Термоиндикаторный материал

Изобретение .относится к производству бумажных материалов, предназначенных для индикации порога темпера-туры поверхностей различного оборудования,5Бумажные термоиндикаторные материалы применяют при работе в условиях, затрудняющих или исключающих использование стационарной измерительной. аппаратуры.Известен термоиндикаторный материал, состоящий из двух слоев прозрачной поЛимерной пленки, между которыми помещен набор термоиндикаторныхбумаг .в виде секторов равной площади, 15образующих круг, Дополнительно берется .полимерная пленка с липким слоем,в центре вырезается.отверстие в. видекруга диаметром несколько меньшим,чем диаметр круга набора термоиндика Оторных секторов, и накладывается лип.ким слоем на прозрачную полимернуюпленку с набором термоиндикаторныхбумаг. Готовый термоиндикаторный материал прикрепляется липким слоем кизучаемому объекту11, . фОднако такой материал обладаетнизкой .технологичностью из-за невозможности автоматизации процесса егосборки, большим градиентом изменения зотемпературы между измеряемой гЬверхностью и термоиндикаторным материалом,что имеет особое значение при быстрыхпиковых подъемах температуры, а также,из-за наличия микропраслоек воздушнойсреды между элементами конструкцииэтого многослойного материала,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомуположительному эббекту является термоОиндикаторный материал, состоящий избумажной подложки и нанесенного нанее термочувствительного покрытия, выполненного в виде полос,каждая изкоторых соответствует заданной темпера,45туре индикации, В этом материале по-лосы расположены по длине бумажнойподложки ряд за рядом, при этом каждая,полоса, соответствующая заданной температуре индикации, является продолже;нием предыдущейl ,Указанный материал непригоден дляодновременной индикации температурна минимально возможной площади изу. чаемой поверхности,55Для одновременной индикации интервала температур требуется еще набортермочувствительных бумаг на различные температуры, их скрепление и наклеивание на изучаемый объект,. Вэтом.случае возникает. необходимость много-.слойной конструкции термоиндикаторного материала, что не обеспечиваетвысокой точности индикации, усложняеттехнологию его изготовления и эксплу"атации.Целью изобретения является повышение точности индикации при одновремен.ном улучшении технологичности материа.ла,Поставленная цель достигается тем,что в термоиндикаторном материале,состоящем из бумажной подложки и на- фнесенного на нее термочувствительного .покрытия, выполненного в виде полос,каждая из которых соответствует заданной темпера;уре индикации, полосы расположены по ширине подложки, при этомширина полос составляет 0,5-5,0 мм ирасстояние между ними 0,5-5,0 мм,Термоиндикаторный материал дополнительно содержит нанесенный на термочувствительное покрытие защитныйпрозрачный полимерный слой и адгезионный слой, нанесенный на обратнуюсторону подложки.Адгезионный слой для удобствав использовании защищен антиадгезион"ной бумагой, которая отделяется впроцессе эксплуатации материала.Точность индикации температурыизучаемой поверхности с помощьюпредлагаемого термоиндикаторного ма"териала обусловлена тем, что термоиндикаторное покрытие выполнено ввиде параллельных полос, расположенных по ширине материала с минимально возможным расстоянием междуполосами и минимальной шириной самихполос, для снятия максимальной ин"Формации с минимальной площади изучаемой поверхности. Расположение термоиндикаторных полос по ширине подлож"ки обеспечивает воэможность их одновременного нанесения на подложку,Улучшение технологичности предлагаемого термоиндикаторного материа"ла достигается одновременным нанесе"нием на подложку термоиндикаторныхпокрытий в,виде полос, что исключаетмногослойность конструкции.Наличие адгезионного и прозрачного полимерного защитного покрытиятакже способствует улучшению технологичности и повышению точности индикации в процессе эксплуатации предлагаемого термоиндикаторного материала.Иалахитовый фенолформальдегид- Этиловыйзеленый , ная смола с поли- спиртвинилбутиралем 50 ый эФир стей кислоты фенил арино То Гадолиний ундекановокислый о же ИетиленоголубойОкись же за 7 иленгликоль-дисте а Иалахитовыйзеленый Кадмий ундекановыйкислый 90 уксин. Свинец лауриново- миристиновокислый 3 10Сочетание укаэанных слоев с используемым защитным полимерным слоем позволяет уменьшить наличие микро- прослоек воздуха между элементами конструкции материала и тем самым повысить точность термоиндикации.