La cellulosa viene trattata con acido solforico e nitrato di potassio per dare mononitrato di cellulosa. Nel 1855, la prima plastica artificiale, la nitrocellulosa (marchiata Parkesine, brevettata nel 1862), fu creata da Alexander Parkes da cellulosa trattata con acido nitrico e un solvente. Nel 1868, l’inventore americano John Wesley Hyatt sviluppò un materiale plastico che chiamò Celluloide, migliorando l’invenzione di Parkes plastificando la nitrocellulosa con la canfora in modo che potesse essere trasformata in forma finita e utilizzata come pellicola fotografica. Questo è stato usato commercialmente come ‘celluloide’, una plastica altamente infiammabile che fino alla metà del 20 ° secolo ha costituito la base per lacche e pellicole fotografiche.
Il 2 maggio 1887, Hannibal Goodwin depositò un brevetto per “una pellicola fotografica e un processo di produzione dello stesso … soprattutto in connessione con le telecamere a rulli”, ma il brevetto non fu concesso fino al 13 settembre 1898. Nel frattempo, George Eastman aveva già iniziato la produzione di roll-film utilizzando il proprio processo.
La nitrocellulosa fu utilizzata come prima base di film flessibile, a partire dai prodotti Eastman Kodak nell’agosto del 1889. La canfora è usata come plastificante per il film di nitrocellulosa, spesso chiamato film di nitrato. Il brevetto di Goodwin fu venduto alla Ansco, che citò con successo Eastman Kodak per violazione del brevetto e fu assegnato $5.000.000 nel 1914 alla Goodwin Film.
La pellicola in nitrato è stata utilizzata per la fotografia a raggi X per qualche tempo, dove la sua natura pericolosa era più acuta, quindi nel 1933, è stata dismessa per tali scopi, insieme ai suoi usi per i film cinematografici nel 1951, quando è stata sostituita dalla pellicola di acetato di cellulosa (comunemente nota come pellicola di sicurezza). L’accensione della pellicola a raggi X di nitrocellulosa fu la causa dell’incendio della Cleveland Clinic del 1929 a Cleveland, Ohio, che costò la vita a 123 persone durante l’incendio e di un numero che fu salvato ma morì diversi giorni dopo a causa dell’inalazione di fumo tossico.
L’uso della pellicola di nitrocellulosa per i film ha portato alla necessità di sale di proiezione ignifughe con rivestimenti murali in amianto. Un film di addestramento per proiezionisti includeva filmati di un’accensione controllata di una bobina di pellicola in nitrato, che continuava a bruciare quando era completamente immersa nell’acqua. Una volta bruciato, è estremamente difficile estinguere. A differenza di molti altri materiali infiammabili, la nitrocellulosa non ha bisogno di aria per continuare a bruciare, poiché il materiale contiene ossigeno sufficiente all’interno della sua struttura molecolare. Per questo motivo, immergere il film in fiamme nell’acqua potrebbe non estinguerlo e potrebbe effettivamente aumentare la quantità di fumo prodotto. A causa di precauzioni di sicurezza pubblica, metropolitana di Londra vietato il trasporto di film sul suo sistema fino ben oltre l ” introduzione della pellicola di sicurezza.
Gli incendi del cinema causati dall’accensione di una pellicola di nitrocellulosa furono la causa della tragedia del cinema Dromcolliher del 1926 nella contea di Limerick in cui morirono 48 persone e del disastro del cinema Glen del 1929 a Paisley, in Scozia, che uccise 69 bambini. Oggi, la proiezione di film in nitrato è rara e normalmente altamente regolamentata e richiede ampie misure precauzionali, tra cui una formazione extra per la salute e la sicurezza del proiezionista. I proiettori certificati per l’esecuzione di film in nitrato hanno molte precauzioni, tra cui la camera delle bobine di alimentazione e di presa in spesse coperture metalliche con piccole fessure per consentire il passaggio del film. Il proiettore viene modificato per ospitare diversi estintori con ugelli rivolti al gate del film. Gli estintori si attivano automaticamente se un pezzo di tessuto infiammabile posto vicino al cancello inizia a bruciare. Mentre questo innesco potrebbe danneggiare o distruggere una parte significativa dei componenti di proiezione, impedirebbe un incendio che potrebbe causare danni molto maggiori. Le sale di proiezione possono essere dotate di coperture metalliche automatiche per le finestre di proiezione, impedendo la propagazione del fuoco all’auditorium. Il Dryden Theatre del George Eastman Museum è uno dei pochi teatri al mondo in grado di proiettare film in nitrato in modo sicuro e di proiettare regolarmente film al pubblico.
Si è scoperto che la nitrocellulosa si decompone gradualmente, rilasciando acido nitrico e catalizzando ulteriormente la decomposizione (alla fine in una polvere infiammabile). Decenni dopo, lo stoccaggio a basse temperature è stato scoperto come mezzo per ritardare indefinitamente queste reazioni. Si pensa che la grande maggioranza dei film prodotti durante l’inizio del 20 ° secolo siano stati persi o attraverso questa disintegrazione accelerata e auto-catalizzata o attraverso incendi di magazzini in studio. Il recupero di vecchi film è un grosso problema per gli archivisti cinematografici (vedi conservazione della pellicola).
