книги из ГПНТБ / Современное развитие метода выделения твердой фазы фотографической эмульсии сборник статей

ку основным является достижение требуемых свойств эмульсии, а не экономические показатели; при этом не­ прерывный синтез эмульсии может проводиться и не в темпе непрерывной работы поливной машины. Возмож­ но, что практически будет целесообразно непрерывный процесс разделить на две стадии, из которых первая ста­ дия заканчивается после физического созревания эмуль­ сии и может проводиться не в темпе скорости поливной машины. Вторая же стадия включает в себя химическое созревание и подготовку эмульсии к поливу и должна проводиться в темпе скорости поливной машины.

Здесь были рассмотрены лишь общие положения об осуществлении непрерывного процесса синтеза фотогра­ фических эмульсий. Для его практического применения необходимо проведение работ по конструкторской разра­ ботке требуемого оборудования, экспериментальному ис­ следованию и разработке различных стадий процесса.

ВЫВОДЫ

В настоящее время наибольшее внимание уделяется разработке и практическому осуществлению различных способов концентрирования фотографических эмульсий с помощью химических осадителей. Эти способы обладают рядом недостатков, от которых свободен недавно разра­ ботанный способ последовательного замораживания и оттаивания эмульсий под душем холодной волы. Данный способ разрабатывался в основном применительно к син­ тезу особомелкозернистых «прозрачных» эмульсий ПЭ-1 для голографии и показал положительные результаты в условиях его' осуществления в обычном периодическом процессе. Вместе с тем он наиболее эффективно может быть осуществлен в условиях непрерывного технологиче­ ского процесса, создающего новые возможности для син­ теза эмульсий с разнообразными свойствами. Практиче­ ское осуществление непрерывного процесса синтеза фо­ тографических эмульсий связывается с конструкторской разработкой необходимой эмульсионной аппаратуры и требуемых процессов синтеза эмульсий, а затем и серьез­ ной реконструкцией технической базы химико-фотогра­ фической промышленности, что в современном развитии науки и техники может считаться оправданным.

187

Е. А. ЗИМКИН, Т. М. БОБИКОВА, И. В. КАЗАКОВА, Б. Б. ЦЫРЛИНА, М. А. ПОПЛАВСКАЯ, Ф. А. НАГОРСКАЯ

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛАТИН И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Осаждение твердой фазы фотоэмульсии с помощью хими­ ческих реагентов является наиболее высокопроизводи­ тельным современным способом перехода от первого ко второму созреванию [1, 2]. В качестве осадителей приме­ няют чаще всего вещества, содержащие сульфогруппу (сульфополистирол, поливинилсульфат, алкильные эфиры сульфоянтарных кислот и другие). В последние годы для выделения галогенида серебра из фотоэмульсий рекомен­ дуются химически модифицированные желатины. Приме­ нение модифицированных по аминогруппе желатин [3—9] основано на их способности осаждаться при подкислении раствора до величины pH изоэлектрического состояния. При этом, как известно, наблюдается минимум раствори­ мости белковых веществ в воде из-за отсутствия заряда и гидратной оболочки на макромолекуле. Наибольшее при­ менение для фотоэмульсий получила фталоилжелатина

[4, 5, 6 ]:

/ ° с А

желатина ГШ2 + о /

чЧ /

Присоединение фталевого ангидрида проходит по ами­ ногруппам остатков лизина и оксилизина. Конкурирующей реакцией в щелочной среде является образование фталевой кислоты. С целью уменьшения возможности ее обра­ зования необходимо подбирать расходы фталевого ан­

189

гидрида и щелочи в зависимости от перемешивания реак­ ционной смеси и конструкции реактора. Были получены образцы фталоилжелатины с различной степенью фталирования, определяемой формольным титрованием [1 0 ], причем исходной желатиной была инертная. Скорость фталирования снижается по мере прохождения замеще­ ния аминогрупп в желатине, это показано на рис. 1 в за-

Рис. 1. Зависимость степени фталирования от количества фталевого ангидрида

висимости от количества введенного ангидрида. На рис. 2 представлена зависимость некоторых свойств фталоилже­ латины от степени фталирования ее. Вязкость раствора, температура плавления и прочность студня, а также сред­ ний молекулярный вес определяли обычными методами [11, 12]. В начале реакции замещения величины, характе­ ризующие физико-механические свойства, снижаются, что можно объяснить блокированием аминогрупп. Последнее влияет на конформационное состояние макромолекулы вследствие перераспределения зарядов на ней. На рис. 3 дана зависимость спиралеобразования в молекуле фтало­ илжелатины от температуры. Из этого рисунка видно, что переход клубок — спираль несколько заторможен по срав­ нению с исходной желатиной. Следствием этого является понижение значений указанных выше свойств. При заме­ щении на 80—85% наблюдаются заметные максимумы на кривых зависимости свойств от степени фталирования, что объясняется ассоциацией молекул желатины бифункцио­ нальным реагентом — фталевым ангидридом [13]. Воз­ можно, некоторый вклад в это вносит изменение эффек­

190

тивного объема молекулы желатины [14], обусловленное электростатическими силами отталкивания между присо­ единившимися группами реагента.