Достижение эффекта повышения точ- ности и улучшения технологичности ма. териала возможно лишь при указанных знацениях ширины полос и расстояния между ниии, составляющих 0,5-5,0 мм. При ширине полос и расстоянии между ними менее 0,5 мм не достигается эф" фекта визуального наблюдения самих полос, а при ширине полос и расстоянии между ними, превышающими 5 мм, резко увеличивается площадь термоиндикаторного материала, что ведет к значительному уменьшению точности индикации температуры. Термоиндикаторный материал может содержать в качестве бумажной подложки графитиэированную бумагу черногоцвета или другие виды темных термостойких бумаг,В качестве термоцувствительного покрытия могут быть использованы известные термочувствительные композиции, состоящие из термочувствитель. ного вещества, связующего, пигмента и растворителя в определенных соотношениях.Толщина термочувствительного по,крытия 5-25 мк. 11752 4В качестве адгезионного покрытиятермоиндикаторный материал может содержать любые термостойкие липкиеклеи, например акриловые или силиконовые. Иасса адгезионного покрытия 20-60 г/м.В качестве антиадгезионной бумаги могут быть использованы бумагис покрытием силиконовыми антиадгези"1 В онными композициямиВ качестве защитного прозрачногополимерного слоя могут быть исполь"зованы акриловый, Фторопластовый илидругие аналогичные лаки, проявляющиевысокую стойкость к воздействию ма"сел, органических растворителей, водыи к механическим воздействиям,Пр и м е р 1. На одну сторону графятизированной бумажной подложки массой 80 г/м наносят адгезионный слойакрилового клея с постоянной липкос тью массой 30 г/м по сухому веществу и дублирует силиконизированной,антиадгезионной бумагой. На получен 23алый ламинат со стороны лицевой поверх"ности противоположной липкому слоюбумаги-основы наносят термочувствительгное покрытие толщиной 10-20 мк в виде. параллельно расположенных полос шириной 0,5 мм и расстоянием между ниииЗВ 0,5 мм ( 10 полос) в порядке возраста"ния критических температур индикации,например 50-110 С.В кацестве термочувствительных слоев наносят составы, приведенные в3 табл. 1.Таблица 1100 То же Медь пальмитиновокислая130 Литий-кадмий стеариново кислый 110 То же г еНа термочувствительное покрытие по , лученного материала наносят слой защитного акрилового лака.Перед использованием термоиндика- д торного материала с лИпкого слоя снимают защитную антиадгезионную бумагу и прижимают его к поверхности объекта, температуру которого измеряют. При этом термоиндикатор плотно без воздушных прослоек приклеивается к поверхности измеряемого объекта.Параллельно изготавливают бумажный термочувствительный материал согласно прототипу. Для этого изготавливают 10 образцов термочувствительной бумаги путем нанесения на бумагу-основу массой 80 г/м различных термочувствительных покрытий сплошным, слоем толщиной 15 мк, каждое иэ которых предназначено для индикации одной критической температуры в интервале 50- 1 чО Г. Далее от каждого полученноого образца отрезают полоску шириной 0,5 мм и все 10 полос наклеивают параллельно на лист бумаги на расстоя- фф нии 0,5 мм друг от друга и покрывают слоем защитного акрилового лака. Полученный термоиндикаторный материал при. Ъ Пигмент Связующее Растворитель Термочувствительное вещество Дульцит, Д-маннит 1:1 Родамин с с окисью железа К-АрабинозаЯ- )- маннит, дульцит в соотношении 1:1,5:1,5клеивают к изучаемому объекту клеем.В зависимости от температуры поверх- ности изучаемого объекта происходит обесцвечивание тех термоиндикатор" ных полос, температура которых ниже или равна температуре поверхности изучаемого объекта.Время, затрачиваемое на изготовление термоиндикаторного материала, отделение от него антиадгезионной бумаги и приклеивание термоиндикаторного матерйала к поверхности изучаемого объекта, согласно изобретению и прототипу, представлено в табл. 2.П р и м е р 2. Аналогично приме" ру 1 изготавливают термоиндикаторный материал при ширине термоиндикатирующих полос 1,5 мм и расстояний между ними 2 мм в порядке возрастания критических температур индикации, напри. мер 60-150 С.В качестве термочувствительных слоев используют составы, что и в примере 1.В качестве термочувствительной композиции на температуру индикации 150 Г используется композиция, состав которой приведен в табл. 2.Таблица 2 фенолформаль- ЭтилЬвый спиртдегидная смолас поливинил- бутиралем,ЮС Термочувствительноевецество Рбстворитель Кадмий марганцевокислый 100. 106 То же То же Медь пальмитиновокислая 114 Медь стеариновокислая Примеры Время, минГ 1 2 3 Ф.По,.иэобре-о.тениюПо прото"типу 1 1 . 1 105 105 49,2710117Полученный термоиндикаторный материал аналогичным обра ом приклеивают к изучаемой поверхности. Аналогично прототипу, описанному в примере 1, изготавливают термоиндикаторный мате риал для интервала температур индиКации 60-150 С. При этом ширина термо. индикатирующих полос .составляет 1,5 им и расстояние между . ними 2 мм.Время, затрачиваемое на изготовле 1 Ф ние термоиндикаторного материала, отделение от него антиадгезионной бумаги и прикрепление термоиндикаторного ,материала к поверхности изучаемого об. Получаемый термоиндикаторный материал аналогичным образом приклеивают зэ к изучаемой поверхности, Аналогично прототипу, опясанному в примере 1, изготавливают термоиндикаторный мате,риал для интервала температур индинации 100-114 С. При этом ширина тер- в моиндикатирующих полрс составляет 5 мм и расстояние между ними 5 мм.Время, затрачиваемое на изготовление термоиндикаторного материала, от- деление от .него антиадгезионной бумаги и приклеивание термоиндикаторного материала к поверхности изучаемого объекта, согласно изобретению и прототипу, представлено в табл. 4,Таблица 52 . 8объекта, согласно изобретению и про= тотипу, представлено в табл, 3П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 изготавливают термоиндикаторный материал при ширине термоиндикатирующих полос 5 мм и расстоянии между ними 5 мм в порядке возрастания критических температур перехода, например . 00-114 С, На термоиндикаторный материал наносят 3 половы.В качестве термочувствительной композиции в интервале 100-114 вС используются композиции, представленные в табл. 3. Фенолформальде- Этиловый спиртгидная смолас поливинил- бутиралем Из приведенных табл. 4 данных следует, что при использовании бумажного термоиндикаторного материала, полученного по изобретению, необходимо.затратить время на его изготовление, отделение антиадгезионной бумаги и приклеивание термоиндикаторного материала к поверхности изучаемого объекта в 50 раз меньше, чемдля изготовления и приклеивания бумажного термоиндикаторного материала,полученного по прототипу.П р и м е р 4, Аналогично примеру 1 по изобретению и прототипу изготавливают три образца термоиндикаторного материала на температуры 65,82и 140 оС,Ка изучаемый объект наклеивают образец бумажного термоиндикаторногоматериала, полученного по изобретениюОс температурами индикации 65 С и одновременно к изучаемой поверхностиукрепляют термопару с точностью индикации й 1 вС. Температуру изучаемогообъекта постепенно поднимают до момента обесцвечивания теомоччвствител. 9, ПП 1752 10ного покрытия и в тот же момент сни- ретению и прототипу с температурами мают показания темпеоатуры.с термо 82 и 140 фС.паоы. Замер повторяют 3 раза как для Сравнительные результаты испытаобразцов по изобретению так и по ний точности индикации температур,; прототипу. Аналогично испытывают об бумажного термоиндикаториого матеви", разцы бумажного термоиндикаторного ма- ала по изобретению по. прототипу и па териала, изготовленного согласно изоб- термопаре представлены в табл. 5.Т а б л и ц а 5 а е е а 4 вап В Термоиндикатор ный материал с температурой ин дикации, ф С ее ВФТемпература поверхностй изучаемого объекта, измереннаятермопарой для образцов, 4 С 1 апо изобретению по прототипу 3 Погрешность 1 2 3 Погрешность,средняя средняя1 2 68 70 69 +4 85 87 86 +4 82 140 Составитель В. БезбородоваРедактор А. Гулько Техред Т,Иаточка Корректор П. БокшанЗаказ 7703/35 Тираж 382 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 035 Москва Ж-ЗБ Раушская наб. а. МБ1 35й 2 ют е 3тъ ь Лв 3 ютие 3ыеъв Ви и ттфилиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, % 64 6665 0 80 80 81 -1,7 139 139 139 -1,0 э23Иэ табл. 5 следует что точность индикации бумажного термоиндикаторного материала значительно выше, чему материала по прототипу. Наряду с повышением точности инди-фзкации температур предлагаемыйфматери 1 142 145 144 +3,7Ь евтФ те ал является более технологичным, так как его конструктивная простота не требует набора полос из отдельных. термоиндикаторных бумаг с покрытиями на различные температуры и приклеивания их на подложку, .а также удобство в эксплуатации.