專利名稱：形成鹵化銀乳劑粒子的方法和設(shè)備以及形成精細(xì)粒子的方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法和設(shè)備，以及形成精細(xì)粒子的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種用靜態(tài)混合設(shè)備形成鹵化銀乳劑粒子的工藝。
背景技術(shù)：
形成用于鹵化銀感光材料的鹵化銀乳劑粒子包括兩個(gè)主要步驟。一個(gè)是形成鹵化銀乳劑粒子的種子顆粒的成核步驟，另一個(gè)是使種子顆粒生長(zhǎng)為適于感光粒子大小的粒子生長(zhǎng)步驟。
首先在成核步驟中，制備均勻的平面型粒子需要在成為平面型粒子種子的種子顆粒階段，提高具有均勻粒子大小分布的雙孿晶的出現(xiàn)幾率。為使這種平面型粒子生長(zhǎng)，向存在生長(zhǎng)主體粒子的體系中加入在成核步驟中形成的生長(zhǎng)用種子顆粒是有效的，由此來(lái)控制生長(zhǎng)方向并促進(jìn)Ostwald熟化。這種種子顆粒需要微?；⒕哂辛己玫膯畏稚⑿浴?br> 在這種種子顆粒的形成中，若銀鹽水溶液(后面將在“硝酸銀水溶液”的實(shí)例中作解釋)和鹵素鹽(haloid salt)水溶液在一個(gè)非常低的濃度狀態(tài)下混合，并通過(guò)混合反應(yīng)器使其相互反應(yīng)，要不是在過(guò)度微弱的攪拌或混合條件下，則它們可以形成所需孿晶的種子顆粒，但是使用低濃度條件卻不是工業(yè)上適用的。因此，在工業(yè)適用的濃度下形成種子顆?；蚴狗N子顆粒生長(zhǎng)，需要在高濃度條件下進(jìn)行反應(yīng)。
在成核步驟或粒子生長(zhǎng)步驟中穩(wěn)定地形成微小的鹵化銀乳劑粒子，需要考慮設(shè)備的因素，以防止成核與粒子生長(zhǎng)同時(shí)發(fā)生，為此希望使用不會(huì)導(dǎo)致反流的小體積靜態(tài)混合器作為混合設(shè)備。這里，靜態(tài)混合設(shè)備是指在混合位置上沒(méi)有攪拌設(shè)備如攪拌器的混合設(shè)備。
在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.4-292416、11-217217和2000-187293等中，公開(kāi)了使用這種靜態(tài)混合設(shè)備形成鹵化銀乳劑粒子的方法，這些方法是使硝酸銀水溶液和鹵素鹽水溶液混合并立即相互反應(yīng)，它們是通過(guò)使兩個(gè)高Re(雷諾數(shù))的水溶液噴射流在非常窄管路的交叉點(diǎn)上相互碰撞，并在短時(shí)間內(nèi)排出由混合反應(yīng)得到的液體，上述非常窄的管路例如為T型管或Y型管。
在通常的靜態(tài)混合設(shè)備情形下，應(yīng)當(dāng)通過(guò)使兩種為高速湍流的液體相互碰撞來(lái)提高噴射流的速度，以提高混合效率。然而，當(dāng)噴射流的速度提高時(shí)，由于兩種液體間的摩擦而生成摩擦熱。由于形成鹵化銀乳劑粒子的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若摩擦熱加入到放熱反應(yīng)中，則在通過(guò)硝酸銀水溶液和鹵素鹽水溶液間反應(yīng)形成的種子顆粒中，通過(guò)Ostwald熟化的粒子生長(zhǎng)優(yōu)先，這樣導(dǎo)致的缺點(diǎn)是難于形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子的鹵化銀乳劑粒子。
而且，高速湍流噴射流易于形成氣穴，并且由于氣穴所導(dǎo)致的氣泡很容易聚集在一起在靜態(tài)混合設(shè)備中形成氣-液界面，這將產(chǎn)生混合和反應(yīng)的不均勻，導(dǎo)致的缺點(diǎn)是難于形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子的鹵化銀乳劑粒子。
發(fā)明概述鑒于上述背景技術(shù)，一直以來(lái)人們需要一種可獲得良好混合性能的靜態(tài)混合設(shè)備，即使鹵素鹽水溶液或硝酸銀水溶液以低速被噴出，立即形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子的鹵化銀乳劑粒子，即使鹵素鹽水溶液或硝酸銀水溶液為高濃度。
基于上述情形實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備可以在硝酸銀水溶液和鹵素鹽水溶液的混合過(guò)程中降低摩擦熱，防止氣穴，有效進(jìn)行混合和反應(yīng)，在靜態(tài)混合中優(yōu)化混合狀態(tài)，由此形成小粒子尺寸的并具有良好單分散性的鹵化銀乳劑粒子，并進(jìn)一步提供一種不僅形成鹵化銀乳劑粒子，而且還形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成精細(xì)粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出多種類型的溶液，使其進(jìn)入直徑比噴嘴直徑大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室直徑小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于多種類型的溶液中的一種，以成直線的湍流被噴入到混合室中，并在旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置，將另外的液體以橫向流噴出，上述旋渦粘度是在成直線流從直徑較小的噴嘴被噴入到直徑較大的混合室中時(shí)形成的，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，由此使一種液體與另外的液體立即混合并相互反應(yīng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成精細(xì)粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出多種類型的溶液，使其進(jìn)入直徑比噴嘴直徑大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室直徑小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于多種類型的溶液中的一種，以成直線流的湍流被噴入到混合室中，在成直線流的流速被降低到最大流速的1/10或更小之前的位置將另外的液體以橫向流噴出，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，由此使一種液體與另外的液體立即混合并相互反應(yīng)。
本發(fā)明將多種類型溶液中的一種以成直線流的湍流噴入到混合室中，在旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置將另外的液體以橫向流形式的成直線流噴出，該橫向流與上述成直線流基本上以直角交叉，上述旋渦粘度是在成直線流從直徑較小的噴嘴被噴入到直徑較大的混合室中時(shí)形成的，由此使多種溶液立即混合并相互反應(yīng)，并有效地利用旋渦粘度。
此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出銀鹽水溶液和鹵素鹽的水溶液，使其進(jìn)入直徑比噴嘴直徑大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室直徑小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種，以成直線流的湍流被噴入到混合室中，并在旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置將另一液體以橫向流噴出，上述旋渦粘度是在成直線流從直徑較小的噴嘴被噴入到直徑較大的混合室中時(shí)形成的，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，使一種液體與另一種液體立即混合并相互反應(yīng)。
此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出銀鹽水溶液和鹵素鹽的水溶液，使其進(jìn)入直徑比噴嘴大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種，以成直線流的湍流被噴入到混合室中，并在成直線流的流速被降低到最大流速的1/10或更小之前的位置將另一液體以橫向流噴出，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，使一種液體與另一種液體立即混合并相互反應(yīng)。
本發(fā)明將多種類型的溶液限定為銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液，將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種以成直線流的湍流噴入到混合室中，并將另一液體以橫向流形式、在旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置噴出，該橫向流與上述成直線流基本上以直角交叉，上述旋渦粘度是在成直線流從直徑較小的噴嘴被噴入到直徑較大的混合室中時(shí)形成的，由此立即和有效地利用旋渦粘度，使多種類型的溶液混合并相互反應(yīng)，由此可形成小粒子尺寸并具有良好單分散性的鹵化銀乳劑粒子。
此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)使銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液混合并相互反應(yīng)形成鹵化銀乳劑粒子，其特征在于，在銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種被以成直線流的湍流噴出的第一噴嘴的中點(diǎn)處，另一液體被以橫向流的形式從第二噴嘴噴出，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，所述另一液體與成直線流合并，然后被橫向流夾帶的成直線流被噴入到直徑比第一噴嘴大的混合室中，以使一種液體與另一種液體混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室小的排出口排出由混合和反應(yīng)所得的液體。
按照在混合室中噴出橫向流的、形成鹵化銀乳劑粒子的方法，所述橫向流是對(duì)于噴入上述混合室的成直線流而言的，成直線流以高速流體的形式從第一噴嘴噴出進(jìn)入到混合室中，該成直線流在噴出時(shí)的流速在以毫米為單位的長(zhǎng)度上隨時(shí)降低，希望以這樣的一種方式將橫向流噴出，即成直線流的流速盡可能地不降低。而且，高濃度的鹵素鹽水溶液或硝酸銀水溶液的旋渦，可能出現(xiàn)在噴入混合室中的成直線流和橫向流相互碰撞位置的附近，并且該旋渦產(chǎn)生駐留的循環(huán)流，這構(gòu)成了降低混合反應(yīng)性能的因素。
本發(fā)明在噴出成直線流的第一噴嘴的一中點(diǎn)處，將另一液體以橫向流的形式從第二噴嘴中噴出，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，與成直線流合并，然后將被橫向流夾帶的成直線流噴入到直徑比第一噴嘴大的混合室中，由此盡可能地在成直線流的流速降低之前噴出橫向流。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出銀鹽水溶液和鹵素鹽的水溶液，使其進(jìn)入直徑比各自噴嘴大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于，通過(guò)將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液從混合室的一端向另一端，以至少兩個(gè)湍流形式的基本上平行的成直線流，噴入到混合室中，從而使銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液立即混合并相互反應(yīng)。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)從各自的噴嘴中噴出銀鹽水溶液和鹵素鹽的水溶液，使其進(jìn)入直徑比各自噴嘴大的混合室中，以使溶液混合并相互反應(yīng)，并從直徑比混合室小的出口中排出由混合和反應(yīng)所得的液體，其特征在于，通過(guò)將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液從混合室的一端和另一端，以至少兩個(gè)彼此相對(duì)的湍流形式的成直線流，噴入到混合室中，從而使銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液立即混合并相互反應(yīng)。
上述的形成鹵化銀乳劑粒子的方法為所謂的“單噴射系統(tǒng)”，即為高速湍流的成直線流的一個(gè)噴射流被一個(gè)低速湍流的橫向流所夾帶，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉，以在混合室中形成旋渦粘度，但也可以采取所謂的“雙噴射系統(tǒng)”，利用兩個(gè)噴射流在混合室中形成旋渦粘度。
本發(fā)明試圖基于“雙噴射系統(tǒng)”，通過(guò)使銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液混合并相互反應(yīng)，來(lái)形成鹵化銀乳劑粒子，作為“雙噴射系統(tǒng)”的一種方式是從混合室的一端向另一端噴出至少兩個(gè)成直線流，另一種方式是從混合室的相互相反的方向噴出至少兩個(gè)成直線流。
這里，按照本發(fā)明的“精細(xì)粒子”是指小于由現(xiàn)有方法形成的最小顆粒的粒子，通常是指大小為30nm或更小的粒子，或者在某些情形下指10nm或更小的所謂“單納米粒子”。而且，“將另一液體以橫向流的形式噴入混合室中，該橫向流基本上以直角與成直線流交叉”是指，即使橫向流不完全與成直線流垂直，橫向流也可以僅主要地由垂直速度矢量構(gòu)成。
而且，本發(fā)明中成直線流基本上僅有一個(gè)，而可以有多個(gè)橫向流。例如，對(duì)于一個(gè)鹵素鹽水溶液的成直線流，也可以噴出多種類型的銀鹽水溶液作為多個(gè)橫向流，上述多種類型的銀鹽水溶液可以是不同濃度的銀鹽或不同種類的銀鹽(硝酸銀、碘化銀等)。在這種情形下，可以設(shè)置多個(gè)橫向流噴嘴位置以噴出多種類型的銀鹽水溶液，或者可以按順序，在反應(yīng)起始階段、反應(yīng)中間階段和反應(yīng)最后階段的三個(gè)階段，噴出多種類型的銀鹽水溶液。因此，盡管對(duì)于成直線流的第一噴嘴基本上只有一個(gè)，但可以有多個(gè)對(duì)于橫向流的第二噴嘴。
