DE2556885C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern

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DE2556885C2
DE2556885C2 DE2556885A DE2556885A DE2556885C2 DE 2556885 C2 DE2556885 C2 DE 2556885C2 DE 2556885 A DE2556885 A DE 2556885A DE 2556885 A DE2556885 A DE 2556885A DE 2556885 C2 DE2556885 C2 DE 2556885C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Silberhalogenidkömern in einer wäßrigen Kolloidlösung mit einer vcrtika! in einenj Reaktionsgefäß unterhalb der Oberfläche der Kolloidiäsung angeordneten Mischkammer sowie jeweils einem Einlaß für eine Lösung eines wasserlöslichen Halogenids am unteren Ende der Mischkammer, wobei die Mischkammer aus einem Gehäuse besteht, dessen oberes und unteres Ende offen ist und in seinem oberen Innenteil eine Rühreinrichtung besitzt, dessen Rührflügel so ausgebildet ist, daß die gebildeten Silberhalogenidkörner aus der Mischkammer schnei! entfernt werden.
Silberhalogenidkörner oder -körnchen werden üblicherweise durch Doppelzersetzungsreaktion einer Lösung eines in Wasser löslichen Silbersalzes und einer Lösung eines in Wasser löslichen Halogenids hergestellt Die US-PS 34 15 650 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern, bei dem eine Lösung eines wasserlöslichen Silbersaizes und eine Lösung eines wasserlöslichen Halogenids durch die offenen Enden am oberen und unteren Teil einer in einem Reaktionsgefäß vertikal angeordneten Mischeinrichtung eingeleitet werden, während die Mischeinrichtung selbst mit hoher Geschwindigkeit rotiert wird und wobei der Innenraum der Mischeinrichtung und das Reaktionsgefäß mit wäßriger Kolloidlösung gefüllt sind. Die so gebildeten Silberhalogenidkörner werden dann durch die in der Wand der Mischeinrichtung befindlichen Schlitze in die wäßrige Kolloidlösung, welche sich außerhalb der Mischeinrichtung befindet, durch die Zentrifugalkräfte, die durch Rotation der Mischeinrichtung entstehen, ausgestoßen. Um die Mischeinrichtung herum sind in ausreichender Anzahl Ablenkplatten angeordnet, um eine kreisende Rotation des Reaktionsgefäßinhaltes zu verhindern. Man nimmt an, obgleich dies nicht genau beschrieben wird, daß, wenn die in die Kolloidlösung ausgestoßenen Silberhalogenidkörner wieder in die Mischeinrichtung zirkuliert werden, ein Wachstum der Silberhalogenidkörner eintritt oder weitergeht Es findet somit eine Zirkulation der Flüssigkeitsmasse (wie auch der Silberhalogenidkörner, die in der Flüssigkeitsmasse suspendiert sind) statt und wird durch die Saugkraft in den oberen und unteren offenen Enden der rotierenden Mischeinrichtung aufrechterhalten, wobei die Saugkraft durch die Entnahme der Silberhalogenidkörner aus der Mischeinrichtung entsteht.
Das obige Verfahren besitzt jedoch verschiedene
ίο Nachteile. Erstens können, da sowohl das Mischverhältnis in der Mischeinrichtung als auch die Zirkulation der Flüssigkeitsmasse beide von der Rotation der Mischeinrichtung abhängen, diese Parameter nicht unabhängig variiert werden; zweitens ist die Bauart der Rotationsmischeinrichtung sehr kompliziert, und dies bedingt, daß das Waschen der Vorrichtung schwierig ist, und drittens schleppt der Abwärtsstrom in Richtung auf die Mischeinrichtung Luft mit ein, so daß in Folge von Blasenbildung eine ungleichmäßige Umsetzung erhalten wird,
an wobei es erforderlich ist, die Blasen anschließend zu entfernen.
Die in der US-PS 37 85 777 (entsprechend der GB-PS 13 23 464) beschriebene Vorrichtung betrifft Verbesserungen zur Durchführung des Verfahrens nach der US-PS 34 15 650, da das Verfahren gemäß US-PS 34 15 650 beispielsweise darin ;bre Schwierigkeiten hat, daß es nicht möglich ist, mit der bekannten Vorrichtung durch Erhöhung der Konzentration der Reaktanten ohne eine Steigerung der resultierenden Korngrößenverteilung und damit der Erzeugung von »pepper fog« eine größere Betriebsleistung zu erzieien. Die Vorrichtung gemäß der US-PS 37 85 777 umfaßt einen doppelt konisch geformten Mischkopf, der in einem Gehäuse fest angebracht ist Das Gehäuse besitzt mit Ablenkblechen versehene Auslaßöffnungen. Der Mischkopf wird durch einen Trägerring in einen oberen Teil und einen unteren Teil geteilt. Die Mischeinrichtung und das Gehäuse sind mit einer wäßrigen Kolloidlösung gefN't. Ein wasserlösliches Silbersalz und ein wasserlösSiches Halogenid werden in die getrennten Teile des Mischkopfes eingeleitet und mit der wäßrigen Kolloidlösung verdünnt. Die so verdünnten Reaktanten werden aus den Auslaßschlitzen des Mischkopfes durch Rotation des Mischkopfes in den Gehäuseraum abgegeben und dann in die Flüssigkeitsmasse außerhalb des Gehäuses durch mit Ablenkblechen versehene Auslaßöffnungen abgegeben. Die verdünnten Lösungen werden somit erst außerhalb des Mischkopfes in der Kolloidlösung vermischt und zur Umsetzung gebracht. Das aus der US-PS 37 85 777 bekannte Verfahren weist jedoch die Schwierigkeit auf. daP sowohl das Mischungsverhältnis als auch die Zirkulationsmenge bzw. -geschwindigkeit der Flüssigkeitsmasse beide nur durch die Rotation der Mischeinrichtung bestimmt werden, wobei der oben erwähnte, erste Nachteil auftritt. Um die in zwei Kammern getrennte Mischeinrichtung ist ferner ein Gehäuse vorgesehen, was eine ausgesprochen komplizierte Bauart bewirkt. Nach Beendigung eines Durchlaufs oder wenn die Ausgangsmaterialien geändert werden sollen, ist es daher sehr schwierig, die erforderliche Waschung der Vorrichtung durchzuführen. Der oben beschriebene zweite Nachteil wird somit nicht überwunden. Ebenso tritt bei diesem Verfahren eine Abwärtsströmung in Richtung auf die Mischeinrichtung auf, so daß das Verfahren auch mit dem oben erwähnten, dritten Nachteil behaftet ist.
Die US-PS 36 92 283 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern. Bei dem Verfahren wird eine Lösung eines wasser-
löslichen Silbersalzes und eine Lösung eines wasserlöslichen Halogenids am unteren Teil einer in einem Reaktionsgefäß vertikal angeordneten Mischvorrichtung eingeführt, wobei die Mischeinrichtung und das Reaktionsgefäß mit wäßriger Kolloidlösung gefüllt sind. Hierbei wird als Mischvorrichtung eine Trennröhre, die in ihrem oberen Teil eine Fördereinrichtung zum ununterbrochenen Tran; port, etwa durch ein motorgetriebenes Schaufelrad oder Propeller, aufweist, verwendet. In der oberen Wand der Röhre sind Öffnungen vorgesehen. Die ail unteren Teil der Trennröhre eingeführten Reaktanten werden mit der bereits vorhandenen Kolloidlösung vermischt und rotationssymmetrisch durch die Trennröhre nach oben geleitet und durch die Öffnungen am oberen Teil der Röhre ausgestoßen. Hierbei vereinigen sich die gebildeten Silberhalogenidkörner mit der zirkulierenden Strömung der Flüssigkeitsmasse, die durch die Rotation der Fördereinrichtung entsteht und werden anschließend für ein weiteres Wachstum der Silbefhaiögenidkörner in die Trennröhre rückgefuhri. Das Trennrohr ist innerhalb des Reaktior^gefäßes in einer zum Reaktionsgefäß konzentrisch angeordneten, becherähnlichen Vertiefung vorgesehen, welche zur Ausbildung der gewünschten Strömungsverhältnisse wesentlich erscheint. Bei diesem Verfahren wird zwar der im Zusammenhang mit der US-PS 34 15 650 beschriebene, dritte Nachteil beseitigt. Die anderen zwei Nachteile werden jedoch nicht behoben.
Die DE-AS 15 97 643 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Siiberhalogenidkörnern. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man unmittelbar nach dem Einbringen von trockener oder gequollener Gelatine in die auf die gewünschte Reaktionstemperalur gebrachte Halogenidlösung die Silbernitratlösung einfliegen läßt, wobei ein verhältnismäßig geringer Teil der an sich bewegten Halogenidlösung stärker bewirkt wird und diesem stärker bewegten Teil die Silbernitratlösung zugeführt wird. Ein wesentliches Merkmal der Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens besteht darin, daß die tiefste Stelle des Bodens des Reaktionskessels exzentrisch zur Einfüllöffnung angeordnet ist. Oberhalb dieser tiefsten Stelle des Kessels ist ein als Rührer ausgebildetes Drehteil angebracht. Oberhalb des Rührers ist eine eine Durchtrittsöffnung aufweisende Platte verdrehfest vorgesehen. Die Mischgeschwindigkeit kann durch Anordnung weiterer Drehteile und Platten gesteigert werden. Dieses Verfahren hat seine Schwierigkeiten darin, daß sowohl das Mischungsverhältnis als auch die Zirkulation der Flüssigkeitsmasse beide nur durch die Rotation des Drehteils bestimmt werden und diese Parameter nicht unabhängig voneinander variiert werden können.
Der Erfindung 'iegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung einfacher Bauart zu schaffen, welche die Herstellung von Silberhalogenidkörnern mit einheitlicher Korngröße und enger Korngrößenverteilung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse säulenförmig und mehreckig mit maximal 12 Ecken ausgebildet ist und daß es in seinem unteren Innenteii eine weitere Rühreinrichtung enthält, wobei die obere Rühreinrichtung und die untere Rühreinrichtung eigene Umdrehungsachsen besitzen.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die aus dem Stand der Technik bekannten Schwierigkeiten beseitigt, insbesondere werden folgende Vorlcilc erhalten:
(1) Das Mischen für die Umsetzung und die Zirkulation der Flüssigkeitsmasse, die durch Abgabe der gebildeten Silberhalogenidkörner erfolgt, werden unter Verwendung getrennter Riihreinrichtungen durchgeführt. Dadurch können der gewünschte
Vermischungsgrad und die Zirkulationsmenge getrennt voneinander eingestellt werden, indem man einen Rührflügel mit geeigneter Misch- oder Zirkulationsfähigkeit verwendet, wobei Silberhalogenidto körner mit einer engeren Korngrößenverteilung erhalten werden.
(2) Da die obere und die untere Rühreinrichtung eigene Umdrehungsachsen besitzen, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit für das Rühren individuell für jeden Rührflügel ausgewählt werden. Der gewünschte Vermischungsgrad und die Zirkulationsmenge können somit einzeln auf den gewünschten Wert eingestellt und Silberhalogenidkörner mit engerer Korngrößenverteilung f.. bildet werden.
2ö (3) Da für die Mischeinrichtung ein irehreckiges Säulengehäuse verwendet wird, werden die Rühr- und Mischwirkungen verstärkt, so daß es möglich ist, eine Vorrichtung einfacher Bauart ohne Ablenkb'eche oder ähnliche Elemente in der Mischeinrichtung zu verwenden.
(4) Obgleich die Vorrichtung einfach gebaut ist, werden die Reaktionslösungen nach der Verdünnung durch die Flüssigkeitsmasse umgesetzt, und es werden keine extrem großen Körner gebildet.
(5) Da die Strömung der Flüssigkeitsmasse, die durch die Mischeinrichtung geht, nach oben erfolgt, wird niemals Luft in die wäßrige Kolloidlösung eingezogen, wobei eine einheitliche Umsetzung stattfindet. Weiterhin ist es daher nicht erforderlich, zusätzliehe Verfahrensstufen, wie eine Entsalzung, durchzuführen.
(6) Da die oben beschriebenen Vorteile mit ei.ier sehr einfachen Vorrichtung erreicht werden, kann die Vorrichtung, sofern erforderlich, bei Änderungen des Ansatzes sehr leicht gereinigt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert; hierbei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für die Herstellung von Silberhalogenidkörnern gemäß einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform;
F i g. 2 ein schematischer Längsquerschnitt einer Ausführungsform einer Mischeinrichtung, die in der Vorrichtung für die Herstellung von Silberhalogenidkörnern erfindungsgemäß verwendet wird;
FI g 3 eine Ausführungsform eines Ventils, das für die Einführung der Reaktionsteilnehmer in die erfindungsgemäße Vorrichiungfürdie Herstellung de; Silberhalogenidkömer verwendet; werden kann,
F i g. 4 ein schematischer Längsquerschnitt der in dem Beispiel verwendeten Vorrichtung.
In F i g. 1 wird eine Vorrichtung für die Herstellung von Silberhalogenidkörnern gemäß einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform' erläutert. Eine Lösung eines wasserlöslichen Silbersalzes und eine Lösung eines wasserlöslichen Halogenids werden kontinuierlich aus nicht gezeigten Vorratsbehältern über die Leitungen 4 und 4' in die Mischkammer 3, die innerhalb des Reaktionsgefäßes 1 angebracht ist, eingeleitet Das Reaktionsgefäß 1 enthält eine wäßrige Kolloidlösung, wobei die Mischkammer 3 unterhalb der Oberfläche der wäßrigen Kolloidlösung angebracht und mit der wäßri-
gen Kolloidlösung gefüllt ist. Die Flüssigkeitsmasse innerhalb des Reakticnsgefäßes 1 wird immer zirkuliert, so daß sie von dem Boden zum oberen Teil der Mischkammer 3 strömt, bedingt durch den Einfluß einer Rühreinrichtung in der Mischkammer.
F i g, 2 ist ein schematischer Längsquerschnitt der Mischkammer 3, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird. Eine wäßrige Silbersalzlösung und eine wäßrige Halogenidlösung werden von nicht gezeigten Vorratsbehältern über die Leitungen 4 und 4' in die Mischkammer 3 eingeleitet. Die Mischkammer 3 liegt in Form eines Gehäuses 10 vor und enthält eine quadratische Säule mit vorbestimmter Querschnittsfläche. Das Gehäuse 10 besitzt ein oberes offenes Ende, wohingegen sein unteres Ende eine kreisförmige öffnung 10Λ aufweist, so daß sich die wäßrige Kolloidlösung in der Mischkammer 3 mit der Flüssigkeitsmasse vermischen kann. Reaktionsfiussigkeitsieitungen 4 und 4' sind innerhalb des Teils des Gehäuses 10 am unteren Ende des Gehäuses 10 angeordnet und öffnen sich in Richtung auf die kreisförmige öffnung 10A In der Mischkammer 3 sind Rührflügel 11 und 12 an eigenen Umdrehungsachsen 13 angebracht. Durch die Rührflügel 1 i und 12 wird, wenn der obere Rührflügel 12 rotiert wird, die wäßrige Kolloidlösung immer von der öffnung 10A aufwärts innerhalb der Mischkammer 3 zirkuliert.
Die Lösung aus wasserlöslichem Silbersalz und die Lösung aus wassei löslichem Halogenid, die in die Mischkammer 3 eingeleitet werden, verbinden sich mit dem Strom aus der wäßrigen Kolloidlösung, der nach oben über die öffnung iOA durch die Mischkammer 3 gezogen wird, während sie durch die wäßrige Kolloidlösung, die in der Mischkammer 3 zirkuliert wird, verdünnt und durch die Rotation des unteren Rührflügels
Ii SCimcii ucWcgt wcFucn. nicruci vcffniscncn 5ICn DcI-
de Reaktionslösungen schnell und reagieren unter Bildung von Silberhalogenidkörnern mit kleiner Größe, während die Flüssigkeitsmasse von dem Boden zum oberen Teil der Mischkammer 3 fließt. Die entstehenden Siiberhalogenidkörner werden sofort aus der Reaktionszone der Mischkammer 3 durch den Einfluß des oberen Rührflügels 12 herausgestoßen. Die Silberhalogenidkörner können in der Mischkammer während einer Zeit unter ungefähr 1 Sekunde, bevorzugt unter 0,8 Sekunden, verbleiben (Verweilzeit).
Die Flüssigkeitsmasse innerhalb des Reaktionsgefäßes 1 wird durch den Einfluß des Rührflügels 12, wie zuvor angegeben, zirkuliert und die aus der Mischkammer 3 herausgestoßenen Siiberhalogenidkörner werden durch den Strom der zirkulierenden Flüssigkeitsmasse zirkuliert und schließlich in die Mischkammer 3 recyclisiert
Der untere Rührflügel 11 ist am unteren Teil der Mischkammer 3 angebracht und er muß so gebaut sein, daß der gewünschte Vermischungsgrad in dem Mischraum erreicht wird. Im allgemeinen wird der Vermischungsgrad durch die Bedingungen der 'turbulenten Strömungen innerhalb des Mischraums, wie in F i g. 2 dargestellt, bestimmt und kann quantitativ durch die entsprechende Zeitlänge t = ηΐυ' auf einer Mikroskala bestimmt werden, wie aus der turbulenten Strömungsgeschwindigkeit u'und der entsprechenden Länge η des Wirbels auf einer Mikroskala berechnet werden kann. Dieser Vermischungsgrad ist ein extrem wichtiger Verfahrensfaktor, da er die Bedingungen für die Nukleusbildung bestimmt, d. h. einerseits die Menge an stabilisierten Kernen bzw. Kristallkeimen, die sich im Zusammenhang mit der Konzentration der Reaktionsteilnehmer und der Beschickungsgeschwindigkeit bilden, und andererseits den pAg-Wert in der Nachbarschaft der Mischkammer bestimmt, durch den die Kristallform der wachsenden Siiberhalogenidkörner beeinflußt wird.
Der obere Rührflügel 12, der im oberen Teil der Mischkammer 3 angebracht ist, muß so sein, daß die gebildeten Siiberhalogenidkörner aus der Reaktionszone schnell entfernt und schnell aus der Mischkammer 3 abgegeben werden, damit die Bildung von großen Körnern aus Aggregaten von kleineren Silberkörnern vermieden wird, die aus Silberhalogenidkörnern, die in dem Mischraum gebildet werden, entsteheii und in der Mischkammer 3 während zu langer Zeit verbleiben, und damit die Bildung von großen Körnern, die durch weitere Umsetzung mit Reaktionsteilnehmern, die in die Mischkammer 3 eingeleitet werden, vermieden wird.
Man kann jede Art von unterem Rührflügel 11 verwenden, der einen primären Strom in peripherer Richtung und in radialer Richtung bilden kann. Scheibenartige Rührflügel mit einer Anzahl von Löchern im Scheibenteil werden bevorzugt verwendet, da sie eine ausreichende Rührwirkung ergeben, selbst wenn die Scheibendicke gering ist, so daß das Gehäuse 10 sehr klein gebaut werden kann. Ein solcher Rührflügel der Scheibenart ist einfach eine Perforationen aufweisende Scheibe.
Die Perforationen können, abhängig von der gewünschten Wirkung, gleich groß sein oder unterschiedliehe Größe haben.
Man kann jede Art von oberem Rührflügel 12 ver-
■ wenden, solange ein Strom in axialer Aufwärtsrichtung gebildet wird, beispielsweise kann man einen Flügel des Propellertyps, des geneigten Flügelturbinentyps oder des geneigten Fiügelkreisellüftertyps verwenden.
Die oben genannten Arien von fviischfiügcln Sind güi bekannt und können leicht ausgewählt werden, Deispielsweise nach »Theory of Mixing« von Oldeshue und Sprague, Paint and Varnish Production, 19. Mai 1974.
Seiten 19 bis 28; »Turbine Agitator Selection« von Hicks und Gates, Paint and Varnish Production, Mai 1974, Seiten 43 bis 47; und »Liquid Mixing with Radial Turbine Mixer« von Satsangi, Chemical Engineering World, Band VIII, Nr. 6, Juni 1973, Seiten 103 bis 109.
Bei der am meisten bevorzugten technischen Durchführung ist die Entfernung zwischen den unteren und oberen Rührflügeln größer als die Breite der Rührflügel. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dies jedoch keine kritische Begrenzung, da geringere Entfernungen durch geeignete Auswahl der oberen und unteren Rührflügel verwendet werden können.
Das Gehäuse 10 ist eine quadratische Säule, wie zuvor angegeben. Die durch den unteren Rührflügel 11 gebildete Strömung wird in den Eckenteilen des Gehäuses 10 gerührt, damit die Misch Wirkungen weiter verbessert werden, ohne daß zusätzliche Elemente, wie Ablenkbleche, vorgesehen sind.
Zur Verbesserung der oben beschriebenen Wirkungen besitzen der Rührflügel 11 und der Rührflügel 12 ihre eigenen Umdrehungsachsen. Mit einer solchen Anordnung kann die Anzahl der Umdrehungen des Rührflügels 12 und des Rührflügels 11 unabhängig voneinander gestaltet werden, so daß der Vermischungsgrad in der Mischkammer 3 und die Strömungsgeschwindigkeit des zirkulierenden Materials unabhängig voneinander gewählt werden können, wodurch die Flexibilität der Umsetzung erhöht wird.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist
die Strömung innerhalb der Mischkammer 3 aufwärts, so daß selbst bei Verringerung der Menge an Flüssigkeitsmasse keine Luft in die Flüssigkeitsmasse unter Blasenbildung eingezogen wird, so daß die Umsetzung einheitlich abläuft und weiterhin keine weiteren Verfahren, wie eine Entfernung von Blasen, z. B. durch Entsalzen, fcrtiyderlich sjncj.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der, daß keine stationären Elemente wie Abienkbleche, innerhalb der Mischkammer 3 erforderlich sind und daß die Rührflügel 11 und 12 leicht durch Entfernung des Schaftes 13 entfernt werden können und daß daher die Vorrichtung auf einfache Art gewaschen werden kann. Das Waschen der Vorrichtung erfolgt üblicherweise nicht nur, wenn die Produkte geändert werden, sondern ebenfalls nach Beendigung eines Durchlaufs. Eine solche Vereinfachung des Waschens bewirkt eine beachtliche Abnahme in den Herstellungskosten für die Silberhalogenidkörner.
Die beschriebene Ausführungsform ist eine bevorzugte AusfOhrungsform, selbstverständlich können jedoch auch Modifizierungen vorgenommen werden. Beispielsweise öffnen sich bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Leitungen 4 und 4' in einer Ebene, die parallel zu der Ebene liegt, die durch das kreisförmige Loch am unteren Ende des Gehäuses 10 bestimmt wird. Die Leitungen 4 und 4' können sich auch nach oben öffnen. Die Verwendung von nach oben gerichteten öffnungen kann oft bevorzugt sein, da an den offenen Teilen die Kristalle nicht haften, wie beispielsweise in F i g. 2 gezeigt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird als Gehäuse 10 eine quadratische Säule verwendet Die Anordnung muß so sein, daß die Strömung, die durch den Rührflügel 11 gebildet wird, auch in den inneren Eckenteiien der quadraxischen Säuie gerührt wird. Das Gehäuse muß daher nicht notwendigerweise eine rechtekkige Säule sein, sondern es können auch dreieckige Säulen, fünfeckige Säulen, sechseckige Säulen oder andere mehreckige Säulen verwendet werden. Je größer die Anzahl der Ecken ist, umso mehr ändert sich die Umgrenzungslinie der eines Zylinders, und dadurch wird die Rührwirkung der Strömung verschlechtert. Die maximale Anzahl von Ecken, die verwendet wird, beträgt zwölf, da über zwölf die Wirkungen, die man durch Verwendung mehreckiger Strukturen erreicht, verschlechtert werden. Es ist am meisten bevorzugt, daß die Vieieckc regelmäßig sind. Theoretisch kann ein unregelmäßiges Vieleck verwendet werden; dadurch würde aber die Konstruktion der Vorrichtung extrem schwierig und könnte so zu Orten mit unregelmäßiger Vermischung führen, wodurch die Korngrößenverteilung nachteilig beeinflußt würde, d. h. die Verfahrensreproduzierbarkeit wäre schlechter. Es wird daher eine mehreckige Säule mit einer geeigneten Anzahl von Ecken ausgewählt, so daß das gewünschte Rühren und Vermischen erreicht werden. Es ist besonders bevorzugt, eine quadratische oder rechteckige Säule und am meisten bevorzugt, eine quadratische Säule zu verwenden.
Das Höhen/Breiten-Verhältnis des mehreckigen, säulenartigen Gehäuses, das erfindungsgemäß als Mischkammer verwendet wird, beträgt im allgemeinen ungefähr 0,3 bis ungefähr 2, bevorzugt 0,4 bis 1,2 und am meisten bevorzugt 0,5 bis 0,7.
Die Leitungen 4 und 4' für die Einführung der Reaktionsteilnehmer besitzen bevorzugt einen Innenventil 14 in der Flüssigkeitsrr.asse, wie es in Fig.3 dargestellt isL
Jede der Leitungen 4 und 4' wird in zwei Teile unmittelbar vor der Öffnung in der Mischkammer 3 geteilt, so daß eine kleine Kammer 15 dazwischen entsteht. In dieser kleinen Kammer 15 ist ein flexibler Film 16, wie aus Kautschuk, angebracht, wie es in Fig.3 dargestellt ist, der beiden geschnittenen Teilen gegenüberliegt. Die Rückseite des flexiblen Films 16 ist mit einer Fluid-Druckeinrichtung, wie mit einem Kompressor oder einer Pumpe, die nicht gezeigt sind, verbunden, so daß der flexible Film 16 durch die Anwendung von Druck bei Normaldruck oder durch Verminderung des Druckes bewegt werden kann, wodurch die geschnittenen Teile verbunden oder unterbrochen werden. Wird Reaktionslösung eingeführt, so wird die Fluid-Druckeinrichtung nicht betätigt, so daß beide geschnittenen Teile in Verbindung stehen. Soll das Einleiten der Reaktionslösung beendigt werden, so wird die Fluid-Druckeinrichtung betätigt, und die geschnittenen Teile werden voneinander getrennt. Das Bezugszeichen 16 zeigt den flexible Film, wie er die beiden geschnittenen Teile trennt, wohingegen die gestrichelten Linien, die mit dem Bezugszeichen 16/4 in Figur bezeichnet sind, zeigen, wie der flexible Film die Verbindung von beiden Teilen der Leitung 4 ermöglicht.
Durch ein solches Ventil 14 tritt, wenn keine Umsetzung stattfindet, die wäßrige Kolloidlösung (in der die gebildeten Silberhalogenidkörner suspendiert sind) von dem Reaktionsgefäß 1 niemals durch Diffusion in die Leitungen 4,4', und es findet somit kein Wachstum der Silberhalogenidkörner, bedingt durch ein Fortschreiten der Umsetzung in den Leitungen 4,4', statt, wenn keine Umsetzung abläuft, und dadurch wird ein glatterer Wiederbeginn der Umsetzung möglich.
