DE2116157A1 - Continuous mixer for the production of silver halide emulsions - Google Patents
Continuous mixer for the production of silver halide emulsionsInfo
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Description
AGJ A-GEVAEET AG LEVERKUSEN 'AGJ A-GEVAEET AG LEVERKUSEN '
Durchlaufmischgerät für die Herstellung von Silberhalogenidemulsionen.Continuous mixer for the production of silver halide emulsions.
Prioritäte : Grossbritannien, den 5·April 1970, Anm.Nr. 15 9^8/70 Grossbritannien, den 3·April 1970, Anm.Nr. 15 950/70 Gevaert-Agfa N.V., Mortsel, Belgien·Priorities: Great Britain, April 5, 1970, note no. 15 9 ^ 8/70 Great Britain, April 3, 1970, note no. 15 950/70 Gevaert-Agfa N.V., Mortsel, Belgium
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Durchlaufmischgerät, ein Mischverfahren, worin ein solches Gerät verwendet wird und insbesondere auf die Verwendung eines solchen Geräts bei der Darstellung von photographischen Silberhalogenidmaterialien.The present invention relates to a continuous mixer, a method of mixing in which such a device is used and, in particular, to the use of such a device in the display of silver halide photographic materials.
Diese Erfindung ist gemacht worden im Verlauf von Untersuchungen in Verbindung mit der Darstellung von feinkörnigen Silberhiogenidemulsionen. Bei diesen Untersuchungen wurde gefunden, dass Emulsionen mit extrem feiner Korngrösse gebildet werden können, indem man die Stoffe, die miteinander in Reaktion treten sollen, in sehr kleinen Mengen gleichzeitig zusammenbringt und während der Ausfällung durch die gesamte Raummenge der Mischung hindurch Schubkräfte erzeugt. Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät, mit dessen Hilfe dieses Prinzip in einem schnellen Durchlaufmischverfahren angewendet werden kann.This invention has been made in the course of studies in Connection with the representation of fine-grained silver thiogenide emulsions. In these investigations it was found that emulsions with extremely fine grain size can be formed by dividing the substances that are to come into reaction with each other in very small Brings quantities together at the same time and generates shear forces during the precipitation through the entire volume of space of the mixture. The present invention provides an apparatus with the aid of which this principle can be applied in a rapid continuous mixing process can.
Das erfindungsgemässe Gerät umfasst innere und äussere Körper, die
zwischen sich einen ringförmigen Durchlass begrenzen, durch welchen die Bestandteile kontinuierlich fliessen können von einem zum
anderen Ende; besagte Körper sind relativ drehbar, um die Bestandteile
in dem Durchlass tangential wirkenden Reibungskräften auszusetzen und weisen eine solche einander zugewandte Flächenform auf,
dass die Reibungskräfte Schubbeanspruchungen induzieren können, die eine Turbulenz durch die gesamte Raummenge der Flüssigkeit hindurchgehend
erzeugen, die durch einen solchen Durchlass hindurchläuft, wenn das Gerät im Betrieb ist.
A-G 816The device according to the invention comprises inner and outer bodies which delimit between them an annular passage through which the constituents can flow continuously from one end to the other; said bodies are relatively rotatable in order to expose the constituents in the passage to tangentially acting frictional forces and have such a facing surface shape that the frictional forces can induce shear stresses which generate turbulence throughout the entire volume of the liquid which passes through such a passage when the device is in operation.
AG 816
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GV.^3GV. ^ 3
-Z--Z-
Damit Turbulenz erzeugt werden kann durch die gesamte Raummenge der Flüssigkeit hindurch, die sich im ringförmigen Durchlass befindet, muss der freie Raum zwischen dem inneren und äusseren Körper klein sein. Das Maximum des zulässigen freien Raums hängt teilweise ab von der relativen Drehgeschwindigkeit der Körper, die erreicht werden muss. Im allgemeinen soll der freie Raum vorzugsweise nicht grosser als 10 mm sein und höchst vorzugsweise nicht grosser als 5 mm an jeder beliebigen Stelle des Durchlasses·So that turbulence can be generated through the entire amount of space of the liquid that is located in the annular passage, the free space between the inner and outer body must be small. The maximum allowable free space depends in part on the relative rotational speed of the bodies that must be achieved. In general, the free space should preferably not be larger than 10 mm and most preferably not larger than 5 mm at any point in the passage.
Nur sehr kleine Flüssigkeitsmengen werden in dem ringförmigen Durchlass in jedem Augenblick zusammengebracht und Ausfällungsreaktionen, wie sie bei der Darstellung von Silberhalogenidemulsionen vorkommen, können derart vorgenommen werden, dass die Mengen der miteinander in Reaktion tastenden Stoffe, die in den ringförmigen Durchlass eintreten, jederzeit im wesentlichen vollkommen aufgebraucht werden für die Kernbildung und nicht im wesentlichen Umfang für das Kornwachstum. Only very small amounts of liquid are in the annular passage brought together at every moment and precipitation reactions, as they occur in the preparation of silver halide emulsions, can be made such that the amounts of each other reacting substances that enter the annular passage are essentially completely used up at any time for nucleation and not essentially for grain growth.
Es wurde jetzt gefunden, dass die kontinuierliche Darstellung von Silberhalogenidkörnern durch das Mischen von wässrigen Lösungen, die getrennt Silberionen und Halogenidionen enthalten, sich vorteilhafterweise vollzieht in einem Durchflussmischgerät, welches einen mittleren inneren Körper (Rotor) und einen äusseren Körper (Verkleidung oder Gehäuse) enthält, welcher die Mantelfläche des Rotors umgibt und worin das Gehäuse und der Rotor koaxial angeordnet sind und einen freien Raum oder Dünnfilmraum in Form eines ringförmigen Durchlasses bilden, welcher Querschnitte aufweist, die beständig kleiner werden in einer Richtung lotrecht zur Drehachse, wobei dieserIt has now been found that the continuous representation of Silver halide grains by mixing aqueous solutions separately containing silver ions and halide ions, advantageously takes place in a flow mixer, which has a central inner body (rotor) and an outer body (cladding or housing) which surrounds the lateral surface of the rotor and in which the housing and the rotor are arranged coaxially and a free space or thin film space in the form of an annular one Form passage which has cross-sections that are constantly becoming smaller in a direction perpendicular to the axis of rotation, this
'.innfilmraüm in seinem grösseren Querschnitt als Einlass dient für die Mischzone, die gebildet wird zwischen dem Rotormantel und der umgebenden Gehäusefläche und die in ihrem schmäleren Querschnitt als Auslass für die Mischzone dient, und worin die sich gegenüberstehenden Wände, die den Dünnfilmraum begrenzen, nicht gelocht, glatt oder schraubenlinienförmig genutet sind oder eine Rauheit und/oder punktförmige Vorsprünge aufweisen, die dazu beiträgt, Turbulenz in einer Flüssigkeit zu erzeugen, die gezwungen wird, durch'.innfilmraüm in its larger cross-section serves as an inlet for the mixing zone that is formed between the rotor shell and the surrounding housing surface and that in its narrower cross-section serves as an outlet for the mixing zone, and in which the opposing walls that delimit the thin-film space are not perforated, are grooved smoothly or helically or have a roughness and / or point-like projections that contribute to To create turbulence in a liquid that is forced through
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den freien Raum hundurchzulaufen, der Kotor und/oder das Gehäuse mit Antriebsmitteln für seine oder ihre Drehbewegung(en) längs besagter Achse versehen ist/sind und wobei sich das Gehäuse von dem Bereich der grösseren Querschnitte abwended, nicht-lotrecht erstreckt, vorzugsweise in Fluchtung mit der Drehachse, über den Rotor, und worin der Kopfteil des Rotors im Bereich der grösseren Querschnitte eine Oberfläche aufweist, die frei von Führungsschlitzen ist, die abgetrennte Teile der Flüssigkeit isolieren konnte·walking through the free space, the Kotor and / or the housing with Drive means for his or her rotational movement (s) along said said Axis is / are provided and wherein the housing turns away from the region of the larger cross-sections, extends non-perpendicularly, preferably in alignment with the axis of rotation, over the rotor, and in which the head part of the rotor in the area of the larger cross-sections has a Has a surface that is free of guide slots that could isolate separated parts of the liquid
Das erfindungsgemässe Gerät kann in einem Verfahren zum Mischen einer Anzahl Flüssigkeiten verwendet werden, die einen Bestandteil oder Bestandteile enthalten, die durch Mischen eine disperse Phase bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die zu mischenden Flüssigkeiten beständig in einen Durchlass eingespeist werden, durch dessen gesamten Querschnitt hindurch die eingespeisten Flüssigkeiten in beständigem Durchfluss von dem (den) Einströmpunkt(en) weg gehalten werden und innerhalb desselben die Masse der Flüssigkeit, die durch diesen Durchlass fliesst, Kräften ausgesetzt wird, die im wesentlichen durch die gesamte Raummenge derselben hindurch Turbulenz erzeugen· The device according to the invention can be used in a method for mixing a number of liquids which comprise a component or contain constituents which, when mixed, form a disperse phase, characterized in that the liquids to be mixed are continuously fed into a passage, through the entire cross-section of which the fed liquids flow into constant flow away from the inflow point (s) and within the same the mass of the liquid flowing through this passage is subjected to forces that essentially create turbulence through the entire amount of space
Als Bestandteile werden ζ·Β« verwendet, die bei einer chemischen Reaktion eine feste disperse Phase bilden, wie kristallinische Körner. In dieser Hinsicht sind" besonders Silberhalogenidkörner zu erwähnen, die von einem aufgelösten Silbersalz und einem aufgelösten Halogenid angesetzt aus getrennten wässrigen Lösungen hergestellt werden.The components used are ζ · Β «, which in a chemical Reaction to form a solid disperse phase, like crystalline grains. In this regard, "especially silver halide grains should be mentioned, which are made up of a dissolved silver salt and a dissolved halide from separate aqueous solutions.
In einem solchen Verfahren werden die verschiedenen Flüssigkeiten, die Bestandteile für eine chemische Niederschlagsreaktion enthalten, kontinuierlich und getrennt eingespeist in den Mischdurchlass, dessen Querschnittabmessungen und der Turbulenzgrad derart sind, dass die Mengen der beständig in den Durchlass eintretenden Reagenzien im wesentlichen völlig durch Kernbildung aufgebraucht werden und nicht im wesentlichen Masse Kornwachstum erzeugen.In such a process the various liquids, which contain components for a chemical precipitation reaction, fed continuously and separately into the mixing passage, the cross-sectional dimensions of which and the degree of turbulence are such, that the quantities of the reagents constantly entering the passage are essentially completely used up by nucleation and do not produce substantial mass grain growth.
Der Durchlass hat vorzugsweise Querschnittabmessungen, die den Durchfluss -eines Flüssigstitsfilms erlauben, der nicht stärker als 5 mm ist·The passage preferably has cross-sectional dimensions that correspond to the flow -Allow a liquid titan film no thicker than 5 mm
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Die Flüssigkeitsmasse in dem Durchlass weist vorzugsweise in jedem Punkt eine durchschnittliche Geschwindigkeitskompoiiente in der Richtung auf, in welche sich die Flüssigkeit längs des Durchlasses bewegt und wird durch ihre gesamte Baummenge oder im wesentlichen durch ihre gesamte Raummenge hindurch in diesem Durchlass Schubbelastungen ausgesetzte wodurch sich ein Turbulenzfluss ergibt.The bulk of liquid in the passage preferably points at each point an average velocity component in the direction in which the liquid moves along the passage and is carried by all or substantially all of its tree quantity Amount of space in this passage exposed to shear loads creating a flow of turbulence.
Ein Turbulenzfluss kann erzielt werden, indem man auf die gesamte Flüssigkeitsmasse in dem Durchlass in Flussrichtung einen Druck ausübt, der genügt, um die Reynoldssche Zahl gut über dem kritischen Wert zu halten, bei welchem sieh Turbulenzflussbedingungen einstellen·Turbulent flow can be achieved by applying pressure to the entire mass of liquid in the passage in the direction of flow, which is sufficient to keep the Reynolds number well above the critical value hold at which see set turbulence flow conditions
Turbulenzflussbedingungen können in gleicher Weise erzeugt werden, durch ^ Bewegen einer Wand (oder Wänden) des Durchlasses mit genügender Geschwindigkeit oder Geschwindigkeiten um den Turbulenzfluss durch Reibungskräfte zu erzeugen, die sich durch die Berührung der Masse der Flüssigkeit mit besagter bewegter Wand (oder Wänden) einstellen·Turbulent flow conditions can be created by in the same way ^ Moving one wall (or walls) of the culvert at sufficient speed or speeds to create the turbulent flow through frictional forces caused by the contact of the bulk of the liquid set with said moving wall (or walls)
Solches ist in dem erfindüngsgemässen Gerät der Fall, worin der Durchlass ein ringförmiger Dünnfilmraum ist, der von Wänden begrenzt ist, die beständig eine Relativdrehung um eine Achse ausführen zwecks Erzeugung von Reibungskräften und worin die Flüssigkeitsmengen, die beständig in den Durchlass eintreten, mit dem Material gemischt werden, das in dem Durchlass bereits Schubkräften ausgesetzt war»Such is the case in the device according to the invention, in which the passage is an annular thin film space which is bounded by walls which constantly perform a relative rotation about an axis for the purpose of generation of frictional forces and wherein the amounts of liquid that are constantly entering the passage are mixed with the material that is in the passage was already exposed to thrust "
In einem Gerät nach der vorliegenden Erfindung können eine oder jede F der Flächen des inneren und äusseren Körpers mit einem schraubenlinienförmigen Nut versehen sein» Damit jedoch die Flüssigkeit in dem Nut oder den Nuten nicht von den tangential wirkenden Schubkräften abgeschirmt wird, sollte die Schräge des Nutes oder jeden Nuten relativ zur Drehachse grosser als k$ Grad sein und die Nutentiefe vorzugsweise nicht tiefer als 5 mm· Es wird als sehr wünschenswert angesehen, dass die einander gegenüberstehenden Flächen der Körper und die Länge des ringförmigen Durchlasses derart beschaffen sind, dass jede Flüssigkeitsmenge die durch Schwerkraftwirkung in diesen eintritt, dort verbleiben kann, während besagte Körper mehrere Relativdrehungen ausführen.In a device according to the present invention, one or each F of the surfaces of the inner and outer body can be provided with a helical groove. However, so that the liquid in the groove or grooves is not shielded from the tangentially acting thrust forces, the slope of the groove should or each groove relative to the axis of rotation be greater than k $ degrees and the groove depth preferably not deeper than 5 mm enters this through the action of gravity, can remain there while said bodies perform several relative rotations.
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Da der Querschnitt des ringförmigen Durchlasses zum Auslassende hin abnimmt, die axiale Geschwindigkeit eingespeister Flüssigkeit in Richtung Auslass jedoch zunimmt, kommt es dazu, dass die Schubkräfte sich längs des Durchlasses vom Einlass zum Auslassende hin ändern·Because the cross-section of the annular passage towards the outlet end decreases, but the axial speed of the fed-in liquid in the direction of the outlet increases, the thrust forces occur change along the passage from the inlet to the outlet end
Die sich gegenüberliegenden Flächen der sich relativ zueinander drehenden Körper sind vorzugsweise konisch.The opposing surfaces of the rotating relative to each other Bodies are preferably conical.
Beim Betrieb des Gerätes werden beste Mischergebnisse erzielt, wenn beachtet wird, dass die Schubbelastung, welcher die Mischung während ihrer Verweilzeit im ringförmigen Durchlass ausgesetzt ist, im wesentlichen für alle Mengen der Mischung gleich ist. Dies bedeutet also, dass alle Mengen auch im wesentlichen gleich lang in dem Durchlass verbleiben. Demgemäss sollte ein beständiger Durchfluss vom Einflusspunkt oder von den Einströmpunkten weg an allen Stellen des Durchlasses herrschen, ohne dass eine Möglichkeit besteht, dass wesentliche Teile der Flüssigkeit, die sich in Zonen in verschiedenen Entfernungen zwischen dem Einströmpunkt oder den Einströmpunkten befinden wahllos zirkulieren·When operating the device, the best mixing results are achieved if it is noted that the shear load to which the mixture is subjected during its residence time in the annular passage is essentially is the same for all quantities of the mixture. This therefore means that all the quantities also remain in the passage for essentially the same length of time. Accordingly, there should be a constant flow from the point of influence or away from the points of inflow at all points of the passage prevail without any possibility that substantial parts of the liquid are in zones at different distances between the inflow point or points are random circulate·
Während die Erfindung in erster Linie gemacht wurde zur Anwendung für die Darstellung von Silberhalogenidemulsionen, können erfindungsgemässe Geräte angewendet werden für die Darstellung jeglicher Dispersion, Emulsion oder Suspension, die durch Mischung von Flüssigkeiten entstehen und die derart zusammengesetzt sind, dass die Mischung die Bildung einer dispersen Phase verursacht. Zum Beispiel kann eine Flüssigkeit eine aufgelöste Substanz enthalten, die ausfällt, wenn man den pH-Wert der Flüssigkeit ändert, oder die andere Flüssigkeit kann einen Bestandteil enthalten, die eine solche pH-Wertänderung herbeiführt .While the invention was primarily made for use in the preparation of silver halide emulsions, inventions of the invention can Devices are used for the display of any dispersion, emulsion or suspension produced by mixing liquids and which are composed in such a way that the mixture causes the formation of a disperse phase. For example, a Liquid contain a dissolved substance that precipitates when the pH of the liquid is changed, or the other liquid may contain an ingredient that causes such a change in pH .
Als ein anderes Beispiel kann eine Flüssigkeit einen aufgelösten Stoff enthalten, während die andere Flüssigkeit eine Flüssigkeit sein kann, die mit der ersten mischbar ist, aber für einen solchen Körper kein Lösungsmittel darstellt. Oder aber die verschiedenen Flüssigkeiten können Bestandteile enthalten, die unter Bildung eines Niederschlags reagieren, z.B. von Silberhalogenidkornern durch die Reaktion einesAs another example, a liquid can be a solute while the other liquid may be a liquid that is miscible with the first, but not for such a body Represents solvent. Or else the various liquids can contain constituents that cause a precipitate to form react, e.g. of silver halide grains through the reaction of a
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löslichen Silbersalzes und eines löslichen Balogenids· Das erfindungsgemässe Gerät kann auch verwendet werden zum Zwecke der Grössenreduzierung der dispergierten. Tropfen in einer Emulsion oder zum kontinuierlichen Schmelzen von thermoplastischem Material, z.B. zum Schmelzen der Nudeln einer Silberhalogenidemulsion·soluble silver salt and a soluble balogenide · The invention Device can also be used for the purpose of reducing the size of the dispersed. Drops in an emulsion or on a continuous basis Melting thermoplastic material, e.g. to melt the noodles of a silver halide emulsion
Insbesondere zur Ausführung von chemischen Niederschlagsreaktionen, sollten die verschiedenen Flüssigkeiten, deren Mischung die Niederschlagsbildung verursacht, dem ringförmigen Durchlass kontinuierlich und einzeln zugeführt werden. Erfindungsgemässe Gerate umfassen deshalb vorzugsweise wenigstens zwei Zuführvorrichtungen, um die beiden Flüssigkeiten getrennt in den ringförmigen Durchlass einzuspeisen· Vorzugsweise ist der Durchschnittsdurchmesser des ringförmigen Mischdurchlasses in beliebiger Ebene senkrecht zur Drehachse des inneren und äusseren Körpers im wesentlichen kleiner als die Länge des ringförmigen Durchlasses, gemessen vom Einlass zum Ausslassende desselben· Der Grund hierfür besteht darin, dass es für das Verfahren einerseits notwendig ist. den ringförmigen Durchlass mit Flüssigkeit gefüllt zu halten, während nur kleine Flüssigkeitsmengen in den Durchlass eingespeist werden, während der Durchlass jedoch andererseits genügend lang sein muss, um sicherzustellen, dass das eingespeiste flüssige Material eine genügend lange Zeit Schubkräften ausgesetzt wird. Vorzugsweise muss die Länge des Durchlasses wenigstens 1,25 mal grosser sein als sein durchschnittlicher Durchmesser.In particular for carrying out chemical precipitation reactions, should be the different liquids whose mixture causes precipitation caused to be fed continuously and individually to the annular passage. Devices according to the invention therefore preferably include at least two feed devices to feed the two liquids separately into the annular passage · Preferably is the average diameter of the annular mixing passage in any plane perpendicular to the axis of rotation of the inner and outer Body substantially less than the length of the annular passage measured from the inlet to the outlet end of the same. The bottom this consists in the fact that it is necessary for the procedure on the one hand. keep the annular passage filled with liquid, while only small amounts of liquid are fed into the passage, while the passage, however, on the other hand, be sufficiently long must to ensure that the injected liquid material is exposed to shear forces for a long enough time. Preferably must the length of the passage must be at least 1.25 times greater than it should be average diameter.
