DE3822093C2 - Verfahren zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindli­ chen Überzugslösung, um einen Überzug mit verbesserter Qualität zur Verfügung zu stellen, wenn die Lösung auf einem Schichtträ­ ger mit einer Beschichtungsvorrichtung aufgebracht wird. Insbe­ sondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entgasung und Entschäumung, bei dem/der gelöste Luft und darin enthaltene winzige Luftblasen gleichzei­ tig aus der Überzugslösung vor ihrer Aufbringung auf einem Schichtträger entfernt werden können.
Bei bestimmten Flüssigkeitsarten ist es im allgemeinen bei ih­ rer Aufbringung auf Schichtträger erforderlich, daß sie frei von gelöster Luft und darin enthaltenen Luftblasen sind. Wenn beispielsweise lichtempfindliche Überzugslösungen zur Herstel­ lung von lichtempfindlichen Materialien auf Schichtträger mit einer Beschichtungsvorrichtung aufgebracht werden, wenn gelöste Luft und Luftblasen in der Lösung vorliegen, kann sich die ge­ löste Luft aus der aufgebrachten Überzugslösung abscheiden, wenn die Beschichtungsvorrichtung nicht auf geeignete Weise ausgewählt wird, oder in vielen Fällen führen die Luftblasen in der Überzugslösung zu Oberflächenschäden, wie Streifen bzw. Schlieren und feinen Löchern, wodurch keine gleichmäßigen lichtempfindlichen Filme auf dem Schichtträger gebildet werden. Es ist deshalb notwendig, die gelöste Luft und die enthaltenen Luftblasen aus diesen lichtempfindlichen Überzugslösungen vor ihrer Aufbringung auf Schichtträgern zu entfernen.
Zunächst ist es notwendig, die in den Flüssigkeiten gelöste Luft zu entfernen. Zu diesem Zweck sind viele Verfahren bekannt (nachstehend als "Entgasung" bezeichnet), wobei ein typisches Verfahren darin besteht, daß die Flüssigkeit unter Vakuum ge­ bracht wird. Beispiele für die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind in der JP-PS 35359/1976 und den JP-Osen 147605/1981, 76213/1981, 97003/1974 und 15469/1975 offenbart.
Es sind ebenfalls Verfahren bekannt, bei denen poröse Membranen mit hohem Molekulargewicht verwendet werden. Beispiele für die­ se Verfahren und die Vorrichtung zu ihrer Durchführung sind beispielsweise in den JP-OSen 28261/1976, 123785/1979, 121806/1980, 165007/1982 und 81404/1983 offenbart.
Die Entfernung von Luftblasen (nachstehend als "Entschäumung" bezeichnet) ist ebenfalls zur Herstellung der gewünschten Über­ zugslösung notwendig, und es sind viele Entschäumungsverfahren bekannt. Vorrichtungen zur Behandlung von lichtempfindlichen Überzugslösungen durch Ultraschallentschäumung (als Ultra­ schallbehandlung bekannt) sind in den JP-PSen 6835/1972 und 6365/1982 und den JP-OSen 139274/1978, 69108/1984, 92003/1984, 156405/1984 und 50608/1986 beschrieben.
Bei dem Entgasungsverfahren, bei dem eine zu behandelnde Flüs­ sigkeit unter Vakuum gebracht wird, kann gelöste Luft aus der Flüssigkeit entfernt werden; dieses Verfahren erzeugt jedoch gleichzeitig winzige Luftblasen in der Flüssigkeit. Das Entga­ sungsverfahren unter Verwendung von porösen Membranen mit hohem Molekulargewicht führt nicht zu dem Schäumungsproblem, wenn es zur Behandlung von lichtempfindlichen Überzugslösungen verwen­ det wird. Bei diesem Verfahren können jedoch nicht winzige Luftblasen mit einer Größe von mehreren hundert µm entfernt werden. Die bekannten Entgasungsverfahren und Vorrichtungen zu ihrer Durchführung können deshalb gelöste Luft aus Flüssigkei­ ten entfernen, die Entfernung von winzigen Luftblasen führt je­ doch zu beträchtlichen Schwierigkeiten in Abhängigkeit von der Größe dieser Blasen. Wenn deshalb lichtempfindliche Überzugslö­ sungen, die die neu erzeugten winzigen Luftblasen, sekundäre Blasen, die sich durch Koaleszieren bzw. Zusammenwachsen dieser Blasen bilden, oder Luftblasen, die unentfernt verbleiben, ent­ halten, auf Schichtträgern mit einer Beschichtungsvorrichtung aufgebracht werden, entwickeln sich Oberflächenschäden, wie Streifen und feine Löcher, in den aufgebrachten Überzügen, und es können keine gleichmäßigen lichtempfindlichen Filme erhalten werden.
Andererseits können mit den bekannten Entschäumungsverfahren Luftblasen aus lichtempfindlichen Überzugslösungen entfernt werden, jedoch nicht die darin gelöste Luft. Die in den lichtempfindlichen Überzugslösungen, die einer Entschäumungsbe­ handlung ausgesetzt worden sind, gelöste Luft ist gesättigt oder übersättigt, so daß die gelöste Luft aus der Überzugslö­ sung ausfällt, wenn die Temperatur dieser Überzugslösungen er­ höht wird oder wenn eine Scherkraft auf sie ausgeübt wird, und die erhaltenen Luftblasen bewirken Oberflächenschäden, die die Herstellung von gleichmäßigen lichtempfindlichen Filmen nicht ermöglichen.
Die US-PS 4 407 777 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Anreicherung von Sauerstoff in Blut, wobei das Blut gleichzeitig entgast und entschäumt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kostengünstiges Verfahren zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung bereitzustellen, bei dem so­ wohl gelöste Luft als auch enthaltene winzige Luftblasen aus der Überzugslösung mit einer einfachen Vorrichtung entfernt werden können, wodurch das Auftreten von Überzugsschäden infol­ ge der gelösten Luft und der Luftblasen verhindert werden kann und dadurch die Bildung eines gleichmäßigen lichtempfindlichen Filmes auf einem Schichtträger gewährleistet wird.
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Aufbringen auf einem Schichtträger mittels ei­ ner Beschichtungsvorrichtung eine hergestellte lichtempfindli­ che Überzugslösung, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, unter Druck durch eine rohrförmige poröse Polymermem­ bran geleitet wird, wobei die Außenseite der rohrförmigen Poly­ mermembran unter Vakuum gehalten wird.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die lichtempfindliche Überzugslösung, die durch die rohrförmige poröse Polymermembran geleitet wird, unter einen Überdruck von mindestens 5 kPa ge­ setzt wird.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß die lichtempfindliche Überzugs­ lösung durch die rohrförmige poröse Polymermembran geleitet wird, während sie bei konstanter Temperatur gehalten wird, und daß die lichtempfindliche Überzugslösung eine photographische Silberhalogenidemulsion ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitzu­ stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstel­ lung einer Vorrichtung zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung, umfassend:
  • - eine Druckentspannungskammer, in der eine rohrförmige poröse Polymermembran angeordnet ist,
  • - einen Drucksensor, der den Druck in der Druckentspannungskam­ mer erfaßt,
  • - eine Vakuumpumpe, die mit der Druckentspannungskammer verbun­ den ist und die ein Vakuum in der Druckentspannungskammer er­ zeugt, so daß die Außenfläche der rohrförmigen porösen Poly­ mermembran unter Vakuum gehalten wird,
  • - eine Kontrollschaltung, welche die Vakuumpumpe infolge eines Signals des Drucksensors aktiviert oder deaktiviert, und
  • - eine zur rohrförmigen porösen Polymermembran hinführende Lei­ tung mit einer Pumpe und eine von dieser Polymermembran weg­ führende Leitung mit einem Ventil.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die rohrförmige poröse Polymermembran Spiralform besitzt.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß in der Druckentspannungskammer mehrere rohrförmige poröse Polymermembranen angeordnet sind, durch die die lichtempfindliche Überzugslösung geleitet wird, daß die Druckentspannungskammer eine spiegelblank polierte In­ nenoberfläche besitzt und daß ein Temperaturkontrollmantel auf der Außenseite der Druckentspannungskammer angebracht ist, wo­ durch die lichtempfindliche Überzugslösung bei einer konstanten Temperatur gehalten wird, während sie durch die rohrförmigen porösen Polymermembranen geleitet wird.
Es ist ferner bevorzugt, daß die rohrförmige poröse Polymermem­ bran eine äußere Verstärkung besitzt, wobei die Verstärkung be­ sonders bevorzugt die Form einer porösen Polymermembran hat und eine Wanddicke im Bereich von 0,3 bis 1,5 mm, eine Porosität im Bereich von 5 bis 30% und Poren mit einer durchschnittlichen Porengröße im Bereich von 1 bis 10 µm besitzt, oder wobei die Verstärkung besonders bevorzugt aus einem Polytetra­ fluorethylenharz hergestellt ist.
Erfindungsgemäß ist es ebenfalls bevorzugt, daß die rohrförmige poröse Polymermembran aus einem Polytetrafluorethylenharz her­ gestellt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine lichtempfindliche Überzugslösung unter Druck durch eine rohrförmige poröse Polymermembran geleitet, und dies bewirkt gleichzeitig eine Entgasung und Entschäumung. Wenn die so behandelte Überzugslösung auf einen Schichtträger aufgebracht wird, wird ein gleichmäßiger lichtempfindlicher Film gebildet, wodurch den wesentlichen Anforderungen an licht­ empfindlichen Materialien genügt wird.
Zusätzlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren einen wirtschaftlichen Vorteil dadurch, daß die Entgasung und Entschäumung, die üblicherweise zwei getrennte Stufen erfordern, in einer einzelnen Stufe unter Verwendung einer einfachen und kostengünstigen Vorrichtung durchgeführt werden können.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt somit in einer gleichzeitigen Entgasung und Entschäumung einer licht­ empfindlichen Überzugslösung unter Verwendung einer porösen Polymermembran.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das das Prinzip der erfindungsgemäßen Ent­ gasungs-/Entschäumungsvorrichtung zeigt;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung ge­ mäß der ersten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften experimentellen Systems, das zur Prüfung der Wirksamkeit der ersten und der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Aus­ führungsform zeigt;
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften experimentellen Systems, das zur Prüfung der Wirksamkeit der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form verwendet wird;
Fig. 6(a) ist ein Querschnitt eines Entgasungs-/ Entschäumungsrohrs gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 6(b) ist ein Längsschnitt des gleichen Rohrs.
Nachstehend wird ein Entgasungs-/Entschäumungs-Verfahren und eine Vorrichtung, mit dem eine hergestellte licht­ empfindliche Überzugslösung erfindungsgemäß behandelt werden kann, mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu­ tert.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 1, die ein Flußdiagramm des Prinzips einer erfindungsgemäßen Entgasungs-/Entschäumungsvor­ richtung A zeigt, bei der eine poröse Polymermembran verwendet wird, erläutert. Die Vorrichtung A besteht aus einer Druckentspannungskammer 2, in der ein poröses Polymermembranrohr 1 angeordnet ist, durch das eine zu entgasende und entschäumende Flüssigkeit geleitet wird. Die Kammer 2 ist mit einer Vakuumpumpe 4, die durch eine Kontrollschaltung 3 infolge eines Signals eines Druck­ sensors 5 entsprechend dem Vakuumgrad in der Kammer 2 aktiviert oder deaktiviert wird, und mit einer Leitung 100 zur Übertragung der zu entgasenden und entschäumenden Flüssigkeit verbunden. Um das gelöste Gas und die win­ zigen Gasblasen aus der Flüssigkeit 6 mittels der Vor­ richtung A zu entfernen, wird die Flüssigkeit 6 mit einer Pumpe 7 durch geeignete Einstellung eines Ventils 8 unter Druck gesetzt, um durch das Rohr mit einem vorher­ bestimmtem Volumenstrom geleitet zu werden, wobei der Druck in der Kammer 2 in einem vorbestimmten Vakuumbereich ge­ halten wird.
In der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "Entga­ sungsgrad" als Wert definiert, der die Menge der in einer gegebenen Flüssigkeit gelösten Gase, die entfernt werden, angibt. Der Entgasungsgrad ist hoch, wenn eine größere Menge gelöstes Gas entfernt wird, und der Ent­ gasungsgrad ist niedrig, wenn eine geringere Menge ge­ löstes Gas entfernt wird.
Der Entgasungsgrad hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. von dem Material des Rohrs, durch das die zu entgasende Flüssig­ keit geleitet wird, der Wanddicke dieses Rohrs, seinem Innendurchmesser, der Fläche, über die das Rohr mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, dem Vakuumgrad in der Ent­ spannungskammer, der Temperatur der zu entgasenden Flüs­ sigkeit, sowie ihrer Fließgeschwindigkeit und Viskosität.
Mit Bezug auf die rohrbezogenen Faktoren wird die Flüs­ sigkeit leichter entgast, wenn der Innendurchmesser und die Wanddicke des Rohrs verringert werden und es mit der Flüssigkeit über eine große Fläche in Kontakt steht. Dies wird durch die Tatsache erklärt, daß die Entga­ sungsgeschwindigkeit durch die Diffusionsgeschwindigkeit eines gelösten Gases in der Flüssigkeit bestimmt wird.
Aufgrund der inhärenten Grenzen in der heute erhältli­ chen Rohrbildungstechnologie ist ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 1,8 mm und einer Wanddicke von 0,2 mm das kleinste Rohr, das aus einem Polytetrafluor­ ethylenharz einer Güte, die die Bildung einer porösen Polymermembran erlaubt, hergestellt werden kann. Für den Entgasungsbetrieb ist es am besten, ein Rohr dieser Größe zu verwenden.
Typische Beispiele für poröse Polymermembranen sind Polytetrafluorethylenharz, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat und Nylon-6. In der Membran liegen intermolekulare Abstände oder ein freies Volumen zwischen den Polymeren in Form von Poren vor, die die gelöste Luft oder winzigen Luftblasen ent­ fernen. Die gelöste Luft oder die winzigen Luftblasen dringen in die Membran ein und diffundieren durch die intermolekularen Abstände unter der Kraft eines Konzen­ trationsgradienten. Dieses Verfahren wird "Auflösungs­ diffusionsmechanismus" genannt.
Mit Bezug auf den Vakuumgrad in der Druckentspannungs­ kammer wird die Leichtigkeit des Entgasungsbetriebes er­ höht, je größer der Vakuumgrad in dieser Kammer ist. In Abhängigkeit von den Porendurchmessern in der Rohrwand oder ihrer Porosität kann die zu behandelnde Flüssigkeit jedoch durch die Rohrwand wandern bzw. permeieren. Das Auftreten einer Flüssigkeitswanderung nimmt ab, wenn die Oberflächenspannung der Flüssigkeit erhöht wird. Mit Bezug auf den Porendurchmesser und die Porosität der Rohrwand ermöglichen geringere Werte für diese Parameter ein geringeres Auftreten einer Flüssigkeitswanderung. Deshalb ist bei gegebenen Rohrmaterial, Poren­ durchmesser und Porosität die Wanderung der Flüssigkeit durch die Rohrwand mit der Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Rohrs als auch der Oberflächenspannung der Flüssigkeit eng verbunden.
Wenn das Material, der Innendurchmesser und die Wand­ dicke des Rohrs so eingestellt werden, daß die Flüssig­ keit nicht durch die Rohrwand wandert, wird der Entga­ sungsgrad durch die Rohrlänge, den Volumenstrom der zu ent­ gasenden Flüssigkeit, ihre Viskosität und den Vakuum­ grad in der Entspannungskammer bestimmt. Je länger das Rohr ist, um so größer ist der Entgasungsgrad. Wenn das Rohr länger wird, erfährt die zu entgasende Flüssigkeit jedoch einen größeren Druckverlust innerhalb des Rohrs, und es kann keine gewünschte Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit erreicht werden. Deshalb muß der Faktor eines Druckver­ lusts bei dem Rohrdesign voll in Betracht gezogen wer­ den. Um die gewünschte Fließgeschwindigkeit zu erreichen, muß die zu entgasende Flüssigkeit unter Druck in das Rohr durch eine geeignete Vorrichtung, wie z. B. eine Pumpe, eingeleitet wer­ den; in diesem Fall ist es jedoch notwendig, den Druck so zu wählen, daß nicht der Nachteil entsteht, daß in Abhängigkeit von dem Druck, bei dem die Flüssigkeit gepumpt wird, die Flüssigkeit durch die Rohrwand wandern kann oder in einem extremen Fall das Rohr brechen kann.
Es kann deshalb festgestellt werden, daß bei gege­ benem Material, Innendurchmesser und Wanddicke des Rohrs die maximale Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit, die erreicht werden kann, während ein gewisser Entgasungsgrad gewähr­ leistet ist, durch die Rohrlänge und die Viskosität der zu entgasenden Flüssigkeit bestimmt wird.
Mit Bezug auf die zu entgasende Flüssigkeit kann diese um so leichter entgast werden, je geringer ihre Fließ­ geschwindigkeit ist. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß, je länger die Flüssigkeit indem Rohr verbleibt, um so leichter eine Entgasung stattfindet. Wenn die Verweil­ zeit gleich ist, wird die Leichtigkeit des Entgasungs­ betriebs erhöht, wenn die Flüssigkeit mit höherer Ge­ schwindigkeit fließt. Je niedriger die Viskosität der Flüssigkeit ist, um so leichter kann sie entgast werden. Dies kann wie folgt erklärt werden: Wenn die Viskosität der Flüssigkeit niedriger wird, nimmt die Dicke der auf der Rohrwand gebildeten Grenzschicht ab, wohingegen der Diffusionskoeffizient des gelösten Gases erhöht wird. Wenn ein gelöstes Gas aus der Flüssigkeit durch Einfan­ gen in der Rohrwand entfernt wird, diffundiert das in der Flüssigkeit in der Mitte des Rohrs gelöste Gas zu der Rohrwand. Da sich die Diffusionsgeschwindigkeit des gelösten Gases erhöht, wenn die Viskosität der Flüssigkeit inner­ halb des Rohrs abnimmt, findet seine Diffusion leichter statt, wenn die Viskosität der Flüssigkeit abnimmt.
Andererseits werden die winzigen Luftblasen, die in der Flüssigkeit vorliegen, entfernt, wenn sie durch das Rohr geleitet wird, obwohl die Wirksamkeit der Entfernung von der Größe der Luftblasen abhängt.
Der Entschäumungsgrad hängt ebenfalls von vielen Faktoren ab, einschließlich des Materials des Rohrs, durch das die zu entschäumende Flüssigkeit geleitet wird, seiner Wanddicke und seinem Innendurchmesser, als auch dem Vakuumgrad in der Entspannungskammer, der Fließgeschwindigkeit der zu entschäumenden Flüssigkeit, ihrer Viskosität und der Rohrkonfiguration.
