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感光乳劑（具有感光性質(zhì)的涂料）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-23

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感光乳劑

具有感光性質(zhì)的涂料

感光乳劑是指一種具有感光性質(zhì)的涂料，通常由溴化銀和明膠組成，其中的溴化銀起主要的感光作用。明膠起到載體和加強光敏性的作用。感光乳劑涂到片基上就成了可以感光的膠卷。涂到特殊的紙上就成了相紙了。日本富士公司推出了一款感光乳劑。名叫“富士寫真乳劑”。它可以讓你自己涂到你喜歡的物體表面上，然后就可以在物體上放大照片。

基本信息

外文名	Emulsion
定義	具有感光性質(zhì)的涂料
性狀	奶黃色粘稠狀液體
組成	溴化銀和明膠

簡介

鹵化銀感光材料的基本組成部分，系鹵化銀微晶在明膠溶液中的懸浮體。感光乳劑經(jīng)射線照射后能發(fā)生微弱的化學變化而形成潛影，經(jīng)顯影后才可變?yōu)榭梢娪跋?。將感光乳劑均勻涂布于支持體上即構(gòu)成銀鹽感光材料。

1871年，英國的業(yè)余攝影愛好者R.L.馬多克斯提出溴化銀明膠干版的制法，以后即開始形成了早期的感光乳劑制造技術(shù)。到20世紀20年代發(fā)現(xiàn)了明膠中的微量含硫物質(zhì)可有效地提高鹵化銀乳劑的感光度。1935年E.J.比爾發(fā)明了感光乳劑的穩(wěn)定方法。同年Ρ.科茲洛夫斯基又發(fā)現(xiàn)了微量金鹽可使鹵化銀乳劑的感光度大幅度提高，為現(xiàn)代高感光度乳劑的制備奠定了基礎(chǔ)。

性質(zhì)和組成

感光乳劑在室溫時是奶黃色粘稠狀液體，當溫度降到10℃左右時即凝結(jié)成膠凍狀。鹵化銀微晶是感光乳劑中的光敏物質(zhì)，平均直徑只有 1μm左右。其形狀可以是立方體或八面體，或具有各種不規(guī)則的形狀。實用的鹵化銀微晶常是各種混合晶體。例如：氯化銀和溴化銀的混合晶體，或摻雜著少量碘化銀的溴化銀晶體等。這種混合晶體可使感光乳劑具有所需的感光性能。感光乳劑中的明膠使鹵化銀微晶分散均勻，并賦予鹵化銀微晶以必要的感光性能。發(fā)展了一系列嚴格控制鹵化銀微晶結(jié)構(gòu)的新工藝，并先后研制成功了一些具有特殊結(jié)構(gòu)的鹵化銀微晶。例如薄片狀顆粒，也稱 T顆粒和雙層結(jié)構(gòu)顆粒等，使彩色片的感光度達到了ISΟ1000～1600的水平。

生產(chǎn)過程

感光乳劑的生產(chǎn)過程直接影響其感光度、反差和分辨率等性能。必須嚴格控制其原料規(guī)格和反應(yīng)條件（溫度和時間等），任何細微變化，都會導(dǎo)致感光乳劑性能的變化。在感光乳劑的生產(chǎn)過程中，除了配液外，從乳化開始直到制備結(jié)束都必須在暗室內(nèi)的安全燈下進行。安全燈（通常為紅燈）的亮度也必須嚴格控制。實現(xiàn)了機器人操作，整個過程均可在全黑中進行。

感光乳劑的生產(chǎn)分為四個階段：

①　配液　制備感光乳劑所用多種原料，都需先配制成一定濃度溶液。

②乳化和物理成熟　先往乳化反應(yīng)釜中加入明膠溶液，然后按規(guī)定的速度加入硝酸銀溶液和鹵化堿金屬溶液，以溴化銀乳劑為例，即發(fā)生如下反應(yīng)：