Vorzugsweise wird der innere Rotationskörper innerhalb des äusseren Körpers angebracht, wobei der letztere nicht drehbar ist. Der innere Körper kann eine sich in axialer Richtung erstreckende Spindel aufweise über welche derselbe mit einem Motor verbunden ist.The inner body of revolution is preferably inside the outer Body attached, the latter being non-rotatable. The inner body can have a spindle extending in the axial direction via which it is connected to a motor.
Das Gerät kann angeordnet sein und wird vorzugsweise angeordnet sein in vertikaler Gebrauchslage, z.B. mit einer im wesentlichen vertikal angeordneten Achse, zur Belativdrehung der inneren und äusseren Körper und zur Einspeisung des flüssigen Materials im Oberteil des ringförmigen Durchlasses mittels Schwerkraft.The device can be arranged, and preferably will be arranged in a vertical position of use, e.g. with an essentially vertically arranged axis, for relative rotation of the inner and outer bodies and for feeding the liquid material into the top of the annular passage by gravity.
Gemäss einem bevorzugten Konstruktionsmerkmal ist das obere Teil desAccording to a preferred design feature, the upper part of the
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inneren Körpers, welcher rotierbar ist (Botor), konisch. Das flüssige Material kann auf die Kegelspitze des inneren Ko'rpers eingespeist werden, so dass es dann beständig in. das obere Stück des ringförmigen Durchlasses einfliesst.inner body, which is rotatable (Botor), conical. The liquid one Material can be fed to the cone tip of the inner body, so that it then persists in. the top piece of the annular passage flows in.
Die Schaffung von Mitteln, um das flüssige Material in den ringförmigen Durchlass unter Druck einzuspeisen, ist nicht ausgeschlossen, obwohl Schwerkraftförderung bevorzugt wird.The creation of means to the liquid material in the annular Feeding the passage under pressure is not ruled out, though Gravity conveying is preferred.
Wichtig" für die Darstellung von feinkörnigen Silberhalogenidemulsionen und bei der Darstellung von verschiedenen anderen Dispersionen mit geringer Grossenverteilung in der dispersen Phase ist es, die Eeynoldssche Zahl oberhalb des kritischen Wertes zu halten, der den Übergang vom laminaren zum turbulenten Durchfluss kennzeichnet. Es ist augenscheinlich, dass man die kritische "Seynoldssche Zahl teilweise verwirklichen kann, indem man das flüssige Material in den ringförmigen Durchlass unter zwangsweisem und beständige» Druck einfHessen lässt, in welchem Fall die Geschwindigkait, mit welcher die Körper in Relativdrehung versetzt werden müssen,um Turbulenzflussbedingungen herzustellen, nicht gross zu sein braucht» Jedoch geschieht bei den augenblicklich bevorzugten Ausführungsformen die Einspeisung des flüssigen Materials durch Schwerkraft und die inneren und äusseren Körper, die den ringförmigen Mischdurchlass begrenzen, rotieren relativ zueinander mit genügender Geschwindigkeit, um Turbulenzflussbedingungen zu erzeugen auf Grund tangentialer Eeibungskrafte, die auf die Flüssigkeit durch die Wände des Durchlasses ausgeübt werden.Important "for the representation of fine-grain silver halide emulsions and in the representation of various other dispersions with a small size distribution in the disperse phase it is Eeynolds' The number must be kept above the critical value that characterizes the transition from laminar to turbulent flow. It is evident that the critical "Seynolds number" can be partially realized by letting the liquid material flow into the annular passage under positive and constant pressure, in which Fall is the speed with which the bodies are set in relative rotation need to be to establish turbulent flow conditions, not needs to be large »However, in the currently preferred embodiments, the feeding of the liquid material takes place by gravity and the inner and outer bodies, which limit the annular mixing passage, rotate relatively to each other with sufficient Velocity to create turbulent flow conditions due to tangential frictional forces acting on the fluid the walls of the passage are exercised.
Zwecks Vereinfachung soll hiernach angenommen werden, dass allein der innere Körper rotiert, es sollte jedoch im Gedächtnis behalten werden, dass die notwendigen Eeibungskrafte zur Turbulenzerzeugung ebenfalls durch Eotieren des äusseren Körpers (äusserer Körper hiernach auch als "Gehäuse" bezeichnet), relativ zum inneren Körper statt umgekehrt, oder durch Eotieren des inneren Korpers und des Gehäuses in entgegengesetzten Eichtungen .entstehen können.For the sake of simplicity, it should be assumed hereafter that only the inner body rotates, but it should be remembered that the forces of friction necessary to generate turbulence also by erosion of the outer body (hereinafter also referred to as the "housing"), relative to the inner body instead of the other way around, or by ionizing the inner body and the housing in opposite directions Establishments. Can arise.
Innere und äussere Korper können zylindrisch sein oder einer von ihnen oder beide können einen Durchmesser haben, der längs seiner Achse unterschiedlich ist* wobei die Stärke des ringförmigen Eaumes zum EndeInner and outer bodies can be cylindrical or one of them or both may have a diameter which is different along its axis * with the thickness of the annular space at the end
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hin abnimmt, an welchem die gemischten Flüssigkeiten ausfliessen. Der Innendurchmesser des Gehäuses kann also konstant bleiben oder abnehmen, während der Aussendurchmesser der inneren Gehäuses zunimmt oder beide Durchmesser können zunehmen, jedoch in unterschiedlichem Masse, oder der Aussendurchmesser des inneren Körpers kann gleich bleiben, während der Innendurchmesser des Gehäuses sich verringert. Vorzugsweise sind das innere Profil des Gehäuses und das äussere Profil des inneren Körpers zum Austrittsende hin kegelförmig ausgebildet.decreases towards which the mixed liquids flow out. Of the The inner diameter of the housing can therefore remain constant or decrease, while the outer diameter of the inner housing increases or both Diameters can increase, but to different degrees, or the outer diameter of the inner body can remain the same, while the inner diameter of the housing is reduced. Preferably are the inner profile of the housing and the outer profile of the inner body are conical towards the outlet end.
Die sich gegenüberstehenden Wände, die den schichtförmigen Raum begrenzen, können glatt sein oder einen Rauhigkeitsgrad aufweisen und/oder punktförmige Vorsprünge haben, die dazu beitragen, die erforderliche Turbulenz zu erzeugen. Die Turbulenz kann manchmal gefördert werden, indem das Gerät derart konstruiert wird, oder in solcher Weise benutzt wird, dass die Flüssigkeit in dem Mischdurchlass Reibungskräften ausgesetzt ist. infolge einer Relativbewegung der Wände, die den schichtförmigen Raum begrenzen, die sich in der Grössenordnung und/oder Richtung von einem Punkt zum anderen längs des Flussigkeitsdurchlasses ändern. Eine Änderung in der Umfangsgeschwindigkeit kann plötzlich auftreten, wenn einer oder beide Körper an der Oberfläche eine Nut oder Nuten aufweist bzw. aufweisen, die bereits vorher erwähnt wurden« Mehr oder weniger grosse Änderungen in der Winkelgeschwindigkeit können durch einen Wechsel der Relativdrehgeschwindigkeit der Körper verursacht werden. Zusätzlich oder als Alternativlösung können Mittel vorgesehen sein, um die Rotationsrichtung des inneren Körpers ändern zu können, während eine gegebene Flüssigkeitsmenge durchfliesst, und/ oder kann der innere und/oder der äussere Körper in Schwingungen versetzt werden in einer Richtung, die parallel zur Richtung Einlass/ Auslass verläuft.The opposing walls that delimit the layered space, can be smooth or have a degree of roughness and / or have point-like projections that help to achieve the required To generate turbulence. The turbulence can sometimes be promoted by constructing or using the device in such a way that the liquid in the mixing passage is subjected to frictional forces is. as a result of a relative movement of the walls that delimit the layered space, which are in the order of magnitude and / or Direction from one point to another along the liquid passage change. A change in the peripheral speed can occur suddenly if one or both bodies make a groove or on the surface Has or have grooves that have already been mentioned earlier «More or less large changes in the angular velocity can be caused by a change in the relative rotational speed of the bodies will. In addition or as an alternative solution, means can be provided to change the direction of rotation of the inner body to be able to while a given amount of liquid flows through, and / or the inner and / or the outer body can be made to vibrate in a direction that is parallel to the inlet / Outlet runs.
Im folgenden wird sich auf die beigegebenen Zeichnungen bezogen, welche darstellen :In the following, reference is made to the accompanying drawings, which represent :
Fig. 1 und Fig·. 10 bis 12 sind schematische Schnittansichten erfindungsgemässer Reaktoren für den Durchlauf eines Flüssigkeitsfilms;Fig. 1 and Fig. 10 to 12 are schematic sectional views according to the invention Reactors for the passage of a liquid film;
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Fig. 2 bis 3 zeigen verschiedene Rotorarten für das in Fig. 1 gezeigte Gerät;FIGS. 2 to 3 show different types of rotors for the one shown in FIG Device;
Fig. k ist eine Schnittansicht eines Reaktors .für den kontinuierlichen Durchlauf eines Flüssigkeitsfilms ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Art;Figure k is a sectional view of a reactor for the continuous passage of a liquid film similar to the type shown in Figure 1;
Fig. 5 zeigt eine besondere Form des Einlasses zur Verwendung bei dem Arbeitsschritt der Emulgierung einer photographischen Silberhalogenidemulsion unter Verwendung des in Fig. 4 gezeigten Mischgerätes;Figure 5 shows a particular form of inlet for use with the A step of emulsifying a silver halide photographic emulsion using the mixer shown in Fig. 4;
Fig. 6 ist ein Blockschema, welches ein elektronisches Mess- und Eegelsystem zeigt, um das Einströmen der Ingredienzien zur Herstellung einer Silberhalogenidemulsion zu regeln;Fig. 6 is a block diagram showing an electronic measurement and control system shows to control the inflow of ingredients for preparing a silver halide emulsion;
Fig. 7 ist ein Fltisschaubild, welches die Herstellung im Kontinübetrieb von lichtempfindlichen Silberhalogenid-Auftragkompositionen zeigt, mit Hilfe der erfindungsgemässen Mischgeräte;Fig. 7 is a flow chart showing production in continuous operation of photosensitive silver halide coating compositions with the aid of the mixing devices according to the invention;
Fig. 8 und 9 sind Korngrossenverteilungskurven, die sich auf Silberhalogeniddispersionen beziehen, die mit dem Mischgerät nach Fig. h und 5 hergestellt wurden;Figures 8 and 9 are grain size distribution curves relating to silver halide dispersions made with the mixer of Figures h and 5 ;
Fig. 10 bis 12 sind schematische Schnittansichten von drei weiteren erfindungsgemässen Mischgeräten, deren Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, die den Teilen in Fig. 1 entsprechen· Figures 10 through 12 are schematic sectional views of three others mixing devices according to the invention, the parts of which are provided with the same reference numerals which correspond to the parts in FIG.
Das in Fig. 1 gezeigte Mischgerät umfasst einen konischen Körper 1 (Rotor), der mittels einer Welle 2 in Drehung versetzt wird, die mit einem geeigneten Antriebsmittel, wie einem Elektromotor verbunden ist. Der Rotor 1 dreht sich in einer konischen Kammer 3« Der mit C bezeichnete freie Raum zwischen dem Rotor 1 und der Kammer 3 lässt sich mit Hilfe von Verstellmitteln verändern, die einen Gewindebolzen h enthalten. Die Bestandteile zur Bildung einer Dispersion, z.B. durch chemische Reaktion, Emulgierung, Aussalzen oder Auskristallisieren, werden eingespeist durch' getrennte Einlasse, Rohre oder Armaturen 5, in den Schüttrichter 6, welcher durch den Oberteil des Gerätes gebildet wird. Die gebildete Mischung oder die Reaktionsprodukte werden durch ein Rohr- 7 abgelassen.The mixing device shown in Fig. 1 comprises a conical body 1 (rotor) which is set in rotation by means of a shaft 2 which is connected to a suitable drive means, such as an electric motor. The rotor 1 rotates in a conical chamber 3 «. The free space labeled C between the rotor 1 and the chamber 3 can be changed with the aid of adjusting means which contain a threaded bolt h. The constituents for the formation of a dispersion, for example by chemical reaction, emulsification, salting out or crystallization, are fed through separate inlets, pipes or fittings 5 into the hopper 6, which is formed by the upper part of the device. The mixture formed or the reaction products are discharged through a pipe 7.
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Der obere Abschnitt der Kammer 3 kann,, wie gezeigt, offen gelassen werden, oder kann je nach Erfordernis der auszuführenden Arbeit lichtdicht abgeschlossen werden.·The upper section of the chamber 3 can be left open as shown, or can be light-tight depending on the requirement of the work to be performed be completed.·
Die in der Fig. 1 gezeigten Winkel α und β müssen nicht notwendigerweise gleich sein· Der Winkel y kann z.B. zwischen 0 und 30 Grad variieren. Der Teil des rotierenden Körpers, der innerhalb des Schütttrichters 6 angeordnet ist, braucht nicht notwendigerweise konische Gestalt zu haben. The angles α and β shown in FIG. 1 do not necessarily have to be the same. The angle y can vary, for example, between 0 and 30 degrees. The part of the rotating body which is arranged inside the hopper 6 does not necessarily have to have a conical shape.
Die Durchmesser 0 und 0~ und die Höhen h,. und h wurden gemäss der erforderlichen Mischzeit und der Mischintensität gewählt. Labormischgeräte können z.B. 20 cm hohe Rotoren mit einem Durchmesser 0 von 10 cm haben. Mischgeräte für den Dauerbetrieb zum Mischen von ziemlich grossen Bestandteilmengen können einen Rotor haben, dessen Höhe in der Grössenordnung von 100 cm liegt und bei denen der Durchmesser 0 bei 50 cm liegt·The diameters 0 and 0 ~ and the heights h ,. and h were chosen according to the mixing time and intensity required. Laboratory mixing devices can 20 cm high rotors cm with a diameter of 10 0, for example. Mixing devices for continuous operation for mixing fairly large quantities of constituents can have a rotor with a height of the order of 100 cm and a diameter of 0 at 50 cm
Der Durchmesser 0 des Sotors kann an der Abflussöffnung sehr klein sein vorausgesetzt, dass die mechanische Festigkeit des unteren Rotorteils genügt und eine saubere Auswuchtung des Rotors noch möglich ist·The diameter 0 of the rotor at the discharge opening can be very small provided that the mechanical strength of the lower rotor part is sufficient and that the rotor can still be properly balanced
Das Mischgerat nach Fig. 1 wird normalerweise in vertikaler Lage betrieben, so dass die Schwerkraft den Durchfluss des flüssigen Materials zum Auslass hin längs des ringförmigen Mischdurchlasses unterstützt. Doch kann das Gerät auch in schräger, oder sogar horizontaler Lage verwendet werden. Im letzteren Falle soll der Rotor oder die rotierende Kammer vorzugsweise ein Schraubenprofil an der Oberfläche aufweisen, um die Mischung zwo. Auslass hin zu fördern.The Mischgerat of FIG. 1 is normally operated in a vertical position, so that gravity towards supported along the annular mixing passage the flow of the liquid material to the outlet. However, the device can also be used in an inclined or even horizontal position. In the latter case, the rotor or the rotating chamber should preferably have a screw profile on the surface in order to keep the mixture two. To promote outlet.
Bei der Betrachtung des Gerätes, z.B. in vertikaler Lage, werden die Bestandteile die in flüssiger Form zu mischen sind, in kontrollierter Menge kontinuierlich durch die Einlasse 3 zugeführt, und kontinuierlich in den ringförmigen. Mischdurchlass zwischen Rotor 1 und Kammer eingegeben· Das flüssige Material fliesst nach unten, auf einem schraubenlinienförmxgen Weg innerhalb des Mischdurchlasses, bei kombinierter Tätigkeit der Schwerkraft und der Reibungskräfte, die aufWhen looking at the device, for example in a vertical position, the components that are to be mixed in liquid form are fed in a controlled amount continuously through the inlets 3 , and continuously into the annular ones. Mixing passage entered between rotor 1 and chamber · The liquid material flows downwards, on a helical path within the mixing passage, with the combined action of gravity and the frictional forces that arise
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die Flüssigkeit einwirken, infolge der hochtourigen Umdrehung des Rotors 1. In dem Durchlass werden die flüssigen Materialien gründlich gemischt infolge der Schubkräfte, die in dem Durchlass im wesentlichen durch der gesamten Raummenge der Flüssigkeit hindurch erzeugt werden, wodurch sich die gesamte Flüssigkeit in turbulentem Durchfluss befindet. Nur sehr kleine Flüssigkeitsmengen kommen jederzeit in Berührung am Einlassende des Mischdurchlasses und solche Mengen werden immer gezwungen, vom Einlassende weg zum Auslassende hin sich zu bewegen· Infolgedessen werden im Fall, von Niederschlagsreaktionen die miteinander reagierenden Stoffe bei solchen kleinen Flüssigkeitsmengen im wesentlichen vollkommen aufgebraucht durch Kernbildung, und nicht oder nicht in wesentlichem Umfange um das Kornwachstum zustandezubringen· Die Wichtigkeit der dargelegten Merkmale wird durch die Tatsache augenscheinlich, dass bei der Darstellung einer Silberhalogenidemulsion, sich eine Vergrösserung der durchschnittlichen Korngrösse bei der fertigen Silberhalogenidemulsion dann ergibt, wenn die miteinander reagierenden Stoffe mit einer solchen Geschwindigkeit eingespeist werden, dass ein überlauf entsteht und dieselben oberhalb des Rotors miteinander in Berührung treten, anstatt in dem ringförmigen Durchlass· Es ist verständlich, dass bei Verwendung eines Rotors ohne schraubenlxnienformxgeB Profil zwecks Flüssigkeitsförderung die Umlaufgeschwindigkeit und der freie Raum zwischen Rotor und Kammer derart beschaffen sein müssen, dass eine wirksame Reibung und turbulenter Durchfluss der Bestandteile immer noch stattfindet. Aus diesem Grunde wird gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Stärke des ringförmigen Durchlasses zwischen der Kammer 2j5 und dem Rotor veränderlich gemacht, indem Verstellmittel k vorgesehen sind·the liquid act as a result of the high-speed rotation of the rotor 1. In the passage, the liquid materials are thoroughly mixed due to the thrust forces generated in the passage through substantially the entire volume of the liquid, whereby the entire liquid is in turbulent flow . Only very small amounts of liquid come into contact at any time at the inlet end of the mixing passage and such amounts are always forced to move from the inlet end to the outlet end.As a result, in the case of precipitation reactions, the substances that react with one another are essentially completely used up by nucleation with such small amounts of liquid , and not, or not to a significant extent, to bring about the grain growth.The importance of the features presented is evident from the fact that when a silver halide emulsion is represented, the average grain size of the finished silver halide emulsion increases when the substances that react with one another are at such a speed that an overflow occurs and they come into contact with one another above the rotor instead of in the annular passage · It is understandable that when using a Rotors without a screw-shaped profile for the purpose of pumping liquid, the speed of rotation and the free space between the rotor and the chamber must be such that effective friction and turbulent flow of the components still takes place. For this reason, according to a preferred embodiment, the thickness of the annular passage between the chamber 2j5 and the rotor is made variable by providing adjustment means k .
Unter Bezug auf die Fig. 1 ist es selbstverständlich, dass der Rotor' und die Innenwand des Gehäuses nicht konisch zu sein braucht und die geometrische Form eines anderen Drehkörpers mit verringerndem Durchmesser haben kann. Der Rotorkörper kann z.B. eine Form haben, die einer Kurve entspricht, die Teil einer Parabel, einer Hyperbel oder einer Ellipse ist. In solchen Fällen kann sich der Durchmesser des Rotors immer noch von Durchmesser 0. auf Durchmesser 0p verringern.With reference to FIG. 1, it goes without saying that the rotor and the inner wall of the housing need not be conical and can have the geometric shape of another rotating body with a decreasing diameter. The rotor body can, for example, have a shape that corresponds to a curve that is part of a parabola, a hyperbola or an ellipse. In such cases the diameter of the rotor can still decrease from diameter 0. to diameter 0p.
