CN103057245A

CN103057245A - 一种辐射变色标签及其制备方法

Info

Publication number: CN103057245A
Application number: CN2013100002854A
Authority: CN
Inventors: 蔡展帆; 叶宏生; 林敏�; 陈义珍; 夏文; 肖振红; 李华芝; 徐利军; 陈克胜; 武昌平; 崔莹; 张卫东; 贾雪文
Original assignee: China Institute of Atomic of Energy
Current assignee: China Institute of Atomic of Energy
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明公开了一种辐射变色标签及其制备方法，包括以下步骤：该方法包括以下步骤：（1）制备成膜溶液；（2）利用自动涂膜机，平面支持体上均匀涂布成膜溶液，固化后形成一张辐射变色薄膜；（3）利用自动涂膜机，在辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将标签材料面材上表面贴在粘合剂上，制成辐射变色标签；（4）从平面支持体上剥离辐射变色标签，利用自动涂膜机，在辐射变色薄膜一侧均匀涂布一层粘合剂，将透明薄膜材料贴在粘合剂上，从而形成一层保护层。该标签为多层复合结构，从上往下依次为：保护层、指示层、基底层、背胶层、底纸层。该发明提供了一种适用于批量生产，能够进行商业化生产的，操作简单的辐射变色标签及其制备方法。

Description

一种辐射变色标签及其制备方法

技术领域

本发明涉及辐射检测技术领域，特别涉及一种辐射变色标签及其制备方法。

背景技术

辐射变色标签是一种将辐射变色薄膜与粘贴式标签结合的产品。它具有辐射变色薄膜的性能，能在一定的电离辐射照射下发生明显变色，通过颜色的变化程度指示剂量大小。同时它又具备粘贴式标签形式，能粘附在受辐照的物品上，测量产品所受的吸收剂量，监测和控制辐照装置的工艺参数，提高辐照质量。辐射变色标签是一种使用简便、直观的辐射加工工作剂量计，工作人员不需要读出装置或测量仪器，现场就可确定辐照剂量。具体的应用有：

（1）目视辨别辐射加工产品是否受过辐照。这种定性手段能防止加工过程中发生漏照的情况，或避免库存时辐照产品与未辐照产品相混淆。辐射变色标签的这种应用最为广泛，通常把这种用途的辐射变色标签称为“照／未照”指示标签（go-no go indicator）。

（2）目视估计辐射剂量水平。通过肉眼观察对比标准比色卡，辐射变色标签可以用来估计辐射剂量水平，为辐照质量控制或辐射剂量学研究提供半定量信息。

（3）配合光谱学仪器测量辐射剂量。辐射变色标签在一定的剂量范围内，其颜色变化与吸收剂量存在可测量的响应关系，借助反射光谱学仪器，如漫反射分光光度计或手提式反射计等，能用于定量分析。

（4）其他用途。除了日常监测，辐射变色标签还可以用于剂量分布的研究。此外，辐射变色标签还可以作为档案信息存档。

辐射变色标签广泛应用于辐射加工领域，如医疗用品的灭菌和消毒、食品的保鲜或贮存、昆虫绝育、高分子材料的改性、半导体的改性或抗辐射加固以及“三废”的辐射治理等。随着辐射加工领域的不断发展，辐射变色标签有着广泛的应用前景。

当前，国际上关于辐射变色标签的有相关研究和报道，并形成多种市售产品。但是从目前公开的文献来看，制备一般采用挤出吹塑、挤出流延、压延、单向双向拉伸、共挤出复合等方法，制备工艺复杂。

而国内已有不少关于辐射变色薄膜的研究报道，例如中国原子能科学研究院李华芝、肖振红等人研制了以尼龙为成膜基材、六羟基乙基副品红氰化物为染料的辐射变色薄膜[李华芝等. 辐射变色薄膜剂量计的研制]。但对于将辐射变色薄膜制成辐射变色标签的研究报道则非常少，仅有中国科学院上海原子核研究所曾研制出类似于辐射变色标签的称为“SN型剂量标签”[吴智力等. SN型黄色剂量标签体系的性能研究]，但其技术处于保密状态。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，针对以聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛或尼龙为成膜基材的辐射变色薄膜，提供了一种适用于批量生产，能够进行商业化生产的，操作简单的辐射变色标签及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种辐射变色标签为多层复合结构，从上往下依次为：保护层、指示层、基底层、背胶层、底纸层。

