Celluloid - Celluloid

Celluloider er en klasse materialer produsert ved å blande nitrocellulose og kamfer , ofte tilsatt fargestoffer og andre midler. En gang mye mer vanlig for bruk som fotografisk film før ankomsten av sikrere metoder, er celluloidens vanlige samtidige bruksområder bordtennisballer , musikkinstrumenter, kammer, kontorutstyr og gitarplukk .

Historie

Celluloid oppsto i 1856, da Alexander Parkes opprettet Parkesine, vanligvis betraktet som den første termoplasten . I 1869 omdøpte Daniel Spill , som hadde overtatt Parkes 'firma, Parkesine til Xylonite. Samme år patenterte John Wesley Hyatt den ved US Patent Office som Celluloid. Celluloid ble lett støpt og formet, og den ble først mye brukt som elfenbenerstatning .

Hovedbruken var i film- og fotofilmindustrien, som bare brukte celluloidfilmlager før adopsjonen av acetat sikkerhetsfilm på 1950 -tallet. Celluloid er svært brannfarlig, vanskelig og dyrt å produsere og brukes ikke lenger mye.

Nitrocellulose

Nitrocellulosebasert plast har en liten forutsetning for celluloid. Collodion , oppfunnet i 1848 og brukt som sårforbinding og emulsjon for fotografiske plater, tørkes til en celluloidlignende film.

Alexander Parkes

Gamle celluloidfilmer

Den første celluloiden som massemateriale for dannelse av gjenstander ble laget i 1855 i Birmingham , England, av Alexander Parkes , som aldri klarte å se oppfinnelsen nå fullt ut, etter at firmaet hans gikk konkurs på grunn av oppskaleringskostnader. Parkes patenterte sin oppdagelse som Parkesine i 1862 etter å ha innsett at en fast rest gjensto etter fordampning av løsningsmidlet fra fotografisk kollodion.

Parkes patenterte den som en vanntett klesdrakt for vevde stoffer samme år. Senere viste Parkes frem Parkesine på den internasjonale utstillingen i London i 1862, hvor han ble tildelt en bronsemedalje for sin innsats. Innføringen av Parkesine regnes generelt som fødselen til plastindustrien . Parkesine ble laget av cellulose behandlet med salpetersyre og et løsningsmiddel . Det kalles ofte syntetisk elfenben. Parkesine -selskapet sluttet å handle i 1868. Bilder av Parkesine eies av Plastics Historical Society of London. Det er en plakett på veggen til stedet for Parkesine Works i Hackney , London.

John Wesley Hyatt

På 1860 -tallet kjøpte en amerikaner, John Wesley Hyatt , Parkes patent og begynte å eksperimentere med cellulosennitrat med den hensikt å produsere biljardballer , som frem til den tiden var laget av elfenben . Han brukte klut , elfenbenstøv og skjellakk , og 6. april 1869 patenterte han en metode for å dekke biljardkuler med tillegg av kollodion. Med bistand fra Peter Kinnear og andre investorer dannet Hyatt Albany Billiard Ball Company (1868–1986) i Albany, New York , for å produsere produktet. I 1870 patenterte John og broren Isaiah en prosess for å lage et "hornlignende materiale" med inkludering av cellulosennitrat og kamfer. Alexander Parkes og Daniel Spill (se nedenfor) listet opp kamfer under sine tidligere eksperimenter, og kalte den resulterende blandingen "xylonitt", men det var brødrene Hyatt som anerkjente verdien av kamfer og bruken av den som mykner for cellulosennitrat. Isaiah Hyatt kalte materialet hans "celluloid" i 1872.

Daniel Spill og juridiske tvister

Newark, New Jersey, industrielt produksjonskompleks for Celluloid Company (ca. 1890)

Den engelske oppfinneren Daniel Spill hadde jobbet med Parkes og dannet Xylonite Co. for å overta Parkes patenter og beskrev de nye plastproduktene som Xylonite . Han tok unntak fra Hyatts krav og forfulgte brødrene i en rekke rettssaker mellom 1877 og 1884. Opprinnelig fant dommeren det til fordel for Spill, men til slutt ble det dømt at ingen av partene hadde et eksklusivt krav og den sanne oppfinner av celluloid/ xylonitt var Alexander Parkes, på grunn av at han nevnte kamfer i sine tidligere eksperimenter og patenter. Dommeren bestemte at all produksjon av celluloid kunne fortsette både i Spill's British Xylonite Company og Hyatts 'Celluloid Manufacturing Company.

Celluloid og sterlingsølvpenn .

