NO149472B - Fremgangsmaate ved fremstilling av p-aminofenol - Google Patents

Abstract

Fremstilling av p-aminofenol ved hydrogenering av nitrobenzen i surt vandig reaksjonsmedium ved hjelp av en katalysator bestående av platina båret påaluminiumoksyd. Bæreren er fortrinnsvis fremstilt ved kalsinering av boemitt ved- 8°Cfortrinnsvis ca. 593°C, og den har fortrinnsvis et spesifikt overflateareal på ca. 230 m 2/g.

Description

Innretning til elektrostatisk oppladning av isoleringssjikt.

Oppfinnelsen vedrører en innretning til elektrostatisk oppladning av isoleringssjikt spesielt av fotoelektrisk ledende isoleringssjikt.

Det er allerede kjent anordninger hvormed overflatene av isoleringssjikt, dvs. materiale med dielektriske egenskaper kan opplades elektrostatisk. De fleste av de kjente anordninger anvender for dette formål tynne tråder som ligger i høyspen-ning, hvorfra utladningsstrømmer går ut. Som kjent er imidlertid denne utladning langs tråder meget ujevn. Dette har til følge en meget ujevn oppladning av flaten. I forsterket form er dette tilfelle når disse tråder ligger ved en høyspenningskildes negative pol. For tallrike anvendelser, f. eks. for elektrofotografien er det imidlertid nødvendig med oppladningsinnretnin-ger hvormed større flater kan opplades helt jevnt.

Det er også foreslått forskjellige innretninger for å forbedre oppladningens

jevnhet. Således er det kjent oppladnings-innretninger hvor det mellom utladnings-trådene eller en rekke av utladningsspis-sene og flaten som skal opplades, befinner seg et trådgitter som holdes på et bestemt potensial. Ved sin elektrostatiske skjerm-virkning avslutter det etter noen tid opp-ladeprosessen, nemlig når oppladningen

har nådd gitterets potensial. Derved avtar oppladningsstrømstyrken stadig med økende oppladning for ved oppnåelse av slutt-tilstanden å bli 0. Dessuten opptar gitteret en betraktelig del av den utladningsstrøm

som er rettet til flaten som skal opplades. Av disse grunner har disse innretninger den ulempe at gitteret desto mere begrenser den for oppladningen virksomme del av utladningsstrømmen, jo større dens homo-geniserende virkning på oppladningen er, og at for å oppnå en jevn oppladning må en vente til den nevnte sluttilstand er opp-nådd. Det primære krav om jevnhet i oppladningen begrenser derfor ved denne anordning oppladningshastigheten i betraktelig grad.

I en annen kjent oppladningsinnret-ning er en eneste utladningstråd omgitt av en avskjermning som har en åpning som er vendt mot den flate som skal opplades, og som er ledende forbundet med det for det meste jordede underlag av materiale som skal opplades. Avskjermningen opptar den største del av fra utladningstråden utgå-ende ionestrøm, og muliggjør således drif-ten av oppladningsinnretningen ved rela-tivt høye spenninger. Derved oppnås at emmisjonen ikke mere som ved manglende avskjermning bare går ut fra enkelte punk-ter av trådoverflaten, men utvider seg for-holdsvis jevnt over trådoverflaten. Også ved denne anordning synker imidlertid strømproduktiviteten og dermed den mu-lige oppladningshastighet med økende virkning av avskjermningen betraktelig.

En videre ulempe som er felles for alle utladningstråder er den store mekaniske forstyrrelsestendens som desto mere blir fremhevet jo større anordningens arbeids-bredde er, dvs. jo lenger utladningstråden er, da de med voksende lengde tenderer til økende svingninger med betraktelig ampli-tude, hvorved levetiden betraktelig forkor-tes på den ene side ved den derved utøvede mekaniske påkjenning, på den annen side ved muligvis opptredende gnistutladnin-ger.

