来就是感光度下降。

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作者简介：潘冬辉（1986.10-），男，河北保定人，助理工程师，2013年毕业于浙江理工大学纺织化学与染整工程专业，硕士研究生，现主要研究银盐乳剂的制备及涂布工艺的研究。endprint