Cellulosaacetatfilm

Ilford HP5 Plus säkerhetsfilm

Cellulosaacetatfilm , eller säkerhetsfilm , används i fotografi som basmaterial för fotografiska emulsioner . Den introducerades i början av 1900-talet av filmtillverkare och avsedd som en säker filmbasersättning för instabil och mycket brandfarlig nitratfilm .

Cellulosadiacetatfilm skapades först av de tyska kemisterna Arthur Eichengrün och Theodore Becker, som patenterade den under namnet Cellit , från en process som de utarbetade 1901 för direkt acetylering av cellulosa vid låg temperatur för att förhindra dess nedbrytning, vilket möjliggjorde graden av acetylering som ska kontrolleras, och därigenom undvika total omvandling till dess triacetat. Cellit var en stabil, icke-skör cellulosaacetatpolymer som kunde lösas i aceton för vidare bearbetning. En cellulosadiacetatfilm som var lättare att lösa i aceton utvecklades av den amerikanske kemisten George Miles 1904. Miles process (delvis hydrolys av polymeren) användes kommersiellt för fotografisk film 1909 av Eastman Kodak och Pathé Frères. Från och med cellulosadiacetat fortsatte denna innovation med cellulosaacetatpropionat och cellulosaacetatbutyrat på 1930-talet, och slutligen i slutet av 1940-talet introducerades cellulosatriacetat och senare polyesterbaser . Dessa mindre brandfarliga substitut för nitratfilm kallades säkerhetsfilm.

BOROID advertisement 'The Stage'
BOROID-annons "The Stage"

1910 presenterades ett nytt, patenterat, icke brandfarligt filmformat 'BOROID' för den brittiska filmhandeln med acetatbaserad cellulosa. Det utvecklades, hävdade han "av misstag", av den produktive uppfinnaren Benno Borzykowski , en partner i Photochemie GmbH Berlin, och direktör för Benobor Syndicate, som hade arbetat med andra patent för konstsilke och andra tyger. BOROID var en biprodukt av det arbetet. Borzykowski men patenterades inte. Borzykowski publicerade andra brittiska patent inklusive "Original tryckt patentansökan nummer 21 719 för en ny eller förbättrad process för framställning av ett substitut för glasskivor eller -plattor och andra artiklar." 1910. Boroid-företaget började handla den 21 november 1910, var ursprungligen registrerat i London på 58 Coleman St., flyttade till 104 High Holborn i maj 1911 och slutligen till 48 Rupert St. i juni 1913. Boroid Ltd. aktieprospekt i (Westminster Gazette måndagen den 16 januari 1911 (P12 kol. 1 och 2) : Ett antal vittnesmål lämnades, inklusive ett mycket detaljerat från Alfred J West FRGS från 'Our Navy', där han föreslog att flytta hela hans produktion till "icke-flam" BOROID-film: "BOROID" hade de flesta av sina tillgångar i Tyskland, och det stora kriget 1914-1919 satte ett omedelbart slut på verksamheten i Storbritannien när BOROID-filmlager blev otillgängligt. A Receiver utsågs av skuldebrevsinnehavarna den 12 maj 1914 ( The London Project ) Borzykowski flyttade till Amerika och intervjuades i en artikel i Educational Film Magazine i aprilupplagan 1919 (s. 22-25. s. 136 i den länkade PDF-filen fil)

Filmindustrin fortsatte att använda cellulosanitratunderlag fram till introduktionen av cellulosatriacetat 1948, vilket uppfyllde de rigorösa säkerhets- och prestandastandarder som ställts upp av filmindustrin. Den kemiska instabiliteten hos cellulosaacetatmaterial, som inte kändes igen vid tiden för dess introduktion, har sedan dess blivit ett stort hot mot filmarkiv och filmsamlingar.

Förfall och "vinägersyndromet"

Från och med 1980-talet var det mycket fokus på filmstabilitet efter frekventa rapporter om nedbrytning av cellulosatriacetat. Cellulosaacetat frigör ättiksyra , nyckelingrediensen i vinäger , som är ansvarig för dess sura lukt. Problemet blev känt som "vinägersyndrom". Detta påskyndar nedbrytningen i filmen och kan också bidra till skador på omgivande filmer och metaller.

