DE2403951A1 - Indikator zur bestimmung von temperaturgrenzwerten - Google Patents

Description

• Indikator zur Bestimmung von Temperaturgrenzwerten.
• Die Erfindung betrifft einen zur Bestimmung von Temperaturgrenzwerten dienenden, chemisch nicht reagierenden Indikator.
• In allen Bereichen der Industrie ist man häufig mit der Kontrolle von Temperaturen und Einhaltung von bestimmten Grenzwerten konfrontiert.
• Deren Ueberschreitung kann für den zu kontrollierenden Gegenstand von Schaden sein und ihn unter Umständen sogar unbrauchbar oder ungeniessbar machen.
• Häufig sind die zur Temperaturkontrolle üblichen elektrischen oder mechanischen Geräte zu kostspielig oder zu aufwendig. Zudem sind sie in der Regel von einer Energiequelle abhängig und lassen sich oft an schwer zugänglichen Stellen nicht oder nur sehr schwierig anbringen.
• Es gibt ferner eine grosse Anzahl Produkte, zum Beispiel verpackte tiefgefrorene und pasteurisierte, kühl zu haltende Nahrungsmittel, biologische und pharmazeutische Präparate etc., welche temperatur empfindlich sind und deshalb unter kontrollierten, eine bestimmte Grenztemperatur nicht überschreitenden Bedingungen geiagert werden müssen' und wo es wünschenswert ist, einen fberschrittenen Temperaturgrenzwert direkt am Objekt irreversibel festzuhalten.
• Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht ferner in der Kontrolle von Back- und Brattemperaturen, beispielsweise beim Frittieren von Kartoffeln im Haushalt, wo das Oel,aus ernährungsphysiologischen Gründen nicht zu hoch erhitzt werden darf, oder weil ein Verbrennen des zu backenden Produktes eintritt.
• Auch bei chemischen Prozessen, Maschinen und Apparaten, Heiz- und Kühleinrichtungen, schnellaufenden, mit Thermometern und Thermoelementen schwer zu messenden GegenstAnden, wie Maschinenlager, Autoreifen zu Testzwecken, etc., ist eine einfach handzuhabende Temperaturgrenzwert-Bestimmung von Nutzen.
• Bereits bekannte Temperatur-Indikatoren basieren entweder auf komplizierten eutektischen Salz- und Stoffmischungen, welche häufig noch mit chemischen Zweitkomponenten zu reagieren haben, um dabei ablaufende chemische Reaktionen mittels eines geeigneten pH-Indikators oder ähnlichen, dafür geeigneten Reagenzien anzuzeigen.
• Andere Systeme basieren auf anorganischen Salzen und deren Mischungen, welche beispielsweise durch Verlust von Kristallwasser oder durch eine bei einer bestimmten Temperatur ablaufenden chemischen Reaktion. eine bleibende oder vorübergehende Farbveränderung ergeben.
• Eine weitere Klasse von Temperatur-Indikatoren arbeitet mit eingekapselten reaktiven Flüssigkeiten, welche unter Umständen leicht verdunsten oder auslaufen und zudem eine relativ kompliz,-ierte voluminöse Verpackung benötigen.
• Alle diese auf chemischen Vorgängen aufgebauten Indikatoren sind in der Regel sehr reaktionsfähig und können demzufolge unerwünschte Nebenreaktionen eingehen oder beim Hantieren gesundheitlich bedenklich sein. Solche Systeme konnten sich daher verständlicherweise nicht richtig durchsetzen.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, weil sie mit einer physikalischen Farbstoffadsorptionsmethode (nachstehend Farbstoffadsorbate genannt) und harmlosen schmelzbaren und gegebenenfalls sogar natürlichen organischen Stoffen (nachstehend Farbstofflösungsmittel genannt) arbeitet.
• Der Indikator der obengenannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass er ein Farbstoff-Lösungsmittel und einen auf einem trockenen Farbstoffadstbens aufgezogenen Farbstoff in solcher Berührung enthält, sodass der Indikator beim Erreichen der Messtemperatur durch Schmelzen des Farbstoff-Lösungsmittels in einen vom Ursprungszustand deutlich unterscheidbaren irreversiblen neuen Zustand übergeht.
• Somit basiert der Indikator auf der Adsorption eines Farbstoffes auf einem hochporösen Trägermaterial (Farbstoffadsorbens) und der Löslichkeit des Farbstoffes in einem bei einer bestimmten Temperatur schmelzenden Farbstoff-Lösungsmittel, welches indessen mit dem Farbstoff und dem Farbstoffadsorbens chemisch nicht reagiert.
• Mit dem neuen Indikator ist eine Temperat;urgrenzwert.Anzeige ohne chemische Reaktion möglich, denn sobald der zu kontrollierende Grenzbereich überschritten wird, beginnt das anfänglich feste Farbstoff-Lösungsmittel zu schmelzen und migriert in das Farbstoff.
• adsorbat, wodurch der Farbstoff herausgelöst wird. Dadurch wird eine deutliche und irreversible Farbtönung der anfangs kaum sichtbar gefärbten Indikatormasse erhalten. Auch ein späteres Wiedererreichen der richtigen Temperatur kann diesen einmal erfolgten Lösungsvorgang nicht mehr rückgängig machen.
• Die erfindungsgemässen Temperatur-Indikatoren können in einem sehr weiten Temperaturbereich angewendet werden, denn als Farbstoff-Lösungsmittel kommen im Prinzip alle diejenigen chemischen oder natürlichen Stoffe in Betracht, welche einen definierten Schmelzpunkt oder Schmelzbereich aufweisen und chemisch relativ inert sind.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand von Anwendungsbeispielen näher erläutert.
• Das Farbstoffadsorbat kann beispielsweise folgenderweise hergestellt werden: Beispiel 1 : Ein Gramm roter Lebensmittel farbstoff Ponceau 4 R wird in einer Kugelmühle mit hundert Gramm reinem Cellulosepulver solange trocken vermischt, bis ein leicht gefärbtes gleichmässiges Pulver entsteht.
• Beispiel 2 : Man mischt zwei Gramm roten Sudan-Farbstoff in einem Mischer mit hundert Gramm kolloidaler Kieselsäure, bis ein leicht gefärbtes homogenes Pulver entsteht.
• Beispiel 3 s Ein Gramm Fluorescein wird in einem Mörser mit hundert Gramm feinstem Natriumaluminiumsilikat bis zur völligen Homogenität trocken verrieben.
• Als Farbstofflösungsmittel können folgende Substanzen vorgesehen werden Chemische Stoffe Schmelzpunkt, bzw.
• Anzeiqebereich Caprinsäureäthylester - 190C Laurinsäure benzylester 80C n-Pentadecan lO0C Laurinsäure 450C Stearinsäure 690C Dihydroxyaceton 800C Aethylmalonsäureäthylester 1100C d-Mannit 1660C nornsteinsäure 1850C Naturstoffe Schmelzpunkt, bzw.
• Anzeigebereich Kakaobutter 300 bis 350C Hartfett (gehärtetes Erdnussöl) 460 bis 480C Carnaubawachs 860 bis 880C Wesentlich bei der Herstellung des Indikators ist die Wahl des Farbstoff-Lösungsmittels das abhängig vom zu messenden Temperaturgrenzwert gemäss der obigen Zusammenstellung der Farbstoff-Lösungsmittel ist. Das Farbstoff-Lösungsmittel wird immer unterhalb seines Schmelzpunktes fein zerkleinert. Beispielsweise kann der Indikator folgenderweise hergestellt werden Beispiel 4 : Unter strikter Vermeidung des Schmelzens werden 10 g Farbstoff-Lösungsmittel mit 10 g Farbstoffadsorbat sehr gut vermischt. Das pulver£örmige Produkt ist nun anwendungsbereit. Es kann direkt auf einen zu messenden Maschinenteil aufgestreut und mit einem Selbstklebeband fixiert werden.
• Beispiel 5 : Herstellung gemäss Beispiel No. 4, Abfüllen der Indikatormasse in temepraturbeständige Plasticbeutelchen von ca. 1 cm x 1 cm, welche mit selbstklebenden Enden versehen sind. Die Beutelchen werden direkt an die zu messenden Packungen- angeklebt.
• Beispiel 6 s Ein Filterpapierstreifen wird in der Schmelze des Farbstoff-Lösungsmittels getrSnkt.- Nach dem Erkalten der Schmelze auf dem Streifen wird mittels einer für die Dünnschichtchromatografie gebräuchlichen Auftragsvorrichtung das Farbstoffadsorbat auf das Papier aufgetragen und anschliessend mit einem Fixiermittel gegen Abblättern fixiert. Das auf diese Weise erhaltene, vorzugsweise mit lebensmittelRonformen Stoffen hergestellte Indikatorpapier, kann direkt in das zu messende Produkt eingetaucht werden.