Det er videre kjent anordninger som består av utladningsspisser som er anordnet i et plan eller på omkretsen av roterende sylindere. Også kombinasjonen av spisser med parallelt til det material som skal opplades liggende staver som hjelpeelektrode er kjent, imidlertid medfører også denne anordning bare en meget ujevn oppladning, da stavformede hjelpeelektroder ikke utøver noen nevneverdig innvirkning på utladningselektrodens utladningsstrøm.

Oppfinnelsen vedrører altså en innretning til elektrostatisk oppladning av isoleringsskikt, spesielt av fotoelektrisk ledende isoleringsskikt for elektrofotografi med minst en loddrett til flaten som skal opplades utvidet utladningselektrode og med minst en med motelektroden i ledende forbindelse stående hjelpeelektrode, og innretningen er karakterisert ved utladnings-elektroder som på kjent måte består av en i et plan anordnet rekke av spisser samt minst en i loddrett retning til flaten som skal opplades anordnet hjelpeelektrode, som ligger i nærheten av utladningselektrodenes virksomme del, men utenfor det av disse opptatte plan, samt at avstanden d, mellom spissen av utladningselektrodene og hjelpeelektrodens avstand d„ fra utladningselektrodene og avstanden d., av utladningselektrodenes spisser fra det nevnte isoleringsskikt står i forhold til hverandre som 1:2:3.

Ved hjelp av innretningen ifølge oppfinnelsen lar det seg oppnå en helt jevn oppladning av isoleringssjikt ved enhver for praksis ønsket høyde. Dessuten kan det derved anvendes en uvanlig høy ar-beidshastighet, idet det allerede ved en gangs gjennomgang av sjiktet som skal opplades, oppfylles de ønskelige krav om oppladnings jevnhet og høyde.

Dessuten virker de mekaniske egenskaper av foreliggende anordning begun-stigende på driftssikkerheten, håndterin-gen og på den alltid jevne oppladnings-reproduserb.arhet. Den tillater meget store arbeidsbredder i motsetning til andre anordninger, f. eks. slike med tråder som tenderer til svingninger og følgelig til ujevne avstander til overflaten av det materiale som skal opplades. Den i foreliggende tilfelle lille utvidelse av utladningselektrodens utspredningsrom i tverretning av materialet som skal opplades, tillater på fordelaktig måte oppladning også av sterkt fleksible sjikt, dvs. materiale av'liten bøy-ningsfasthet eller bølgede sjikt, da herved oppladningsstrømmen ikke samtidig må utvirke på sterkt forskjellige avstander.

På fordelaktig måte trenger man for anordningen ifølge oppfinnelsen bare en eneste spenningskilde i motsetning til to eller flere spenningskilder ved de kjente anordninger med gittere som hjelpeelektrode.

Innretningen ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk den prinsippielle oppbygning av foreliggende innretning. Over sjiktet 4 som skal opplades og hvor-under det er anordnet en jordet motelektrode 3, befinner utladningselektroden 1 seg, og de til siden anordnede hjelpeelektroder 2 og 2a. Fig. 2 viser sett forfra en utførelses-form som medfører gode resultater. Utladningselektrodene 1 er utformet som spisser, og over en massiv metallstav 5 forbundet med hverandre. En av de to hjelpeelektroder, slik de er vist på fig. 1 under stilling 2a, er ikke vist, mens den annen hjelpeelektrode er inntegnet. Stillingen av isoleringssjiktet 4 og motelektroden 3 vises likeledes. Fig. 3 viser en foretrukken utførelses-form. Materialet 4 som skal opplades gripes her ved transportvalsene 7 og 7a, og skyves over en valseformet motelektrode 6, og gripes av trekkvalsene 7b og 7c og trans-porteres videre. Oppladningen foregår også her med elektrodeanordningen slik den prinsippielt er vist på fig. 1.

En ytterligere utførelsesform som likeledes medfører meget gode resultater er vist på fig. 4. Begge hjelpeelektroder, slik de er vist på fig. 1 under posisjon 2 og 2a, dannes av valser 8 og 9 med tilstrekkelig stor diameter. Disse hjelpeelektroder tjener i forbindelse med motvalsene 8a og 9a samtidig til transport av materialet som skal opplades resp. er oppladet. Også ved denne anordning er det anbragt en valseformet motelektrode 6 og en som på fig. 1 vist utladningselektrode 1 for oppladning av materialet.

