DE2432556C2

DE2432556C2 - Verfahren zur Herstellung photographischer Materialien

Info

Publication number: DE2432556C2
Application number: DE2432556A
Authority: DE
Inventors: Hans 5090 Leverkusen Frenken; Josef 4018 Langenfeld Friedsam; Julius Dr. 5074 Odenthal Geiger; Hans Dipl.-Ing. Dr. 5000 Köln Gref; Peter Dipl.-Ing. Dr. 5090 Leverkusen Herzhoff; Günther Dr. 5090 Leverkusen Koepke; Wolfgang Dr. 5000 Köln Müller-Bardorff; Wolfgang Dipl.-Ing. Dr. 5090 Leverkusen Schweicher
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1974-07-06
Filing date: 1974-07-06
Publication date: 1982-09-02
Also published as: FR2277360B1; BE829986A; DE2432556A1; IT1040830B; FR2277360A1; CH599571A5; GB1501515A; JPS5134713A; JPS5950967B2

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufschmelzeinrichtung (2) zwischen dem trichterförmigen Boden (7) und dem Heizrost (5) ein weiterer Heizrost (23) zum Temperieren der aufgeschmolzenen Silberhalogenidemulsion angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung photographischer Materialien, wobei die im Gel-Zustand vorliegenden Silberhalogenkiemulsion aufgeschmolzen, in einer Mischanlage mit photochemischen Zusätzen versehen und mit diesen vermischt auf eine fortlaufende Papier- oder Folienbahn kontinuierlich aufgegossen wird.

Üblicherweise erfolgt das Aufschmelzen der erstarrten photographischen Silber-Halogenid-Emulsion in beheizten Kesseln. Zu diesem Zweck wird die erstarrte Rohemulsion in kleineren Kesseln aus den Kühlkammern entnommen und in Brocken von ca. 1 kg in den Schmelzkessel eingefüllt. Die zum Aufschmelzen notwendige Wärmemenge muß von außen her durch die Kesselwandung der Emulsion zugeführt werden. Damit die Aufheizzeiten und damit die Chargenzeiten nicht unvernünftig groß werden, muß die Temperaturdifferenz zwischen Wand und Emulsion ziemlich groß sein.

Dies läßt sich nur dann erreichen, wenn die Kesselwandtemperatur wesentlich größer ist als die gewünschte Endtemperatur der Emulsion. Während des Aufschmelzvorganges wird die Emulsion mittels eines Rührers ständig in Bewegung gehalten, um den Wärmeübergang zu erhöhen. Dennoch ergeben sich bei Kesselgrößen von 500 bis 10001 Chargenzeiten von ca. 3 — 4 Std. Nach dem Aufschmelzen wird die Rohemulsion mit einer Reihe von photocheinischen Zusätzen versehen, die dem photographischen Material die

so gewünschte Empfindlichkeit in bestimmten Spektralbereichen, die Stabilität während des Vergießens, die Stabilität während der Lagerung, günstiges Schleierverhalten, usw. verleihen. Diese Substanzen müssen im allgemeinen in bestimmter Reihenfolge und in einer bestimmten Zeitfolge zugegeben werden, um den beabsichtigten Zweck zu erreichen. Anschließend werden noch Proben zur photographischen Qualitätskontrolle entnommen. Nach Gutbefund kann dann schließlich die Schmelze für die Beschichtung freigegeben werden. Inzwischen sind ca. 5 Stunden vergangen. Bei dem vorher erwähnten Kesselvolumen von ca. 500 bis 10001 ergibt sich dann bei ca. 2,5 l/min Emulsionsentnahme für den Schichtauftrag noch einmal eine Vergießzeit von ca. 3 - 6 Stunden. Daraus resultieren für das einzelne Emulsionsteilchen vom Aufschmelzen bis zum Vergießen Zeiten von ca. 10 Stunden. Andere Emulsionsteile, die z. B. als letzte aufgeschmolzen und als erste vergossen wurden, haben dagegen nur ca. 2

Stunden Verweilzeit

Die wesentlichen Nachteile des Chargenbetriebes lassen sich in folgender Weise zusammenfassen:

Infolge der hohen erforderlichen Kesselwandtemperatur wird ein Teil der Emulsion überhitzt. Dies kann zu einer Verschlechterung der photographischen Eigenschaften führen. Außerdem sind die Eigenschaften der einzelnen Chargen nicht ohne weiteres reproduzierbar. Emulsionsteile, die sich an der Außenseite eines Emulsionsbrockens befinden werden z. B. um die κ, Kesselchargenzeit früher aufgeschmolzen, als die Emulsionsteile im Kern des Emulsionsbrockens. Daraus resultiert ein unterschiedlicher Temperatur-Zeit-Einfluß, dem die Emulsionsteilchen ausgesetzt sind. Dies kann sich besonders bei sehr empfindlichen Color-Emulsionen sehr negativ auswirken.

