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von Koslow, Wissensch. Forsch.-Inst, für Photo und Kinematographie, Moskau aus Kinotechnik Heft 15 vom 5. August 1935.

Die Abnutzung der Filme ist bekanntlich auf folgende Faktoren zurückzuführen: Konstruktion und Zustand des Projektors, Beschaffenheit des Filmes selbst hinsichtlich der Abmessungen, besonders der Perforation, schließlich Qualität und Art der Gelatineschicht und des Schichtträgers.

Werden alle Vorschriften bzgl. der Behandlung und Konservierung des Filmes sorgfältig beachtet, so bleiben, wie der Verfasser ausführt, als Hauptfaktoren für den Verschleiß des Filmes die Eigenschaften und die Qualität des Schichtträgers übrig.

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluß verschiedener Faktoren auf den letzteren untersucht. Unter diesen spielen bekanntlich die Wärme und die strahlende Energie im Projektor die wichtigste Rolle; diese waren in erster Linie Gegenstand der Untersuchungen des Verfassers, daneben prüfte er den Einfluß der natürlichen Alterung des Schichtträgers auf dessen Eigenschaften. - Er bediente sich zu seinen Untersuchungen Filme verschiedenster Provenienz:
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Um den Einfluß der Eigenschaften und Natur des Schichtträgers oder, genauer gesagt, den Einfluß der Bestandteile und verschiedenen Zusätze auf das Altern zu ermitteln, wurden außer den vorgenannten Filmsorten noch Spezialfilme, die auf einer Laboratoriumsmaschine gegossen waren, untersucht.

Die Prüfung der Zerreiß- und Knickfestigkeit erfolgte mittels der bekannten Apparate von Schopper; überdies bestimmte der Verfasser die Wirkung der verschiedenen Faktoren auf das Altern durch Messungen der Viskosität einer einprozentigen Lösung des Schichtträgers in Azeton, wie von Rikli angegeben *1).

Mit den üblichen Versuchsmethoden lassen sich die Veränderungen, welche im Film vor sich gehen, nicht vollkommen erkennen, da im Laufe der Zersetzung die Zersetzungsprodukte infolge der kolloidalen Struktur des Stoffes zurückgehalten werden, wodurch die Zersetzung maskiert wird.

Von den üblichen Versuchen wurden diejenigen durchgeführt, die sich auf das Quellungsvermögen bei dem Gehalt an freier Säure, bei der Entflammungstemperatur und der optischen Dichte des Filmes beziehen.

Der Schichtträger wurde nach Entfernung der Emulsion und Trocknung einer natürlichen Alterung (Aufhängen von Filmstücken in der Nähe eines Fensters, ohne von direktem Sonnenlicht getroffen zu werden), der Wärmeeinwirkung und der Ultraviolettbestrahlung (Quarzlampe) unterworfen.

Der Einfluß der Wärme auf die mechanischen Eigenschaften ist aus Tafel I ersichtlich.

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Legende der Kürzel :
p = Max.-Belastung in Kg/mm, l Max.-Dehnung in Prozent, d = Zahl der Doppelfalzungen
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In Tafel II sind für die drei Filme Phokch. Nr. 6, Agfa und Ferrania die Ergebnisse zusammengestellt, die bei den Versuchen zur Ermittlung des Einflusses der Ultraviolettbestrahlung auf die mechanischen Eigenschaften erhalten wurden.

Der Einfluß, den das Tageslicht auf den Film ausübt, wird nur auf Grund der Viskositätsbestimmung (s. nachstehend) mitgeteilt, weil sich die Veränderungen dort deutlicher zeigen als bei Prüfung der mechanischen Eigenschaften.

Der Einfluß der drei obengenannten Faktoren auf die Viskosität einer 1% - Auflösung in Azeton wird durch die Kurven in Abb. 1-4 veranschaulicht. Es zeigt Abb. 1 den Einfluß einer Temperatur von 50°C, Abb. 2 von 75°C, Abb. 3 die Wirkung der Ultraviolettbestrahlung, Abb. 4 die des diffusen Tageslichts.

