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

В. Л. ЗЕЛИКМАН

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПЕРЕХОДА ОТ ФИЗИЧЕСКОГО СОЗРЕВАНИЯ К ХИМИЧЕСКОМУ

Как известно [1], одной из ответственных стадий технологического процесса синтеза фотографических эмульсий является стадия перехода от условий кристал­ лизации (физическое, или первое созревание) к услови­ ям химической сенсибилизации (химическое, или второе созревание). От выбора метода осуществления этой переходной стадии в значительной степени зависят даль­ нейшие возможности синтезируемой фотографической эмульсии, в частности степень свободы в отношении со­ отношения объемов эмульсии во втором и первом созре­ ваниях: Угсозр/Уюозр, или, соответственно, соотношения концентрации галогенида серебра в этих стадиях: CAq Habcoep/CAq НаЬсозрОт варианта осуществления этой стадии зависит также возможность достижения низких значений р, что, как известно, определяет пригодность эмульсии для изготовления тонкослойных кинофотомате­ риалов как при кюветном, так, в особенности, и при эк­ струзионном методе полива.

В зависимости от способа перехода от первого созре­ вания ко второму, могут также изменяться фотографи­ ческие, резольвометрические, частотно-контрастные и оп­ тические свойства готового эмульсионного слоя.

Известны следующие главнейшие способы осуществле­ ния перехода от первого созревания ко второму [1—7]:

1) промывочный (студенение, измельчение, промыв­ ка);

2) непрерывный (беспромывочный), с последующей промывкой после второго созревания или без нее;

208

3)седиментация гравитационная (в тонкослойном варианте для обычных эмульсий [4] и в варианте с обра­ тимой агрегацией [5] для особомелкозернистых эмуль­ сий) ;

4)седиментация принудительная (в варианте центри­ фугирования или тонкослойного сепарирования);

5)сульфатное высаливание;

6)коагуляция спиртами и кетонами (этиловым спир­ том, ацетоном и др.);

7)коагуляция производными желатины и модифици­ рованными желатинами [7];

8)«химическое осаждение» с образованием коагули­ рующих комплексов желатина — полимер при использо­

вании сульфосодержащих полимеров и ПАВ (например, поливинилсульфата, сульфополистирола, сульфанола, алкилсульфатной пасты, анионных ПАВ [6] и полимеров) или с окклюдацией желатины при использовании боль­ шинства полимеров, содержащих карбоксильную груп­ пу (например, сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты);

9) последовательное замораживание и оттаивание эмульсии (синерезис при низкой температуре) [2];

10) комбинированные способы (сочетание деструктирующего действия ПАВ на желатину с центрифугирова­ нием или сепарированием 13], сочетание замораживания— оттаивания с усиливающим эффект синерезиса ПАВ и др.).

Все перечисленные способы в той или иной мере изу­ чались и могут представлять практический интерес. Каж­ дый из них имеет как свои преимущества, так и свои не­ достатки. Поэтому сравнительная оценка различных спо­ собов перехода от первого созревания ко второму, хотя бы примерная по «двоичной» системе (« + », «—»), представляет, по нашему мнению, интерес для возмож­ ности более объективного выбора из них лучшего способа применительно к периодическому или непрерывному син­ тезу фотографических эмульсий, предназначенных как для кюветного, так и для экструзионного способов по­ лива.

Сравнение различных способов перехода от первого созревания ко второму представлялось целесообразным провести по указываемой ниже схеме, с качественной оценкой отдельных показателей, которые (на основании

имеющегося опыта работы) в первом приближении при­ нимаются сопоставимыми между собой и равно важны­ ми.

1. Потребность в специальной сложной дополнитель­

2. Потребность в дополнительном помещении: «+ » —

5. Потребность в дополнительном сырье: «+ » — от­ сутствует, «—» — имеется.

6.Принципиальная возможность внесения загрязне­ ний с процессом или с дополнительным сырьем: «+ » — отсутствует, «—» — имеется.