感光乳劑

AgNO3+KBr─→AgBr+KNO3反應(yīng)生成的溴化銀以微小的晶體均勻分散在明膠溶液中，這一過程即稱為乳化過程。先將溴化鉀溶液加入釜內(nèi)，再將硝酸銀溶液注入，稱為單注法乳化過程；將硝酸銀溶液和溴化鉀溶液同時注入反應(yīng)釜的過程，則稱為雙注法乳化過程。在乳化過程中生成的鹵化銀微晶過于細小，還要在一定溫度下繼續(xù)攪拌，使部分微晶溶解，利用介質(zhì)中鹵化銀的過飽和狀態(tài)，使微晶繼續(xù)生長，并達到一定的尺寸。這一過程即為物理成熟過程。

③　沉降水洗　采用高分子沉降劑使感光乳劑凝聚沉降，再水洗除去水溶性鹽類。曾采用冷凍切條水洗。

④　化學成熟　感光乳劑經(jīng)水洗后還需在一定的溫度下與微量的化學增感劑反應(yīng)一定的時間，使鹵化銀微晶的表面上產(chǎn)生極微小的感光中心，從而使感光度得以大幅度地提高。這一過程即稱為化學成熟過程。常用的化學增感劑有含硫化合物和貴金屬鹽等?；瘜W成熟后的感光乳劑經(jīng)冷凝后貯存于冷庫，需要時再加熱熔化，并添加一些感光乳劑添加劑，即可進行涂布而制得感光材料。

使用過程

綜述

使感光乳劑均勻地分布在支持體表面再經(jīng)冷卻、干燥而制成可用的感光材料的過程，是鹵化銀感光材料生產(chǎn)工藝的重要組成部分。照相感光材料特別是彩色感光材料的涂層結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，有的彩色膠片的涂層數(shù)多達十幾層，而總厚度僅20μm左右。因此，在照相感光材料生產(chǎn)過程中，對感光乳劑的涂布和干燥要求十分嚴格：諸如涂層薄而均勻，性能一致而穩(wěn)定，表面潔凈而平整，不能有各種劃傷、條道、疵點等弊病。為此，必須采用特別精密的涂布方法和裝置。

涂布方法

有沉浸涂布、坡流擠壓涂布和自由落簾涂布三種：

沉浸涂布　20世紀60年代以前普遍采用的方法。涂布輥浸入盛有涂液的涂布槽中一定的深度，支持體包緊在涂布輥上以恒定的速度向前運行，經(jīng)過涂布槽時與涂液相接觸即帶上一定量的涂液，使之均勻分布于支持體表面。顯然每通過一次涂布槽只能涂上一層涂層。涂布質(zhì)量則主要取決于涂液與被涂支持體表面間的液/固潤濕鋪展特性。涂布速度一般限制在20m/min以下。

坡流擠壓涂布　被涂的各層涂液分別從進料口進入擠壓嘴的內(nèi)腔，繼而從位于內(nèi)腔上部的開口縫隙流出，在傾斜的坡流面上互相疊合，并在重力作用下向下流動。涂液在擠壓嘴的唇邊處與保持一定間距的被涂支持體相接觸，并形成一特定的液橋。通過液橋的作用，運行中的支持體被均勻涂上所需的涂層。只要疊合的各涂液層能保持層流狀態(tài)，并采取措施使液橋穩(wěn)定，就可以保證一次多層高速涂布的順利進行；在總涂布量保持一定的情況下，由于實現(xiàn)了多層涂布，每層的涂布量即涂布厚度可大為減薄。因此，坡流擠壓涂布與傳統(tǒng)的沉浸涂布相比較，具有多層、薄層、高速的顯著特點。先進的坡流擠壓一次可同時涂布6層以上，涂布速度可達100m/min以上。

自由落簾涂布，在坡流擠壓涂布工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。涂液從涂布縫隙流出，經(jīng)過一特殊的傾注式斜面，形成自由垂直落簾，轉(zhuǎn)移到運行的支持體上，這種方法避免了涂布間隙和液橋作用的影響，適合于每分鐘達幾百米以上的高速涂布。

冷凝和干燥　感光乳劑中存在著大量水分，涂于支持體上的乳劑，在運動過程中會發(fā)生流淌，因此要用冷風使涂層冷凝定型，使其不再有流動性，然后再進行干燥。由于感光材料涂層特性的要求，一般都采用低溫（不超過40℃）、高風速(20～30m/s)和低含水量的空氣進行干燥，干燥用空氣必須經(jīng)特殊的空調(diào)和凈化處理。

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