正文 第七篇 鹵化銀影像材料的劣變(1 / 2)

第一節彩色影像材料的退色

黑白銀鹽感光膠片與彩色銀鹽感光膠片,都是以鹵化銀為感光劑的影像材料,黑白影像的黑白色是由金屬銀構成,彩色影像的色彩是由染料構成。染料的光化學穩定性較差,容易發生退色現象。退色是彩色影像材料的主要劣變形式。

無論是織物上的染料,還是其他製品中的染料,機理都是相同的。彩色影像材料中的染料也不例外。染料退色的理論,我們在第二篇第五節中也討論過,在本章中隻作簡單的介紹。

若幹共扼雙鍵構成的共扼係統,形成發色體係的結構,就能保證染料對可見光的吸收特性,從而表現出各種色彩。足夠大的共軛體係是染料呈色的重要條件,例如聚烯烴化合物,必須有八個以上的雙鍵發色團構成共軛體係,才能呈現某種顏色;苯型芳香族化合物至少要四個苯環呈線狀稠合才能出現顏色;輪烯等非苯型芳香族化合物,在環上的碳原子數超過12個才能成為有色物質。由此可見,任何一種破壞雙鍵發色團,導致共軛體係縮小的反應,都有可能引起退色。

光化學反應可以導致染料退色。光輻射引起的退色必須首先使染料分子或其他參與反應的物質活化,活化是引發退色反應的能量基礎,被活化了的分子具有化學活性。染料分子,染料載體分子、環境介質中的汙染物分子以及空氣中的氧分子等,吸收一定波長的光輻射後,均可變為激發態分子。激發態分子可以參與直接或間接的光化學退色反應。染料的退色反應主要包括光氧化、光還原、光解離、光催化氧化等形式,此外,熱化學反應也能引起染料的退色。

謝爾加晉對環境介質參與的光退色問題,給出如下的提示:在影片文件周圍的介質中,凡能夠影響文件性質和強化文件老化過程的物質(如氮、碳、硫的氧化物、硫化氫、氧和臭氧)都可以算作侵蝕性介質。在這種介質的作用下,會發生使彩色影像的染料氧化和退色的化學過程。例如,在24攝氏度的溫度下,周圍空氣中氮的氧化物含量隻要達到0.1%的濃度,就會在一晝夜內使彩色影像的質量下降10%。

下麵我們將對可能發生的各種退色反應,分門別類的加以論述。

三線態氧引起的光氧化反應

空氣中的普通氧分子為基態的三線態氧分子,它不具備光化學活性.因此不能直接參與染料的氧化退色反應。但如果染料分子被光輻射所激發,那麼三線態氧分子就可以與之發生反應了。這一光化學反應受到影像界學者們的重視。瓜如提出了一種品紅染料的光退色機理。他認為通過光輻射所產生的品紅染料激發態,會受到氧分子的襲擊變成無色物質。

第二節明膠和片基的劣變

明膠是鹵化銀照相材料的粘合劑。片基是照相乳劑層的支持體,是膠片的基礎材料。明膠和片基的劣變將影響到膠片的多種性能,而且也影響膠片的使用壽命。

片基種類根據曆史時期的不同也是不一樣的,最早使用的是玻璃片基,聚酯片基是近期才使用的一種新型片基。玻璃片基是無機材料構成。另外三種片基則是由酯類有機材料構成。無論無機材料還是有機材料片基,都會受環境因素和時間因素的作用而發生劣變。

明膠的劣變

鹵化銀照相材料的粘合劑主要是照相明膠,不論是黑白影像還是彩色影像,都是由明膠固定在片基上的。明膠是銀鹽膠片感光乳劑層的主要組分。在感光乳劑層中,明膠主要是用來懸浮鹵化銀微粒,使之均勻地分散在片基上。

明膠是一類複雜的蛋白質大分子,構成的生物聚合物。所有蛋白質都是由相同的氨基酸組成,然而,每一種蛋白質都具有特定的氨基酸比例和順序,這就決定了各種蛋白質都具有特殊的構象和化學性質。氨基酸成分通過肽鍵連接成多肽鏈,多肽鏈可以含有多達幾百個乃至上千的氨基酸殘基。

氨基酸是蛋白質分子的單體,在氨基酸的分子結構中,至少含有一個第一氨基,在從蛋白質。

在相對濕度波動大的環境中,因乳劑層吸水膨脹性大於纖維素片基,特別是聚酯片基,玻璃片基。在片基與乳劑之間形成一種內應力,容易使乳劑層從片基上脫落下來,片基變形。長期處於潮濕環境的影片,照相底片乳劑層變成了乳突狀,進而使乳劑層水解、損壞。

明膠的吸水性使銀鹽片在潮濕環境中會由於感光層吸收空氣中的水汽而膨脹,膨脹後的感光層不僅機械強度降低,分散在感光層內的銀粒子間的相對距離也要改變。銀鹽片上的影像會因此而模糊,當明膠吸水而膨脹到一定程度,感光層就會起皺。環境濕度過低時,感光層內明膠會由於水分被蒸發而收縮,銀鹽片由此而形變。形變嚴重時,感光層有從片基上剝落或龜裂的可能。在潮濕的環境中,氨基酸吸收大量水汽而具有較高的粘性,使膠卷和摞摞的膠片相互粘成一體,由於粘連而使膠片的感光層大麵積被毀。