Bei gegebenem Rohrmaterial, Wanddicke und Innen­ durchmesser als auch Flüssigkeitsdruck, Vakuumgrad in der Entspannungskammer, Fließgeschwindigkeit der zu entschäumenden Flüssigkeit und ihrer Viskosität hängt der Entschäu­ mungsgrad davon ab, wie dicht die winzigen Luftblasen in der entsprechenden Flüssigkeit sich der Innenoberfläche der Rohrwand nähern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem der Entga­ sungs- und Entschäumungsbetrieb gleichzeitig durchge­ führt werden, hat die Fließgeschwindigkeit der Überzugslösung in dem Rohr keinen großen Einfluß auf die Wirksamkeit des Entgasungsbetriebs; für Entschäumungszwecke ist jedoch eine höhere Fließgeschwindigkeit wirksam. Wenn die Viskosi­ tät der zu behandelnden Überzugslösung bekannt ist, ist es deshalb notwendig, den Innendurchmesser, die Wand­ dicke und die Länge des Rohrs so zu wählen, daß der ge­ wünschte Entgasungs- und Entschäumungsgrad erreicht wird. Beispielsweise kann die Länge des Rohrs, die not­ wendig ist, um einen gewünschten Entgasungsgrad zu er­ reichen, größer sein als der Wert, der für Entschäu­ mungszwecke notwendig ist, oder die Rohrlänge, die für Entschäumungszwecke notwendig ist, kann ausreichend sein, um einen gewünschten Entgasungsgrad zu erreichen. Deshalb müssen je nach der speziellen Aufgabe der Innen­ durchmesser und die Länge des Rohrs bestimmt werden.
Da die Beschichtungslösung, die durch das Rohr, in dem der Entgasungs- und Entschäumungsbetrieb gleichzeitig durchgeführt wird, geleitet wird, unter Druck gesetzt wird, löst sich ein Teil der winzigen Luftblasen darin in der zu entgasenden Überzugslösung auf, und dies führt zu einer noch höheren Entschäumungswirkung. Die Über­ zugslösung wird vorzugsweise unter einen Überdruck von wenigstens 5 kPa (0,5 kg/cm²) gesetzt. Es ist besonders be­ vorzugt, daß das Rohr aus einem Polytetrafluorethylen­ harz hergestellt ist.
Die Außenseite des Rohrs kann durch geeig­ nete Einrichtungen unter Vakuum gehalten werden, und es ist im allgemeinen bevorzugt, daß der zu erreichende Vakuumgrad im Bereich von 0,133 bis 40 kPa (1 bis 300 Torr) liegt.
Erfindungsgemäß kann durch Entgasung und Entschäumung der lichtempfindlichen Überzugslösung in der vorstehend beschriebenen Weise das Wachstum von winzigen Luftblasen und die Ausfällung von gelöster Luft aufgrund der Erhö­ hung der Temperatur der Lösung oder der Ausübung einer Scherkraft verhindert werden, was zur Bildung einer gleichmäßigen lichtempfindlichen Beschichtung führt, die von Oberflächenschäden, wie Streifen, Löchern und Bla­ sen, frei ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die erste erfindungsgemäße Aus­ führungsform, bei der das erfindungsgemäße Prinzip der Fig. 1 angewandt wird. Die erste Ausführungsform ist insbesondere für eine lichtempfindliche Überzugs­ lösung mit einem organischen Lösungsmittel geeignet.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Entgasung und Entschäumung einer lichtempfindlichen Überzugslösung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor dem Aufbringen auf einem Schichtträger mit einer Beschichtungsvorrichtung eine hergestellte lichtempfindliche Überzugslösung mit einem organischen Lösungsmittel, die gelöste Luft und winzige Luftbläschen enthält, durch eine rohrförmige, poröse Polymermembran in Spiralform unter Druck geleitet wird, wobei die Außenseite der rohrförmigen Polymermembran unter Vakuum gehalten wird, wodurch die gelöste Luft und die winzigen Luftblasen gleichzeitig aus der Überzugslösung entfernt werden.
Die erste erfindungsgemäße Ausführungsform wird mit Bezug auf das bereits beschriebene erfindungsgemäße Prinzip, das in Fig. 1 dargestellt ist, und auf der Grundlage der nachstehenden Überlegungen erreicht.
Während viele Faktoren den Entschäumungsgrad beeinflus­ sen, ist die Bedeutung des Rohrmaterials und des Vakuum­ grads in der Entspannungskammer die gleiche, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Entgasungsbetrieb be­ schrieben wurde. Bei Entschäumungsbetrieb ist es bemer­ kenswert, daß seine Wirksamkeit in engem Zusammenhang mit der Fließgeschwindigkeit der Überzugslösung, die durch das Rohr geleitet wird, und der Konfiguration des Rohrs steht.
Wenn das Rohr Spiralform besitzt, werden die winzigen Gasblasen der Flüssigkeit, die durch das Rohr fließt, durch die Zentrifugalkraft der Flüssigkeitsgeschwindig­ keit zu der Innenoberfläche der Rohrwand, die von der Mitte der Spirale weiter entfernt ist, verlagert bzw. verdrängt, und die Blasen werden durch die Rohrwand ein­ gefangen. Die Wirksamkeit des Entgasungsbetriebs hängt von der Diffusionsgeschwindigkeit der gelösten Luft in der Flüssigkeit ab, bei der Entschäumung wird die Zentri­ fugalkraft der Flüssigkeit jedoch zu einem vorherrschen­ den Faktor.
Es kann deshalb geschlossen werden, daß, wenn die Fließ­ geschwindigkeit gleich ist, der Innendurchmesser des Rohrs in Spiralform vorzugsweise so klein wie möglich ist, da die Geschwindigkeit der Überzugslösung erhöht werden kann. Wenn die Überzugslösung jedoch hochviskos ist, nimmt der Druckverlust in dem Rohr zu, wenn der Innendurchmesser des Rohrs abnimmt, und die Fließgeschwindigkeit der Lösung wird er­ niedrigt, so daß es unmöglich wird, eine gewünschte Flüssigkeitsgeschwindigkeit zu erreichen. Um die ge­ wünschte Flüssigkeitsgeschwindigkeit zu erreichen, kann die zu entschäumende Flüssigkeit unter Druck in das Rohr mit einer Pumpe oder einer anderen geeigneten Einrichtung eingeführt werden. Dies kann jedoch den Nachteil bewir­ ken, daß in Abhängigkeit von dem Druck, bei dem die Flüssigkeit gepumpt wird, die Flüssigkeit durch die Rohrwand wandern kann, oder in einem extremen Fall das Rohr brechen kann. Um diese Phänomene zu verhindern, wird der Innendurchmesser des Rohrs erhöht (was gegebenenfalls die Geschwindigkeit der Flüssigkeit, die durch das Rohr geleitet wird, und die Zentrifugalkraft, die darin erzeugt wird, verringert); gleichzeitig wird jedoch die Rohrlänge erhöht, so daß die Flüssigkeit länger in dem Rohr bleibt. Durch diese Anordnung können die winzigen Luftblasen in der Flüs­ sigkeit auf wirksame Weise zu der Innenoberfläche der Rohrwand, die von der Mitte der Spirale weiter entfernt ist, verdrängt werden.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß, wenn das Rohrmaterial, die Wanddicke und der Innendurchmesser gleich bleiben, die Entschäumungskapazität durch die Rohrlänge, die Viskosität der zu entschäumenden Über­ zugslösung und die Fließgeschwindigkeit in dem Rohr bestimmt wird. Die Viskosität der zu entschäumenden Überzugslösung be­ einflußt die Geschwindigkeit, mit der die winzigen Luft­ blasen in der Lösung, die durch das spiralförmige Rohr geleitet wird, zu der Innenoberfläche der Rohrwand durch Zentrifugalkräfte bewegt werden. Je höher die Viskosität der Überzugslösung, desto geringer die Geschwindigkeit, bei der die winzigen Luftblasen zu der Innenoberfläche der Rohrwand bewegt werden. Um eine gewünschte Entschäu­ mungswirkung zu gewährleisten, muß die Rohrlänge deshalb erhöht werden.
Der Radius der Spiralform des Rohrs beeinflußt die Zentrifugalkraft, die auf die winzigen Luftblasen in der Überzugslösung ausgeübt wird. Wenn die Fließgeschwindigkeit der Überzugslösung gleich ist, bewegen sich die winzigen Luftblasen darin leichter zu der Innenoberfläche der Rohrwand, die von der Mitte der Spirale weiter entfernt ist, wenn der Radius der Spirale abnimmt. Mit anderen Worten kann die Wirksamkeit des Entschäumungsbetriebs erhöht werden durch Erniedrigung des Radius der Spirale.
Das Polytetrafluorethylenharz ist gegenüber organischen Lösungsmitteln stabil und ist deshalb als Material für das Rohr gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form bevorzugt.
Die Vorrichtung der ersten Ausführungsform wird nach­ stehend mit Bezug auf Fig. 2 näher erläutert.
Die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung, die in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 108 angegeben ist, ist aus einem Modul 111 in Form einer Mehrzahl von porösen Polymer­ membranrohren 110, die spiralförmig um einen Kern 109 gewickelt sind, einer Druckentspannungskammer 112, einem Einlaß 113a für die lichtempfindliche Überzugslösung, einem Auslaß 113b für die gleiche Lösung, einem Entga­ sungsrohr 114, einer Vakuumpumpe 115, einem Drucksensor 116 und einer Kontrollschaltung 117 zusammengesetzt. Der Modul 111 ist in der Entspannungskammer 112 angeordnet.