通常的靜態(tài)混合設(shè)備是使硝酸銀水溶液的高速湍流與鹵素鹽水溶液的高速湍流，在例如為T型管或Y型管的非常窄的管路的交叉點(diǎn)處相互碰撞，使兩種溶液在碰撞點(diǎn)處立即混合并相互反應(yīng)，與這種通常的靜態(tài)混合設(shè)備不同，本發(fā)明聚焦于公知為在湍流點(diǎn)處評(píng)價(jià)混合特性的旋渦粘度，它是例如在靜態(tài)混合設(shè)備內(nèi)加入鹵素鹽水溶液(或者銀鹽水溶液)的繩型成直線流，并向混合室中加入作為橫向流的銀鹽水溶液(或者鹵素鹽水溶液)，利用通過(guò)成直線流夾帶形成的旋渦粘度，使兩種液體立即混合并相互反應(yīng)，由此形成鹵化銀乳劑粒子。而且，本發(fā)明不但形成鹵化銀乳劑粒子，而且還由兩種類型的溶液形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子。
也就是說(shuō)，本發(fā)明以這樣一種方式構(gòu)造靜態(tài)混合設(shè)備，即為了使旋渦粘度出現(xiàn)在混合室中，在混合器中形成直徑比圓筒形混合室小的第一噴嘴和第二噴嘴，其中混合室形成于混合器中，通過(guò)將液體從直徑較小的噴嘴噴入到直徑較大的混合室中而形成旋渦粘度，并減小排出口的直徑以對(duì)混合室形成壓力，由此防止在混合室中通過(guò)氣穴形成的氣-液界面。當(dāng)從第一噴嘴中噴出的噴射流被噴入到寬度大于其流動(dòng)寬度的地方時(shí)，通過(guò)湍流產(chǎn)生渦流，并且因?yàn)橛衼?lái)自第二噴嘴的通過(guò)該渦流夾帶的夾帶流，使其可以在相當(dāng)程度上提高混合效果，但是該效果不能在上述直徑不改變的T型管或Y型管中預(yù)期出現(xiàn)。
此外，基于如下的事實(shí)，即當(dāng)通過(guò)從第一噴嘴噴出銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液的一種，由成直線流產(chǎn)生旋渦粘度時(shí)，旋渦粘度在距離第一噴嘴很近的噴射位置達(dá)到最大化，并且兩種液體的混合效率在該最大旋渦粘度位置達(dá)到最大化，本發(fā)明規(guī)定了第一噴嘴和第二噴嘴間的位置關(guān)系，使得另一液體的橫向流從旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置被噴入到混合室中。通過(guò)事先用“R-Flow”模擬來(lái)確定旋渦粘度達(dá)到最大化時(shí)的位置，上述“R-Flow”是由Rflow Co.，Ltd.開(kāi)發(fā)的數(shù)字分析軟件并且已經(jīng)可以商品獲得，用它可以把握旋渦粘度出現(xiàn)的區(qū)域，把握這一中心點(diǎn)，并由該點(diǎn)確定由第二噴嘴的橫向流被加入到成直線流的噴嘴側(cè)的位置。
而且，旋渦粘度在混合室中達(dá)到最大化的位置基本上等于由第一噴嘴的成直線流的最大速度被降低到1/10時(shí)的位置，并且因此也可以確定第二噴嘴的位置，使得在成直線流被降低到最大流速的1/10或低于1/10之前噴出橫向流。
而且，在有效地利用旋渦粘度混合橫向流和成直線流的過(guò)程中，希望將橫向流在噴出時(shí)的噴射流速設(shè)定為等于或小于成直線流在噴出時(shí)的噴射流速，使得橫向流包含在夾帶有高速成直線流的夾帶流中。
再者，可以通過(guò)以薄膜形式噴出成直線流來(lái)降低成直線流的流速。由此，可以抑制由于成直線流的流體間的摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱，并抑制形成的粒子通過(guò)Ostwald熟化而導(dǎo)致的生長(zhǎng)。而且，以薄膜形式噴出成直線流將增加夾帶界面的面積，因此即使成直線流的噴射流速較低以及使用高濃度的鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液，也可以獲得良好的混合性能。當(dāng)以薄膜形式噴出成直線流時(shí)，更優(yōu)選與成直線流的薄膜平面垂直地噴出成直線流，并以薄膜形式維持成直線流。
因此，由于本發(fā)明能夠優(yōu)化靜態(tài)混合設(shè)備中的混合狀態(tài)，因此有可能形成小粒徑并具有優(yōu)異單分散性的鹵化銀乳劑粒子。
附圖簡(jiǎn)述下面將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的性質(zhì)以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，其中在所有的圖中，類似的參考符號(hào)表示相同或類似的部分，其中

圖1是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備；圖2是按照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備的概念圖；圖3是說(shuō)明在按照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的混合室中形成的旋渦粘度的示意圖；圖4(a)～4(c)說(shuō)明形成繩型噴射流的管口的形狀；圖5(a)～5(c)說(shuō)明形成圓錐型噴射流的管口的形狀；圖6(a)～6(c)說(shuō)明形成平行型薄膜噴射流的管口的形狀；圖7(a)～7(c)說(shuō)明形成扇型薄膜噴射流的管口的形狀；圖8(a)～8(d)說(shuō)明當(dāng)使用按照實(shí)施例1中的一個(gè)實(shí)例的靜態(tài)混合設(shè)備時(shí)，旋渦粘度等的分析結(jié)果；圖9(a)～9(d)說(shuō)明當(dāng)使用按照實(shí)施例1中的對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備時(shí)，旋渦粘度等的分析結(jié)果；圖10是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備；圖11是按照本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備的概念圖；圖12是說(shuō)明在按照本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的混合室中形成的旋渦粘度的示意圖；圖13是說(shuō)明第一管口的剖視圖；圖14(a)～14(c)說(shuō)明形成繩型噴射流的管口的形狀；圖15(a)～15(c)說(shuō)明形成平行型薄膜噴射流的管口的形狀；圖16被用作一個(gè)對(duì)比例，來(lái)說(shuō)明通過(guò)將成直線流和橫向流噴入到混合室中而形成旋渦粘度的一種類型的靜態(tài)混合設(shè)備；圖17是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備；圖18是示出按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備的橫截面的概念圖；圖19是說(shuō)明在按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的混合室中的縱剖面的另一個(gè)概念圖；圖20是說(shuō)明當(dāng)以平行方式排列按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的第一和第二噴嘴時(shí)，在混合室中形成的旋渦粘度的示意圖；
圖21是說(shuō)明當(dāng)以非平行方式排列按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的第一和第二噴嘴時(shí)，在混合室中形成的旋渦粘度的示意圖；圖22(a)～22(c)說(shuō)明形成繩型噴射流的管口的形狀；圖23(a)～23(c)說(shuō)明形成圓錐型噴射流的管口的形狀；圖24(a)～24(c)說(shuō)明形成平行型薄膜噴射流的管口的形狀；圖25(a)～25(c)說(shuō)明形成扇型薄膜噴射流的管口的形狀；圖26是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備；圖27是按照本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備的橫截面的概念圖；圖28是說(shuō)明在按照本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的混合室中形成的旋渦粘度的示意圖；圖29是說(shuō)明在按照本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施方案的靜態(tài)混合設(shè)備的混合室中形成的旋渦粘度的示意圖，但改變了在排出管中形成的管口的位置；圖30(a)～30(c)說(shuō)明形成繩型噴射流的管口的形狀；圖31(a)～31(c)說(shuō)明形成圓錐型噴射流的管口的形狀；圖32(a)～32(c)說(shuō)明形成平行型薄膜噴射流的管口的形狀；圖33(a)～33(c)說(shuō)明形成扇型薄膜噴射流的管口的形狀；圖34說(shuō)明了作為對(duì)比例使用的通常的T型管型靜態(tài)混合設(shè)備。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)在參考附圖，在下述中詳細(xì)說(shuō)明按照本發(fā)明的形成鹵化銀乳劑粒子的方法和設(shè)備的實(shí)施方案。盡管下述說(shuō)明主要闡述的是鹵化銀乳劑粒子的形成，但本發(fā)明也適用于非鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)粒子。
第一實(shí)施方案在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案中，將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種以成直線流的湍流噴入到混合室中，并以橫向流的形式基本上與成直線流垂直地、在旋渦粘度達(dá)到最大化之前的位置噴出另一種液體，上述旋渦粘度是在成直線流從直徑較小的噴嘴被噴入到直徑較大的混合室中時(shí)形成的。
圖1是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備。
鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10包括形成鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的成核步驟，以及通過(guò)使在成核步驟中形成的精細(xì)顆粒核與生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子接觸的、使精細(xì)顆粒核生長(zhǎng)的核生長(zhǎng)步驟。然后，將為本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備12，設(shè)置于成核步驟中，并將配有加熱夾套14的生長(zhǎng)罐16設(shè)置于核生長(zhǎng)步驟中。
靜態(tài)混合設(shè)備12使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y混合并立即相互反應(yīng)，以形成由混合和反應(yīng)得到的、包括鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的液體Z，并將其立即送入生長(zhǎng)罐16中。送入生長(zhǎng)罐16的精細(xì)顆粒核在生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子溶液中被攪拌器18攪拌的同時(shí)，經(jīng)Ostwald熟化而生長(zhǎng)。在該核生長(zhǎng)步驟中，優(yōu)選使用與形成鹵化銀乳劑粒子用的成核步驟中所用相同的靜態(tài)混合設(shè)備。
圖2為說(shuō)明按照本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備結(jié)構(gòu)的概念圖。
如圖2所示，靜態(tài)混合設(shè)備12包括具有圓柱形混合室20的混合器22，在混合室中硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y被混合并相互反應(yīng)。在混合室20一端的一個(gè)開(kāi)口與第一導(dǎo)管24相連，該導(dǎo)管將鹵素鹽水溶液Y引入到混合室20中。在混合室20另一端的一個(gè)開(kāi)口與液體Z的排出管26相連，所述液體Z是在混合室20中由混合和反應(yīng)得到的。而且，在混合器22的側(cè)邊上靠近第一導(dǎo)管24的出口處連接有第二導(dǎo)管28，該導(dǎo)管將硝酸銀水溶液X引入到混合室20中。按照該實(shí)施方案，鹵素鹽水溶液Y經(jīng)第一導(dǎo)管24引入，硝酸銀水溶液X經(jīng)第二導(dǎo)管28引入，但也可以將兩種水溶液轉(zhuǎn)換。而且，排出管26也可以連接到混合器22的側(cè)邊，若它靠近混合器22的另一端的話。
在第一導(dǎo)管24和第二導(dǎo)管28的一端內(nèi)，分別形成第一管口30和第二管口32，并且以這樣方式在第一導(dǎo)管24和第二導(dǎo)管28內(nèi)形成噴出湍流液體的第一噴嘴34和第二噴嘴36。在塊狀管口材料23中作為制備第一和第二管口30和32的方法，可優(yōu)選使用微細(xì)切割、微細(xì)研磨、氣浪沖擊、微細(xì)排卸、LIGA法、激光束加工和SPM加工法等，這些方法是在管口材料23如金屬、陶瓷和玻璃中精確加工成100μm數(shù)量級(jí)噴嘴的公知方法。
作為管口23的使用材料，可優(yōu)選使用具有良好的類似于金剛石的加工性和硬度的材料。除金剛石外，作為材料可優(yōu)選使用受過(guò)硬化處理如淬火、滲氮和燒結(jié)的各種金屬或合金。而且，陶瓷也具有高硬度和良好的加工性，因此也可優(yōu)選使用。在該實(shí)施方案中，管口的實(shí)例解釋為第一噴嘴34和第二噴嘴36的變窄結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)并不受限于管口，若其至少具有噴出湍流液體的功能的話，也可以使用其它結(jié)構(gòu)。
而且，第一導(dǎo)管24和第二導(dǎo)管28還配有加壓裝置(未示出)，通過(guò)加壓裝置使鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X加壓并供至第一和第二噴嘴34和36。作為對(duì)水溶液應(yīng)用高壓的設(shè)備，公知并可以獲得各種設(shè)備，但希望使用往復(fù)泵如活塞泵和增壓泵作為相對(duì)容易獲得和經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。并且，也可以在旋轉(zhuǎn)泵中使用產(chǎn)生高壓類型的泵，盡管它們不能產(chǎn)生如往復(fù)泵那樣的高壓。
