CC BY
24
3. www.new-garbage.com/?id=7663&page=1&part=44.
4. www.applab.ru/avtomatizaciya_processa_ochistki_gazov_v_mokryx_ga-zoochistnyx_ustanovkax.html.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГОЛОГРАФИИ © Ильина В.В.*
Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения,
г. Санкт-Петербург
Статья посвящена изучению оптимизации процесса приготовления регистрирующих сред для голографии, в частности - возможности использования известных добавок рефонда светочувствительных гало-генсеребряных композиций в качестве модификаторов роста микрокристаллов активного наполнителя на стадии его кристаллизации.
Известно, что для целей голографии подходит большое количество разнообразных материалов: термопластические и фототермопластические слои, фотополимерационные слои, фотохромные полимерные плёнки и стёкла, сег-нетоэлектрические кристаллы, фоторезисты, магнитные плёнки, жидкие кристаллы (для получения акустических и микроволновых голограмм) и халько-генидные стёкла, и даже галогенидосеребряные фотографические материалы (ГФМ), более распространённые в традиционной фотографии, хотя они и обладают одним существенным недостатком - необратимостью записи [1].
Так как при записи голограмм используются пространственные частоты, значительно превышающие обычно регистрируемые в аналоговой фотографии, то основным требованием, предъявляемым к ГФМ для целей голографии, являются гранулометрические параметры светочувствительной композиции регистрирующего слоя, которые определяются условиями её приготовления. Размер микрокристаллов (МК) активного наполнителя светочувствительной композиции ГФМ не должен превышать 50 нм, что позволит обеспечить разрешающую способность материала не менее 10001500 лин/мм, при правильном формовании регистрирующего слоя, экспонировании и постэкспозиционной обработке материала. Не менее важным параметром являются сенситометрические характеристики ГФМ.
Экспериментальная часть
Предложен способ получения светочувствительной композиции на основе активного наполнителя смесевых МК AgBr97,6 J2,4.
* Старший преподаватель кафедры Технологии полимеров и композитов.
Для ГФМ, имеющих одинаковое массовое соотношение активный наполнитель/связующий полимер, но разный химический состав наполнителя, наличие в композиции смесевых МК (с содержанием иодида < 6 моль % [2]) приводит к значительному увеличению чувствительности материала. К тому же, введение иодида на стадии формирования твёрдой фазы сказывается и на гранулометрических показателях материала: МК А£;ВгГ являются более стабильными по сравнению с МК А£;Вг, вследствие своей меньшей растворимости. Плохо растворимые смесевые МК практически не подвержены процессам созревания по механизму Оствальда [3], что позволяет получить очень мелкозернистые, но при этом полидисперсные композиции, частицы твёрдой фазы которых будут иметь при этом большой разброс по светочувствительности. Высокая чувствительность таких композиций будет обусловлена сравнительно более дефектной поверхностью смесевых МК.
Размер МК активного наполнителя светочувствительных композиций, кроме химического состава твёрдой фазы, зависит от многих факторов проведения процесса формирования твёрдой фазы: способа введения исходных растворов (прямая или обратная эмульсификация), концентрации исходных растворов, температуры, скорости перемешивания и др. [3].
Предполагается, что введение в кристаллическую решётку образующейся твёрдой фазы (активного светочувствительного наполнителя) соединений, имеющих иное, большее, значение произведения растворимости, чем у формирующихся МК, позволяет предотвратить процессы Оствальдовского созревания. Это приводит к получению особомелкозернистых дисперсий.
Предполагается, что если ввести в реакционную среду на стадии образования твёрдой фазы вещества, обычно использующиеся для стабилизации светочувствительной композиции, то это позволит, одновременно, и ингибировать рост МК, и стабилизировать основные сенситометрические параметры ГФМ.
