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胶片的劣化衰变指南(一)

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王琛影像博物馆

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《胶片劣化衰变指南》帮助您识别常见的衰变类型,以了解它们是如何产生的,以及可以做些什么。

 

表面剥离和皲裂(Delamination/Channeling)


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这张底片的醋酸盐片基已经收缩,造成明胶层呈束状或皲裂状,使影像失真。如图所示,通常胶片的片基和乳剂面都会受到表面剥离分层的影响。这是因为很多胶片的片基面都涂有明胶防卷层,该层与包含图像的粘合剂一样容易产生皲裂效应。底片(左)的乳胶侧也可以看到增塑剂渗出。

 

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这张醋酸盐底片,从底面看,可以看到明胶背层的大皲裂状已经从胶片片基上分离。


导致的原因:

醋酸盐胶片衰变时,醋酸从胶片片基上释放出来。游离的醋酸会促进链的断裂,即构成醋酸酯基的长聚合物链的缩短。较大格式的胶片例如片状胶片最容易出现表面剥离,但有时会出现在严重收缩的较小格式中。分层是醋酸盐衰败的一个症状,可能伴随着脆化和增塑剂的渗出。

如何处理:

表面剥离是不可逆的,但有一些干预措施可以保存分层胶片的影像。溶剂可以用来软化底层,将明胶层从片基上移开,这样图像就可以被压平,转移到一个新的片基上,重新拍照或扫描。这些干预措施不是无风险的,需要熟练和有经验的操作,并需要相当大的费用。

防止表面剥离的唯一方法是将胶片储存在低温和适度干燥的环境中,以延缓醋酸盐的衰变进程。环境条件的变化可能有助于去除乙酸等降解副产物,而这反过来又可能导致表面剥离。试图通风降解胶片物体或去除降解副产物会导致收缩增加,最终导致表面剥离。对于处于高级衰变状态的胶片,建议冷冻胶片。

 

脆化(Embrittlement)


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这卷 35 毫米缩微胶卷变得如此脆弱,以至于展开时胶卷会碎裂。干燥的环境会促进脆化,但极端脆化是醋酸盐碱衰变的症状。

 

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这对夫妇在婚礼当天的醋酸盐底片非常脆弱,即使是轻度处理也是破坏性的,而且该物体的大部分已经因脆化而损失。

 

导致的原因:

胶片的脆化是由塑料片基随着时间的推移而失去弹性造成的。硝酸盐和醋酸盐胶片片基在老化过程中都会发生脆性。当处理脆性胶片时,你会注意到胶片比平时更难承受弯曲和扭曲的能力。在压力下,胶片可能会破裂或断裂。硝酸盐和醋酸盐胶片片基是改性纤维素的聚合物。硝酸盐胶片是通过将硝基基团嫁接到纤维素长链上制成的,醋酸盐胶片是通过将乙酰基嫁接到纤维素链上制成的。随着时间的推移,当这些胶片暴露在热、湿气和酸环境中时,这些侧基无论是硝基还是乙酰基在胶片的储存环境中分离并变成游离酸。一旦分离,游离酸促进断链,分解纤维素的长聚合物链。随着这些聚合物链的缩短,支撑物变得更不灵活且更脆。脆化通常伴随着胶片的收缩和永久变形。

如何处理:

脆化是不可逆的。虽然有可能成功地用溶剂处理胶片,使胶片暂时膨胀和软化,以便复制,但这些处理不会导致永久性地重新确定胶片片基的尺寸。醋酸盐和硝酸盐胶片发生脆化的极端情况表明已发生高级衰变。应该避免粗暴地处理脆性胶片会导致撕裂。防止脆化需要储存在低温或冷冻,适度干燥的环境中。

 

抗光晕(Anti-halation)


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由于醋酸盐碱的衰变,该底片的抗光晕背衬层中的蓝色染料已被回收。一些 爱克发和安斯科胶片中使用了蓝色抗光晕染料;一些柯达胶片中使用了粉色染料。

 

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在上一张照片的细节中,在斜射光下拍摄,可以清楚地看到最上面的剥落乳剂层和涂在基底下面的明胶背衬层中的蓝色染料。

 

导致的原因:

许多底片都包含一个背衬层,旨在防止显影后的胶片出现光晕伪影和分辨率损失。抗光晕层吸收了大部分光线,否则这些光线会通过乳剂反射回来,使光线散射并降低图像的清晰度。在胶片中,由染色明胶底涂层组成的抗光晕层很常见。通常蓝色或粉红色染料用于抗光晕层,并在底片显影时被漂白,从而使染料化合物在显影底片中不可见。当醋酸盐膜基衰变时,会释放出醋酸。游离醋酸的存在会触发背衬层中的彩色染料的回收,使底片呈现蓝色或粉色外观。

如何处理:

抗光晕层颜色恢复是不可逆的。通过将胶片存放在相对湿度可控的低温环境中,可以延缓导致它的醋酸盐衰减。在醋酸盐衰变严重的情况下,可以冻结胶片,阻止进一步衰变的进程,直到胶片可以复制。

 

增塑剂渗出(Plasticizer Exudation)