然后，鹵素鹽水溶液Y以湍流狀的成直線流A從第一噴嘴34被噴出，進(jìn)入到混合室20中，硝酸銀水溶液X以橫向流B從第二噴嘴36被噴出，進(jìn)入到混合室20中，所述橫向流B基本上以直角與成直線流A交叉，在混合室20中使兩種溶液混合并相互反應(yīng)，形成由混合和反應(yīng)得到的、包括鹵化銀乳劑粒子的液體Z。在這種情形下，若橫向流B至少主要地由垂直速度矢量部分構(gòu)成，那么即使橫向流B不與成直線流A以90°角交叉也是可以接受的。而且在圖2中，噴出橫向流B的第二噴嘴36被設(shè)置在混合器22的上部，但也可以將第二噴嘴36設(shè)置在混合器22的下部或側(cè)邊，關(guān)鍵是可以以基本上垂直于成直線流A的方向噴出橫向流B。
如圖3示意性所示的，這一混合反應(yīng)想要達(dá)到高混合效率，它是通過(guò)在夾帶有高速湍流的成直線流的夾帶流中，包括進(jìn)從基本上垂直于成直線流的方向上噴出的橫向流B，并利用通過(guò)混合湍流狀的成直線流A和橫向流B所產(chǎn)生的較大的旋渦粘度，以下述的相互關(guān)系形成上述的靜態(tài)混合設(shè)備12的混合室20、第一和第二噴嘴34和36、以及排出管26。
也就是，必須在混合室20中形成旋渦粘度，因此混合室20的圓柱體直徑D1要大于第一噴嘴34的管口直徑D2和第二噴嘴36的管口直徑D3。特別是，通過(guò)成直線流A產(chǎn)生的旋渦粘度在提高混合效率上是很重要的，混合室20的直徑D1與第一噴嘴34的管口直徑D2的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。而且，為使橫向流B易于被包括進(jìn)成直線流A中，優(yōu)選橫向流B的噴射流速等于或低于成直線流A的噴射流速，更具體地，為成直線流A的噴射流速的0.05～0.4倍，更優(yōu)選0.1～0.3倍。
而且，必須在旋渦粘度C達(dá)到最大化之前的位置將橫向流B噴入到混合室20中，所述旋渦粘度C是在當(dāng)從成直線流A較小直徑的第一噴嘴34噴入到較大直徑的混合室20中時(shí)形成的，并將第二噴嘴36設(shè)置在第一噴嘴34和旋渦粘度C最大化位置之間。因此必須知道旋渦粘度C達(dá)到最大時(shí)的位置。通過(guò)事先用“R-Flow”模擬可以把握旋渦粘度C達(dá)到最大化時(shí)所處的混合室20的位置，上述“R-Flow”是由Rflow Co.，Ltd.開(kāi)發(fā)的著名數(shù)字分析軟件并且已經(jīng)可以商品獲得。在這種情形下，由圖3可以明顯看出，旋渦粘度C達(dá)到最大化時(shí)的位置不是一個(gè)點(diǎn)而是某一區(qū)域，因此旋渦粘度C最大的位置可設(shè)定為P點(diǎn)，該點(diǎn)是旋渦粘度C的基本上的中心。因此可以將第二噴嘴36設(shè)置在P點(diǎn)之前，但是更優(yōu)選這樣來(lái)設(shè)置第二噴嘴，即使得在旋渦粘度C的起始形成階段能夠噴出橫向流B。
當(dāng)沒(méi)有形成粘度C的混合室20存在，或者當(dāng)?shù)谝粐娮?4和第二噴嘴36之間的位置關(guān)系不適當(dāng)時(shí)，就需要相當(dāng)長(zhǎng)的混合空間，這使得成直線流A在被橫向流B混合夾帶之前從混合點(diǎn)被取出，其中所述橫向流B已經(jīng)在某些中點(diǎn)處被加入或者完全混合，這將增加先混合的部分與最后混合的部分之間的時(shí)間間隔，增大鹵化銀乳劑粒子的粒徑分布。
上述數(shù)字分析軟件的分析結(jié)果顯示，旋渦粘度C出現(xiàn)的區(qū)域的中心點(diǎn)P與成直線流A的流速有關(guān)，且該點(diǎn)基本上等于成直線流A的最大流速(通常是在第一噴嘴處的流速)被降低至1/10時(shí)的位置。因此若計(jì)算出成直線流A的最大流速被降低至1/10時(shí)的位置，則不需要計(jì)算P點(diǎn)，并且也就可以設(shè)置第二噴嘴36，使得橫向流B可以在該點(diǎn)之前被噴出。
必須保證必要的在混合室20中形成最大旋渦粘度C的混合室20的長(zhǎng)度L(見(jiàn)圖2)，但是若它太長(zhǎng)，則由混合和反應(yīng)得到的液體Z可能留在混合室20中或者向回流動(dòng)，導(dǎo)致對(duì)降低鹵化銀粒子的大小或單分散性的不利影響。因此，混合室20的長(zhǎng)度L優(yōu)選為從第一噴嘴34至旋渦粘度C的最大化位置間距離的2～5倍，更優(yōu)選2～3倍。
而且，當(dāng)液體從較小直徑的第一噴嘴34和第二噴嘴36噴入到較大直徑的混合室20中時(shí)，可能導(dǎo)致氣穴，這種氣穴形成氣-液界面并降低了混合效率。因此，為利用旋渦粘度C提高混合效率，必須在混合室20中防止形成任何氣-液界面。因此如圖2所示，必須通過(guò)第三管口38使排出管26的直徑D4變窄，使其小于混合室20的圓柱體直徑D1，并用增高的混合室20壓力混合液體。這可以消除氣穴并由此提高混合效率。為減小在對(duì)混合無(wú)貢獻(xiàn)的排出管26中的部分的停留時(shí)間，優(yōu)選使混合室20中的出口變窄，減小具有較小內(nèi)徑的排出管26的長(zhǎng)度，上述內(nèi)徑小于至少混合室20的圓柱體直徑D1，并將排出管與生長(zhǎng)罐16相連接。
而且，通過(guò)第一和第二管口30和32來(lái)控制從第一噴嘴34和第二噴嘴36進(jìn)入混合室20的噴射流的形狀，該噴射流的形狀影響混合性能。因此，適宜地按照混合和反應(yīng)的目的，優(yōu)選使用第一管口30以形成各種形狀的噴射流，如繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流。例如，在數(shù)量級(jí)為毫秒的非常高反應(yīng)速度的情形下，必須噴出成直線流A和橫向流B，使得旋渦粘度C在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化，并優(yōu)選形成繩型噴射流的第一管口30。另一方面，當(dāng)反應(yīng)速度相對(duì)較低時(shí)，優(yōu)選噴出成直線流A和橫向流B，使得旋渦粘度C在可能的最寬范圍內(nèi)達(dá)到最大化，由此增加由成直線流A產(chǎn)生的夾帶界面的面積，在該情形下，優(yōu)選形成薄膜噴射流的第一管口30。而且，在反應(yīng)速度介于毫秒級(jí)非常高反應(yīng)速度和相對(duì)較低反應(yīng)速度之間的中等反應(yīng)速度的情形下，優(yōu)選形成錐形噴射流的第一管口30。
圖4(a)～4(c)、5(a)～5(c)、6(a)～6(c)和7(a)～7(c)分別說(shuō)明了形成繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流和扇形薄膜噴射流的管口，并且圖中的每一個(gè)(a)顯示的均是從管口的一端觀察到的管口，每一個(gè)(b)均為管口的縱向剖面圖，每一個(gè)(c)均為橫切面圖。
圖4(a)～4(c)顯示的是將繩型成直線流A噴入混合室20的第一管口30，該管口形成的是直繩型的形式。圖5(a)～5(c)顯示的是將錐形成直線流A噴入混合室20的第一管口30，該管口形成具有開(kāi)口端的漏斗型。圖6(a)～6(c)顯示的是將平行型薄膜成直線流A噴入混合室20的第一管口30，該管口形成矩形狹縫型形式。圖7(a)～7(c)顯示的是將扇形成直線流A噴入混合室20的第一管口30，該管口是以一端以扇形擴(kuò)大的形式形成的。
至于與圖6(a)～6(c)所示的第一管口30的情形不同的、導(dǎo)管段不是圓形的情形下的雷諾數(shù)，“General Theory of Chemical Engineering”(by HaruoHikita，Asakura Shoten)顯示這樣的雷諾數(shù)可以按下述處理。當(dāng)量直徑De定義為De＝4S/lp，其中S為橫截面，lp為接觸液體的固體壁的圓周長(zhǎng)度。由于狹縫型管口具有封閉的凹槽結(jié)構(gòu)，lp可表示為lp＝2(a+b)其中短邊是a，長(zhǎng)邊是b。因此，當(dāng)量直徑De表示為De＝4(ab)/2(a+b)＝2ab/(a+b)(1)當(dāng)計(jì)算本發(fā)明中表述的湍流時(shí)，使用由等式(1)計(jì)算的De作為圓形-當(dāng)量直徑。
下面將說(shuō)明使用上述型式的靜態(tài)混合設(shè)備12進(jìn)行的、形成鹵化銀乳劑粒子的方法。
將鹵素鹽水溶液Y從第一噴嘴34中以湍流形式的成直線流A噴入到混合室20中，并在旋渦粘度C達(dá)到最大化之前的位置，或者在成直線流A的最大流速被降低至1/10或更低之前的位置，將硝酸銀水溶液X從第二噴嘴36中以橫向流B噴出，上述旋渦粘度C是在成直線流A從直徑較小的第一噴嘴34被噴入到直徑較大的混合室20中時(shí)形成的，該橫向流B基本上以直角與成直線流A交叉，以?shī)A帶成直線流A，由此使兩種溶液混合并立即相互反應(yīng)，并從排出管26排出由混合和反應(yīng)得到的液體Z。
對(duì)于使用這一旋渦粘度C的混合和反應(yīng)，有兩種方法可以提高在混合室20中的混合和反應(yīng)性能。
第一種方法是以繩型高速流的形式噴出成直線流A，使得旋渦粘度C在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化。為此，優(yōu)選使用圖4(a)～4(c)中形成繩型噴射流的第一管口30，作為噴出成直線流A的第一噴嘴34的第一管口30。
從混合的角度考慮，成直線流A優(yōu)選為高速流，但是為了將反應(yīng)產(chǎn)物控制為所需的粒徑和粒徑分布，必須考慮由高速流產(chǎn)生的液-液摩擦的摩擦熱對(duì)反應(yīng)的影響。作為這樣的措施，有效的是事先降低反應(yīng)液體的溫度，或者對(duì)于加料管、管口部分、混合室部分和排出部分采用雙層結(jié)構(gòu)以使這些部分冷卻，或者這二者都采用。而且，由于高速流是由按照噴射流速和第一管口30的內(nèi)徑所加的噴射壓力確定的，所以產(chǎn)生較大的流速需要減小第一管口30的內(nèi)徑并提高對(duì)液體的壓力。因此，流速越快，第一管口30的磨損問(wèn)題越嚴(yán)重，但這可以通過(guò)使用具有良好耐磨性的金剛石等加以解決。
第二種方法是以薄膜噴射流形狀形成成直線流A，以提高由成直線流A產(chǎn)生的夾帶界面的面積。為此，優(yōu)選使用圖6(a)～6(c)和圖7(a)～7(c)中形成平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流的第一管口30，作為噴出成直線流A的第一噴嘴34的第一管口30。在這種情形下，必須調(diào)節(jié)橫向流B的噴射流速，以使橫向流B不破壞成直線流A的薄膜。更優(yōu)選地，第二噴嘴36的第二管口32也如圖6(a)～6(c)和圖7(a)～7(c)所示形成，以使橫向流B同樣也是如成直線流A的情形的、平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流。
該第二種方法可以保證旋渦粘度的面積較大，即使成直線流A的噴射流速小于繩型噴射流形狀的情形，也可以由此獲得良好的混合性能。這提高了第一和第二管口30和32的耐久性能，使得管口可以由具有良好加工性能的金屬、金屬加工的產(chǎn)品和陶瓷等構(gòu)成，降低了成直線流的流速，并由此抑制了摩擦熱的生成，這樣可以形成更精細(xì)的鹵化銀乳劑粒子。
以這種方式，基于無(wú)前例的概念構(gòu)造了按照本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備12，用這一靜態(tài)混合設(shè)備12可以產(chǎn)生如下的效果(1)對(duì)于靜態(tài)混合設(shè)備，采用產(chǎn)生旋渦粘度的結(jié)構(gòu)，使其可以獲得在靜態(tài)混合中的最佳混合和反應(yīng)狀態(tài)，由此形成具有良好單分散性的鹵化銀粒子。
(2)通過(guò)利用旋渦粘度進(jìn)行混合和反應(yīng)，即使鹵素鹽水溶液Y或硝酸銀水溶液X的噴射流速降低，也可以獲得良好的混合性能，因此可以降低噴射壓力。這提高了設(shè)備生產(chǎn)的容易程度、設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。特別是，可以將第一和第二管口30和32的材料變?yōu)榉墙饎偸?、任何低成本的具有良好加工性的材料?br> (3)至少采取薄膜成直線流并噴出該流體，使得高濃度的鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X可以混合并相互反應(yīng)。這使得可以以工業(yè)上有價(jià)值的高濃度水平，形成鹵化銀乳劑粒子的種子顆粒并使種子顆粒生長(zhǎng)。這特別適用于在允許高濃度的鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X混合并相互反應(yīng)的粒子生長(zhǎng)步驟中形成鹵化銀乳劑粒子。
(4)而且，通過(guò)采取至少薄膜成直線流并噴出該流體，可以降低鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X的噴射流速，由此抑制由液-液摩擦帶來(lái)的摩擦熱的生成。特別是當(dāng)在成核步驟中形成精細(xì)種子顆粒時(shí)，這防止發(fā)生Ostwald熟化并使得有可能形成小尺寸的鹵化銀乳劑粒子。
本發(fā)明應(yīng)用于其它材料的一個(gè)實(shí)例是半導(dǎo)體精細(xì)粒子。半導(dǎo)體工業(yè)的進(jìn)展是如此重要，以致于現(xiàn)在幾乎不可能想象任何設(shè)備或系統(tǒng)會(huì)沒(méi)有半導(dǎo)體。盡管今天半導(dǎo)體的主流是硅，但出于速度提高等的需要，近年來(lái)化合物半導(dǎo)體正在吸引著人們的注意力。例如，在光電子領(lǐng)域，化合物半導(dǎo)體扮演了重要的角色，在發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件、各種激光、非線性光學(xué)元件等的研究中，與化合物半導(dǎo)體相關(guān)的研究占據(jù)了它們的大多數(shù)。例如，結(jié)合有II族元素如Zn和Cd以及VI族元素如O和S的II-VI族化合物具有良好的發(fā)光(熒光)性能，這是公知的，它們應(yīng)用于各種領(lǐng)域是可以預(yù)期的。采用按照本發(fā)明的形成精細(xì)粒子的方法，即可以生產(chǎn)這些具有良好單分散性的半導(dǎo)體精細(xì)粒子。例如，通過(guò)用含有II族元素的溶液和含有VI族元素的溶液代替上述的銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液，就可以形成粒徑為10μm或更小的II-VI族化合物精細(xì)粒子。
(實(shí)施例1)實(shí)施例1是用圖2所示的靜態(tài)混合設(shè)備、以高噴射流速的成直線流進(jìn)行的測(cè)試。
