DEN TEKNISKE UTVIKLINGEN AV FILMEN

Jeg vil her ta for meg den tekniske utviklingen av filmen og hvilke problemer de hadde de første årene.

NITRATFILM
Helt siden 1895 og frem til ca 1955 var filmen fremstilt av en fleksibel plastikkbase. Årsaken til at nitratfilmen opprinnelig ble tatt i bruk, skyldes at nitrat var det første plastmaterialet som ble utviklet og at man ikke hadde noe annet som var egnet til dette formålet. Den tidligste base var laget av cellulosenitrat, et meget brannfarlig stoff. Cellulosenitrat er selvdestruerende og meget brannfarlig da den kan være selvantennelig ved 37 º. Brannfaren økte i takt med nedbrytningsgraden, og særdeles nedbrutt nitratfilm kan selvantenne. Fordi nitratfilm ved forbrenning frigjør mer enn nok oksygen til å holde forbrenningen ved like, arter en nitratfilmbrann seg eksplosivt, og er i praksis umulig å slokke. Ved nedbrytning avgir filmen nitrøse gasser, som akselererer nedbrytningsprosessen hvis de ikke fjernes. Men allerede 1923 ble denne filmen erstattet med basematerialet celluloseacetat. Denne fikk betegnelsen safetyfilm (se bilde til høyre), og og denne filmen ble merket "SAFETY FILM" i margen, og efter hvert begynte man å merke en del nitratfilm med "NITRATE" eller "NITRATE BASE". Celluloseacetat er fremstilt ved en syrebehandling av cellulosefibre, som samtidig tilsettes bløtningsmiddel for å gjøre plastbasen bøyelig. Denne sammenblanding er ikke stabil, og derfor har acetatbasen en tendens til å utskille bløtningsmiddelet igjen for så å gå i oppløsning. 

NITRATFILMENS OPPBYGGING
All film er bygd opp ut i fra prinsippet om to hovedkomponenter emulsjon og base, der basen er bæreren for emulsjon og består av en gjennomsiktig membran som skal tåle de belastninger en film utsettes for. Basen består bl.a. av cellulose nitrat, derav navnet "nitratfilm". Emulsjonen er selve grunnlaget for at det dannes billeder og den består av en lysømfintlig hinne på et underlag av enten glass, celluoid, plast eller papir. Selve hinnen inneholder mikroskopiske korn av sølvsalter, oppløst i gelatin. Jo tykkere emulsjonen er, desto større er lysfølsomheten. Jeg vil her kort ta for meg de fem lagene som nitratfilmen består av, og det er her snakk om råfilm, dvs ueksponert film. Se illustrasjon til venstre.

1. Det beskyttende laget består av en klar, gjennomsiktig gelatin som skal beskytte filmen mot mekanisk ødeleggelse.

2. Det lyssensitive laget består av sølvsalter blandet med gelatin og denne kalles for emulsjonen.

3. Det klebrige laget er en substans som binder emulsjonen til basen.

4. Baselaget består av cellulosenitrat og er tilsatt kamfer som mykningsmiddel.

5. Laget av gelatin skal virke anti-reflekterende og hindre at filmen skal krølle seg.

Gelatin brukes i emulsjonen til filmen for å binde sammen andre stoffer som har de egenskaper som skal til for å skape billeder, og for å binde sammen emulsjonen og bæreren. Gelatin er en blanding av proteiner som fås ved å koke hud, sener og bindevev fra dyr og er en luktfri, gjennomsiktig, svak gulaktig substans. Til polyesterfilmen brukes en kjemisk modifisert gelatin som ikke lenger er løslig i vann. Gelatin inneholder typisk 90% proteiner og 10% vann. Proteiner (gresk - protos) er komplekse organiske molekyler med høy molekylvekt. De består av aminosyrer forbundet med peptidbindinger. Proteiner er avgjørende for struktur og funksjon hos alle levende celler og virus. Proteiner er biologiske makromolekyler, ved siden av polysakkarider og nukleinsyrer, som er de grunnleggende bestanddeler av alt liv. Svært små proteiner eller fragmenter av proteiner kalles peptider eller oligopeptider. Større proteiner går under betegnelsen polypeptider. Gelatin var et viktig middel for å binde sølvnitratkrystaller til kamerafilm, der sølvnitrat er en giftig og etsende kjemisk forbindelse av sølv, nitrogen og oksygen. I sin rene form ved romtemperatur og i atmosfærisk trykk opptrer stoffet som gjennomsiktige eller hvite krystaller.