Фотографические испытания по рецепту ГОСТ 317—63 на фотографическую желатину показали вполне удовлет-

Рис. 2. Зависимость свойств фталоилжелатины от степени фталирования

— X ' — — за в и с и м о с т ь т е м п е р а т у р ы п л а в л е н и я о т с теп ен и ф т а ­ л и р о в а н и я

— О — — за в и с и м о с т ь м о л е к у л я р н о г о в е с а о т с т еп ен и ф т а л и ­

— А — — за в и с и м о с т ь в я з к о с т и о т ст еп ен и ф т а л и р о в а н и я

верительные результаты по сравнению с сульфатным осаждением (рис. 4). Испытания фталоилжелатины в ре­ цепте с сенсибилизацией золотом представлены на графи­ ке 5. Образцы фталоилжелатины с различной степенью фталирования были испытаны в позитивном и негативном рецептах. Оказалось, что 70—75% замещения вполне достаточно для позитива, а в негативной эмульсии це­ лесообразно применять меньшее количество фталоил­ желатины, чем в позитиве, но со степенью замещения

90-95% .

191

Рис. 3. Зависимость удельного оптического вра щения от 0 С

— X '— — и с х о д н а я ж е л а т и н а

— О — — ф т а л и л о ж е л а т и н а

— д — — ф т а л и л о ж е л а т и н а « Л а й н е р »

Рис. 4. Фотоиспытания желатины по ГОСТ 317—63

192

При фотографических испытаниях было установлено, что подкисление для осаждения лучше всего проводить разбавленным раствором серной кислоты, введение кото­ рой необходимо делать осторожно, не перекисляя эмуль­ сию ниже величины pH 3,5. Одновременно подбирались условия пептизадии осадка раствором едкого натра.

Рис. 5. Испытание фталилжелатины по ГОСТ 317—63 с золотой сенсибилизацией

—X' — — инертная желатина

—— — фталоилжелатина

Была разработана технология осаждения фотоэмуль­ сии с помощью фталоилжелатины для различных видов фототехнической эмульсии.

Применение модифицированной желатины в произ­ водственных условиях показало преимущество ее по срав­ нению с высокомолекулярными сульфатными осадителями. Это связывается с тем, что при их использовании:

1)наблюдается более полное осаждение галогенидов серебра при отсутствии агрегации микрокристаллов [15]

ипены в надосадочной жидкости;

2)в эмульсии, синтезированной с применением фта­ лоилжелатины, не повышается вязкость, и при нанесении ее на подложку отсутствуют затруднения в подборе сма­ чивателей;

193

Н. Г. УШОМИРСКИЙ, Ю. Б. ВИЛЕНСКИЙ, С. М. ЛЕВИ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ОСАЖДЕННЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ

Создание непрерывного процесса изготовления фотогра­ фических эмульсий — актуальная проблема современной технологии производства светочувствительных материа­ лов. Одним из нерешенных вопросов этой проблемы явля­ ется осуществление операции непрерывной промывки и отделения твердой фазы при переходе от физического к химическому созреванию. Попытки создания сепараторов или центрифуг с непрерывной выгрузкой твердой фазы фотографических эмульсий пока не привели к положи­ тельным результатам. Это связано не только со сложно­ стью аппаратурного оформления, но и с необходимостью отделения осадка при одновременном сохранении высо­ кой степени дисперсности и коллоидной стабильности исходных микрокристаллов галогенида серебра. Для отделения твердой фазы мелкозернистых эмульсий в се­ параторах и центрифугах требуются большие скорости вращения, в результате чего получаются плотные, трудно промываемые и плохо диспергирующиеся осадки. Для по­ следующей пептизации таких осадков необходимо вво­ дить дополнительные операции диспергирования, что за­ трудняет создание рациональной аппаратуры и техноло­ гии непрерывного процесса. Представляется возможным использовать для этих целей непрерывнодействующие гидроциклоны. Разделение и концентрирование суспензий с помощью гидроциклонов нашло широкое применение в угольной, металлургической, химической, пищевой и дру­ гих отраслях промышленности. Простота конструкции, отсутствие вращающихся частей, удобство эксплуатации, непрерывность разделения обеспечивают гидроциклонам

195

ряд преимуществ перед механическими центрифугами и сепараторами.

Действие гидроциклона основано на использовании центробежных сил, возникающих в вихревом потоке жид­

196