即，靜態(tài)混合設(shè)備12的構(gòu)造是，設(shè)置有配有直徑為0.2mm的第一管口30的第一噴嘴34，第一管口30在混合器22的一端噴出繩型成直線流，混合器22中形成圓柱體長(zhǎng)3mm以及長(zhǎng)度為20mm的混合室20，混合室20在混合器22的另一端與配有直徑為1.2mm的第三管口38的排出管26相連。然后，事先用上述的數(shù)字分析軟件R-Flow進(jìn)行模擬，以把握旋渦粘度C將要出現(xiàn)的區(qū)域，找到該中心點(diǎn)P(見(jiàn)圖3)，包括直徑為0.6mm的第二管口32的第二噴嘴36被設(shè)置在從該點(diǎn)P距離在第一噴嘴34側(cè)上的第一噴嘴34的出口2mm的位置。然后，作為從第一噴嘴34噴出的湍流形式的成直線流A，在室溫(25℃)下，將1.2826摩爾/L(含1％的明膠作為保護(hù)膠體)的溴化鉀水溶液噴入到混合室20中，作為從第二噴嘴36噴出的湍流形式的橫向流B，在室溫(25℃)下，將1.2826摩爾/L的硝酸銀水溶液噴入到混合室20中。而且，成直線流A的噴射流速設(shè)定為大約233m/秒，噴射壓力設(shè)定為大約30MPa，橫向流B的噴射流速設(shè)定為大約25m/秒，其噴射壓力設(shè)定為大約0.27MPa。
作為一個(gè)對(duì)比例，為了證實(shí)通過(guò)在成直線流A的旋渦粘度達(dá)到最大化之后噴出橫向流B的混合性能，在第一噴嘴34和混合室20之間設(shè)置一個(gè)圓柱體直徑為2mm、長(zhǎng)為6mm的前室50，并構(gòu)造第一噴嘴34與第二噴嘴36相隔8mm的靜態(tài)混合設(shè)備，并將這一靜態(tài)混合設(shè)備與實(shí)施例的靜態(tài)混合設(shè)備作比較。
用液氮將使用實(shí)施例和對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子進(jìn)行深度冷凍，并用電子顯微鏡測(cè)定它們的粒徑。結(jié)果，通過(guò)實(shí)施例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為7.1nm，并顯示明顯的單分散性。另一方面，通過(guò)對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為20.1nm，并顯示比實(shí)施例大的粒徑分布。
為說(shuō)明為什么會(huì)出現(xiàn)這樣大的差別，使用上述的數(shù)字分析軟件R-Flow分析其原因。作為分析項(xiàng)目，分析了噴射流速、噴射壓力、旋渦粘度和混合狀態(tài)。作為該分析的方法，使用動(dòng)態(tài)區(qū)域分割法以建立網(wǎng)絡(luò)，使用SIMPLE作為分析算法，使用k-ε法作為湍流模型。然后，將實(shí)施例的分析結(jié)果列于圖8(a)～8(d)中，將對(duì)比例的分析結(jié)果列于圖9(a)～9(d)中。
由圖8(a)～8(d)和圖9(a)～9(d)的分析結(jié)果可以明顯看出，圖8(a)的實(shí)施例的成直線流A保持了等于在噴出時(shí)的高流速D，直至橫向流B噴出并在混合室的約1/4處周圍變?yōu)樗p的流速E。另一方面，橫向流B以小于成直線流A的流速F與成直線流A碰撞，然后被包括進(jìn)夾帶有高速成直線流A的夾帶流G中。而且，圖8(b)顯示了壓力分布，且混合室的內(nèi)壓在混合室的出口處增大，因?yàn)榕懦龉?6使其直徑變小，內(nèi)壓在橫向流與成直線流接觸的區(qū)域較高(H)，這將由高速成直線流產(chǎn)生的氣穴生成降低至極端程度，并可以由此保持非氣-液，而是液-液的反應(yīng)場(chǎng)所。在圖8(c)中，引入到混合室中的湍流形式的成直線流和橫向流被成直線流夾帶，可以觀察到圖中由L或C表示的旋渦粘度。C表示相對(duì)較強(qiáng)的旋渦粘度區(qū)域，L表示相對(duì)較弱的旋渦粘度區(qū)域。而且，圖中的P點(diǎn)表示旋渦粘度區(qū)域的中心點(diǎn)。結(jié)果，由圖8(d)可以明顯看出，成直線流A的鹵素鹽水溶液的濃縮部分M、成直線流A的硝酸銀水溶液X的濃縮部分N和兩種液體開(kāi)始混合的部分Q，僅存在于剛剛從第一和第二噴嘴34和36噴出之后的混合室部分，并在隨后的直至排出管26的混合室部分中形成成直線流A和橫向流B完全混合的混合完全區(qū)域R。
另一方面，按照?qǐng)D9(a)的對(duì)比例，在成直線流A噴出時(shí)的高速流速d在前室50階段衰減，不能保持足夠的流速在橫向流B噴出時(shí)夾帶橫向流B。而且，在圖9(b)的壓力分布中，高壓h在前室50階段便終止，在混合室20中可能出現(xiàn)氣穴。因此，如圖9(c)所示，旋渦粘度C的大小比實(shí)施例的小得多，旋渦粘度C終止于前室50階段。結(jié)果，由圖9(d)可以明顯看出，成直線流A的鹵素鹽水溶液的濃縮部分m和橫向流B的硝酸銀水溶液X的濃縮部分n持續(xù)下去直至排出管26，僅有很小部分的混合完全區(qū)域r，這顯示出混合不完全。
因此，使用數(shù)字分析軟件R-Flow的分析結(jié)果顯示，通過(guò)在區(qū)域的中心點(diǎn)P出現(xiàn)之前噴出橫向流，可以獲得良好的混合性能，上述的區(qū)域?yàn)樵诨旌鲜抑型ㄟ^(guò)成直線流形成旋渦粘度的區(qū)域。而且，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果可以明顯看出，在高壓和高流速情形下，觀察到有非常有限的單個(gè)點(diǎn)，顯示其混合性能達(dá)到最大程度。
(實(shí)施例2)實(shí)施例2為用減小至大約實(shí)施例1的1/4的成直線流A的噴射流速進(jìn)行的測(cè)試。
即，實(shí)施例1顯示了以大約233m/秒的高流速噴出成直線流A的實(shí)例，并且由于成直線流A在實(shí)施例1中為高速流，除了硝酸銀水溶液和鹵素鹽水溶液的反應(yīng)熱以外，還觀察到了由于液-液摩擦而生成的摩擦熱。
因此在實(shí)施例2中，將成直線流A的噴射流速?gòu)拇蠹s233m/秒降低至大約58m/秒。除成直線流A的噴射流速以外的其它項(xiàng)與實(shí)施例1中的相同。
令人驚奇地，結(jié)果顯示，即使成直線流A的噴射流速降低至實(shí)施例1的大約1/4，但形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為7.6nm并具有良好的單分散性，這與實(shí)施例1的結(jié)果相比是一個(gè)很好的結(jié)果。盡管未顯示出來(lái)，但與實(shí)施例1的情形一樣，在實(shí)施例2中也用數(shù)字分析軟件R-Flow進(jìn)行了原因分析。結(jié)果顯示，盡管旋渦粘度C的大小與實(shí)施例1相比較小，但在混合室的后半段之后觀察到了成直線流和橫向流完全混合的混合完全區(qū)域。
即使成直線流A的噴射流速被降低但鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑也保持較小的一個(gè)可能的原因是，由于本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備12利用了旋渦粘度C，因此即使降低了成直線流A的流速也可以保持較高的混合性能。另一個(gè)可能的原因是，當(dāng)成直線流A較快時(shí)可立即形成精細(xì)粒子，但同時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于摩擦熱而導(dǎo)致的Ostwald熟化，導(dǎo)致粒徑與低速時(shí)的情形類似。
如上所示，實(shí)施例1和2的結(jié)果證明，如在本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的情形下，使用利用旋渦粘度C的靜態(tài)混合設(shè)備12，可以在混合硝酸銀水溶液和鹵素鹽水溶液時(shí)減小摩擦熱，防止氣穴的生成，并使混合和反應(yīng)有效地進(jìn)行，在靜態(tài)混合中優(yōu)化了混合狀態(tài)，由此形成了小粒徑的、具有良好單分散性的鹵化銀乳劑粒子。
特別是，如實(shí)施例2的結(jié)果所示，即使降低了成直線流的噴射流速，也可以獲得良好的混合性能。
(實(shí)施例3)分散目標(biāo)物的制備使用如表1所示的溶液1和2以及實(shí)施例1所述的混合設(shè)備，形成ZnS精細(xì)粒子A。
表1


將溶液1以噴射流的形式經(jīng)圖2的第一噴嘴34引入到混合器中。溶液1(成直線流)在引入時(shí)的流速設(shè)定為360m/秒。同時(shí)，經(jīng)第二噴嘴36將溶液2引入。溶液2(橫向流)在引入時(shí)的流速設(shè)定為3.6m/秒。而且，如在實(shí)施例1中的情形，作為對(duì)比例，以與ZnS精細(xì)粒子A相同的方式形成ZnS精細(xì)粒子B，所不同的是使用了第一噴嘴與第二噴嘴相隔8mm的混合設(shè)備。
對(duì)粒徑和粒徑分布的評(píng)價(jià)用透射電子顯微鏡對(duì)所得的精細(xì)粒子進(jìn)行照相，通過(guò)每大約150個(gè)精細(xì)粒子測(cè)定平均粒徑和粒徑分布。表2中列出了粒徑以及以差異系數(shù)表示的粒徑分布。
表2

由表2的結(jié)果可以明顯看出，本發(fā)明成功地得到了與對(duì)比例相比尺寸較小的半導(dǎo)體精細(xì)粒子，且這些粒子具有單分散性。
第二實(shí)施方案對(duì)于第一實(shí)施方案的成直線流，第二實(shí)施方案采用了薄膜型，剩余的構(gòu)造與第一實(shí)施方案的完全相同，因此省略了其解釋，將只對(duì)實(shí)施例作出說(shuō)明。
(實(shí)施例4)實(shí)施例4是用圖2所示的靜態(tài)混合設(shè)備、以設(shè)定為大約223m/秒的成直線流A的噴射流速、以及高濃度的鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液進(jìn)行的測(cè)試。
即，靜態(tài)混合設(shè)備12的構(gòu)造是，設(shè)置有配有直徑為0.2mm的第一管口30的第一噴嘴34，第一管口30在混合器22的一端引入繩型成直線流A，混合器22中形成圓柱體長(zhǎng)3mm以及長(zhǎng)度為20mm的混合室20，混合室20在混合器22的另一端與配有直徑為1.2mm的第三管口38的排出管26相連。然后，事先用上述的數(shù)字分析軟件R-Flow進(jìn)行模擬，以把握旋渦粘度C將要出現(xiàn)的區(qū)域，找到該中心點(diǎn)P(見(jiàn)圖3)，包括直徑為0.6mm的第二管口32的第二噴嘴36被設(shè)置在從該點(diǎn)P距離在第一噴嘴側(cè)上的第一噴嘴34的出口0.5mm的位置。作為從第一噴嘴34噴出的湍流形式的成直線流A，在室溫(25℃)下，將2.2摩爾/L(含1％的明膠作為保護(hù)膠體，液體的粘度為10Cp)的溴化鉀水溶液噴入到混合室20中，作為從第二噴嘴36噴出的湍流形式的橫向流B，在室溫(25℃)下，將2.2摩爾/L的硝酸銀水溶液噴入到混合室20中。而且，成直線流A的噴射流速設(shè)定為大約233m/秒，噴射壓力設(shè)定為大約30MPa，橫向流B的噴射流速設(shè)定為大約25m/秒，其噴射壓力設(shè)定為大約0.27MPa。
然后，用液氮深度冷凍形成鹵化銀乳劑粒子，并用電子顯微鏡測(cè)定其粒徑。結(jié)果，鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為10.5nm。
而且，測(cè)定了從排出管26排出的由混合和反應(yīng)所得的液體的溫度，結(jié)果證實(shí)，由于反應(yīng)粘度和摩擦熱，與鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液在噴入混合室20之前的溫度相比，有大約7℃的溫度升高。
(實(shí)施例5)實(shí)施例5是通過(guò)從第一噴嘴34中噴出薄膜型成直線流A而進(jìn)行的測(cè)試，其中成直線流A的噴射流速降低到實(shí)施例1的大約1/10，鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液的濃度降低到實(shí)施例1的大約1/2。
為形成薄膜型成直線流A，第一噴嘴34的第一管口30為如圖6(a)～6(c)所示的狹縫型，狹縫型管口的尺寸設(shè)定為0.6mm厚和2.0mm寬。而且，成直線流A的噴射流速被降低至大約22m/秒，橫向流B的噴射流速被降低至大約15m/秒，以使其不破壞成直線流A的薄膜。然后，作為從第一噴嘴34噴出的湍流形式的成直線流A，在室溫(25℃)下，將1.0摩爾/L(含1％的明膠作為保護(hù)膠體，液體的粘度為10Cp)的溴化鉀水溶液噴入到混合室20中，作為從第二噴嘴36噴出的湍流形式的橫向流B，在室溫(25℃)下，將1.0摩爾/L的硝酸銀水溶液噴入到混合室20中。
結(jié)果，測(cè)定了從排出管26排出的由混合和反應(yīng)所得的液體的溫度，結(jié)果證實(shí)，與鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液在噴入混合室20之前的溫度相比，僅有大約1℃的溫度升高。盡管成直線流A的流速被降低，但形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑仍有8.5nm這么小，并具有明顯的單分散性。
(實(shí)施例6)實(shí)施例6為一測(cè)試，它進(jìn)行的條件是，薄膜型成直線流A的噴射流速與實(shí)施例5的同樣低，鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液的濃度保持與實(shí)施例1同樣高。
也就是，作為從第一噴嘴34噴出的湍流形式的成直線流A，在室溫(25℃)下，將2.2摩爾/L(含1％的明膠作為保護(hù)膠體，液體的粘度為10Cp)的溴化鉀水溶液噴入到混合室20中，作為從第二噴嘴36噴出的湍流形式的橫向流B，在室溫(25℃)下，將2.2摩爾/L的硝酸銀水溶液噴入到混合室20中。而且，假定橫向流B的第二噴嘴36的位置與實(shí)施例2的相同，計(jì)算第一噴嘴34的狹縫型管口的尺寸，使得旋渦粘度C將達(dá)到最大化，并設(shè)定為0.58mm厚和2.0mm寬。
當(dāng)測(cè)定從排出管26排出的由混合和反應(yīng)所得的液體的溫度時(shí)，證實(shí)與鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液在噴入混合室20之前的溫度相比，僅有大約2℃的溫度升高。形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑有8.6nm這么小，并具有明顯的單分散性。
從上述實(shí)施例4～6的結(jié)果證實(shí)，對(duì)于成直線流A采用平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流，即使在較低的噴射流速下，也可以形成尺寸足夠小的鹵化銀乳劑粒子。而且，實(shí)施例3的結(jié)果顯示，即使成直線流A的噴射流速較低，并使用高濃度的鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液，對(duì)于成直線流A通過(guò)采用平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流，也可以形成足夠小的鹵化銀乳劑粒子。
