CN105885718A - 一种辐射变色标签剂量计及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于剂量计技术领域,公开了一种辐射变色标签剂量计及制备工艺。该剂量计按照由上到下的顺序包括敏感层、基底层、粘贴层及剥离纸层;所述敏感层的配方包括聚合物、酸敏染料、辅助变色物质及第一溶剂;所述基底层的配方包括基底层材料、第二溶剂。该工艺包括:(1)将聚合物在第一溶剂中溶解;(2)加入辅助变色物质及酸敏染料,得到第一溶液;(3)将基底层材料溶解于第二溶剂中,得到第二溶液;(4)将第二溶液涂布于不干胶层上,将第一溶液涂布于基底层上方;(5)干燥;(6)使用模切机并采用半切的方式裁剪。本申请提供的剂量计具有可半定量或定性检测辐照剂量、成膜均匀平整、无需脱膜的优点。
Description
技术领域
本发明属于剂量计技术领域,具体涉及一种辐射变色标签剂量计及制备工艺。
背景技术
辐射变色标签剂量计通常为不透明的粘贴式标签,在一定电离辐射下发生明显变色,通过颜色变化程度指示吸收剂量大小的剂量计,可用于目视观测并估计剂量水平,适用于定性和半定量领域。
蔡展帆等在2013年公开了发明名称为《一种辐射变色薄膜的制备方法》的专利文献,该辐射变色薄膜剂量计也是在一定剂量电离辐射作用下发生肉眼可见的颜色变化,但是该剂量计及其制备方法存在以下缺陷:①在10℃~50℃的温度、20%~70%的湿度下进行干燥固化制成薄膜,干燥温度较低,固化干燥时间长,受环境影响变化大,效率低;②将成膜溶液均匀涂布在水平平面支持体上,较难脱膜且易卷曲、起皱,不适合批量生产;③在辐射场合使用该制备方法制备的剂量计时,还需要人工粘贴双面胶层后再粘贴于一定位置,使用较为不便。因此,现在急需一种制备效率高、薄膜成型均匀平整、脱膜容易的辐射变色标签剂量计及制备工艺。
发明内容
(一)发明目的
根据现有技术所存在的问题,本发明提供了一种制备效率高、无需脱膜、使用方便且适于批量生产的辐射变色标签剂量计及制备工艺。
(二)技术方案
为了解决现有技术所存在的问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种辐射变色标签剂量计,关键在于,该剂量计按照由上到下的顺序包括敏感层、基底层、粘贴层及剥离纸层;
所述敏感层的配方包括聚合物、酸敏染料、辅助变色物质及第一溶剂,其中聚合物为100份(重量份数),酸敏染料为0.1~0.5份(重量份数),辅助变色物质为5~50份(重量份数),第一溶剂为600~1000份(重量份数);所述聚合物为聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、尼龙中的一种或多种;所述酸敏染料为二甲基黄、溴酚蓝、中性红、茜素红、结晶紫、溴甲酚绿、亚甲基蓝、二甲酚橙、茜素、酚酞、百里春酚酞、甲基紫、孔雀石绿、百里春酚蓝、溴百里春酚蓝、甲基红、刚果红、甲基橙、苯胺蓝、溴甲酚紫、甲酚红中的一种或多种;所述辅助变色物质为六氯乙烷、四氯甲烷、三氯乙醇、水合氯醛、三氯乙酸中的一种或多种;所述第一溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;
所述基底层的配方包括基底层材料、第二溶剂,其中基底材料为纤维素、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、橡胶基不干胶、聚丙烯酸酯中的一种;第二溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;基底材料与第二溶剂的重量份数比为1:(6~10);
所述粘贴层及剥离纸层为不干胶纸,其中不干胶纸为双面胶结构,将该双面胶的上层去掉,剩下的不干胶层为粘贴层,下层为剥离纸层。
优选地,所述敏感层的配方中,聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:(0.2~0.4):(8~20):(700~800)。
优选地,所述敏感层的配方中,聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:0.2:10:700。
优选地,所述基底层的配方中基底层材料与第二溶剂的重量份数比例为1:7。
优选地,所述敏感层的配方中,酸敏染料为甲基橙和溴甲酚绿的混合物,重量份数比为1:1,剂量计在一定辐射剂量范围内,颜色会由绿色经过黄色变为红色。
优选地,所述敏感层的厚度为50~100μm,基底层的厚度为20~70μm。
优选地,所述敏感层的厚度为75μm,基底层的厚度为50μm。
上述辐射变色标签剂量计的制备工艺,该工艺包括以下步骤:
(1)将聚合物在第一溶剂中完全溶解;
(2)将步骤(1)得到的溶解液冷却后加入辅助变色物质及酸敏染料,充分混合均匀并排除气泡,得到第一溶液;
(3)将基底层材料溶解于第二溶剂中,得到第二溶液;
