DE2244422C3

DE2244422C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen eines Entwicklermediums in Entwicklungsgeräten für Diazotypiematerialien

Info

Publication number: DE2244422C3
Application number: DE19722244422
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. 6204 Taunusstein Schroeter
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-09-09
Filing date: 1972-09-09
Publication date: 1980-11-06
Also published as: NL7311948A; IT997533B; FR2199137B1; DE2244422B2; DE2244422A1; CA993706A; JPS4966137A; GB1441756A; HU169092B; FR2199137A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdampfen eines Entwicklermediums aus einer Entwicklerlösung in Entwicklungsgeräten für Diazotypiematerialien. Insbesondere soll ein Ammuniak/Wasserdampfgemisch aus einer wäßrigen Ammoniaklösung verdampft werden. Es können jedoch auch andere Entwicklerlösungen erfindungsgemäß verwendet werden.

Bei den bisher bekannten Entwicklungsgeräten wird das Ammoniak/Wasserdampfgemisch entweder durch Erhitzen einer Schale mit Ammoniakwasser verdampft oder das Ammoniakwasser wird tropfenweise einem Verdampfer zugeführt. Die dem Verdampfer zugeführten Tropfen erreichen sehr schnell die im Verdampfer herrschende Temperatur, so daß das Ammoniak entsprechend rasch freigesetzt wird, wobei die freigesetzte Ammoniakmenge von der Temperatur im Verdampfer und von der Ausgangskonzentration der wäßrigen Ammoniaklösung abhängt. Durch das rasche Freisetzen des gasförmigen Ammoniaks entsteht je Zeiteinheit eine Menge, die wesentlich größer ist als die für die Entwicklung der belichteten Materialien benötigte Menge. Das Ammoniak wird also diskontinuierlich freigesetzt, und zwar immer dann, wenn ein Tropfen zugeführt wird. Das überschüssige Ammoniak muß abgesaugt werden, um zu vermeiden, daß es durch die Ein- und Ausgabeöffnungen für das Material in den

ίο Außenraum dringt

Zusammen mit dem Ammoniak wird auch Wasserdampf erzeugt, dessen Anwesenheit die Entwicklung beschleunigt An den Teilen des Entwicklungsgerätes, die eine unter der des Verdampfers liegende Temperatür haben, kondensiert der Wasserdampf wieder, gleichzeitig löst sich auch wieder Ammoniak in dem kondensierten Wasser. Dieses Kondensat wird zusammen mit der wäß.igen Ammoniaklösung, die den Verdampfer durchlaufen hat, aus dem Entwicklungsgerät nach außen geleitet. Bei einer 25°/oigen Ausgangslösung ist das Kondensat noch etwa 10%ig. Es geht dadurch ziemlich viel Ammoniak für die Entwicklung verloren. Außerdem ist das Kondensat zu hochprozentig, um in das Abwasser geleitet zu werden.

Aus der deutschen Patentschrift 8 60 138 wird als Verdampfer eine über die Breite des Gerätes verlaufende Verdamofungsrinne verwendet, die an einem Ende mit einem Zulauf und am anderen Ende mit einem Auslauf für die Entwicklerlösung versehen ist. Die Rinne kann vom Zulauf zum Auslauf hin schräg nach unten geneigt angeordnet sein. Unterhalb der Rinne verlaufen Heizelemente, die die Rinne, über ihre Länge gesehen, gleichmäßig erwärmen. Auch bei diesem Verdampfer wird das Ammoniakwasser sehr rasch auf die in der Verdampferrinne herrschende Temperatur gebracht, so daß pro Zeiteinheit zu große Ammoniakmengen freigesetzt werden. Außerdem besteht die Gefahr, daß an Geräteteilen, die eine niedrigere Temperatur haben als die Verdampfungsrinne, sich Wasserdampf kondensiert und als Sumpf am Boden der Vorrichtung sammelt. In der deutschen Patentschrift 8 88 364 sind im Innern des Entwicklungsgerätes mehrere Verdampfungfinnen angebracht, die in ihrer Breite und Tiefe von einem zum anderen Ende hin zunehmen, und bei denen über die ganze Länge Heizrohre verlaufen. Auch hier treten die oben genannten Nachteile auf.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen das Entwicklermedium kontinuierlich freigesetzt wird, und bei denen gleichzeitig erreicht wird, daß die den Verdampfer einschließlich des Kondensats verlassende Entwicklerlösung möglichst niedrigprozentig ist.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verdampfen eines Entwicklermediums aus einer Entwicklerlö-

■55 sung für Entwicklungsgeräte von Diazotypiematerialien vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Entwicklerlösung ein Temperaturgefälle von mindestens 25° C mit ansteigender Temperatur durchläuft, und daß die Entwiclderlösung, die das Temperaturgefälle durchlaufen hat. zusammen mit dem Kondensat des verdampften Entwicklermediums nach Erreichen der höchsten Temperatur des Temperaturgefälles aus dem Verdampfer abgegeben wird.

