Синдром уксуса , также известный как синдром уксусной кислоты , [1] является состоянием, вызванным деацетилированием ацетатов целлюлозы (обычно диацетата целлюлозы ) и триацетата целлюлозы . [2] Это деацетилирование производит уксусную кислоту , выделяющую запах уксуса, который и дал этому состоянию его название; кроме того, объекты, подвергающиеся синдрому уксуса, часто сжимаются, становятся хрупкими и образуют кристаллы на своей поверхности из-за миграции пластификаторов . [3] Синдром уксуса широко поражает ацетат целлюлозы , используемый в фотографии. [4] Также было замечено, что он влияет на старую магнитную ленту , где ацетат целлюлозы используется в качестве основы, а также на поляризаторы, используемые в жидкокристаллических дисплеях и повседневных пластиковых изделиях, таких как контейнеры и столовая посуда . [5] [6] [7] [8] Было замечено, что высокие температуры и колебания относительной влажности ускоряют этот процесс. [3] Процесс является автокаталитическим , и ущерб, наносимый синдромом уксуса, необратим. [3] [4]
История
Первый случай деградации триацетата целлюлозы был зарегистрирован в компании Eastman Kodak Company в течение десятилетия с момента ее появления в 1948 году. Первый отчет поступил от правительства Индии, чьи пленочные материалы хранились в горячих и влажных условиях. За ним последовали дальнейшие отчеты о деградации из коллекций, хранившихся в аналогичных условиях. Эти наблюдения привели к продолжению исследований в лабораториях Kodak в 1960-х годах. Деградацию пленки можно замедлить только путем хранения в сухих и холодных условиях. Первоначально считалось, что хранение в рекомендуемых условиях может замедлить распад на 450 лет, но некоторые пленки развивают уксусный синдром уже после 70 лет хранения в сухом и холодном состоянии. [4]
В ацетатной пленке ацетильные (CH 3 CO) группы прикреплены к длинным молекулярным цепям целлюлозы . Под воздействием влаги, тепла или кислот эти ацетильные группы разрывают свои молекулярные связи, и выделяется уксусная кислота. [10] Хотя кислота изначально выделяется внутри пластика, она постепенно диффундирует к поверхности, вызывая характерный уксусный запах.
Процесс распада происходит по следующей схеме:
Уксусная кислота выделяется во время первоначального разрушения ацетатной основы, что приводит к характерному запаху уксуса. Этот сигнал отмечает прогрессирование разрушения. [11]
Основа пластиковой пленки становится хрупкой . Это происходит на поздних стадиях разрушения, ослабляя пленку и заставляя ее рваться при малейшем напряжении. Эти физические изменения происходят из-за того, что ацетат целлюлозы состоит из длинных цепей повторяющихся звеньев, или полимеров . Когда уксусная кислота высвобождается при разрыве этих групп, кислая среда помогает разорвать связи между звеньями, укорачивая полимерные цепи и приводя к хрупкости. [11]
Усадка также происходит во время этого процесса. С разрывом полимерных цепей ацетата целлюлозы на более мелкие части и отщеплением их боковых групп пластиковая пленка начинает усаживаться. На поздних стадиях усадки усадка может достигать 10%. Были некоторые сообщения о том, что пленка шириной 35 мм усаживалась почти до 17 мм. [11]
По мере того, как ацетатная основа сжимается, желатиновая эмульсия пленки не сжимается, поскольку она не подвергается ухудшению. Эмульсия и основа пленки разделяются, вызывая коробление , которое архивисты называют «каналированием». [11] Листовые пленки часто сильно каналируются на поздних стадиях деградации.