第三實(shí)施方案以這樣的方式構(gòu)劃第三實(shí)施方案，即以橫向流的形式噴出另一種液體，該橫向流在噴出成直線流的第一噴嘴的一中點(diǎn)處，基本上以直角的形式與成直線流交叉并與成直線流合并，然后將被橫向流夾帶的成直線流噴入到直徑比第一噴嘴大的混合室中。
圖10是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備。
鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10包括形成鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的成核步驟，以及通過(guò)使在成核步驟中形成的精細(xì)顆粒核與生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子接觸的、使精細(xì)顆粒核生長(zhǎng)的核生長(zhǎng)步驟。然后，將為本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備112，設(shè)置于成核步驟中，并將配有加熱夾套14的生長(zhǎng)罐16設(shè)置于核生長(zhǎng)步驟中。
在靜態(tài)混合設(shè)備112中，使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y混合并立即相互反應(yīng)，形成由混合和反應(yīng)得到的、包括鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的液體Z，并將其立即送入生長(zhǎng)罐16中。送入生長(zhǎng)罐16的精細(xì)顆粒核在生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子溶液中被攪拌器18攪拌的同時(shí)，經(jīng)Ostwald熟化而生長(zhǎng)。在該核生長(zhǎng)步驟中，也期望使用與形成鹵化銀乳劑粒子用的成核步驟中所用相同的靜態(tài)混合設(shè)備。
圖11為說(shuō)明按照本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備112結(jié)構(gòu)的概念圖。
如圖11所示，靜態(tài)混合設(shè)備112包括第一噴嘴134，該噴嘴噴出作為湍流形式的成直線流A的鹵素鹽水溶液Y，噴出作為橫向流B的硝酸銀水溶液X的第二噴嘴136，所述橫向流B在第一噴嘴134的中點(diǎn)處基本上以直角與成直線流A交叉，以與成直線流A合并，配有混合室120的混合器122，所述混合室120噴出被橫向流B夾帶的成直線流A，以使硝酸銀水溶液X與鹵素鹽水溶液Y混合并相互反應(yīng)，以及從混合室120排出由混合和反應(yīng)所得的液體的排出管126。第一噴嘴134被設(shè)計(jì)為噴出鹵素鹽水溶液Y，第二噴嘴136被設(shè)計(jì)為噴出硝酸銀水溶液X，但也可以將兩種液體切換。而且，排出口126也可以連接到混合器122的側(cè)邊，若它至少靠近混合器122的另一端的話。
第一和第二噴嘴134和136是通過(guò)下述形成的，即在連接于混合器122一端開(kāi)口的塊狀管口材料123中，一體地對(duì)成直線流A的第一管口130和橫向流B的第二管口132進(jìn)行開(kāi)孔。然后，將引入鹵素鹽水溶液Y至第一管口130的第一導(dǎo)管124與管口材料123連接，并將引入硝酸銀水溶液X至第二管口132的第二導(dǎo)管128與管口材料123連接。
在該情形下，在塊狀管口材料123中對(duì)第一和第二管口130和132進(jìn)行開(kāi)孔的方法、管口材料123的材料、和為第一導(dǎo)管124和第二導(dǎo)管128配置的壓力部分，與第一實(shí)施方案中的相同。至于第一管口130，管口直徑可以在管口長(zhǎng)度W的整個(gè)長(zhǎng)度上相同(見(jiàn)圖13)，但是對(duì)于連接第一噴嘴134和第二噴嘴136的結(jié)構(gòu)，形成第一噴嘴34的第一管口130的長(zhǎng)度W需要盡可能地設(shè)定得長(zhǎng)些，例如大約為5mm。因此，為了減小第一管口130的壓力降阻力，優(yōu)選朝管口的出口方向增加第一管口130的管口直徑。以這種方式，不但減小了壓力降阻力，而且在直徑擴(kuò)大的位置連接了第二管口132，這也便利于開(kāi)孔方法。
然后，作為橫向流B將硝酸銀水溶液X從第二噴嘴136噴入到混合室120中，該橫向流在第一噴嘴134的中點(diǎn)處基本上以直角與成直線流A交叉，鹵素鹽水溶液Y作為湍流形式的成直線流A從所述第一噴嘴134中噴出，上述橫向流B與成直線流A合并，然后被橫向流B夾帶的成直線流A被噴入到直徑比第一噴嘴134大的混合室120中，使鹵素鹽水溶液Y與硝酸銀水溶液X混合并反應(yīng)，并將由混合和反應(yīng)得到的液體從直徑比混合室120小的排出管126中排出。
這一混合反應(yīng)想要達(dá)到高混合效率，它是通過(guò)用夾帶有湍流形式的高速成直線流A的夾帶流，將從基本上垂直于成直線流A的方向噴出的橫向流B合并，將該流體從第一噴嘴134噴入到混合室120中，并因此利用當(dāng)湍流形式的成直線流A與橫向流B混合時(shí)出現(xiàn)的較大的旋渦粘度，并以這樣的方式形成混合室120、第一和第二噴嘴134和136、以及靜態(tài)混合設(shè)備112的排出管126，使其具有下述關(guān)系。
即，如圖11所示，由于旋渦粘度需要在混合室120中形成，因此混合室120的圓柱體直徑D1要大于第一噴嘴134的管口直徑D2和第二噴嘴136的管口直徑D3。將成直線流A噴入到混合室120中的第一噴嘴134的直徑是特別重要的，混合室120的直徑D1與第一噴嘴134的管口直徑D2的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。
而且，必須保證混合室120的長(zhǎng)度L足以在混合室120中形成最大旋渦粘度C，但若該長(zhǎng)度L太長(zhǎng)，則由混合和反應(yīng)得到的液體Z可能會(huì)殘留在混合室120中或者向后流動(dòng)，導(dǎo)致對(duì)鹵化銀粒子的微小化和單分散性的不利影響。因此，混合室120的長(zhǎng)度L優(yōu)選為第一噴嘴134至對(duì)應(yīng)于最大旋渦粘度C的P點(diǎn)(見(jiàn)圖12)距離的2～5倍，更優(yōu)選2～3倍。
而且，當(dāng)液體從較小直徑的第一噴嘴134和第二噴嘴136噴入到較大直徑的混合室120中時(shí)，可能導(dǎo)致氣穴，這種氣穴導(dǎo)致在混合室120中形成氣-液界面，導(dǎo)致降低了混合效率。因此，為利用旋渦粘度C提高混合效率，必須在混合室120中防止形成任何氣-液界面。因此如圖11所示，必須通過(guò)第三管口138使排出管126的直徑D4變窄，使其小于混合室120的圓柱體直徑D1，并用增高的混合室120壓力混合液體。這消除了氣穴并進(jìn)一步提高了混合效率。為減小在對(duì)混合無(wú)貢獻(xiàn)的排出管126中的部分的停留時(shí)間，優(yōu)選使混合室120中的出口變窄，減小較小內(nèi)徑的排出管126的長(zhǎng)度，上述內(nèi)徑小于至少混合室120的圓柱體直徑D1，并將排出管與生長(zhǎng)罐16相連接。
當(dāng)沒(méi)有形成粘度C的混合室120存在，或者當(dāng)?shù)谝粐娮?34和第二噴嘴136之間的位置關(guān)系不適當(dāng)時(shí)，就需要相當(dāng)長(zhǎng)的混合空間，這使得成直線流A在被橫向流B混合夾帶之前從混合點(diǎn)被取出，其中所述橫向流B已經(jīng)在某些中點(diǎn)處被加入或者完全混合，這將增加最先混合的部分與最后混合的部分之間的時(shí)間間隔，增大鹵化銀乳劑粒子的粒徑分布。
而且，硝酸銀水溶液X以橫向流B從第二噴嘴136被噴出，該橫向流B在第一噴嘴134的中點(diǎn)基本上以直角與成直線流A交叉，上述第一噴嘴134將作為湍流形式的成直線流A的鹵素鹽水溶液Y噴出，使橫向流B與成直線流A合并。在這種情形下，若橫向流B至少主要地由垂直速度矢量部分構(gòu)成，那么橫向流B不一定必須與成直線流A以90°角交叉。因此，對(duì)于利用旋渦粘度的混合反應(yīng)，在形成于混合室120中的旋渦粘度C達(dá)到最大化之前的位置，或者在成直線流A的最大流速被降低至1/10之前的位置將橫向流B噴向成直線流A是很重要的，并且可以通過(guò)使用上述的“R-Flow”，來(lái)把握旋渦粘度C達(dá)到最大化的混合室120的位置。在該情形下，由圖12可以明顯看出，旋渦粘度C達(dá)到最大化的位置不是一個(gè)點(diǎn)，而是某一區(qū)域，因此可以將旋渦粘度C的最大位置設(shè)定為P點(diǎn)，該點(diǎn)是旋渦粘度C的基本上中心點(diǎn)。因此，第二噴嘴136可設(shè)置在P點(diǎn)之前，或者第二噴嘴136的位置可設(shè)置在混合器122的側(cè)邊，但是作為第一噴嘴134和第二噴嘴136之間最后的位置關(guān)系，第二噴嘴136應(yīng)與第一噴嘴134的中點(diǎn)相連。以這樣的方式，不僅可以滿足橫向流B應(yīng)在旋渦粘度C達(dá)到最大化之前的位置被噴向成直線流A的條件，而且可以在成直線流A的流速減慢之前噴出橫向流B，并防止在混合室120中出現(xiàn)鹵素鹽水溶液Y或者硝酸銀水溶液X的濃度分布。因此，可以進(jìn)一步提高鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X之間的混合和反應(yīng)性能。
而且，為使橫向流B易于與成直線流A合并且被成直線流A夾帶，優(yōu)選橫向流B的噴射流速等于或低于成直線流A的噴射流速，更具體地，橫向流B的噴射流速與成直線流A的噴射流速之比優(yōu)選為0.05～0.4，更優(yōu)選0.1～0.3。
而且，成直線流A或橫向流B的噴射流形狀可以是繩型薄膜噴射流型，但優(yōu)選采用薄膜型作為成直線流A或橫向流B的噴射流形狀，并以這樣的方式噴出薄膜橫向流B，即橫向流B基本上以直角與成直線流A的薄膜平面交叉。這使得可以增加由成直線流A產(chǎn)生的夾帶界面或者由橫向流B產(chǎn)生的夾帶界面的面積，使成直線流A易于夾帶橫向流B。
圖14(a)～14(c)說(shuō)明當(dāng)成直線流A或橫向流B的噴射流形狀為繩型并且線性第二管口132在中點(diǎn)處與線性第一管口130相連時(shí)管口的形狀。另一方面，圖15(a)～15(c)說(shuō)明當(dāng)成直線流A或橫向流B的噴射流形狀為薄膜型并且狹縫型第二管口132在中點(diǎn)處與狹縫第一管口130相連時(shí)管口的形狀。圖中的每一個(gè)(a)顯示的均是從管口的一端觀察到的管口，每一個(gè)(b)均為管口的縱向剖面圖，每一個(gè)(c)均為橫截面圖。
至于圖15(a)～15(c)所示的狹縫型管口，如在第一實(shí)施方案中所述的那樣使用等式(1)。
下面將說(shuō)明使用上述的架構(gòu)中的靜態(tài)混合設(shè)備112的制備鹵化銀乳劑粒子的方法。
將硝酸銀水溶液X作為橫向流B在中點(diǎn)處從第二噴嘴136噴出，在上述中點(diǎn)處鹵素鹽水溶液Y作為湍流形式的成直線流A從第一噴嘴134被噴入到混合室120中。以這種方式，成直線流A和橫向流B在第一噴嘴134中合并，且成直線流A以這樣的方式從第一噴嘴134中被噴入到混合室120中，即成直線流A夾帶了橫向流B，成直線流A和橫向流B之間的旋渦粘度C出現(xiàn)在混合室120中，并且該旋渦粘度C使混合和反應(yīng)有效地進(jìn)行。在混合室120中由混合和反應(yīng)得到的液體Z從排出管126中排出，所述排出管126具有直徑比混合室120的圓柱直徑小的第三管口138。
由此，以這樣的方式架構(gòu)按照本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子的生產(chǎn)方法，即成直線流A從第一噴嘴134被噴入到混合室120中，使得成直線流A夾帶了導(dǎo)致旋渦粘度C的橫向流B，所述旋渦粘度C在混合室120中用橫向流B覆蓋了成直線流A，因此與使各流體在非常窄的管路如通常的T-型或Y-型管中相互碰撞的情形相比，可以提高混合和反應(yīng)性能。
而且，將硝酸銀水溶液X作為橫向流B從第二噴嘴136噴入到混合室120中，所述橫向流B在在第一噴嘴134的中點(diǎn)處基本上以直角與成直線流A交叉，其中鹵素鹽水溶液Y作為成直線流A從第一噴嘴134中噴出，且所述橫向流B與成直線流A合并，因此可以在成直線流A的流速減慢之前噴出橫向流B，并防止在混合室120中出現(xiàn)鹵素鹽水溶液Y或者硝酸銀水溶液X的濃度分布。當(dāng)在管口單元123中形成第二噴嘴136在第一噴嘴134的中點(diǎn)處被相連的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以通過(guò)對(duì)金剛石開(kāi)孔形成這種結(jié)構(gòu)，但這樣的加工成本非常高，或者難以形成預(yù)定管口直徑的結(jié)構(gòu)。然而，即使從第一噴嘴134噴入混合室120的噴射流速明顯較小，與成直線流A和橫向流B噴入混合室120的第一實(shí)施方案中所述的情形相比，本發(fā)明仍可保持良好的混合性能。這就不必形成金剛石管口單元123，使得可以使用具有良好加工性能且材料成本低的管口單元123，并可以拓寬管口單元123的選擇范圍，上述低成本材料例如為進(jìn)行上述硬度處理的各種金屬，金屬合金或陶瓷。
而且，即使使用第二噴嘴136在第一噴嘴134的中點(diǎn)處被相連的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明也可以減小成直線流A和橫向流B的噴射流速，由此可抑制由成直線流A和橫向流B之間的液-液摩擦所生成的熱。由此，幾乎不產(chǎn)生Ostwald熟化。
而且，通過(guò)對(duì)成直線流A采用薄膜形狀并以這樣的方式噴出薄膜型橫向流B，即橫向流B基本上以直角與成直線流A的薄膜平面交叉，本發(fā)明可以增加由成直線流A產(chǎn)生的夾帶界面的面積，以及由橫向流B產(chǎn)生的夾帶界面的面積，所述橫向流B使成直線流A可以精確地夾帶橫向流B。
(實(shí)施例7)基于本發(fā)明第三實(shí)施方案的實(shí)施例7為使用圖11所示的靜態(tài)混合設(shè)備進(jìn)行的測(cè)試。
即在靜態(tài)混合設(shè)備112中，在混合器122的一端設(shè)置管口單元123，所述混合器122中形成圓柱體直徑為3mm、長(zhǎng)為20mm的混合室120，在該管口單元123中，對(duì)產(chǎn)生湍流形式的成直線流A的、長(zhǎng)度W為5mm、直徑為0.4mm的第一管口130進(jìn)行開(kāi)孔以形成第一噴嘴134，并在第一管口130的出口前1.5mm的位置，對(duì)直徑為0.6mm的第二管口132進(jìn)行開(kāi)孔，使其與第一管口130相連以形成第二噴嘴136。而且，相對(duì)于第一和第二噴嘴134和136，連接有配有直徑為1.2mm的第三管口138的排出管126。然后，將1.0摩爾/L的溴化鉀水溶液(含2％明膠作為保護(hù)膠體)以大約25m/秒的流速，在第一噴嘴134的中點(diǎn)處從第二噴嘴136中噴出，其中1.0摩爾/L的硝酸銀水溶液X通過(guò)第一噴嘴134以大約60m/秒的流速流出。