Weiterhin wird eine Verdampfervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, die inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer liegt und an deren einem Ende eine Zuleitung und an deren anderem Ende ein Auslauf für die Entwicklerlösung

angebracht ist, und die gekennzeichnet ist durch einen Siphon als Auslauf für die über den Verdampferboden gelaufene Entwicklerlösung und für das Kondensat des verdampften Entwicklermediums und dutch eine am Siphon angebrachte Heizung, mittels der der Verdampferboden an dem mit dem Siphon versehenen Ende auf eine um mindestens 25° C höhere Temperatur aufheizbar ist als an dem mit der Zuleitung versehenen Ende.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß die in d;n Verdampfer tropfende Entwicklerlösung erst allmählich auf die Höchsttemperatur gebracht wird, damit nicht das Entwicklermedium zu rascii freigesetzt wird, sondern gemäß dem langsameren Temperaturanstieg über eine längere Zeit verteilt das Entwicklermedium kontinuierlich abgegeben wird. Eine möglichst niedrigprozentige Entwicklerlösung am Ausgang des Verdampfers wird dadurch erhalten, daß nicht nur die Entwicklerlösung, die das Temperaturgefälle durchlaufen hat, nach Erreichen der höchsten Temperatur aus dem Verdampfer abgegeben wird, sondern daß auch das an kälteren Stellen der Vorrichtung entstandene Kondensat, das entsprechend der niedrigeren Temperatur viel Entwicklermedium löst, vor Verlassen des Verdampfers erst wieder auf die höchste Temperatur gebracht wird, damit das Entwicklermedium wieder freigesetzt wird.

Die Verdampfervorrichiung kann inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer liegen. Wenn der Verdampfer innerhalb der Entwicklungskammer angebracht ist, braucht der Verdampfer keine abgeschlossene Einrichtung zu sein. In diesem Fall kann ein Teil des Bodens der Entwicklungskammer als Verdampferboden verwendet werden, über den die Entwicklerlösung läuft. Das verdampfte Entwicklermedium verbreitet sich in der Entwicklungskammer und wirkt auf das zu entwickelnde Material ein. Eine solche Vorrichtung wird weiter unten im Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Liegt der Verdampfer außerhalb der Entwicklungskammer, so ist er eine abgeschlossene Einheit, die außer der Zuleitung für die Entwicklerlösung und dem Siphon als Auslauf ein Rohr oder dergleichen als Verbindung mit der Entwicklungskammer aufweist, durch das das verdampfte Entwicklermedium in die Entwicklungskammer gelangt. Ferner ist noch eine zweite Verbindung mit der Entwicklungskammer notwendig, durch die das an kälteren Teilen der Entwicklungskammer entstandene Kondensat aus der Entwicklungskammer in den Verdampfer zurückgeführt werden kann.

Sowohl die Entwicklerlösung, die das Temperaturgefälle durchlaufen hat, als auch das an kälteren Teilen der Entwicklungskammer und des Verdampfers entstandene Kondensat verlassen nur über den Siphon den Verdampfer.

An einem Ende der Verdampfervorrichtung ist eine Zuleitung, mittels der die Entwicklerlösung auf den Verdampferboden getropft wird. Die Zuleitung ist an einen Tank angeschlossen, die die Entwicklerlösung enthält. Mit Hilfe eines Ventils kann die pro Zeiteinheit durch die Zuleitung in den Verdampfer tropfende Entwicklerlösung reguliert ν■- .-■!..r· Als Auslauf wird ein Siphon verwendet, der in bekannter Weise aus einem absteigenden, aufsteigenden und schließlich wieder absteigenden Rohr besteht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste absteigende Rohrteil des Siphons durch mehrere Bohrungei¹ kleinen Durchmessers in einem Metallblock ersetzt, die in einen Sammelkanal münden, der wiederum in den aufsteigenden Rohrteil des Siphons mündet. Durch diese bevorzugte Ausführungsferm wird gewährleistet, daß die auslaufende Lösung tatsächlich die Temperatur erreicht, auf die der Siphon aufgeheizt wird. Das Temperaturgefälle im Verdampferboden zwischen dem Ende, an dem sich die Zuleitung befindet, und dem anderen Ende, wo der Siphon angebracht ist, wird durch eine am Siphon angebrachte Heizung erzeugt Vorzugsweise ist ein Teil des Siphons in den im Bereich