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Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Rotor verwendet, der eine im allgemeinen konische Gestalt hat, jedoch eine schraubenlinienförmige Umfangsnut mit gleichbleibender oder sich ändernder Steigung besitzt. Die Kopfflächen oder Nuten können z.B. konische, quadratische, sinusförmige, halbkreisförmige oder andere gewünschte Form aufweisen.According to another embodiment, a rotor is used that has a generally conical shape but is helical Has circumferential groove with constant or changing pitch. The head surfaces or grooves can e.g. be conical, square, be sinusoidal, semicircular, or any other desired shape.
Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene andere Formen des schraubenlinienförmig profilierten Rotors, welcher in ein Gehäuse nach Fig. 1 angebracht werden kann· Bei dem in Fig. 2 gezeigten Rotor ist derselbe mit einer schraubenlinienformigen Nut versehen, deren Tiefe zum Auslassende des Rotors hin fortschreitend abnimmt, während der Rotordurchmesser am Nutenboten gemessen konstant bleibt. Der in Fig. 3 gezeigte Rotor hat eine allgemein konische Form und verläuft kegelig . zum Auslassende hin, sowohl am Gewindekopf als auch am Boden der gewindeten Nut. Der Kegelwinkel längs des Nutenkopfes und längs des Nutenbodens kann gleichbleibend oder verschieden sein, so dass die Tiefe der schraubenlinienformigen Nut konstant bleibt oder aber jenachdem sich gleichmässig ändert.Figures 2 and 3 show two different other forms of the helical shape profiled rotor, which can be mounted in a housing according to Fig. 1. The rotor shown in Fig. 2 is the same provided with a helical groove, the depth of which decreases progressively towards the outlet end of the rotor, while the rotor diameter remains constant measured on the grooved messenger. The rotor shown in Fig. 3 is generally conical in shape and tapered . towards the outlet end, both at the threaded head and at the bottom of the threaded Groove. The cone angle along the groove head and along the groove bottom can be constant or different, so that the Depth of the helical groove remains constant or depending on the situation changes evenly.
Anstatt eine Verdrängung der Flüssigkeiten dadurch zu bewirken, dass ein Rotor innerhalb einer feststehenden Kammer odereines Gehäuses rotiert, ist es auch möglich, dass die Flüssigkeiten einem schraubenlinienformigen Pfad folgen, indem nur die Kammer sich dreht oder die Kammer und der Rotor sich im gleichen Sinn mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten oder in entgegengesetzter Richtung drehen. Zwecks einfacher Konstruktion und wirksamen Mischen ist vorzuziehen eine Vorrichtung mit rotierendem innerem Körper und feststehendem Gehäuse zu verwenden.Instead of causing the liquids to be displaced by a rotor rotates within a fixed chamber or housing, it is also possible for the fluids to be in a helical shape Follow the path by only turning the chamber or the chamber and the rotor turning in the same sense with different ones Rotate angular speeds or in opposite directions. For simple construction and efficient mixing, it is preferable to have a rotating internal body and a fixed one Housing to use.
Weitere Geräte zur Durchführung der Erfindung werden in den Fig. 10,' 11 und 12 gezeigt. Die mit den Zahlen 1, 2, 3, 6 und 7 bezeichneten Bauelemente haben die gleiche Funktion, wie die mit den gleichen Bezugsnummern bezeichneten Teile in Fig. 1.Further devices for carrying out the invention are shown in FIGS. 11 and 12 shown. The components marked with the numbers 1, 2, 3, 6 and 7 have the same function as those with the same Reference numbers denote parts in FIG. 1.
In Fig. k wird eine genauere Ansicht eines Labormischgerätes gegeben, welches besonders geeignet ist zur Darstellung von photographischen Silberhalogenidemulsionen im Dauerbetrieb. Der Rotor 1 ist konischIn Fig. K a more detailed view of a laboratory mixer is given, which is particularly suitable for the representation of photographic silver halide emulsions in continuous operation. The rotor 1 is conical
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und mit Gewindegängen versehen. Die Kammer 3, die den Ko tor umgibt", i*st mit einem Heiz- oder Kühlmantel 8 versehen, der einen Einlass 9 und einen Auslass 10 für eine Aufheizflüssigkeit Dampf oder ein Kühlmittel, je nach gewünschtem Verwendungszweck aufweist. Als eine Alternativlösung können auch elektrische Heizmittel angewendet werden.and provided with threads. The chamber 3, which surrounds the Ko tor ", i * st provided with a heating or cooling jacket 8, which has an inlet 9 and an outlet 10 for a heating liquid, steam or a coolant, has depending on the intended use. As an alternative solution, electrical heating means can also be used.
Der freie Raum zwischen der Kammer 3 und dem Rotor 1 ist mittels einer mittig angeordneten Gewindeschraube h veränderlich, die ein KugellagerThe free space between the chamber 3 and the rotor 1 is variable by means of a centrally arranged threaded screw h , which is a ball bearing
11 für den Rotor abstützt. Der Rotor 1 wird über einen Elektromotor11 supports for the rotor. The rotor 1 is powered by an electric motor
12 angetrieben, der mit einer Welle 2 verbunden ist, die eine Vertikalverstellung des Rotors 1 erlaubt. Der Mischer hat einen Auslass 7 am Boden und mindestens ein Einlassrohr 5 zur Einspeisung der zu mischenden Bestandteile. Der Oberteil 6 der Kammer ist mit einem pneumatischen oder elektrischen Fühler 13 versehen· Der Fühler besbeht z.B. aus einem elektrisch isolierten Rohr, welches zwei elektrisch leitende Nadeln enthalt, die mit den flüssigen Materialien im Mischgerät elektrischen Kontakt machen, wenn diese Materialien eine vorbestimmte Höhe erreicht haben. Das sich ergebende elektrische Signal (Kontrollsignal) wird auf die Tourenkontrolleinrichtung der Zahnradpumpen oder anderen Dosiermittel übertragen die die Förderung der Bestandteile regeln und/oder wird auf eine Tourenkontrolleinrichtung für den Rotor 1 mit schraubenlinienförmiger Nut übertragen, um die Rotorumdrehung zu erhöhen, so dass die Durchströmmenge der Flüssigkeiten nachgestellt wird und die Flüssigkeit nicht über eine vorbestimmte Höhe steigen kann·12 driven, which is connected to a shaft 2, the vertical adjustment of the rotor 1 allowed. The mixer has an outlet 7 at the bottom and at least one inlet pipe 5 for feeding in the products to be mixed Components. The upper part 6 of the chamber is provided with a pneumatic or electric sensor 13. The sensor consists, for example, of a electrically insulated tube, which contains two electrically conductive needles that are electrically connected to the liquid materials in the mixer Make contact when these materials have reached a predetermined height. The resulting electrical signal (control signal) is on the tour control device of the gear pumps or other dosing means that regulate and / or will control the delivery of the components on a tour control device for the rotor 1 with a helical Transfer groove to increase the rotor rotation so that the flow rate of the liquids is readjusted and the Liquid cannot rise above a predetermined height
Der freie Raum zwischen der Kammer 3 und dem Rotor 1 wird normalerweise für ein und denselben Mischvorgang konstant gehalten, kann jedoch auch verstellbar gemacht werden, wenn man Faktoren, wie Viskosität, Mischwirkung, Reaktionsgeschwindigkeit, Wärmeübertragung oder innerhalb einer bestimmten Zeit zu mischende Volumina in Bebracht zieht. Der Mischwirkungsgrad steigt im reziproken Verhältnis zum freien Raum, so dass der sogenannten "Dü*nnfilmmischung" der Vorzug zu geben ist, wobei der Mischer mit einem freien Raum arbeitet, der bei Messung zwischen den aussersten Flächen des Rotors und der Kammerwand vorzugsweise 3 mm für Labormischgeräte (Rotorhöhe 20 cm) betragen soll und nicht mehr als 10 mm bei Industriemodellen (Rotorhöhe 100 cm). DerThe free space between the chamber 3 and the rotor 1 is normally kept constant for one and the same mixing process, but can also be made adjustable if factors such as viscosity, mixing effect, reaction rate, heat transfer or volumes to be mixed within a certain time are taken into account pulls. The mixing efficiency increases in reciprocal relation to the free space, so that the so-called "thin film mixing" is to be given preference, the mixer working with a free space which, when measured between the outermost surfaces of the rotor and the chamber wall, is preferably 3 mm Laboratory mixers (rotor height 20 cm) should be and no more than 10 mm for industrial models (rotor height 100 cm). Of the
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freie Raum ist vorzugsweise veränderlich zwischen 0,01 und 10 mm·free space is preferably variable between 0.01 and 10 mm
Zur Demonstration der Anwendung des erfindungsgemässen Gerätes für die Ausfällung von Silberhalogenid im Dauerbetrieb zur Darstellung von photographischen Emulsionen wird besonders auf die Fig. 5 und 6 verwiesen· To demonstrate the use of the device according to the invention for Precipitation of silver halide in continuous operation for the representation of photographic emulsions, particular reference is made to Figures 5 and 6.
Fig. 5 zeigt ein besonderes Einlassystem für Silbe'rhalogenidausfällung, welches für eine Modifikation des Einlassystems nach Fig. k anzusehen ist. Das Einlassystem besteht aus drei getrennten Zufuhrkanälen 14, 15 und 16, die mit Magnetventilen 17, 18 bzw. 19 ausgerüstet sind. Abgesehen vom Einlassystem ist das Mischgerät das gleiche wie in Fig. k dargestellt,'einschliesslich eines Mantels 8 für ein Aufheiz- oder Kühlmedium z.B. Dampf oder Wasser. Die im Mischer gebildete Dispersion läuft durch den Kanal 7 (Fig. k) wieder ab, welcher wie in Fig. 6 gezeigt, mit einem Thermometer und Elektroden versehen ist. Der Mischer ist zum Betrieb in vertikaler Lage vorgesehen und hierfür durch einen Stützrahmen oder durch nicht gezeigte Montagekonsolen gehalten.Fig. 5 shows a specific intake system for Silbe'rhalogenidausfällung which is. K to view for a modification of the Einlassystems of FIG. The inlet system consists of three separate supply channels 14, 15 and 16 which are equipped with solenoid valves 17, 18 and 19, respectively. Apart from the inlet system, the mixing device is the same as shown in FIG. K , including a jacket 8 for a heating or cooling medium, for example steam or water. The dispersion formed in the mixer runs off again through the channel 7 (FIG. K) , which, as shown in FIG. 6, is provided with a thermometer and electrodes. The mixer is intended for operation in a vertical position and is held for this purpose by a support frame or by mounting brackets (not shown).
Eine wässrige Silbernitratlösung wird in kontrollierter Menge erst durch den Kanal 14 eingespeist und eine wässrige Lösung von Gelatine und einem wasserlöslichen Halogenid, ζ·Β* Kaliumbromid oder Natriumchlorid wird in kontrollierter Menge durch den Kanal 15 eingespeist.An aqueous silver nitrate solution is only used in a controlled amount fed through channel 14 and an aqueous solution of gelatin and a water-soluble halide, ζ · Β * potassium bromide or sodium chloride is fed in in a controlled amount through channel 15.
Der Kanal 16 kann nach Wunsch dazu verwendet werden, iesondere Ingredienzien oder pH-Wert-regelnde Verbindungen in das emulsionsbildende Gemisch einzuspeisen. Zum Beispiel kann ein solcher Kanal dazu verwendet werden, eine wässrige Lösung von Ammoniumhydroxid oder Essigsäure oder anderen Substanzen einzugeben, die den pH-Wert und das Kornwachstum beeinflussen.The channel 16 can be used for special ingredients as desired or to feed pH-regulating compounds into the emulsion-forming mixture. For example, such a channel can be used for this Entering an aqueous solution of ammonium hydroxide or acetic acid or other substances that affect the pH and grain growth influence.
Die Temperatur der Reaktionsmasse kann innerhalb weiter Grenzen verändert werden. Gemäss den zu erzielenden Ergebnissen wird sie jedoch normalerweise im ßilberhalogenidausfallstadium unterhalb 80 Grad C. gehalten.The temperature of the reaction mass can be changed within wide limits will. According to the results to be achieved, however, it is normally below 80 degrees C. in the silver halide precipitation stage. held.
Die Durchlaufzeit durch den Mischer wird durch die Schwerkraft und/oder durch den Druck z.B. Luftdruck bestimmt, sowie durch die Drehzahl desThe processing time through the mixer is determined by gravity and / or determined by the pressure e.g. air pressure, as well as by the speed of the
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Rotcrc;, durch das Rotorprofil oder das Profil der inneren Kammerwände und durch den f-eien Raum zwischen Rotor und Kammerwand.Rotcrc ;, through the rotor profile or the profile of the inner chamber walls and through the free space between the rotor and the chamber wall.
Da der Durchfluss in dem ringförmigen Durchlass um den Eotor bei hoher Turbulenz geschieht, ist ein schneller Kontakt zwischen den Reaktionsstoffen sichergestellt, die in einem dünnen Flüssigkeitsfilm anwesend sind und nicht in einer grossen Menge wie bei chargeweisen Verfahren. Nur sehr kleine Mengen Reaktionsstoffe dürfen gleichzeitig in Berührung treten. Die sich ergebenden Produkte werden ständig und schnell aus dem Mischer abgelassen.Because the flow in the annular passage around the eotor is high If turbulence happens, rapid contact is ensured between the reactants, which are present in a thin liquid film and not in large quantities as in batch processes. Only very small amounts of reaction substances may come into contact at the same time step. The resulting products are continuously and quickly drained from the mixer.
Die Bildung von Silberhalogenid ist eine schnelle chemische Reaktion, die in solchen Mischern sich beständig vollzieht, so dass in relativ kurzer Zeit grosse Mengen von Silberhalogenidkornern in reproduzierbarer Qualität erhalten werden können·The formation of silver halide is a rapid chemical reaction, which takes place consistently in such mixers, so that large amounts of silver halide grains can be reproduced in a relatively short time Quality can be maintained
Die miteinander in Reaktion tretenden Stoffe werden kräftig miteinander unter Bedingungen vermischt, die eine ausgezeichnete Temperaturregelung erlauben, ohne dass die Notwendigkeit besteht, einen der Reaktionsstoffe in beträchtlichen Mengen verwenden zu müssen. Der Kontakt von kleinen Mengen Reagenzien bei kurzer Kontaktzeit (z.B. ein Bruchteil einer Sekunde bis zu ein paar Sekunden) und der schnelle Abzug von Reaktionsprodukten aus dem Dünnfilmmischer mit Turbulenzdurchfluss macht es möglich, SiI-berhalogenidemulsionen herzustellen, die geringe Korngrössenverteilung und sehr kleine Korngrössen aufweisen, z.B. eine KorngrÖsse unter 100 nm oder sogar unter 30 nm.The substances that react with one another become vigorous with one another mixed under conditions that allow excellent temperature control without the need for any of the reactants to have to use in considerable quantities. The contact of small amounts of reagents with a short contact time (e.g. a fraction of a second up to a few seconds) and the rapid withdrawal of reaction products from the thin film mixer with turbulent flow makes it possible to produce SiI-berhalide emulsions that have a small grain size distribution and very small grain sizes, e.g. one grain size below 100 nm or even below 30 nm.
Zur Erzielung jederzeit reproduzierbarer Ergebnisse kann man die Silberhalogenidausfällung elektronisch steuern und regeln durch Signale, die man durch beständige Messungen erhält, wie unter Bezugnahme auf Fig.'6 beschrieben wird. Das Auslaufrohr 7 des Dünnfilmreaktors ist mit einer Glaselektrode 20 ausgerüstet (pH-Wert-Kontrolle), einer Silberelektrode 21 (pAg-Wert-Kontrolle) und einer üblichen thermostatisierten Bezugskalomelelektrode 22. Letztere Elektrode ist mit dem Emulsicnsfluss mittels einer gesättigten Kaliumnitratbrücke 23 verbunden, die Kaliumnitrat enthält, z.B. absorbiert in Agar-Agar. Die Spannungsdifferenz zwischen' der Glaselektrode 20 und der Kalomelelektrode 22 wird an einSilver halide precipitation can be used to achieve reproducible results at any time electronically control and regulate by means of signals obtained through constant measurements, as with reference to Fig. 6 is described. The outlet pipe 7 of the thin film reactor is equipped with a glass electrode 20 (pH value control), a silver electrode 21 (pAg value control) and a standard thermostated reference calomel electrode 22. The latter electrode is connected to the emulsion flow by means of a saturated potassium nitrate bridge 23, the potassium nitrate contains, e.g. absorbed in agar-agar. The voltage difference between 'the glass electrode 20 and the calomel electrode 22 is an
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elektronisches Potentiometer 2k gegeben, welches in pH-Ablesewerten kalibriert ist. Die Spannungsdifferenz, die sich zwischen der Silberelektrode 21 und der Kalomelelektrode ergibt, wird an ein elektronisches Potentiometer 2f> gegeben, welches Millivoltablesungen erlaubt, woraus sich der pAg-Wert errechnen lässt. Die Substanzmengen, wie Essigsäure und wasserlösliches Halogenid zur Korrektur der pH- und pAg-Werte, werden durch die Magnetventile 30 und 31 gesteuert, die mit den beiden Prozessablaufreglern 26 und 27 verbunden sind, welche derart 'eingestellt sind, dass sie einen voreingestellten pH- bzw. pAg-Wert aufrechterhalten.electronic potentiometer 2k , which is calibrated in pH readings. The voltage difference that results between the silver electrode 21 and the calomel electrode is given to an electronic potentiometer 2f>, which allows millivolt readings, from which the pAg value can be calculated. The quantities of substance, such as acetic acid and water-soluble halide for correcting the pH and pAg values, are controlled by the solenoid valves 30 and 31, which are connected to the two process flow controllers 26 and 27, which are set in such a way that they have a preset pH or maintain the pAg value.
Der Ausgang der Potentiometer 2k und 25 wird auf die besagten Verfahrensregler 26 und 27 gegeben und das Differenzsignal wird zur Steuerung der Magnetventile 30 und 31 verwendet. Die elektronischen Signale, die den pH- und pAg-Messungen entsprechen, werden weiterhin an ein Galvanometer 32 mit Schreibeinrichtung gegeben, so dass ein fortlaufendes Diagramm der Entwicklung der pH- und pAg-Werte während der Ausfällung aufgenommen wird·The output of the potentiometers 2k and 25 is given to the said process controllers 26 and 27 and the difference signal is used to control the solenoid valves 30 and 31. The electronic signals corresponding to the pH and pAg measurements are also sent to a galvanometer 32 with a writing device, so that a continuous diagram of the development of the pH and pAg values during the precipitation is recorded.
