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

Л. М. БОГДАНОВ, А. Д. ВЯТКИНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ МЕТОДОМ ВЫДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ

Задача получения фотографических материалов на гибкой прозрачной подложке с хорошими физико-механи­ ческими свойствами частично может быть решена при на­ несении тонких эмульсионных слоев, характеризующихся малым весовым отношением желатины к серебру при сохранении необходимой поверхностной концентрации металлического серебра. Нанесение таких эмульсионных слоев на гибкие подложки неразрывно связано с внедре­ нием в промышленность более совершенного и прогрес­ сивного экструзионного метода полива. Изготовление же ряда сортов кинофотоматериалов на экструзионных по­ ливных машинах требует применения новых методов син­ теза фотографических эмульсий с целью повышения кон­ центрации галоидного серебра в единице объема, Я также снижения р.

Наиболее приемлемым способом синтеза фотографи­ ческих эмульсий, удовлетворяющих изложенным требо­ ваниям, является метод выделения твердой фазы при пе­ реходе от физического к химическому созреванию и отказ от применения обычной промывки эмульсии водой на этой стадии.

С целью выбора оптимального процесса синтеза эмульсии методом выделения твердой фазы были иссле­ дованы способы химического и механического осаждения.

В качестве химических осадителей были использованы для безаммиачных эмульсий'— поливинилсульфат натрия (ПВС) и для аммиачных эмульсий — натриевые соли полистиролсульфокислоты (СПС).

Для качественного механического отделения фаз использовался способ тонкослойного сепарирования.

71

Исследованные осадители твердой фазы не оказывали отрицательного влияния на фотографические свойства синтезируемых эмульсий, а также и на эффект оптической сенсибилизации. При использовании поливинилсульфата эмульсии перед осаждением подкисляют до pH ^3,5.

В результате исследования была разработана техно­ логия синтеза эмульсии методом выделения твердой фа­ зы, которая обладала следующими характеристиками

(см. табл. 1).

Т а б л и ц а №1

Характеристики эмульсий, синтезированных методом выделения твердой фазы

Как следует из результатов исследования, ПВС и СПС могут с успехом применяться для осаждения твердой фа­ зы эмульсии.

Указанные химические осадители, при обеспечении на­ дежности их качества, полностью удовлетворяют предъ­ являемым к ним требованиям. Однако более целесообраз­ но внедрение в производство комбинированных способов при синтезе фотографических эмульсий химическое осаж­ дение и механическое разделение фаз, что позволяет ис­ пользовать преимущества обоих способов, существенно

72

ускорить процесс, уменьшить потери серебра, улучшить в целом весь технологический процесс.

Преимуществом способа синтеза фотографических эмульсий с использованием химических осадителей явля­ ется возможность использования существующей аппара­ туры, хотя это не снимает задачи создания специальной аппаратуры для осаждения твердой фазы.

Осаждение твердой фазы в настоящее время прово­ дится в аппаратах первого созревания, и после кратковре­ менной промывки в этом же аппарате осадок переводится в раствор и передается в аппарат второго созревания.

Наиболее совершенным построением аппаратурного оформления потока синтеза фотографической эмульсии с использованием химических осадителей надо считать та­ кой, где кроме аппаратов первого и второго созревания имеются емкости для непосредственного осаждения твер­ дой фазы эмульсии после первого созревания, а также диспергаторы *. При использовании комбинированных способов выделения твердой фазы необходимость емкос­ тей для осаждения исключается.

Использование тонкослойного сепарирования в на­ стоящее время затруднено, так как не имеется совершен­ ного способа снятия осадка с тарелок сепаратора. Для ус­ транения этого недостатка необходимо разработать кон­ струкцию саморазгружающегося сепаратора. Наиболее рациональным способом синтеза фотографических эмуль­ сий, удовлетворяющим предъявляемым к нему требова­ ниям, является комбинированный способ, сочетающий ис­ пользование химического осаждения и отделения фаз при помощи сепараторов.

При использовании комбинированного способа с при­ менением в качестве химических осадителей поливинилсульфата или полистиролсульфокислого натрия целесооб­ разно дополнительное введение в эмульсию определенно­ го количества поверхностно-активных веществ для обес­ печения агрегативной устойчивости системы.