另一方面，對(duì)比例為使用圖16中的、將成直線流A和橫向流B噴入到混合室中的靜態(tài)混合設(shè)備進(jìn)行的測(cè)試。
在對(duì)比例中，在混合器5的一端設(shè)置有直徑為0.2mm的管口的第一噴嘴1，所述混合器5中形成圓柱體直徑為3mm、長(zhǎng)度為20mm的混合室2，將作為湍流形式的成直線流A的、1.0摩爾/L的硝酸銀水溶液X，以大約200m/秒的流速，從第一噴嘴1噴入到混合室2中。在混合室2中距離第一噴嘴1的出口10mm的位置上，設(shè)置噴出作為橫向流B的鹵素鹽水溶液Y的第二噴嘴3，將1.0摩爾/L的溴化鉀水溶液(含2％明膠作為保護(hù)膠體)以大約25m/秒的流速?gòu)牡诙娮?中噴出。而且，相對(duì)于混合器5的噴嘴部分，連接有直徑為1.2mm的排出管4。
用液氮將使用實(shí)施例和對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子進(jìn)行深度冷凍，并用電子顯微鏡測(cè)定它們的粒徑。
結(jié)果，通過(guò)基于本發(fā)明第三實(shí)施方案的實(shí)施例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為8.2nm，并顯示明顯的單分散性。另一方面，通過(guò)對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為8.6nm，并顯示比實(shí)施例差的單分散性。
而且，按照實(shí)施例，引入到第一噴嘴134和第二噴嘴136中的硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y的溫度為20℃，在排出管126處的液體溫度為22℃，即溫度升高2℃。相反，按照對(duì)比例，輸送至第一噴嘴1和第二噴嘴3的硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y的溫度為20℃，在排出管4處的液體溫度為26℃，即溫度升高6℃。這表明該實(shí)施例能夠抑制由液-液摩擦引起的加熱。
而且，用上述的數(shù)字分析軟件R-Flow對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行原因分析。作為分析項(xiàng)目，分析了噴射流速、噴射壓力、旋渦粘度和混合狀態(tài)。作為該分析的方法，使用動(dòng)態(tài)區(qū)域分割法以建立網(wǎng)絡(luò)，使用SIMPLE作為分析算法，使用k-ε法作為湍流模型。
結(jié)果，在實(shí)施例和對(duì)比例的混合室中出現(xiàn)的旋渦粘度C相等，但被證實(shí)，盡管在實(shí)施例情形的混合室中未出現(xiàn)旋渦，但在對(duì)比例中出現(xiàn)了旋渦。
而且，在實(shí)施例的情形中，盡管從第一噴嘴134中噴出的噴射流速減小到略小于對(duì)比例的1/3，但在混合室120中的混合狀態(tài)卻等同于對(duì)比例的。
第四實(shí)施方案本發(fā)明的第四實(shí)施方案是以這樣的方式架構(gòu)的，即從混合室的一端向另一端，將至少兩個(gè)基本上平行的湍流形式的成直線流噴入混合室中。
圖17是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備。
鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10包括形成鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的成核步驟，以及通過(guò)使在成核步驟中形成的精細(xì)顆粒核與生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子接觸的、使精細(xì)顆粒核生長(zhǎng)的核生長(zhǎng)步驟。然后，將為本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備212，設(shè)置于成核步驟中，并將配有加熱夾套14的生長(zhǎng)罐16設(shè)置于核生長(zhǎng)步驟中。
在靜態(tài)混合設(shè)備212中使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y混合并立即相互反應(yīng)，以形成由混合和反應(yīng)得到的、包括鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的液體Z，并將其立即送入生長(zhǎng)罐16中。送入生長(zhǎng)罐16的精細(xì)顆粒核在生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子溶液中被攪拌器18攪拌的同時(shí)，經(jīng)Ostwald熟化而生長(zhǎng)。在該核生長(zhǎng)步驟中，優(yōu)選使用與形成鹵化銀乳劑粒子用的成核步驟中所用相同的靜態(tài)混合設(shè)備。
圖18和19為用橫切面圖(圖18)和縱向剖面圖(圖19)說(shuō)明按照本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備212結(jié)構(gòu)的概念圖。
如圖18和19所示，在靜態(tài)混合設(shè)備212中，管口單元223連接于其中形成圓柱形混合室220的混合器222一端的開(kāi)口，所述混合室220使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y被混合并相互反應(yīng)，并在管口單元223中形成鹵素鹽水溶液Y所用的第一噴嘴234和硝酸銀水溶液X所用的第二噴嘴236。然后，將硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y以湍流形式的兩個(gè)成直線流A1和A2，從混合室220的一端向另一端噴入到混合室220中。而且，將從混合室220中排出在混合室220中由混合和反應(yīng)得到的液體Z的排出管226，連接于混合器222的另一端。該實(shí)施方案將說(shuō)明其中從第一噴嘴234中噴出鹵素鹽水溶液Y，并從第二噴嘴236中噴出硝酸銀水溶液X的一個(gè)實(shí)施例，但也可以將兩種液體轉(zhuǎn)換。而且，排出管226也可以連接到混合器222的側(cè)邊，若它靠近混合器222的另一端的話。
第一和第二噴嘴234和236是通過(guò)下述形成的，即在鄰近混合器222的塊狀管口單元223中，一體地對(duì)為兩個(gè)成直線流A1和A2所用的第一管口230和第二管口232進(jìn)行開(kāi)孔。然后，將引入鹵素鹽水溶液Y至第一管口230的第一導(dǎo)管224與管口單元223連接，并將引入硝酸銀水溶液X至第二管口232的第二導(dǎo)管228與管口單元223連接。
在該情形下，在塊狀管口單元223中對(duì)第一和第二管口230和232進(jìn)行開(kāi)孔的方法、管口單元223的材料、為第一導(dǎo)管224和第二導(dǎo)管228配置的壓力設(shè)備，與第一實(shí)施方案中的相同。
然后，從混合室220的一端向另一端，將作為湍流形式的兩個(gè)成直線流A1和A2的鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X，從第一噴嘴234和第二噴嘴236噴入到混合室220中，并通過(guò)使由這兩個(gè)成直線流A1和A2形成的兩個(gè)旋渦粘度C和D重疊(見(jiàn)圖20和21)，使鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液混合并立即相互反應(yīng)，以形成包括鹵化銀乳劑粒子的、由混合和反應(yīng)得到的液體Z。
通過(guò)使旋渦粘度C和D的最大部分重疊，這種混合和反應(yīng)提供了高混合效率，其中所述旋渦粘度C和D是在混合室220中，以使重疊區(qū)域最大化的方式，由兩個(gè)湍流形式的高速成直線流A和B形成的。
因此，以這樣的方式形成混合室220、第一和第二噴嘴234和236、以及靜態(tài)混合設(shè)備212的排出管226，使其具有下述關(guān)系。
即，必須在混合室220中形成旋渦粘度，并且形成的混合室220的圓柱體直徑D1必須大于第一噴嘴234的管口直徑D2和第二噴嘴236的管口直徑D3。更具體地，混合室220的直徑D1與第一噴嘴234的導(dǎo)口直徑D2的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。類似地，混合室220的圓柱體直徑D1與第二噴嘴236的導(dǎo)口直徑D3的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。
而且，優(yōu)選成直線流A1和A2在被噴入到混合室220中之后不立即相互碰撞，并且在混合室220中由兩個(gè)成直線流A1和A2重疊形成兩個(gè)旋渦粘度C和D的面積E應(yīng)最大化。這需要成直線流A1和A2被基本上相互平行地設(shè)置。在這種情形下，與圖21所示的不同，第一噴嘴234不一定與第二噴嘴236完全平行，如圖20所示，優(yōu)選它們非相互平行地排列，使得成直線流A1和A2的間距向著它們的末端逐漸減小。以非平行的方式排列噴嘴，可以獲得最大的旋渦粘度C和D重疊的面積，或者也可以是完全相互重疊兩個(gè)粘度C和D的面積。因此，必須知道旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置?？梢酝ㄟ^(guò)進(jìn)行如在前面第一實(shí)施方案中所述的模擬，來(lái)確定旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置。也就是說(shuō)，可以調(diào)節(jié)相互間非平行排列的第一噴嘴234和第二噴嘴236的取向，使得旋渦粘度C和D相互重疊的面積增加。在該情形下，如從圖20和21所領(lǐng)會(huì)的，旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置不是一個(gè)點(diǎn)，而是具有一定的面積，因此假定旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置是點(diǎn)P1和P2，這兩個(gè)點(diǎn)為粘度C和D的基本上中心點(diǎn)，可以確定相互間非平行排列的第一噴嘴234和第二噴嘴236的取向，使得點(diǎn)P1和P2逐漸接近。再者，另一種確定點(diǎn)P1和P2的方法如下按照由上述的數(shù)字分析軟件的分析，緣于成直線流A1和A2的旋渦粘度C和D達(dá)到最大化之處的點(diǎn)P1和P2，與成直線流A1和A2的流速有關(guān)，并基本上對(duì)應(yīng)于成直線流A1和A2的最大流速(通常為在第一或第二噴嘴處的流速)降低至1/3處的位置。因此，通?？梢杂?jì)算成直線流A1和A2的最大流速降低至1/3處的位置，并確定點(diǎn)P1和P2。因此，在旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置使旋渦粘度C和D重疊，不僅具有在液-液界面處提高接觸效率并提高混合/反應(yīng)性能的效果，而且具有抑制由成直線流A1和A2之間的碰撞產(chǎn)生的液-液摩擦所導(dǎo)致的熱的效果。
而且，還必須保證必要的在混合室220中形成最大旋渦粘度C和D的混合室220的長(zhǎng)度L(見(jiàn)圖18)，但是若它太長(zhǎng)，則由混合和反應(yīng)得到的液體Z可能留在混合室220中或者向回流動(dòng)，導(dǎo)致對(duì)降低鹵化銀粒子的大小或單分散性的不利影響。因此，混合室220的長(zhǎng)度L優(yōu)選為從第一噴嘴234和第二噴嘴236至旋渦粘度C和D的最大化位置處的點(diǎn)P1和P2間距離的2～5倍，更優(yōu)選2～3倍。
而且，當(dāng)液體從較小直徑的第一噴嘴234和第二噴嘴236噴入到較大直徑的混合室220中時(shí)，可能導(dǎo)致氣穴，這種氣穴導(dǎo)致形成氣-液界面，導(dǎo)致降低了混合效率。因此，為利用旋渦粘度C和D提高混合效率，必須在混合室220中防止形成任何氣-液界面。因此如圖18所示，必須通過(guò)第三管口238使排出管226的直徑D4變窄，使其小于混合室220的圓柱體直徑D1，并用增高的混合室220壓力混合液體。這消除了氣穴并進(jìn)一步提高了混合效率。為減小在對(duì)混合無(wú)貢獻(xiàn)的排出管226中的部分的停留時(shí)間，優(yōu)選使混合室220中的出口變窄，減小較小內(nèi)徑的排出管226的長(zhǎng)度，上述內(nèi)徑小于至少混合室220的圓柱體直徑D1，并將排出管與生長(zhǎng)罐16相連接。
當(dāng)沒(méi)有形成旋渦粘度C和D的混合室220存在時(shí)，流體的完全混合就需要相當(dāng)長(zhǎng)的混合空間，這將增加先混合的部分與最后混合的部分之間的距離，增大鹵化銀乳劑粒子的粒徑分布。
而且，通過(guò)第一和第二管口230和232來(lái)控制從第一噴嘴234和第二噴嘴236進(jìn)入混合室220的噴射流的形狀，該噴射流的形狀影響混合性能。因此，適宜地按照混合和反應(yīng)的目的，優(yōu)選使用形成各種噴射流形狀的管口，如繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流。例如，在數(shù)量級(jí)為毫秒的非常高反應(yīng)速度的情形下，必須噴出兩個(gè)成直線流A1和A2以及橫向流B，使得旋渦粘度C和D在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化，并優(yōu)選形成繩型噴射流的管口。另一方面，當(dāng)反應(yīng)速度相對(duì)較低時(shí)，優(yōu)選噴出成直線流A1和A2，使得旋渦粘度C和D在可能的最寬范圍內(nèi)達(dá)到最大化，由此增加由成直線流A1和A2產(chǎn)生的液-液界面的面積，在該情形下，優(yōu)選形成薄膜噴射流的管口。而且，在反應(yīng)速度介于毫秒級(jí)非常高反應(yīng)速度和相對(duì)較低反應(yīng)速度之間的中等反應(yīng)速度的情形下，優(yōu)選形成錐形噴射流的管口。
圖22(a)～22(c)、23(a)～23(c)、24(a)～24(c)和25(a)～25(c)分別說(shuō)明了形成繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流和扇形薄膜噴射流的管口，并且圖中的每一個(gè)(a)顯示的均是從管口的一端觀察到的管口，每一個(gè)(b)均為管口的縱向剖面圖，每一個(gè)(c)均為橫切面圖。