ίο des Siphons verstärkten Verdampferboden eingebettet, wo sich auch die Heizung befindet, die aus einem oder mehreren Heizelementen bestehen kann. Durch die am Siphon angebrachte Heizung wird erreicht daß die höchste Temperatur am Siphon herrscht während sie in Richtung Zuleitung abnimmt da diese Teile des Verdampferbodens nur durch Wärmeleitung erwärmt werden. Wenn der Verdampferboden aus einem schlecht leitenden Material besteht und die Temperatur daher sehr stark in Richtung Zuleitung abnimmt, kann man im Verdampferboden zusätzliche Heizelemente anbringen, deren Heizleistung kleiner ist als die der Heizung des Siphons und deren Heizleistung umso geringer ist, je kleiner ihr Abstand zum mit der Zuleitung versehenen Ende ist

Vorzugsweise ist der Verdampferboden gegen die Horizontale geneigt, so daß der Siphon an der tiefsten Stelle und die Zuleitung an dem zuoberst gelegenen Teil des Verdampferbodens angebracht isi Damit die auf die Schräge tropfende Entwicklerlösung nicht zu schnell in

jo den Siphon läuft, können im Verdampferboden Vertiefungen oder niedrige Stege angebracht sein, die die Verweilzeit der Entwicklerlösung vergrößern.

Durch den Siphon fließt sowohl die Entwicklerlösung aus, die das Temperaturgefälle des Verdampferbodens durchlaufen hat und entsprechend der ansteigenden Temperatur ständig Entwicklermedium abgegeben hat, als auch das gesamte an kälteren Stellen der Entwicklungskammer und des Verdampfers entstandene Kondensat, das aufgrund seiner niedrigeren Temperatur wieder viel Entwicklermedium gelöst enthält. Im Siphon wird dieses Kondensat wieder auf die dort herrschende Temperatur gebracht und gibt daher wieder Entwicklermedium ab, bevor es durch den Siphon ausfließt. Dadurch wird erreicht, daß die

v> ausfließende Entwicklerlösung nur noch niedrigprozentig ist.

In der Entwicklungskammer können in bekannter Weise Ventilatoren zur Verteilung des Entwicklermediums sowie Heizelemente zur Erwärmung des Entwicklungsraumes angebracht sein.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch den innerhalb einer Entwicklungskammer gelegenen Verdämpfer.

Die Entwicklungskammer 1 ist mit einem Einführ- und Ausführwalzenpaar 2, 3 für das zu entwickelnde Material versehen. Zwischen dem Ein- und Ausführwalzenpaar 2, 3 verlaufen endlose Transportbänder 4. Ein

bo Teil des Bodens der Entwicklungskammer 1 dient gleichzeitig als Verdampferboden 5, der sich jedoch nicht über die ganze Breite des Bodens der Entwicklungskammer 1 erstreckt. Der Verdampferboden 5 kann durch in der Zeichnung nicht dargestellte Stege von den

t>5 übrigen Teilen des Bodens der Entwicklungskammer 1 abgetrennt sein. Der Verdampferboden 5 ist gegen die Horizontale geneigt. Am höher gelegenen Teil des Verdampferbodens 5 ist eine Zuleitung 6 für das

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Ammoniakwasser angebracht. Am unteren Ende des Verdampferbodens 5 ist der Siphon 7. Das Ammoniakwasser befindet sich in dem Vorratsgefäß 8. Durch ein Ventil 9 kann die pro Zeiteinheit durch die Zuleitung 6 auf den Verdampferboden 5 tropfende Ammoniakwassermenge reguliert werden.

Der Verddinpferboden 5 ist am Ende, wo sich der Siphon 7 befindet, zu einem Metallblock 10 verbreitert, in den der Siphon 7 zum Teil eingebettet ist.

