DE1544021B2

DE1544021B2 - Vorrichtung zum entschaeumen von korrodierenden fluessigkeiten durch ultraschall

Info

Publication number: DE1544021B2
Application number: DE19661544021
Authority: DE
Inventors: Mamoru Kanagawa Ishiwata (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1965-01-25
Filing date: 1966-01-25
Publication date: 1972-05-10
Also published as: GB1075100A; DE1544021A1; BE675506A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entschäumen von korrodierenden Flüssigkeiten durch Ultraschall und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Entfernung feiner, in Flüssigkeiten enthaltender Schäume, beispielsweise in photographischen Gelatine-Halogensilber-Emulsionen, Lösungen für Hilfs- oder Zwischenschichten, Rückschichten, Schutzschichten, Filterschichten und Abdeck- oder Maskierschichten, wobei derartige.Flüssigkeiten oder Lösungen nachstehend als photographische Emulsionen bezeichnet werden.

Beim Aufbringen von photographischen Emulsionen auf einen Träger sollten die in der Emulsion enthaltenen feinen Schäume vor dem Aufbringen vollständig entfernt sein, da die Schäume in der als Überzug oder Beschichtung aufgebrachten Schicht nach dem Aufbringen und Trocknen der Emulsion in Form von Nadellöchern und feinen Poren zurückbleiben. Besonders wichtig ist die Beseitigung derartiger Schäume, in solchen Fällen, bei welchen eine Projektion oder Vergrößerung verlangt ist, z. B. bei photographischen Kinofilmen oder photographischen Filmen, für. Amateure.

Zur Beseitigung von derartigen feinen. Schäumen., die in photographischen Emulsionen enthalten sind, wurde bisher ein natürliches Ehtschäümu'ngsverfähren angewendet, bei welchem die Emulsion während einer langen Zeitdauer stehengelassen wird, oder es wurde ein Vakuumentschäumungsverfahren angewendet.

Bei Ausführung einer solchen Arbeitsweise ist jedoch eine Behälteranlage mit großem Fassungsy.er.mogen.erforderiich, z. B. ein Entschäumungsbehälter oder Vorratsbehälter,.wodurch.große Räume erforderlich werden. Überdies ist es für ein Entschäumen, insbesondere von verdickten oder viskosen photographischen Emulsionen, notwendig, eine lange Zeitdauer anzuwenden. Aus diesem Grund müssen bestimmte Gegenmaßnahmen zur Vermeidung einer Verschlechterung der Eigenschaften der photographischen Emulsion getroffen werden, was zu großen Schwierigkeiten für eine kontinuierliche Betriebsweise führt.

Es war bisher allgemein bekannt, daß Ultraschallenergie einen Entschäumungseffekt aufweist, der bei der Behandlungvon z. B. geschmolzenen Metallen beim Metallgießen und -plattieren angewendet wird. Jedoch sind Form und Ausbildung der Vorrichtung, die Stärke der Ultraschallwellenenergie und deren Frequenz in derartigen bekannten Einrichtungen zur wirksamen Beseitigung von feinen, in photographischen Emulsionen enthaltenen Schäumen ohne Schädigung 5 oder Beeinträchtigung von deren Eigenschaften unbefriedigend.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Entgasen von sehr zähen Flüssigkeiten, z. B. konzentrierter Zuckerlösung, die durch kräftiges Schütteln mit Luftbläschen durchsetzt wurde, unter Anwendung von Ultraschallwellen bekannt. Hierbei wurde beobachtet, daß an der. Grenzschicht, zwischen klarer Fküssigkeit und Luftschaum durch die Schälischwingungen sich die einzelnen Glasbläschen zu größeren Blasen vereinigen und dann durch die milchige Trübung nach oben steigen. Diese Entmischung von Flüssigkeit und Schaum kann dabei nur in einer engen Grenzschicht erfolgen, da die. Schallwellen in die stark gashaltige Schicht nicht tiefer eindringen können. Diese bekannte Vorrichtung, bei weleher der Ultraschallgenerator direkt in die zu entschäumende Flüssigkeit eintaucht, ist jedoch nicht geeignet, um korrodierend wirkende photographische Emulsionen zu entschäumen., .
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Entschäumen von ■ korrodierenden Flüssigkeiten durch Ultraschall, insbesondere zum Entschäumen von ph'ötogräphisctien Emulsionen, die eine kontinuierliche Behandlung mittels Ultraschallenergie, ermöglicht. _; .