Die gießfertige Emulsion behält nur über eine begrenzte Zeit ihre photographischen Qualitätseigenschaften. Kommt es nun zu einem längeren Ausfall der Gießmaschine, so wird die gießfertige Emulsionsrestmenge unbrauchbar, so daß große Verluste entstehen.

Insbesondere bei den hochempfindlichen Color-Emulsionen hat sich gezeigt, daß die sogenannte Digestionszeit möglichst kurz und vor allem auch für a) alle Emulsionsteile konstant gehalten werden muß, um eine gleichbleibende Qualität zu erzielen. Unter der Digestionszeit versteht man die Zeit, die vom Zeitpunkt des Aufschmelzens der Emulsion bei einer Temperatur von ca. 40° C bis zum Vergießen derselben auf den Schichtträger verstreicht 30 b)

In der deutschen Offenlegungsschrift 20 49 953 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufschmelzen photographischer Emulsionen beschrieben. Hierbei wird die Emulsion zu kleinen Graupeln zerkleinert und im Vakuum mit gesättigtem Dampf vermischt. Der Dampf kondensiert an den Emulsionsgraupein, die in Folge der übertragenen Kondensationswärme aufschmelzen. Dieses Verfahren garantiert eine sehr schonende thermi- c) sehe Behandlung der empfindlichen photographischen Emulsion. Eine Überhitzung einzelner Emulsionsteile wird vermieden. Der zeitliche Aufheizvorgang ist für alle Emulsionsteile nahezu derselbe. Das Verfahren hat aber den Nachteil, daß es aus regeltechnischen Gründen nur für relativ große Aufschmelzmengen pro Zeiteinheit geeignet ist Insbesondere ist es bei diesem Verfahren schwierig, die Temperatur und die Menge der pro Zeiteinheit aufgeschmolzenen Emulsion bei relativ kleinen Emulsionsdurchsätzen konstant zu halten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Emulsion infolge der Kondensation des Wasserdampfes Wasser aufnimmt und dadurch verdünnt wird. Eine solche »Verwässerung« der Emulsion ist aber in vielen Fällen unerwünscht. Das Aufschmelzverfahren gemäß DE-OS 20 49 953 bietet zwar für sich genommen eine Reihe von Vorteilen, ist aber zur kontinuierlichen Herstellung gießfertiger photographischer Emulsionen in Kombination mit einer Mischanlage und einer Gießvorrichtung ungeeignet

Des weiteren ist in der DE-OS 22 05 864 eine kombinierte Anlage zum Erstarren und Aufschmelzen photographischer Emulsionen beschrieben. Die Apparatur dient dabei gleichzeitig als Kühlbehälter für die erstarrte photographische Emulsion. Es wird zwar erwähnt, daß die Heizleistung des Rostes am Boden des Kühlbehälters variiert werden kann und auf diese Weise die Schmelzgeschwindigkeit entsprechend der erforder- b) liehen Menge an geschmolzener Substanz eingestellt wird. Es werden jedoch keine Angaben bezüglich der Art und Weise der Beimischung der erforderlichen Farbkomponente, Sensibilisatoren, Stabilisatoren, Aufheller und anderer photochemischer Zusätze gemacht Die DE-OS 22 05 864 befaßt sich aJso nicht mit der kontinuierlichen Herstellung gießfertiger Emulsionen und unmittelbar daran anschließender Beschichtung der Unterlage. Die dort beschriebene Erstarrung und Wiederaufschmelzung innerhalb' ein- und derselben Apparatur ist vielmehr als Zwischenschritt bei der Verarbeitung photographischer Emulsionen anzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen es möglich ist, eine kontinuierliche Aufbereitung und Herstellung gießfertiger photographischer Silberhalogenidemulsionen für ein kontinuierlich ablaufendes Gießverfahren so durchzuführen, daß eine einmal ausgeprüfte Qualität des Endproduktes mit möglichst großer Genauigkeit reproduzierbar ist