La base di pellicola nitrocellulosa prodotta da Kodak può essere identificata dalla presenza della parola “nitrato” in lettere scure lungo un bordo; la parola solo in lettere chiare su uno sfondo scuro indica la derivazione da una stampa negativa o proiezione originale a base di nitrato, ma la pellicola in mano può essere una stampa successiva o copia negativa, realizzata su pellicola di sicurezza. Il film di acetato prodotto durante l’epoca in cui i film in nitrato erano ancora in uso era contrassegnato con lettere scure “Safety” o “Safety Film” lungo un bordo. 8, 9.5, e 16 mm film stock, destinati ad uso amatoriale e altri non teatrale, non sono mai stati fabbricati con una base di nitrato in occidente, ma esistono voci di film di nitrato 16 mm che sono stati prodotti nell’ex Unione Sovietica e/o in Cina.
Nitrato dominato il mercato per uso professionale 35 mm pellicola cinematografica dalle origini del settore ai primi anni 1950. Mentre acetato di cellulosa a base di cosiddetta “pellicola di sicurezza”, in particolare diacetato di cellulosa e cellulosa acetato, propionato, è stato prodotto nel contatore per uso su piccola scala in applicazioni di nicchia (ad esempio la stampa di pubblicità e di altri cortometraggi, per consentire loro di essere inviato attraverso le e-mail senza la necessità di fuoco precauzioni di sicurezza), le prime generazioni di pellicola di sicurezza di base ha avuto due principali svantaggi relativi al nitrato: era molto più costoso da produrre e molto meno resistente a ripetuti di proiezione. Il costo delle precauzioni di sicurezza associate all’uso del nitrato era significativamente inferiore al costo dell’uso di una qualsiasi delle basi di sicurezza disponibili prima del 1948. Questi inconvenienti furono infine superati con il lancio della pellicola di base di triacetato di cellulosa da parte di Eastman Kodak nel 1948. Il triacetato di cellulosa ha sostituito molto rapidamente il nitrato come base portante dell’industria cinematografica. Mentre Kodak aveva interrotto alcune scorte di film in nitrato in precedenza, ha smesso di produrre vari film in nitrato nel 1950 e ha cessato la produzione di film in nitrato 35 mm nel 1951.
Il vantaggio cruciale che il triacetato di cellulosa aveva rispetto al nitrato era che non era più un rischio di incendio della carta (lo stock è spesso definito “non flam”: questo è vero-ma è combustibile, solo che non è così volatile o pericoloso come il nitrato), mentre quasi corrispondeva al costo e alla durata del nitrato. Rimase in uso quasi esclusivo in tutti i calibri di film fino agli anni 1980, quando il film di poliestere/PET iniziò a sostituirlo per la stampa intermedia e di rilascio.
Il poliestere è molto più resistente alla degradazione dei polimeri rispetto al nitrato o al triacetato. Sebbene il triacetato non si decomponga in modo pericoloso come il nitrato, è ancora soggetto a un processo noto come deacetilazione, spesso soprannominato “sindrome dell’aceto” (a causa dell’odore di acido acetico del film in decomposizione) dagli archivisti, che causa il film a ridursi, deformarsi, diventare fragile e alla fine inutilizzabile. Il PET, come il mononitrato di cellulosa, è meno incline allo stiramento rispetto ad altre materie plastiche disponibili. Alla fine degli anni 1990, il poliestere aveva quasi interamente sostituito il triacetato per la produzione di elementi intermedi e stampe di rilascio.
Il triacetato rimane in uso per la maggior parte delle scorte negative della fotocamera perché può essere impiombato “invisibilmente” usando solventi durante l’assemblaggio negativo, mentre il film di poliestere può essere impiombato solo usando patch di nastro adesivo o ultrasuoni, entrambi i quali lasciano segni visibili nell’area del telaio. Inoltre, il film di poliestere è così forte, non si romperà sotto tensione e può causare gravi danni ai costosi meccanismi della fotocamera o del proiettore in caso di inceppamento del film, mentre il film di triacetato si rompe facilmente, riducendo il rischio di danni. Molti si sono opposti all’uso del poliestere per le stampe di rilascio proprio per questo motivo, e perché gli splicer ad ultrasuoni sono articoli molto costosi, al di là dei budget di molti teatri più piccoli. In pratica, però, questo non si è rivelato un problema tanto quanto si temeva. Piuttosto, con l’aumento dell’uso di sistemi automatici di long-play nei cinema, la maggiore resistenza del poliestere è stata un vantaggio significativo nel ridurre il rischio che una prestazione cinematografica venisse interrotta da una pausa cinematografica.
Nonostante i suoi rischi auto-ossidanti, il nitrato è ancora considerato altamente in quanto lo stock è più trasparente rispetto alle scorte di sostituzione e le pellicole più vecchie utilizzavano argento più denso nell’emulsione. La combinazione si traduce in un’immagine notevolmente più luminosa con un elevato rapporto di contrasto.