На эмульсии появляются кристаллические отложения или пузырьки, заполненные жидкостью. Это свидетельствует о том, что пластификаторы , добавки к пластиковой основе, становятся несовместимыми с основой пленки и вытекают на поверхность. Этот выброс пластификаторов является признаком прогрессирующей деградации. [12]
В некоторых случаях в некоторых листовых пленках появляются розовые или синие цвета. Это вызвано антиореольными красителями, которые обычно бесцветны и включены в желатиновый слой. Когда в процессе разложения образуется уксусная кислота, кислая среда заставляет красители возвращаться к своему первоначальному розовому или синему цвету. [12]
Тестирование
Тестовый продукт, разработанный Институтом постоянства изображений , AD, или индикаторные полоски «обнаружения кислоты» меняют цвет с синего через оттенки зеленого на желтый при увеличении воздействия кислоты. Согласно Руководству пользователя теста, они были «созданы для помощи в сохранении коллекций фотопленки, включая листовые и рулонные пленки , кинопленку и микропленку. Они обеспечивают неразрушающий метод определения степени уксусного синдрома в коллекциях пленок». [13] [8] Эти инструменты можно использовать для определения степени повреждения коллекции пленок и того, какие шаги следует предпринять для продления их пригодности к использованию. [8]
^ Цзя, Чжихуэй; Цзин Ли; Юйху Ли; Юньпэн Ци; Даодао Ху; Хуэйпин Син; Сяолянь Чао (2 октября 2020 г.). «Лечение микропузырьковой болезни микропленки ацетата целлюлозы 20-го века: применение этилцеллюлозы и метода микроремонта». Heritage Science . 8. Springer Science+Business Media. doi : 10.1186/s40494-020-00444-6 .
^ Wypych, George (2023). Справочник по запахам в пластиковых материалах. Elsevier Science. стр. 130. ISBN9781774670217– через Google Книги.
^ abc Ахмад, Ида Р.; Дебора Кейн; Джойс Х. Таунсенд; Кристиан Триана; Лука Маццеи; Кэтрин Карран (февраль 2020 г.). «Переоцениваем ли мы постоянство кинопленок из триацетата целлюлозы? Математическая модель для синдрома уксуса» (PDF) . Деградация и стабильность полимеров . 172 . Elsevier Science: 109050. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2019.109050. ISSN 0141-3910. S2CID 214126667.
^ abc Ахмад, Ида Р. (19 мая 2020 г.). «Исторические фильмы могут приходить в упадок гораздо быстрее, чем мы думали, благодаря «синдрому уксуса»». The Conversation . Архивировано из оригинала 7 января 2023 г.
^ Холмс, Том (2013). Руководство Routledge по музыкальным технологиям . Тейлор и Фрэнсис. стр. 245 – через Google Books.
^ Бонифачо, Алессандро; Лоренцо Бонетти; Этьен Пиантанида; Луиджи де Нардо (10 октября 2023 г.). «Стратегии разработки пластификаторов, обеспечивающие расширенные возможности применения ацетата целлюлозы». European Polymer Journal . 197. Elsevier Science: 112360. Bibcode : 2023EurPJ.19712360B. doi : 10.1016/j.eurpolymj.2023.112360 . hdl : 11311/1248700 . ISSN 0014-3057. S2CID 260850562.
^ Вольфс, Джонас; Майкл АР Мейер (2021). «Более устойчивый подход к синтезу ацетата целлюлозы с использованием переключаемой системы растворителей DBU/CO2». Green Chemistry . 23 (12). Королевское химическое общество: 4410–4420. doi : 10.1039/D1GC01508G . S2CID 236263672.
^ abc Шашоуа, Ивонн (2012). Сохранение пластика. Тейлор и Фрэнсис. стр. 200. ISBN9781136415166– через Google Книги.
↑ Jeavons, Clyde (12 декабря 2008 г.). «Некролог: Гарольд Браун». The Guardian . Получено 21 сентября 2023 г.
^ Рейли, Джеймс М. (ноябрь 2007 г.). «Базовая стратегия сохранения ацетатной пленки». Обзор микроформ и изображений . 31 (4): 117. doi :10.1515/MFIR.2002.117. ISSN 0949-5770. S2CID 161088393.
^ abcd Рейли, Джеймс М. (1993). Руководство IPI по хранению ацетатной пленки: инструкции по использованию колеса, графиков и таблицы: базовая стратегия сохранения пленки. Рочестер: Институт постоянства изображения. стр. 11.
^ ab Reilly (1993), стр. 12.
^ Руководство пользователя для полосок AD: Монитор ухудшения качества основы пленки . Институт постоянства изображения. 2001.