Basen består av cellulosenitrat og er tilsatt kamfer som mykningsmiddel, der kamferen kommer fra kamfertreet som hører hjemme i Kina og Japan. Kamfer er en farveløs eller hvit myk masse med en særegen lukt og bitter kjølende smak. Massen utvinnes ved vanndampdestillasjon av ved av kamfertreet, men den kan også fremstilles syntestisk og er vanlig som mykningsmiddel innen celluloidfabrikasjon. Celluoid regnes som den eldste delvis syntetiske plasten og ble utviklet og pantentert i 1869 av John Wesley Hyatt (??.1837-??.1920) i USA som erstatningsmiddel for elfenben. Celluloid er hornaktig, slagfast og spenstig, men ulempen er at den gulner og blir sprøtt med tiden. Fremstillingen av celluloid foregikk ved blandingsprosesser i nærvær av alkohol og utvalsing og profilering av materialet ved moderate temperaturer.

Nitrat er en fellesbetegnelse for salpetersyre og dens estere. Salpetersyre (HNO3) er et anvennelig produkt som blir bl.a. brukt til fremstilling av sprengstoffer, celluloid, film og plaststoffer. Salpetersyre, er en sterk syre og samtidig et sterkt oksidasjonsmiddel, og må behandles med forsiktighet. Salpetersyre oppbevares i fargete flasker for at den ikke skal bli nedbrutt av lys. Ved nedbrytning og ved reaksjoner med visse andre stoffer dannes nitrogenoksider og andre giftige gasser. En ester er en organisk forbindelse, dannet ved en reaksjon mellom en alkohol og en organisk syre (karboksylsyre). Esteren dannes ved en kondensasjonsreaksjon der alkoholen gir fra seg et H-atom fra OH-gruppen, og syren OH-gruppen fra COOH-gruppen. Syren og alkoholen bindes dermed sammen med en esterbinding (–COO–), samtidig som vann spaltes av.

Cellulose (latin cellula - liten celle) er karbohydrat med glukose som er bundet sammen med beta-1,4-bindinger. Glukosekjedene er bundet sammen i bunter til miceller, mikrofibriller og makrofibriller som danner et mer eller mindre organisert nettverk i celleveggen. En fibrill (latin fibra - fiber) er en submikroskopisk tråd. Cellulose lages av et stort enzymkompleks (cellulose syntase) formet som rosetter på plasmamembranen. Fibernaturen til cellulose er grunnlaget for tekstil- (bomull, lin) og papirindustrien. Celluloid var et syntetisk plastikk laget fra cellulosenitrat. Collodion var cellulosenitrat løst i eter og alkohol. Cellulosenitrat ga også grunnlag for sprengstoffindustri (skytebomull) og bomull består av nesten ren cellulose. 

Cellulosenitrat er en ester av cellulose og salpetersyre. Stoffet ble fremstilt ved behandling av bomull "linters" med en blanding av sterkt salpetersyre, efterfulgt av en grundig vasking og finmaling. Tørket cellulosenitrat er svært eksplosivt og ble derfor fraktet fuktet med 30% vann. Vannet ble tidligere fjernet ved tørking, men efterhvert ble det tatt i bruk alkohol for vaske ut vannet. Den vannfrie og alkoholholdige cellulosenitraten ble tilsatt eter "nafta", en farveløs veske som dannes av alkoholer ved avspaltning i vann slik at eter/alkoholforholdet ble 2:1. Denne blandingen dannet en substans som ble knadd til en geléaktig deig og denne deigen ble så presset til ønsket profil og tørket. Under tørking krympet stoffet og det dannet seg lett porer som kunne ta opp fuktighet. Denne poredannelsen ble motvirket ved at kamfer ble tilsatt som mykningsmiddel. 

