卤化银感光胶片冲洗加工残留水渍改进

2011-11-09范远彬闫海永张邦彦刘书强

影像技术 2011年6期

关键词：烷基水渍活性剂

范远彬，闫海永，张邦彦，刘书强

（天津美迪亚影像材料有限公司，天津 300220）

1 改进背景

卤化银感光胶片手动冲洗加工过程一般为显影、定影、水洗、干燥，整个加工过程大约60分钟。很多工程项目中，射线照相检测常常是在户外进行的，并且，因陋就简加工胶片。我们认为，胶片经冲洗加工后底片表面产生水渍的主要原因包括：

（1）为了加快冲洗进度，操作人员通常缩短水洗时间，这样导致涂层内部残留盐分未能充分扩散到水中，干燥过程中盐分在底片表面析出，形成水渍。

（2）为了节约时间，操作人员使用热风加速干燥，使得底片表面沥水极为不均，干燥过后表面极易残留水渍。

（3）野外施工时，由于缺少流动水源，水洗用水未能及时更换，导致水洗用水中盐分浓度持续增加，以至于底片干燥过程中盐分析出，形成水渍。

底片水渍是一种典型的伪缺陷，极易影响评片结果。为了排除水渍的干扰，一方面，可以通过双胶片法进行排除；另一方面，在底片干燥前，采用含有少量表面活性剂的水清洗。这样不仅提高检测成本，还降低检测效率。

在卤化银感光材料制造技术上，有许多处理水渍的专利和文献。很多领域使用离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的组合，可以免除底片残留水渍，尤其是氟碳表面活性剂更为有效。

许多专利报道了关于氟碳表面活性剂、离子型与非离子型表面活性剂在胶片中的应用，例如US.Pat 4,272,615，4,649,102，4,847,186，4,596,766，4,367,283，4,335,201，5,258,276，EP 319，951，GB 2,246,870等。

然而，有些物质在特定的胶片系统中取得良好结果是无疑的，但是在照相性能上不能造成不利的影响，比如感光度、灰雾、颗粒度、清晰度等。

2 技术介绍

本文描述的卤化银感光材料，其组成包括片基，并在此片基上至少涂覆一层卤化银感光乳剂层，而且每层乳剂层上至少涂覆一层亲水性胶层。亲水性胶层中的表面活性剂为：（一）全氟烷基聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚类的非离子表面活性剂；（二）至少含有烷基琥珀酸磺酸盐或烷基磺酸盐类的阴离子表面活性剂之一。这使得胶片经冲洗加工后具有良好的表面特性——无水渍。

（1）“全氟烷（烯）基聚氧乙烯醚非离子表面活性剂”属于非离子型表面活性剂，由包含6到16个碳原子的烷基并且氢原子被氟原子完全取代，聚氧乙烯基团由10到25个氧化乙烯基团组成。这种全氟烷基聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂在保护膜层中的用量为5～80mg/m2，较为合适的量为10～60mg/m2，最佳用量为15～45mg/m2。其化学结构式表示如下：

（2）“烷基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂”属于非离子型表面活性剂，由包含6到10个碳原子的烷基取代苯环上的一个氢原子，聚氧乙烯基团是由8到50个氧化乙烯基团组成。在保护膜层中的用量为10～150mg/m2，较佳用量为20～100mg/m2，最佳用量为30～60mg/m2。其化学结构式表示如下：

（3）烷基琥珀酸磺酸盐，是国内感光材料行业沿用了多年的涂布助剂，具有优良的润湿润滑效果。在保护膜层中用量为10～120mg/m2，较佳用量为15～90mg/m2，最佳用量为20～60mg/m2。其商品名为丁二酸二异辛酯磺酸钠（简称1292），化学结构式如下：

（4）烷基磺酸盐，在保护膜层中用量为10～100mg/m2，较佳用量为10～60mg/m2，最佳用量为10～40mg/m2。化学结构式如下：

R为8～15个C原子构成的直链烷基。

3 实验内容

本实验通过在护膜中调整表面活性剂的种类和用量，以解决手工冲洗过程中的残留水渍问题。

测试条件：显影温度为15至30℃，显影时间为3到8分钟；定影温度为15至30℃，定影时间为5到15分钟；水洗时间为1到15分钟，使用活动水为佳；干燥可以自然风干或使用热风烘干，热风温度为40至60℃，风速不宜过高。本配方有着良好的抗水渍残留性能，由上述方法冲洗加工后底片表面无残留水渍。

3.1 样片制备

制备好感光乳剂，涂布于聚酯片基上。明胶保护层为1.1-1.4g/m2，其组合物如下表：

表1

化合物A为全氟烷基聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，商品名为Zonyl TM FSN，化学式如下：

化合物B为异辛基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，其化学式如下：

n为35到45.

化合物C为烷基磺酸钠阴离子表面活性剂，国内商品名为SDS，其化学式如下：

3.2 样片测试

将1-20号样片置于50℃，70%湿度的条件下6天，测试其照相性能；手动冲洗加工过程中，使用5%浓度的定影液作为水洗用水为强化冲洗条件，分别使用自然风和50～60℃的热风两种方式干燥。具体按照如下方式检测：

将胶片裁切为80×240mm样片，完全曝光。显影5分钟，定影10分钟，水洗3分钟，分别使用自然风和50℃热风干燥。

测试结果如下表：

表2

14、15、18、20号得到了极好的结果，与对照进口胶片一致。由此可见，化合物A和化合物B共同使用可使得胶片手洗加工无水渍。

表3为1到20号样品的照相性能。由表可见改进后的护膜对胶片的照相性能没有任何不良影响。

表3

4 实验结论

（1）本文描述的卤化银感光材料，其组成包括片基、并在此片基上至少涂覆一层卤化银感光乳剂层，而且，每层乳剂层上至少涂覆一层亲水性胶层。亲水性胶层中的表面活性剂为：（一）全氟烷基聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚类的非离子表面活性剂；（二）至少含有烷基琥珀酸磺酸盐或烷基磺酸盐类的阴离子表面活性剂之一组成。这使得胶片经冲洗加工后具有良好的表面特性—无水渍。

（2）结论1中的非离子表面活性剂全氟烷基聚氧乙烯醚具有如下化学结构式：