Die Temperatur, die zur Erzeilung reproduzierbarer Ergebnisse konstant gehalten werden muss, kann am Ausgang mit einem Widerstandsthermometer gemessen werden und das Ausgangssignal wird mit einem voreingestellten Kontrollsignal in einem Differential-Potential-Übertrager verglichen. Wenn die gewünschten Temperaturen erreicht sind, so ist die Differenz zwischen den beiden Signalen gleich Null. Das Differenzsignal wird verwendet, z.B. um ein Nadelventil am Einlass der Dampfzufuhr des Aufheizmantels des konischen Mischers zu steuern, oder um die Tourenzahl eines Motors zu regeln, der mit einer Zahnradpumpe verbunden ist, die das flüssige Kühlmittel in den Mantel pumpt. Der Auslass des Mischgeräts kann zusätzlich mit Messgeräten ausgerüstet sein, um die Turbidität die Spektralabsorption und/oder die Leitfähigkeit der durchströmenden Flüssigkeit zu messen«The temperature required to produce reproducible results is constant must be held, can be measured at the output with a resistance thermometer and the output signal is with a preset Control signal compared in a differential potential transformer. When the desired temperatures are reached, the difference between the two signals is zero. The difference signal becomes used, e.g. to control a needle valve at the inlet of the steam supply of the heating jacket of the conical mixer, or to control the number of revolutions of a motor connected to a gear pump that pumps the liquid coolant into the jacket. The outlet of the Mixing device can also be equipped with measuring devices to measure the turbidity, the spectral absorption and / or the conductivity of the to measure flowing liquid "
. Erfindungsgemässe Geräte können zur Darstellung von allen Arten photographischer Emulsionen verwendet werden, z.B. neutralen sauren und ammoniakalischen Emulsionen und gemäss einem vorgewählten Programm ist eine Anpassung an die verschiedenen Arten der Emulgierung möglich. Die. Devices according to the invention can be used for the display of all types of photographic Emulsions can be used, e.g. neutral acidic and ammoniacal emulsions and according to a pre-selected program an adaptation to the different types of emulsification possible. the
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Art und Weise die Bestandteile zuzuführen, die Emulgiertemperatur und der Überschuss der anwesenden Halogenide, entweder in gleichmässiger oder abnehmender Menge lässt sich leicht modifizieren oder ändern. Bezüglich der Emulgierformein ist der übliche Weg, die Halogenidmenge zu bestimmen, der in Prozenten ausgedrückte überschuss über der äquivalenten Menge Silber· Jodbromidemulsionen enthalten gewöhnlich zwischen 20 % und 250 % überschüssiges Bromid während der Ausfällung und Ausreifung. Ghlorbromid- und Ghloridemulsionen enthalten selten mehr als 10 % überschüssiges Halogenid und der überschuss kann so niedrig wie ein bis 2 % sein in Fällen, in welchen sehr geringes Kornwachstum erwünscht ist.The way in which the constituents are added, the emulsification temperature and the excess of the halides present, either in constant or decreasing amounts, can easily be modified or changed. With regard to the form of emulsification, the common way of determining the amount of halide is by percentage excess over the equivalent amount of silver · iodobromide emulsions usually contain between 20 % and 250 % excess bromide during precipitation and ripening. Chlorobromide and chloride emulsions rarely contain more than 10 % excess halide, and the excess can be as low as 1 to 2 % in cases where very little grain growth is desired.
Die Ammoniumhydroxidmenge, falls verwendet, kann in die Silbernitratlösung eingespeist werden, wodurch anfangs Silberoxid ausfällt, welches bei weiterer Zufuhr von Ammoniuinhydroxid sich auflöst und eine Lösung von Amminkomplexen ergibt. Als Alternativlösung kann das Ammoniumhydroxid in der Halogenid/Gelatinelösung enthalten sein.The amount of ammonium hydroxide, if used, can be fed into the silver nitrate solution, whereby silver oxide initially precipitates, which upon further addition of ammonium hydroxide dissolves and results in a solution of ammine complexes. As an alternative solution, the ammonium hydroxide can be contained in the halide / gelatin solution.
Der pH-Wert der Ausfällungsmischung kann im Falle von ammoniakalischen Emulsionen in hohem Umfang durch Zusatz von Ammoniumhydroxid kontrolliert werden, aber bei anderen Emulsionen kann der pH-Wert während der Ausfällung kritisch sein und muss .deshalb sorgfältig unter Kontrolle gehalten werden, besonders im Hinblick auf die Herstellung von kleinen Silberhalogenidkörnern·The pH of the precipitation mixture can in the case of ammoniacal Emulsions can be controlled to a large extent by the addition of ammonium hydroxide, but with other emulsions the pH during precipitation can be reduced critical and must therefore be carefully kept under control especially with regard to the production of small silver halide grains
Das Verhältnis der verschiedenen Halogenide in dem Silberhalogenidkristall und ihre Reihenfolge der Einführung lässt sich leicht kontrollieren und kann z.B. über zwei oder mehrere in Serie angeordnete Mischer verteilt werden· Auf diese Weise ist es leicht, Mischkornemulsionen zu erhalten, z.B. wie es in der britischen Patentschrift 1 O27 1^6 beschrieben worden ist.The ratio of the various halides in the silver halide crystal and the order in which they are introduced can be easily checked and can, for example, consist of two or more in series Mixers are distributed · In this way it is easy to obtain mixed grain emulsions, e.g. as in the British patent 1 O27 1 ^ 6 has been described.
Gemäss dem letzterwähnten Verfahren wird eine Feinkornemulsion mit geringer Korngrössenverteilung zuerst hergestellt. Nach Unterbrechung der Ausfällung wird eine chemische Reifung durchgeführt, und die Ausfällung dann fortgesetzt. Man erhält eine Emulsion mit Silberhalogenidkörnern, die je aus einem chemisch gereiften Kern bestehen, derAccording to the last-mentioned method, a fine-grain emulsion is made with small grain size distribution produced first. After a break Chemical ripening is carried out after the precipitation, and then the precipitation is continued. An emulsion with silver halide grains is obtained which each consist of a chemically matured core, the
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mit einer Schicht ungereiften Silberhalogenids bedeckt ist.covered with a layer of unripe silver halide.
Das erfindungsgemässe Turbulenzflussmischen mit einem dünnen Film ist ebenfalls geeignet für die Darstellung von Silberhalogenxdemulsxonen, bei denen das Silberhalogenid der anfangs gebildeten Silberhalogenidkörner durch eine andere Art von Silberhalogenid ganz oder teilweise umgewandelt oder ersetzt werden, z.B. ein Silberchloridteil wird durch einen Bromidteil ersetzt, ohne dass sich die Korngrösse ändert. Eine solche Art Silberhalogenidemulsion nennt man "umgewandplte Emulsion". ■The turbulent flow mixing according to the invention with a thin film is also suitable for the representation of silver halide demulsxons, in which the silver halide of the initially formed silver halide grains be completely or partially converted or replaced by another type of silver halide, e.g. a silver chloride part is replaced by replaces a bromide part without changing the grain size. Such a type of silver halide emulsion is called a "converted emulsion". ■
Die Kationen der bei der Emulsionsherstellung verwendete Halogenide sind gewohnlich Kalium- oder Ammoniumkationen, es können auch Kationen von Erdalkalimetallsalzen, wie Calciumchlorid oder andere lösliche Metallhalogenide verwendet werden. Letztere können in grösseren oder ψ kleineren Mengen für besondere Effekte eingeführt werden, z.B. Cadmiumionen werden verwendet, um den Reifungsprozess der Silberhalogenide zu verzögern und zur Darstellung von kontrastierenden Silberchlorid- und Silberchlorbromidemulsionen.The cations of the halides used in the preparation of the emulsion are usually potassium or ammonium cations; cations of alkaline earth metal salts such as calcium chloride or other soluble metal halides can also be used. The latter can be introduced in larger or ψ smaller quantities for special effects, eg cadmium ions are used to delay the ripening process of the silver halides and to produce contrasting silver chloride and silver chlorobromide emulsions.
Um das Kornwachstum nach Wunsch zu verzögern, können verschiedene Massnahmen getroffen werden. So ist bekannt, dass die bei der Fällung gebildeten Silberhalogenidkörner feiner sind, wenn die Löslichkeit des Silberhalogenids am geringsten ist, wenn die Gelatinekonzentration bis zu einer gewissen Grenze erhöht wird, wenn die Temperatur über dem Gelierungspunkt der Gelatine liegt, vorzugsweise zwischen 30 und 4θ Grad C, oder wenn Kristallisationskerne, wie Silberjodid oder Silbersulfid an- | wesend sind.Various measures can be taken to delay grain growth as desired to be hit. It is known that the silver halide grains formed during precipitation are finer if the solubility of the Silver halide is lowest when the gelatin concentration is increased to a certain limit when the temperature is above the gelation point the gelatin is preferably between 30 and 40 degrees C, or if crystallization nuclei such as silver iodide or silver sulfide | are present.
Es ist ferner möglich, das Kristallwachstum zu verzögern mittels chemischer Verbindungen, die z.B. aus den folgenden Gruppen gewählt werden : Imidazole, Thiazole, Thiomilchsäure, i-Phenyl-5-mercaptotetrazol, Nucleinsäuren, Thiosulfate, Cystin, Thioglycolsäure und Dithiopyrimidin. Diese das Kornwachstum hemmenden oder verzögernden Verbindungen können während der Ausfällung hinzugefügt werden oder der Silberhalogeniddispersion zugesetzt werden, nachdem dieselbe den Turbulenzdurchflussmischer verlassen hat· Es ist von höchster Bedeutung," dass bei der Bildung einer Silberhalogenidemulsion in einemIt is also possible to retard the crystal growth by means of chemical compounds selected from the following groups, for example: imidazoles, thiazoles, thiolactic acid, i-phenyl-5-mercaptotetrazole, Nucleic acids, thiosulfates, cystine, thioglycolic acid and dithiopyrimidine. These grain growth inhibiting or retarding compounds can be added during the precipitation or the Silver halide dispersion can be added after it has left the turbulent flow mixer. It is of the utmost importance that " that in forming a silver halide emulsion in one
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erfindungsgemässen Turbulenzdurchflussmischer unter Bedingungen' tire Bildung feiner Körner fördern, der Zusatz eines Verzögerungsstoffes für das Kornwachstum erst beim Verlassen des Mischgerätes durch die Emulsion stattfindet·inventive turbulence flow mixer under conditions' tire Promote the formation of fine grains, the addition of a retarder for the grain growth only when leaving the mixer through the emulsion takes place
Andere brauchbare Verzögerer des Kornwachstums sind Mercaptotetrazol-Verbindungen, worauf sich die britische Patentschrift 561 875 bezieht, die heterocyclischen Verbindungen oder Mercaptoverbindungen, beschrieben in den US Patentschriften 2 ^32 5O6 und 2 *t32 86^, in der französischen Patentschrift 1 557 289, in den belgischen Patentschriften 710 602, und 723 ^+92, in den deutschen Patentanmeldungen 2 053 023· 8 und 2 O53 961o1 sulfonierte heterocyclische Mercaptoverbindungen, ζ·Β» 2-Mercapto-5-sulfobenzthiazol, 2-Mercapto-8-sulfonaphthoxazol und 2-Mercapto-5-chlor-7-sulfobenzoxazol, Selenverbindungen, z.B. die Diselenidr beschrieben in der belgischen Patentschrift 7^7 012 z.B. Diphenyldiselenid und p,p'-Dichlordiphenyldiselenid.Other useful grain growth retarders are mercaptotetrazole compounds, to which British patent specification 561 875 refers, the heterocyclic compounds or mercapto compounds described in US Patents 2 ^ 32 506 and 2 * t32 86 ^, in the French Patent specification 1 557 289, in Belgian patent specifications 710 602, and 723 ^ + 92, in German patent applications 2 053 023 · 8 and 2 O53 961o1 sulfonated heterocyclic mercapto compounds, ζ · Β » 2-mercapto-5-sulfobenzothiazole, 2-mercapto-8-sulfonaphthoxazole and 2-mercapto-5-chloro-7-sulfobenzoxazole, Selenium compounds, e.g. the diselenidr described in Belgian patent 7 ^ 7 012 e.g. diphenyl diselenide and p, p'-dichlorodiphenyl diselenide.
Vorzugsweise sind Kornwachstumsverzögerer zu verwenden, die aromatische Kerne enthalten.It is preferable to use grain growth retardants that are aromatic Cores included.
Die Verwendung erfindungsgemässer Geräte zur Darstellung von Silberhalogenidemulsionen ist natürlich nicht auf die Darstellung von Feinkornemulsionen beschränkt. Es ist ausserdem möglich und wünschenswert für verschiedene Zwecke, die aus dem Turbulenzflussdurchlass ausströmende Emulsion zureifen. Diese Reifung lasst sich durchführen, ohne dass man des Vorteils verlustig geht, den eine gleichförmige Emulsion mit enger Korngrösseiiverteilung aufweist. Tatsächlich kann durch physikalische Reifung die Korngrössenverteilung sogar noch enger gemacht werden.The use of devices according to the invention for the preparation of silver halide emulsions is of course not restricted to the preparation of fine-grain emulsions limited. It is also possible and desirable for various purposes that emanate from the turbulent flow passage Ripe the emulsion. This maturation can be carried out without the advantage of a uniform emulsion with a narrow grain size distribution is lost. Indeed, by physical Ripening the grain size distribution can be made even narrower.
Eine breite Korngrössenverteilting kann man erreichen, indem man die Ausfällung auf bereits bestehenden Körnern ausführt, ζ-B. indem man die anfangs erhaltenen Körner von neuem in den Arbeitskreislauf eingibt oder indem man eine weitere Ausfällung ausführt, in ein oder mehreren miteinander verbundenen Mischern, durch welche die zuerst hergestellte Emulsion wieder eingespeist wird.A wide grain size distribution can be achieved by using the Performs precipitation on pre-existing grains, ζ-B. by re-enters the initially received grains into the working cycle or by performing a further precipitation in an or several interconnected mixers through which the emulsion produced first is fed back in.
Das in Fig. 7 gezeigte Flusschaubild zeigt die kontinuierliche Herstellung von lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionen bei Verwen-GV.430 .The flow chart shown in Fig. 7 shows the continuous production of photosensitive silver halide emulsions in Verwen-GV.430 .
10 9 8 4 3 /1 6 5 6 OWGINAL INSPECTED10 9 8 4 3/1 6 5 6 OWGINAL INSPECTED
- Zi: - - Room: -
2116 Ί 52116 Ί 5
dung einer Serie von Dünnfilmturbulenzä-jr-c^flussnii ö;he:.-n gemärks'Mg. τ-formation of a series of thin-film turbulence - jr-c ^ flussnii ö; he: .- n gemärks'Mg. τ-
Die Produlction beginnt mit der Ausfällung von öilberhalogenidkörnern in einem heizbaren und thermostatisierten Mischgerät M bei gegebener Temperatur T . Besagtes Gerät ist mit zwei getrennten Einlassen hZ und ^3 versehen, einer für die wässrige Lösung von Silbernitrat und einer für das gewünschte Halogenid Tand Schutzkolloid, gewöhnlich Gelatine. Die Einspeisung geschieht in einer Menge, die durch die Magnetventile kk und ^5 kontrolliert wird, die durch Signale gesteuert werden, erzeugt durch d"ie Kontroll-, Regel- und Schreibeinheit k6, die genauer in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben worden ist· Die Einheit ist mit einem Widerstandsthermometer ^7 einer Glaselektrode ^6, einer Kalomelelektrode ^9 und einer Silberelektrode 50 verbunden. Die im Gerät 1H erhaltene Emulsion wird in das Gerät 51 eingespeist, in welchem die Emulsion einer Reifebehandlung unterzogen wird, bei einer Temperatur T , die nicht notwendigerweise die gleiche wie T zu sein braucht; zusätzliche Ausfällung von Silberhalogenid auf den bereits gebildeten Kernen kann stattfinden, welche Kristallwachstum zur Folge hat. Der Einlass 52 mit dem Steuerventil 53 wird dazu verwendet, zusätzliche Silbersalze Halogenide und/oder Silberhalogenid-Lösungsmittel oder Gelatine, z.B. Phthaloylgelatine einzuspeisen· 'The production begins with the precipitation of silver halide grains in a heatable and thermostated mixer M at a given temperature T. Said device is provided with two separate inlets hZ and ^ 3, one for the aqueous solution of silver nitrate and one for the desired halide and protective colloid, usually gelatin. The feed takes place in an amount that is controlled by the solenoid valves kk and ^ 5, which are controlled by signals generated by the control, regulating and writing unit k6, which has been described in more detail in connection with FIG. the unit is connected with a resistance thermometer ^ 7 a glass electrode ^ 6, a calomel electrode ^ 9 and a silver electrode 50th emulsion 1 H obtained in the device is fed to the device 51, in which the emulsion a ripening treatment is subjected, at a temperature T which need not necessarily be the same as T; additional precipitation of silver halide on the already formed nuclei can take place, which results in crystal growth. Inlet 52 with control valve 53 is used to add additional silver salts, halides and / or silver halide solvents or to feed gelatin, e.g. phthaloyl gelatin '
Die Emulsion kann nach Wunsch ganz oder teilweise durch den Kanal 5^, der mit einer Regulierpumpe ausgerüstet ist, von neuem in den Kreislauf eingespeist werden·The emulsion can be wholly or partly through the channel 5 ^, which is equipped with a regulating pump, into the circuit again to be fed in
Nach Beendigung der physikalischen Reifung wird die Gelatine käsig koaguliert und fällt zusammen mit dem Silberhalogenid im Mischer 56 aus· Zu diesem Zweck wird ein geeignetes Fällungsmittel durch den Einlass 57 eingespeist, der mit einem Steuerventil 5Ö versehen ist· Als Fällungsmittel kann eine wässrige Lösung von Ammoniumsulfat, organischen Sulfosäuren, z.B. Polystyrolsulfosäure oder einfach ein pH-Wert-verringerndes Mittel verwendet werden, falls in den vorangegangenen Stufen der Emulsion acylierte Gelatine beigefügt worden ist. Die acylierte Gelatine wird im Emulgierungsstadium verwendet oder bei Beendigung der Reifung hinzugefügt, welche im letzteren Falle über dem isoelektrischen Punkt der Gelatine ausgeführt wird*. Im KoagulierstadiumAfter completion of the physical ripening, the gelatin is coagulated in a cheesy manner and precipitates together with the silver halide in the mixer 56. For this purpose, a suitable precipitant is fed in through the inlet 57 , which is provided with a control valve 50. An aqueous solution of ammonium sulfate can be used as the precipitant , organic sulfonic acids, for example polystyrene sulfonic acid, or simply a pH-reducing agent can be used if acylated gelatin has been added to the emulsion in the previous stages. The acylated gelatin is used in the emulsification stage or added at the end of ripening, which in the latter case is carried out above the isoelectric point of the gelatin *. In the coagulation stage
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iuf etwaiuf about
wird >3äure durch den Einlass 57 eingespeist, um den pH-Wert auf k zu reduzieren, worauf die Koagulation der Gelatine stattfindet. Das Koagulat, welches vorzugsweise die Form eines feinen Gerinnsels aufweist, wird auf ein endloses Band 59 aufgetragen, der siebartig ausgebildet ist. Ein feiner Strahl Spülwasser wird auf das Gerinnsel gelenkt, z.B. aus einem Kanal 60, der sich über die gesamte Länge des Bandes 59 erstreckt· Gemäss einer besonderen Ausführungsform kann eine zweite oder dritte Waschstufe eingeführt werden bei einem mit Kühlung versehenem Mischer gemäss der vorliegenden Erfindung, der jedoch siebähnlich perforierte Kammerwände hat, durch die die Waschflüssigkeit ausströmt.> 3 acid is fed in through inlet 57 to reduce the pH to k , whereupon the gelatin coagulates. The coagulate, which is preferably in the form of a fine clot, is applied to an endless belt 59 which is designed like a sieve. A fine jet flushing water is drawn to the clot, for example from a channel 60 which extends over the entire length of the tape 59 extends · According to a particular embodiment, a second or third washing stage being introduced at a LABEL FOR with cooling mixer according to the present invention, which, however, has sieve-like perforated chamber walls through which the washing liquid flows out.
Am Ende der Waschstufe wird das Gerinnsel dem Schüttrichter eines Mischers 61 zugeführt undtnter kräftigem Rühren bei vorschriftsmässiger Temperatur und pH-Wert wird das Gerinnsel wieder von neuen dorthinein dispergiert. Die pH-Wert-kontrollierenden Verbindungen und das Wasser, die auf vorschriftsmässiger Temperatur angeliefert werden, werden zwecks Eedispersion durch den Einlass 62, der mit einem Steuerventil 63 ausgerüstet ist, eingespeist.At the end of the washing stage, the clot is fed to the pouring funnel of a mixer 61 and is stirred vigorously at the correct rate Temperature and pH value, the clot is re-dispersed into it by new ones. The pH-controlling compounds and the water, which are delivered at the correct temperature are for the purpose of Eedispersion through the inlet 62, which is equipped with a control valve 63 is equipped, fed.
Die wieder dispergierten Silberhalogenidkristalle befinden sich, nachdem sie ihre Verteilung auf die endgültige Korngrösseverteilung erreicht haben und von Verunreinigungen, sowie von überflüssigen Halogenidionen befreit worden sind, nunmehr in einem geeigneten Zustand, dass sie mit chemischen Sensibilisatoren gemischt werden können in einem Mischgerät 65, welches mit dem Mischer 61 durch den Auslass 6k verbunden ist.The redispersed silver halide crystals are, after they have achieved their distribution to the final grain size distribution and have been freed from impurities and superfluous halide ions, now in a suitable state that they can be mixed with chemical sensitizers in a mixer 65, which is equipped with connected to the mixer 61 through the outlet 6k .