Die Rohre 110 sind an beiden Enden 110a und 110b, die mit dem Flüssigkeitseinlaß 113a und -auslaß 113b in Verbindung stehen, offen. Die Entspannungskammer 112 wird mit der Vakuumpumpe 115 durch das Entgasungsrohr 114 evakuiert, und ein gewünschter Vakuumgrad wird in der Kammer 112 mit Hilfe des Drucksensors 116 und der Kontrollschaltung 117 aufrechterhalten. Die licht­ empfindliche Überzugslösung 125a wird an dem Flüssig­ keitseinlaß 113a unter einem Überdruck von bevorzugt wenigstens 5 kPa (0,5 kg/cm²) eingeführt, in den Rohreinlaß 110a geleitet und dann durch die Rohre 110 mit einem Innendurchmesser von etwa 4 mm, die spiralförmig um den Kern 109 gewickelt sind, geleitet. Wenn die Überzugslösung 125a durch die Rohre 110 geleitet wird, wird die in der Lösung gelöste Luft durch Diffusion entfernt, während gleichzeitig die in der Lösung vorliegenden winzigen Luftblasen durch Zentrifugalkraft zu der Innenoberfläche der Rohrwand, die von der Mitte der Spirale weiter entfernt ist, ver­ drängt und aus der Lösung durch Einfangen in der Rohr­ wand entfernt werden. Nach dem Entgasen und Entschäumen auf diese Weise wird die Überzugslösung weiter durch den Modul 111 geleitet und erreicht den Auslaß 110b, aus dem sie als reines Produkt 125b gewonnen wird. Die gelöste Luft und die winzigen Luftblasen, die aus der Überzugs­ lösung, die durch den Modul geleitet worden ist, ent­ fernt worden sind, verringern den Vakuumgrad in der Ent­ spannungskammer 112. Wenn dies auftritt, erfaßt der Drucksensor 116 die Abnahme des Vakuumgrads und sendet ein Signal zu der Kontrollschaltung 117, die dann die Vakuumpumpe 117 so aktiviert, daß der Druck in der Kammer 112 immer auf dem gewünschten Vakuumgrad gehalten wird.
Die spiralförmigen porösen Polymermembranrohre, aus denen der Modul 111 zusammengesetzt ist, werden bevorzugt aus einem Polytetraflorethylenharz hergestellt, und jedes weist einen Innendurchmesser von 4 mm und eine Wanddicke von 0,25 mm auf. In der vorstehenden Ausführungsform werden diese Rohre mit einer äußeren Verstärkung aus Polytetrafluorethylenharz ummantelt, um eine Verbund­ struktur mit verbesserter Druckbeständigkeit zu erhalten.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines experimentellen Systems, das zur Prüfung der Wirksamkeit der ersten er­ findungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird. Das System umfaßt einen Behälter 118, ausgestattet mit einem Rührer 126, in dem eine lichtempfindliche Über­ zugslösung hergestellt wird, eine Pumpe 119, die Ent­ gasungs-/Entschäumungsvorrichtung 108 und ein Druck­ ventil 124 . Die Überzugslösung 125, die in dem Behälter 118 hergestellt wird, wird mit der Pumpe 119 abgezogen und der Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung 108 zugeführt.
Auf der Aufgabeseite der Pumpe 119 ist ein Gasflüssig­ keitsmischer 123 eingebaut, um zu bewirken, daß Luft eingemischt und in der Überzugslösung 125, die aus dem Behälter 118 abgezogen wird, dispergiert wird. Ein Luftblasendetektor 121 ist in der Leitung, die die Pumpe 119 und die Entgasungsentschäumungsvorrichtung 108 ver­ bindet, vorgesehen; ein Luftblasendetektor 122 ist eben­ falls auf der Leitung aus dem Ausgangsende der Vorrich­ tung 108 vorgesehen. Das Druckventil 124 ist zwischen der Vorrichtung 108 und dem Blasendetektor 122 vorgese­ hen, und ein Druckmeßgerät 120 ist zwischen der Pumpe 119 und der Vorrichtung 108 vorgesehen. Die Überzugs­ lösung, die aus der Vorrichtung 108 durch die Leitung, die die Vorrichtung 108 mit dem Blasendetektor 122 verbindet, fließt, wird zum Prüfen des Entgasungsgrads, der in dieser Überzugslösung erreicht wird, gesammelt. Diese Probe liefert Daten zur Bewertung der Entgasungs- und Ent­ schäumungswirksamkeit der Vorrichtung 108.
Beide Luftblasendetektoren 121 und 122 waren von der gleichen Art, wie sie in der JP-OS 8544/1981 beschrie­ ben ist, mit der Ausnahme, daß sie modifiziert wurden, um druckbeständig und explosionsfest zu sein.
Das folgende Beispiel erläutert die erste erfindungs­ gemäße Ausführungsform.
Beispiel 1
Eine lichtempfindliche Überzugslösung (20°C) mit der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften wurde mit einem experimentellen System der Konstruktion, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, behandelt.
Tabelle 1 Lichtempfindliche Überzugslösung 1
Zusammensetzung
Gew.-Teile
Ester von Naphthochinon-(1,2)-diazido-(2)-5-sulfonsäurechlorid und Poly-p-hydroxyethylen
0,7
Novolakphenolharz 2,0
Methylethylketon 15,0
Methylcellosolveacetat 25,0
fluorhaltiges oberflächenaktives Mittel 0,2
Physikalische Eigenschaften
Viskosität: 1,8 mPa·s (1,8 cP) (bei 20°C)
Oberflächenspannung: 0,24 mN/cm (24 Dyn/cm) (bei 20°C)
  • (1) Spezifizierung und Betriebsbedingungen der Ent­ gasungs-/Entschäumungsvorrichtung:
  • (a) Vakuumgrad in der Entspannungskammer: 2666 Pa +/-267 Pa (20 Torr +/- 2 Torr);
  • (b) Rohr: Material: Polytetrafluorethylenharz,
    Innendurchmesser: 4 mm,
    Wanddicke: 0,25 mm.
Unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wurde die lichtempfindliche Überzugslösung behandelt, wobei der Durchsatz, der Druck der Entgasungs-/Entschäumungsvor­ richtung und die Größe der eingeführten Luftblasen wie in Tabelle 2 angegeben variiert wurden. Die Vergleichs­ ergebnisse zwischen den Nachweissignalen, die aus den Luftblasendetektoren 121 und 122 während der Behandlung geliefert wurden, sind ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt. Die Detektoren wurden vorher so eingestellt, daß die Intensität ihrer Ausgangssignale mit der Größe der ein­ geführten Luftblasen korrelierte.
Um den Entgasungsgrad der lichtempfindlichen Überzugs­ lösung, der mit der Entgasungs-/Entschäumungsvorrich­ tung erreicht wurde, zu prüfen, wurde die behandelte Lösung auf dem Rohr an dem Ausgangsende des Blasende­ tektors 122 gesammelt, und die Konzentration an ge­ löstem Sauerstoff in der Probe wurde mit einem Meßgerät für gelöste Sauerstoffkonzentration gemessen.
Der Entgasungsgrad wird durch den Ausdruck "relative Menge an gelöster Luft" ausgedrückt und ist wie folgt definiert:
100% als relative Menge der gelösten Luft ist der Wert, der an dem Meßgerät für die gelöste Sauerstoffkonzentra­ tion abgelesen wird, wenn die Konzentration an gelöstem Sauerstoff in der entsprechenden Flüssigkeit gemessen wird, nachdem die Flüssigkeit bei einer gegebenen Tem­ peratur (in diesem Fall 20°C) gründlich gerührt wird, um mit gelöster Luft gesättigt zu werden. Bezüglich der Menge an gelöster Luft in der entgasten Flüssigkeit ist die Temperatur gleich dem Anfangswert (in diesem Fall 20°C), der sich durch die mit gelöster Luft gesättigte Lösung vor dem Entgasen zeigt. Danach wird die Konzen­ tration an gelöstem Sauerstoff in der entgasten Lösung mit dem Meßgerät für gelöste Sauerstoffkonzentration gemessen, und der erhaltene Wert ist relativ angegeben, wobei der Anfangswert als 100% gesetzt wird. Aus dieser Definition ist ersichtlich, daß die relative Menge an gelöster Luft um so kleiner ist, je größer der erreichte Entgasungsgrad ist.
Tabelle 2
Wie Tabelle 2 zeigt, konnte die lichtempfindliche Über­ zugslösung gleichzeitig entgast und entschäumt werden, indem sie durch die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ge­ leitet wurde.
Aus Tabelle 2 ist ebenfalls ersichtlich, daß eine erhöh­ te Entschäumung erreicht werden kann, wenn die licht­ empfindliche Überzugslösung in dem Modul unter Druck ge­ setzt wird.
Eine kleine Verbesserung des Entgasungsgrads wird er­ reicht, wenn der Druck, der auf die Überzugslösung, die durch das in dem Experiment verwendete Rohr geleitet wird, ausgeübt wird, von 5 kPa (0,5 kg/cm²) auf 10 kPa (1,0 kg/cm²) erhöht wurde.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Behandlung einer lichtempfindlichen Überzugszugslösung dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor dem Aufbringen eine hergestellte lichtempfindliche Überzugslösung mit einem organischen Lösungsmittel unter Druck durch eine rohrförmige poröse Polymermembran in Spiralform, die einen relativ großen Durchmesser und Größe besitzt, geleitet wird, wobei die Außenseite der rohrförmigen Polymermembran unter Vakuum gehalten wird. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß gelöste Luft und winzige Luftblasen gleich­ zeitig aus der Überzugslösung mit einer einfachen und kostengünstigen Vorrichtung entfernt werden können.
Da die lichtempfindliche Überzugslösung (insbesondere mit einem organischen Lösungsmittel), die durch das Verfah­ ren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform behan­ delt worden ist, im wesentlichen frei von gelöster Luft und winzigen Luftblasen ist, kann sie auf Schichtträger im kommerziellen Betrieb aufgebracht werden ohne Probleme, wie eine Ausfällung oder Freisetzung von Luftblasen und das Auftreten einer Blasenbildung, zu verursachen. Des­ halb kann ein gleichmäßiger lichtempfindlicher Film durch Aufbringen der Überzugslösung nach ihrer Behand­ lung durch das Verfahren der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform gebildet werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der das Prinzip der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 1 dargestellt ist, angewandt wird. Die zweite Ausführungsform ist insbesondere zur Behandlung einer photographischen Silberhalogenidemul­ sion geeignet.
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entgasung und Entschäumung einer photographischen Silberhalogenidemulsion bereit, bei dem sowohl gelöste Luft als auch darin enthaltene winzige Luftblasen aus der Emulsion ohne Kühlung und Absetzen­ lassen entfernt werden können, wodurch das Auftreten von Überzugsschäden aufgrund einer Schaumbildung verhindert wird, und dadurch die Bildung eines gleichmäßigen licht­ empfindlichen Films auf einem Schichtträger gewährleistet wird.