Navnet Celluloid begynte faktisk som et varemerke for Celluloid Manufacturing Company, først i Albany, NY, og senere i Newark, New Jersey , som produserte celluloidene patentert av John Wesley Hyatt. Hyatt brukte varme og trykk for å forenkle produksjonen av disse forbindelsene. Gjennom årene ble celluloid det vanlige bruksbegrepet som ble brukt for denne typen plast. I 1878 var Hyatt i stand til å patentere en prosess for sprøytestøping av termoplast, selv om det tok ytterligere femti år før det kunne realiseres kommersielt, og i senere år ble celluloid brukt som base for fotografisk film .

Fotografering

Den engelske fotografen John Carbutt grunnla Keystone Dry Plate Works i 1879 med den hensikt å produsere tørketallerkener med gelatin. Celluloid Manufacturing Company fikk kontrakt for dette arbeidet, som ble utført ved å tynne skjære lag ut av celluloidblokker og deretter fjerne skive merkene med oppvarmede trykkplater. Etter dette ble celluloidstrimlene belagt med en lysfølsom gelatinemulsjon. Det er ikke sikker på nøyaktig hvor lang tid det tok for Carbutt å standardisere sin prosess, men det skjedde ikke senere enn 1888. En 15-tommers bred (380 mm) ark med Carbutt film ble brukt av William Dickson for tidlig Edison filmforsøk på en sylindertromle Kinetograph. Men celluloid filmbase produsert på denne måten ble likevel ansett for stiv for behovene til film-fotografering.

I 1889 ble mer fleksible celluloider for fotografisk film utviklet, og både Hannibal Goodwin og Eastman Kodak Company fikk patenter på et filmprodukt. ( Ansco , som kjøpte Goodwins patent etter at han døde, ble til slutt vellykket i en patentbruddssak mot Kodak). Denne evnen til å produsere fotografiske bilder på et fleksibelt materiale (i motsetning til en glass- eller metallplate) var et avgjørende skritt for å muliggjøre fremkomsten av film.

Bruker

Celluloid dukke
Bordtennisballer
En svart mantelklokke fra Seth Thomas , en typisk amerikansk stil fra slutten av 1800 -tallet. "Serpentine" og "stone" i søylene er laget av celluloid limt på tre.

De fleste film- og fotofilmer før den utbredte overgangen til acetatfilm på 1950 -tallet var laget av celluloid. Den høye brennbarheten var legendarisk siden den eksploderer selv når den utsettes for temperaturer over 150 ° C foran en varm filmprojektorstråle. Selv om celluloidfilm var standard for 35 mm teaterproduksjoner frem til rundt 1950, var film for amatørbruk, for eksempel 16 mm og 8 mm film, på acetat "sikkerhetsbase", i hvert fall i USA.

Celluloid er nyttig for å produsere billigere smykker, smykkeskrin, hårtilbehør og mange varer som tidligere ville vært produsert av elfenben, horn eller andre dyre animalske produkter. Det ble ofte referert til som "Ivorine" eller "French Ivory". For denne bruken ble det utviklet en form for celluloid i Frankrike som hadde linjer i den for å få den til å ligne elfenben . Den ble også brukt til sminkebordssett, dukker, bilderammer, sjarm, hattenål, knapper, spenner, strengeinstrumentdeler, trekkspill , fyllepenner, bestikkhåndtak og kjøkkenutstyr. Den største ulempen materialet hadde var at det var brannfarlig. Det ble snart forbikjørt av Bakelite og Catalin . Bordtennis baller ble laget av celluloid til 2014. " Parker Brothers ... laget noen versjoner [av diabolos ] ut av hul Celluloid - som på grunn av sin ' friksjons .' Egenskaper, spunnet enda raskere enn stål"

Hylleklokker og andre møbler ble ofte dekket med celluloid på samme måte som finér . Denne celluloid ble trykt for å se ut som dyrt treverk, eller materialer som marmor eller granitt. The Seth Thomas klokke selskap kalt sin celluloid klokke materiale "diamantaktige". Celluloid gjorde klokkemakere i stand til å lage den typiske sen-viktorianske stilen med svart mantelklokke på en slik måte at trekassen så ut til å være svart marmor, og de forskjellige stolpene og andre dekorative elementene i saken så ut som halvedelstein.

Flammende celluloidmønster på trekkspill.

Celluloid var også et populært materiale i konstruksjonen av lysbilderegler . Den ble først og fremst brukt til å belegge treglidefeltregler , for eksempel i de tidlige AW Faber -reglene, samt markørendestykker, for eksempel i Keuffel- og Esser -regler.