Kurzgefasst, besteht die chemische Sensibilisierung der Emulsion in der Zufügung chemischer Verbindungen, die ihre Lichtempfindlichkeit steigert. Die Sensibilisierung ist verbunden mit einer besonderen Wärmebehandlung, die gewöhnlich ausgeführt wird nachdem die Sensibilisatoren hinzugefügt worden sind. Die Behandlung bei erhöhter Temperatur, z.B. von ^O bis 75°, kann von einigen Minuten bis zu einigen Studen dauern, bis dass die gewünschte Empfindlichkeit und höchstzulässige Schleierbildung erreicht worden ist. Die chemischen Sensibilisatoren werden in kontrollierter Menge durch den Kanal 86 hinzugefügt, der mit einem Ventil 87 versehen ist ο Der Auslass 66 des Mischers 65 ist direkt oder über eine Zwischentrommel mit einer Spirale 69 verbunden, angeordnet in einem grossen Thermostaten 70, welcher mitIn short, chemical sensitization of the emulsion consists of adding chemical compounds that increase its sensitivity to light. Sensitization involves a special heat treatment that is usually carried out after the sensitizers have been added. The treatment at elevated temperature, for example from 0 to 75 °, can last from a few minutes to a few hours until the desired sensitivity and maximum permissible fogging has been achieved. The chemical sensitizers are added in a controlled amount through the channel 86, which is provided with a valve 87 o The outlet 66 of the mixer 65 is connected directly or via an intermediate drum to a spiral 69, arranged in a large thermostat 70 which is connected to
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der notwendigen Temperatursteuereinheit 71 und Eührorganen 72 ausgerüstet ist. Die Durchlaufmenge der Emulsion durch die Spirale bestimmt die Digerierzeit.the necessary temperature control unit 71 and Eührorganen 72 equipped is. The amount of emulsion that passes through the spiral determines the digestion time.
Drei Arten von chemischer Sensibilisierung sind zur Anwendung im Digerierprozess verfügbar, je nach dem in Aussicht genommenen Zweck : ") Schwefelsensibilisierung,Three types of chemical sensitization are available for use in the digestion process, depending on the purpose envisaged: ") Sulfur sensitization,
2) Eeduktionssensibilisierung, und2) Reduction awareness, and
3) Edelmetallsensibilisierungo 3) Precious metal sensitization o
Nach Beendigung der chemischen Sensibilisierung werden die notwendigen Zusätze zum Erhalt der endgültigen photographischen Emulsion in giessfertiger Form zugegeben, welches geschieht durch den Kanal 73, der mit einem Ventil 76 ausgerüstet ist, in den Mischer 7h zum Mischen darin mit der Halogenidemulsion, eingespeist durch den Kanal 73· Die giessfertige Emulsion wird in den Auftragtrog 77 abgelassen, in welchem die Emulsionshöhe sorgfaltig kontrolliert wird. Die Zeichnung veranschaulicht als Beispiel die sogenannte Trogauftragmethode zum Aufstreichen auf eine Unterlage in Form von Papier oder Film 78, die durch Führungsrollen 79 geführt werden und unter einer Rolle 80 hindurchlaufen, die derart angeordnet ist, dass die unterlage 78 mit der Oberfläche der Emulsion 81 in Berührung kommt, die bei einer genauestens kontrollierten Temperatur gehalten wird·After completion of the chemical sensitization, the necessary additives to obtain the final photographic emulsion in ready-to-pour form are added, which is done through the channel 73, which is equipped with a valve 76, into the mixer 7h for mixing therein with the halide emulsion fed through the channel 73 · The ready-to-pour emulsion is drained into the application trough 77, in which the emulsion level is carefully checked. The drawing illustrates, as an example, the so-called trough application method for spreading onto a substrate in the form of paper or film 78, which are guided by guide rollers 79 and pass under a roller 80 which is arranged in such a way that the substrate 78 with the surface of the emulsion 81 in Coming into contact, which is kept at a precisely controlled temperature
Zur Transporterleichterung der photographischen Emulsion von und zu den verschiedenen Mischgeräten, die bei ihrer Darstellung angewendet werden, sind dieselben vorzugsweise in Kaskaden oder in einem Turm, ähnlich einem Destillierturm angeordnet, so dass die Schwerkraft dabei hilft, den Vorschub der Emulsion von einem Gerät in das andere zu erleichtern. Bei Betrieb in lichtdichten Behältern müssen nur Wasch- und Auftragekammer mit dem wohlbekannten Dunkelkammersicherheitslicht versehen sein, so dass ein grosser Teil der Verarbeitung in normal beleuchteten Arbeitsräumen ausgeführt werden kann.To facilitate the transport of the photographic emulsion to and from the The various mixing devices used in their representation are similar, preferably in cascades or in a tower placed in a still tower so that gravity helps to facilitate the movement of the emulsion from one device to the other. When operating in light-tight containers, only the washing and application chambers need to be provided with the well-known dark room safety light, so that a large part of the processing takes place in normally lit workrooms can be executed.
Abgesehen von seiner Verwendung für die Herstellung von Silberhalogenidemulsionen, können erfindungsgemässe Geräte verwendet werden bei der Darstellung aller Arten von Suspensionen und Emulsionen mittels physikalischer oder chemischer Eeaktionen aller Art, durch welche Substanzen inApart from its use for the preparation of silver halide emulsions, Devices according to the invention can be used in the representation of all types of suspensions and emulsions by means of physical or chemical reactions of all kinds, by which substances in
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einer iHL·?." zjn Pii-i.c v. >.■■,: *:-χ*± werden? '**'an iHL · ?. "zjn Pii-ic v.>. ■■ ,: *: - χ * ± be? '**'
Toll ,.en- oder Tropf e-nlcria - π
Das Gerät kann ::3. verwendet werden für di-i i'srstellung eller Arten
von fichvrachlöslichen Salzen oder Komplexen uute:; Turbulenzflussbedingim-·
gen, c.B. Nickel'Iimethylglyoxim, BaSO^, PbCrG^, ZuGrO^1-GdS, ZnS, und
andere Leuchtstoffen, z.B. geeignet für Fluoreözir-iisiühirme, Metalloxiden
und Hydroxiden, ε·Β. HgO, Pb(OH) , Te(OH) und Cr(OH) und Metallteilchen, z.B. Gold-, Quecksilber- und Silberdispersionen, die durch Reduktion
erhalten werden. Das Gerät kann auch zum Aussalzen von organischen
upd anorganischen Verbindungen und zur Darstellung von Polymerlatexarten
und aller Arten Kolloidaldispersionen verwendet werden, wobei von kolloidalen oder von Polymerlösungen ausg2gangen wird.Toll, .en- or drip e-nlcria- π
The device can: 3. can be used for the preparation of all kinds of soluble salts or complexes :; Turbulence flow conditions, cB Nickel'Iimethylglyoxim, BaSO ^, PbCrG ^, ZuGrO ^ 1 -GdS, ZnS, and other phosphors, eg suitable for Fluoreözir-iisiühirme, metal oxides and hydroxides, ε · Β. HgO, Pb (OH), Te (OH) and Cr (OH) and metal particles, for example gold, mercury and silver dispersions, which are obtained by reduction. The device can also be used to salt out organic and inorganic compounds and to display types of polymer latex and all types of colloidal dispersions, starting with colloidal or polymer solutions.
Weitere Beispiele zm Verwendung der t-rfindUii-^sgeffiKsnen Geräte bestehen in der Darstellung vox·. Emulsionen in winzigen Tropfen durch Einspeisen einer E Tsion, die grössere Tropfen, enthält, in den Mischdurchlass, in welchem Turbulenz herrscht, so dass die Tropfen durch die Wirkung der Schubkräfte, die durch dia gesarste Kaummenge tier Fiürsfi .^Iteit im Durchlass erzeugt werden geteilt werden« Die BjΊdung von Emulsionen durch Mischen der Materialien, die die kontinuierlichen und dispersen Phasen in dem Gerät re.iiäss eer ilrfiridurj. erzeugen s-llon. oder die Verwendung des Gerätes zur Reduzi«r-.4ng der Trcpfciieiigr*:*.-;o-3 ei:ier z-uvor hergestellten Emulsion ist \on besonderer Bedeutung bei de:/ Um al £.i.j rung von Far'-· kupplern, die in photographischen Maleri"l:en "7er**euöei werden, z.E. bei dei" Hrjrstellunf, van Oi--i-n-Gelatiiieenuilsioneii, »v-bei die disperse Phase einen aufgelöst en Fort kuppler enthält. Das Errt ieheir einer engen" Gross f-n.-verteilung dei- öltröpi\':hen ist wichtig fr'r :.r.r :iciVt«'u-.-;g-6iiieiv: gleich- massigen Koalition dos Ki-urlers an allein St til ^r. uio photographisciien Materials und zur Horstt-llung von Bildern geringer Kernigkeit«. Es wurde ausserdem gefunden, dass Emulsionen vor,. ÖJ farbkupplern in Gelatine, die in einer bevorzugten Ansführungoform des erfindungsgemässen Gerätes ' hergestellt wurden, nicht opaleszent sind, sandsrn Schichten bilden, die im trocknen Zustand vollkommen durchsichtig sind. Zusätzlich sind diese Schichten widerstandsfähiger gegen Verderben durch Falten als Schichten, die aus üblicher Emulsionen h-srijbc^el-lt wer-ien« Dies ist auf die sehr grosse Elastizität der Schichteci svrücksufuhren· Ein weiteres besonderes Bpi^piel für die Anwendung .:.;- Erfindung ist dieFurther examples for the use of the efficient devices exist in the representation vox. Emulsions in tiny droplets by feeding an ion containing larger droplets into the mixing passage, in which there is turbulence, so that the droplets are divided by the action of the thrust which is produced by the scarcest amount of water in the passage are «The creation of emulsions by mixing the materials that make the continuous and disperse phases in the device re.iiäss eer ilrfiridurj. generate s-llon. or the use of the device for pressu "r-.4ng the Trcpfciieiigr *: * .- o-3 ei: ier z uBefore prepared emulsion is \ on particular importance in de: / Um al £ .ij tion of Far'- Couplers that are used in photographic painting, zE at the Hrjrstellunf, van Oi - in gelatiiieenuilsioneii, »v-where the disperse phase contains a dissolved further coupler narrow distribution of the oil droplets is important for: .rr : iciVt «'u -.-; g-6iiiei v: equal coalition of the ki-urler on alone style . uio photographic material and for the nesting of images of low core quality «. It has also been found that emulsions exist. OEJ color couplers in gelatin which were prepared in a preferred Ansführungoform of the inventive device 'are not opalescent, sandsrn layers form, which are perfectly transparent when dry. In addition, these layers are more resistant to spoilage due to wrinkles than layers made from conventional emulsions. This is due to the very high elasticity of the layers. ; - Invention is the
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Herstellung von Bariumsulfatdispersionen in einem Schutzkolloid zur Bildung von Deckschichten auf Papier oder andere unterlagen«Production of barium sulfate dispersions in a protective colloid for Formation of top layers on paper or other substrates "
Ausserdem kann das erfindungsgemässe Mischgerät verwendet werden z.B. bei der Zubereitung von Farben, Lacken, Schmiermitteln, kosmetischen Erzeugnissen, Pharmazeutika, Lebensmitteln z.B. Fetten, Ölen und Emulsionen hiervon« Es kann ferner verwendet werden als ein Durchflussdünnfilmreaktor für chemische Prozesse, z.B. Salzbildung durch Auefällung, Nitrierung, Sulfonierung, Diazotation, Kupplung, Hydrolyse, Alkylierung, Friedel-Graftsche Synthesen, Acylierung, Veresterung und Polymerisation· Gemäss einer besonderen Ausfuhrungsform ist das Mischgefäss auch geeignet zum Mischen von Flüssigkeiten mit Gasen (z.B. unter Druck) und für die Reaktion von Flüssigkeiten mit Gasen, z.B. in chemischen Prozessen, wie Halogenierung, Aminbildung durch Reduktion, Aminbildung durch Ammonolyse, Oxydation und Hydrierung.» Gemäss einem besonderen Ausbildungsbeispiel werden die Gase durch öffnungen eingespeist, die in der Rotorwand vorgesehen sind.In addition, the mixing device according to the invention can be used e.g. in the preparation of paints, varnishes, lubricants, cosmetic products, pharmaceuticals, foods e.g. fats, oils and Emulsions thereof «It can also be used as a flow-through thin film reactor for chemical processes, e.g. salt formation through precipitation, nitration, sulfonation, diazotation, coupling, hydrolysis, Alkylation, Friedel-Graft syntheses, acylation, esterification and Polymerization · According to a special embodiment, the mixing vessel is also suitable for mixing liquids with gases (e.g. under pressure) and for the reaction of liquids with gases, e.g. in chemical processes such as halogenation, amine formation through reduction, amine formation through ammonolysis, oxidation and hydrogenation. " According to one special training example, the gases are fed in through openings, which are provided in the rotor wall.
Das erfindungsgemässe Mischgerät ist insbesondere als Reaktionsgefäss geeignet für chemische Reaktionen in verschiedenen nichtmischbären Flüssigkeitsphasen, bekannt als Grenzflächenreaktionen. Gemäss einer Grenzflächenkondensationstechnik können Polykondensate, Polyamide und Polyester dargestellt werden.The mixing device according to the invention is in particular used as a reaction vessel suitable for chemical reactions in different non-mixing bears Liquid phases known as interfacial reactions. According to an interfacial condensation technique, polycondensates, polyamides and Polyester are represented.
Genaue Temperaturkontrolle ist sehr leicht einzuhalten, weil keine grossen Reaktionsmassen miteinander in Berührung kommen und dieselben einander in einem dünnen Flüssigkeitsfilm in reproduzierbaren Konzentrationen erreichen- Das erfindungsgemässe Mischgerät kann deshalb auch verwendet werden für das kontinuierliche Schmelzen von Gelen, wie z.B. den Nudeln einer photographischen gelatinhaltigen Silberhalogenidemulsion.Precise temperature control is very easy to maintain because there are no major ones Reaction masses come into contact with one another and they come into contact with one another in a thin liquid film in reproducible concentrations Achieve- The mixing device according to the invention can therefore also be used are used for the continuous melting of gels such as the noodles of a photographic gelatin-containing silver halide emulsion.
Bei der Verwendung des Gerätes für chemische Reaktionen kann die Reaktionsmasse von neuem in das Mischgerät eingespeist werden und durch eine Batterie von Mischgeräten geschickt werden, die in Serie angeordnet sind.When using the device for chemical reactions, the reaction mass fed into the mixer anew and sent through a battery of mixers arranged in series are.
Die Anwendung des erfindungsgemäesen Gerätes wird durch die folgenden Beispiele demonstriert.The application of the device according to the invention is illustrated by the following Examples demonstrated.
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Die folgenden drei Losungen werden gesondert hergestellt :The following three solutions are prepared separately:
(A) eine wässrige ammoniakalische Silbernitratlösung, die pro Liter 0,857 Mol Silbernitrat und 1,71^ Mol Ammoniumhydroxid enthält,(A) an aqueous ammoniacal silver nitrate solution per liter Contains 0.857 moles of silver nitrate and 1.71 ^ moles of ammonium hydroxide,
(B) eine wässrige Halogenidlösung, die pro Liter 3 Mol Kaliumhalogenid enthält (KBr/KCl/KJ - IOO/IO/I Gewichtsteile),(B) an aqueous halide solution containing 3 moles of potassium halide per liter contains (KBr / KCl / KJ - IOO / IO / I parts by weight),
(C) eine wässrige Essigsäurelösung, die pro Liter 3>5 Mol Essigsäure enthält,(C) an aqueous acetic acid solution containing 3> 5 moles of acetic acid per liter contains,
(D) eine wässrige 0,5 gew.#ige Gelatinelösung.(D) an aqueous 0.5% strength by weight gelatin solution.
Mit diesen Lösungen wird die Fällung (Emulgierung) des lichtempfindlichen Silberhalogenids in einem Mischgefäss vorgenommen, das ein Einführungssystem gemäss der Figur 5 und ein Gehäuse sowie einen Eotor wie schematisch auf der Figur h dargestellt enthält.With these solutions, the precipitation (emulsification) is made of photosensitive silver halide in a mixing vessel, which contains shown a delivery system according to FIG 5 and a housing and a Eotor as shown schematically on the figure h.
Die Höhe h. (Figur 1) des Rotorteils in der kegelförmigen Kammer betrug 122 mm. Die Höhe h? des Eotorteils im Trichter war 65 mm· Der Durchmesser 0 des Eotors war 5^ mm und der Durchmesser jZL 5 mm. Die Winkel α und β waren beide 10°. Der Spielraum (c) betrug 1,5 mm.The height h. (Figure 1) of the rotor part in the conical chamber was 122 mm. The height h ? of the eotor part in the funnel was 65 mm. The diameter 0 of the eotor was 5 ^ mm and the diameter jZL 5 mm. The angles α and β were both 10 °. The clearance (c) was 1.5 mm.
In den Rotor war eine schraubenlinienförmige Kille mit rechtwinkligem Querschnitt eingeschnitten.In the rotor there was a helical groove with a right-angled Incised cross-section.
Die Breite der Rille zwischen den Gipfeln des Gewindes betrug 7 mm, die Breite der Gipfel 3 mm und die Tiefe der Rille 1,5 mm· Der Rotor und das lichtdichte Gehäuse waren aus rostfreiem Stahl angefertigt. Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors während der Fällung betrug 76Ο U/Min.The width of the groove between the peaks of the thread was 7 mm, the width of the peaks 3 mm and the depth of the groove 1.5 mm · The rotor and the light-tight housing were made of stainless steel. The angular speed of the rotor during the precipitation was 76Ο rpm.
Die Lösungen (A), (B), (C) und (D) wurden zu gleicher Zeit in den folgenden Verhältnissendurch die gesonderten Einlassöffnungen 1Α·, 15, 16 und 29 wie in der Figur 5 angegeben, eingeführt :The solutions (A), (B), (C) and (D) were at the same time in the the following ratios through the separate inlet openings 1Α ·, 15, 16 and 29 as indicated in Figure 5, introduced:
Lösung (A) : 17^ ml pro Min·Solution (A): 17 ^ ml per min
Lösung (B) : 1^8 ml pro Min.Solution (B): 1 ^ 8 ml per min.
Lösung (C) : 82 ml pro Min«Solution (C): 82 ml per min «
Lösung (D) : 280 ml pro Min.Solution (D): 280 ml per min.
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Wenn unter diesen Bedingungen gearbeitet wurde,betrug die Kontaktzeit der Keagenzien im Dünnfilmspielraum ungefähr 2,5 Sek.When operating under these conditions, the contact time of the keagents in the thin film space was approximately 2.5 seconds.
Die Temperatur wurde während der Fällung bei ^9° konstant gehalten· Die pH-und pAg-Werte,welche bei der Ablassöffnung in mV ausgedruckt gemessen werden, betrugen 8,15 bzw. -35 mV. Gleich nachdem die Dispersion das Mischgerät verlassen hat, war ihr pH-Wert auf 5,00 herabgesetzt.The temperature was kept constant at ^ 9 ° during the precipitation. The pH and pAg values at the drain opening are expressed in mV measured were 8.15 and -35 mV, respectively. Right after the When the dispersion left the mixer, its pH was lowered to 5.00.
Das Apparat wurde unter den obenangegebenen Arbeitsbedingungen 16 Min. in Betrieb gehalten.The apparatus was operated under the working conditions given above for 16 min. kept in operation.
Der mittlere Durchmesser der erhaltenen Silberhalogenidkörner betrug 11^ nm. Dieser Durchmesser wurde anhand der spezifischen Adsorption-· eines Farbstoffes , wie beschrieben in Photographische Korrespondenz, Band 101, Nr. 3 (19^5), S. 38-39 und durch elektronenmikroskopische Messung bestimmt.The mean diameter of the obtained silver halide grains was 11 ^ nm. This diameter was determined on the basis of the specific adsorption · of a dye as described in Photographische Korrespondenz, Vol. 101, No. 3 (19 ^ 5), pp. 38-39 and by electron microscopic Measurement determined.
