Техника - молодёжи 1986-05, страница 21
институте на кафедре органической химии и химии красителей они ведутся с середины 70-х годов в тесном контакте с Академией наук СССР Итак, мы начали исследовать ферроцен и его производные- Почему выбрали именно эти железо-органические соединения? Ведь сами по себе они к свету нечувствительны. А дело в том, что в присутствии некоторых органических веществ, способных притягивать электроны других молекул, ферроцен и его производные образуют комплексы (с переносом заряда). Они же чувствительны к свету с определенной длиной волны. В нашей композиции своеобразным электронным донором стал ферроцен, а акцептором — четы-рехбромистый углерод. Механизм процесса таков. Под действием света происходит перенос электрона с донора на акцептор. Состав в засвеченных местах разлагается. При этом ионизация ферроцена или его производных инициирует реакции образования окрашенных продуктов. Среди них выделяются тетра-бромферраты феррициния, которые имеют наиболее интенсивную окраску. При нагревании ферроценового слоя происходит разрушение комплекса. Неразложившиеся компоненты, оставшиеся на незасвечен-ных участках, улетучиваются, а на подложке остаются только молекулы красителя, составляющие изображение. Чувствительность таких материалов в значительной степени зависит от двух факторов. Во-первых, от активности и количества акцептора. Во-вторых, от химической природы заместителей и их числа в молекуле ферроцена, которые изменяют положение полосы поглощения заряда. А оно тоже влияет на светочувствительность композиции. Кроме названных компонентов, в ферроценовые слои можно вводить тонирующие добавки. Участвуя в фотохимических реакциях, они делают изображение более сочным. Кроме того, с их помощью получаются отпечатки, окрашенные в различные цвета. Как я уже отмечал, по светочувствительности ферроценовые фотоматериалы с серебросодержащими сравниться пока не могут. Но, во-первых, далеко не всегда требуется высокая чувствительность. Во-вторых, по ряду показателей материалы на основе железоорганических соединений заметно превосходят традиционные. В первую очередь хотелось бы отметить высокую разрешающую способность ферроценовых слоев. Она достигает 3000 мм 1. Для сравнения скажу, что разрешающая способность традиционных фотоматериалов не превышает 50 мм"1. А этот показатель влияет на качество отпечатков. До какой степени можно увеличить снимок? Каждый опытный фотограф знает: до появления на нем микрозерен, формирующих изображение. Они правы. «Зерна» — это микрокристаллы серебросодержащей эмульсии. В каждом из них десятки тысяч молекул. В ферроценовых слоях фотохимические процессы проходят практически на молекулярном уровне. Ясно, что на таких материалах изображение можно увеличивать практически до бесконечности, до предела разрешающей способности негатива. Кроме того, наш способ, например, позволяет печатать изображение на поверхности стекла, металла, ткани, пластика и т. п. Светочувствительные слои можно изготовить двумя способами. Первый — без полимерного связующего. В этом случае состав наносится непосредственно на бумагу. Второй способ - с полимерным связующим. Такой состав можно наносить практически на любую подложку. Особенно важно, что технологический процесс получения изображения на ферроценовых слоях проходит без промывки водой. Он состоит всего из трех операций. Сначала на подложку наносят светочувствительный слой. Затем экспонируют его, используя обычные источники излучения. Последняя операция — термопроявление при температуре 80—90° С. Как уже отмечалось, при этом копии не надо многократно промывать водой и сушить. Весь процесс занимает 10— 15 мин. Перспективно, на наш взгляд, и то, что ферроценовые соединения могут работать как инициаторы, формирующие рельефное изображение. Как это происходит? Берем олигомер — полимер небольшого молекулярного веса. Добавляем в него инициатор. Затем состав засвечиваем В освещенных местах инициаторы вызывают реакцию полимеризации. При воздействии на материал щелочами незасвеченные проблемы и поиски участки (незаполимеризовавшиеся соединения) вымываются. Все другие остаются. Изображение получается рельефным. Немаловажным достоинством ферроценовых композиций является то, что они позволяют наносить рисунок на ткани из любых волокон — натуральных, искусственных, синтетических, получать цветное изображение как на текстильном полотне, так и непосредственно на готовом изделии. Причем все операции можно выполнять на обычном оборудовании. Подчеркну, что широкое распространение фотопечати на тканях с использованием ферроценовых материалов сулит большой экономический эффект. Ведь применяемые ныне в текстильной промышленности технологии аналогичного назначения весьма трудоемки. Они состоят обычно из нескольких операций и продолжаются 1 —1,5 ч. Особую сложность представляет обработка светочувствительных материалов в темноте. К тому же применяемые красители недостаточно прочны. Они не выдерживают длительного воздействия света, многократной стирки. В этом отношении изображения, получаемые на основе ферроцена и его производных, выгодно отличаются от традиционных. Коль скоро зашел разговор о практическом применении ферро- Ф- +е - Схема реакции окисления ферроцена и его производных до солей феррициния. Схема реакции образования окрашенных продуктов из ферроценового соединения. £ Fkг. / <•> ВОЗБЧЖАЕННЫЙ /\ЛЗ/ © ТЕ TPA5POAi<paPFWT ФЕРРИЦИНИЯ 2* 19 |