Celluloid forblir i bruk for musikkinstrumenter, spesielt trekkspill og gitarer. Celluloid er veldig robust og lett å forme i vanskelige former, og har god akustisk ytelse som trekk for trerammer siden det ikke blokkerer treets naturlige porer. Instrumenter dekket med celluloid kan lett gjenkjennes av materialets typiske nakrelignende flammende mønster. Tykke celluloidpaneler tilberedes i en bain-marie som gjør dem til et skinnlignende stoff. Panelene skrus deretter på en form og får stivne så lenge som tre måneder.

Formulering

En typisk formulering av celluloid kan inneholde 70 til 80 deler nitrocellulose , nitrert til 11% nitrogen , 30 deler kamfer , 0 til 14 deler fargestoff , 1 til 5 deler etylalkohol , pluss stabilisatorer og andre midler for å øke stabiliteten og redusere antennelighet.

Produksjon

Celluloid er laget av en blanding av kjemikalier som nitrocellulose, kamfer, alkohol, samt fargestoffer og fyllstoffer avhengig av ønsket produkt. Det første trinnet er å transformere rå cellulose til nitrocellulose ved å utføre en nitreringsreaksjon . Dette oppnås ved å utsette cellulosefibrene for en vandig løsning av salpetersyre; hydroksylgruppene (-OH) vil deretter bli erstattet med nitratgrupper (-ONO 2 ) på cellulosekjeden. Reaksjonen kan produsere blandede produkter, avhengig av graden av substitusjon av nitrogen, eller prosentvis nitrogeninnhold på hvert cellulosemolekyl; cellulosenitrat har 2,8 molekyl nitrogen per molekyl cellulose. Det ble bestemt at svovelsyre også skulle brukes i reaksjonen for først å katalysere salpetersyregruppene slik at den kan tillate substitusjon på cellulosen, og for det andre tillate at gruppene enkelt og jevnt fester seg til fibre, noe som skaper nitrocellulose av bedre kvalitet. Produktet må deretter skylles for å vaske bort frie syrer som ikke reagerte med fibrene, tørket og eltet. I løpet av denne tiden tilsettes en løsning av 50% kamfer i alkohol, som deretter endrer makromolekylstrukturen til nitrocellulose til en homogen gel av nitrocellulose og kamfer. Den kjemiske strukturen er ikke godt forstått, men det er bestemt at det er ett kamfermolekyl for hver enhet glukose. Etter blandingen blir massen presset til blokker ved høyt trykk og deretter fremstilt for spesifikk bruk.

Nitrerende cellulose er en ekstremt brannfarlig prosess der selv fabrikkeksplosjoner ikke er uvanlige. Mange vestlige celluloidfabrikker stengte etter farlige eksplosjoner, og bare to fabrikker i Kina er i virksomhet.

Miljøfarer

Forverring

Et soppskadet fotografisk lysbilde

Det finnes mange kilder til forringelse av celluloid, for eksempel termisk, kjemisk, fotokjemisk og fysisk. Den mest iboende feilen er som celluloidalderen, kamfermolekylene "presses" ut av massen på grunn av det uholdbare trykket som brukes i produksjonen. Dette trykket får nitrocellulosemolekylene til å binde seg tilbake til hverandre eller krystallisere seg, og dette resulterer i at kamfermolekylene skyves ut av materialet. Når den er utsatt for miljøet, kan kamfer undergå sublimering ved romtemperatur, slik at plasten blir liggende sprø nitrocellulose. Ved eksponering for overskuddsvarme kan nitratgruppene bryte av og eksponere nitrogengasser, for eksempel lystgass og nitrogenoksid , for luften.

En annen faktor som kan forårsake dette er overflødig fuktighet, som kan akselerere forverring av nitrocellulose med tilstedeværelse av nitratgrupper, enten nylig fragmentert fra varme eller fortsatt fanget som en fri syre fra produksjonen. Begge disse kildene tillater akkumulering av salpetersyre. En annen form for forringelse, fotokjemisk forringelse, er alvorlig i celluloid fordi den absorberer ultrafiolett lys godt. Det absorberte lyset fører til kjedebrudd og avstivning.

Blant samlere av antikviteter er forringelsen av celluloid generelt kjent som "celluloid råte". De involverte kjemiske prosessene er ikke fullstendig forstått, men det er en utbredt oppfatning at gassene som frigjøres av et stykke som gjennomgår celluloidrot kan utløse celluloidrot i nærliggende artikler av celluloid som tidligere var intakte.

Se også

Referanser

Eksterne linker