Die Vorrichtung zum Entschäumen von korrodierenden Flüssigkeiten durch. Ultraschall gemäß der Erfindung., ist dadurch, gekennzeichnet,. daß das Entschäumungsgefäß durch eine geneigt angeordnete Platte in einen oberen Abschnitt mit Einlaß und Auslaß zur Aufnahme der zu entschäumenden Flüssigkeit und einen unteren Abschnitt mit Einlaß und Auslaß zur Aufnahme einer nichtkörrodierenden Flüssigkeit unterteilt und der Gefäßboden als Vibrationsplatte des Ultraschallgenerators ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

.F₁ j g. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Ausführungsform' gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer praktischen Anwendung „,der, .Vorrichtung gemäß der Erfindung bei einer photographischen Beschichtungsstüfe.

F i g. 1 ist ein HF-Generator 1 der Elektronenröhreiiart mit Einstellmöglichkeiten für die Frequenzen

uricl für die Ultraschallenergie. Ein Ferritultraschallgenerator 2 der Magnetostriktionsart ist an einer Vibrations- oder Trennplatte 7 aus rostfreiem Stahl mit einem ähnlichen Wärmeausdehnungs-Koeffizienten. wie derjenige des Ultraschallgenerators mittels eines Bindemittels, beispielsweise Hochtemperäturaraldit, befestigt und. wird,rvon. einem, schallisolierenden Material 3, beispielsweise einem. Scrlwämrri. oder Schaumgummi, getragen. Eine wässerdichte Kammer 4 für den Ultraschallgenerator 2 ist mit einem Einlaß 5 und einem Auslaß 6 zum Durchleiten von Luft für die Kühlung des Ultraschallgenerators ausgestattet. Der untere Abschnitt 8 des Entschäumungsgefäßes, der mit fließendem warmem Wasser für die Aufnahme der Ultraschallwellenenergie von der Vibrationsplatte 7

und für die Übertragung derselben zu einer photographischen Emulsion in dem oberen Abschnitt 12 des Entschäumungsgefäßes mit Hilfe der geneigt angeordneten Platte 11 gefüllt ist, ist mit einem Einlaß 9

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und einem Auslaß 10 für das warme Wasser ausge- regelt. Der hier verwendete Ausdruck »warmes Wasser«

stattet, wobei der Auslaß 10 am obersten Teil der bezeichnet nicht nur Wasser, sondern auch andere ge-

Zwischenkammer 8 so angeordnet ist, daß eine Behin- eignete Flüssigkeiten mit einem geringen korrosiven

derung der Übertragung der Ultraschallenergie durch Verhalten. , ''·

das ; Verweilen von Schäumen in dem Abschnitt 8 5 Als Ultraschallgenerator kann irgendeiner der (Zwischenkammer) vermieden wird. Der Abschnitt 12 Magnetostriktionsart ,und _; Elektrostriktionsart zur (Entschäumungskammer) ist mit einem Einlaß 14 und Anwendung gelangen, und die Resonanzfrequenz wird einem Auslaß 15 für die photpgraphische Emulsion auf 10 bis 100 kHz je Sekunde, vorzugsweise auf 20 ,bis versehen; durch ihn fließt die photographische Emul- 50 kHz je Sekunde^ eingestellt. Erforderlichenfalls kann sion kontinuierlich. ..<.,,-. .· ,..·, ■ ¹⁰ ?^me geeignete Temperaturreglereinrichtung, vorge-..Die Platte 11 besteht aus einem Material; mit einer sehen werden, um ein Ansteigen der Flüssigkeitstempeguten Korrosionsbeständigkeit gegenüber, der photo- ratur durch ,yitraschalienergie zu yerhindern. ... .

graphischen Emulsion,, beispielsweise aus rostfreiem .Die Vorteile, die durch, die Verwendung,der EntStahl, und ist vorzugsweise gegen den Warmwasseraus- schäumungsvqrriehtung gemäß der Erfindung auf das laß 10 geneigt angebracht, um die Ansammlung von 15 Überziehen oder, Beschichten von,. phptographischen Schäumen in dem pberen Teil der, Zwischenkammer 8 Emulsionen erhalten werden, sind nachstehend aufgezu verhindern. Das Bezugszeichen 13., bezeichnet eine führt: ..........._: ,.,.. . , .;, . _;. , .· ;.,-.-,,.- .;.·„- τ,,,_;: -_u;.