Die Messungen der optischen Dichte des Schichtträgers wurden auf einem König-Martens- Spektrophotographen ausgeführt. Die Ergebnisse zeigt Abb. 5; es bedeuten die Kurven a den Anfangszustand, b die Alterung nach 40 Tagen bei 75°C. Die eigenartige Gestalt der Kurve des Kodak-Filmes vor der Alterung (Nr. 4a) ist auf die Färbung der Unterlage zurückzuführen.

Die Änderungen anderer Eigenschaften des Schichtträgers unter dem Einfluß des Alterns sind wenig charakteristisch; der Verfasser verweist nur darauf, daß das Altern der Filme eine Erhöhung des Gehaltes an freier Säure sowie des Quellvermögens in Wasser zur Folge hat. Diese Fragen wurden bereits des näheren vom Verfasser und seinen Mitarbeiterinnen in einer russischen Fachzeitschrift behandelt.  *2)
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Das Gebiet wurde bereits eingehend in den Publikationen von Herzog, Mark, *3) Bianchi *4) und anderen Autoren bearbeitet. Der Verfasser nahm die Versuche erneut unter Verwendung nitrierter Baumwolle russischer Erzeugung vor, und zwar bediente er sich einer nitrierten Baumwolle von sehr hoher und einer solchen von sehr geringer Viskosität.

Tafel 3 zeigt die Ergebnisse der mechanischen Untersuchungen, die mit Filmen, welche aus diesen Kollodien hergestellt waren, nach einer Alterung durch 48stündige Ultraviolettbestrahlung erhalten wurden.

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Die Viskositätsmessungen der 1% - Auflösungen in Azeton haben eine bedeutendere Abnahme der Viskosität bei den Nitrozellulosen hoher Viskosität, als bei denen niedriger Viskosität ergeben. - Als Weichmachungsmittel verwendete der Verfasser Kampfer und Rizinusöl, da sie von der Industrie am meisten benutzt werden.

Er bemerkt aber, daß diese Mittel erhebliche Nachteile besitzen: der Kampfer ist flüchtig, das Rizinusöl polymerisiert sich. Die Lösungsmittel wurden hinsichtlich ihrer Flüchtigkeit untersucht. *5)

Aus den angegebenen Eigenschaften der beiden Weichmachungsmittel ergibt sich ihr nachteiliger Einfluß auf die Alterung des Filmes. In der Tat zeigten Filme nach Bestrahlung mit Ultraviolett eine starke Verminderung ihrer Dehnbarkeit, die bei Filmen mit 15% Kampfergehalt biz zu 50%, bei 25% Kampfergehalt bis zu 60% ging.

Bei 5% Gehalt an Rizinusöl betrug die Verminderung der Dehnbarkeit nach 56stündiger Einwirkung einer Temperatur von 90° C etwa 32%.

Stärker noch als der Einfluß der Wärme ist der der Ultraviolettbestrahlung. So erreichte beispielsweise die Verminderung der Dehnbarkeit eines Filmes mit 25% Kampfergehalt nach 20stündjger Bestrahlung 70%.

Bei der Untersuchung der Zusätze wurde gefunden, daß die Lösung der Nitrozellulose zu 18% in Alkoholäther nicht mehr als 5% Wasser enthalten darf. - Die Essigsäure beschleunigt selbst in nur 1% - Lösung das Altern des Filmes, was sich durch starke Verminderung der Dehnung und durch Gelbfärbung bemerkbar macht. Auch das Furfurol vermindert die Dehnung des Filmes beträchtlich. Diese Ergebnisse decken sich mit früheren Publikationen über den Einfluß von Säuren *6) und Furfurol *7) im Film.

Nur sehr wenige Veröffentlichungen behandeln den Alterungsprozeß von Nitrozellulosefilmen. Rikli bemerkt in seiner eingangs erwähnten Arbeit besonders folgende Punkte:

1. Während des Alterns vermindert sich die Viskosität des in Azetaten aufgelösten Filmes.
2. Die Reißfestigkeit nimmt zunächst etwas zu, um alsdann geringer zu werden.
3. Die Reiß- und Knickfestigkeit nimmt bei emulsierten Filmen stärker ab als bei unbeschichteten.

