CS198622B1

CS198622B1 - Covered reversible thermometric foil for flat thermic mapping

Info

Publication number: CS198622B1
Application number: CS46378A
Authority: CS
Inventors: Eduard Pospisil; Jarmila Pospisilova
Original assignee: Eduard Pospisil; Jarmila Pospisilova
Priority date: 1978-01-24
Filing date: 1978-01-24
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká vratné kryté, teploměrné fólie, sloužící k plošnému teplotnímu mapové- . ní biologických i technických objektů, řešené tak, že kontinuální vrstva kapalně krystalického teplotního indikátoru cholesterického typu je oboustraně chráněna inertními vrstvami.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reversible, thermometer foil for surface temperature mapping. biological and technical objects solved in such a way that the continuous layer of liquid-crystalline temperature indicator of cholesterol type is protected on both sides by inert layers.

Dosud známé teploměrné fólie, používané k plošnému teplotnímu mapování bioiogický.ch a technických objektů, jsou založeny na termosenzitivnísh elektrooptických vlastnostech kapalně krystalických látek cholesterického typu. Většina těchto látek vykazuje v intervalu teplot odpovídajících existenci mezofáze barevnost, závislou na teplotě. Barvy, viditelné po osvětlení těchto látek vnějším zdrojem světla jsou závislé na teplotě - látky vykazují na teplotě závislý selektivní rozptyl. Je výhodné, aby nerozptýlené částí spektra dopadajícího záření byly absorbovány buš černou podložkou, na které je vrstva cholesterického kapalně krystalického teplotního indikátoru umístěna, nebo černým pigmentem, rozptýleným přímo v® vrstvě indikátoru. Z uvedených vlastnosti vyplývají možnosti použití ·» kapalně krystalických teplotních indikátorů cholesterického typu v technice teplotního mapováni pomocí teploměrných fólií.The prior art thermometer films used for surface temperature mapping of bio-technical and technical objects are based on the thermosensitive electro-optical properties of liquid-crystalline cholesteric-type substances. Most of these substances exhibit a temperature-dependent color in the temperature range corresponding to the existence of mesophase. The colors visible after illumination of these substances by an external light source are temperature-dependent - the substances show a temperature-dependent selective dispersion. It is preferred that the non-scattered portion of the incident radiation spectrum is absorbed either by a black substrate on which the cholesteric liquid-crystalline temperature indicator layer is placed or by a black pigment dispersed directly in the indicator layer. These properties indicate the possibility of using liquid-crystalline temperature indicators of the cholesteric type in the thermo-mapping technique.

K orientačním měřením jsou používány nekryté, vratné teploměrné fólie získané tak, že na černou fólii, jnertní vůči kapalně krystalickému teplotnímu indikátoru a rozpouštědlu, je nanesena nekrytá vrstva indikátoru. Teplotně závislé barvy těchto fólií jsou dostatečně jasné a hluboké. Folie jsou ale časově nestálé a za několik stovek až tisícovekFor orientation measurements, uncovered, returnable thermometer films obtained by applying an uncovered layer of the indicator to a black film that is non-liquid to the crystalline temperature indicator and solvent are used. The temperature-dependent colors of these films are sufficiently bright and deep. But the foils are unstable in time and in several hundreds to thousands

198 Ó22 sekund ztrácejí evé teploměrné vlastnosti, což' je způsobeno hlavně vlivem vzdušného kyslíku. Nekrytá vrstva kapalně krystalického teplotního indikátoru je velmi citlivá i na malá znečištění, která mohou snadno změnit její vlastnosti,198 2222 seconds, they lose evident thermometer properties, mainly due to air oxygen. The uncovered layer of liquid-crystalline temperature indicator is very sensitive to small contamination, which can easily change its properties,