Urnlenkpiatte, die die Strömungsrichtung der . von . i« Feine:Schäume, die durch übliche Entschäumungs-

dem Einlaß 14 aufwärts eingeführten Emulsion ändert verfahren ,kaum ,beseitigt werden können, können nun-

und den Durchgangsweg für die.zu entschäurnende 20 mehr .mühelos entfernt ,werden, wodurch die.. lS'adel-

Emulsion verlängert sowie ,das Schwimmen ypn Schau- löcher in einer als Überzug aufgebrachten und getrock-

men erleichtert. Das obere Ende der, Entschäumungs- neten Schicht verringert und deren Qualität beträcht-

kammer 12 ,ist.,,mit.. einer ,Entlüftungseinrichtung 1(6 lieh verbessert werden. ... . ■.:■.,..■·.: ·.·:,'.

versehen, die_: anfänglich für das erste Einbringen der ,2. Das. Entschäumen von stark, vislcpsen-, prlotq-

Emulsion in das Entschäumungsgefäß oder zur Abgabe 25 graphischen . Emulsionen, das. bei ,deq, bekannten

von.Schäumen, die sich hieraus in. dem oberen Teil Arbeitsweisen.,unmöglich,.ist, kann bewirkt, werden,

angesammelt ,haben, aus dem Gefäß verwendet wird. und demgemäß kann ein Überzugs-oder Beschichtungs-

Ein Beobachtungsfenster. pder_; Schauloch 17,.ist zur system,-, das; hp.chyisljiose Überzugsflüssigkeiten, yer-

Beobachtung des Spiegels, der. Emulsion, in der durch langt, beispielsweise, ein. Ausspritz-. oder Extrudierdie Entlüftungseinrichtung 16 geregelten oder _rge- 30 überziehen oder ein Überziehen mittels FüHgefäß,

steuerten Entschäumungskammer 12 vorgesehen. Das zur Anwendung gelangen.

Fenster 17 ist mit einem Schutzdeckel versehen, um 3. Da gemäß der Erfindung ein Entschäumen von eine Belichtung der photographischen Emulsion zu ver- stärk viskosen photographischen Emulsionen möglich hindern. Die Entschäumungskammer 12j die Umlenk- ist, wird.die Verwendung yon stärker konzentrierten platte 13, der Einlaß 14, der Auslaß 15 und Entlüf- 35 Emulsionen.. ermöglicht, w.pdurch die Trocknungstungseinrichtung 16 sind vorzugsweise aus .,einem leistung herabgesetzt wird und die Beschichtungs- oder Material mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit Überzugsgeschwiridigkeit erhöht wird, gegenüber photographischen Emulsionen, beispiels- 4. Da gemäß der Erfindung ein kontinuierliches weise aus rostfreiem Stahl wie die Bodenplatte 11, her- Entschäumen einer photögräphischen Emulsion in gestellt. 40 kurzer Zeit ermöglicht wird, kann die Zeitdauer für die Die allgemeine Arbeitsweise ist in F i g. 2 erläutert, Beibehaltung einer Überzugsflüssigkeit in gelöstem wobei die Entschäumungsvörrichturig, wie in F i g. 1 Zustand eingespart werden, wodurch die Gegenmaßgezeigt, zum Entschäumen von photögräphischen nahmen gegen bestimmte Ursachen für die Verschlech-Emulsionen verwendet wird. .; terung der Eigenschaften der. Emulsion, beispielsweise Zunächst wird warmes Wasserader Zwischenkam- 45 Temperatür der Überzugsflüssigkeit und Zusatzzumer8 aus einem Warmwasserbehälter 18. zugeführt, sammensetzungen, verringert werden, und die Luft zum Kühlen des. Ultraschallgenerators 2 5. Obgleich' ein oberflächenaktives Mittel mit einem wird in die Kammer.4 für den Ultraschallgenerator mit niedrigen Schäumungsvermögen. und mit gutem EntHilfe eines Gebläses 19 eingeleitet. Dann wird der schäümüngsverrhÖgen für die bisherigen photogra-HF-Generator 1 der Elektronen.röhrenart betätigt, um 50 phischen Emulsionen erforderlich ist, wird bei Anwenden Ultraschallgenerator 2 zu erregen, während der Aus- dung der Entschäümungsvörrichtuhg gemäß der Ergang und die Resonanzfrequenz des HF-Generators 1 findung die Auswahl von oberflächenaktiven Mitteln geregelt werden. Die Entlüftungseinrichtung 16 wird ge- auf ₍Grund ,deren, hohen. Entsphäurnungswirkung sehr öffnet, und der Emulsionsauslaß 15 wird geschlossen, leicht, wobei die strengen Beschränkungen in der Ausundunter dieser !Bedingung wird eine. Emulsion, dem 55 wahl der ..,oberflächenaktiven. Mittel ohne Abschwä-Entschäumungsabschnitti^durch eine Pumpe 20 zu- chung der photographischen Eigenschaften übergeführt. Nachdem ,ein Teil der Emulsion, die bei, dem . wunden werden..... _D., ...,..,.

