Состав магнитных суспензий и назначение каждого компонента. Физико-химическая сущность процесса приготовления магнитной суспензии.

Состав: магнитный порошок, отвердители, катализаторы, ПАВ, связующий полимер, пластификаторы, антистатические и антифрикционные вещества, немагнитные наполнители. Концентрация магнитного порошка должна быть максимально возможной. Это необходимо для увеличения остаточного магнитного потока носителя, для повышения относительной чувствительности, относительной частотной характеристики и для уменьшения нелинейных искажений. Ограничения повышению концентрации связаны с тем, что при превышении некоторой критической концентрации резко снижается агрегативная и седиментационная устойчивость. Оптимальная концентрация магнитного порошка по объему=40%..Если мало связующего полимера, то уменьшается твердость слоя и происходит выкрошивание порошка из раствора. В суспензии не должно быть агрегированных частиц, т.к. наличие агрегатов резко снижает способность частиц порошка к ориентации, ухудшая рабочие характеристики носителя. Частицы порошка должны быть распределены равномерно по объему для однородности магнитных свойств рабочего слоя. Суспензия должна быть агрегативно и седиментационно устойчива во времени, обладать определенными реологическими свойствами, недопустимо наличие загрязнителей в виде немагнитных частиц, нерастворившихся кусочков полимера. Нанесенная суспензия должна быстро высыхать, скорость сушки 100-200 м/мин, время сушки 20-40с.Для поддержания агрегативной устойчивости суспензий есть теория Ландау: главное – электростатическое отталкивание, обусловленное наличием двойного электрического слоя. Стабилизируют систему: 1. образование вокруг частиц дисперсной фазы адсорбционно-сольватных слоев, уменьшающих межфазное поверхн. натяжение.2. электростат отталк.3. структурно-механич. барьер – создание вокруг частиц достаточного толстого дасорбцион. полимерного слоя.4. энтропийное отталкивание –адсорбция длинных и гибких полимерных молекул на пов. частиц отдельными сегментами.5. гидродинамич. – повышение вязкости системы при увелич. концентрации тв. фазы и связующ. полимера.ОСП– объемное содержание пигмента(наполнителя). ОСП≤70%, то это шпаклевки (обладают малой пластичностью, способны к растрескиванию).Порошок должен быть диспергирован до первичных частиц.

Вопрос 7. Физико-химическая сущность процессов физического и химического созреваний. Виды химического созревания.

В процессе физического созревания продолжается рост МК AgHal, начавшегося в процессе эмульсификации. Но если во время эмульсификации рост кристаллов идет за счет кристаллизации, то во в физическом созревании идет освальдское созревание. Кристаллизация не может идти, т.к. к началу физ.созревания в растворе не остается свободных ионов.

Также могут происходить процессы коалесценции и перекристаллизации. В результате прохождения этих процессов МК укрупняются и преобретают свои окончательные формы и размеры. Данные процессы способствуют возникновению дефектов химической решетки. Так при физическом созревании часть кристаллов растворяется, а новые не образуются, то общее число кристаллов уменьшается. Форма МК и их полидисперсность зависят от условия проведения эмульсификации и от физ.созр. (температура, дисперсность, концентрация желатина).

В процессе химического созревания в мк галогенида образуются вещества, способные окисляться. Образование этих веществ, называемых центрами светочувствительности, происходит после добавления химических сенсибилизаторов.

Сперва происходит адсорбция сенсибилизатора на поверхности мк и комплексообразование с поверхностными ионами серебра. Затем химическая реакция распада неустойчивых комплексов с образованием веществ, из которых состоят центры с/ч-ти. И наконец включение продуктов хим. сенсибилизации в решетку на поверхности мк – образование и рост центров с/ч. Размеры мк остаются неизменными.

Процесс хим.созр. – это резкое изменение фотосвойств созреваемой эмульсии, вызванное прохождением химических реакций на поверхности кристаллов галогенида серебра. При этом значительно меняется коэффициент контрасности, общая с/ч и плотность вуали.

Наиболее активно указанные процессы протекают на местах нарушений кристаллической решетки гал.себра.

Типы хим.сенсибилизации – сернистая, восстановительная, золотая.

Сернистая сенсиб. – очувствление материала путем взаимодействия поверхностных ионов серебра в мк с активными примесями желатина, содержащими лабильную серу. Также это могут быть подобные вещества в чистом виде.

Сернистая сенсиб. Может быть полезной только если она вызывает восстановление межузельных ионов серебра. Иначе она может вызвать падение с/ч.

Восстановительная сенсибилизация. По теории Чибисова, веществом, из которого состоят центры с/ч, является Ag⁰. Сенсибилизаторами в данном случае могут служить естественные примеси желатина (углеводы, альдегиды) и сам желатин. Желатин в данном случае является не только восстановителем, и поглотителем выделяющихся атомов брома. Помимо естественных восстановителей заметное сенсибилизирующее действие вызывают дополнительно вводимые восстановители (соли двухвалентного олова, аскорбиновая кислота, кремневодороды).

Восстановит. сенс. в отличае от сернистой распределяет центры с/ч по всему объему мк.