Das Verfahren zur Entgasung und Entschäumung einer photographischen Silberhalogenidemulsion gemäß der zweiten erfindungs­ gemäßen Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen einer hergestellten photographischen Silberhalogenidemulsion die Emulsion, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, durch ein poröses Poly­ mermembranrohr, das bei konstanter Temperatur gehalten wird, geleitet wird, wobei die Außenseite des Rohrs unter Vakuum gehalten wird und die Emulsion so unter Druck gesetzt wird, daß die gelöste Luft und winzige Luftblasen gleichzeitig aus der Emulsion entfernt werden.
Die Vorrichtung zur Behandlung einer photographischen Silberhalogenidemulsion gemäß der zweiten erfindungs­ gemäßen Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Entspannungskammer vorgesehen ist, in der ein Modul angeordnet ist, damit die Silberhalogenid­ emulsion durch eine Mehrzahl von porösen Rohren geleitet werden kann, und daß die Außenseite des Rohrs unter Vakuum gehalten wird, wobei die Entspannungskammer auf ihrer Innenoberfläche spiegelblank poliert ist und auf der Außenseite mit einem Temperaturkontrollmantel ver­ sehen ist.
Bei dem Verfahren gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine photographische Silberhalo­ genidemulsion, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, durch ein poröses Polymermembranrohr geleitet, während die Temperatur der Emulsion konstant gehalten wird. Um eine Abnahme der Temperatur der Emulsion und der Rohrwand, die während des Entgasungs-/Entschäumungs­ betriebs aufgrund von Strahlungswärme auftreten kann, zu verhindern, wird die Temperatur der Emulsion konstant gehalten durch Spiegelblankpolieren der Innenoberfläche der Entspannungskammer und Erwärmen mit einem Tempera­ turkontrollmantel. Der Mantel kann durch ein geeignetes Verfahren, wie Zirkulation von erwärmtem Wasser oder elektrisches Erwärmen, erwärmt werden.
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform wurde auf der Grundlage der folgenden Ausführungen erreicht:
Spezielle Bemerkungen sind notwendig für den Fall der Behandlung von photographischen Silberhalogenidemul­ sionen. Da die Emulsion üblicherweise Gelatine enthält, nimmt ihre Viskosität zu, wenn sie beim Durchgang durch das Rohr abkühlt, wodurch ein größerer Druckverlust innerhalb des Rohrs bewirkt wird.
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform ist deshalb zur Entgasung und Entschäumung von photographischen Silberhalogenid­ emulsionen geeignet, indem verhindert wird, daß ihre Temperatur abnimmt. Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird deshalb die Innenoberfläche der Entspannungskammer zur Unterbringung eines Moduls darin, zusammengesetzt aus einer Mehrzahl von Rohren, spiegel­ blankpoliert. Weiterhin wird ein Erwärmungsmantel um die Entspannungskammer gebaut, um nicht nur diese Kammer, sondern auch die Rohre, die den Modul am Einlaß und Aus­ laß der Silberhalogenidemulsion verbinden, zu erwärmen. Da die Entspannungskammer mit einer Vakuumpumpe oder einer anderen geeigneten Vorrichtung evakuiert wird, tritt kaum ein Wärmetransport aufgrund von Leitung und Konvektion auf. Ein Abkühlen in dieser Kammer tritt jedoch eher aufgrund von Strahlung und Entgasung auf. Da in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form die Innenoberfläche der Entspannungskammer spiegel­ blank poliert ist und mit einem Wärmemantel umgeben ist, tritt ein Wärmetransport durch Strahlung kaum auf, und gleichzeitig wird die Kühlungswirkung durch den Entgasungsbetrieb auf geeignete Weise durch die zusätz­ lich zugeführte Wärme kompensiert. Dies bietet einen besonders großen Vorteil für Flüssigkeiten, wie photo­ graphische Silberhalogenidemulsionen, die ein vorheriges Erwärmen erfordern, da ihre Temperatur während des Ent­ gasungsbetriebs nicht abnimmt. Wenn deshalb gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform die photo­ graphische Silberhalogenidemulsion entgast und ent­ schäumt wird, erhöht sich ihre Viskosität nicht, und deshalb erhöht sich der Druckverlust nicht, wodurch die Entgasungs-/Entschäumungsbehandlung für die Emulsion auf sichere Weise durchgeführt werden kann.
Auch wenn der vor stehende beschriebene Strukturaufbau verwendet wird, ist der Entgasungs- und Entschäumungs­ grad in großem Umfang von vielen Faktoren, einschließ­ lich dem Material des Rohrs, der Wanddicke und des Innendurchmessers als auch von der Fläche, über die die Emulsion mit dem Rohr in Kontakt steht, dem Vakuumgrad in der Entspannungskammer, der Fließgeschwindigkeit der Emulsion oder ihrer Viskosität abhängig.
Wenn die vorstehenden Vorkehrungen getroffen werden, erhöht sich die Viskosität der photographischen Silber­ halogenidemulsion kaum bei einem Abfall der Temperatur der Emulsion. Die Viskosität einer Emulsion variiert jedoch mit ihrer Art, und ein erhöhter Druckverlust kann in dem Rohr auftreten. Es ist deshalb notwendig, die Druckbeständigkeit des Rohrs als Konstruktionsparameter in Betracht zu ziehen, und das Material des Rohrs, seine Wanddicke und andere Faktoren müssen auf geeignete Weise gewählt werden. In bestimmten Fällen ist es notwendig, das Rohr mit einer Außenverstärkung zur Erhöhung seiner Druckbeständigkeit zu versehen.
Wie bereits beschrieben, löst sich ein Teil der Luft­ blasen in der zu entgasenden Emulsion, wenn die Emulsion, die durch das Rohr geleitet wird, in dem der Entgasungs- und Entschäumungsbetrieb gleichzeitig durchgeführt wird, unter Druck gesetzt wird, und diese Entschäumungswirkung führt zu einer noch höheren Ent­ schäumungswirksamkeit.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Emulsion vorzugsweise unter einen Überdruck von we­ nigstens 10 kPa (1,0 kg/cm²) gesetzt.
Mit Bezug auf das Lösungsmittel für die Additive, die in photographische Silberhalogenidemulsionen eingearbeitet werden, als auch der Leichtigkeit der Rohrformung wird das Rohr zur Verwendung in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform vorzugsweise als einem Polytetrafluor­ ethylenharz hergestellt.
Die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung, die in Fig. 4 durch das Bezugszeichen 208 angegeben ist, ist aus einem Modul 210 in Form einer Mehrzahl von porösen Polymer­ membranrohren 209, einer Entspannungskammer 211, einem Einlaß 212a für eine photographische Silberhalogenid­ emulsion, einem Auslaß 212b für die gleiche Emulsion, einem Mantel 213a für den Modul 210, einem Mantel 213b für die Rohrleitung, einer Einlaßöffnung 214a, durch die eine Temperaturkontrollflüssigkeit 220 zugeführt wird, einer Überfließöffnung 214b, einer Rohrleitung 215, die mit dem Modulmantel 213a und dem Rohrleitungsmantel 213b in Verbindung steht, einem Entgasungsrohr 216, einer Vakuumpumpe 217, einem Drucksensor 218 und einer Kon­ trollschaltung 219 zusammengesetzt. Der Modul 210 ist in der Entspannungskammer 211, deren Innenoberfläche spie­ gelblank poliert ist, angeordnet. Die Rohre 209 sind an beiden Enden 209a und 209b, die mit dem Emulsionsein­ laß 212a bzw. -auslaß 212b in Verbindung stehen, offen.
Die Entspannungskammer 211 wird mit der Vakuumpumpe 217 durch die Entgasungsrohrleitung 216 evakuiert, und ein gewünschter Vakuumgrad wird in der Kammer 211 mit Hilfe des Drucksensors 218 und der Kontrollschaltung 219 auf­ rechterhalten.
Die photographische Silberhalogenidemulsion 221a wird an dem Einlaß 212a eingeleitet. Nachdem sie durch die Mehr­ zahl der Rohre 209 zur Erreichung des Auslasses 212b geleitet worden ist, ist die Emulsion frei von gelöster Luft und winzigen Luftblase und wird aus dem Auslaß 212b als saubere Emulsion 221b gewonnen. Die Temperatur­ kontrollflüssigkeit 220, die zur Verhinderung oder Mini­ mierung des Temperaturabfalls der Emulsion, die durch die Rohre geleitet wird, dient, wird an der Einlaßöff­ nung 214a eingeleitet und durch den Rohrleitungsmantel 213b, der mit der Rohrleitung 215 und dem Modulmantel 213a in Verbindung steht, zur Überflußöffnung 214b ge­ leitet. Die spiegelblank polierte Innenoberfläche der Seitenwand der Entspannungskammer 211 dient zur Mini­ mierung des Wärtmetransports aufgrund von Strahlung.
Die gelöste Luft und die winzigen Luftblasen, die ent­ fernt worden sind, nachdem die Emulsion durch die Rohre 209 geleitet worden ist, verringern den Vakuumgrad in der Entspannungskammer 211. Wenn dies eintritt, erfaßt der Drucksensor 218 die Abnahme des Vakuumgrads und sendet ein Signal zu der Kontrollschaltung 219, die dann die Vakuumpumpe 217 so aktiviert, daß der Druck in der Kammer 211 immer auf dem gewünschten Vakuumgrad gehalten wird.
Die porösen Polymermembranrohre, aus denen der Modul 210 zusammengesetzt ist, sind aus einem Polytetrafluor­ ethylenharz hergestellt, und jedes weist einen Innen­ durchmesser von 6,0 mm und eine Wanddicke von 0,25 mm auf. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden diese Rohre mit einer Außenverstärkung aus Poly­ tetrafluorethylenharz ummantelt, um eine Verbundstruktur mit verbesserter Druckbeständigkeit zu erhalten.
