感光乳劑

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。感光乳劑經射線照射后能發生微弱的化學變化而形成潛影，經顯影后才可變為可見影像。將感光乳劑均勻塗佈於支持體上即構成銀鹽感光材料。

1871年，英國的業餘攝影愛好者R.L.馬多克斯提出溴化銀明膠干版的製法，以後即開始形成了早期的感光乳劑製造技術。到20世紀20年代發現了明膠中的微量含硫物質可有效地提高鹵化銀乳劑的感光度。1935年E.J.比爾發明了感光乳劑的穩定方法。同年Ρ.科茲洛夫斯基又發現了微量金鹽可使鹵化銀乳劑的感光度大幅度提高，為現代高感光度乳劑的製備奠定了基礎。

感光乳劑在室溫時是奶黃色粘稠狀液體，當溫度降到10℃左右時即凝結成膠凍狀。鹵化銀微晶是感光乳劑中的光敏物質，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，並賦予鹵化銀微晶以必要的感光性能。發展了一系列嚴格控制鹵化銀微晶結構的新工藝，並先後研製成功了一些具有特殊結構的鹵化銀微晶。例如薄片狀顆粒，也稱 T顆粒和雙層結構顆粒等，使彩色片的感光度達到了ISΟ1000～1600的水平。

感光乳劑的生產過程直接影響其感光度、反差和解析度等性能。必須嚴格控制其原料規格和反應條件（溫度和時間等），任何細微變化，都會導致感光乳劑性能的變化。在感光乳劑的生產過程中，除了配液外，從乳化開始直到製備結束都必須在暗室內的安全燈下進行。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。

感光乳劑的生產分為四個階段：

①　配液　製備感光乳劑所用多種原料，都需先配製成一定濃度溶液。

②乳化和物理成熟　先往乳化反應釜中加入明膠溶液，然後按規定的速度加入硝酸銀溶液和鹵化鹼金屬溶液，以溴化銀乳劑為例，即發生如下反應：

AgNO3+KBr─→AgBr+KNO3反應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，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於細小，還要在一定溫度下繼續攪拌，使部分微晶溶解，利用介質中鹵化銀的過飽和狀態，使微晶繼續生長，並達到一定的尺寸。這一過程即為物理成熟過程。

③　沉降水洗　採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。曾採用冷凍切條水洗。

④　化學成熟　感光乳劑經水洗后還需在一定的溫度下與微量的化學增感劑反應一定的時間，使鹵化銀微晶的表面上產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。化學成熟后的感光乳劑經冷凝后貯存於冷庫，需要時再加熱熔化，並添加一些感光乳劑添加劑，即可進行塗布而製得感光材料。

使感光乳劑均勻地分佈在支持體表面再經冷卻、乾燥而製成可用的感光材料的過程，是鹵化銀感光材料生產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塗層結構十分複雜，有的彩色膠片的塗層數多達十幾層，而總厚度僅20μm左右。因此，在照相感光材料生產過程中，對感光乳劑的塗布和乾燥要求十分嚴格：諸如塗層薄而均勻，性能一致而穩定，表面潔凈而平整，不能有各種划傷、條道、疵點等弊病。為此，必須採用特別精密的塗布方法和裝置。

有沉浸塗布、坡流擠壓塗布和自由落簾塗布三種：

沉浸塗布　20世紀60年代以前普遍採用的方法。塗布輥浸入盛有塗液的塗布槽中一定的深度，支持體包緊在塗布輥上以恆定的速度向前運行，經過塗布槽時與塗液相接觸即帶上一定量的塗液，使之均勻分佈於支持體表面。顯然每通過一次塗布槽只能塗上一層塗層。塗布質量則主要取決於塗液與被塗支持體表面間的液/固潤濕鋪展特性。塗布速度一般限制在20m/min以下。

坡流擠壓塗布 被塗的各層塗液分別從進料口進入擠壓嘴的內腔，繼而從位於內腔上部的開口縫隙流出，在傾斜的坡流面上互相疊合，並在重力作用下向下流動。塗液在擠壓嘴的唇邊處與保持一定間距的被塗支持體相接觸，並形成一特定的液橋。通過液橋的作用，運行中的支持體被均勻塗上所需的塗層。只要疊合的各塗液層能保持層流狀態，並採取措施使液橋穩定，就可以保證一次多層高速塗布的順利進行；在總塗布量保持一定的情況下，由於實現了多層塗布，每層的塗布量即塗布厚度可大為減薄。因此，坡流擠壓塗布與傳統的沉浸塗布相比較，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塗布6層以上，塗布速度可達100m/min以上。

自由落簾塗布，在坡流擠壓塗布工藝基礎上發展起來的新技術。塗液從塗布縫隙流出，經過一特殊的傾注式斜面，形成自由垂直落簾，轉移到運行的支持體上，這種方法避免了塗布間隙和液橋作用的影響，適合於每分鐘達幾百米以上的高速塗布。

冷凝和乾燥　感光乳劑中存在著大量水分，塗於支持體上的乳劑，在運動過程中會發生流淌，因此要用冷風使塗層冷凝定型，使其不再有流動性，然後再進行乾燥。由於感光材料塗層特性的要求，一般都採用低溫（不超過40℃）、高風速(20～30m/s)和低含水量的空氣進行乾燥，乾燥用空氣必須經特殊的空調和凈化處理。