胶片的结构
Prescale胶片由两层关键涂层组成:
- 发色剂层(A膜):在聚酯基材(PET)上均匀涂布了大量微小的微胶囊,每个微胶囊内部封装着一种无色染料(电子给予型色素前体)。
- 显色剂层(C膜):在另一片聚酯基材上涂布有显色材料(电子接受型化合物)。
使用时,两片胶片的涂层面面对面贴合放置。
变红的化学过程
当外部压力作用于胶片时,会依次发生以下变化:
- 微胶囊破裂:压力使发色剂层中的微胶囊壳体破裂,压力越大,破裂的微胶囊数量越多、破裂程度越大。
- 无色染料渗出:微胶囊破裂后,内部封装的无色染料被释放出来。
- 化学反应显色:渗出的无色染料被相邻的显色剂层吸附,两者发生电子给予-电子接受的化学反应,生成红色产物。
这就是胶片受压后呈现红色的根本原因。
颜色深浅与压力的关系
显色浓度与压力大小呈正相关:
- 压力越大 → 破裂的微胶囊越多 → 参与反应的染料越多 → 红色越深
- 压力越小 → 破裂的微胶囊越少 → 红色越浅
通过调整微胶囊的粒径和壳体强度,富士胶片制造了覆盖0.006~300MPa宽范围的多种型号,每种型号对应不同的压力灵敏度。
技术背景
这项技术源自富士胶片在彩色胶片制造领域积累的精密涂布技术和微胶囊设计技术。富士胶片将超过90年的胶片制造经验迁移到压力测量领域,使微胶囊能够被均匀、稳定地涂布在极薄的基材上(双片型总厚度约200μm),从而实现了对压力分布的高精度可视化。
简单来说:Prescale变红 = 压力挤破微胶囊 → 无色染料流出 → 与显色剂发生化学反应 → 生成红色。这是一次性的、不可逆的化学过程,因此胶片不能重复使用。