1、2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,1,第三章 黑白感光材料的制備,熟悉明膠的結構和組分； 了解明膠的物理化學特性； 掌握明膠在感光材料中的作用。 掌握物理成熟、化學成熟的內容； 熟悉感光材料的制作過程。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,2,第一節(jié) 明膠,明膠是制造感光材料的基本原料，感光乳劑的重要組成部分； 1871年，麥道克斯首次用明膠制作感光乳劑。 用作鹵化銀乳劑的分散體和成膜材料； 目前尚無其他物質可以替代。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,3,一、明膠的組成,1.膠原 一種天然蛋白質分子 相對分子量略小于30萬 膠原大分子呈圓棒狀 2.膠原的降解 膠原纖維在

2、溫和的降解作用下，膠原纖維的結構發(fā)生 不可逆的斷裂，轉化為明膠；轉化包括兩個基本過程： 共價鍵的水解斷裂 熱變性過程,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,4,1. 明膠是高分子蛋白質類物質，其大分子由約二十余種氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等）組成，其所有單體組分均為氨基酸，氨基酸結構如下： NH2 R CH COOH RH或有機原子團。 2. 肽鍵：一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基反應而成。 R1 O R2 O HN CCOH + HNCCOH H H H H,二、明膠大分子的結構和組分,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,5,R1 O R2 O HNCCN CCOH +

3、H2O H H H H 3.明膠 多個肽鍵相連，形成分子量大分子。示意圖如下： R H2 N CH COOH 明膠是一種由各種不同分子量的蛋白質所組成的均一混合體。,肽鍵,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,6,三、照相明膠的制備,動物（牛、豬、駱駝等）的皮和骨。 皮膠 骨膠 我國常用的是照相骨膠。,1.原料,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,7,制備骨膠時，首先選料、粉碎，然后用酸處理掉骨中的磷酸鈣，剩下的骨膠原的處理方法有三種： 堿法制膠（整體性能優(yōu)于酸法） 酸法制膠（染色性好） 酶法制膠（成本高，難控制） 目前感光材料生產(chǎn)中，大量使用的方法是堿法制

4、膠。,2. 制備方法,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,8, 堿法制膠過程,選料和粉碎； 脫脂 油脂影響親水性，用有機溶劑法或熱溶法脫脂； 浸（鹽）酸 用34的鹽酸處理，除掉碳酸鈣、磷酸鈣、磷酸鎂等礦物質； 浸灰 骨膠原不溶于水，可在石灰水中水解為明膠； 中和 石灰水為堿性，中和至酸性； 蒸煮提?。ò灸z） 分段升溫，前三批用作照相明膠； 過濾、真空濃縮、冷卻、干燥。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,9,1.明膠的等電點,明膠分子鏈末端和側鏈都含有堿性氨基（NH2）和 酸性羧基（COOH），具有兩性電解質特性。 明膠水溶液pH，介質呈堿性，羧基以COO存在，明膠分子帶負電；pH

5、，介質呈酸性，氨基以NH3+存在，明膠分子帶正電。故，在某個pH值，分子中正負電荷相等，這個pH值即該明膠的等電點。 堿法膠等電點：pH為 4.75.2 酸法膠等電點：pH為 7.09.0 明膠的等電點特性： 等電點時，明膠既帶正電，又帶負電，具有最大的分子內聚力，故明膠此時粘度最低，吸水性最小，表面張力最低，膨脹程度最小，熔點最高。,四、明膠的物理化學特性,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,10,2.水溶液的粘度,a.明膠水溶液具有很高的粘度，它與pH值、溫度和濃度有關。 b.等電點時，明膠水溶液粘度最低。 c.溫度越高，粘度越低；濃度越高，粘度越大。,3.明膠水溶液的凝聚性,a.加

6、入某些在水中溶解度大的無機鹽或親水性有機物，明膠會凝聚沉降，蛋白質分子凝聚。 b.高聚物凝聚劑和明膠生成不溶性絡合物，使其凝聚。 C.擠壓涂布法制作濃縮乳劑。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,11,4.明膠吸水膨脹,明膠親水，溶于溫水，冷水中溶解少，吸水膨脹成膠狀，具多孔性，便于乳劑制備藥液滲透。 影響吸水膨脹的因素有： a.膠的種類：骨膠吸水膨脹好； b.溫度，吸水膨脹；溫度不變，等電點吸水膨脹最小 c.pH為2.5時，吸水膨脹達到最大值； d.強酸介質中吸水膨脹很快； e.中性鹽類（MgSO4、Na2SO4）可抑制吸水膨脹。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,12,5.明

7、膠凝固與熔化,凝點（凍點）：冷卻凝固成膠凍時的溫度。 熔點：膠凍加熱熔化為溶液時的溫度。 10%的明膠溶液的凝固點2225C，熔點3040C。 照相明膠：4%的明膠溶液的凝固點不低于28C，熔點不低于38C。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,13,6.明膠的堅膜性能,明膠熔點為30C左右，加工時易熔化，故需堅膜。 明膠與Al鹽、Cr鹽或某些有機化合物如醛類、酮類等發(fā)生交聯(lián)反應，生成穩(wěn)定而牢固的多肽鍵三維網(wǎng)，使明膠熔點顯著提高，減少吸水膨脹，增加機械強度。明膠的這種作用稱為堅膜作用。 能使明膠產(chǎn)生堅膜作用的物質稱為堅膜劑。,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,14,五、照相明膠的

8、作用,照相明膠在感光材料中的作用 照相明膠中的微量活性雜質的作用,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,15,1 .照相明膠在感光材料中的作用,a.鹵化銀晶體必須在彼此不相接觸、分離時，才不會因碰撞、聚集而沉降，才能形成清晰影像，且鹵化銀自身也無法均勻涂布在片基上，必須依靠明膠的保護作用，使乳化階段形成的鹵化銀微晶體均勻分散； b.堅膜作用可提高感光材料乳劑層的熔點，提高機械強度和柔韌性； c.在潛影形成過程中，照相明膠是鹵素的受體，它可與鹵素結合生成穩(wěn)定產(chǎn)物；,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,16,d.明膠與銀離子形成絡合物，分解物硫化銀和銀具有增感作用； e.染色作用(對帶負電荷的酸性染料的物理吸附)； f.合適的濃度有利于控制乳劑感光度； g.作為成膜材料時，使照相乳劑獲得粘度，有利于乳劑的涂布、凝固和干燥； h.良好的吸水膨脹性能，利于藥液滲透，便于顯影、定影和水洗等沖洗加工過程的進行； i.促進乳劑顆粒及感光中心的形成； j.明膠中微量雜質的作用。,照相明膠在感光材料中的作用,2020/10/9,第三章 鹵化銀和明膠,17,2. 明膠中微量雜質的作用,微量雜質對感光材料的照相性能有很大影響； 這些雜質隨著膠原蛋白的降解而產(chǎn)生； A.無機硫化合物：增加感光度，過多產(chǎn)生灰霧和減感； B.有機硫化合物：易變硫，造成感光度下降和灰霧增長; C.醛