Gloor *8) untersuchte die Wirkung des Lichtes und der Wärme auf die Eigenschaften von Nitrozellulosefilm. Da sich indessen die in der Lackindustrie gebrauchten Filme, die Gloor untersuchte, beträchtlich von den in der Filmindustrie benutzten unterscheiden, lassen sich die bei den ersteren erhaltenen Ergebnisse nicht ohne weiteres auf die letzteren anwenden.

Immerhin führt der Verfasser einige derselben an. Die stärkste Wirkung ist die ultravioletter Strahlen auf nicht erweichten Film. Für Filme, die aus Nitrozellulose von sehr geringer Viskosität hergestellt sind, entspricht die maximale Zersetzung im Ultraviolett den Quecksilberlinien 313, 265 und 254um. In den oben angegebenen Arbeiten wird angegeben, daß die praktischen Grenzen der Absorption durch den Film bei 334 und 240um liegen. - Für andere Nitrozellulosen mit Weichmachungsmittel ändern sich diese Zahlen etwas. Als Folge der Einwirkung von Wärme auf Nitrozellulosefilme wird eine Verminderung der Reißfestigkeit und eine Zunahme der Dehnung beim Zerreißen angegeben.
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Der Verfasser fand, daß die Filme nach Bestrahlung mit einer Quecksilberdampflampe eine geringe Verminderung ihrer Widerstandsfähigkeit, aber eine starke Vermehrung ihrer Dehnung aufweisen; letztere ist besonders stark bei Filmen, die einen hohen Gehalt an Weichmachungsmitteln besitzen. Die Viskosität vermindert sich durch Bestrahlung und den Einfluß der Wärme.

Die Bestrahlung mit Ultraviolett erzeugt örtlich eine oberflächliche Denitrierung der Nitrozellulose, was eine Zerstörung des Films zur Folge hat; die Wirkung der Wärme ist weniger intensiv (Änderung der Farbe des Films). - In seinen früher veröffentlichten Arbeiten über die Wirkung der Wärme und strahlenden Energie auf die Unterlage verschiedener Filme war der Verfasser zu folgenden Ergebnissen gelangt:

Die Wirkung der Wärme auf die Unterlage von Nitro-filmen ändert mit der Temperatur (50° oder 70°) und mit der Dauer, doch sind die hervorgerufenen Veränderungen gleicher Natur und diese Veränderungen lassen sich wie folgt kennzeichnen:

1. Bei geringeren Temperaturen (50° C) und nicht zu langer Einwirkung (15 Tage) bewirkt der Einfluß der Wärme bei der Mehrzahl der Filme zunächst eine Erhöhung, alsdann ein Nachlassen der Widerstandsfähigkeit, während höhere Temperaturen (75°) und längere Einwirkung (75 Tage) die Widerstandsfähigkeit erhöhen. Dieser Bestand steht nicht mit dem der zitierten Autoren im Einklang, was sich nach Meinung des Verfassers daraus erklärt, daß aus der Erwärmung des Filmes zweifellos zwei Folgeerscheinungen auftreten: Zerstörung des Filmes und Verflüchtigen des Weichmachungsmittels; unter ihnen ist letztere die wichtigere, was eine Zunahme der Widerstandsfähigkeit herbeiführt.

2. Bei geringeren Temperaturen (50°) und Einwirkung von etwa 15 Tagen zeigen die Filme, wie durch die zitierten Autoren angegeben, eine Zunahme der Dehnung. Bei 75° C und etwa 75tägiger Einwirkung nimmt die Dehnbarkeit des Filmes ab. Eine Ausnahme macht der Agfa-Film, der eine Zunahme derselben aufweist.

ln Uebereinstimmung mit diesen Tatsachen nimmt die Knickfestigkeit nach Einwirkung einer Temperatur von 75° beträchtlich ab, da der Film spröde wird; beim Agfa-Film vermindert sich die Knickzahl nur um 2%, bei den Sorten Ferrania und Phokch Nr. 6 dagegen um 28% und 27%.

Die Verminderung der Dehnbarkeit des Filmes ist die Folge einer Depolymerisation des Zelluloseesters, was deutlich in den Kurven zum Ausdruck kommt, welche die Viskositätsänderung der Lösungen veranschaulichen. Die leichte Zunahme der Neigung zu Anfang erklärt der Verfasser mit der Konzentrationserhöhung der Nitrozellulose im Film als Folge des Verdampfens der flüssigen Bestandteile.

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