圖22(a)～22(c)顯示的是將兩個(gè)直繩型成直線流A1和A2噴入混合室220的管口，并在管口單元223中形成兩個(gè)繩型薄的第一和第二管口230和232。圖23(a)～23(c)顯示的是將兩個(gè)錐形成直線流A1和A2噴入混合室220的管口，并在管口單元223中形成兩個(gè)漏斗型的、具有開(kāi)口端的第一和第二管口230和232。圖24(a)～24(c)顯示的是將兩個(gè)薄膜基本上平行的成直線流A1和A2噴入混合室220的管口，并在管口單元223中形成兩個(gè)矩形狹縫型的第一和第二管口230和232。在該情形下，如圖24(a)～24(c)所示，更優(yōu)選形成第一和第二管口230和232，使得成直線流A1和A2的薄膜平面相互面對(duì)，因?yàn)檫@將增加液-液界面的面積。圖25(a)～25(c)顯示的是將兩個(gè)扇形薄膜且基本上平行的成直線流A1和A2噴入混合室220的管口，在管口單元223中形成端部以扇形擴(kuò)大的的第一和第二管口230和232。
至于圖24(a)～24(c)所示的狹縫型第一管口230，如在第一實(shí)施方案中所述使用等式(1)。
下面將說(shuō)明使用上述構(gòu)造形式的靜態(tài)混合設(shè)備212的形成鹵化銀乳劑粒子的方法。
將鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X以湍流形式的基本上平行成直線流A1和A2，從第一噴嘴234和第二噴嘴236噴入到圓柱體直徑D1比管口直徑D2和D3大的混合室220中。以這種方式，通過(guò)以旋渦粘度C和D的重疊面積E最大化的方式，使由成直線流A1導(dǎo)致的旋渦粘度C和由成直線流A2導(dǎo)致的旋渦粘度D重疊，由此使兩種溶液混合并立即相互反應(yīng)，并從排出管226中排出由混合和反應(yīng)得到的液體Z。
對(duì)于使用這種旋渦粘度C和D的混合和反應(yīng)，有兩種方法提高在混合室220中的混合和反應(yīng)性能。
第一種方法是，以繩型高速流噴出成直線流A1和A2，使得旋渦粘度C和D在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化。為此，優(yōu)選使用形成圖22(a)～22(c)中的繩型噴射流的第一和第二管口230和232，作為第一和第二噴嘴234和236的第一和第二管口230和232。
從混合的角度考慮，成直線流A1和A2優(yōu)選為高速流，但為了控制反應(yīng)產(chǎn)物具有所需的粒徑和粒徑分布，必須考慮由高速流體產(chǎn)生的液-液摩擦熱對(duì)反應(yīng)的影響。作為這樣的措施，有效的是事先降低反應(yīng)液體的溫度，或者對(duì)于加料管、管口部分、混合室部分和排出部分采用雙層結(jié)構(gòu)以使這些部分冷卻，或者這二者都采用。而且，由于高速流是由按照噴射流速和第一和第二管口230和232的內(nèi)徑所加的噴射壓力確定的，所以產(chǎn)生較大的流速需要減小第一和第二管口230和232的內(nèi)徑并提高對(duì)液體的壓力。因此，流速越快，第一和第二管口230和232的磨損問(wèn)題越嚴(yán)重，但這可以通過(guò)使用具有良好耐磨性的金剛石等加以解決。
第二種方法是以薄膜噴射流形狀形成成直線流A1和A2，以提高由成直線流A1和A2產(chǎn)生的液-液界面的面積。為此，優(yōu)選使用圖24(a)～24(c)和圖25(a)～25(c)中形成平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流的第一和第二管口230和232，作為噴出成直線流A1和A2的第一和第二噴嘴234和236的第一和第二管口230和232。由于這第二種方法可以獲得大的旋渦粘度面積，因此即使成直線流A1和A2的噴射流速小于繩型流體的，也可以得到良好的混合性能。這提高了第一和第二管口230和232的耐久性，這使得管口可以用具有良好加工性的金屬、金屬加工的產(chǎn)品和陶瓷等制造，并且減小成直線流A1和A2的流速抑制了摩擦熱的生成，這使得可以形成更精細(xì)的鹵化銀乳劑粒子。
(實(shí)施例8)實(shí)施例8是使用圖18和19所示的靜態(tài)混合設(shè)備212進(jìn)行的測(cè)試。
即，在靜態(tài)混合設(shè)備212中，在其中形成圓柱體直徑為3mm、長(zhǎng)為20mm的混合室220的混合器222的一端設(shè)置管口單元223，在該管口單元223中對(duì)噴出兩種湍流形式的成直線流A1和A2的第一和第二管口230和232進(jìn)行開(kāi)孔，以形成第一和第二噴嘴234和236。第一和第二噴嘴234和236的直徑均設(shè)定為0.4mm，從第一噴嘴234中以大約58m/秒的噴射流速噴出1.5摩爾/L的硝酸銀水溶液X，并以大約58m/秒的噴射流速噴出1.5摩爾/L的溴化鉀水溶液(含2％明膠作為保護(hù)膠體)。而且，相對(duì)于混合器222的噴嘴部分連接有排出口直徑為1.2mm的排出管226。
另一方面，對(duì)比例是使用靜態(tài)混合設(shè)備5進(jìn)行的測(cè)試，將混合設(shè)備將圖16所示的成直線流A和橫向流B噴入到混合室2中，測(cè)試是在與圖16所說(shuō)明的相同的條件下進(jìn)行的。
用液氮將使用實(shí)施例和對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子進(jìn)行深度冷凍，并用電子顯微鏡測(cè)定它們的粒徑。
結(jié)果，通過(guò)實(shí)施例的靜態(tài)混合設(shè)備212形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為8.6nm，并顯示明顯的單分散性。另一方面，通過(guò)對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備5形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為9.2nm，并顯示比實(shí)施例大的粒徑分布。
而且，按照實(shí)施例，引入到第一噴嘴234和第二噴嘴236中的硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y的溫度為20℃，在排出管226處的液體溫度為21.5℃，這意味著溫度升高1.5℃。相反，按照對(duì)比例，輸送至第一噴嘴1和第二噴嘴3的硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y的溫度為20℃，在排出管4處的液體溫度為26℃，即溫度升高6℃。這顯示出實(shí)施例可以更好地抑制由液-液摩擦產(chǎn)生的熱。
而且，用上述的數(shù)字分析軟件R-Flow對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行原因分析。作為分析項(xiàng)目，分析了噴射流速、旋渦粘度和混合狀態(tài)。作為該分析的方法，使用動(dòng)態(tài)區(qū)域分割法以建立網(wǎng)絡(luò)，使用SIMPLE作為分析算法，使用k-ε法作為湍流模型。
結(jié)果，盡管從第一噴嘴234和第二噴嘴236中噴出的噴射流速減小到大約略小于對(duì)比例的1/3，但在實(shí)施例的情形下，混合室220中的混合狀態(tài)卻要好于對(duì)比例的。
第五實(shí)施方案本發(fā)明的第五實(shí)施方案是以這樣的方式架構(gòu)的，即從混合室的一端向另一端，將至少兩個(gè)面對(duì)的湍流形式的成直線流噴入混合室中。
圖26是鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10的概念圖，該生產(chǎn)線設(shè)置有按照本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備。
鹵化銀感光材料生產(chǎn)線10包括形成鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的成核步驟，以及通過(guò)使在成核步驟中形成的精細(xì)顆粒核與生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子接觸的、使精細(xì)顆粒核生長(zhǎng)的核生長(zhǎng)步驟。然后，將為本發(fā)明的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備的靜態(tài)混合設(shè)備312，設(shè)置于成核步驟中，并將配有加熱夾套14的生長(zhǎng)罐16設(shè)置于核生長(zhǎng)步驟中。
靜態(tài)混合設(shè)備312使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y混合并立即相互反應(yīng)，以形成由混合和反應(yīng)得到的、包括鹵化銀乳劑粒子的精細(xì)顆粒核的液體Z，并將其立即送入生長(zhǎng)罐16中。送入生長(zhǎng)罐16的精細(xì)顆粒核在生長(zhǎng)用的鹵化銀乳劑粒子溶液中被攪拌器18攪拌的同時(shí)，經(jīng)Ostwald熟化而生長(zhǎng)。在該核生長(zhǎng)步驟中，優(yōu)選使用與形成鹵化銀乳劑粒子用的成核步驟中所用相同的靜態(tài)混合設(shè)備。
圖27是顯示本發(fā)明的靜態(tài)混合設(shè)備312結(jié)構(gòu)的概念圖。
如圖27所示，在靜態(tài)混合設(shè)備312中，將引入硝酸銀水溶液X至混合室320的第一導(dǎo)管324與混合器322一端的開(kāi)口相連，所述混合器322中形成使硝酸銀水溶液X和鹵素鹽水溶液Y混合并相互反應(yīng)的圓柱體混合室320，并將引入鹵素鹽水溶液Y至混合室320的第二導(dǎo)管328與另一端的開(kāi)口相連。而且，在混合器322中央的開(kāi)口中，連接有從混合室320中排出由在混合室320中混合和反應(yīng)得到的液體Z的排出管326。
在第一導(dǎo)管324和第二導(dǎo)管328內(nèi)的端部，設(shè)置有第一管口330和第二管口332，并以這樣的方式在第一導(dǎo)管324和第二導(dǎo)管328中形成噴出湍流形式的成直線流A1和A2的第一噴嘴334和第二噴嘴336。本實(shí)施方案將說(shuō)明這樣的一個(gè)實(shí)施例，其中從第一噴嘴334噴出硝酸銀水溶液X，從第二噴嘴336噴出鹵素鹽水溶液Y，但這兩種液體也可以相互轉(zhuǎn)換。
在該情形下，在塊狀管口單元323中對(duì)第一和第二管口330和332進(jìn)行開(kāi)孔的方法、管口單元323的材料、為第一導(dǎo)管324和第二導(dǎo)管328配置的壓力設(shè)備，與第一實(shí)施方案中的相同。
然后，如從圖28和29所領(lǐng)會(huì)到的，從混合室320的一端向另一端，將作為湍流形式的兩個(gè)成直線流A1和A2的鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X，從第一噴嘴334和第二噴嘴336噴入到混合室320中，并通過(guò)使由這兩個(gè)成直線流A1和A2形成的兩個(gè)旋渦粘度C和D重疊，使鹵素鹽水溶液和硝酸銀水溶液混合并立即相互反應(yīng)，以形成包括鹵化銀乳劑粒子的、由混合和反應(yīng)得到的液體Z。
以當(dāng)粘度C和D分別達(dá)到最大化時(shí)使重疊面積E增長(zhǎng)至可能的最大尺寸的方式，通過(guò)使旋渦粘度C和D重疊，這種混合和反應(yīng)提供了高混合效率，其中所述旋渦粘度C和D是在混合室320中，由兩個(gè)湍流形式的面對(duì)的高速成直線流A1和A2形成的。
因此，上述混合室320、第一和第二噴嘴334和336、以及靜態(tài)混合設(shè)備312的排出管326以這樣的方式形成，使其具有下述關(guān)系。
即，如圖27所示，必須在混合室320中形成旋渦粘度C和D，并且形成的混合室320的圓柱體直徑D1必須大于第一噴嘴334的管口直徑D2和第二噴嘴336的管口直徑D3。更具體地，混合室320的直徑D1與第一噴嘴334的管口直徑D2的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。類似地，混合室320的直徑D1與第二噴嘴336的管口直徑D3的尺寸比范圍優(yōu)選為1.1～50倍，更優(yōu)選1.1～20倍。
而且，優(yōu)選成直線流A1和A2在被噴入到混合室320中之后不立即相互碰撞，并且優(yōu)選在混合室320中由兩個(gè)成直線流A1和A2重疊形成兩個(gè)旋渦粘度C和D的面積E最大化。為此，優(yōu)選適當(dāng)?shù)卦O(shè)定面對(duì)的第一噴嘴334和第二噴嘴336之間的距離L，換句話說(shuō)也就是混合室320的長(zhǎng)度。因此，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一噴嘴334和第二噴嘴336之間的距離L，使得可以可靠地增加最大化的旋渦粘度C和D相互重疊的面積E，并且也可以使得兩個(gè)旋渦粘度C和D基本上完全相互重疊。因此，必須知道旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置。至于旋渦C和D達(dá)到最大化的混合室320的位置，可以通過(guò)進(jìn)行如在前面第一實(shí)施方案中所述的模擬，來(lái)確定第一噴嘴334至旋渦粘度C的距離和第二噴嘴336至旋渦粘度D的距離。在該情形下，如從圖28和29所領(lǐng)會(huì)的，旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置不是一個(gè)點(diǎn)，而是具有一定的面積。因此假定旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置是點(diǎn)P1和P2，這兩個(gè)點(diǎn)為粘度C和D的基本上中心點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)P1與P2匹配時(shí)，可以將第一噴嘴334和第二噴嘴336之間的距離L確定為第一噴嘴至點(diǎn)P1之間和第二噴嘴至點(diǎn)P2之間距離的總和。再者，另一種確定點(diǎn)P1和P2的方法如下按照由上述的數(shù)字分析軟件的分析，緣于成直線流A1和A2的旋渦粘度C和D達(dá)到最大化之處的點(diǎn)P1和P2，與成直線流A1和A2的流速有關(guān)，并基本上對(duì)應(yīng)于成直線流A1和A2的最大流速(通常為在第一或第二噴嘴處的流速)降低至1/10處的位置。因此，也可以計(jì)算成直線流A1和A2的最大流速降低至1/10處的位置，來(lái)確定點(diǎn)P1和P2。因此，在旋渦粘度C和D達(dá)到最大化的位置使旋渦粘度C和D重疊，不僅具有在液-液界面處提高接觸效率并提高混合/反應(yīng)性能的效果，而且具有抑制由成直線流A1和A2之間的碰撞產(chǎn)生的液-液摩擦所導(dǎo)致的熱的效果。