Den första instansen av cellulosatriacetatnedbrytning rapporterades till Eastman Kodak Company inom ett decennium efter introduktionen 1948. Den första rapporten kom från Indiens regering, vars filmmaterial förvarades under varma, fuktiga förhållanden. Den följdes av ytterligare rapporter om nedbrytning från samlingar som lagrats under liknande förhållanden. Dessa observationer resulterade i fortsatta studier i Kodak- laboratorierna under 1960-talet. Filmnedbrytning kan endast fördröjas genom lagring i torra och kalla förhållanden. Man trodde från början att lagring under rekommenderade förhållanden kunde fördröja förfallet med 450 år, men vissa filmer utvecklar vinägersyndrom efter bara 70 år av kalltorrförvaring. Arri och andra sålde filminspelare speciellt för att spela in video på film för arkivändamål baserat på antagandet att vinägersyndrom kunde försenas under långa perioder.

Nedbrytningens fortskridande

I acetatfilm är acetylgrupper (CH3CO ) fästa till långa molekylkedjor av cellulosa . Vid exponering för fukt, värme eller syror bryts dessa acetylgrupper från sina molekylära bindningar och ättiksyra frigörs. Medan syran till en början frigörs inuti plasten diffunderar den gradvis till ytan, vilket orsakar en karakteristisk vinägerdoft.

Nedbrytningsprocessen följer detta mönster:

  • Ättiksyra frigörs under den initiala acetatbasförsämringen, vilket leder till den karakteristiska vinägerlukten. Denna signal markerar utvecklingen av försämringen.
  • Plastfilmbasen blir skör . _ Detta inträffar i de avancerade stadierna av försämring, vilket försvagar filmen och får den att splittras med minsta spänning. Dessa fysiska förändringar sker eftersom cellulosaacetat består av långa kedjor av upprepade enheter, eller polymerer . När ättiksyran frigörs när dessa grupper bryts av hjälper den sura miljön till att bryta länkarna mellan enheterna, förkorta polymerkedjorna och leda till sprödhet.
  • Krympning sker också under denna process. När cellulosaacetatpolymerkedjorna bryts i mindre bitar, och deras sidogrupper splittras, börjar plastfilmen att krympa. I avancerade stadier av försämring kan krympningen vara så mycket som 10 %. Det har förekommit några rapporter om 35 mm breda film som krymper till nästan 17 mm.
  • När acetatbasen krymper, krymper inte filmens gelatinemulsion , eftersom den inte genomgår försämring. Emulsionen och filmbasen separeras, vilket orsakar buckling , av arkivarier kallad "kanalisering". Arkfilmer kanaliseras ofta hårt i de senare stadierna av nedbrytning.
  • Kristallina avlagringar eller vätskefyllda bubblor visas på emulsionen. Dessa är bevis på att mjukgörare , tillsatser till plastbasen, blir inkompatibla med filmbasen och sipprar ut på ytan. Detta utsläpp av mjukgörare är ett tecken på avancerad nedbrytning.
  • I vissa fall förekommer rosa eller blå färger i vissa arkfilmer. Detta orsakas av antihalationsfärgämnen , som normalt är färglösa och inkorporerade i gelatinskiktet. När ättiksyra bildas under försämringen gör den sura miljön att färgämnena återgår till sin ursprungliga rosa eller blå färg.

Testa för nedbrytning

En testprodukt utvecklad av Image Permanence Institute , AD, eller "syradetektering"-indikatorremsor ändrar färg från blått genom gröna nyanser till gult med ökande exponering för syra. Enligt testanvändarguiden skapades de för att hjälpa till med bevarandet av samlingar av fotografisk film, inklusive ark- och rullfilmer , biofilm och mikrofilm. De tillhandahåller en oförstörande metod för att bestämma omfattningen av vinägersyndrom i filmsamlingar. " Dessa verktyg kan användas för att fastställa omfattningen av skador på en filmsamling och vilka åtgärder som bör vidtas för att förlänga deras användbarhet.

