增塑劑對無損探傷膠片的影響范文

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《信息記錄材料雜志》2015年第二期

1實驗過程及結果分析

1.1實驗過程在乳劑層加入幾種常用增塑劑，并調整其加入量，在小涂布機上涂布，涂布的膠片在老化箱預堅膜，測試膠片的粘屏面積百分比，綜合分析各種增塑劑對膠片粘屏面積百分比η、對膠片灰霧D0的影響。

1.2不同增塑劑對膠片粘增感屏面積百分比的影響我們選擇了4種常用增塑劑、3個用量，設計了4因素3水平的正交試驗，來研究不同增塑劑對工業無損探傷膠片粘增感屏性能的影響。4因素3水平正交試驗共計9組，分別測得9組樣片的粘屏面積百分比η，列入直觀分析表4。注：粘屏實驗是在溫度T=30℃；相對濕度H=90%的老化箱進行的。分析正交試驗的直觀分析表4中平均值和極差數值，得出以下結論。（1）四個因素對課題的影響均較明顯，無論減少哪種增塑劑的用量都能明顯降低膠片粘屏面積百分比。由大到小依次排序為：丙三醇、乙酰胺、間苯二酚、三羥甲基丙烷；（2）其中丙三醇的極差值約是其他三種增塑劑的2倍，其他三種增塑劑的極差值比較接近，說明丙三醇的使用最容易引起膠片粘增感屏，其他3個因素相差不大。總之，降低增塑劑的用量可以明顯改善膠片粘連特性，降低丙三醇的使用量是最見效的方法，但是，膠片灰霧同樣不能忽視，應進一步確認增塑劑對膠片灰霧的影響。

1.3不同增塑劑對膠片灰霧的影響膠片在生產、存放過程中產生的灰霧可以分為干燥灰霧、應力灰霧[4]等。增塑劑在膠片中使明膠大分子間作用力減小，增加了明膠的彈性，能降低膠片的灰霧[5]。同樣采用表3實驗設計方案，研究增塑劑對膠片灰霧的影響。9組樣片的灰霧列于表5，從數據變化可見增塑劑的調整對膠片的涂布灰霧并沒有影響，而主要是引起了膠片自然存放灰霧不同程度的上漲，正交實驗直觀分析表5如下。注：顯影液D-19b、定影液F-5套藥，藥液溫度調至20℃±0.5℃。分析正交試驗的直觀分析表5中平均值和極差數值：⑴從極差的大小可知四個因素對膠片灰霧的影響由大到小依次排序為：乙酰胺、間苯二酚、丙三醇、三羥甲基丙烷；⑵而且丙三醇、三羥甲基丙烷的平均值大，極差小，說明丙三醇、三羥甲基丙烷對膠片存放灰霧的上漲沒有明顯抑制作用；⑶存放灰霧隨著乙酰胺、間苯二酚加入量的增加呈明顯減少趨勢。可以看出，增塑劑的調整使膠片自然存放灰霧不同程度的波動。單純考慮增塑劑對膠片灰霧的影響，丙三醇、三羥甲基丙烷對膠片存放灰霧的上漲沒有明顯抑制作用，而乙酰胺、間苯二酚確能明顯抑制膠片灰霧的波動。綜合考慮增塑劑對膠片粘增感屏和膠片灰霧這兩方面的影響，認為通過調整乙酰胺、間苯二酚的用量來改善工業無損探傷膠片粘增感屏的問題是可行的，可以在膠片粘屏面積百分比和灰霧兩條曲線上找到一個較為理想的平衡點。