(4)将不干胶纸的上层撕去,将第二溶液涂布于不干胶层上,待溶剂挥发后,然后将第一溶液涂布于第二溶液上方;
(5)利用红外加热方式干燥,敏感层中的第一溶剂完全挥发,形成固化敏感层;
(6)将步骤(5)得到的剂量计使用模切机并采用半切的方式裁剪成圆形标签剂量计。
优选地,所述完全溶解时先将聚合物在溶剂中溶胀,充分溶胀后高温煮沸使其完全溶解。
优选地,所述步骤(4)中的涂布是利用AFA-Ⅱ自动涂膜机、KTQ-Ⅱ可调式涂膜器涂布的。
优选地,步骤(2)中排除气泡是通过静置实现的。
优选地,步骤(5)中干燥温度为65℃~70℃,干燥时间为一小时。
(三)有益效果
本申请提供的辐射变色标签剂量计具有可半定量或定性检测辐照剂量、成膜均匀平整、无需脱膜的有益效果,具体如下:
①本申请要求保护的辐射变色标签剂量计在现有技术的基础上增加了基底层,并且该基底层的厚度为20~70μm。该基底层材料的使用使得敏感层与粘贴层有效结合,制备的剂量计平整均一,避免了因溶剂渗透引起的卷曲、褶皱、硬化等现象。
②本申请中,辐射变色标签剂量计增加了粘贴层及剥离纸层。通过将基底层涂布于不干胶层,使得标签剂量计使用时,直接将粘贴层撕去即可贴在所需检测辐照剂量的物体上方,省去了人工粘贴的步骤,使用方便。
③本申请提供的制备工艺是采用模切机半切的方式切割,使用方便,避免了大张标签因应力无法释放引起的褶皱现象。采用红外加热干燥的方式,在保证敏感层物质性能稳定的前提下大大缩短了制备周期,该工艺可用于剂量计的批量生产。
④本申请可使剂量计发生多段变色,拓宽该种剂量计的应用范围。例如加入甲基橙和溴甲酚绿两种酸敏染料的剂量计颜色会由绿色经过黄色变成红色,通过颜色变化可以更精确地指示辐照剂量。
附图说明
图1是本申请提供的辐射变色标签剂量计截面示意图;其中1是敏感层;2是基底层;3是粘贴层;4是剥离纸层。
图2是本申请提供的辐射变色标签剂量计成品示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种辐射变色标签剂量计,该剂量计按照由上到下的顺序包括敏感层1、基底层2、粘贴层3及剥离纸层4;所述敏感层1的厚度为75μm,基底层2的厚度为50μm。
所述敏感层1的配方包括聚合物聚乙烯醇、酸敏染料甲基橙、辅助变色物质水合氯醛及第一溶剂水,聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:0.2:10:700。
所述基底层2的配方包括基底层材料、第二溶剂,其中基底材料为聚丙烯酸酯中,第二溶剂为乙醇;基底材料与溶剂的重量份数比为1:7;
所述粘贴层3及剥离纸层4为不干胶纸,其中不干胶纸为双面胶结构,将该双面胶的上层去掉,剩下的不干胶层为粘贴层,下层为剥离纸层。
上述辐射变色标签剂量计的制备工艺,该工艺包括以下步骤:
(1)将聚合物在第一溶剂中完全溶解;先将聚合物在溶剂中溶胀,充分溶胀后高温煮沸使其完全溶解。
(2)将步骤(1)得到的溶解液冷却后加入辅助变色物质及酸敏染料,充分混合均匀并通过静置排除气泡,得到第一溶液;
(3)将基底层材料溶解于第二溶剂中,得到第二溶液;
(4)将不干胶纸的上层撕去,将第二溶液涂布于不干胶层上,待溶剂挥发后,然后将第一溶液涂布于基底层上方;所述涂布是利用AFA-Ⅱ自动涂膜机、KTQ-Ⅱ可调式涂膜器涂布的。
(5)利用红外加热方式干燥,敏感层中的第一溶剂完全挥发,形成固化敏感层;步骤(5)中干燥温度为65℃~70℃,干燥时间为一小时。
(6)将步骤(5)得到的剂量计使用模切机并采用半切的方式裁剪成圆形标签剂量计。
实施例2
与实施例1不同的是,酸敏染料为甲基橙和溴甲酚绿的混合物,重量份数比为1:1,剂量计在一定辐射剂量范围内,颜色会由绿色经过黄色变为红色。
实施例3
与实施例1不同的是,所述敏感层的厚度为50μm,基底层的厚度为20μm。
所述敏感层的配方中聚合物为100份(重量份数),酸敏染料为0.1份(重量份数),辅助变色物质为5份(重量份数),第一溶剂为6000份(重量份数);所述聚合物为聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、尼龙中的一种或多种;所述酸敏染料为二甲基黄、溴酚蓝、中性红、茜素红、结晶紫、溴甲酚绿、亚甲基蓝、二甲酚橙、茜素、酚酞、百里春酚酞、甲基紫、孔雀石绿、百里春酚蓝、溴百里春酚蓝、甲基红、刚果红、苯胺蓝、溴甲酚紫、甲酚红中的一种或多种;所述辅助变色物质为六氯乙烷、四氯甲烷、三氯乙醇、水合氯醛、三氯乙酸中的一种或多种;所述第一溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;
所述基底层的配方包括基底层材料、第二溶剂,其中基底材料为纤维素、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、橡胶基不干胶中的一种;第二溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;基底材料与第二溶剂的重量份数比为1:6。