De enkelte deler av anordningen ifølge oppfinnelsen slik de bare er anført prinsippielt ovenfor kan utformes forskjellig.

For formen av den foreliggende utladningselektrode er det for det første prinsippielt krevet at den må være utstrukket i omtrent loddrett retning til den flate som skal opplades elektrostatisk. Fortrinnsvis er den side av utladningselektroden som vender mot den flate som skal opplades utformet som spiss eller egg. Hvis utladningselektroden er utformet som spiss, kan den f. eks. være utformet i form av en nål, en spiss trekantet pyramide eller en spiss kjegle. I praksis kan det også finne anvendelse trådender. Spesielt gode resultater oppnås hvis flere av disse spisser er anordnet ved siden av hverandre på tvers av oppladningsretningen. Disse spissers ender bringes på den side som er vendt bort fra materialet som skål opplades i kontakt med hverandre og med spenningskilden.

De enkelte utladningselektroders forbindelse foregår fortrinnsvis med et mekanisk stabilt forbindelseselement. Dette kan f. eks. være en metallstav, et metallbånd eller en stabil kunststofforbindelse med ledende kjerne. Det er videre mulig av en fast metallstrimmel å utarbeide de enkelte spisser med kjente mekaniske midler.

Utladningselektroden ifølge oppfinnelsen kan imidlertid også være utformet som strimmel, idet disse strimler i retning av det materiale som skal opplades har en egg. Selve strimlenes tykkelse spiller da ingen kritisk rolle. Ved anvendelse av en slik egg er selvsagt den mekaniske stabili-tet gitt i større grad enn ved anvendelse av spisser, imidlertid har det også her vist seg som hensiktsmessig å holde disse egger i en mekanisk stabil fatning. Selvsagt kan også de ifølge oppfinnelsen anvendte spisser eller egger anvendes i regelmessig eller ikke-regelmessig avvekslende kombinasjon.

Utladningselektroden må som nevnt være utstrukket omtrent loddrett til det materiale som skal opplades, dvs. den må ha en viss lengde. Denne lengde er i og for seg ikke kritisk. Den kan utgjøre mellom brøkdelen, av en millimeter og 50 millimeter, fortrinnsvis mellom 2 og 30 mm. I praksis har det spesielt vist seg fordelaktig med lengder på 20—25 mm. Hvis spisser finner anvendelse for utladningselektroden, kan avstanden mellom disse spisser i forhold til hverandre varieres innen visse grenser. Som spesielt gunstig har det vist seg å velge denne avstand som på fig. 2 be-tenges som d,, således at den står i bestemt forhold til avstanden av hjelpeelektroden til utladningselektroden (i fig. 1 betegnet som d;,), og til avstanden mellom utladningselektrodens spiss, og overflaten av det materiale som skal opplades (på fig. 1 betegnet som d3). Disse forhold forklares nærmere nedenfor.

For utvalget av materiale, hvorav utladningselektrodene kan fremstilles, er det viktig at dette materiale har en tilstrekkelig høy elektrisk ledningsevne. Spesielt gode resultater oppnås hvis rustfritt stål, bronse eller messing finner anvendelse.

Ifølge oppfinnelsen anbringes en eller to hjelpeelektroder. Disse hjelpeelektroder må likeledes utstrekkes i loddrett retning til materialet som skal opplades. Under utstrukket forstås i foreliggende tilfelle en langaktig strukket flat form, denne kan f. eks. realiseres ved hjelp av et bånd eller en strimmel. Strimmelens tykkelse er ikke vesentlig. Den kan utgjøre 1 eller flere millimetere. Hjelpeelektrodenes utstrek-ning i loddrett retning til materialet som skal opplades bør være større enn eller lik 10 mm. Hjelpeelektrodens termiske lengde-utvidelse skal omtrent ha samme grad som utladningselektrodens utvidelse. Materialet, hvorav hjelpeelektroden fremstilles, er prinsippielt det samme som ble nevnt for utladningselektroden. I praksis kan det også anvendes en ikke-ledende bærer med et ledende overtrekk.