Fig. 5 ist ein Fließdiagramm eines experimentellen Systems, das zur Prüfung der Wirksamkeit der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird. Das System umfaßt einen Behälter 222, ausgestattet mit einem Rührer 225, worin eine photographische Silber­ halogenidemulsion 221 hergestellt wird, eine Pumpe 223, die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung 208 und ein Druckventil 224. Die Emulsion 221, die in dem Be­ hälter 222 hergestellt wird, wird daraus mit der Pumpe 223 abgezogen und zu der Entgasungs-/Entschäumungsvor­ richtung 208 geleitet.
An der Eingangsseite der Pumpe 223 ist ein Gas-/Flüssig­ keitsmischer 226 eingebaut, um zu bewirken, daß die Luft eingemischt und in der Emulsion 221, die aus dem Behälter 222 abgezogen wird, dispergiert wird. Ein Luftblasen­ detektor 227 ist an der Rohrleitung, die die Pumpe 223 und die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung 208 ver­ bindet, vorgesehen. Ein Luftblasendetektor 228 ist ebenfalls an der Rohrleitung von dem Ausgangsende der Vorrichtung 208 angeordnet. Das Druckventil 224 und ein Temperatursensor 229 sind zwischen der Vorrichtung 208 und dem Blasendetektor 228 vorgesehen, wobei ein Druck­ meßgerät 231 und ein Temperatursensor 230 zwischen der Pumpe 223 und der Vorrichtung 208 angeordnet sind. Der Behälter 222, die Rohrleitung, die den Behälter mit der Ausgangsseite des Blasendetektors 228 verbindet, und die Vorrichtung 208 sind so konstruiert, daß die Temperatur­ kontrollflüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter (nicht gezeigt) so zugeführt wird, daß die Temperatur der Emulsion während des Entgasungs-/Entschäumungs­ betriebs kontrolliert wird.
Die Emulsion, die aus der Vorrichtung 208 durch die Rohrleitung, die die Vorrichtung 208 mit dem Blasendetektor 228 ver­ bindet, ausfließt, wird zum Prüfen des Entgasungsgrads, der in dieser Emulsion erreicht wird, gesammelt. Diese Probe ergibt Daten zur Bewertung der Entgasungs- und Entschäumungswirksamkeit der Vorrichtung 208.
Beide Luftblasendetektoren 227 und 228 waren von der gleichen Art, wie sie in der JP-OS 8544/1981 beschrie­ ben ist.
Das folgende Beispiel erläutert die zweite erfindungs­ gemäße Ausführungsform. Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform ist ebenfalls für Gelatinelösungen, die kein Silberhalogenid enthalten, anwendbar.
Beispiel 2
Eine photographische Silberhalogenidemulsion (40°C) mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung und Eigen­ schaften wurde mit einem experimentellen System mit dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau behandelt.
Tabelle 3
Zusammensetzung:
wäßrige Gelatinelösung (10 Gew.-%)
1000 Teile
AgCl 160 Teile
Verdickungsmittel auf der Basis von p-Styrolsulfonsäure 5 Teile
Aktivator auf der Basis einer anionischen Sulfonsäure 2 Teile
Physikalische Eigenschaften
Viskosität: 47 mPa·s (147 cP) (bei 40°C)
Oberflächenspannung: 0,35 miN/cm (35 Dyn/cm) (bei 40°C)
Spezifizierung und Betriebsbedingungen der Entgasungs-/ Entschäumungsvorrichtung:
  • (a) Vakuumgrad außerhalb der Rohre: 2666 Pa +/-267 Pa (20 Torr +/- 2 Torr
  • (b) Rohre: Material: Polytetrafluorethylenharz
    Innendurchmesser: 6 mm
    Wanddicke: 0,25 mm
  • (c) Innenoberfläche der Seitenwand der Entspannungs­ kammer: spiegelblank poliert
  • (d) Fließrate und Temperatur der photographischen Silberhalogenid­ emulsion: ungefähr 4 l/min; 40 +/- 0,2°C,
  • (e) Fließrate und Temperatur der Temperaturkontroll­ flüssigkeit: ungefähr 4 l/min; 40 +/- 0,5°C.
Unter den vor stehend angegebenen Bedingungen wurde die photographische Silberhalogenidemulsion behandelt, wobei ihr Durchsatz, der auf sie ausgeübte Druck und die Größe der eingeführten Luftblasen, wie in Tabelle 4 angegeben, variiert wurden. Während der Behandlung wurde die Tem­ peratur der Emulsion an zwei Punkten stromaufwärts und stromabwärts der Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung gemessen, und die Differenz wurde aufgezeichnet. Gleich­ zeitig wurden die Nachweissignale, die von den Luft­ blasendetektoren 227 und 228 stammten, verglichen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 gezeigt. Die Blasendetektoren wurden vorher so eingestellt, daß die Intensität ihrer Ausgangssignale mit der Größe der eingeführten Luftblasen korrelierte.
Um den Entgasungsgrad der Emulsion, der mit der Ent­ gasungs-/Entschäumungsvorrichtung erreicht wurde, zu überprüfen, wurde die behandelte Lösung auf der Rohr­ leitung am Ausgangsende des Blasendetektors 228 ge­ sammelt, und die Konzentration an gelöstem Sauerstoff in der Probe wurde mit einem Meßgerät für gelöste Sauer­ stoffkonzentration gemessen.
Der Entgasungsgrad wird durch den bereits beschriebenen Ausdruck "relative Menge an gelöster Luft" bei einer gegebenen Temperatur von 40°C ausgedrückt.
Tabelle 4
Wie Tabelle 4 zeigt, konnte die photographische Silber­ halogenidemulsion gleichzeitig entgast und entschäumt werden, indem sie durch die Entgasungs-/Entschäumungs­ vorrichtung gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform geleitet wurde.
Aus Tabelle 4 ist ebenfalls ersichtlich, daß eine ver­ stärkte Entschäumung erreicht wird, wenn die Silber­ halogenidemulsion in dem Modul unter Druck gesetzt wird.
Die Temperaturdifferenzdaten in Tabelle 4 zeigen, daß durch Zufuhr der Temperaturkontrollflüssigkeit in die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung und durch Spiegel­ blankpolieren der Innenoberfläche der Seitenwand der Entspannungskammer die Emulsion ohne wesentlichen Tem­ peraturabfall behandelt werden konnte.
Vergleichsbeispiel 2
Die Verfahren des vorstehenden Beispiels wurden wieder­ holt, mit der Ausnahme, daß die Innenoberfläche der Seitenwand der Entspannungskammer nicht spiegelblank poliert war und statt dessen auf eine Oberflächenrauhheit von 100 S (S = maximale Höhe) bearbeitet war. Die Ergeb­ nisse der Behandlung sind in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Wie Tabelle 5 zeigt, waren die Entgasungs- und Entschäu­ mungsgrade, die in dem Vergleichsbeispiel erreicht wurden, im wesentlichen die gleichen wie die in dem Beispiel 2. In dem Vergleichsbeispiel, in dem die Innen­ oberfläche der Seitenwand der Entspannungskammer jedoch nicht spiegelblank poliert war, trat jedoch ein be­ trächtlicher Temperaturabfall der Emulsion während der Behandlung auf, wodurch sich ein wesentliches Absetzen der Emulsion ergab. Dies führt zu einer Erhöhung der Viskosität der Emulsion und zu einem größeren Druckver­ lust während der Behandlung.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Verfahren der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Behandlung einer photographischen Silberhalogenidemulsion dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen einer hergestell­ ten photographischen Silberhalogenidemulsion, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, diese durch ein poröses Polymermembranrohr geleitet wird, während sie bei konstanter Temperatur gehalten wird, während die Außenseite des Rohrs unter Vakuum gehalten wird und die Emulsion unter Druck gesetzt wird, um gelöste Luft und winzige Luftblasen gleichzeitig aus der Emulsion zu entfernen.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das vorstehend beschriebene Verfahren in einer Vorrich­ tung verwendet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Entspannungskammer umfaßt, in der ein Modul angeordnet ist, das ermöglicht, daß eine photographi­ sche Silberhalogenidemulsion durch eine Vielzahl von porösen Polymerrohren geleitet wird, und wobei die Außenseite der Rohre unter Vakuum gehalten wird und die Entspannungskammer auf ihrer Innenoberfläche spiegel­ blank poliert ist und mit einem Temperaturkontrollmantel auf ihrer Außenseite versehen ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der Vor­ richtung der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Silberhalogenidemulsion mit nur geringem oder keinem Temperaturabfall behandelt werden.
Aufgrund dieses Vorteils kann die Erhöhung der Visko­ sität der Emulsion aufgrund eines Temperaturabfalls verhindert oder minimiert werden, wodurch der Ent­ gasungs- und Entschäumungsbetrieb mit minimalem Druck­ verlust durchgeführt werden kann. Die photographische Silberhalogenidemulsion, die durch die zweite erfin­ dungsgemäße Ausführungsform behandelt worden ist, kann deshalb auf Schichtträger in kommerziellem Betrieb ohne Probleme, wie Ausfällung oder Freisetzung von Luft­ blasen oder Blasenbildung, aufgebracht werden. Dem­ gemäß kann ein gleichmäßiger lichtempfindlicher Film durch Aufbringen der Emulsion nach ihrer Behandlung durch die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform gebildet werden.
Die Fig. 6A und 6B zeigen die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform, für die das Prinzip der vorliegenden Erfindung, das in der Fig. 1 gezeigt ist, angewandt werden kann. Gemäß der dritten Ausführungsform wird ein Verstärkungsteil auf dem porösen Polymermembranrohr der ersten Ausführungsform vorgesehen.