anfänglichen Zuführüngsäbschnitt stärk schäumliältig 6. Da! die Beschickung einer Überzugslösung mittels

in_r;d.em Entecföumühgsabschnitt 12, auf eirievorbe- einem . pberZUgssystem mit einem Füll-,öder Be-

strmmte_f ,Lage innerhalb, des Schauloches 17 zu senken, schickungstrichfer, ausgeführt werdeh soll; wird _tdürcri

yroräüf däiin äie Entlüftuiigseiririchtung 16 geschlossen die Entscliäümun'gsyorrichtung gemaiS der ,Erfindung

wird. Nachdem auf diese Weise der jrluß der Eiriuisipn unter Anwendung eines geschlossenen .Systems .mit zu der Beschichtungseinrichtung 2Ϊ durch den Ent- 65 einem in dem oberen teil des Ehtscnaümüngsgefäßes

schäumungsabschnitt 12 konstant oder gleichbleibend vorgesehenen Zwischenraum eine glatte Beschickung

erhalten wird, werden der Ausgang und die Resonanz- gewährleistet, indem diese Vorrichtung gemäß der Er-

frequenz des HF-Generators 1 auf das Öptiüm ge- firidung unmittelbar vor einer Überzugsvorrichtung

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angeordnet wird, wobei bei Anordnung an den ab- 8. Wenn eine photographische Emulsion direkt mit gehenden Strom einer Beschickungspumpe, die Vor- einer Vibrationsplatte in Berührung gebracht wird, ist richtung den von der Beschickungspumpe verursachten die Temperatur der Emulsion in Nähe der Vibrationspulsierenden Fluß beseitigt oder verringert.. Überdies platte erhöht, wodurch eine Schleierbildung verursacht können Schäume, die in der Beschickungspumpe und 5 wird und Halogensilberteilchen in der Emulsion an der in Zufuhrleitungen gebildet werden, unmittelbar vor Oberfläche der Vibrationsplatte ausgefällt und daran der Überzugs- oder Beschichtungsvorrichtung beseitigt durch die Hitzeeinwirkung festgehalten oder fixiert werden. werden. Bei der Entschäumungsvorrichtung gemäß der 7. Photographische Emulsionen besitzen im allge- Erfindung können jedoch, da die Zwischenkammer meinen ein stark korrodierendes Verhalten, und dem- io zwischen dem Entschäumungsgefäß und der an dem gemäß werden übliche Platten, die an Ultraschallgene- Ultraschallgenerator angebrachten Vibrationsplatte rator angebracht werden sollen, gewöhnlich Platten aus vorgesehen ist, die vorstehend geschilderten Störungen einfachem Stahl, in sehr kurzer Zeit korrodiert. Wenn verhindert werden, indem man die Temperatur des ein Material mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit, durch die Zwischenkammer fließenden warmen Wasals Platte zur Verhinderung dieser Wirkung verwendet 15 sers regelt.