7.Возможность варьирования концентрацией желати­

ны в первом созревании в сторону ее малых значений: «+ » — имеется, «—» — отсутствует, « ± » —-ограничен­ ная.

8. Возможность осуществления промывки до второго созревания: «+ »—-имеется, «—» — отсутствует.

9. Возможность установления заданных pH, рВч и электропроводности: «+ » — имеется, «—» — отсутству­ ет, «±» — ограниченная.

10.Наличие влияния на оптическую сенсибилизацию:

«+ » — отсутствует, «—» — имеется.

11.Наличие степени свободы по соотношению хими­

210

16.Общая надежность и воспроизводимость метода:

«+ » — имеется, «—» — отсутствует.

17. Трудоемкость метода: «+ » — низкая, «—»,

—высокая, «±» — средняя.

18. Принципиальная пригодность метода и для непре­ рывных процессов синтеза фотографических эмульсий: «+ » — имеется, «—» — отсутствует, «± » — ограничен­ ная.

Во всех случаях предполагается, что все сравнивае­ мые способы перехода от первого созревания ко второму не оказывают какого-либо десенсибилизирующего влия­ ния на получаемые исходные фотографические эмульсии, то есть по этому признаку они являются пригодными для фотографического процесса.

Результаты сравнительной оценки различных спосо­ бов перехода от первого созревания ко второму по пере­

таблицы указаны рассматриваемые показатели, по горизонтали — их оценка применительно к каждому способу.

Как следует из изложенного, независимо от характе­ ра рассматривавшегося показателя выгодная для исполь­ зования способа его оценка обозначалась знаком «+ », невыгодная — знаком «—» и для некоторых показателей допускалась средняя оценка знаком «±». При подсчете среднего балла по каждому способу (см. последнюю строку таблицы) суммировалось общее число «+ » и «—» по всем показателям. Оценка «±», как нейтраль­ ная, при подсчете не учитывалась. При оценке принципи­ альной пригодности способа химического осаждения для непрерывных процессов синтеза (см. п. 18) учитывалась возможность сочетания его с отделением осажденной твердой фазы с помощью гидроциклонов (см. стр. 193).

Как следует из приведенных в таблице данных, мож­ но ориентировочно сопоставить различные способы меж­ ду собой, если условно считать, как уже отмечалось, что все принятые для сравнения показатели являются равно­ ценными по значимости в процессе. Последнее по сущест­ ву, по понятным причинам, может быть принято лишь в первом приближении.

2.11

В результате проведенного анализа по указанным выше показателям можно было установить, что все рас­ смотренные способы перехода от первого созревания ко второму располагаются в следующий восходящий ряд по своим суммарным достоинствам (в скобках проставлены баллы):

1)промывочный способ (—2 балла);

2)сульфатное высаливание ( + 7 баллов);

4)коагуляция спиртами и кетонами ( + 8 баллов); агрегации ( + 8 баллов);

5)коагуляция производными желатины и модифици­ рованными желатинами (+ 8 баллов);

6)центрифугирование (+ 8 баллов);

6а) тонкослойное сепарирование (+10 баллов);

8)«химическое осаждение» анионными ПАВ и поли­ мерами (+ 9 баллов);

9)замораживание — оттаивание (синерезис при низ­ кой температуре) (+ 10 баллов);

10)комбинированные методы (сочетание ПАВ с цент­ рифугированием, ПАВ с замораживанием — оттаиванием

и др.) ( + 11 баллов).

Полученная сравнительная оценка и характеристика различных способов перехода от первого созревания ко второму хотя и является сугубо ориентировочной и приближенной, но может представлять общий и практи­ ческий интерес при рассмотрении наиболее рациональ­ ных условий построения технологического процесса син­ теза фотографических эмульсий. Вместе с тем при реше­ нии поставленной конкретной задачи могут выбираться методы, которые обеспечивают успешное и быстрое вы­ полнение наиболее важного заданного показателя или их группы с учетом при этом общих техноэкономических характеристик, доступности необходимого сырья и обору­

215