Aus der Korngrossenverteilungskurve der Figur 8 geht hervor, dass diese Verteilung sehr schmal ist. In der Ordinate sind die in Nanometer (nm) ausgedrückten zunehmendai Korndurchmesssr eingetragen, während in der Abszisse die Anzahl (K) eingetragen wurde, welche ausgedrückt wird als der Prozents? . .. α i-drner mit einem Durchmesser kleiner als der damit in der Ordinate übereinstimmende Wert. Das Diagramm zeigt,dass 98 % der Körner eine GrSsse zwischen 50 und 300 nm besitzen·The grain size distribution curve in FIG. 8 shows that this distribution is very narrow. The ordinate shows the increasing ai grain diameters expressed in nanometers (nm), while the abscissa shows the number (K) which is expressed as the percentage? . .. α i-drner with a diameter smaller than the corresponding value in the ordinate. The diagram shows that 98 % of the grains have a size between 50 and 300 nm.
Dieses Beispiel bezieht sich auf die Herstellung photographischer Silberhalogenidemulsionen mit grosser Korngrössenverteilung durch eine Mehrstufenbehandlung· Es wurden die folgenden Lösungen zur Verwendung in einer ersten Fällungsstufe hergestellt :This example relates to the manufacture of photographic prints Large size distribution silver halide emulsions by multistage treatment · The following solutions were used produced in a first precipitation stage:
(A) Eine Mischung von 1,5 Volumenteilen ammoniakalischen Silbernitrats, die pro Liter 3, Mol Silbernitrat und 6 Mol Ammoniumhydroxid enthält, und 3,5 Volumenteilai entmineralisierten Wassers;(A) A mixture of 1.5 parts by volume of ammoniacal silver nitrate, those per liter are 3 moles of silver nitrate and 6 moles of ammonium hydroxide contains, and 3.5 parts by volume of demineralized water;
(B) eine homogene Mischung aus :(B) a homogeneous mixture of:
einer 3 molaren wässrigen Lösung von Kaliumbromid ^fOOO ml einer 3 molaren wässrigen Lösung von Natriumchlorid 300 ml einer 3 molaren wässrigen Lösung von Kaliumiodid 100 mla 3 molar aqueous solution of potassium bromide ^ fOOO ml a 3 molar aqueous solution of sodium chloride 300 ml of a 3 molar aqueous solution of potassium iodide 100 ml
109843/1656109843/1656
entmineralisiertem Wasser 2116157 2700 mldemineralized water 2116157 2700 ml
Inertgelatine 500 gInert gelatin 500 g
genügend wässrigem Ammoniumhydroxid zum Erhalt eines pH-Wertes gleich 10,5 gemessen bei 30°·enough aqueous ammonium hydroxide to obtain a pH value equal to 10.5 measured at 30 °
- Erste Fällungsstufe- First stage of precipitation
Es wurde eine Mischvorrichtung 1 des in Beispiel 1 beschriebenen Typs verwendet,und die Lösungen (A) und (B) wurden durch gesonderte Einlassöffnungen im Verhältnis von 65 bzw. 300 ml pro Min. darin eingeführt.A mixing device 1 of the type described in Example 1 was used used, and the solutions (A) and (B) were through separate inlets in the ratio of 65 and 300 ml per Min. Introduced therein.
Während der Fällung betrug die Winkelgeschwindigkeit des Eotors 500 U/Min. Die beim Auslass gemessene Temperatur belief sich auf 62°.The angular velocity of the eotor was 500 during the precipitation RPM The temperature measured at the outlet was 62 °.
Die bei der Ablassöffnung gemessenen und in mV ausgedrückten pH-und pAg-Werte betrugen 10,8 bzw· -I60 mV. Diese erste Fällungsstufe dauerte 3 Min.The pH and pH values measured at the drain port and expressed in mV pAg values were 10.8 and -I60 mV, respectively. This first stage of precipitation lasted 3 min.
- Zweite Fällungsstufe- Second stage of precipitation
In derselben. Mischvorrichtung wie bei der ersten Fällungsstufe verwendet, wurden die folgenden Lösungen durch gesonderte Einlassöffnungen in den jeweiligen Verhältnissen eingeführt :In the same. Mixing device as used in the first precipitation stage, the following solutions were introduced through separate inlet openings in the respective proportions:
- Flüssigkeit (A) wie in der Fällungsstufe 1 verwendet in einem Verhältnis von 65 ml pro Min·- Liquid (A) as used in precipitation stage 1 in a ratio of 65 ml per minute
- Flüssigkeit (B) wie bei der Fällungsstufe 1 verwendet in einem Verhältnis von 300 ml pro Min·- Liquid (B) as used in precipitation stage 1 in a ratio of 300 ml per minute
- die Dispersion welche aus der Mischvorrichtung bei der Fällungsstufe 1 abgelassen wurde, bei einem Verhältnis von 500 ml pro Min.- the dispersion which comes from the mixing device at the precipitation stage 1 was drained, at a ratio of 500 ml per min.
Diese zweite Fällungsstufe dauerte 2 Min.This second stage of precipitation took 2 minutes.
- Dritte Fällungsstufe- Third stage of precipitation
Die erste Fällungsstufe wurde wiederholt mit dem Unterschied jedoch, dass die erhaltene Dispersion aus der zweiten Fällungsstufe zusammen mit den Lösungen (A) und (B) der ersten Stufe verwendet wurden· Die Einführungsgeschwindigkeiten waren die folgenden :The first precipitation step was repeated with the difference however, that the dispersion obtained from the second precipitation stage, together with the solutions (A) and (B) of the first stage were used · The introduction rates were the following:
- Lösung (A) : 65 ml pro Min.- Solution (A): 65 ml per min.
- Lösung (B) : 300 ml pro Min·- Solution (B): 300 ml per min
109843/1656109843/1656
Ausbeute der Dispersion der zweiten Fällungsstufe : 500 ml pro Min· Der mittlere Durchmesser der erhaltenen Silberhalogenidkörner wurde mit einem Elektronenmikroskop gemessen· Er betrug 300 mn.Yield of the dispersion of the second precipitation stage: 500 ml per minute The mean diameter of the obtained silver halide grains became measured with an electron microscope · It was 300 mn.
Die Ergebnisse sind in der Figur 9 dargestellt, aus der abgeleitet werden kann, dass 98 % der Körner eine Korngrösse zwischen 10 und 1000 nm hatten. Die zunehmenden und in Nanometer (nm) ausgedrückten Korndurchmesser sind in der Ordinate des Diagramms eingetragen, während in der Abszisse die Anzahl N (als Prozenteausgedrückt) der Körner mit einem Durchmesser kleiner als derjenige, der mit den nm-Wert übereinstimmt, eingetragen wird.The results are shown in FIG. 9, from which it can be deduced that 98 % of the grains had a grain size between 10 and 1000 nm. The increasing grain diameters, expressed in nanometers (nm), are plotted on the ordinate of the diagram, while the number N (expressed as percentages) of grains with a diameter smaller than that which corresponds to the nm value is plotted on the abscissa.
Es wurden die folgenden vier Lösungen gesondert hergestellt :The following four solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die 0,3 Mol Silbernitrat pro Liter enthält,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige Halogenidlösung, die 0,3 Mol Kaliumbromid pro Liter enthält,(B) an aqueous halide solution containing 0.3 moles of potassium bromide per Liter contains,
(C) eine wässrige Essigsäurelösung, die 3,5 Mol Essigsäure pro Liter enthält,(C) an aqueous acetic acid solution containing 3.5 moles of acetic acid per liter contains,
(D) eine wässrige 1 gew.^ige Gelatinelösung.(D) an aqueous 1% strength by weight gelatin solution.
Mit diesen Lösungen wurde die Fällung (Emulgierung) des lichtempfindlichen Silberbromids in einem Mischgefäss durchgeführt, welches ein Einlassystem gemäss der Figur 5 und ein Gehäuse sowie einen Rotor wie schematisch in der Figur h dargestellt enthält.With these solutions, the precipitation (emulsification) of the photosensitive silver bromide was carried out in a mixing vessel containing an intake system in accordance with FIG 5, and a housing and a rotor as shown schematically in the figure h.
Die Höhe h. (Figur 1 ) des Eotorteils in der kegelförmigen Kammer war 122 mm. Die Höhe h_ des Rotorteils im Trichter betrug 65 mm· Der Durchmesser 0 des Rotors war 5^ mm und der Durchmesser 1 5 rani· Die Winkel α und ß waren-beide 10°. Der Spielraum (c) betrug 1,5 mm.The height h. (Figure 1) of the eotor part in the conical chamber was 122 mm. The height h_ of the rotor part in the funnel was 65 mm · The diameter 0 of the rotor was 5 ^ mm and the diameter 1 5 mm · The angles α and β were both 10 °. The clearance (c) was 1.5 mm.
In den Rotor war eine schraubenlinienformige Rille mit rechteckigem Querschnitt eingeschnitten. Die Breite der Rille zwischen den Gipfeln des Gewindes war 7 mm, die Breite der Gipfel 3 mm und die Tiefe der Rille 1,5 mm· Der Rotor und das lichtdichte Gehäuse waren aus rostfreiem Stahl angefertigt. Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors während der Fällung betrug 900 U/Min.In the rotor there was a helical groove with a rectangular shape Incised cross-section. The width of the groove between the peaks of the thread was 7 mm, the width of the peaks 3 mm and the depth of the Groove 1.5 mm · The rotor and the light-tight housing were made of stainless steel Made of steel. The angular speed of the rotor during the precipitation was 900 rpm.
GV.43ΟGV.43Ο
109843/1656109843/1656
Die Lösungen (A), (B), (C) und (D) wurden zu gleicher Zeit in den
folgenden Verhältnissen durch die gesonderten Einlassöffnungen 1^
15, 16 bzw. 2-9, wie in der Figur 5 angegeben, eingeführt :
Lösung (A) : 193 ml pro Min.
Lösung (B) : 16A- ml pro Min.
Lösung (C) : 58 ml pro Min.
Lösung (D) : 700 ml Pro Min.The solutions (A), (B), (C) and (D) were introduced at the same time in the following proportions through the separate inlet openings 1 ^ 15, 16 and 2-9, as indicated in FIG. 5: Solution (A): 193 ml per min.
Solution (B): 16A- ml per min.
Solution (C): 58 ml per min.
Solution (D): 700 ml per min.
Indem .unter diesen Bedingungen gearbeitet wurden, war die Silberionenkonzentration, welche potentiometrisch bei der Ablassöffnung der Mischvorrichtung gemessen derart, dass sie mit einer Millivolt-Ablesung zwischen +3OO und +^fOO mV übereinstimmte. Der pH-Wert der Emulsion, die das Gerät verliess,lag zwischen 3 und h* Die Kontaktzeit der Reagenzien im Spielraum war ungefähr 2,5 Sek.By operating under these conditions, the silver ion concentration, which was measured potentiometrically at the outlet of the mixer, was such that it coincided with a millivolt reading between + 300 and + ^ fOO mV. The pH of the emulsion leaving the device was between 3 and h * The contact time of the reagents in the headroom was approximately 2.5 seconds.
Die Temperatur wurde während der Fällung bei 35° konstant gehalten.The temperature was kept constant at 35 ° during the precipitation.
Die das Gerät verlassende Dispersion wurde bei solcher Geschwindigkeit mü einer wässrigen Kaliumbromidlösung vermischt, dass in der gemischten Zusammensetzung eine Spannung von +50 mV potentiometrisch gemessen wurde.The dispersion leaving the device became mu at such a rate an aqueous potassium bromide solution mixed, that in the mixed composition a voltage of +50 mV measured potentiometrically became.
Der mittlere Durchmesser der bei der Ablassöffnung erhaltenen Silberhalogenidkörner betrug 100 nm. Der mittlere Durchmesser der Körner wurde turbidimetrisch wie beschrieben in Sei.Ind.Phot. (2) Band 19, November 19^8, S.401-^18 und durch Messung mit einem Elektronenmikroskop bestimmt.The mean diameter of the silver halide grains obtained at the vent was 100 nm. The mean diameter of the grains was turbidimetrically as described in Sei.Ind.Phot. (2) Volume 19, November 19 ^ 8, pp. 401- ^ 18 and by measurement with an electron microscope certainly.
Wenn pro Mol Silbernitrat 300 mg 1-Phenyl-2-tetrazolin-5-thion mit der folgenden tautomeren Struktur :If 300 mg of 1-phenyl-2-tetrazoline-5-thione are used per mole of silver nitrate of the following tautomeric structure:
S=C N
I ,1S = CN
I, 1
HN_ N <HN_ N <
in Lösung (B) als Kornwachstumverzögerer verwendet wurde,und wenn man dort unter den obenbeschriebenen Bedingungen arbeitete» wurden Silberbromidkorner mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 nm erhalten.in solution (B) was used as a grain growth retarder, and if one worked there under the conditions described above Obtained silver bromide grains with an average diameter of 20 nm.
αν.^o 109843/1658αν. ^ o 109843/1658
Bariumsulfat wurde hergestellt unter Verwendung des Gerätes wie dasjenige des Beispiels 3, das aber einen Eotor ohne schraubenlinienförmige Umkreisrille hatte.Barium sulfate was prepared using the apparatus like that of example 3, but which has an eotor without a helical Had circumferential groove.
Es wurden zwei Flüssigkeiten (P) und (Q) gesondert in den Spielraum zwischen dem Eotor und dem Gehäuse eingeführt^There were two liquids (P) and (Q) separately in the slack inserted between the eotor and the housing ^
(P) eine wässrige 1 molare Schwefelsäurelösung, (Q) eine wässrige 1 molare Bariumchloridlösung·(P) an aqueous 1 molar sulfuric acid solution, (Q) an aqueous 1 molar barium chloride solution
Das Zuführungsverhältnis der Flüssigkeiten (P) und (Q) war 100 ml in 2h Sek. bzw« 100 ml in 25 Sek. Die Flüssigkeiten wurden tangential W zur Rotoroberfläche in den Spielraum und in der Drehrichtung des Rotors eingeführt. Der Spielraum war 1,7 mm breit, die. Temperatur belief sich auf 20° und die Rotorgeschwindigkeit war 815 U/Min.The feed ratio of the liquids (P) and (Q) was 100 ml in 2 hours sec. Or "100 ml in 25 seconds. The liquids were introduced tangentially W to the rotor surface in the clearance and in the direction of rotation of the rotor. The clearance was 1.7mm wide, the. The temperature was 20 ° and the rotor speed was 815 rpm.
Zum Vergleich des Unterschiedes in Korngrösse zwischen Bariumsulfat, das aus der gleichen Lösung in einem chargenweisen Verfahren (ΰ·η« in einem Gefäss, das mit einem schraubenlinienföran^xi Rührwerk ausgerüstet ist) und dem Bariumsulfat, das gemäss diesem Beispiel hergestellt wurde, wurden deren Ablageruagsgeschwindigkeiten gemessen.To compare the difference in grain size between barium sulfate, that from the same solution in a batch process (ΰ · η « in a vessel equipped with a helical agitator is) and the barium sulfate produced according to this example their deposition rates were measured.
Ein Muster, das nach einem chargenweisen Verfahren hergestellt wurde, wies in einem Absatzproberohr eine 15 minütige Ablagerungszeit auf. Ein Muster, das gemäss dem kontinuierlichen Verfahren nach diesem Beispiel hergestellt wurde, brauchte für den gleichen Ablagerungsgrad (1 cm klare Flüssigkeit oben an der Kolonne) eine 95 minütige Ablagerungszeit .A sample produced in a batch process, exhibited a 15 minute settling time in a sample tube. A sample made according to the continuous process of this example required the same degree of deposition (1 cm clear liquid at the top of the column) a 95 minute deposition time.
Eine Dispersion von Äthylcellulose in einem Äthanol-Wasser-Gemisch wurde in dem Mischgerät wie dem Fig. 1 dargestellten hergestellt. Die Höhe des Rotorteils in der konischen Kammer betrug 122 mm. Die Höhe des Rotörteils im Trichter war 65 mm. Der Durchmesser j3 des Rotors betrug 5^ mm und der Durchmesser 0? 5 mm· Die Winkel α und β waren beide 10° gross. Der Rotor hatte eine glatte Oberfläche und bestand aus rostfreiem Stahl.A dispersion of ethyl cellulose in an ethanol-water mixture was prepared in the mixer as shown in FIG. The height of the rotor part in the conical chamber was 122 mm. The height of the rotor part in the funnel was 65 mm. The diameter j3 of the rotor was 5 ^ mm and the diameter 0 ? 5 mm · The angles α and β were both 10 °. The rotor had a smooth surface and was made of stainless steel.
GV.3GV.3
1098A3/1S581098A3 / 1S58
*) 1 1 C 1 E"? *) 1 1 C 1 E "?
Zwei Ausgangsflüssigkeiten, nämlich Wasser und eine 5 gew.#ige äthanolische Lösung von Ethylcellulose N7 (Handelsname von The Hercules Powder Company Inc, Wilmington, Del·, U.S.A. für eine Sthylcellulose, die in einem Wasser-Sthanol-Gemisch (1/1 in Volumen) unlöslich ist ) wurden gesondert in den Spielraum zwischen Rotor und Gehäuse eingeführt. Die Rotorgeschwindigkeit betrug 930 U/Min., der Spielraum 0,Mf mm und die Temperatur der Flüssigkeiten 20°.Two starting fluids, namely water and a 5% by weight Ethanol solution of ethyl cellulose N7 (trade name of The Hercules Powder Company Inc, Wilmington, Del ·, U.S.A. for a Sthyl cellulose, which is contained in a water-ethanol mixture (1/1 in volume) is insoluble) were introduced separately into the clearance between the rotor and the housing. The rotor speed was 930 rpm, the backlash 0, Mf mm and the temperature of liquids 20 °.
Das Wasser und die Äthylcelluloselösung wurden in Verhältnissen von 104 bzw. 1*f ml pro Min. eingeführt.The water and ethyl cellulose solution were in proportions of 104 or 1 * f ml per minute introduced.
Ein chargenweises Verfahren, bei dem mit einem hochtourigen Rührwerk gearbeitet wurde, und bei dem die gleichen Flüssigkeiten in dem gleichen Volumenverhältnis verwendet wurden, ergaben eine viel gröberkörnige Dispersion als diese, welche mit dem kontinuierlich arbeitenden Mischgerät mit txirbul enter Strömung nach diesem BeispieL erhalten wurde·A batch process in which with a high-speed agitator was worked, and using the same liquids in the same volume ratio, resulted in a much coarser grain Dispersion as this, which was obtained with the continuously working mixer with turbulent flow according to this example.
Beispiel β Be i game β
Es wurden die folgende vier Lösungen gesondert hergestellt :The following four solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Silbernitrat enthielt,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige Halogenidlösung, die pro Liter 0,3 Mol Kaliumbromid enthielt,(B) an aqueous halide solution containing 0.3 mol of potassium bromide per liter contained
(C) eine 20 %±ge wässrige Essigsäurelösung,(C) a 20 % ± aqueous acetic acid solution,
(D) eine 1 gew.#ige wässrige Gelatinelösung.(D) a 1% strength by weight aqueous gelatin solution.
Mit diesen Lösungen wurde die Fällung des lichtempfindlichen Silberbromids in einem Mischgefäss mit turbulenter Strömung -vorgenommen, das ein Zuführungssjetem nach der Figur 5 sowie ein Gehäuse und einen Rotor nach der Figur *f besass.The photosensitive silver bromide was precipitated with these solutions - made in a mixing vessel with turbulent flow, which has a feed jet according to FIG. 5 and a housing and possessed a rotor according to the figure * f.
Die Höhe h (Figur 1) des Rotorteils in der kegelförmigen Kammer betrug 122 mm. Die Höhe des Rotorteils im Trichter war 65 mm gross. Der Durchmesser 0 des Rotors betrug ^k mm und der Durchmesser 0^ 5 mm. Der Spielraum (C) war 1,5 mm. Der Gang des Gewindes auf dem Rotor war 6 mm. Die Tiefe der Rille war 2 mm, und die Breite der Ri-lle zwischen den Gewindegipfeln betrug 6,5 mm.The height h (Figure 1) of the rotor part in the conical chamber was 122 mm. The height of the rotor part in the funnel was 65 mm. The diameter 0 of the rotor was ^ k mm and the diameter 0 ^ 5 mm. The clearance (C) was 1.5 mm. The pitch of the thread on the rotor was 6 mm. The depth of the groove was 2 mm and the width of the groove between the thread crests was 6.5 mm.