wird, wird die Haftung zwischen der Platte und dem 9. Wenn Ultraschallenergie auf eine photographische Generator leicht beschädigt, da die Wärmeausdehnung . Emulsion gestrahlt wird, kann eine Lumineszenzerhiervon von derjenigen von Ferritultraschallgenerato- scheinung, die als »akustische Lumineszenz« bezeichnet ren verschieden ist. Bei der Vorrichtung gemäß der wird, bei einer bestimmten Frequenz auftreten und Erfindung können jedoch mit der Zwischen- oder Mit- 20 dadurch etwas Schleier in der Emulsion gebildet wertelkammer, die mit warmem Wasser gefüllt ist und den. In einigen Fällen können Halogensilberteilchen zwischen dem Entschäumungsabschnitt und dem in der photographischen Emulsion angesammelt und Ultraschallgenerator vorhanden ist, die Platte 11 ausgefällt werden. Bei dem in der Entschäumungsvordes Entschäumungsabschnitts und die Vibrationsplatte richtung gemäß der Erfindung verwendeten Ultrades Generators 2 aus getrennten Materialien, die für 25 schallgenerator von 10 bis 100 kHz je Sekunde tritt den jeweiligen Zweck geeignet sind, hergestellt werden. jedoch eine derartige Erscheinung nicht auf, und somit Daher kann die Korrosion durch photographische werden die Eigenschaften der photographischen Emulsionen und die Beschädigung der Haftung auf Emulsion nicht beeinträchtigt oder verschlechtert. Grund des Unterschieds der Wärmeausdehnung gleich- Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beizeitig verhindert werden. 30 spiels näher erläutert.

Beispiel

(1) Ultraschallgenerator Ferrit 29 kHz/sec

Ausgang des Ultraschallerzeugers 300 W

Temperatur und Strömungsausmaß des warmen

Wassers 40⁰C, 0,5 l/min

Photographische Emulsion für positiven Kinofilm

Viskosität und Strömungsausmaß der Emulsion 50 Centipoise (40° C), 3 l/min

(2) Ultraschallgenerator Ferrit 20 kHz/sec

Ausgang des Ultraschallerzeugers 200 W

Temperatur und Strömungsausmaß des warmen

Wassers 38⁰C, 0,5 l/min

Photographische Emulsion für photographischen Film

für Amateure
Viskosität und Strömungsausmaß der Emuslion 60 Centipoise (40° C), 2,5 l/min

(3) Ultraschallgenerator Ferrit 40 kHz/sec

Ausgang des Ultraschallerzeugers 200 W

Temperatur und Strömungsausmaß des warmen

Wassers 40⁰C, 0,5 1/min

Photographische Emulsion Schutzschichtlösung für medizinische Röntgenfilme

Viskosität und Strömungsausmaß der Emulsion 80 Centipoise (40⁰C), 1,0 l/min

Wenn die photographische Emulsion, die einer der 60 vollständig verhindert, ohne daß die photographischen Entschäumungsbehandlungen mittels Ultraschallener- Eigenschaften erniedrigt oder beeinträchtigt werden, gie unter den vorstehend unter (1), (2) oder (3) ange- Verglichen damit werden in dem Fall, bei welchem gebenen Bedingungen unterworfen worden war, eine derartige Entschäumungsbehandlung nicht ausge- auf eine Filmunterlage aufgebracht und getrocknet führt wurde, 50 nadelfeine Löcher je 5-5 cm Fläche wird, ist die Bildung von nadelfeinen Löchern nahezu 65 oder mehr erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entschäumen von korrodierenden Flüssigkeiten durch Ultraschall, d adurch gekennzeichnet, daß das Entschäumungsgefäß durch eine geneigt angeordnete Platte (11) in einen oberen Abschnitt (12) mit Einlaß (14) und Auslaß (15) zur Aufnahme der zu entschäumenden Flüssigkeit und einen unteren Abschnitt (8) mit Einlaß (9) und Auslaß (10) zur Aufnahme einer nichtkörrodierenden Flüssigkeit unterteilt und der Gefäßboderi (7) als Vibratiohsplattedes Ultraschallgenerators ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurph gekennzeichnet, daß auf der Platte (11) eine Unüenkplatte (13) angeordnet ist.