Die dritte Ausführungsform wird zur Verbesserung der Druckbeständigkeit des Rohrs zur Erhöhung der Ent­ gasungs- und Entschäumungswirksamkeit des Rohrs durch­ geführt, um dadurch einen höheren Durchsatz für eine Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung zu erreichen.
Die dritte Ausführungsform stellt eine Außenverstär­ kung für ein poröses Polymerrohr in einer Entgasungs- und Entschäumungsvorrichtung bereit, wobei vor dem Aufbringen auf einem Schichtträger mit einer Beschichtungsvorrichtung eine hergestellte lichtempfindliche Überzugslösung, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, unter Druck durch das poröse Polymerrohr, dessen Außenseite unter Vakuum gehalten wird, geleitet wird, wodurch die gelöste Luft und winzige Luftblasen gleichzeitig aus der Über­ zugslösung entfernt werden.
Das Verstärkungsteil, das gemäß der dritten Ausführungs­ form bereitgestellt wird, kann die Druckbestän­ digkeit des Rohrs verstärken in Fällen, in denen es schwierig ist, den Druckverlust, der sich entweder in einem Flüssigkeitskanal stromabwärts des Rohrs oder in dem Rohr selbst entwickelt, zu verringern. Auch wenn eine hochviskose Überzugslösung behandelt wird oder wenn sich ein erhöhter Druckverlust in einem Flüssig­ keitskanal stromabwärts des Rohrs entwickelt und ein übermäßiger Druck auf das Rohr ausgeübt wird, übersteigt der Druck nicht das Druckbeständigkeitsvermögen des Rohrs, da die Druckbeständigkeit des Rohrs erhöht ist, und das Rohr kann nicht brechen bzw. platzen, so daß eine Weiterbehandlung der Beschichtungslösung dadurch ermöglicht wird.
Die Struktur der Verstärkung muß derart sein, daß das Vermögen des Rohrs, lichtempfindliche Überzugslösungen zu behandeln, nicht beeinträchtigt bzw. vermindert ist. Es ist deshalb im allgemeinen bevorzugt, daß die Außenverstärkung des Rohrs eine poröse Struktur be­ sitzt, die vorzugsweise aus einem Polymermaterial her­ gestellt worden ist.
Die Druckbeständigkeit eines Entgasungs-/Entschäumungs- Verbundrohrs mit der auf seiner Außenseite vorgesehenen Verstärkung ist von der Stärke der Verstärkung abhängig. Diese Verstärkung weist wünschenswerterweise eine Wand­ dicke im Bereich von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise im Be­ reich von 0,3 bis 1,5 mm, eine Porosität im Bereich von 3 bis 40%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30% und eine durchschnittliche Porengröße im Bereich von 0,5 bis 20 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 µm, auf.
Im Hinblick auf die Verwendung von lichtempfindlichen Überzugslösungen mit organischen Lösungsmitteln als auch der Handhabung der Rohr- und Rohrverstärkungs­ formung sind das Rohr und seine Verstärkung zur Ver­ wendung in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form besonders bevorzugt aus einem Polytetrafluorethy­ lenharz hergestellt.
Wie vorstehend beschrieben, kann die niedrige Druckbe­ ständigkeit eines Rohrs mit Entgasungs- und Entschäu­ mungswirksamkeiten erhöht werden, indem auf seiner Außenseite eine Verstärkung aus solch einer Struktur vorgesehen ist, die die Entgasung und Entschäumung des Rohrs nicht beeinträchtigt. Das Rohr behält deshalb seine Entgasungs- und Entschäumungswirksamkeit bei, auch wenn es einem erhöhten Druck der Lösungen ausgesetzt wird. Weiterhin bietet die Unterdrucksetzung der Überzugslösung den zusätzlichen Vorteil, daß sich winzige Luftblasen in der entgasten Beschichtungs­ lösung auflösen, wodurch die Entgasungs- und Entschäu­ mungswirksamkeiten des Rohrs verbessert werden.
Fig. 6A zeigt ein Rohr gemäß der dritten erfindungs­ gemäßen Ausführungsform.
Das Verbundrohr 309 der Fig. 6A besteht aus einem Rohr 310 mit Entgasungs- und Entschäumungswirksamkeit und ist mit einer Verstärkung 311 auf seiner Außenseite verse­ hen. Wenn eine lichtempfindliche Überzugslösung 312 durch das Rohr 310 unter Druck geleitet wird, wobei die Außenseite des Verbundrohrs 309 unter Vakuum gehalten wird, können gelöste Luft und winzige Luftblasen gleich­ zeitig aus der Überzugslösung 312 entfernt werden.
Wenn die Überzugslösung 312 hochviskos ist oder wenn ein großer Druckverlust in einem Flüssigkeitskanal stromab­ wärts des Verbundrohrs 309 auftritt, erhöht sich der Druck in dem Rohr 309 auf einen Wert, der die Druckbe­ ständigkeit des Rohrs 310 übersteigt, und dies kann ein Zerbrechen des Rohrs 310 bewirken, wenn dies nicht mit der Verstärkung 311 ummantelt ist. Das Verbundrohr 309 mit der druckbeständigen Verstärkung 311 auf der Außenoberfläche des Rohrs 310 gestattet deshalb den Durchgang der Überzugslösung durch das Rohr 310 bei erhöhtem Druck.
Das Rohr 310 und die Verstärkung 311 für das Verbundrohr 309 sind beide aus Polytetrafluorethylenharz herge­ stellt. Das Rohr 310 ist porös und weist einen Innen­ durchmesser von 6,9 mm und eine Wanddicke von 0,25 mm auf. Die Verstärkung 311 ist ebenfalls porös, und optimale Werte für ihre Wanddicke, Porosität und durch­ schnittliche Porengröße können aus den Bereichen 0,2 bis 2,0 mm, 3 bis 40% und 0,5 bis 20 µm gewählt werden. Der Innendurchmesser der Verstärkung 311 ist 6,5 mm. Die Wanddicke der Verstärkung 311 kann eingestellt werden, um eine gewünschte Druckbeständigkeit zu erreichen. Zu­ sätzlich kann die Porosität und die durchschnittliche Porengröße der Verstärkung 311 ebenfalls variieren in Abhängigkeit von der gewünschten Druckbeständigkeit und ohne die Entgasungs- und Entschäumungswirksamkeiten des Rohrs 310 zu beeinträchtigen.
Das Rohr 310 und die Verstärkung 311 können in einem Einheitsaufbau kombiniert werden, und selbstverständ­ lich ist solch eine Verbundstruktur ebenfalls erfin­ dungsgemäß umfaßt.
Die Wirksamkeit des Rohrs gemäß der dritten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform mit der Verstärkung auf seiner Außenseite wurde überprüft unter Verwendung des experimentellen Systems, das bereits für die erste Ausführungsform beschrieben wurde und in Fig. 3 gezeigt ist, wie nachstehend näher beschrieben wird. In diesem Fall wird in der Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung 108 das spiralförmige Rohr 110 der ersten Ausführungs­ form in ein linear geformtes Rohr 309 der dritten Aus­ führungsform mit der Verstärkung 311 geändert.
Das folgende Beispiel erläutert die dritte erfindungs­ gemäße Ausführungsform.
Beispiel 3
Eine lichtempfindliche Überzugslösung (20°C) mit der in Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzung und physikali­ schen Eigenschaften wurde mit dem experimentellen System, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und das eine Ent­ gasung-/Entschäumungsvorrichtung umfaßt, in die ein Verbundrohr der Struktur, wie in Fig. 6A gezeigt, ein­ gebaut ist, behandelt.
Tabelle 6
Zusammensetzung
Gew.-Teile
Ester von Naphthochinon-(1,2)-diazido-(2)-5-sulfonsäurechlorid und Poly-p-hydroxyethylen
0,7
Novolakphenolharz 2,0
Methylethylketon 15,0
Methylcellosolveacetat 25,0
fluorhaltiges oberflächenaktives Mittel 0,2
Physikalische Eigenschaften
Viskosität: 1,8 mPa·s (1,8 cP) (bei 20°C)
Oberflächenspannung: 0,24 mN/cm (24 Dyn/cm) (bei 20°C)
Spezifizierung und Betriebsbedingungen der Entgasungs-/ Entschäumungsvorrichtung:
  • (1) Vakuumgrad an der Außenseite des Verbundrohrs: 2666 Pa +/-267 Pa (20 Torr +/- 2 Torr).
  • (2) Verbundrohr:
    • (a) Innenrohr: Material: Polytetrafluorethylenharz
      Innendurchmesser: 6 mm
      Wanddicke: 0,25 mm (scheinbarer Wert).
    • (b) Außenverstärkung:
      Material: Polytetrafluorethylenharz
      Innendurchmesser: 6,5 mm
      Wanddicke: 0,8 mm (scheinbarer Wert)
      Porosität: 25%
      durchschnittliche Porengröße 1-2 µm.
Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wurde die lichtempfindliche Überzugslösung behandelt, wobei ihr Durchsatz, der Druck der Entgasungs-/Entschäumungsvor­ richtung und die Größe der eingeführten Luftblasen wie in Tabelle 7 angegeben variiert wurden. Die Vergleichs­ ergebnisse zwischen den Detektorsignalen aus den Luft­ blasendetektoren 121 und 122 während der Behandlung sind ebenfalls in Tabelle 7 gezeigt. Die Detektoren wurden vorher so eingestellt, daß die Intensität ihrer Aus­ gangssignale mit der Größe der eingeführten Luftblasen korrelierte.
Um den Entgasungsgrad der lichtempfindlichen Überzugs­ lösung, der mit der Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung erreicht wird, zu überprüfen, wurde die behandelte Lösung auf der Rohrleitung am Ausgangsende des Blasen­ detektors 122 gesammelt, und die Konzentration an ge­ löstem Sauerstoff in der Probe wurde mit einem Meßgerät für gelöste Sauerstoffkonzentration gemessen.