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der einleitend genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

in einer Aufschmelzeinrichtung gerade so viel von der erstarrten Silberhalogenidemulsion durch Aufschmelzen und Temperieren bereitgestellt wird, wie von der kontinuierlich arbeitenden Mischanlage zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Begusses benötigt wird,

die in die Mischanlage eingeleitete aufgeschmolzene Silberhalogenidemulsion durch eine Vielzahl von Mischstrecken geleitet wird und beim Eintritt in jede der einzelnen Mischstrecken mit einem dosierten photochemischen Zusatz versehen und mit diesem völlig vermischt wird, bevor die Silberhalogenidemulsion in eine weitere Mischstrecke eingeleitet wird und
der Volumsnstrom des Durchsatzes der Silberhalogenidemulsion und der Zusätze durch die Mischanlage von dem Verbrauch an gießfertiger Emulsion an der Gießeinrichtung geregelt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Aufschmelzvorrichtung für die erstarrte photographische Emulsion, einer Mischanlage zum Eindosieren und Beimischen von photochemischen Zusätzen und einem Gießer zur Beschichtung der laufenden Bahn und ist dadurch gekennzeichnet, daß

a)

die Aufschmelzeinrichtung aus einem zylindrischen Gefäß mit einem in der Nähe des als Auslauftrichter ausgebildeten Bodens befindlichen Heizrost (Aufschmelzrost) besteht, der Heizrost mit Vakuumsattdampf als Heizmedium beschickbar ist und unter dem Heizrost im Auslauftrichter ein Niveaufühler vorgesehen ist, der die Menge des durch den Heizrost strömenden Vakuumsattdampfes und damit die übertragene Heizleistung in Abhängigkeit vom Stand der Silberhalogenidemulsion im Auslauftrichter so regelt, daß die durch den Auslauf von der angeschlossenen Mischanlage entnommene Emulsionsmenge stets dukxh Aufschmelzen von Silberhalogenidemulsion im Gelzustand ersetzbar ISt,

die mittels einer Hauptstrompumpe an die Aufschmelzeinrichtung angeschlossene Mischanlage aus einer Vielzahl einzelner hintereinandergeschal-

teter Mischstrecken mit Einlaufstellen besteht und an jeder Einlaufstelle gemeinsam mit der Hauptstrompumpe angetriebene Dosierpumpen zur Zudosierung der photochemischen Zusätze zu dem von der Hauptstrompumpe erzeugten Emulsionsstrom angeschlossen sind und

c) der Durchsatz der Silberhalogenidemulsion und der Zusätze durch die Mischanlage durch die Regelung des Antriebes der Dosierpumpen in Abhängigkeit von dem durch einen Meßfühler gemessenen Stand in einem Niveaugefäß in unmittelbarer Nähe der Begießeinrichtung regelbar ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in der Aufschmelzeinrichtung zwischen dem trichterförmigen Boden und dem Heizrost ein weiterer Heizrost zum Temperieren der aufgeschmolzenen Silberhalogenidemulsion angeordnet ist.

Es wurde gefunden, daß die Digestionszeit, d. h. die Reifezeit und die Verweilzeit der Emulsion bei den einzelnen Verfahrensschritten eine wichtige Rolle spielen und daß man überraschenderweise zu einer besseren Qualität der fertigen photographischen Materialien und vor allem zu einer Verbesserung der Reproduzierbarkeit in der Qualität gelangt, wenn die Digestionszeit möglichst kurz und einheitlich für alle Emulsionsteile isL Daraus ergibt sich die Forderung nach einer einheitlichen Verweilzeit für alle Emulsionsteile innerhalb der einzelnen Verfahrensschritte.

Aus dem gleichen Grund wurde auch das Volumen der Anlage zwischen dem Ort der Aufschmelzung und der Beschichtungsstation möglichst gering gewählt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung bieten gegenüber den bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen folgende Vorteile:

1. Die Digestionszeit konnte erheblich verkürzt werden. Gegenüber 5-10 Stunden beim Chargenbetrieb ergibt sich jetzt eine Digestionszeit von weniger als 1 Stunde. Dadurch ergibt sich insbesondere bei empfindlichen und stark silberhaltigen Color-Emulsionen eine erhebliche Qualitätsverbesserung, die sich in einem kleineren Silberhalogenidkorndurchmesser bemerkbar macht. Bei den langen Digestionszeiten im Chargenbetrieb erhält man ein gröberes Korn, da die Silberhalogenidkörner im Laufe der Zeit zusammenbacken. Überraschenderweise konnte auch die Reproduzierbarkeit der Qualität verbessert werden. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die einzelnen Volumenteile der Emulsion vom Aufschmelzen bis zum Auftrag auf die laufende Sahn die Apparatur mit annähernd konstanter Verweilzeit durchlaufen. Das Verweilzeitspektrum für die Emulsionsteile ist also konstant Diese Vereinheitlichung wurde erst durch die erfindungsgemäße Kombination der einzelnen apparativen Baugruppen ermöglicht Würde man z. B. eine Mischanlage mit Rührwerk oder einen Gießer mit Rücklauf (z.B. ein Rakelgießer, bei dem die überschüssige Emulsion abgesteift wird) verwenden, so wäre die Verweilzeit für die einzelnen Volumenelemente der Emulsion verschieden.

2. Die Temperatur des Heizmittels in den Heizrosten liegt nur wenige Grad Celsius über der gewünschten Emulsionstemperatur. Auf diese Weise kann von vornherein eine Schädigung der Emulsion durch Überhitzung ausgeschlossen werden. Die niedrige Heizmitteltemperatur wird dadurch ermöglicht, daß jedes aufgeschmolzene Emulsionsteilchen sofort von der Heizfläche abfließt. 3. Auf Grund der Bauart der Aufschmelzvorrichtung und der Mischanlage kann bei Produktionsstörungen der Verlust an photographischer Emulsion klein gehalten werden. Die verlorene Emulsipnsmenge bei Produktionsstörungen entspricht lediglich dem Volumen der Mischanlage und des Leistungssystemes bis zum Gießer und dem Gießervolumen selbst. Diese Volumina sind aber eine Größenordnung kleiner als im Chargenbetrieb.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der

geringen Einstellzeit _der Vakuumsattdampfheizung, wenn z. B. die Temperatur geändert wird oder die Heizung ganz abgeschaltet wird. Bei Produktionsstörungen kann dann der Aufschmelz-Vorgang sehr schnell zum Stillstand gebracht

werden. Andererseits kann nach Behebung der Störung die Anlage sofort wieder gestartet werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Anlage zur Herstellung gießfertiger Emulsionen,

F i g. 2 die Aufschmelzvorrichtung und Fig.3 die Mischanlage mit der Eindosierung der photochemischen Zusätze.

Gemäß F i g. 1 wird die erstarrte photographische Silber-Halogenid-Emulsion in einer Kühlkammer gelagert und mittels der Transportkessel 1 zur Aufschmelzvorrichtung 2 gebracht Dort wird sie in Form von Brocken 3 von ca. 1 kg Gewicht eingefüllt Am unteren Ende der Aufschmelzvorrichtung 2 ist ein Heizrost 5 eingebaut, auf dem die Emulsionsbrocken 3 aufliegen. Der Heizrost 5 (Aufschmelzrost) wird mit Vakuumsattdampf als Heizmedium beschickt. Bei eingeschalteter Heizung schmelzen die Emulsionsbrocken und die flüssige Emulsion 6 sammelt sich im Auslauftrichter 7. Von dort gelangt die Emulsion in die Mischanlage 8, in der die einzelnen photochemischen Zusätze 9i-9₅ zudosiert und beigemischt werden. Die Mischung erfolgt in der Mischstrecke 10, in der eine Komponente 9 erst dann zudosiert wird, wenn die vorherige Komponente vollständig mit der Emulsion gemischt ist In der Zeichnung sind noch Volumenmeßgefäße 11 für die einzelnen Komponenten 9i— 9s und für die Rohemulsion 6 angedeutet Außerdem ist der gemeinsame Antrieb 12,12' für die Dosierpumpen 13 ersichtlich. Οίε gitSfcriigc photGgrsphischc Emulsion wird voin Ausgang der Mischstrecke 10 durch eine beheizte Leitung 14 in das Niveaugefäß 15 transportiert das in der Nähe des Gießers 16 steht Von dort wird die Emulsion dann über die Pumpe 17 und die Leitung 18 sofort dem Gießer 16 zugeführt Der Emulsionsstand im Niveaugefäß 15 steuert über den Meßfühler 19 und die Leitung 19 den Antrieb 12,12' für die Dosierpumpen 13 und damit die in das Niveaugefäß 15 einfließende Emulsionsmenge. Der Gießer 16 ist rücklauffrei; d. h, die von der Pumpe 17 pro Zeiteinheit geförderte Emulsionsmenge wird quantitativ auf die laufende Bahn 20 aufgetragen. Die Gießer 16 ist hier als Einschichtengießer ausgebildet Es ist aber ohne weiteres möglich, einen Mehrschichtengießer einzusetzen. Die Herstellung der gießfertigen Emulsion erfolgt dann für jede

Schicht in einer getrennten Aufschmelz- und Mischanlage.

Ferner ist es denkbar, eine Emulsion aus mehreren Emulsionstypen zusammenzusetzen, wobei für jeden Emulsionstyp eine Aufschmelzanlage benötigt wird Die Herstellung der gießfertigen Emulsion erfolgt dann in einer für alle Aufschmelzvorrichtungen gemeinsamen Mischanlage.

Anhand von Fig.2 soll nun der Aufbau und die Wirkungsweise der Aufschmelzvorrichtung näher beschrieben werden. Sie besteht im wesentlichen aus dem Emulsionsfüllzylinder 21, dem zylindrischen Übergangsstück 22, dem Aufschmelzrost 5 (s. auch Fig. 1), dem Temperierrost 23 und dem Auslauftrichter 7 am Boden der Aufschmelzvorrichtung. Im Auslauftrichter 7 ist ein Tauchrohr 24 zur Messung und Regelung des Flüssigkeitbiliveaub eingebaut. Sowohl der AuisChmelzfusi 5 als auch der Temperierrost 23 werden mit Vakuumsattdampf beheizt. Die beiden Heizroste sind schlangenförmig oder gitterförmig. Beim Aufschmelzrost beträgt der Abstand zweier benachbarter Heizrohre ca. 5 mm, beim Temperierrost 23 ca. 1 mm. Der Auslauftrichter 7 und das Übergangsstück 22 sind doppelwandig ausgebildet und können ebenfalls behetzt werden. Die Heizmäntel der Schmelz- und Temperierzonen 22, 5, 23, 7 werden mit Hilfe der Wasserstrahlpumpen 25 und 25 evakuiert.

Ein in den Emulsionsauslauf 27 eingebauter Temperaturfühler 28 steuert das Ventil 29 in der Zuleitung für den Vakuumsattdampf.

Der Aufschmelzprozeß läuft in folgender Weise ab:

Die Emulsion steht während des Aufschmelzprozesses überall unter normalem Atmosphärendruck. Nach dem Füllen des Zylinders 21 mit Emulsionsbrocken in Gelform kann die Anlage gestartet werden. Mit dem Start der Anlage wird zunächst die Vakuurnerzeügungseinrichtung 25 und 26 in Betrieb gesetzt Die Heizmäntel vom Übergangsstück 22, Aufschmelzrost 5, Temperierrost 23 und Auslauftrichter 7 werden evakuiert

Der Unterdruck erreicht z. B. einen Wert von 70 mm Hg, entsprechend einer Sattdampftemperatur von 44° C. Bei diesem Druckwert öffnen automatisch die Dampfventile 29 und 30. Dabei wird vom Dampfventil 30 die Aufschmelzzone, bestehend aus dem Übergangsstück 22 und dem Aufschmelzrost 5, beliefert, und vom Dampfventil 29 die Temperierzone, bestehend aus dem Temperierrost 23 und dem Auslauftrichter 7. Unter diesen Bedingungen arbeitet die Aufschmelzzone zunächst mit voller Leistung. Die erstarrte Emulsion wird an ihrer Grenzfläche aufgeschmolzen und fließt über den Temperierrost 23 in den Auslauftrichter 7. Hierbei schalten die Dampfventile 29 und 30 solange auf und zu, bis im Auslauftrichter 7 der Sollniveaustand erreich* ist, der vor. dem Tauchrohr 24 und einem hieran angeschlossenen Drucktransmitter 24a gemessen wird. Ein mit dem Drucktransmitter in Verbindung stehender pneumatischer Regelkreis regelt das Dampfventil 30 und damit die Leistung der Aufschmelzzone in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Auslauftrichter 7. Der von einem weiteren Druckiransmitter (nicht gezeichnet) gemessene Unterdruck ändert seinen Wert abhängig von der vom Niveau-Regelkreis geforderten Heizleistung. Übersteigt der Unterdruck den z. B. auf 70 mm Hg eingestellten maximalen Wert, so werden unabhängig von der vom Regelkreis jeweils befohlenen Ventilstellung die Dampfventile 30 und 29 solange geschlossen, bis der Unterdruck wieder unter 70 mm Hg absinkt Dadurch wird verhindert daß die Emulsion einer höheren Temperatur als 44° C ausgesetzt wird.