* Осадки, полученные с помощью химических осадителей, легко пептизируются в щелочной среде и не требуют специальных диспер­ гаторов. (Ред.)

73

М. к. ШАКИРОВ, В. И. ЛИПЧАНСКАЯ, В. В. ТИТОВА, В. И. МОРЕВА

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОСАЖДЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ ЭМУЛЬСИИ НАТРИЕВЫМИ СОЛЯМИ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТ (СУЛЬФАНОЛОМ)

С целью расширения ассортимента осадителей твердой фазы, которые могут быть использованы в промышлен­ ном производстве изготовления фотографической эмуль­ сии, были исследованы сульфанолнатриевые соли алкилбензолсульфакислот производства Сумгаитского хим­ комбината.

В начале работы было исследовано влияние осажде­ ния твердой фазы эмульсии сульфанолом на размеры кристаллов галогенидов серебра. Для решения этого во­ проса были получены кривые распределения (см. рис. 1 и 2) размеров макрокристаллов при синтезе эмульсии способами промывки, выделения твердой фазы сульфано­ лом и сепарированием.

В результате проведенных опытов было выявлено, что дисперсность микрокристаллов позитивной эмульсии, по­ лученной осаждением, немного увеличивается по сравне­ нию с промывочным способом (см. рис. 1); рентгеновская эмульсия показала несколько большее число крупных кристаллов по сравнению со способом сепарирования (см. рис. 2). Однако указанные изменения в степени дис­ персности не имеют принципиального значения, и наблю­ даемые колебания не оказывают влияния на фотографи­ ческие свойства. Особенно подробно исследовалось влия­ ние условий изготовления желатины на процесс осажде­ ния сульфанолом. С этой целью определялось изменение вязкости 10%-ного водного раствора желатины в зависи­ мости от количества вводимого в него 40%-ного водного

74

75

раствора сульфанола. В результате этих исследований было выявлено следующее: максимальное увеличение вязкости наблюдалось при содержании в желатине 0,009% SO2. С увеличением его содержания от 0,017 до 0,048% наблюдается меньшее увеличение вязкости, при­ чем и максимум достигается при большем количестве сульфанола (см. рис. 3). Аналогичное влияние оказывает содержание хлора и MgO в желатине (см. рис. 4, 5). С увеличением вязкости исходной желатины наблюдается рост вязкости смеси желатина — сульфанол, причем для достижения максимума требовалось больше осадителя (см. рис. 6). Существенное влияние на осаждение желатйны оказывает продолжительность золки: чем короче были золки, т. е. чем меньше степень деструкции коллагена и соответственно больше размер молекулы, тем наблюдает­ ся больший рост вязкости (см. рис. 7).

Таким образом, в зависимости от условий получения желатины оптимальное количество сульфанола для выде­ ления твердой фазы эмульсии может меняться.

Для исследования осаждения твердой фазы были ис­ пользованы обычные рецепты синтеза эмульсии, в кото­ рые были введены небольшие изменения, позволяющие получать эмульсию новым способом с требуемыми свой­ ствами; эти уточнения изложены далее.

Оптимальное количество осадителя для каждого сорта подбирали опытным путем, причем критерием пригодно­ сти принимали практически полное осаждение галогени­ дов серебра, что характеризовалось прозрачностью дис­ персной среды после разделения фаз. В результате этих опытов было выявлено, что для осаждения твердой фазы эмульсии необходимо от 0,8 до 1 г сульфанола на один грамм эмульсификационной желатины.

В наших опытах физическое созревание эмульсии про­ водилось по типовому рецепту, а в конце созревания без дополнительного подкисления (при pH от 5 до 10) в эмульсию вводился раствор осадителя; процесс осажде­ ния твердой фазы проходил в течение 15—20 минут, затем жидкая фаза удалялась при помощи водоструйного на­ соса через резиновую трубку, на конце которой находился диск, который располагался над осадком. После удаления жидкой фазы осадок пептизировался в воде и опускался в ниже расположенный аппарат химического созрева­ ния, в котором находился предварительно приготовлен-

77

15

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1 — с о д е р ж а н и е M g O — 7,2; 2 — с о д е р ж а н и е M g O — 9,0; к р и в а я 3 — с о д е р ж а н и е

M g O — 10,9

79