Teploměrné fólie, jejichž časová stálost je větší než několik měsíců, jsou v podstatě získávány dvěma způsoby. Kapalně krystalický indikátor je vpraven přímo do látky, ze které je fólie vyrobena. Materiál musí být černě pigmentován. Folie je obvykle vyráběna jako vratná a může být použita k opakovaným nebo kontinuálním měřením. Barevné teplotní mapy získané pomocí tohoto typu teploměrné folie jsou ale nepříliš výrazné, většinou mdlých a lomených barev, což ztěžuje záznam i vyhodnocení získané barevné teplotní mapy. Druhým typem je teploměrné fólie, ve které jsou v pravidelných vzdálenostech v celé ploše fólie uzavřena malé množství - kapičky o průměru asi 0,05 mm — kapalně krystalického teplotního indikátoru. Barevné teplotní mapa získaná tímto druhem fólie je tvořena množstvím oddělených barevných bodů. Získané barvy jsou jasné, ale jejich intenzita je omezena nespojitostí rozptylové vrstvy kapalně krystalického indikátoru. Výhodou folie je, že indikátor nemusí být přímo pigmentován, hlavními nevýhodami jsou obtížnost dodržení orientace molekul indikátoru v uzavřených buňkách, která je nezbytná k dobré funkci indikátoru a často i nedokonalé transparentnost krycí části fólie.Thermometer films whose time stability is greater than several months are essentially obtained in two ways. The liquid crystalline indicator is incorporated directly into the fabric from which the film is made. The material must be pigmented in black. The film is usually manufactured as a returnable film and can be used for repeated or continuous measurements. However, color temperature maps obtained using this type of thermo-foil are not very pronounced, mostly dull and refracted colors, which makes it difficult to record and evaluate the obtained color temperature map. The second type is a thermometer foil in which a small amount - droplets of about 0.05 mm diameter - of a liquid-crystalline temperature indicator is closed at regular intervals throughout the entire foil surface. The color temperature map obtained by this type of foil consists of a number of separate color dots. The colors obtained are clear, but their intensity is limited by the discontinuity of the scattering layer of the liquid crystal indicator. The advantage of the film is that the indicator does not have to be directly pigmented, the main disadvantages are the difficulty of maintaining the orientation of the indicator molecules in closed cells, which is necessary for the indicator to function properly and often the imperfect transparency of the covering part of the film.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny krytou vratnou teploměrnou fólií k plošnému teplotnímu mapování podle vynálezu, jehož podstatou je uspořádání a spojení jednotlivých částí teploměrné fólie, při němž kontinuální vrstva kapalně krystalického teplotního indikátoru eholesterického typu sama pojí spolu krycí transparentní fólii, která je zcela inertní vůči použitému kapalně krystalickému teplotnímu indikátoru eholesterického typu i vůči organickému rozpouštědlu, ve kterém je kapalně krystalický teplotní indikátor .eholesterického typu pro snazší aplikaci rozpouštěn, a vrstvu podkladové černé barvy nanesenou v rovnoměrné vrstvě na vrchní stranu podkladové fólie. Podkladové fólie může být na spodní straně opatřena samolepící vrstvou, chráněnou až do použiti ochrannou folií.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a covered reversible thermo-film for surface temperature mapping according to the invention, which consists in the arrangement and connection of individual parts of the thermo-film, in which a continuous layer of liquid crystalline temperature indicator of the liquid-crystalline temperature indicator of both the Eholester type and the organic solvent, in which the liquid-crystalline temperature indicator of the cholesterol type is dissolved for ease of application, and a layer of black undercoat applied in a uniform layer on top of the backing film. The backing sheet may be provided with a self-adhesive layer on the underside, protected by a protective sheet until use.

Krytím spojité vrstvy kapalně krystalického teplotního indikátoru nepropustnou inertní transparentní folií se dosáhne její dlouhodobé stability, zvláště s ohledem na možný vliv vzdušného kyslíku. Výjimečná jasnost a hloubka barev vytvořené barevné mapy je dosažena spojitostí vrstvy kapalně krystalického teplotního indikátoru eholesterického typu a dobrou transparencí krycí fólie. Je podstatně usnadněno vyhodnocování získané teplotní mapy. Trvalé spojeni mezi podkladovou černou barvou nanesenou na podkladovou folií a krycí transparentní fólii je dosaženo vlastní vrstvou kapalně krystalického teplotního indikátoru eholesterického typu a jednotlivé vrstvy teploměrné fólie není nutné jinak spojovato Dosažení a zachování jednotné orientace molekul ve vrstvě kapalně krystalického indikátoru je jednoduché. Životnost teploměrné fólie je větší než tři měsíce a je ji možno prodloužit obnovením vrstvy teplotního indikátoru. Samolepící vrstva, kterou je opatřena spodní strana teploměrné folie, podstatně usnadňuje manipulaci β fóliíBy covering the continuous layer of the liquid crystalline temperature indicator with an impermeable inert transparent film, its long-term stability is achieved, especially with regard to the possible influence of air oxygen. The exceptional clarity and color depth of the color map created is achieved by the continuity of the liquid crystalline temperature indicator layer of the Eholester type and the good transparency of the cover film. Evaluation of the obtained temperature map is greatly facilitated. Permanent bonding between the underlying black ink applied to the backing film and the opaque transparent film is achieved by the liquid-crystalline temperature indicator layer of the eholesteric type itself, and the individual layers of the thermo-film need not otherwise be combined. The lifetime of the thermometer foil is greater than three months and can be extended by renewing the temperature indicator layer. The self-adhesive layer provided with the underside of the thermometer foil significantly facilitates handling of β foils

X.X.

během snímání teplotní mapy a umožňuje dosáhnout zlepšení přestupu tepla z měřeného objektu do fólie.during the scanning of the temperature map and allows to improve the heat transfer from the measured object to the foil.

Konkrétní provedení kryté vratné teploměrné fólie k plošnému teplotnímu mapování podle vynálezu je zobrazeno na výkresu.A particular embodiment of a covered return thermometer foil for surface temperature mapping according to the invention is shown in the drawing.

Na nekovovou podkladovou fólii 4 je z jedné strany nanesena vrstva podkladové Černé barvy j, které musí být rovnoměrná a celistvá. Nanesení je možné po zaschnutí· opakovat t_ak, aby vrstva černé podkladové barvy která musí být rovnoměrná a celistvá. Nanesení je možné po zaschnutí opakovat tak, aby vrstva černé podkladové barvy J byla stejnorodá.A non-metallic backing sheet 4 is coated on one side with a black undercoat layer which must be uniform and integral. After application, it is possible to repeat t _and k after drying to give a layer of black undercoat which must be uniform and consistent. The application can be repeated after drying so that the layer of black undercoat J is uniform.