NEDBRYTNINGEN AV NITRATFILMEN
Selve nedbrytningsprosessen starter i nitratfilmen den dagen basen blir produsert. Dette kalles for autokatalytisk prosess fordi nedbrytingen styrer seg selv og filmens ustabile kjemiske blanding fører til at den avgir nitrate gasser. Nedbrytningshastigheten av nitratfilm avhenger av temeratur og luftfuktighet og det er årsaken til at nitratfilm oppbevares kjølig og i brannsikre bokser. Selve nedbrytningsprosessen krever vann, fuktighet fra atmosfæren, for å starte og sammen med fuktigheten fra omgivelseneog fuktigheten gelatinen, danner disse gassene nitrogenholdig syre eller salpetersyre. Syrene ødelegger ødelegger sølvbilledet i emulsjonen og fører også til at gelatinen i emulsjonen spaltes. Gassene som blir avgitt fra nitratfilmen har en karakteristisk kamferlukt, er svært giftige og angriper lunger og forstyrrer fordøyelsesorganer. Avgassene fra nitratfilm har også en ødeleggende effekt på annet materiale og derfor bør slike materialer som sikkerhetsfilm og magnetbånd i et filmarkiv fjernes med en gang. 

Eddiksyndromet oppstår under den begynnende oppløsningen av acetatbasen der det frigjøres nedbrytningsprodukter som sammen med fuktigheten danner eddikksyre. Denne eddikksyren virker som en katalysator på nedbrytningsprosessen og er med på fremskynde den. Når først denne nedbrytningen har startet akselerer den ved at eddikkonsentrasjonen øker som igjen fører til at nedbrytningshastigheten øker. Et annet problem ved denne prosossen er at når en film er angrepet kan også andre filmer bli smittet. Det igjen fører til større mengde eddikksyre som igjen fører til at nedbrytningshastigheten øker. Man er i en ond sirkel og eddikksyndromet er i gang. Det tidligste tegn på at eddikksyndromet har startet, er en tydelig lukt av eddikksyre. For å kunne avsløre eddikksyreangrepet på et tidlig tidspunkt bruker man farveindikatorer som reagerer på selv ganske små mengder av eddikksyren. Det er tre måter man kan bremse ned på denne prosessen. Hver og en av disse metodene fungerer hver for seg, men vil fungere mange ganger sterkere hvis de virker sammen, den såkalte synergieffekten.

1. Man kan bremse prosessen ved temperaturen og det senker den kjemiske prosessen.
2. Man kan redusere luftfuktigheten.
3. Man kan redusere tilstedeværelsen av syre ved å fjerne eddikkrammet film og isolere dem fra frisk film. Det er også viktig å ventilere frisk luft omkring filmene, filtrere luften og/eller absorbere den avgitte eddiksyren i såkalte "molekylfeller". 

Eddikksyndromet påvirker påvirker nitratfilmen på flere måter. Det ene er at plasikkbasen krymper. Avstanden mellom perforeringshullene blir mindre, noe som igjen fører til at man ikke kan kjøre filmen gjennom filmfremviser eller kopimaskin. Dette er et stor problem da det skal bare et par prosenter skrumpning før filmen er helt ubrukelig. Nitratfilmen blir skjør slik at den mister sin fleksibilitet og resulatet er at den har en tendens tl å brekke ved filmfremvisning. Som tidlere nevnt, kan basen utskille bløtningsmiddelet noe som fører til at det dannes bobler eller krystaller på filmen. Det igjen kan føre til at filmen blir klebrig. Emulsjonen kan bli bløt og tiltrekke seg støv som vil feste seg på filmen. De ustabile farvene i farvefilmen forsvinner og filmene får et et rødt farvestikk.

Den videre nedbrytningsprosessen kalles for en exothermisk-kjemisk prosess der materialet gjennomgår en dramatisk kjemisk forandring, ledsaget av frigjøring av varme. Varmen som blir produsert kan forårsake at nitratbeholdningen antennes dersom varmen ikke har mulighet til å unslippe. Ved en temperaturøkning vil det, i motsetning til fremstilling av nitrat hvor det blir avspaltet metalloksider og oksygen, foregå en oksidering hvor oksygen blir tatt opp i nitratet. Da nitratfilmen har en ekstrem evne  til å ta opp oksygen fra omgivelsene fører det til at den brenner godt og akselerende og faktisk kan den brenne i vann, dersom den har blitt antent på forhånd. Dersom økningen av oksygen i luften i et lukket rom bare er på noen få prosent, kan det øke faren for selvantennelse av brannfarlige stoffer og film som er kommet langt i nedbrytningsprosessen kan være svært følsom for antenning allerede ved svært lave temperaturer. En antenningstest har vist at antenningstemperaturen av nitratfilm i god tilstand lå på 172 C-178C. I de mest ekstreme tilfeller av nedbrytining kan nitratfilmen antennes allerede ved 42 C.