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(左)醋酸盐薄膜含有增塑剂,可以以气泡的形式从基部渗出到薄膜表面。增塑剂渗出是醋酸盐严重衰减的典型特征。(右图)左图的细节显示增塑剂起泡和胶片变色,可能是由酸性纸张外壳的污染物造成的,如有接缝的信封。

 

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(左图)35mm 胶片画面上有结晶的增塑剂渗出,是由晚期的醋酸盐衰变造成的。磷酸三苯酯是一种常见的增塑剂,当它渗出时会形成这样的晶体。(右图)左边图片的这个细节显示了增塑剂的结晶结构。

 

导致的原因:

增塑剂添加剂分布在整个纤维素膜基中。邻苯二甲酸酯和磷酸三苯酯是两种常用的增塑剂,用于制造醋酸盐胶片基片。它们提供阻燃保护,增强尺寸稳定性,通常占胶片重量的12-15%。当醋酸盐胶片衰变时,基底保留所结合的增塑剂的能力降低,并且增塑剂可以以晶体或气泡的形式从基底转移到胶片表面。气泡形式的增塑剂渗出物可以是固体或液体,晶体增塑剂渗出物似乎在受热时消失,但在胶片冷却时再次固化。增塑剂渗出可发生在胶片的基部和乳液侧,并与醋酸盐衰变的后期阶段有关。

如何处理:

一旦增塑剂渗出到胶片表面,就无法逆转这一过程。然而,如果通过将胶片储存在低温或冷冻且适度干燥的环境中来阻止醋酸盐基衰变的进展,则可防止增塑剂渗出。如果是晚期醋酸盐衰变,建议冷冻,直到可以复制胶片为止。

 

收缩(Shrinkage)


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24帧未收缩的16mm聚酯倒数计时(左侧)与24帧收缩的16mm醋酸倒数计时进行比较。醋酸盐胶片收缩了约4%。电影胶片长度方向的收缩会导致链轮孔与放映机齿的错位,当放映严重收缩的胶片时,会导致拷贝的损坏。醋酸盐和硝酸盐碱都容易收缩,而聚酯则表现出优异的化学和尺寸稳定性。

 

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此处检查着色的35毫米硝酸盐胶片是否有收缩现象。这卷胶片已经卷曲,可能由储存环境的相对湿度以及醋酸盐和硝酸盐碱衰变引起的尺寸变化引起。

 

导致的原因:

收缩是胶片原始尺寸的损失。由于溶剂的损失,醋酸盐和硝酸盐碱在制造后都容易产生少量的初始收缩。然而,胶片制造商熟知的这种初始收缩率不到 0.1%。随着时间的推移,硝酸盐和醋酸盐胶片基材的自然化学衰变会导致显收缩。硝酸盐和醋酸盐胶片基材是改性纤维素的聚合物。硝酸盐塑料是通过将硝基基团嫁接到纤维素长链上制成的,醋酸盐塑料是通过将乙酰基嫁接到纤维素链上制成的。随着时间的推移,当这些塑料暴露在热、湿气和酸中时,这些侧基无论是硝基还是乙酰基在薄膜的存储环境中会分离成为游离酸。一旦分离,游离酸会促进链的裂解,使纤维素的长聚合物链断裂。随着侧翼基团的分裂,聚合物的缩短,胶片的基底会收缩。对于电影胶片来说,超过 1%的收缩率会带来严重的问题,因为收缩后的胶片的链轮孔将不再与放映机的链轮齿正确对齐,导致放映、拷贝或扫描胶片时的损坏。在片状胶片中,10%的收缩率并不罕见,而且经常伴随着表面剥离。

如何处理:

由于化学腐烂造成的收缩是不可逆的。防止收缩需要储存在低温或冷冻和适度干燥的环境中,因为这样的环境会延缓化学腐蚀的进程。

 

扭曲(Distortion)


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随着醋酸盐碱的衰变,这个 35 毫米的拷贝底片收缩并卷曲。


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请注意,仍然保存在平坦的纸套中的硝酸盐底片以及已经从相册中取出的底片都出现了卷曲。早期的硝酸盐胶片是在没有抗卷曲背衬层的情况下生产的。1903 年添加的抗卷曲层是一层薄薄的明胶层,应用于底部,有助于防止这种类型的紧密卷曲。


导致的原因:

变形是由胶片尺寸的不均匀收缩引起的,在胶片中表现为扭曲或卷曲。变形可能是由于胶片的片基和明胶粘合剂之间,或胶片上不同位置之间的收缩差异造成的,因为这些不同位置暴露在环境中的相对湿度下。在胶片从一个环境移到另一个环境的情况下,变形可能是暂时的。在极度干燥的环境中长期储存胶片会导致永久变形。醋酸盐或硝酸盐衰变引起的剧烈收缩也会导致胶片永久变形。对于电影胶片来说,永久性的卷曲,如果伴随着脆化,可能会使胶片难以扫描仪复制或无法拷贝。

如何处理:

暂时的卷曲是胶片适应了新环境的温度和相对湿度的结果。当胶片回到合适的储存环境后,卷曲会消失。然而,永久卷曲是不可逆的,只有将胶片储存在低温或冷冻且适度干燥的条件下才能防止。

作者:王琛视界

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