Aus der obigen Beschreibung ist erkennbar, daß das Flüssigkeitsventil 14 in der Flüssigkeit bevorzugt so nahe wie möglich an den vjffnungcfi der Leitungen 4 und 4' für die Reaktionslösungen in der Mischkammer 3 angebracht ist.
Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung flexibel und anpassungsfähig ist und zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern unterschiedlicher Korngrößenverteilung, je nach der Endverwendung des daraus gebildeten photographischen Materials verwendet werden kann.
Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung von Silberhalogenidkörnern unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beispiel
80 g Gelatine, gelöst in 4000 cm3 Wasser, werden in ein zylindrisches Reaktionsgefäß mit einem halbkugelförmigen Boden mit einem Durchmesser von 250 mm und einer Tiefe von 320 mm gegeben. Innerhalb dieser Flüssigkeit wird die Mischkammer, wie sie in Fig.5 dargestellt ist, angebracht, wobei das untere Ende davon 35 mm von dem Boden des Reaktionsgefäßes angebracht wird. Eine wäßrige Silbernitratlösung (500 g Silbernitrat, gelöst in 2000 cm3 Wasser; 50° C) und eine wäßrige Halogenidlösung (140 g Kaliumbromid, 8 g Kaliumjodid und 119 g Natriumchlorid, gelöst in 2000 cm3 Wasser; 600C) werden in die Mischkammer mit konstanten Strömungsgeschwindigkeiten (lOOcmVmin) während 20 Minuten bei einer Betriebstemperatur von 60° C eingeleitet Die Zugabe der wäßrigen Halogenidlösung erfolgt 15 Sekunden früher als die der wäßrigen Silbemitratlösung.
Die verwendete Mischkammer besitzt ein Gehäuse in
Form einer quadratischen Säule mit Dimensionen von 70 mm · 70 mm · 45 mm (Höhe). Die unteren Rührflügel (vier Flügel) vom Turbinen-Typ besitzen einen Durchmesser von 60 mm und eine Höhe von 10 mm. Die oberen Rührflüge) (vier Flügel) vom geneigten Flügelturbinen-Typ besitzen einen Durchmesser von 60 mm und eine Höhe ',on 10 mm. Der Winkel der geneigten Flügel beträgt 45^, bezogen auf die senkrechte Ebene. Der Abstand in senkrechter Richtung zwischen beiden Zentren der Rührflügel beträgt 20 mm, wobei das Zentrum der unteren Rührflügel sich 15 mm vom Zentrum der öffnung in den Leitungen für die Reaktionslösungen befindet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
10
15 20 25 30 35 40 45 50
55
60
65

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern in einer wäßrigen Kolloidlösung mit einer vertikal in einem Reaktionsgefäß unterhalb der Oberfläche der Kolloidlösung angeordneten Mischkammer sowie jeweils einem Einlaß für eine Lösung eines wasserlöslichen Silbersalzes und für eine Lösung eines wasserlöslichen Halogenids am unteren Ende der Mischkammer, wobei die Mischkammer aus einem Gehäuse besteht, dessen oberes und unteres Ende offen ist und in seinem oberen Innenteil eine Rühreinrichtung besitzt, dessen Rührflügel so ausgebildet ist, daß die gebildeten Silberhalogenidkörper aus der Mischkammer schnell entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) säulenförmig und mehreckig mit mcximal 12 Eckes ausgebildet ist und daß es in seinem unteren !nn£isCeii eine weitere Rühreinrichtung ^i I^ enthält, wobei die obere Rühreinrichtung (12) und die untere Rühreinrichtung (11) eigene Umdrehungsachsen besitzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mehreckige Säulengehäuse (10) ein quadratisches ist.
DE2556885A 1974-12-17 1975-12-17 Vorrichtung zur Herstellung von Silberhalogenidkörnern Expired DE2556885C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14538174A JPS5510545B2 (de) 1974-12-17 1974-12-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2556885A1 DE2556885A1 (de) 1976-06-24
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