Avstanden mellom hjelpeelektroden og utladningselektroden som på fig. 1 er betegnet med d2, skal forklares nærmere nedenfor.

Videre er det ved anordning av hjelpeelektrode å iaktta at dens nedre kant, dvs. den kant som er vendt mot det oppladede materiale skal ligge fritt eller fortrinnsvis nærmere materialet som skal opplades enn utladningselektrodens nedre kant. Også hjelpeelektrodene er forbundet med en spenningskilde.

Det kan anvendes en eller to hjelpeelektroder. Hvis det anvendes to hjelpeelektroder, er det ikke nødvendig at begge har samme form og utførelse, de må imidlertid bare oppfylle de ovennevnte betin-gelser.

I en spesiell utførelsesform kan hjelpeelektrodene også være utformet som valser, hvis disse har tilstrekkelig stor diameter. Disse fortrinnsvis roterende valser kan samtidig overta funksjonen med transport av materialet som skal opplades eller er oppladet i forbindelse med motvalser. Ved denne utførelsesform må det iakttas at den linje av den valseformede hjelpeelektrode som ligger nærmest utladningselektroden står omtrent på høyde med denne utladningselektrodens nedre begrensning, dvs. valseaksen skal ligge nøyaktig så høyt eller lavere i forhold til sjiktet som skal opplades enn utladningselektrodens nedre be-grensningslinje.

Ved alle anordninger av hjelpeelektroder er det ved siden av deres avstand til utledningselektroden å iaktta at denne ikke er anordnet inne i det rom som bestemmes ved den omtrent loddrette forlengelse av utladningselektroden til sjiktet som skal utlades, dvs. at den ikke griper inn i ut-ladningsrommet mellom utladningselek-

trodens virksomme del og materialet som skal opplades. Herved forstås som utladningselektrodens virksomme del den ende av denne elektrode som er vendt mot det nevnte materiale.

Som motelektroder er det anvendbare

alle kjente og hertil anvendbare innretnin-

ger. Eksempelvis kan motelektrodene på

enkel måte være utformet som plate eller som medløpende eller trekkende valse.

Flere motelektroder er eventuelt anvend-

bare. Også motelektroden ligger på en spenningskildes pol resp. er den jordet.

Den for oppladningen nødvendige

spenning kan tas fra en kjent og for dette formål anvendbar likespenningskilde. Den-

ne spenningskildes ene pol forbindes med utladningselektroden, mens den andre pol står i forbindelse med hjelpeelektroden og med motelektroden. Sistnevnte pol ligger vanligvis på jordpotensial, idet hjelpeelek-

troder og mot-elektroder likeledes er jordet.

For valg av spenningshøyde på spen-

ningskilden ved en bestemt krevet opplad-

ningshøyde av det sjikt som skal opplades,

er det i praksis for det meste å iaktta denne utladningselektrodes form, dens utform-

ning på spissen og avstanden av denne utladningselektrodes endepunkt fra det oppladede sjikt og fra hjelpeelektroden.

Dette forhold er ikke meget kritisk. I prak-

sis vil det imidlertid for det meste være å

tilstrebe en høy strømtetthet som selvsagt krever en høy spenning.

Som nevnt ovenfor spiller avstandene

d,, d, og d3 en vesentlig rolle for opplad-

ningens jevnhet og hurtighet. Herved opp-

nås ved praktisk gjennomføring gode resul-

tater hvis avstand d.t velges 10 mm eller større, fortrinnsvis kan den ligge mellom 13 og 18 mm. For forholdet mellom d;!, d2 og d, har det ifølge oppfinnelsen vist seg gunstig med et forhold på 3:2:1. Imidlertid må det alltid iakttas at d2 og d3 ikke bør velges så små at det opptrer overslag.