Der Siphon 7 besteht aus mehreren absteigenden Bohrungen 11, einem Sammelkanal 12, in den die Bohrungen 11 münden, einem aufsteigenden Rohrteil 13, in den der Sammelkanal 12 mündet, sowie schließlich den sich daran anschließenden absteigenden Rohrteil 14.

im Metaiibiock 10 ist eine Heizung 15 am Siphon 7 angebracht, mittels der der Verdampferboden 5 und sein verbreiterter Teil, der Metallblock 10, aufgeheizt werden. Durch die am Siphon angebrachte Heizung 15 stellt sich ein Temperaturgefälle ein mit vom Siphon 7 zum oberen Teil des Verdampferbodens 5 abnehmender Temperatur. Je nach der Heizleistung der Heizung 15 und der Wärmeleitfähigkeit des Materials des Verdampferbodens 5 können unterschiedliche Temperaturgefäile im Verdampferboden hergestellt werden. Die Heizleistung der Heizung 15 und das Material des Verdampferbodens 5 sollten vorzugsweise so gewählt sein, daß sich folgende Temperaturen einstellen: Eine Temperatur T₃ von 40 bis 50⁰C am oberen Teil des Verdampferbodens 5, wo sich die Zuleitung 6 befindet, eine Temperatur T₂ von 80 bis 90⁰C am unteren Teil des Verdampferbodens 5 kurz vor dem Siphon 7 und eine Temperatur 71 von 90⁰C bis zum Siedepunkt am Siphon 7.

Das aus dem Vorratsgefäß 8 über die Zuleitung 6 auf aen Verdampferboden 5 tropfende Ammoniakwasser läiift über den Verdampferboden zum Siphon 7. Dabei ^r> durchläuft jeder Tropfen das Temperalurgefälle und gibt mit wachsender Temperatur kontinuierlich ein Ammoniak/Wasserdampfgemisch ab. Im Siphon 7 sammelt sich sowohl das durch das Temperaturgefälle gelaufene Ammoniakwasser als auch das an den

ίο kälteren Geräteteilen der Entwicklungskammer entstandene Kondensat des verdampften Ammoniak/Wasserdampfgemisches. Dieses Kondensat enthält aufgrund seiner niedrigeren Temperatur wieder viel gelöstes Ammoniak und ist dabei höherprozentig als das über den Verdampferboden 5 gelaufene Ammoniakwasser. Da auch dieses Kondensat nur über den Siphon 7 die Entwicklungskammer 1 verlassen kann, wird es im Siphon 7 wieder erwärmt und gibt entsprechend der dort herrschenden Temperatur Γι Ammoniak ab. Um zu gewährleisten, daß das im Siphon gesammelte Ammoniakwasser auch tatsächlich die Temperatur 71 erreicht, ist das erste absteigende Rohrteil des Siphons durch mehrere Bohrungen 11, die einen kleinen Durchmesser (1—3 mm) haben, ersetzt. Dadurch wird erreicht, daß das Ammoniakwasser, bevor es die Entwicklungskammer 1 verläßt, auf die höchste Temperatur Ti des Temperaturgefälles gebracht wird. Die Konzentration des über das Rohr 14 abfließenden Ammoniakwassers kann bis auf 0,3% und weniger gesenkt werden. Der

JO Siphon 7 verhindert in bekannter Weise, daß Ammoniakgas aus dem Rohr 14 in den Außenraum entweichen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verdampfen eines Entwicklermediums aus einer Entwicklerlösung für Entwicklungsgeräte von Diazotypiematerialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerlösung ein Temperaturgefälle von mindestens 25° C mit ansteigender Temperatur durchläuft, und daß die Entwicklerlösung, die das Temperaturgefälle durchlaufen hat, zusammen mit dem Kondensat des verdampften Entwicklermediums nach Erreichen der höchsten Temperatur des Temperaturgefälles aus dem Verdampfer abgegeben wird.

2. Verdampfervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die inner- oder außerhalb der Entwicklungskammer liegt, und an deren einem Ende eine Zuleitung und an deren anderem Ende ein Auslauf für die Entwicklerlösung angebracht ist, gekennzeichnet durch einen Siphon (7) als Auslauf für die über den Verdampferboden (5) gelaufene Entwicklerlösung und für das Kondensat des verdampften Entwicklermediums und durch eine am Siphon (7) angebrachte Heizung (15), mittels der der Verdampferboden (5) an dem mit dem Siphon (7) versehenen Ende auf eine um mindestens 25° C höhere Temperatur aufheizbar ist als an dem mit der Zuleitung (6) versehenen Ende.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferboden (5) an dem mit der Zuleitung (6) versehenen Ende höher gelegen ist als an dem mit dem Siphon (7) versehenen Ende.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch am Verdampferboden (5) zusätzlich angebrachte Heizelemente, deren Heizleistung um so geringer ist, je kleiner ihr Abstand zum mit der Zuleitung (6) versehenen Ende ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste absteigende Rohrteil des Siphons (7) durch mehrere Bohrungen (11) kleinen Durchmessers in einem Metallblock (10) ersetzt ist, die in einem Sammelkanal (12) münden, der wiederum in den Rohrteil (13) des Siphons (7) mündet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferboden (5) mit Vertiefungen versehen ist.