其中：

所述的保护层为透明薄膜，指示层为辐射变色薄膜，基底层为薄膜基材，背胶层为压敏胶粘剂，底纸层为硅油底纸。

所述的保护层为一层透明的PET薄膜或透明PVC薄膜。

一种辐射变色标签的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）根据辐射变色薄膜配方选择溶剂并制备成膜溶液；

（2）利用自动涂膜机，在水平光滑的平面支持体上均匀涂布步骤（1）获得的成膜溶液，然后通过自然蒸发或加热去除溶剂，固化后在水平平面支持体上形成一张辐射变色薄膜；

（3）利用自动涂膜机，在步骤（2）获得的辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将标签材料面材上表面贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，使辐射变色薄膜与标签材料复合成一体，制成辐射变色标签；

（4）从平面支持体上剥离步骤（3）获得的辐射变色标签，利用自动涂膜机，标签的辐射变色薄膜一侧均匀涂布一层粘合剂，将透明薄膜材料贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，从而在辐射变色薄膜上形成一层保护层。

其中：

所述的辐射变色薄膜配方中成膜基材为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或尼龙，所述的溶剂为水、乙醇或水和乙醇的混合液，成膜基材与溶剂的质量配比为1:7～10。

所述的自动涂膜机具有真空吸附功能。

所述的自动涂膜机具有涂布厚度调节功能，涂布时涂布厚度范围为0.3～1.5mm。

所述的自动涂膜机具有涂布速度调节功能，涂布时涂布速度范围为2～5cm/s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用自动涂膜机将溶液流延的方法制备辐射变色薄膜，生产的薄膜厚度小而均匀，厚度最小可达30μm，透明度高，内应力小，颜色均匀，可满足较高光学性能的要求。

（2）采用自动涂膜机制备辐射变色薄膜和辐射变色标签，设备简单，工艺简单，适合批量生产。

附图说明

图1制备方法的流程图；

图2 标签结构示意图

1 保护层、2 指示层、3 基底层、4 背胶层、5底纸层。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图2所示的辐射变色标签。该标签结构为多层复合结构，主要包括保护层1、指示层2、基底层3、背胶层4、底纸层5。

各层的主要作用和功能如下：

（1）保护层1。一层透明的薄膜，用于保护指示层2及标签的其他部分，防止物理磨损和化学腐蚀。

（2）指示层2。一层辐射变色薄膜，是辐射变色标签最核心的部分。指示层2在电离辐射作用下发生化学反应，产生颜色变化，通过颜色的变化指示剂量水平。

（3）基底层3。一层薄膜基材，用于隔离指示层2和背胶层4，起一定的保护作用。

（4）背胶层4。一层压敏胶粘剂，能使标签贴附于受辐照对象而不易脱离。

（5）底纸层5。一层硅油底纸，由于硅油的保护，背胶层3的压敏胶粘剂不能渗透到底纸材料中去，粘贴标签时剥离底纸即可。

实施例1

本实施例按照如图1所示的制备方法制备的，其中所述原料份数除特殊说明外，均为质量份数。

（1）称取1份聚乙烯醇，以7份水为溶剂，搅拌溶解完全，再加入甲基橙和水合氯醛，搅拌溶解完全，配成成膜溶液。

（2）将光滑的光学玻璃平板放在真空吸盘自动涂膜机的涂布平台上，打开电源和真空吸附，使玻璃平板吸附牢固。调节涂布厚度为0.9mm。然后在玻璃平板上倒入步骤（1）获得的成膜溶液，并调节涂布速度为2～3cm/s进行涂膜。成膜溶液在玻璃平板得到充分均匀的展开。保持温度湿度恒定自然干燥2天，在玻璃平板上形成辐射变色薄膜。

（3）调节涂布厚度为0.4mm，并调节涂布速度为2～3cm/s，在步骤（2）获得的辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将PP合成白色防水标签纸面材上表面贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，使辐射变色薄膜与PP合成白色防水标签纸复合成一体，制成粘贴式标签；