Med den beskrevne innretning og frem-

gangsmåte kan isoleringssjikt, spesielt fotoelektrisk ledende isoleringssjikt med de ovennevnte fordeler opplades. Som egnet isoleringssjikt kommer prinsippielt ethvert dielektrikum i betraktning, f. eks. kunst-

stoffolier som duroplastiske og termoplas-

tiske materialer, f. eks. polyvinylklorid, po-

lyetylen, polyesterfolier. Spesielt fordel-

aktig lar oppfinnelsen seg anvende for opp-

ladning av fotoelektrisk ledende isolerings-

sjikt.

Som slike fotohalvledersjikt betegnes i foreliggende tilfelle alle i elektrofotografien hertil anvendte og kjente sjikt. Disse kan såvel inneholde organiske som også uorga-

niske fotoledere med og uten bindemidler,

tilsetninger og aktivatorer. Disse fotoelek-

trisk ledende isoleringssjikt er for det mest påført på et bæremateriale hvis lednings-

evne ligger noen tierpotenser høyere. Som slike bærere kan eksempelvis ledningsdyk-

tig papir finne anvendelse, og fremfor alt metalliske bærere som aluminiumfolie.

Hvis, på grunn av de sterkt fleksible

eller andre i og for seg uønskede mate-rialegenskaper av isoleringssj iktet, en opp-

ladning på en flatemotelektrode ikke synes ønskelig, kan på i og for seg kjent måte dette sjikt fritthengende bestråles fra begge sider med ladninger av motsatt for-

tegn. For dette formål kan den hittil be-

skrevne utladningselektrode anordnes på

samme måte på begge sider.

Som en ekstra fordel ved fremgangs-

måten og innretningen ifølge oppfinnelsen viser det seg at oppladningsstrømstyrken resp. oppladningshøyden lar seg variere innen vide grenser. Denne omstendighet er i praksis av stor viktighet, da de tekniske behov gjør det nødvendig med forskjellige oppladningshøyder ved variable tykkelser av isoleringssjiktene. Denne variasjon kan ved foreliggende apparatur og fremgangs-

måte bevirkes på tre måter:

1. ved forandring av avstanden mellom

utladningselektrodenes spiss og overflaten av det sjikt som skal opplades, idet strøm-

styrken synker med økende avstand, 2. kan oppladningshøyden varieres ved forandring av isoleringssjiktets gjennomløpshastighet.

Den på et flateelement påsprøytede ladning

er i sin høyde derved omvendt proporsjonal med gjennomløpshastighetens størrelse.

Som tredje mulighet fremstår spen-ningsvariasjonen. Innretningen ifølge opp-

finnelsen tillater såvel en drift med en spenning som bare ligger litt over den som er nødvendig for å la en utladningsstrøm strømme som også en vesentlig høyere spenning.

Ved anvendelse av en eller flere av

disse nevnte variasjonsmuligheter viser det seg som avgjørende fordel at oppladnin-

gens jevnhet bibeholdes helt ut.

Claims (1)

1. Innretning til elektrostatisk opplad-

   ning av isoleringsskikt, spesielt av fotoelektrisk ledende isoleringsskikt for elektrofotografi med minst en loddrett til flaten som skal opplades utvidet utladningselektrode og med minst en med motelektroden i ledende forbindelse stående hjelpeelektrode, karakterisert ved utlad-ningselektroder som på kjent måte består av en i et plan anordnet rekke av spisser (1) samt minst en i loddrett retning til flaten som skal opplades anordnet hjelpeelektrode (2, resp. 2a), som ligger i nærheten av utladningselektrodenes virksomme del, men utenfor det av disse opptatte plan, samt at avstanden d, mellom spissen av utladningselektrodene og hjelpe elektrodens avstand d2 fra utladningselektrodene og avstanden d;! av utladningselektrodenes spisser fra det nevnte isoleringsskikt (4) står i forhold til hverandre som 1:2:3.