Konservering och förvaring

För närvarande finns det inget praktiskt sätt att stoppa eller vända försämringen. Många filmsamlare använder kamfertabletter men det är inte känt vad de långsiktiga effekterna på filmen skulle bli. Även om det har gjorts betydande forskning angående olika metoder för att bromsa nedbrytningen, såsom lagring i molekylsilar , är temperatur och fukt de två nyckelfaktorerna som påverkar försämringshastigheten. Enligt Image Permanence Institute kommer färsk acetatfilm som lagras vid en temperatur på 70 °F (21 °C) och 40 % relativ luftfuktighet att hålla cirka 50 år innan vinägersyndromet börjar. Att sänka temperaturen med 15° och samtidigt bibehålla samma fuktighetsnivå ger en dramatisk förbättring: vid en temperatur på 55 °F (13 °C) och 40 % relativ luftfuktighet är den beräknade tiden innan vinägersyndromet börjar 150 år. En kombination av låg temperatur och låg relativ luftfuktighet representerar det optimala lagringsförhållandet för cellulosaacetatbasfilmer, med förbehållet att den relativa luftfuktigheten inte bör sänkas under 20 %, annars kommer filmen att torka ut för mycket och bli skör.

Kyllagringsalternativ för bevarande av acetatfilm sträcker sig från isolerade kylrum eller valv med relativ fuktighetskontroll (typiska inställningar i intervallet 35–40 °F temperatur och 30–35 % relativ luftfuktighet), som kan användas av arkivinstitutioner för stora och medelstora samlingar, till fristående frysenheter, som kan vara kostnadseffektiva för små samlingar, men som kräver ångsäker förpackning av filmerna för att skydda mot extrema relativa luftfuktighet och kondens. Kommersiella lagringsanläggningar kan erbjuda varierande miljöförhållanden i olika takt.

Mikromiljöer - förhållandena inuti en inneslutning - kan också påverka tillståndet för cellulosaacetatfilm. Kapslingar som andas eller som innehåller en syraabsorbent är avgörande för att minska sönderfallshastigheten på grund av vinägersyndrom. Förseglade metallbehållare kan fånga sönderfallsprodukterna som frigörs av filmen, vilket främjar spridningen av vinägersyndrom.

Rädda skadad film

Under tidiga stadier av förfall kan filminnehållet räddas genom att överföra det till nytt filmlager . När filmen väl blir för skör eller krympningen är överdriven kan den inte kopieras. Eftersom gelatinemulsionen vanligtvis förblir intakt under nedbrytningsprocessen är det möjligt att spara bilden på arkfilm med hjälp av lösningsmedel för att lösa upp basen från emulsionen. När emulsionen har befriats från det krympta underlaget kan det fotograferas eller överföras till ett nytt underlag. På grund av de använda lösningsmedlen är detta en känslig och potentiellt farlig procedur och är en dyr process för en stor samling. Försämrad filmfilm kan inte återställas på detta sätt, men arkfilmer kan ofta.

Digitalisering är nu det bästa sättet att bevara innehållet i cellulosaacetatfilm. Nuvarande standarder tillåter nu att skanna med mer än riklig upplösning för att producera en kopia av samma bild- och ljudkvalitet som originalet. Överföringsprocesser med 10K (pixel) upplösning är inte ovanliga. Överföringen görs nu utan filmskadande kedjehjulstransport, och därför lider den ursprungliga filmstocken liten, om någon, skada. Godfather-trilogin är ett av de bästa och tidigaste exemplen på digital överföring i full upplösning och ultimat restaurering. Detta avgörande projekt avslutades för flera år sedan, och processen har förbättrats avsevärt sedan dess.

"4K" digital upplösning, ofta tillgänglig för visning i hemmet, kommer att leverera kvalitet lika med en original analog 35 mm film. 10K överföringsupplösningsstandarden verkar rymma de flesta, eller alla 65 mm - 75 mm bredbildsvarianter. Dessa filmvarianter utvecklades på 1950- och 1960-talen (t.ex. Spectra-vision, Vista-Vision, CinémaScope, etc.)