Vrstva podkladové barvy J se nechá dokonale zaschnout. Na jednu stranu krycí transparentní fólie 1 je rovnoměrně v celistvé vrstvě nanesen kapalně krystalický teplotní indikátor 2. Pro snazší a pohodlnější nanášení je indikátor rozpouštěn v těkavém organickém rozpouštědle. Krycí transparentní fólie 1 musí být zcela inertní jak vůči použitému kapalně krystalickému teplotnímu indikátoru, tak vůči použitému rozpouštědlu. Vrstva kapalně krystalického teplotního indikátoru 2 musí být po částečném odpaření rozpouštědla pečlivě přetínána jemným vlasovým štětcem, nejlépe v jednom směru. Tření štětcem urychluje a usnadňuje odpaření zbytku rozpouštědla a smykové.napětí, které jspu třením vyvolána, způsobují podélnou orientaci vrchní vrstvy podlouhlých molekul kapalně krystalického teplotního indikátoru cholesterického typu. Tato orientace je nezbytná k jeho správné funkci.The undercoat layer J is allowed to dry completely. On one side of the cover transparent film 1, a liquid-crystalline temperature indicator 2 is uniformly applied in an integral layer. For easier and more convenient application, the indicator is dissolved in a volatile organic solvent. The cover transparent film 1 must be completely inert to both the liquid-crystalline temperature indicator used and the solvent used. After partially evaporating the solvent, the liquid-crystal temperature indicator layer 2 must be carefully rubbed with a fine hair brush, preferably in one direction. Brushing accelerates and facilitates evaporation of solvent residue and shear stresses caused by friction cause longitudinal orientation of the upper layer of the elongated molecules of the liquid crystalline cholesteric type temperature indicator. This orientation is necessary for its proper functioning.

K okraji podkladové fólie 4 na dobře proschlou vrstvu podkladové černé barvy J přiložíme okraj krycí transparentní fólie 1 tak, aby okraj vrstvy teplotního indikátoru 2 těsně a v úzkém pruhu přilehl na vrstvu podkladové černé barvy j. S pomocí, gumového válečku přitlačujeme postupně krycí fólii 1 k podkladové fólii 4 tak, aby vrstva kapalně krystalického indikátoru 2 byla rovnoměrné a bez vzduchových bublin. Poslední operaci provádíme na rovné podložce např. skleněné desce. Pro některá měření je výhodné opatřit spodní stranu podkladové fólie 4 samolepící vrstvou 5, která musí být před použitím kryta ochrannou fólií 6»To the edge of the backing sheet 4 on a well-dried layer of underlying black color J, we apply the edge of the cover transparent film 1 so that the edge of the temperature indicator layer 2 fits tightly and in a narrow strip onto the backing black color layer. to the backing sheet 4 so that the layer of liquid crystal indicator 2 is uniform and free of air bubbles. The last operation is carried out on a flat surface such as a glass plate. For some measurements it is advantageous to provide the underside of the backing sheet 4 with a self-adhesive layer 5 which must be covered with a protective sheet 6 before use. »

Kryté vratné teploměrné fólie podle vynálezu lze použít všude tam, kde je účelné znát rozložení teplot v ploše a kde interval teplot odpovídá existenci mezoféze použitého kapalně krystalického teplotního indikátoru cholesterického typu. Zvláště významné využití najde teploměrné fólie podle vynálezu v lékařství, např. v térmografii ženského prsu, končetin, umístění placenty těhotných apod., v jednorázovém, opakovaném nebo kontinuálním teplotním mapování biologických i technických objektů, např. při sledování teplotních map pokusných zvířat během probíhajícího pokusu, nebo při vyhledávání nehomogenit technických objektů sledováním šíření tepla apod.The inventive covered thermometer films can be used wherever it is expedient to know the surface temperature distribution and where the temperature interval corresponds to the existence of mesophesis of the liquid-crystal type cholesteric temperature indicator used. The thermo-foils according to the invention will find particular use in medicine, for example in the térmography of female breasts, limbs, placental placement of pregnant women and the like, in single, repeated or continuous temperature mapping of biological and technical objects, e.g. , or when searching for inhomogeneities of technical objects by monitoring heat propagation, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Covered thermo-return sheet for surface temperature mapping, characterized in that it consists of a backing sheet (4) of a homogeneous layer of a capely crystalline temperature indicator (2) of the cholesteric type which is a binder between the backing black layer (3) and the top cover transparent film (1) inert to both the liquid-crystalline indicator and the organic solvent in which the liquid-crystalline indicator of the cholesteric type is initially dissolved.

Covered thermo-return film according to claim 1, characterized in that it is provided on the underside of the backing film (4) with a self-adhesive layer (5) and a protective film (6) protecting the self-adhesive gate (5) until it is used.