109843/1656109843/1656
Der Eotor und das lichtdichte Gehäuse wurden aus rostfreiem "Stahl0 * ^ ' angefertigt.The eotor and the light-tight housing were made of stainless steel 0 * ^ '.
Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors während der Fällung betrug 850 U/Min. Die Lösungen (A), (B), (C) und (D) wurden zu gleicher Zeit durch die gesonderten Zuführungsöffnungen 11J-, 15, 16 bzw. 29 wie in der Figur 5 dargestellt, eingeführt.The angular speed of the rotor during the precipitation was 850 rpm. The solutions (A), (B), (C) and (D) were prepared at the same time by the separate supply openings 1 1 J-, 15, 16 and 29 as shown in Figure 5, is introduced.
Die Lösung (C) wurde bei einer solchen Geschwindigkeit eingeführt, das bei der Ablassöffnung des Gerätes ein pH-Wert von 3,5 in allen im nachfolgenden beschriebenen Versuchen erhalten wurde.Solution (C) was introduced at such a rate that has a pH of 3.5 in. at the drain opening of the device all experiments described below was obtained.
Die Lösung (D) wurde bei allen im nachfolgenden beschriebenen Versuchen in einem Verhältnis von 6OO ml pro Min. zugeführt.Solution (D) was used in all of the experiments described below at a ratio of 600 ml per minute.
Die folgende Tabelle 1 gibt Daten, welche von sechszehn verschiedenen Versuchen herrühren und zeigt die Evolution der Silberhalogenidkorngrösse als eine Funktion zum pAg-Wert, der bei der Ablassöffnung des Mischgerätes mit turbulenter Strömung gemessen wurde. Die pAg-Werte und die Dichtewerte(D) welche mit der Turbidität der Dispersionen übereinstimmen,wurdenbei 750 nm 1,5 Min. nach dem Verlassen des Mischgerätes durch die Emulsion gemessen. Die Messung wurde in den Zellen eines Spektrophotometers "Spectronic 505" (Warenzeichen von Bausch and Lomb Inc., Koohester, N.Y., U.S.A.) vorgenommen.The following Table 1 gives data which of sixteen different Experiments originate and show the evolution of the silver halide grain size as a function of the pAg value at the vent of the mixer with turbulent flow was measured. The pAg values and the density values (D) which correspond to the turbidity of the dispersions match were measured at 750 nm 1.5 min after the When the emulsion leaves the mixer, it is measured. The measurement was carried out in the cells of a spectrophotometer "Spectronic 505" (Trademark of Bausch and Lomb Inc., Koohester, N.Y., U.S.A.) performed.
Die Turbidität-Dichte ist direkt proportional zu der Korngrösse des gefällten Silberhalogenids«The turbidity density is directly proportional to the grain size of precipitated silver halide "
Die Silbernitratlösung (Lösung A) und die Kaliumbromidlösung (Lösung B) wurden in einen äquimolaren Verhältnis bei einem Durchsatz von 152 ml pro Min. eingeführt. Die bei der Niederschlagsreaktion aufrechterhaltene Temperatur betrug 35°·The silver nitrate solution (solution A) and the potassium bromide solution (solution B) were introduced in an equimolar ratio at a flow rate of 152 ml per min. The one in the precipitation reaction maintained temperature was 35 °
22
3,152.75
3.15
0,300.30
10 9843/165610 9843/1656
211Ä157211Ä157
Die Diagramme der Figuren 13. und 14wurden in Bezug auf die Versuche 1 bis 16 erhalten, indem man die Turbidi tat -Dichte C-D) gegen die Wellenlänge von 76O bis 600 nm eintrug. Die Kurven 1-9 der Figur 13 stimmen mit den Versuchen 1-9 der obigen Tabelle und die Kurven 1-7 der Figur 14 mit den Versuchen 10-16 dieser Tabelle überein.The diagrams of Figures 13 and 14 were made in relation to the experiments 1 to 16 is obtained by plotting the Turbidi tat density C-D) against the Wavelength from 76O to 600 nm entered. Curves 1-9 of the figure 13 correspond to experiments 1-9 of the above table and curves 1-7 of FIG. 14 correspond to experiments 10-16 of this table.
Es geht aus diesen Kurven hervor, dass im Gebiet der niedrigen pAg-Werte d.h. von 2,75 bis 6, die Turbiditat , m. a.W. die mittlere Korngrösse,minimal ist bei dem pAg-Wert, bei dem die Löslichkeit des Silberhalogenids auch minimal ist (pAg = 3,00).It can be seen from these curves that in the region of low pAg values, i.e. from 2.75 to 6, the turbidity, m. A.W. the middle Grain size is minimal at the pAg value at which the solubility of the silver halide is also minimal (pAg = 3.00).
Im Gebiet der höheren pAg-Werte 10 bis 6 ist die Turbidität minimal beim pAg-Wert =8,5 wegen des Überschusses an Halogenidionen in Bezug auf Silberionen.In the area of the higher pAg values 10 to 6, the turbidity is minimal at pAg = 8.5 because of the excess of halide ions in Relation to silver ions.
Man verfuhr wie in Beispiel 6 bei einem pAg-Wert von 7,9 (=85 mV) bei Fällungstemperaturen von 35 bzw. 42°.The procedure was as in Example 6 with a pAg value of 7.9 (= 85 mV) at precipitation temperatures of 35 and 42 °, respectively.
In der Figur 15 stellen die Kurven 1 und 2 den Zusammenhang von Turbidität-Dichte (D) und Wellenlänge (nm) in bezug auf Silberbromiddispersionen, welche bei 35 bzw. 42° hergestellt wurden, dar.In FIG. 15, curves 1 and 2 show the relationship between turbidity density (D) and wavelength (nm) in relation to silver bromide dispersions, which were produced at 35 and 42 °, respectively.
GV. 430GV. 430
1Q9843/1S561Q9843 / 1S56
rbromidsrbromids
Aus diesen Kurven erhellt sich, dass die Korngrösse des Silbe
proportional zur Fällungstemperatur wächst.From these curves it is evident that the grain size of the syllable
grows proportionally to the precipitation temperature.
Es wurden die folgenden vier Lösungen gesondert hergestellt :The following four solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die 0,3 Mol Silbernitrat pro Liter enthielt,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige Halogenidlösung, die 0,3 Mol Kaliumbromid pro Liter und 2 gew.# Gelatine enthielt,(B) an aqueous halide solution containing 0.3 moles of potassium bromide per liter and contained 2 wt. # gelatin,
(C) eine 20 #ige wässrige Essigsäurelösung,(C) a 20 # aqueous acetic acid solution,
(D) eine wässrige 1 gew.#ige Gelatinelösung.(D) an aqueous 1% strength by weight gelatin solution.
Mit diesen Lösungen wurde die Fällung von lichtempfindlichem Silberbromid vorgenommen in einem Mischgefäss mit turbulenter Strömung wie beschrieben in Beispiel 6.With these solutions the precipitation of photosensitive silver bromide was carried out made in a mixing vessel with turbulent flow as described in Example 6.
Während der Fällung betrug die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 85O U/Min.The angular velocity of the rotor was 85 ° during the precipitation RPM
Die Kurven 1 und 2 der Figur 16 weisen auf die Wirkung der Silberionen- und Halogenidionenkonzentration auf die Korngrösse des Silberhalogenids hin.Curves 1 and 2 of Figure 16 indicate the effect of the silver ions and halide ion concentration based on the grain size of the silver halide.
Beim Anfang der Fällung konnten dies^ Konzentrationen leicht durch
den Zufuhr der Lösung (D), di*i als ein Verdünnungsmittel wirkte,
gesteuert werden.At the beginning of the precipitation these concentrations could easily be achieved by the addition of the solution (D), which acted as a diluent,
being controlled.
Die Arbeitsbedingungen für zwei Versuche wurden derart gewählt, dass
in einem ersten Versuch das Silbernitrat und das Kaliumbromid in
dem Mischgefäss in Konzentrationen von 0,05 Mol/Liter in Kontakt kamen, während in einem zweiten Versuch die Konzentrationen bei diesem Kontakt
sich auf 0,075 Mol/Liter beliefen· Diese Bedingungen wurden
erreicht»indem man die Silbernitratlösung(A) und die Kaliumbromidlösung
(B) in äquimolaren Mengen in einem Verhältnis von 152 ml
pro Min. und die Flüssigkeit (D) in einem Verhältnis von
6OO und 3OO ml pro Min. für die Versuche 1 bzw.. 2 einführte.
Während dieses Vorganges wird der pH-Wert mittels der Lösung (C) bei 3,5 gehalten. Die Temperatur wurde bei 35° aufrechterhalten.The working conditions for two experiments were chosen in such a way that the silver nitrate and potassium bromide in a first experiment
came into contact with the mixing vessel in concentrations of 0.05 mol / liter, while in a second experiment the concentrations at this contact amounted to 0.075 mol / liter. These conditions were
achieved »by adding the silver nitrate solution (A) and the potassium bromide solution (B) in equimolar amounts in a ratio of 152 ml
per min. and the liquid (D) in a ratio of
6OO and 3OO ml per min. For experiments 1 and 2, respectively. During this process, the pH value is kept at 3.5 by means of solution (C). The temperature was maintained at 35 ° .
109843/1656 oWGiNAL inspected109843/1656 oWGiNAL inspected
21181572118157
Aus dem Mischgefäss erhaltene Emulsionsmuster wurden 1,5 Min· nach der Niederschlagbildung entnommen und deren Turbidität wurde wie beschrieben in Beispiel 6 gemessen-Emulsion patterns obtained from the mixing vessel were 1.5 min after taken from the formation of precipitation and its turbidity was measured as described in Example 6-
Kurve 1 der Figur 16 stellt die Abhängigkeit der Turbidität-Dichte von der Wellenlänge des in Versuch 1 erhaltenen Musters dar, wobei pro Liter 0,05 Mol Silbernitrat und 0,05 Mol Kaliumbromid bei der Fällungsstufe verwendet wurden.Curve 1 of FIG. 16 represents the dependence of the turbidity density of the wavelength of the sample obtained in Experiment 1, with 0.05 mol of silver nitrate and 0.05 mol of potassium bromide per liter in the Precipitation stage were used.
Die Kurve 2 der Figur 16 stellt die Abhängigkeit der Turbiditat- Dichte von der Wellenlänge für das in Versuch 2 erhaltene Muster dar, wobei pro Liter 0,075 Mol Silbernitrat und 0,075 Mol Kaliumbromid bei der Fällungsstufe verwendet wurden.Curve 2 in FIG. 16 shows the dependence of the turbidity density of the wavelength for the sample obtained in Experiment 2, with 0.075 mol of silver nitrate and 0.075 mol of potassium bromide per liter were used in the precipitation stage.
Aus den Kurven der Figur 16 kann abgeleitet werden, dass mit einer Konzentrationszunahme der Ausgangsmaterialien (Silber-und Halogenidionen) die Korngrösse des Silberhalogenids zunimmt, und das durch die Verwendung einer niedrigkonzentrierten Lösung, d.h. einer Lösung, die pro Liter ungefähr 0,05 jedes Reagenz enthält, sehr feine Körner unter den beschriebenen Bedingungen erhalten werden können. Die mittlerenKorngrösse der in den Versuchen 1 und 2 erhaltenen Silberhalogenidkörner betrugen 11 bzw. 26 nm·From the curves in FIG. 16 it can be deduced that with a Increase in the concentration of the starting materials (silver and halide ions) the grain size of the silver halide increases, and that by the use of a low concentration solution, i.e. a solution containing approximately 0.05 per liter of each reagent, very fine grains can be obtained under the conditions described. The mean grain size of the silver halide grains obtained in Experiments 1 and 2 were 11 or 26 nm
Es wurden die folgenden sechsLösungen gesondert hergestellt :The following six solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Silbernitrat enthält,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Kaliumbromid sowie 2 Gew.% Gelatine enthielt,(B) an aqueous solution containing per liter 0.3 mol of potassium bromide and 2 wt.% Of gelatin,
(C) eine 20 #ige wässrige Essigsäurelösung,(C) a 20 # aqueous acetic acid solution,
(D) eine wässrige 1 gew.#ige Gelatinelösung,(D) an aqueous 1% strength by weight gelatin solution,
(E) als pH-Wert steuernde Lösung eine wässrige 1 N Natriumhydroxidlösung, (E) an aqueous 1 N sodium hydroxide solution as the pH-controlling solution,
(F) als pAg-Wert steuernde Lösung eine wässrige Lösung von 0,03 Mol Silbernitrat pro Liter.(F) as the solution controlling the pAg value, an aqueous solution of 0.03 mol Silver nitrate per liter.
Mit diesen Lösungen wurde die Fällung des lichtempfindlichen Silberbromids in einem Mischungsgefäss mit turbulenter Strömung wie be-The photosensitive silver bromide was precipitated with these solutions in a mixing vessel with turbulent flow such as
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_ 36-_ 36-
21161672116167
schrieben in Beispiel 6 vorgenommen. Während der Fällung betrug die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 8 50 D/Min· Die Kurven 1 und 2 der Figur 17 sind eine Andeutung der pH-Wirkung auf die Silberhalogenidkorngrösse bei einem· konstanten pAg-Wert von 2,75·written in Example 6. During the precipitation, the Angular speed of the rotor 8 50 D / min · The curves 1 and 2 of the Figure 17 is an indication of the pH effect on silver halide grain size at a constant pAg value of 2.75
In einem ersten Versuch, dargestellt durch Kurve 1, wurde die Niederschlägsreaktion bei einem pH-Wert von 3,5 vorgenommen, während, in einem zweiten Versuch, dargestellt durch die Kurve 2, die Fallung bei einem pH-Wert von 5 stattfand·In a first test, represented by curve 1, has been the Niederschlägsreaktion at a pH of 3, 5 made whilst held represented by the curve 2, the precipitation at a pH value of 5 in a second experiment, ·
Küster der in diesem Mischgerät hergestellten Emulsionen wurden 1,5 Min. nach der Fällung entnommen und deren Turbidität wurde wie beschrieben in Beispiel. « gemessen·Küster of the emulsions produced in this mixer Taken 1.5 minutes after the precipitation and its turbidity was as described in example. «Measured
) Die Kurve 1 der Figur 1? stellt die. Abhängigkeit der ÜTurbidität-Dichte (D) von der Wellenlänge (nm) des Produktes des ersten Versuches dar, das erhalten wurde, indem man bei einem pH-Wert gleich 3t5 verfuhr.) The curve 1 of Figure 1? provides the. ÜTurbidität dependence of density (D) of the wavelength (nm) of the product of the first experiment is obtained by t at a pH equal to 3 5 proceeded.
Die Kurve 2 der Figur 17 stellt die Abhängigkeit der Turbidität-Dichte (D) von der Wellenlänge des nach dem zweiten Versuch hergestellten Produktes dar, das bei einem pH-Wert gleich 5,0 erhalten wurde.Curve 2 in FIG. 17 represents the dependence of the turbidity density (D) represents the wavelength of the product prepared according to the second experiment obtained at a pH equal to 5.0 became.
Aus den Kurven der Figur 17 kann abgeleitet werden, dass die Korngrosse des Silberhalogenids mit zunehmendem pH-Wert wächst. Die k mittlere Korngrösse betrug in dem ersten und dem zweiten Versuch 11 bzw. 36 nm·From the curves in FIG. 17 it can be deduced that the grain size of silver halide grows with increasing pH. The k mean grain size was in the first and second tests 11 or 36 nm
Es wurden die folgenden vier Lösungen hergestellt :The following four solutions were made:
(A) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Silbernitrat enthielt,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige. Halogenidlösung, die pro Liter 0,3 Mol Kaliumbromid sowie ' 2 Gev.% Gelatine enthielt,(B) an aqueous one. Halide solution containing 0.3 mol of potassium bromide per liter as' 2 Gev.% Gelatin,
(C) eine 20 #ige wässrige Essigsäurelösung,(C) a 20 # aqueous acetic acid solution,
(D) eine wässrige 1 gew.#ige Gelatinelösung.(D) an aqueous 1% strength by weight gelatin solution.
Mit diesen Lösungen wurde die Niederschlagsreaktion des lichtempind-GVA30 With these solutions, the precipitation reaction of the light-sensitive GVA30
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StSt.
lichen Silberbromids durchgeführt in einem Mischgefäss mit' Strömung mit einem Ziiführ.ungssystem gemäss der Figur 5 und mit einem Gehäuse und -einem Rotox wie in der Figur 1 dargestellt.silver bromide carried out in a mixing vessel with ' Flow with a Ziiführ.ungssystem according to Figure 5 and with a Housing and a Rotox as shown in FIG.
Die Höhe h. (Figur 1) des Eotorteils in der konischen Kammer war 122 mm· Die Höhe des Eotorteils im Trichter betrug 6.5 mm. Der Durchmesser 0 des Rotors -ware 5L mm und der Durchmesser 0^ betrug 3 mm. Der Spielraum (C) belief sich auf 1,5 mm.The height h. (Figure 1) of the eotor part in the conical chamber was 122 mm · The height of the eotor part in the funnel was 6.5 mm. The diameter 0 of the rotor was 5 L mm and the diameter 0 ^ was 3 mm. The clearance (C) was 1.5 mm.
Der -Sötor und das lichtdichte Gehäuse waren aus rostfreiem Stahl angefertigt. Die Winkelgeschwindigkeit des Eotors während der Fällung betrug 800 ü/Min-The -Sötor and the light-tight housing were made of stainless steel. The angular speed of the eotor during the precipitation was 800 rpm
Die Lösungen (A)1 (B), (C) und (D) wurden zugleicher Zeit durch die gesonderten Einlassöffnungen 1^, 15> 16 bzw· 29,wie in der Figur dargestellt, eingeführt.The solutions (A) 1 (B), (C) and (D) were introduced at the same time through the separate inlet openings 1 ^, 15> 16 and 29, respectively, as shown in the figure.
Die Lösung (C) wurde in solch einem Verhältnis zugesetzt, dass bei der Ablassöffnung des Gerätes in sämtlichen im nachfolgenden beschriebenen Versuchen ein pH-Wert von 3,5 gemessen wurde.The solution (C) was added in such a ratio that at a pH of 3.5 was measured at the drain opening of the device in all of the experiments described below.
Die Lösung (D) wurde in einem Verhältnis von 600 ml pro Min· in allen den im nachfolgenden beschriebenen Versuchen zugesetzt. Die Millivolt-Ablesung bei der Ablassöffnung betrug ^20 mV. Unmittelbar nachdem die Silberbromidlösung das Gerät verliess, wurde genügend wässrige Kaliumbromidlösung zugesetzt, um den Millivolt-Wert auf 50 zu bringen.The solution (D) was in a ratio of 600 ml per min · in all added to the experiments described below. The millivolt reading at the discharge opening was ^ 20 mV. Immediately after As the silver bromide solution exited the device, enough aqueous potassium bromide solution was added to bring the millivolt value to 50.
In Versuch 1, das der Bezugsversuch ist, wurde während der Fällung kein Kornwachstumsverzögerer zugesetzt.In experiment 1, which is the reference experiment, during the precipitation no grain growth retarder added.
In Versuch 2, wurde als Kornwachstumverzogerer 1 ml 20 #ige wässrige Lösung von Poly-N-vinylpyrrolidon pro 100 ml Emulsion, die das Gerät verliess, zugesetzt.In experiment 2, 1 ml of 20 # aqueous was used as a grain growth retarder Solution of poly-N-vinylpyrrolidone per 100 ml of emulsion that left the device, added.
In der Figur 18 stellen die Kurven 1, 3 und k die Abhängigkeit der Turbidität-Dich,te von der Wellenlänge eines Musters des Produktes aus Versuch 1 dar, das 1,5 Min., 10 Min. bzw. 20 Min. nachdem es das Mischgefäss verliesa entnommen wurde« Die Kurve 2 stellt die Abhängigkeit der Turbidität-Dichte von der Wellenlänge eines MustersIn FIG. 18, curves 1, 3 and k show the dependence of the turbidity density on the wavelength of a sample of the product from experiment 1, 1.5 min., 10 min. And 20 min. After it Mixing vessel was taken from «Curve 2 shows the dependence of the turbidity density on the wavelength of a sample
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des Produktes aus Versuch 2 dar, 1,5 Min· nachdem es das Mischgerät verliess. Die Turbidität wurde mit einem "Spectronic 505"~ Spektrophotometer, beschrieben in Beispiel 6, gemessen.of the product from Experiment 2, 1.5 minutes after it was the mixer left. The turbidity was measured with a "Spectronic 505" ~ Spectrophotometer described in Example 6 was measured.