而且，當(dāng)液體從較小直徑的第一噴嘴334和第二噴嘴336噴入到較大直徑的混合室320中時(shí)，可能導(dǎo)致汽穴，這種汽穴導(dǎo)致在混合室320中形成氣-液界面，導(dǎo)致降低了混合效率。因此，為利用旋渦粘度C和D提高混合效率，必須在混合室320中防止形成任何氣-液界面。因此如圖27所示，必須通過(guò)第三管口338使排出管326的直徑D4變窄，使其小于混合室320的圓柱體直徑D1，并用增高的混合室320壓力混合液體。這消除了汽穴并進(jìn)一步提高了混合效率。然而，即使通過(guò)借助第三管口338使排出管326變窄來(lái)增加混合室320的壓力，也不能完全消除汽穴，因此采用可使由混合和反應(yīng)得到的液體Z很容易地排入排出管，并且沒(méi)有死角空間存在以防止由汽穴產(chǎn)生的細(xì)小氣泡聚集成為大氣泡的結(jié)構(gòu)是很重要的。為此，如圖28所示，不采取將排出管326與混合室320連接并借助第三管口338使排出管326變窄的方式，而是更優(yōu)選，如圖29所示，從增加旋渦粘度出現(xiàn)的面積的角度考慮，將混合室320制成T-型管狀，在混合室320中形成排出管320A，并將設(shè)置有第三管口338的排出管與該排出管320A相連。為減小在對(duì)混合無(wú)貢獻(xiàn)的排出管326中的部分的停留時(shí)間，優(yōu)選使排出管326的長(zhǎng)度減小，并將其與生長(zhǎng)罐16相連接。
當(dāng)沒(méi)有形成旋渦粘度C和D的混合室320存在時(shí)，流體的完全混合就需要相當(dāng)長(zhǎng)的混合空間，這將增加先混合的部分與最后混合的部分之間的距離，增大鹵化銀乳劑粒子的粒徑分布。
而且，通過(guò)第一和第二管口330和332來(lái)控制從第一噴嘴334和第二噴嘴336進(jìn)入混合室320的噴射流的形狀，該噴射流的形狀影響混合/反應(yīng)性能。因此，適宜地按照混合和反應(yīng)的目的，優(yōu)選使用形成各種噴射流形狀的第一和第二管口330和332，如繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流。例如，在數(shù)量級(jí)為毫秒的非常高反應(yīng)速度的情形下，必須噴出兩個(gè)成直線流A1和A2，使得旋渦粘度C和D在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化，并優(yōu)選形成繩型噴射流的第一和第二管口330和332。另一方面，當(dāng)反應(yīng)速度相對(duì)較低時(shí)，優(yōu)選噴出成直線流A1和A2，使得旋渦粘度C和D在可能的最寬范圍內(nèi)達(dá)到最大化，由此增加由成直線流A1和A2產(chǎn)生的液-液界面的面積，在該情形下，優(yōu)選形成薄膜噴射流的第一和第二管口330和332。而且，在反應(yīng)速度介于毫秒級(jí)非常高反應(yīng)速度和相對(duì)較低反應(yīng)速度之間的中等反應(yīng)速度的情形下，優(yōu)選形成錐形噴射流的第一和第二管口330和332。
圖30(a)～30(c)、31(a)～31(c)、32(a)～32(c)和33(a)～33(c)分別說(shuō)明了形成繩型噴射流、錐形噴射流、平行型薄膜噴射流和扇形薄膜噴射流的第一和第二管口330和332，并且圖中的每一個(gè)(a)顯示的均是從管口的一端觀察到的管口，每一個(gè)(b)均為管口的縱向剖面圖，每一個(gè)(c)均為橫切面圖。
圖30(a)～30(c)顯示的是將繩型成直線流A1(A2)噴入混合室320的第一和第二管口330和332，并且管口為繩型形式。圖31(a)～31(c)顯示的是將錐形成直線流A1(A2)噴入混合室320的第一和第二管口330和332，并且管口為漏斗型形式。圖32(a)～32(c)顯示的是將薄膜型成直線流A1(A2)噴入混合室320的第一和第二管口330和332，并且管口為狹縫型形式。在該情形下，更優(yōu)選形成成直線流A1和A2的取向，使得成直線流A1和A2的薄膜平面相互面對(duì)，因?yàn)檫@將增加成直線流A1和A2之間的液-液界面的面積。圖33(a)～33(c)顯示的是將扇形薄膜成直線流A1(A2)噴入混合室320的第一和第二管口330和332，并且形成端部以扇形擴(kuò)大的的第一和第二管口330和332。
至于圖32(a)～32(c)所示的狹縫型第一管口，如在第一實(shí)施方案中所述使用等式(1)。
下面將說(shuō)明使用上述構(gòu)造形式的靜態(tài)混合設(shè)備312的形成鹵化銀乳劑粒子的方法。
將鹵素鹽水溶液Y和硝酸銀水溶液X以湍流形式的面對(duì)的成直線流A1和A2，從位于混合室320一端的第一噴嘴334和位于另一端的第二噴嘴336噴入到圓柱體直徑D1比管口直徑D2和D3大的混合室320中。以這種方式，通過(guò)以旋渦粘度C和D的相互重疊面積E最大化的方式，使由成直線流A1導(dǎo)致的旋渦粘度C和由成直線流A2導(dǎo)致的旋渦粘度D彼此重疊，由此使兩種溶液混合并立即相互反應(yīng)，并從排出管326中排出由混合和反應(yīng)得到的液體Z。
對(duì)于使用這種旋渦粘度C和D的混合和反應(yīng)，有兩種方法提高在混合室320中的混合和反應(yīng)性能。
第一種方法是，以繩型高速流噴出成直線流A1和A2，使得旋渦粘度C和D在可能的最窄范圍內(nèi)立即達(dá)到最大化。為此，優(yōu)選使用形成圖30(a)～30(c)中的繩型噴射流的第一和第二管口330和332，作為第一和第二噴嘴334和336的第一和第二管口330和332。
從混合的角度考慮，成直線流A1和A2優(yōu)選為高速流，但為了控制反應(yīng)產(chǎn)物具有所需的粒徑和粒徑分布，必須考慮由高速流體產(chǎn)生的液-液摩擦熱對(duì)反應(yīng)的影響。作為這樣的措施，有效的是事先降低反應(yīng)液體的溫度，或者對(duì)于加料管、管口部分、混合室部分和排出部分采用雙層結(jié)構(gòu)以使這些部分冷卻，或者這二者都采用。而且，由于高速流是由按照噴射流速和第一和第二管口330和332的內(nèi)徑所加的噴射壓力確定的，所以產(chǎn)生較大的流速需要減小第一和第二管口330和332的內(nèi)徑并提高對(duì)液體的壓力。因此，流速越快，第一和第二管口330和332的磨損問(wèn)題越嚴(yán)重，但這可以通過(guò)使用具有良好耐磨性的金剛石等加以解決。
第二種方法是以薄膜噴射流形狀形成成直線流A1和A2，以提高由成直線流A1和A2產(chǎn)生的液-液界面的面積。為此，優(yōu)選使用圖32(a)～32(c)和圖33(a)～33(c)中形成平行型薄膜噴射流或扇形薄膜噴射流的第一和第二管口330和332，作為噴出成直線流A1和A2的第一和第二噴嘴334和336的第一和第二管口330和332。由于這第二種方法可以獲得大的旋渦粘度面積，因此即使成直線流A1和A2的噴射流速小于繩型噴射流體的，也可以得到良好的混合性能。這提高了第一和第二管口330和332的耐久性，這使得管口可以用具有良好加工性的金屬、金屬加工的產(chǎn)品和陶瓷等制造，并且減小成直線流A1和A2的流速抑制了摩擦熱的生成，這使得可以形成更精細(xì)的鹵化銀乳劑粒子。
(實(shí)施例9)實(shí)施例9是使用圖27所示的靜態(tài)混合設(shè)備312進(jìn)行的測(cè)試。
即，靜態(tài)混合設(shè)備312在混合器322的一端和另一端配置有噴出成直線流A1和A2的第一噴嘴334和第二噴嘴336，其中在混合器322中形成圓柱體直徑為3mm、長(zhǎng)為10mm的混合室320。第一和第二噴嘴334和336的直徑均設(shè)定為0.2mm，從第一噴嘴334中以大約31.25m/秒的噴射流速噴出1.0摩爾/L的硝酸銀水溶液X，并從第二噴嘴中以大約31.25m/秒的噴射流速噴出1.0摩爾/L的溴化鉀水溶液(含2％明膠作為保護(hù)膠體)。而且，將排出口直徑為1.2mm的排出管326連接到混合器322的中央部分。
另一方面，對(duì)比例是使用圖34中的T-型管靜態(tài)混合設(shè)備進(jìn)行的測(cè)試。
在對(duì)比例中，第一加料管6和第二加料管7的導(dǎo)管直徑設(shè)定為1mm，排出管9的導(dǎo)管直徑設(shè)定為1.5mm。然后，以大約5m/秒的噴射流速將1.0摩爾/L的硝酸銀水溶液X噴入到第一加料管6中，并以大約5m/秒的噴射流速將1.0摩爾/L的溴化鉀水溶液(含2％明膠作為保護(hù)膠體)噴入到第一加料管7中，并使兩種液體在T-型管的交叉部分8相互碰撞，并從排出管9中排出。
用液氮將使用實(shí)施例和對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子進(jìn)行深度冷凍，并用電子顯微鏡測(cè)定它們的粒徑。
結(jié)果，通過(guò)實(shí)施例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為8.6nm，差異系數(shù)為21％，并顯示明顯的單分散性。另一方面，通過(guò)對(duì)比例的靜態(tài)混合設(shè)備形成的鹵化銀乳劑粒子的平均粒徑為18nm且差異系數(shù)為36％，這比實(shí)施例的差異系數(shù)大。
如上所述，按照本發(fā)明的形成鹵化銀乳劑粒子的方法和設(shè)備可減小當(dāng)銀鹽水溶液與鹵素鹽水溶液混合時(shí)的摩擦熱，防止產(chǎn)生汽穴，使混合和反應(yīng)有效進(jìn)行，優(yōu)化靜態(tài)混合的混合狀態(tài)，因此可形成小粒徑并具有良好單分散性的鹵化銀乳劑粒子。而且，它還可以形成具有良好單分散性的精細(xì)粒子，如半導(dǎo)體精細(xì)粒子。
再者，即使減小成直線流的噴射流速，本發(fā)明也可以獲得良好的混合性能。
然而應(yīng)當(dāng)理解的是，無(wú)意將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的具體形式，相反，本發(fā)明將包括所有的、落入如所附權(quán)利要求表述的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變體和等價(jià)替換形式。
權(quán)利要求
1.一種形成鹵化銀乳劑粒子的方法，該方法是通過(guò)使銀鹽水溶液(X)和鹵素鹽水溶液(Y)混合并相互反應(yīng)形成鹵化銀乳劑粒子，其中在銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種被以湍流形式的成直線流(A)噴出的第一噴嘴(134)的中點(diǎn)處，銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的另一種被以橫向流(B)的形式從第二噴嘴(136)噴出，該橫向流(B)以基本上直角與成直線流(A)交叉，與成直線流(A)合并，然后被橫向流(B)夾帶的成直線流(A)被噴入到直徑(D1)比第一噴嘴(134)直徑(D2)大的混合室(120)中，以使銀鹽水溶液(X)和鹵素鹽水溶液(Y)混合并相互反應(yīng)，并從直徑(D4)比混合室(120)直徑(D1)小的排出口(126)排出由混合和反應(yīng)所得的液體(Z)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在成直線流(A)的最大流速被減小到1/10之前的位置，將橫向流(B)噴向成直線流(A)。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中橫向流(B)的噴射流速與成直線流(A)的噴射流速之比為0.05～0.4。
4.權(quán)利要求3的方法，其中橫向流(B)的噴射流速與成直線流(A)的噴射流速之比為0.1～0.3。
5.權(quán)利要求1的方法，其中混合反應(yīng)在靜態(tài)混合設(shè)備(112)中進(jìn)行。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述成直線流(A)和/或橫向流(B)為薄膜型。
7.一種形成鹵化銀乳劑粒子的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，它是通過(guò)靜態(tài)混合設(shè)備(112)使銀鹽水溶液(X)和鹵素鹽水溶液(Y)混合并相互反應(yīng)，以形成鹵化銀乳劑粒子，其中靜態(tài)混合設(shè)備(112)包括將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的一種，以湍流形式的成直線流(A)噴出的第一噴嘴(134)；將銀鹽水溶液和鹵素鹽水溶液中的另一種以橫向流(B)噴出的第二噴嘴(136)，所述橫向流以基本上直角與成直線流(A)交叉，并與成直線流(A)合并；具有混合室(120)的混合器(122)，該混合室(122)噴出被橫向流(B)夾帶的成直線流(A)，并使銀鹽水溶液(X)和鹵素鹽水溶液(Y)混合并相互反應(yīng)；和從混合室(120)中排出在混合室(120)中由混合和反應(yīng)得到的液體(Z)的排出口(126)，其中形成的混合室(120)的直徑(D1)大于第一噴嘴(134)、第二噴嘴(136)和排出口(126)的直徑(D2，D3，D4)。
8.權(quán)利要求7的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，其中使第一噴嘴(134)和第二噴嘴(136)相互定位，以使在成直線流(A)的最大流速被減小到1/10之前將橫向流(B)噴向在混合室(120)中的成直線流(A)。
9.權(quán)利要求7的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，其中混合室(120)的直徑(D1)與第一噴嘴(134)的直徑(D2)的尺寸比為1.1～50。
10.權(quán)利要求9的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，其中混合室(120)的直徑(D1)與第一噴嘴(134)的直徑(D2)的尺寸比為1.1～20。
11.權(quán)利要求7的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，其中混合室(120)的長(zhǎng)度(L)為第一噴嘴(134)至對(duì)應(yīng)于最大旋渦粘度(C)的(P)點(diǎn)距離的2～5倍。
12.權(quán)利要求11的鹵化銀乳劑粒子形成設(shè)備，其中混合室(120)的長(zhǎng)度(L)為第一噴嘴(134)至對(duì)應(yīng)于最大旋渦粘度(C)的(P)點(diǎn)距離的2～3倍。
全文摘要
優(yōu)化了靜態(tài)混合的混合狀態(tài)，使得可以形成小粒徑的具有良好單分散性的鹵化銀乳劑粒子。從第一噴嘴(34)中，將鹵素鹽水溶液(Y)以湍流形式的成直線流(A)噴入到混合室(20)中，并在旋渦粘度(C)達(dá)到最大化之前，或者成直線流(A)的最大流速被減小到1/10或更低之前，從第二噴嘴(36)中將硝酸銀水溶液(X)以湍流形式的橫向流(B)噴出，上述旋渦粘度(C)是在成直線流(A)從直徑(D
文檔編號(hào)B01F5/02GK1915563SQ20061010006
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者市川靖典, 大關(guān)勝久, 白石文子, 三井哲郎, 占部茂治, 西田信雄, 原島謙一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社