Анализ производственных регламентов синтеза фотографических эмульсий (дисперсий), пригодных для записи голограмм (марки ПФВР, ПФГ-03, ВРП), показал, что используется, в основном, три стабилизатора (5-метил-7-окси-1,3,4-триазоиндолизин; 1,2,3-бензотриазол; 1фенил-5меркаптотреазол). Их стабилизирующее действие обусловлено разными механизмами, и добавляют их на разных этапах приготовления светочувствительной композиции: при синтезе эмульсии ВРП стабилизатор 1фенил-5меркаптотреазол вводится на стадии подготовки к поливу, в качестве одной из добавок рефонда; при синтезе эмульсии ПФВР-03 тот же стабилизатор вводится на стадии эмульси-фикации; а при синтезе эмульсии ПФВР-01 используется два стабилизатора, обеспечивающие аддитивный эффект, при этом стабилизатор 5-метил-7-окси-1,3,4-триазоиндолизин вводится на стадии эмульсификации, а стабилизатор 1фенил-5меркаптотреазол вводится на стадии подготовки к поливу.
Введение 1,2,3-бензотриазола, по предложенной теории, должно привести к получению особомелкозернистой композиции с качественными сенситометрическими параметрами, что позволит использовать её для целей
голографии, а 5-метил-7-окси-1,3,4-триазоиндолизин был выбран в качестве сравнения, так как является универсальным стабилизатором, используемым до настоящего времени в производстве практически всех ГФМ.
Способ приготовления светочувствительной композиции включал следующие стадии:
- обратная мгновенная одноструйная эмульсификация при температуре 40 ± 0,5°С и концентрации избыточных ионов серебра pAg = 2,3 ± 0,1 с выдерживанием дисперсии в условиях, идентичных кристаллизационным. Общее время синтеза не превышало 20 с;
- однократное вымораживание с последующей многократной де-кантационнной промывкой обессоленной водой;
- нанесение композиции из расчёта наноса серебра 1,8 г/м2.
Размер МК композиции определяли турбидиметрическим методом на колориметре фотоэлектрическом ФЭК-58М. Сравнительные данные представлены в табл. 1. Полученные светочувствительные композиции были подвергнуты общесенситометрическим испытаниям согласно условиям ГОСТ 10691.1-84 в части высокоразрешающих материалов, результаты которых представлены в табл. 2-5.
Для чистоты эксперимента, чтобы исключить влияние фактора выборочной адсорбции на поверхности МК красителей-сенсибилизаторов, сенситометрическим испытаниям подвергались несенсибилизированные композиции.
Стабильность гранулометрических параметров оценивалась косвенно, по характеру изменения параметра «у - коэффициент контрастности», так как он, по своему физическому смыслу, является мерой однородности кристаллов по светочувствительности, прямо пропорционально зависящей, в свою очередь, от размера МК. Этим же способом косвенно оценивалась и степень дисперсности твёрдой фазы.
Таблица 1
Сравнительная характеристика размеров МК твёрдой фазы композиций с различными стабилизаторами, введёнными на стадии эмульсификации
без стабилизаторов 1,2,3-бензотриазол 5-метил-7-окси-1,3,4- триазоиндолизин
диаметр МК, нм 50±2 30±1 40±1
Таблица 2
Сравнительная характеристика значений светочувствительности композиций с различными стабилизаторами, введёнными на стадии эмульсификации
время хранения без стабилизаторов 1,2,3-бензотриазол 5-метил-7-окси-1,3,4- триазоиндолизин
і1 = 168 часов 1,010-3 0,2-10-3 0,1-10"3
/2 = 408 часов 0,7-10-3 0,2-10-3 0,2-10-3
і3 = 576 часов 0,5-10-3 0,3 10-3 0,3-10"3
Таблица 3
Сравнительная характеристика значений минимальной оптической плотности композиций с различными стабилизаторами, введёнными на стадии эмульсификации
время хранения без стабилизаторов 1,2,3-бензотриазол 5-метил-7-окси-1,3,4- триазоиндолизин
іі = 168 часов 1,60 0,37 0,55
і2 = 408 часов 1,79 0,59 0,87
і3 = 576 часов 2,04 0,80 0,95
Таблица 4
Сравнительная характеристика значений максимальной оптической плотности композиций с различными стабилизаторами, введёнными на стадии эмульсификации