Es wurden die folgenden vier Lösungen gesondert hergestellt :The following four solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Silbernitrat enthielt,(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter,
(B) eine wässrige Lösung, die pro Liter 0,3 Mol Kaliumbromid sowie 2 Gew.% Gelatine enthielt,(B) an aqueous solution containing per liter 0.3 mol of potassium bromide and 2 wt.% Of gelatin,
(C) eine wässrige Essigsäurelösung,(C) an aqueous acetic acid solution,
(D) eine wässrige 1 gew.i&Lge Gelatinelösung·(D) an aqueous 1% by weight gelatin solution
Mit diesen'Lösungen wurde die Niederschlagsreaktion des lichtempfindliehen Silberbromids in einem Mischgerät mit turbulenter Strömung wie beschrieben in Beispiel 6 durchgeführt. Während der Niederschlagreaktion betrug die Winkelgeschwindigkeit des Eotors 900 U/Min.These solutions made the precipitation reaction of the light-sensitive Silver bromide carried out in a mixer with turbulent flow as described in Example 6. During the precipitation reaction the angular speed of the eotor was 900 rpm.
Die Lösungen (A), (B), (C) und (D) wurden zugleicher Zeit durch die gesonderten Einlassöffnungen 1^, 155 16 bzw· 29, wie in der Figur dargestellt, zugesetzt, und zwar in den Verhältnissen von 190, 16O, 70 bzw. 700 ml pro Min.The solutions (A), (B), (C) and (D) were added at the same time through the separate inlet openings 1 ^, 15 5 16 and 29, as shown in the figure, in the proportions of 190, 16O, 70 or 700 ml per min.
Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, bei denen unmittelbar nachdem die Silberbromidemulsion das Mischgefäss verliess, 0,5 Millimol eines Kornwachstumverzögerers zugesetzt wurde. Die Dispersion wurde mit einer wässrigen Kaliumbromidlösung auf eine Millivolt-Ablesung von +50 mV (Silberelektrode/gesättigte Kalomelelektrode) eingestellt.A number of experiments were carried out in which immediately after the silver bromide emulsion left the mixing vessel, 0.5 millimoles a grain growth retarder was added. The dispersion was measured to a millivolt reading with an aqueous potassium bromide solution of +50 mV (silver electrode / saturated calomel electrode).
Emulsionsmusterder verschiedenen Versuche wurden dann unter den gleichen Bedingungen mit einer wässrigen 20 gew.^igen Ammoniumsulfatlösung behandelt, und die gefällten, mit Gelatine umhüllten Silberhalogenidkörner mit 5 Liter entmineralisiertem Wasser gewaschen, das 0,25 Millimol eines Kornwachstumverzögerersswie oben verwendet, enthielt. Emulsion samples from the various experiments were then treated with an aqueous 20% strength by weight ammonium sulfate solution under the same conditions treated, and the precipitated, gelatin coated silver halide grains washed with 5 liters of demineralized water, the 0.25 millimoles of a grain growth retarder as used above.
Der ganze Fällungs- und Waschprozess der Emulsionskörner dauerte 1,5 Stunde. Nachdem jedes Muster 2 Stunden bei kO° gelagert worden war, wurden Muster entnommen und in einem Elektronenmikroskop (50.000-fache Vergrösserung) Aufnahmen der Silberbromidkörner gemacht.The whole process of precipitation and washing of the emulsion grains took 1.5 hours. After each specimen had been stored at kO ° for 2 hours, specimens were removed and photographs of the silver bromide grains were taken in an electron microscope (50,000 times magnification).
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In der folgenden Tabelle Il sind die verwendeten Kornwachstumverzögerer und die in den verschiedenen Versuchen erzielten durchschnittlichen Silberbromidkorngrossen aufgeführt.The following table II shows the grain growth retarders used and the average silver bromide grain sizes achieved in the various experiments.
/ \
S=C N
I II
HN NN
/ \
S = CN
I II
HN N
grosseMedium grain
size
tZ^S SC=S
j Il J0
tZ ^ S S C = S
j Il J
I Il ,
HN NS = CN
I Il,
HN N
N N
f^( ys-cH2Y ν H
NN
f ^ ( y s -cH 2 Y ν
In der Figur 19 stellt die Kurve 1 die Abhängigkeit der Turbidität-Dichte von der Wellenlänge eines unter den Bedingungen des Versuches 1 hergestellten Musters dar, das 1,5 Min. nach VerlassenIn FIG. 19, curve 1 shows the dependence of the turbidity density of the wavelength of a sample produced under the conditions of Experiment 1, 1.5 minutes after leaving
GVA30 ■GVA30 ■
109843/1656109843/1656
des Mi selige fass es entnommen wurde. Die Kuarve 2: stellt die keit der Siirbidd.tat-Dieilte van der-' Wellenlänge eines Musters dar, das hergestellt und unter denselben Bedingungen wie beim Versuch k entnommen wurde, 1,5 Kim. nachdem es das Misehgefäss verlassen hatte.the misery's barrel it was removed. The curve 2: represents the speed of the Siirbidd.tat-Dieilte van der- 'wavelength of a sample which was produced and taken under the same conditions as in experiment k , 1.5 Kim. after it left the miseh jar.
Sie folgendenFlIssigkeiten (A) und (B) wurden hergestellt im Hinblick auf Ihre Vermischung indem Mischgerät wie dargestellt, in der Figur 1 rThe following liquids (A) and (B) were prepared with regard to Their mixing in the mixer as shown in Figure 1 r
(A) eine 10 gew.S&ge wässrige Gelatinelösung.,.(A) a 10 wt. S & ge aqueous gelatin solution.,.
(B) Dibutylpfethtalat.(B) dibutyl phthalate.
Die Hohe h des Botorteils in der· kegelfarmig.es. Kammer war- 122 mm« Die Hohe h- des Eo tor teils im Erie&ter betrug &5 mm. Der Durchmesser-0 des Botors war 5^ mm und der Durchmesser C 5 mm. Die Winkel ctund ß belief en sich je auf 10°. Der Spielraum Cc) während des Prozesses war 0,87 mm· Der Rotor war aus rostfreiem Stahl angefertigt nun. wies eine glatte Oberfläche auf· Seine Seschwdndigkeit betrug 1QOO U/Min.The height h of the Botorteil in the · kegelfarmig.es. Chamber was 122 mm «The height of the Eo tor part in the Erie & ter was & 5 mm. The diameter 0 of the botor was 5 ^ mm and the diameter C 5 mm. The angles ct and ß each amounted to 10 °. The clearance Cc) during the process was 0.87 mm · The rotor was now made of stainless steel. had a smooth surface. Its speed was 100 rpm.
Die Flüssigkeiten (A) und (B) wurden in den Spielraum am Oberteil durch gesonderte Einlassöffnungen eingeführt, die Flüssigkeit (A) in einem Verhältnis von 700 ml in 3 Min. 55 Sek., die Flüssigkeit (B) in einem Verhältnis von 8,4 ml in derselben Zeitspanne.The liquids (A) and (B) were introduced into the clearance on the upper part through separate inlet openings, the liquid (A) in a ratio of 700 ml in 3 min. 55 sec., The liquid (B) in a ratio of 8, 4 ml in the same period of time.
Die Temperatur der Flüssigkeiten in der Mischzone betrug ^0°. Die an der Ablassöffnung erhaltene Flüssigkeit wurde einmal wieder in die Mischvorrichtung durch eine der Einlassöffnungen eingeführt.The temperature of the liquids in the mixing zone was ^ 0 °. the Liquid obtained at the drain port was reintroduced once into the mixer through one of the inlet ports.
Die erhaltene Emulsion wurde in einem Verhältnis von 12,5 g Gelatine pro m2 auf einen substrierten Cellulosetriacetat-Träger aufgetragen. Versuche zum Messen der Sprödigkeit zeigten, dass die Emulsionsschicht gegen Beschädigung durch Falzen eine viel bessere Widerstandsfähigkeit aufzeigte als Schichten, welche keine Dibutylphthalat-Tröpfchen enthielten.The obtained emulsion was gelatin in a proportion of 12.5 g applied per m2 on a subbed cellulose triacetate carrier. Tests to measure the brittleness showed that the emulsion layer had much better resistance to damage by folding showed as layers which did not contain any dibutyl phthalate droplets.
Die Gelatineschicht mit den öltrÖpfchen war in trocknem Zustand völlig transparent. Mit Dimethylphthalat wurden gleichartig gute Eesultate erziel. Man erhielt eine noch bessere Elastizität, indemThe gelatin layer with the oil droplets was completely transparent when dry. With dimethyl phthalate were equally good Achieving results An even better elasticity was obtained by adding
10 9 8 4 3/1658 OftiGiWAi inspected10 9 8 4 3/1658 OftiGiWAi inspected
verwendexe,using exe,
x höhere Gehalte an Dibutylphthalat oder Dimethylpfathalat und diese in den Flüssigkeiten in Verhaltnissen von 11,2 ml bzw- 1^ ml pro 3 JUin* 55 Sek. einführte·x higher levels of dibutyl phthalate or dimethyl phthalate and this in the liquids in proportions of 11.2 ml or- 1 ^ ml per 3 JUin * 55 sec. introduced
Dieses Beispiel zeigt, wie in analoger Weise, eine Emulsion vor organischen, hydrophoben -Flüssigkertstropfchen, welche einen .Farbkuppler in gelöstem Zustand enthalten, in einem kolloidalen hydrophilen Bindemittel gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.This example shows, as in an analogous way, an emulsion of organic, hydrophobic liquid droplets which have a color coupler contained in a dissolved state in a colloidal hydrophilic binder can be produced in accordance with the present invention.
Es wurden die folgenden vier Lösungen gesondert hergestellt :The following four solutions were made separately:
(A) eine wässrige Lösung, die 0,3 Mol Silbernitrat pro Liter enthielt, und mit dem 5-fachen Volumen destillierten Wasser verdünnt wurde·(A) an aqueous solution containing 0.3 mol of silver nitrate per liter, and was diluted with 5 times the volume of distilled water
(B) 500 ml einer wässrigen Lösung, die 0,3 Mol Kaliumbromid, 16 g Gelatine, 2.k8k ml destilliertes Wasser, 1000 ml Äthanol und 10 g des Kornwachstumverzogerers mit der folgenden Formel enthielt:(B) 500 ml of an aqueous solution containing 0.3 mol of potassium bromide, 16 g of gelatin, 2.k8k ml of distilled water, 1000 ml of ethanol and 10 g of the grain growth retarder with the following formula:
(C) eine verdünnte wässrige Essigsäurelösung,(C) a dilute aqueous acetic acid solution,
(D) eine wässrige Lösung, die 3200 ml Wasser, 800 g Gelatine und 5 g des obenerwähnten Kornwachstumverzogerers enthielt.(D) an aqueous solution containing 3200 ml of water, 800 g of gelatin and 5 g of the above-mentioned grain growth retarder.
Indem man von diesen Lösungen ausging,wurde der Niederschlag des lichtempfindlichen Silberbromids in einem Mischgerät mit turbulenter Strömung wie schematisch in der Figur 1 dargestellt durchgeführt, aber in^dem die Lösungen (A) und (D) in das Zentrum des kegelförmigen Rotorteils im Trichter und die Lösungen B und C durch Sprühen auf die Innenwand des Trichters zugesetzt wurden·Starting from these solutions, the precipitate of the light-sensitive silver bromide carried out in a mixer with turbulent flow as shown schematically in Figure 1, but in ^ which the solutions (A) and (D) in the center of the conical Rotor part in the funnel and the solutions B and C were added by spraying on the inner wall of the funnel
Die Abmessungen des Mischgerätes waren die folgenden : h^ = 91 mm
h2 = h3 mm
/Zi1 = h2 mm
0~ - 6 mm. The dimensions of the mixer were as follows: h ^ = 91 mm
h 2 = h3 mm
/ Zi 1 = h2 mm
0 ~ - 6 mm.
109843/1658109843/1658
Der Spielraum (C) betrug 1,2 mm und die Winkelgeschwindigkeit el Eotors während der Einführung dieser wässrigen Lösungen 115QHiThe clearance (C) was 1.2 mm and the angular velocity was el Eotors during the introduction of these aqueous solutions 115QHi
Die Lösungen (A), (B), (C) und (D) wurden in einem Verhältnis von 200, 205, 150 bzw. 190 ml pro Min. zugesetzt.Solutions (A), (B), (C) and (D) were in a ratio of 200, 205, 150 or 190 ml per minute added.
Der pH-Wert wurde auf 3>2 gehalten und die Millivolt-Ablesung bei der Ablassöffnung, die ein Massfür den pAg-Wert ist, betrug +hkO mV, wenn bei einer Fällungstemperatur von 38t! gearbeitet wurde. Nach der Fällung wurde die Millivoltablesung durch Mischung des Niederschlags mit wässriger Kaliumbromidlösung auf 70 mV eingestellt.The pH value was kept at 3> 2 and the millivolt reading at the outlet opening, which is a measure of the pAg value, was + hkO mV if at a precipitation temperature of 38t! was worked. After precipitation, the millivolt reading was adjusted to 70 mV by mixing the precipitate with aqueous potassium bromide solution.
Muster, die diesem behandelten Niederschlag entnommen wurden, erhielten einen grösseren Teil^Silberhalogenidkörner mit einer Korngrösse von.5 mn.Samples taken from this treated precipitate were obtained a larger part of ^ silver halide grains with a grain size of 5 mn.
Beispiel 12*· Example 1 2 *
Es wurde ein modifiziertes Gerät des in der Figur h schematisch dargestellten Typs für das Schmelzen von Silberhalogenidemulsionsnudeln verwendet· Das Gerät enthielt kein Einlassystem wie in der Figur dargestellt, aber der Trichter wurde offengelassen und diente als eine breite Zuführleitung, in die die Nudeln eingeführt wurden. Die Höhe h (Figur 1) des Eotorteils in der kegelförmigen Kammer war 122 mm· Die Höhe des kegelförmigen Kotorteils im Trichter betrug 65 mm. Die Hohe h_ des Trichters war 150 mm und sein Durchmesser belief sich auf 80 mm. Der Durchmesser 0 des Eotors war 5^ mm und der Durchmesser 0„ 5 mm. Der freie Baum (C) war 0,8 mm. Die Eotoroberfläche war mit zwei parallelen Eillen schraubenlinienförmig eingeschnitten. Der Gang des Gewindes war 6 mm· Die Tiefe der Eillen war 3 mm und die Breite jeder Eille 6,5 mm.A modified device of the type shown schematically in Figure h was used for melting silver halide emulsion noodles. The device did not contain an inlet system as shown in the figure, but the funnel was left open and served as a wide feed line into which the noodles were introduced. The height h (FIG. 1) of the eotor part in the conical chamber was 122 mm. The height of the cone-shaped kotor part in the funnel was 65 mm. The height h_ of the funnel was 150 mm and its diameter was 80 mm. The diameter of 0 Eotors was 5 ^ mm and the diameter 0 "5 mm. The free tree (C) was 0.8 mm. The eotor surface was incised in a helical shape with two parallel grooves. The pitch of the thread was 6 mm. The depth of the grooves was 3 mm and the width of each groove was 6.5 mm.
Die Nudeln wurden bei 14° eingeführt und die Temperatur des das Gehäuse umgebenden Eotors wurde bei V?° gehalten. Die Winkelgeschwindigkeit betrug 500 U/Min. Die Einführung der Nudeln geschah bei einer solchen Geschwindigkeit, dass der Trichter während des Arbeitsganges des Gerätes gefüllt gehalten wurde. Die Gelatinesilberhalogenidemulsion verliess das Gerät in Sol-Zustand bei 37°C.The noodles were introduced at 14 ° and the temperature of the das The eotors surrounding the housing were kept at V °. The angular velocity was 500 rpm. The introduction of the pasta happened at such a speed that the funnel during the Operation of the device was kept filled. The gelatin silver halide emulsion left the device in the sol state at 37 ° C.
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Es wurden die folgenden zwei Lösungen gesondert hergestellt :The following two solutions were made separately:
(A) eine Lösung von 150 g Polymethylmethacrylat in 750 ml Äthylacetat,(A) a solution of 150 g of polymethyl methacrylate in 750 ml of ethyl acetate,
(B) eine Lösung von 300 g Gelatine, aufgelöst in 2100 ml Wasser, das Zh ml einer 20 gew.#igen wässrigen Lösung des Dispergiermittels MERSOLAT (Handelsname der Bayer AG, Leverkusen,für ein sulfoniertes Paraffin) enthielt.(B) a solution of 300 g of gelatin, dissolved in 2100 ml of water, which contained 2,000 ml of a 20% strength by weight aqueous solution of the dispersant MERSOLAT (trade name of Bayer AG, Leverkusen, for a sulfonated paraffin).
Diese Lösungen A und B wurden zu gleicher Zeit in den ringförmigen Durchgang eines Mischgefässes mit einem in der Figur k schematisch dargestellten Gehäuse und Rotor "eingeführt.These solutions A and B were introduced at the same time into the annular passage of a mixing vessel with a k in the figure housing and rotor "shown schematically.
Die Höhe Ir (siehe Figur 1) des Rotorteils in der kegelförmigen Kammer betrug 122 mm. Die Höhe Ta^ des Rotorteils in dem Trichter war 65 mm. Der Durchmesser 0 des Rotors war 51* mm und der Durchmesser 0^ 5 mm. Beide Winkel β und β beliefen sich auf 10°. Der SpielraumThe height Ir (see Figure 1) of the rotor part in the conical chamber was 122 mm. The height Ta ^ of the rotor part in the funnel was 65 mm. The diameter 0 of the rotor was 5 1 * mm and the diameter 0 ^ 5 mm. Both angles β and β amounted to 10 °. The scope
(C) betrug 1,7 mm·(C) was 1.7 mm
Der Rotor hatte eine glatte Oberfläche und war wie das lichtdichte Gehäuse aus rostfreiem Stahl hergestellt.The rotor had a smooth surface and like that was lightproof Housing made of stainless steel.
Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors während des Mischvorganges betrug 1030 U/Min.The angular speed of the rotor during the mixing process was 1030 rpm.
Die Lösungen (A) und (B) wurden in den Verhältnissen von 70 bzw. 92 ml pro Min. zugesetzt.Solutions (A) and (B) were in the proportions of 70 and 92 ml, respectively added per minute.
Wenn man unter diesen Umständen arbeitete, belief sich die Kontaktzeit der Reagenzien im Spielraum ungefähr auf 2 Sek. Die Temperatur wurde während des Dispergiervorganges bei hk° gehalten. Der mittbre Durchmesser der dispergierten Polymethylmethacrylat-Teilchen wurde durch mikroskopische Hessung bestimmt. Er betrug 5000 nm.When working under these circumstances, the contact time of the reagents in the margin was approximately 2 seconds. The temperature was kept at hk ° during the dispersion process. The mean diameter of the dispersed polymethyl methacrylate particles was determined by microscopic measurement. It was 5000 nm.
Die Grössenverteilung der Teilchen, welche in diesem Vorgang erhalten wurden,war viel homogener als in einer chargenweisenDispergiertechnik erhalten werden konnte· Überdies ist es mit dem vorliegenden Mischverfahren mit kontinuierlicher Strömung in der Form eines dünnen Films möglich, viel stärker konzentrierte Polymerlösungen sowie weniger Dispergiermittel und Gelatine als Schutzkolloid zu verwenden.The size distribution of the particles obtained in this process was much more homogeneous than in a batch dispersing technique Moreover, it is with the present mixing process with continuous flow in the form of a thin film possible, much more concentrated polymer solutions as well as less To use dispersants and gelatin as protective colloid.
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211S1S7211S1S7
Beispiel 1J wurde wiederholt mit dem Unterschied jedoch, dass man eine gleiche Menge des Kornwachstumverzogerers nach einer der fol— geiidett Strukturformeln verwendete :Example 1J was repeated with the difference, however, that one an equal amount of the grain growth retarder according to one of the following geiidett structural formulas used:
Cl-Cl-
Cl-Cl-
C-SHC-SH
SilberhalogenidkÖrner, welche itt der Änweseahsit eines solchen gerers hergestellt wurden.» besassen eine mittlere Korngrosee von 5 nüUSilver halide grains which have the presence of such gerers were made. " owned a mean grain size lake of 5 nüU
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