Andra användningsområden

Cellulosaacetatfilm används också för att göra replikat av material och biologiska prover för mikroskopi . Teknikerna utvecklades för metallografiska behov för att undersöka kornstrukturen hos polerade metaller. Replikering kan användas för att förstå fördelningen av till exempel olika typer av järn i kolstålprover, eller den fina fördelningen av skador på ett prov som är utsatt för mekaniskt slitage.

Vidare läsning

  •   Adelstein, PZ; Reilly, JM; Nishimura, DW & Erbland, CJ (maj 1995). "Stabilitet av cellulosaester-basfotografisk film: Del III-Mätning av filmnedbrytning". SMPTE Motion Imaging Journal . 104 (5): 281–291. doi : 10.5594/J15292 . ISSN 1545-0279 .
  •   Adelstein, PZ; Reilly, JM; Nishimura, DW; Erbland, CJ & Bigourdan, JL (juli 1995). "Stabilitet av cellulosaester bas fotografisk film: Del V - Nya fynd". SMPTE Motion Imaging Journal . 104 (7): 439–447. doi : 10.5594/J17707 . ISSN 1545-0279 .
  •   Allen, NS; Edge, M.; Horie, CV; Jewitt, TS & Appleyard, JH (1988). "Nedbrytningen och stabiliseringen av den historiska cellulosaacetat/nitratbasfilmen". The Journal of Photographic Science . 36 (3): 103–106. doi : 10.1080/00223638.1988.11736978 . ISSN 0022-3638 .
  •   Allen, NS; Edge, M.; Horie, CV; Jewitt, TS & Appleyard, JH (1998). "Degraderingsegenskaperna hos arkivfilm av cellulosatriacetatbas". The Journal of Photographic Science . 36 (6): 199–203. ISSN 0022-3638 .
  •   Allen, NS; Edge, M.; Jewitt, TS & Horie, CV (1990). "Initiering av nedbrytningen av cellulosatriacetatbas filmfilm". The Journal of Photographic Science . 38 (2): 54–59. doi : 10.1080/00223638.1989.11737073 . ISSN 0022-3638 .
  •   Allen, NS; Appleyard, JH; Edge, E.; Francis, D.; Horie, CV & Jewitt, TS (1988). "Naturen av försämringen av arkivcellulosa-esterbas filmfilm: fallet för stabilisering". The Journal of Photographic Science . 36 (2): 34–39. doi : 10.1080/00223638.1988.11736956 . ISSN 0022-3638 .
  •   Allen, NS; Edge, M.; Jewitt, TS & Horie, CV (1990). "Stabilisering av cellulosatriacetat basfilmfilm". Journal of Photographic Science . 30 (1): 26–29. ISSN 0022-3638 .
  •   Edge, M.; Allen, NS; Jewitt, TS & Horie, CV (1989). "Fundamentala aspekter av nedbrytningen av cellulosatriacetat-basfilmfilm". Polymernedbrytning och stabilitet . 25 (2–4): 345–362. doi : 10.1016/S0141-3910(89)81016-X . ISSN 0141-3910 .
  •   Horvath, David G. (1987). Slutrapporten för Acetate Negative Survey . Louisville, KY: Ekstrom Library Photographic Archives, University of Louisville. OCLC 16441840 .
  •   Meyer, Mark-Paul; Läs, Paul (2000). "Återställande och bevarande av vinägersyndrom sönderfallen acetatfilm". I Aubert, Michelle; Billeaud, Richard (red.). Archiver et communiquer l'image et le son:les enjeux du 3ème millenaire: actes du Symposium Technique Mixte—JTS Paris 2000 . Paris: CNC. s. 54–65. ISBN 9782910202033 .
  •   Ram, AT; Kopperl, DF & Sehlin, RC (1994). "Effekterna och förebyggandet av vinägersyndrom". The Journal of Imaging Science and Technology . 38 (3): 249–261. ISSN 1062-3701 .

externa länkar