ПАСТА ДЛЯ ТЕРМОМЕТРИИ И ТЕРМОГРАФИИ Советский патент 1973 года по МПК B01J13/00 B01J13/00 

1

Изобретение относится к термографии и термометрии.

(Известны 1КОМИОЗИЦИИ, в которых используются микрокаисулы в качестве наполнителя.

Холсстерические жидко-кристаллические соеДИпения обладают свойствами, благодаря которым могут применяться в термографии и термометрии, а также для анализа газов, жидкостей или твердых веществ. Основное свойство этих соединений - селективное рассеяние падающего света. Цвет и интенсивность рассеянного света зависит от темлературы рассеивающего материала и от угла падепия света. Холестерическое жидко-кристаллическое вещество показывает ма1ксимум рассеяния с широтой полосы примерно 200 А в инфракрасной, -видимой или ультрафиолетовой области спектра. Топкие слои из холестерических жидко-кристаллических веществ при воздействии света проявляют свойство, называемое селиктипным рассея1нием.

Предлагаемая паста позволяет измерять температуры от долей градуса до нескольких градусов. При низких температурах окрашивание происходит в красной области спектра, ири высоких - в фиолетовой, при температуре между этими областями спектра проявление происходит, например, в зеленой области.

Холестерические жидко-кристаллические вещества могут быть применены для нахождения дефектов в металлических деталях машин и самолетов, для измерения распределения температуры тела больного, страдающего от

нарушения кровообращения.

Жидко-кристалличеокие вещества па воздухе сохраняют стабильность непродолжительное время, поэтому их надо защищать. Для точного измерения распределения температуры необходимо, чтобы пленки бькти стабильными и равномерными.

Предлагаемая паста содержит холестерическое жидко-кристаллическое вещество и 1н)Д()растворимый пленкообразующий полимер.

Для термо,метрии или термографии пасту наносят на исследуемую поверхность измеряемого объекта и после образования пленки наблюдают изменение цвета. Для этих целей

пригодна паста, способная образовывать в относительно короткое время равномерную пленку, содержащая достаточное количество холестерического жидко-кристаллического вещества.

Чтобы облегчить наблюдение цвета при изменении температуры объекта, целесообразно пленкообразующую пасту подкрашнвать чериым или другим красителем. В случаях, когда проверяемый объект достаточно темный, пасту готовят без темного красителя,

Пасты по изобретению особенно пригодны для наблюдения за температурой или распределением ее на небольших поверхностях, например за температурой тела человека.

Пасту можно хранить в любом подходящем сосуде, например в тюбике, предпочтительно в тюбике, подобном тюбику для зубной пасты.

Как правило, пасту «аиосят на измеряемую поверхность тонким равномерным слоем, а затем слой сушат. После этого можно вести наблюдение за изменением температуры. После применения пленку можно либо снять, либо отмыть водой и мылам.

Подходящие пленкообразующие полимеры - водорастворимые вещества, образующие пОСле сушки равномерную пленку, прилипание которой незначительно, а эластичность достаточная, чтобы допустить движение наблю1даемого объекта, не ломая пленки, .например, при дыхании. Подходящим пленкообразующим полимером является, например, поливиниловый спирт, имеющий вязкость 4%-ных водных ipacTiBopOB при 20°С 2-45 спз, степень гидролиза примерно 75-90% и молекулярный -вес примерно 30000-200000. Кроме того, могут быть использованы поливинилпирролидопы и декстраны с молекулярным весом примерно 10000-100000.

Количество применяемого пленкообразующего вещества различно - примерно 10-20 вес. %, предпочтительно примерно 15 вес. %.

По изобретению в качестве наполнителя микрокапсул применяют смещанные сложные эфиры холестерола и неорганических кислот, органические сложные эфиры холестерола, простого эфира холестерола, карбонаты и карбаматы холестерола, производные алкиламидов и вторичных амидов па основе Зр-амино-Д -холестена. Для устойчивости холестерических жидко-кристаллических веществ их надо хранить герметически зак;рытыми в прозрачных тонкостенных капсулах размером от 1 до примерно 5000 ммк, предпочтительно 10-50 ммк. Такие микрокапсулы Можно получить любым известным способом.