время хранения без стабилизаторов 1,2,3-бензотриазол 5-метил-7-окси-1,3,4- триазоиндолизин
іі = 168 часов 3,50 3,05 1,54
і2 = 408 часов 3,50 3,36 2,65
і3 = 576 часов 3,60 4,41 4,58
Таблица 5
Сравнительная характеристика значений коэффициента контрастности композиций с различными стабилизаторами, введёнными на стадии эмульсификации
время хранения без стабилизаторов 1,2,3-бензотриазол 5-метил-7-окси-1,3,4- триазоиндолизин
іі = 168 часов 0,9 2,5 3,4
і2 = 408 часов 0,8 2,0 2,3
і3 = 576 часов 0,8 1,8 1,7
* * *
Сравнительный анализ данных табл. 1-5 позволяет сделать вывод, что введение стабилизаторов 1,2,3-бензотриазола и 5-метил-7-окси-1,3,4-триазо-индолизина на стадии эмульсификации, когда происходит выделение твёрдой фазы светочувствительной композиции, приводит к получению фотографически менее чувствительных, но зато более мелкозернистых композиций, характеризующихся, к тому же, меньшей степенью дисперсности твёрдой фазы. При этом введение стабилизатора 1,2,3-бензотриазола приводит к значительно более стабильным во времени композициям, чем введение стабилизатора 5-метил-7-окси-1,3,4-триазоиндолизина, в тех же условиях и в том же соотношении: гр. стабилизатора / гр. галогенида серебра.
Список литературы:
1. Андреева О.В. Прикладная голография: учебное пособие. - СПб., «СПбГУИТМО», 2008. - 184 с.
2. Бричкин С.Б., Разумов В.Ф. // Журнал научной и прикладной фотографии. - 1999. - Т. 44, № 5. - С. 30-36.
3. Шапиро Б.И. Теоретические начала фотографического процесса. -М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 288 с.
CREEP AND RELAXATION STRESS OF DISPERSED MIX IN STATIC LOADING CONDITIONS © Isagulov A.Z.*, Kulikov V.Yu., Shcherbakova Ye.P., Platonova E.S., Chudnovets T.V.
Karaganda State Technical University, Karaganda
A diversity of dispersed systems, their applied significance define the necessity of deep studying their properties and developing methods of physical-and-mechanical controlling their properties at the different stages of technological processes of dispersed systems treating. The abovementioned can be completely related to the process of forming.
The main problem is building a mathematical model of deforming a dispersed material layer. The fact that the problem has not been solved yet till nowadays is connected with the presence of a number of state additional parameters and with an essential complexity of state equations.
As a result of complicated rheological properties of even such an ideal medium as dry sand is, researchers cannot still find adequate determining equations. The presence of resin in the mix leads to demonstrating viscous properties due to the surface effects in dispersed materials. Their presence in the mix not only changes the parameters of mechanical properties in the quantity terms but it leads to visible viscous effects. The presence of an air layer in the steams conditions special abnormal effects. In this connection alongside with theoretical building there is necessary to pay special attention to experimental revealing the additional parameters of the dispersed layer state. The problem is complicated by the fact that forming is carried out under the action of the gas flow pressure. This requires a purposeful studying of the process gas mechanics. It relates, first of all, to the loading pulses effect on the molding sand strength. The analysis of cyclic effects on the mix is important both in connection with studying the pulses of different power effect on the elastic modules of the dispersed medium and from the point of view of the changing of steam volume, inner friction angle, and shear strength.
The nonlinear strain of the dispersed medium is conditioned, mainly, by the various character of elastic, viscous and plastic strain dependence on stress.
* Профессор кафедры «Металлургия, материаловедение и нанотехнологии», доктор технических наук.