（4）停止真空吸附，取出玻璃平板，从玻璃平板上剥离步骤（3）获得的辐射变色标签。将辐射变色标签以辐射变色薄膜层朝上、底纸朝下的方式，放在自动涂膜机的涂布平台上，打开真空吸附使辐射变色标签吸附牢固。调节涂布厚度为0.4mm，并调节涂布速度为2～3cm/s，在辐射变色标签上表面均匀涂布一层粘合剂。将透明PET薄膜贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，在辐射变色薄膜上形成一层保护层。

实施例2

本实施例同实施例1，其不同之处在于，

（1）称取1份聚乙烯醇缩丁醛，以10份乙醇为溶剂，搅拌溶解完全，再加入隐色孔雀石绿，搅拌溶解完全，配成成膜溶液。

（2）将光滑的光学玻璃平板放在真空吸盘自动涂膜机的涂布平台上，打开电源和真空吸附，使玻璃平板吸附牢固。调节涂布厚度为0.3mm。然后在玻璃平板上倒入步骤（1）获得的成膜溶液，并调节涂布速度为3～4cm/s进行涂膜。成膜溶液在玻璃平板得到充分均匀的展开。保持温度湿度恒定自然干燥1天，在玻璃平板上形成辐射变色薄膜。

（3）调节涂布厚度为0.4mm，并调节涂布速度为2～3cm/s，在步骤（2）获得的辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将PET合成白色防水标签纸面材上表面贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，使辐射变色薄膜与PET合成白色防水标签纸复合成一体，制成粘贴式标签；

实施例3

本实施例同实施例1，其不同之处在于，

（1）称取1份尼龙，以8份乙醇为溶剂，搅拌溶解完全，再加入六羟基乙基副品红氰化物，搅拌溶解完全，配成成膜溶液。

（2）将光滑的光学玻璃平板放在真空吸盘自动涂膜机的涂布平台上，打开电源和真空吸附，使玻璃平板吸附牢固。调节涂布厚度为1.5mm。然后在玻璃平板上倒入步骤（1）获得的成膜溶液，并调节涂布速度为4～5cm/s进行涂膜。成膜溶液在玻璃平板得到充分均匀的展开。保持温度湿度恒定自然干燥1天，在玻璃平板上形成辐射变色薄膜。

（3）调节涂布厚度为0.4mm，并调节涂布速度为2～3cm/s，在步骤（2）获得的辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将PET透明防水标签纸面材上表面贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，使辐射变色薄膜与PET透明防水标签纸复合成一体，制成粘贴式标签；

Claims

1.一种辐射变色标签的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

根据辐射变色薄膜配方选择溶剂并制备成膜溶液；

利用自动涂膜机，在水平光滑的平面支持体上均匀涂布步骤（1）获得的成膜溶液，然后通过自然蒸发或加热去除溶剂，固化后在水平平面支持体上形成一张辐射变色薄膜；

利用自动涂膜机，在步骤（2）获得的辐射变色薄膜上均匀涂布一层粘合剂，将标签材料面材上表面贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，使辐射变色薄膜与标签材料复合成一体，制成辐射变色标签；

从平面支持体上剥离步骤（3）获得的辐射变色标签，利用自动涂膜机，在步骤（3）获得的标签的辐射变色薄膜一侧均匀涂布一层粘合剂，将透明薄膜材料贴在粘合剂上，用滚筒压平压紧，从而在辐射变色薄膜上形成一层保护层。

2.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签的制备方法，其特征在于，所述的辐射变色薄膜配方中成膜基材为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或尼龙，所述的溶剂为水、乙醇或水和乙醇的混合液，成膜基材与溶剂的质量配比为1:7～10。

3.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签的制备方法，其特征在于，所述的自动涂膜机具有真空吸附功能。

4.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签的制备方法，其特征在于，所述的自动涂膜机具有涂布厚度调节功能，涂布时涂布厚度范围为0.3～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签的制备方法，其特征在于，所述的自动涂膜机具有涂布速度调节功能，涂布时涂布速度范围为2～5cm/s。

6.根据权利要求1所述制备的辐射变色标签，其特征在于，该标签为多层复合结构，从上往下依次为：保护层、指示层、基底层、背胶层、底纸层。

7.根据权利要求6所述的一种辐射变色标签，其特征在于，所述的保护层为透明薄膜，指示层为辐射变色薄膜，基底层为薄膜基材，背胶层为压敏胶粘剂，底纸层为硅油底纸。