Количество применяемого по изобретению жидко-кристаллического вещества зависит от того, какую область температур желают получить и какую консистенцию пакеты. Это вещеСТ1ВО применяют в количестве 5-15 вес. %, продпочтительно 5 вес. %. В состав пасты можно вводить другие вспомогательные вещества и наполнители, например примерно 3- 8 вес.% предпочтительно 5 вес. %, поверхностно-активного вещества, в частности сорбитанманолаурат, сорбитанмоностеарат, полиэтиленовые сорбитанмоностеараты, сорбитантриолеаты и т. д. Желательно также применять ПО изобретению пропиленгликоль в количестве 6-9, предпочтительно 7,5 вес. %.

Для получения черного или темного цвета можно использовать либо сажевый черный, либо водорастворимый косметический черный краситель в количестве примерно 2-6 Бес.%.

Пример 1. Получение защищенных холестерических жидко-кристаллических веществ. 1,25 вес. ч. экстрагированной при помощи кислоты л елатины из свиной кожи с изоэлектрической точкой при рН 8-9 и 1,25 вес. ч. гуммиарабика перемешивают с 125 вес. ч. дистиллированной воды при 55°С в мешалке, рН раствора доводят примерно до 6 путем внесения по каплям водного раствора едкого натра. Эту смесь добавляют к смеси 4,5 вес. ч. холестерилнонаноата, 4,5 вес. ч. холестерилолеилкарбоната и 1 вес. ч. холестерилбензоата. Полученную смесь эмульгируют в мешалке до получения капли величиной 10-15 мк, добавляя водный раствор уксусной кислоты, доводят рН до 5. Получают отдельные, окруженные жидкой стенкой капсулы, величиной 25- 100 мк. Затем жидкость продолжают леремешивать, охлаждают в ледяной ванне, при 10°С приливают несколько капель водного

раствора пентадиола для отверждения желатины. Смесь продолжают перемешивать еще примерно 12 час, после чего она снова имеет .комнатную температуру. Образовавшиеся капсулы пропускают через сито, капсулы диаметрохм примерно 10-15 мк собирают. Полученные капсулы .могут изменять цвет при температуре 35-37°С.

Пример 2. Получение пасты. 5 вес. ч. смеси поверхностно-активных веществ, 7,5

вес. ч. пропиленгликоля, 15 вес. ч. стеарилового спирта, 15 все. ч. поливинилового спирта, 3 вес. ч. сажевого черного красителя, 5 вес. ч. жидко-кристаллического вещества в микрокапсулах, полученных по примеру 1 (все в

расчете на сухой вес), и до 100 вес. ч. воды перемешивают в аппарате с мешалкой. Полученную при этом черную вязкую пасту загружают в эластичные тюбики. После нанесения пасты па тестуемую поверхность ее сушат.

Получают равномерную эластичную пленку, показывающую при 35-37°С светлые, яркие цвета. Пленка легко снимается с тестуемой поверхности.

При.мер 3. Пасту, полученную в примере

2, наносят на запястье тестувмого лица, затем сушат для получения тонкой равномерной пленки. После сушки пленка из меняет цвет в зависимости от температуры запястья и положения кровеносных сосудов.

Предмет изобретения

Паста для термометрии и термографии, состоящая из связующего, пигмента и заполненных микрокапсул, отличающаяся тем, что в качестве связующего применен водорастворимый полимер в количестве 10-20% от

общего веса пасты, а в качестве наполнителя микрокапсул применено одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из сложных эфиров холестерола и неорганических кислот, органических сложных эфиров

олестерола, простых эфиров холестерола. 7 карбонатов и карбаматов холестерола и производных алкиламидов и вторичных амидов 8 на основе Зр-амино-А -холестена, в колнчестве 5-15% от общего веса пасты.