1.4量化間苯二酚、乙酰胺對膠片粘屏面積、膠片灰霧的影響為了進一步研究乙酰胺、間苯二酚不同加入量對本課題的影響，設定了以下5個用量（以配方量為基礎量）：1倍、0.75倍、0.5倍、0.25倍、0倍，共25個實驗，見表6。測試25個試驗樣片粘增感屏面積百分比，形成圖2，x軸是實驗號，y軸是粘屏面積百分比。（1）實驗數據連成的曲線總體趨勢是下降的，說明無論是降低增塑劑1還是增塑劑2的用量，粘屏面積都是減小的；（2）實驗曲線以5個點為一組規律性下降，這基本說明當一種增塑劑的用量固定不變時，膠片的粘屏面積與另一種增塑劑的用量基本成正比關系；（3）隨著一種增塑劑用量的減少曲線下降也相對變得緩慢，這說明當其中一種增塑劑的量相對較小時，另一種增塑劑的用量對膠片粘屏的面積影響也相對較小，增塑劑單獨加入或不加入增塑劑時膠片粘屏面積均較小。測試25個樣片的灰霧形成表7，膠片灰霧包括：涂布灰霧、膠片人工老化灰霧、自然存放灰霧；存放灰霧包括散頁片存放灰霧和卷片存放灰霧。由表7數據分析得出：（1）樣片涂布過程沒有產生灰霧；（2）在高溫高濕環境下老化3天灰霧沒有波動；（3）而在自然環境下自然堅膜過程灰霧卻出現了不同程度的波動；（4）兩種存放方式（散頁片、卷片）對比，膠片灰霧沒有大的差異。圖3直接表征了膠片自然存放灰霧波動情況。從表7和圖3能看出：（1）雖然增塑劑的減量不影響樣片涂布灰霧，但是自然存放7天部分樣片的灰霧開始不同程度的上升；（2）結合實驗方案對應分析，任何一種增塑劑用量降到0時，樣片灰霧都出現了上漲趨勢；（3）樣片灰霧同樣也隨著另外一種增塑劑用量的減少呈現上升趨勢；（4）增塑劑的減量明顯影響了部分樣片的自然存放灰霧；（5）自然存放7天、30天、60天灰霧波動趨勢極為相似；（6）灰霧波動主要在0～7天產生，30天到60天之間變化較平緩；（7）圖中存在60天內一直穩定的點。綜上所述，結合以上數據分析及結論認為：從圖中重點分析灰霧60天內仍穩定的實驗條件，一并考慮此實驗條件下膠片粘增感屏的情況，可在兩組實驗的曲線中找到一個平衡點。

2平衡點的確定

2.1篩選從實驗1～25中選出灰霧相對穩定的試驗號，對應列出粘屏面積百分比，形成圖4。

2.2最佳平衡點的確定從圖4中可找到3個粘連特性最佳的點：實驗13、實驗16、實驗17，將3組實驗的數據匯總生成表8。從表8可見：樣片在高溫、高濕環境下工業無損探傷膠片粘增感屏的面積百分比小于20%，綜合考慮灰霧的穩定性，最佳改善方案選實驗13：間苯二酚、乙酰胺各加入配方量的50%。樣片13在高溫高濕環境下粘增感屏的面積百分比是15%，膠片涂布灰霧正常，膠片自然存放60天灰霧穩定。

3結束語

針對高溫高濕環境下工業無損探傷膠片存在粘增感屏的現象，結合增塑劑的作用機理，研究了幾種常用增塑劑對膠片粘連特性和灰霧的影響，得出結論：減少增塑劑用量能明顯降低工業無損探傷膠片粘增感屏的面積百分比，影響由大到小依次排序為：丙三醇、乙酰胺、間苯二酚、三羥甲基丙烷。減少增塑劑用量導致膠片自然存放灰霧不同程度的上升，其中丙三醇、三羥甲基丙烷對膠片存放灰霧上漲沒有明顯抑制作用。根據以上結論優選出間苯二酚、乙酰胺兩種增塑劑。通過進一步量化乙酰胺、間苯二酚對本課題的影響，在膠片粘增感屏和膠片灰霧兩條曲線找到了一個最佳平衡點。

作者：劉然清趙迎新李立芹單位：中國樂凱集團有限公司黑白感光材料廠