Afvikling af mysteriet med forringede spole-til-spole-bånd

Crooner Bing Crosby vidste en ting eller to om lyd. I 1947, ved at erkende, at indspillet musik lød bedre på magnetisk spolebånd end på vinylplader, han investerede i et firma for at udvikle udstyr til at optage sine radioprogrammer. Snart, spolebånd og optage- og afspilningsmaskiner var en husholdningsdille. Nu, mens spole-til-spole-bånd gør comeback blandt lydfans, videnskabsmænd afslører hemmeligheden bag, hvorfor nogle årtier gamle bånd ikke kan afspilles, mens andre bevarer deres originale suveræne lydgengivelse.

Forskerne præsenterer deres resultater gennem American Chemical Society (ACS) SciMeetings online platform.

"Det er et mysterium, hvorfor nogle bånd holder, og andre ikke gør, " siger Andrew R. Davis, Ph.D. "Jeg talte med lydteknikere for at spørge, hvad de gør for at afhjælpe uafspilbare bånd. De vidste, at opvarmning af forringede bånd virkede, og de brugte alt fra brødrister til hårtørrere. Men ingen vidste præcis, hvorfor varme virkede, og nogle gange vendte båndene hurtigt tilbage til at være uspillelige. Vi forsøger at finde ud af hvorfor."

Projektet er af særlig interesse for Davis, en polymerkemiker ved Library of Congress (LC), som har næsten 200, 000 hjul med lydbånd, der spænder over optagelser af populære musikere, National Public Radio (NPR) udsendte arkiver og American Folklife Center. Samlingerne bruges af forskere og dokumentarproducenter over hele verden. Universiteter, private borgere og museer har også aldrende spolebånd, og Davis understreger, at hans arbejde kunne hjælpe dem med at bevare optagelser i deres samlinger, såvel.

Spole-til-rulle-tape består generelt af en flerlags polyester-urethan-polymer, der indeholder forskellige tilsætningsstoffer og smøremidler. Bånd, der nedbrydes, har ofte "sticky-shed-syndrom, " som skabes ved nedbrydning af bindemidler i et magnetbånd, der holder den magnetiserbare jernoxidbelægning til dens plastikbærer, eller som holder den tyndere bagbelægning på ydersiden af ​​båndet. Sticky-shed syndrom efterlader en rest, der kan beskadige bånd og afspilningsudstyr.

Det søde sted til termisk behandling af bånd ser ud til at være omkring 130°F, siger Davis. I sine studier, Davis brugte prøvebånd fra LC's analytiske laboratorium, der er repræsentative for bibliotekets værdifulde samlinger. På de fleste af de bånd, han studerede, han observerede, at rester på overfladen af ​​bindemiddellaget var krystallinske og polyesterlignende. Han fandt også ud af, at disse rester smeltede tilbage i bulkpolymerlaget ved opvarmning, at forvandle et uspilleligt bånd til et afspilbart. Det viser sig, at krystallerne dukker op igen, eller blomstre, på båndets overflade, når de bliver uspillelige igen. Hans undersøgelser af termiske overgange i det magnetiske lag og polyethylenterephthalat-støttefilm indikerer, at en enkelt komponent ikke tegner sig for tapenedbrydning, og at de skadelige rester ikke er isoleret til tapebinderlaget.

"Denne forskning bekræftede også, hvad vi hørte fra lydteknikere, at termisk behandlede bånd, der blev viklet på ruller, vendte tilbage til en synligt forringet tilstand inden for et par uger, " siger Davis. "Overraskende nok, vi fandt ud af, at når vores små afviklede testprøver af tape blev termisk behandlet, de så ud til at være optisk fine selv efter uger. Det er klart, at det at blive såret har en vis effekt på båndene."

"En forklaring er, at når du bager og smelter taperester, de overføres til bagsiden af ​​den tilstødende, ikke-magnetisk tapelag. Når det køler af, det overføres igen til oxidlaget, hvis tapen er stramt viklet, " siger Davis. "Eller måske har trykket ved at vikle rullen noget at gøre med smeltning og omkrystallisationsprocessen." Davis og hans kolleger studerer disse muligheder nu.

På trods af det igangværende mysterium, Davis har råd til folk, der elsker deres gemmer af spole-til-rulle-bånd og ønsker at vide, hvordan de opbevarer eller restaurerer deres gamle bånd. "Det bedste bud er at købe en god teknisk ovn til at kontrollere temperaturen på restaurering og godt afspilningsudstyr, snarere end meget specifikke miljøkontroller, " siger han. "Du ville nok ikke have lyst til at opbevare dine bånd i en sauna, men normale sæsonmæssige ændringer i temperatur og luftfugtighed ser ud til at love godt for båndopbevaring."