Die Temperatur in der Temperierzone wird mit dem elektrischen Widerstandsthermometer 28 im Auslaufstutzen 27 gemessen und mit einem Temperaturregelkreis über das Dampfventil 29 auf 40°C konstant gehalten. Die aus der Aufschmelzzone abfließende Emulsion liiuft durch den Temperierrost 23 und wird hier auf 40° C erwärmt bzw. abgekühlt. Jn ähnlicher Weise wie für die Schmelzzone ist auch für die Temperierzone eine Grenzwertüberwachung vorgesehen, die im Falle des Ansteigens der Temperatur über 42⁰C das Dampfventil 29 solange schließt, bis die Temperatur wieder fällt.

Durch den Auslaufstutzen 27 kann die flüssige Emulsion bis zu maximal 6 l/min in jeder beliebigen Menge entnommen werden. Die Emulsionsentnahme kann zu jeder beliebigen Zeit unterbrochen werden, ohne daß hierzu die Anlage ausgeschaltet werden muß. Bei einem Abnahmestopp steigt zunächst der Emulsionsspiegel im Auslauftrichter 7. Als Folge davon wird das Dampfventil 30 durch den Niveau-Regelkreis geschlossen. Durch Evakuieren der Aufschmelzzone sinkt dann die Temperatur in diesem Bereich auf ca. 16⁰C und stoppt den Aufschmelzprozeß automatisch solange, bis wieder Emulsion entnommen wird.
Die aufgeschmolzene Emulsion fließt dann zur Mischanlage 8 (s. F i g. 1). Die Emulsionsstromführung in der Mischanlage ist aus Fig.3 ersichtlich. Die Rohemulsion wird der Anlage am Eingang 31 zugeführt durchläuft das Meßkontrollgefäß 11a und wird dann von der Hauptstromdosierpumpe 32 in die hintereinandergeschalteten haarnadelförmigen Mischstrecken 35 gepumpt. Die Zusätze 9i—9z werden von den Dosierkolbenpumpen 13 über die Einlaufstellen 34 nacheinander dem Hauptstrom zugeführt Die Hauptstrompumpe 32 und sämtliche Dosierpumpe!· 13 besitzen einen gemeinsamen Antrieb 12,12'. Zweckmäßig werden alle Pumpen bezüglich ihrer Phase so eingestellt daß sie taktgleich fördern. Die Durchsatzmenge in der Mischstrecke wird über die Drehzahl variiert und mit Hilfe des an den Niveauregler 19 (s. Fig. 1) angeschlossenen Regelkreises dem Emulsionsverbrauch angepaßt Das Mischungsverhältnis bleibt hierbei unabhängig vom Direct? t - <·· ,t so öaft auch die Zusammensetzung der E:i „imo.i Kor Aav> i-.c:p«...ine zusätzliche Kontrolle des Mischungsverhältnisses erfolgt in festen Zeitabständen durch die Meßkontrollgefäße 11, 11a in den Zuleitungen zu den Dosierpumpen 13 bzw. 3Z Eventuelle Fehldosierungen können auf diese Weise sofort gemeldet werden.

so Die ivi'schstrecken 35 bestehen hier jeweils aus zwei haarnadelförmig hintereinander geschalteten Rohren, in denen eine Spirale 36 angeordnet ist, deren Durchmesser et'A'ü !uit denj innendurchmesser des Rohres übereinstimmt Die Spirale ist so dimensioniert daß ihr Verhältnis von Ganghöhe zu lichter Weite etwa 2 :1 beträgt Anstelle der haarnadelförmigen Mischstrecke 35 haben sich auch statische Mischer anderer Bauart bewährt

Die Einlaufstellen 34 für die einzelnen Komponenten 9i —97 bestehen ausTangentialrohren oder sind entsprechend einer verbesserten Ausführung als Verteilerbrausen ausgebildet Die gießfertige Emulsion wird am Ausgang 37 der Mischanlage entnommen und durch eine beheizte Rohrleitung 14 (s. Fig. 1) dem Gießer zugeführt

Die mittlere Verweilzeit eines Volumenelementes der zugeführten Komponente in der Mischstrecke 35 hängt vom Durchsatz ab. Verweilzeiten von 50 Sek. werden

• beim Betrieb der Anlage im allgemeinen nicht überschritten.

Als Zusätze 9i — 97 kommen in Betracht:

Farbstoffe zur optischen Sensibilisierung, organisch/ chemische Substanzen zur Stabilisierung, Netzmittel, Härtungsmittel, Farbkomponenten, optische Aufheller, pH-Wert-Steller, usw.

Die Mischstrecken 35 haben einen so guten Mischeffekt, daß in jedem Fall vor dem Einimpfen eines neuen Zusatzes eine vollständige Durchmischung mit dem Hauptstrom stattgefunden hat. Die von der Mischanlage gelieferte gießfertige Emulsion wird quantitativ auf die laufende Papier- oder Folienbahn 20 (Fig. 1) aufgetragen.

Als Gießersystem wird ein Kaskadengießer benutzt. Ein solcher Gießer besteht aus einem sich über die gesamte Bahnbreite erstreckenden Gießerblock mit einer schrägliegenden Fließebene, die von den Zuführungsspalten für die photographische Emulsion unterbrochen ist. In geringem Abstand vom Gießerblock ist die Gießerwalze angebracht, über die die zu beschichtende Bahn 20 geführt ist. Auf der Fließebene strömt die Beschichtungsflüssigkeit in dünner Schicht nach unten und trifft im Falle eines Mehrschichtengießers (nacheinander) auf andere in gleicher Art gebildete Schichten. Die verschiedenen Schichten überlagern sich ohne Vermischung zu einem mehrschichtigen Flüssigkeitsband, das zum unteren Ende der Fließebene fließt. Dort bildet sich ein sogenannter Beschichtungsmeniskus aus, der die Bahn auf der ganzen Breite benetzt Gießer dieser Art sind z. B. in der deutschen Patentschrift 11 51 173 und in den US-Patentschriften 27 61 417 und 27 61 419 beschrieben.

■ Anstelle eines Kaskadengießers kann auch ein sogenannter Sauggießer eingesetzt werden. Ein Sauggießer ist z. B. in der deutschen Patentschrift 13 03 763 bzw. in der US-Patentschrift 36 45 773 erläutert. Bei einem Sauggießer wird die Bahn in einem abgeschlossenen Gießerraum benetzt der an ein Emulsionsvorratsgefäß angeschlossen ist das mit ihm ein kommunizierendes System bildet Bei Betrieb des Gießers baut sich längs des Emulsionszulaufes ein hydrostatischer Unterdruck auf. Die Höhe des hydrostatischen Unterdrucks kann durch eine Höhenverstellung des Vorratsgefäßes oder durch ein Vakuum im Vorratsgefäß beeinflußt werden. Auf diese Weise kann die Schichtdicke der aufgetragenen Emulsion sehr fein und reproduzierbar eingestellt werden.

Sowohl der Kaskadengießer als auch der Saiiggießer sind rücklauffrei, d. h„ es sind keine Rakel- bzw. äquivalente Bauelemente vorhanden, bei denen ein Teil der aufgetragenen Schicht wieder abgestreift wird und die abgestreifte photographische Emulsion wieder zum Gießer zurückgeführt wird.

Beispiel

Als Ausführungsbeispiel wird die Herstellung und der Verguß einer Color-Emulsion beschrieben. Die zu

beschichtende Papierbahn (s. F i g. 1) hat eine Bahnbreite von 137 cm und soll bei einer Gießgeschwindigkeit von 43 m/min mit einer Color-Emulsion beschichtet werden.

Der Schichtauftrag der Emulsion beträgt 57 g/qm bei einem spezifischen Gewicht der Emulsion von 1,03 kg/1. Für diesen Schichtauftrag ist ein Mengendurchsatz von 3,25 l/min oder 195 1/Std. in der Aufschmelzvorrichtung 2 bzw. der Mischanlage 8 erforderlich. Mit Hilfe der Dosierpumpen 13, 32 wird die von der Aufschmelzvorrichtung 3 kommende Rohemulsion in den Mischstrekken 35 entsprechend folgender Rezeptur gießfertig gemacht:

1. Rohemulsion Typ A,	642 ml/min
Dosierpumpe 32	688 ml/min
2. Zusatz I	642 ml/min
3. Rohemuision Typ B,	599 ml/min
4. Zusatz II	283 ml/min
5. Zusatz III	155 ml/min
6. Zusatz IV	130 ml/min
7. Zusatz V	111 ml/min
8. Zusatz VI	3250 ml/min

Die Zusätze I —VI bestehen im wesentlichen aus Farbkomponenten, Sensibilisatoren, Stabilisatoren, Aufheller, pH-Wert-Steller, Härtungsmittel und Netzmittel. Die in der Tabelle angegebenen Mengen pro Zeiteinheit beziehen sich lediglich auf das Mischungsverhältnis und auf den mittleren zeitlichen Emulsionsverbrauch bei den im Beispiel angegebenen Gießdaten. Im übrigen kann die zeitliche Ansatzmenge infolge von Niveauschwankungen im Kessel 15 und der daraus resultierenden Drehzahländerung des Antriebes 12, 12' der Dosierpumpen etwas von diesem Mittelwert abweichen.

Im folgenden werden für dieses Beispiel die Volumina der einzelnen Baugruppen angegeben.

Mit diesen Daten ergibt sich eine Gesamiverweilzeit für ein Volumenelement der Emulsion vom Aufschmelzen bis zum Vergießen von ca. 30 Min. Demgegenüber liegen die Verweilzeiten bzw. Digestionszeiten beim Chargenbeuieb in der Größenordnung von 5 — iO Std.

Bei dem neuen Verfahren konnte also die Digestionszeit gegenüber früher um praktisch eine ganze Größenordnung herabgesetzt werden.

Vorratstrichter 2	500 kg
(erstarrte Emulsion)	' 151
Niveau-Auslauftrichter 7	41
Meßgefäß U einschließlich Leitung	21
Mischstrecke 10 (Gesamtstrecke)	121
Emulsions-Transportleitung 14	301
Vorratsgefäß 15	101
Leitung zum Gießer 16	731
Gesamtvolumen

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung photographischer Materialien, bei dem die im Gelzustand vorliegende Silberhalogenidemulsion aufgeschmolzen, in einer Mischanlage mit photochemischen Zusätzen versehen und mit diesen vermischt auf eine fortlaufende Papier- oder Folienbahn kontinuierlich aufgegossen wird,dadurch gekennzeichnet, daß

a) in einer Aufschmelzeinrichtung (2) gerade so viel von der erstarrten Silberhalogenidemulsion durch Aufschmelzen und Temperieren bereitgestellt wird, wie von einer kontinuierlich arbeitenden Mischanlage (8) mittels Hauptstrompumpe (32) zur Aufrechtet haltung eines kontinuierlichen Begusses benötigt wirvi,

fc) die in die Mischanlage (8) eingeleitete aufgeschmolzene Silberhalogenidemulsion durch eine Vielzahl von Mischstrecken (35) geleitet wird und beim Eintritt in jede der einzelnen Mischstrecken (35) mit einem dosierten photochemischen Zusatz (9) versehen und mit diesem völlig vermischt wird, bevor die Silberhalogenidemulsion in eine weitere Mischstrecke (35) eingeleitet wird und

c) der Volumenstrom des Durchsatzes der Silberhalogenidemulsion und der Zusätze (9) durch die Mischanlage (8) von dem Verbrauch an gießfertiger Emulsion an der Gießeinrichtung (15,16) geregelt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Aufschmelzvorrichtung für die erstarrte photographische Emulsion, einer Mischanlage zum Eindosieren und Beimischen von photochemischen Zusätzen und einem Gießer zur Beschichtung der laufenden Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß

a) Die Aufschmelzeinrichtung (2) aus einem zylindrischen Gefäß (21) mit einem in der Nähe des als Auslauftrichter (7) ausgebildeten Bodens befindlichem Heizrost (5) (Aufschmelzrost) besteht, der Heizrost (5) mit Vakuumsattdampf als Heizmedium beschickbar ist und unter dem Heizrost (5) im Auslauftrichter (7) ein Niveaufühler (24) vorgesehen ist, der die Menge des durch den Heizrost (5) strömenden Vakuumsattdampfes und damit die übertragene Heizleistung in Abhängigkeit vom Stand der Silberhalogenidemulsion im Auslauftrichter (7) so regelt, daß die durch den Auslauf (27) von der angeschlossenen Mischanlage (8) entnommene Emulsionsmenge stets durch Aufschmelzen von Silberhalogenidemulsion im Gelzustand ersetzbar ist,

b) die mittels einer Hauptstrompumpe (32) an die Aufschmelzeinrichtung (2) angeschlossene Mischanlage (8) aus einer Vielzahl einzelner hintereinandergeschalteter Mischstrecken (35) mit Einlaufstellen (34) besteht und an jeder Einlaufstelle (34) gemeinsam mit der Hauptslrompumpe (32) angetriebene Dosierpumpen (13) zur Zudosierung der photochemischen Zusätze (9i-9₇) zu dem von der Hauptstrompumpe (32) erzeugten Emulsionsstrom ange-

schlossen sind und

c) der Durchsatz der Silberhalogenidemulsion und der Zusätze (9i— 9₇) durch die Mischanlage (8) durch die Regelung des Antriebes (12, 12') der Dosierpumpen (32, 13) in Abhängigkeit von dem durch einen Meßfühler (19) gemessenen Stand in einem Niveaugefäß (15) in unmittelbarer Nähe der Begießeinrichtung (16) regelbar ist