STADIER VED DEKOMPONERING
Man kan angi følgende stadier for dekomponering:

1. Antydninger til bleking av søvbilledet og en brunlig misfarving av emulsjonen og filmen avgir en sterk lukt av kamfer.
2. Emulsjonen begynner å bli klebrig. (Se bilde til venstre)
3. Deler av filmen begynner å bli myk, gul honningaktig masse og synlige blærer dannes.
4. Hele filmen størkner til en fast masse. (Se bilde til høyre)
5. Basen oppløser seg til en brun støvete masse, med en ram, bitter lukt.

NITRATFILMENS EGENSKAPER
Som tidligere nevnt, var nitratfilmen i bruk helt fra 1895 og frem til ca 1955, selv om den hadde store svakheter som jeg tidliger har kommet inn på. Det er forskjellige årsaker til den lange bruksperioden, men det er to sentrale faktorer som utkrastalliserer seg. Den ene faktoren var de økonomiske interessene som lå bak den teknologiske utviklingen, den andre nitratfilmens overlegne kvalitet i visningssammenheng. Jeg vil her kort ta for meg de to hovedårdakene.

Det var sterke økonomiske interesser som lå bak utviklingen av kinofilm og deres innflytelse økte faktisk med tiden. Årsaken var bl.a. at nitratfilm var det første plastmaterialet som ble oppfunnet, anvendelsesområdet var meget stort, og nitraten eller celluloiden, ble efterhvert storindustri. Så lenge det var penger tjene på dette produktet, for det var efterhvert blitt snakk om gigantisk profitt, passet investorene på at stoffet ble benyttet så lenge som mulig. Men det var ikke bare kapitalinteressene som styrte da det i mange år heller ikke fantes noe annet alternativ til celluloid. Men da acetatfilmen ble tilgjengelig fra 1912, hadde celluloidindustrien utviklet seg så mye at den var umulig å stanse, og når acetat også var dårligere i kvalitet enn nitratfilm, ble den kun anvendt innen amatørfilm hvor den fikk gjennomslag ført på 1920-tallet. 

Den andre hovedårsaken var nitratfilmens gode kvaliteter som var klart bedre enn f.eks. arvtageren acetatfilm. Nitratfilmens fordeler var at den virket klarere i sine gjengivelser der man ser detaljene tydelig, og spesielt i gråtonene som hadde nyanser som var langt bedre enn i en acetatfilm. Denne nyanserte billedklangen i nitratfilmen førte også med seg langt bedre billeder ved bl.a. dybdefokus. Men også visningskvaliteten til nitratfilmen var bedre enn arvtagerne og årsaken var at nitratfilmen hadde bedre gjennomskinnelighet enn andre typer film. Her lå ikke kvaliteten i emulsjonen, for den var av samme prinsipp og oppbygging som hos andre filmer, men kvaliteten lå i selve basen. Ved å sammenligne en blank nitratfilm og en blank acetatfilm, vil man se at nitratfilmen slapp mere lys igjennom da molekylstrukturen i nitratbasen var gunstigere for lysgjennomtrengningen enn andre typer film. Ut i fra de stumfilmene jeg har på DVD, antar jeg at den nyrestuarerte utgaven av Fritz Langs () film "Metropolis" () er et godt eksempel på nyansene i gråtonene. Bildene til venstre og høyre er fra denne filmen. 

SIKKERHETSFORSTALTNINGER UNDER FILMFREMVISNIG
De var derfor klar over at nitratfilmen hadde lett for å ta fyr, og i tidens løp var det blitt gjort en del forsøk på å minske brannfaren. En av den besod i å plassere en flaske med vann, hvori det var tilsatt noen dråper eddiksyre, mellom proejeksjonslampen og filmen for at den skulle absorbere noe av varmen. Hvis det allikevel skulle bli for hett og vannet begynne å koke i flasken, var et koksstykke festet til en streng og dette ble stukket ned i flaskehalsen for å forhindre at vanndampen ødela billedene. En annen sikkerhetsforanstaltning bestod av en WC-sisterne som ble hengt over filmen, og hvis det ble brann trakk de i snoren og vannet fosset da ut.