Золотая сенсибилизация. Увеличивает максимальную с/ч в 2-4 раза.

Факторы золотой сенсиб.: 1. Одновалентное золото лучший сенсибилизатор, в отличае от 3х-валентного: Ag⁰+ Au^- = Ag+Au⁰

Ag⁰+Au³⁺=2Ag^-+Au^-

2. среди комплексных соединений с одновалентным золотом более эффективны те, у которых комплексный ион легче диссоциирует.

3. эффект золотой сенсибилизации зависит от того, на какой стадии синтеза вводится в эмульсию золотая соль. Введение ее в процессе физ.соз. не приводит к увеличению с/ч. Это говорит о том, что золото увеличивает с/ч уже имеющихся центров с/ч.

4. действие золотого сенсибилизатора увеличивается в присутствии слабых растворителей гал.серебр. большая активность золотых центров с/ч объясняется большим сродством ионов золота с электроном. Другими словами, золотые центры являются лучшими «ловушками» фотоэлектронов.

Вопрос 8. Виды ЦОК и требования, предъявляемые к ним.

Цветообразующие компоненты (цветные компоненты, компоненты цветного проявления, краско-образующие компоненты) - вещества, которые, вступая в реакцию с окисленной формой цветного проявляющего вещества образуют красители. Основные требования к компонентам
Компоненты должны давать голубые, пурпурные и желтые красители со строго заданными свойствами по спектральному составу и насыщенности. Каждый краситель должен полностью задерживать лучи света одного из первичных цветов и пропускать лучи света двух других. Насыщенность цвета должна быть очень высока, так как чем она выше, тем больше цветовой охват при синтезе. Краситель должен быть прочным - не разрушаться под действием влаги, кислорода воздуха, ультрафиолетового и видимого света и т. п.
Сами цветообразующие компоненты должны быть бесцветны (для позитивных и обращаемых фотоматериалов), не диффундировать из слоя в слой, обеспечивать достаточно высокую скорость реакции с окисленной формой проявляющего вещества. Кроме того, к компонентам предъявляют целый ряд чисто технологических требований - растворимость, фотографическая инертность и др.

Виды компонент
В настоящее время в отечественных цветных фотоматериалах используются гидрофильные компоненты. Резкое уменьшение способности молекул компоненты к диффузии достигается за счет присоединения к продуктам типа длинных алифатических остатков с 13-18 атомами углерода. Кроме того, для повышения растворимости в молекулы компонент вводят сульфо и карбоксильные группы. Все это значительно усложняет процесс производства и удорожает компоненты. Но самое главное - вводимые в молекулы компоненты «добавления» существенно ухудшают цветные свойства, снижают насыщенность цвета и светостойкость образующихся из них красителей.
Описанных выше недостатков не имеют так называемые защищаемые (или гидрофобные) компоненты. По химическому строению они относятся к тому же типу, что и недиффундирующие, но без усложняющих алифатических и гидрофильных остатков.
Как следует из названия, эти компоненты нерастворимы в воде. Их растворяют в органических растворителях и вводят в фотографическую эмульсию в виде чрезвычайно мелкозернистой дисперсии. Красители, образованные из гидрофобных компонент, имеют значительно более чистые и насыщенные цвета и заметно большую светопрочность.
Особый класс составляют маскирующие компоненты. Они могут быть и недиффундирующие и защищаемые. Основная их характерная черта - наличие окраски. Из-за этого они могут применяться только в негативных цветных пленках.
Маскирующие компоненты позволяют существенно улучшить цветопередачу в негативно-позитивном цветном процессе. Для того чтобы компонента была окрашенной, в ее молекуле один из атомов водорода активной метиленовой группы заменяют на азогруппу, превращая компоненту в азокраситель. В процессе цветного проявления азогруппа отщепляется, и краситель, образующийся в результате цветного проявления, ничем не отличается от получающихся из компонент без азогруппы.
В последние годы в цветных фотоматериалах все шире используются два вида компонент нового типа так называемые dir- и dar-компоненты. Красители, образующиеся из этих компонент, в принципе не отличаются от обычных. Существенная особенность компонент этих типов - влияние на ход реакции цветного проявления.
При реакции dir-компоненты с окисленной формой цветного проявляющего вещества кроме красителей образуются соединения, обладающие свойствами ингибиторов (тормозителей) проявления. В результате на сильно экспонированных участках, на которых образуется больше красителя и, соответственно, больше тормозителей проявления, скорость проявления уменьшается в большей степени, чем на слабо экспонированных. Иными словами, осуществляется выравнивающий эффект, который, как известно, улучшает качество негативного изображения в черно-белой и цветной фотографии. Естественно, dir-компоненты вводят в негативные пленки.
В позитивных фотоматериалах (фотобумаги, позитивные пленки) используются dar- компоненты. Их действие противоположно в ходе реакции цветного проявления образуются активаторы (ускорители) проявления. В результате на сильно экспонированных участках скорость проявления растет в большей степени, чем на слабо экспонированных. Это повышает контраст и насыщенность цветов позитивного изображения.

Вопрос

10

Дата добавления: 2015-07-20