实施例4
与实施例1不同的是,所述敏感层的配方中聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:0.5:50:1000,所述基底层的配方中基底材料与第二溶剂的重量份数比为1:10。
Claims (12)
1.一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,该剂量计按照由上到下的顺序包括敏感层、基底层、粘贴层及剥离纸层;
所述敏感层的配方包括聚合物、酸敏染料、辅助变色物质及第一溶剂,其中聚合物为100份(重量份数),酸敏染料为0.1~0.5份(重量份数),辅助变色物质为5~50份(重量份数),第一溶剂为600~1000份(重量份数);所述聚合物为聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙中的一种或多种;所述酸敏染料为二甲基黄、溴酚蓝、中性红、茜素红、结晶紫、溴甲酚绿、亚甲基蓝、二甲酚橙、茜素、酚酞、百里春酚酞、甲基紫、孔雀石绿、百里春酚蓝、溴百里春酚蓝、甲基红、刚果红、甲基橙、苯胺蓝、溴甲酚紫、甲酚红中的一种或多种;所述辅助变色物质为六氯乙烷、四氯甲烷、三氯乙醇、水合氯醛、三氯乙酸中的一种或多种;所述第一溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;
所述基底层的配方包括基底层材料、第二溶剂,其中基底材料为纤维素、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、橡胶基不干胶、聚丙烯酸酯中的一种;第二溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、环己酮、乙酸丁酯中的一种或多种;基底材料与第二溶剂的重量份数比为1:(6~10);
所述粘贴层及剥离纸层为不干胶纸,其中不干胶纸为双面胶结构,将该双面胶的上层去掉,剩下的不干胶层为粘贴层,下层为剥离纸层。
2.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述敏感层的配方中,聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:(0.2~0.4):(8~20):(700~800)。
3.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述敏感层的配方中,聚合物、酸敏染料、辅助变色物质、溶剂的重量份数比为100:0.2:10:700。
4.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述基底层的配方中基底层材料与第二溶剂的重量份数比例为1:7。
5.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述敏感层的配方中,酸敏染料为甲基橙和溴甲酚绿的混合物,重量份数比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述敏感层的厚度为50~100μm,基底层的厚度为20~70μm。
7.根据权利要求1所述的一种辐射变色标签剂量计,其特征在于,所述敏感层的厚度为75μm,基底层的厚度为50μm。
8.权利要求1所述的辐射变色标签剂量计的制备工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:
(1)将聚合物在第一溶剂中完全溶解;
(2)将步骤(1)得到的溶解液冷却后加入辅助变色物质及酸敏染料,充分混合均匀并排除气泡,得到第一溶液;
(3)将基底层材料溶解于第二溶剂中,得到第二溶液;
(4)将不干胶纸的上层撕去,将第二溶液涂布于不干胶层上,待溶剂挥发后,然后将第一溶液涂布于第二溶液上方;
(5)利用红外加热方式干燥,敏感层中的第一溶剂完全挥发,形成固化敏感层;
(6)将步骤(5)得到的剂量计使用模切机并采用半切的方式裁剪成圆形标签剂量计。
9.根据权利要求8所述的辐射变色标签剂量计的制备工艺,其特征在于,步骤(1)中所述完全溶解是先将聚合物在溶剂中溶胀,充分溶胀后高温煮沸使其完全溶解。
10.根据权利要求8所述的辐射变色标签剂量计的制备工艺,其特征在于,所述步骤(4)中的涂布是利用AFA-Ⅱ自动涂膜机、KTQ-Ⅱ可调式涂膜器涂布的。
11.根据权利要求8所述的辐射变色标签剂量计的制备工艺,其特征在于,步骤(2)中排除气泡是通过静置实现的。
12.根据权利要求8所述的辐射变色标签剂量计的制备工艺,其特征在于,步骤(5)中干燥温度为65℃~70℃,干燥时间为1小时。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |