СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ ПОЛИВИНИЛБУТИРАЛЬНОЙ ПЛЕНКИ (ПВБ) Российский патент 2001 года по МПК B05D7/04 

Настоящее изобретение относится к области автомобилестроения, а более точно касается способа окрашивания так называемого светозащитного козырька для ветрового стекла автомобилей в различные цвета с плавным переходом от светлого к темному.

Предшествующий уровень техники
Известен способ изготовления светофильтрующего материала на основе полимерной оптически прозрачной пленки, которую подвергают окрашиванию в водном растворе красителя. Температурные режимы окраски и концентрация красителя в водном растворе определяются толщиной пленки и свойствами полимера. Однако данный способ не обеспечивает равномерное окрашивание пленки и не дает плавного перехода цвета от светлого к темному (заявка на патент в России RU 92012192 А, кл. 6 C 09 K 9/02 от 18.12.92).

Известны способы окрашивания светочувствительного материала в массе, представляющего собой полиамидные, полиэфирные и полиалефиновые волокна. Однако окрашивание такого материала в массе также не обеспечивает плавный переход от темного цвета к светлому. При этом краситель добавляют либо в гранулах, либо в результате второй переработки исходного сырья его дробят, превращая в мелкие частицы, и затем смешивают в экструдере. При этом используются различные красители, такие как полициклические, хромовые, кобальтовые и т.д.

Для крашения этим методом в массе красители, растворимые в воде, используемые для крашения гранул полиамида, представляют собой кислотные антрахиноновые красители. Для непосредственного введения в полимер кислотные красители, как металлосодержащие, так и антрахиноновые, непригодны из-за примесей неорганических солей (Применение красителей. Учебник для ВУЗов. Мельников Б. П. , Виноградова Г.И. - М.: Химия, 1986, с.192, 188, 48, 191). Кроме того, такой процесс следует вести при температурах, достигающих 300^oC.

Раскрытие сущности изобретения
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания светофильтрующего материала при помощи способа, который позволит осуществить светопропускание, обеспечивающее защиту глаз от ультрафиолетовых лучей, и в результате плавного перехода окраски от светлого света к темному создать светофильтр для лобового стекла автомобиля, обеспечивающий щадящие условия для глаз.

Поставленная задача решается тем, что поливинилбутиральную пленку предварительно обрабатывают жидкостью, усиливающей поверхностное натяжение воды; погружают в ванну с раствором красителя с периодичностью циклов и в течение времени, необходимых для достижения заданной насыщенности окрашивания, причем каждый цикл пленки обеспечивает ее погружение в ванну с разным уровнем красящего раствора, что обеспечивается контролируемым равномерным сливом раствора в сборную емкость. При этом температура раствора в ванне составляет 45-55^oC, а раствор включает в себя этиленгликоль, воду и дисперсный прямой краситель, взятые в соотношении 1:1:250. Прямой краситель обеспечивает прозрачность пленки.

Окрашивание пленки делится на несколько этапов (циклов). В каждом цикле пленка погружается в ванну с разным уровнем красящей жидкости, что достигается контролируемым равномерным сливом раствора в сборную емкость.

Таким способом можно окрашивать пленки из ПВБ толщиной от 1 до 0,5 мм. Толщина пленки определяется толщиной ветрового стекла автомобиля. Наиболее оптимальным размером стекла является 0,76 мм. В качестве водорастворимого красителя используется краситель любого цвета, например, синий К ГОСТ 23 795-29 или любой другой краситель этой группы в зависимости от цвета, насыщенности и оттенков.

Процесс окрашивания осуществляется в установке, представленной на чертеже.

В соответствии с предложенным способом изготовления светофильтрующего материала берут оптически прозрачную пленку поливинилбуритираля, нарезанную на куски требуемого размера, предварительно обрабатывают жидкостью, усиливающей поверхностное натяжение воды. В ванне 13 раствор с красящей жидкостью разогревается до 45 - 55^oC теплонагревательными элементами 3 и одновременно включают циркуляционный насос 2. Выбор температуры зависит от толщины и марки используемой пленки.

Двигатель 9 через ременную передачу приводит в действие шкив 11, который жестко связан с валом 8, редукторы 6 и 10, а также червячную передачу, укрепленную на стойке 4 и связанную с кронштейнами 12. В данной установке использованы редукторы и стойки от домкрата ГАЗ-24 с перестановкой одной из шестерен на редукторе для осуществления движения кронштейнов 12 в одном направлении. Кронштейн 12 опускается, увлекая за собой рамку 7 с пленкой. После включения механизма на опускание рамок в ванну 13 включают кран 17 с жиклером для стока рабочей жидкости в сборную емкость 18, т.к. уровень в ванне выше требуемого уровня. Кронштейн 12 с рамкой 7 доходит до нижнего конечного выключателя 5, который служит для ограничения хода кронштейна и переключения двигателя 9 на противоположное направление. Кронштейн 12 с рамкой 7 начинает подниматься до верхнего конечного выключателя 5, который в свою очередь переключает двигатель 9 снова в обратном направлении. Время цикла составляет 1,5-2 мин. За это время уровень раствора в ванне понизится на 1,5-2 мм из-за стока рабочей жидкости в сборную емкость 18. При следующем погружении рамки с пленкой ширина окрашивания пленки соответственно уменьшится на 1,5-2 мм.

Оптимальное число циклов погружения составляет 20. Такое количество циклов достаточно для получения насыщенного цвета пленки.

За 20 циклов уровень раствора в ванне падает на 30-40 мм. В результате на полученном изделии достигается плавный переход от светлого к темному цвету. Для получения насыщенного цвета и плавного перехода цвета требуется около 40 мин. Для изменения насыщенности окрашивания пленки время и число циклов могут изменяться в ту или иную сторону. После окончания процесса окраски кронштейн с рамками поднимают до максимальной высоты, снимают рамки с кронштейнов и промывают пленки в ванне 14 с чистой водой. Вода в ванне 14 меняется постоянно путем ее подачи через штуцер 15 и затем сливается в емкость 18 через отводной шланг 1.

Затем готовое изделие сушат в сушильной камере при температуре 60^oC в течение 30-60 мин и затем укладывают в пачки, переложенные полиэтиленовой прокладкой.

При круглосуточной работе на 11 рамках установка способна окрасить до 400 образцов пленки. Следует заметить, что данный способ прост и экономичен.

Ниже приводится пример окрашивания пленки поливинилбутираля.

ПРИМЕР
Пленка ПВБ, именуемая в дальнейшем "изделие", нарезается по шаблону размером 560 х 1600 мм для лобового стекла автомобиля ВАЗ 2101. При закреплении изделия в рамки его предварительно расправляют при помощи подтягивания зажимами. Изделие по месту окрашивания из пульверизатора обрабатывают раствором мыла или любого моющего жидкого средства с двух сторон; рамку с изделием вставляют в пазы рамки с изделием в ванну с красителем в течение 40 мин. Оптимальное количество циклов погружения составляет 20.

После завершения окрашивания изделия его промывают и просушивают в сушильной камере при температуре 60^oC. Готовое изделие складывают в пачки для употребления.

Данный пример не ограничивает возможности изобретения и служит лишь иллюстрацией осуществления способа.

Согласно способу окрашивания поливинилбутиральной пленки, используемой в качестве светозащитного козырька для ветрового стекла автомобиля, в подготовленную заранее ванну с красящим раствором, состоящим из этиленгликоля, воды и прямого дисперсного красителя, взятых в соотношении 1:1:250, опускают рамки с пленкой, закрепленные на кронштейнах, и процесс ведут в течение приблизительно 40 мин при температуре раствора 45 - 55°С. Процесс окрашивания осуществляется примерно в 20 циклов с периодичностью непрерывных циклов, заключающихся в спуске и подъеме рамки с пленкой до достижения необходимой насыщенности окрашивания и обеспечивающем погружение рамки с различным уровнем красящего раствора. Данный способ позволяет осуществить окрашивание изделия в различные цвета с плавным переходом от светлого к темному. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ окрашивания поливинилбутиральной пленки (ПВБ) в качестве светофильтра для лобового стекла автомобиля, заключающийся в том, что пленку предварительно обрабатывают жидкостью, усиливающей поверхностное натяжение воды; погружают пленку в ванну с раствором красителя с периодичностью непрерывных циклов, заключающихся в спуске и подъеме рамки с пленкой до достижения необходимой насыщенности окрашивания и обеспечивающем погружение с различным уровнем красящего раствора, промывают изделие вместе с рамкой в проточной холодной воде; высушивают изделие в сушильной камере при 60°С. 2. Способ по п.1, в котором температура красящего раствора 45 - 55°С. 3. Способ по п.1, в котором толщина окрашиваемой пленки 0,5 - 1 мм, предпочтительно 0,76 мм. 4. Способ по п.1, в котором раствор красителя включает воду, этиленгликоль и дисперсный водорастворимый прямой краситель, взятые в соотношении 1 : 1 : 250.