Der Entgasungsgrad wird durch den bereits erläuterten Ausdruck "relative Menge an gelöster Luft" bei einer gegebenen Temperatur von 20°C ausgedrückt.
Tabelle 7
Das Verbundrohr wurde für atmosphärischen Druck ge­ öffnet, und der Blasendetektor 121 wurde aus dem experimentellen System entfernt. Mit diesem neuen System (nicht gezeigt) wurden der Druck, der eine Wanderung der Überzugslösung durch die Rohrwand bewirkte, und der Druck, der ein Brechen bzw. Platzen bewirkte, über­ prüft, wobei der Druck in dem Rohr durch Einstellung mit dem Ventil 124 variiert wurde. Die Überzugslösung wanderte durch die Rohrwand bei einem Überdruck von etwa 60 kPa (6,0 kg/cm²), und das Rohr zerbrach bei einem Überdruck von etwa 100 kPa (10 kg/cm²).
Wie Tabelle 7 zeigt, konnte die lichtempfindliche Über­ zugslösung gleichzeitig entgast und entschäumt werden, indem sie durch die Entgasungs-/Entschäumungsvorrich­ tung, in der das Verbundrohr gemäß der dritten Ausfüh­ rungsform angeordnet ist, geleitet wird.
Tabelle 7 zeigt ebenfalls, daß die Entschäumungswirk­ samkeit weiter verstärkt wurde, wenn die lichtempfind­ liche Überzugslösung in dem Verbundrohr auf einen Über­ druck von 10 kPa (1 kg/cm²) und mehr gebracht wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Eine lichtempfindliche Überzugslösung wurde wie in dem Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, daß das Verbund­ rohr durch ein einfaches Rohr ohne Außenverstärkung er­ setzt wurde. Der Überdruck in dem Rohr wurde nicht auf 10 kPa (1,0 kg/cm²) erhöht, um das Risiko eines Zerbrechens zu vermeiden. Die relativen Mengen an gelöster Luft betru­ gen 43, 55, 64 und 69% für Durchsätze von 1, 2, 3 bzw. 4 l/min. Diese Daten zeigen, daß die Entschäumungswirk­ samkeit, die in dem Vergleichsbeispiel 3 erreicht wurde, im wesentlichen die gleiche war wie in dem Beispiel 3.
Die Druckbeständigkeit des Rohrs ohne Verstärkung wurde durch das gleiche Verfahren wie in dem Beispiel 3 bewer­ tet. Das Rohr zerbrach bei einem Überdruck von etwa 10 kPa (1,0 kg/cm²), bevor ein Anzeichen einer Flüssigkeits­ wanderung das Rohr nachgewiesen wurde.
Wie vorstehend beschrieben, besitzt das nach der dritten Ausführungsform hergestellte Verbundrohr den Vorteil, daß bei einer gleichzeitigen Entfernung von gelöster Luft und winzigen Luftblasen aus einer lichtempfindli­ chen Überzugslösung die Wirksamkeit der Entgasung und Entschäumung erhöht werden kann, indem der Druck auf das Verbundrohr erhöht wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein größerer Durchsatz durch Erhöhung des Drucks des Rohrs erreicht werden kann.
Die Entgasungs-/Entschäumungsvorrichtung der dritten Ausführungsform kann sowohl gelöste Luft als auch winzige Luftblasen aus einer lichtempfindlichen Über­ zugslösung entfernen, auch wenn diese hochviskos ist oder trotz eines großen Druckverlusts, der in einem Flüssigkeitskanal stromabwärts des Verbundrohrs auf­ tritt, so daß die behandelte Überzugslösung gleichmäßig auf Schichtträger über einen verringerten Zeitraum im kommerziellen Betrieb aufgebracht werden kann, ohne Probleme, wie einer Ausfällung oder Freisetzung von Luftblasen oder das Auftreten einer Blasenbildung, zu verursachen. Es kann deshalb ein gleichmäßiger licht­ empfindlicher Film durch Aufbringen der Überzugslösung nach ihrer Behandlung mit der Vorrichtung der dritten Ausführungsform gebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann erfindungsgemäß durch gleichzeitige Entgasung und Entschäumung der licht­ empfindlichen Überzugslösung das Wachstum von winzigen Luftblasen und die Ausfällung von gelöster Luft aufgrund einer Erhöhung der Lösungstemperatur oder Ausübung einer Scherkraft verhindert werden, was zur Bildung eines gleichmäßigen lichtempfindlichen Überzugs führt, der frei von Oberflächenschäden, wie Streifen, feinen Löchern und Blasen, ist.

Claims (10)

1. Verfahren zur Entgasung und Entschäumung einer lichtemp­ findlichen Überzugslösung, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen auf einem Schichtträger mittels einer Be­ schichtungsvorrichtung eine hergestellte lichtempfindliche Überzugslösung, die gelöste Luft und winzige Luftblasen enthält, unter Druck durch eine rohrförmige poröse Poly­ mermembran geleitet wird, wobei die Außenseite der rohr­ förmigen Polymermembran unter Vakuum gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Überzugslösung, die durch die rohrförmi­ ge poröse Polymermembran geleitet wird, unter einen Über­ druck von mindestens 5 kPa gesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Überzugslösung durch die rohrförmige poröse Polymermembran geleitet wird, während sie bei kon­ stanter Temperatur gehalten wird, und daß die lichtemp­ findliche Überzugslösung eine photographische Silberhalo­ genidemulsion ist.
4. Vorrichtung zur Entgasung und Entschäumung einer licht­ empfindlichen Überzugslösung, umfassend:
  • - eine Druckentspannungskammer, in der eine rohrförmige poröse Polymermembran angeordnet ist,
  • - einen Drucksensor, der den Druck in der Druckentspan­ nungskammer erfaßt,
  • - eine Vakuumpumpe, die mit der Druckentspannungskammer verbunden ist und die ein Vakuum in der Druckentspan­ nungskammer erzeugt, so daß die Außenfläche der rohrför­ migen porösen Polymermembran unter Vakuum gehalten wird,
  • - eine Kontrollschaltung, welche die Vakuumpumpe infolge eines Signals des Drucksensors aktiviert oder deakti­ viert, und
  • - eine zur rohrförmigen porösen Polymermembran hinführende Leitung mit einer Pumpe und eine von dieser Polymer­ membran wegführende Leitung mit einem Ventil.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige poröse Polymermembran Spiralform besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckentspannungskammer mehrere rohrförmige poröse Polymermembranen angeordnet sind, durch die die lichtemp­ findliche Überzugslösung geleitet wird, daß die Druckent­ spannungskammer eine spiegelblank polierte Innenoberfläche besitzt und daß ein Temperaturkontrollmantel auf der Au­ ßenseite der Druckentspannungskammer angebracht ist, wo­ durch die lichtempfindliche Überzugslösung bei einer kon­ stanten Temperatur gehalten wird, während sie durch die rohrförmigen porösen Polymermembranen geleitet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige poröse Polymermembran eine äußere Verstär­ kung besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung die Form einer porösen Polymermembran hat und eine Wanddicke im Bereich von 0,3 bis 1,5 mm, eine Porosität im Bereich von 5 bis 30% und Poren mit einer durchschnittlichen Porengröße im Bereich von 1 bis 10 µm besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung aus einem Polytetrafluorethylenharz herge­ stellt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige poröse Polymermembran aus einem Polytetra­ fluorethylenharz hergestellt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345379B3 (de) * 2003-09-30 2005-06-02 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Vorratstank für Prozessflüssigkeiten mit einer reduzierten Menge an Blasen und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102005004361A1 (de) * 2005-01-31 2006-08-03 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Blasen aus einer Prozessflüssigkeit

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4211907A1 (de) * 1991-04-19 1992-11-05 Rene Baltus Vorrichtung zum messen oder sammeln der menge eines in einer fluessigkeit enthaltenen gasanteils oder feststoffes
DE4122551A1 (de) * 1991-07-08 1993-01-14 Bayerische Motoren Werke Ag Entlueftungsvorrichtung fuer verdampfungskuehlsysteme
US5269836A (en) * 1992-08-28 1993-12-14 Eastman Kodak Company Passive inline membrane degasser and liquefier
EP0598424A3 (de) * 1992-11-16 1996-05-15 Novellus Systems Inc Vorrichtung zur Entfernung von gelösten Gasen aus einer Flüssigkeit.
US6033475A (en) * 1994-12-27 2000-03-07 Tokyo Electron Limited Resist processing apparatus
JP2000176261A (ja) * 1998-12-11 2000-06-27 Fuji Photo Film Co Ltd 水系塗工液の脱気方法
US6248157B1 (en) * 1999-08-20 2001-06-19 Systec Inc. Vacuum degassing
US7014679B2 (en) 2001-02-07 2006-03-21 Mykrolis Corporation Process for degassing an aqueous plating solution
EP2218744A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-18 Bayer MaterialScience AG Methode zur Herstellung von holografischen Photopolymeren auf Polymerfolien
CN113763832B (zh) * 2021-09-17 2024-01-30 利亚德光电股份有限公司 Led显示模组的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407777A (en) * 1981-07-22 1983-10-04 Wilkinson William R Blood oxygenator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345379B3 (de) * 2003-09-30 2005-06-02 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Vorratstank für Prozessflüssigkeiten mit einer reduzierten Menge an Blasen und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102005004361A1 (de) * 2005-01-31 2006-08-03 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Blasen aus einer Prozessflüssigkeit
DE102005004361B4 (de) * 2005-01-31 2006-12-07 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Blasen aus einer Prozessflüssigkeit
US7615103B2 (en) 2005-01-31 2009-11-10 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for removing bubbles from a process liquid
US7947158B2 (en) 2005-01-31 2011-05-24 Globalfoundries Inc. Apparatus and method for removing bubbles from a process liquid

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