Claims (13)

PATENTANSPRUECHE

1. Zur Kontrolle von Temperaturgrenzwerten dienender, chemisch nicht reagierender Indikator, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Farbstoff-Lösungsmittel und einen auf einem trockenen Farbstoffabsotbens aufgezogenen Farbstoff in solcher Berührung enthält derart, dass der Indikator beim Erreichen der Messtemperatur durch Schmelzen des Farbstofflösungsmittels in einen vom Ursprungszustand deutlich unterscheidbaren irreversiblen neuen Zustand übergeht.

2.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoff-Lösungsmittel chemische Verbindungen vorgesehen sind.

3.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoff-Lösungsmittel Naturstoffe von der Art der Lipide, Lipoide und Wachse vorgesehen sind.

4.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass künstliche organische Farbstoffe vorgesehen sind.

5.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass natürliche Farbstoffe vorgesehen sind.

6.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoffadsorbens Cellulosepulver vorgesehen ist.

7.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als.

Farbstoffadsorbens kolloidale Kieselsäure vorgesehen ist.

8.) Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoffadsorbens Natriumaluminiumsilikat vorgesehen ist.

9.) Indikator nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in ein temperaturbeständiges, an beiden Enden selbstklebendes Plasticbeutelchen eingeschlossen ist.

10.) Indikator nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in eine überall haftende plastische Masse eingearbeitet ist.

11.) Indikator nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Papierstreifen damit beschichtet ist.

12.) Indikator nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein poröser Schaumstoffstreifen damit imprägniert ist.

13.) Indikator nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Indikatormasse zu einem Stift gepresst ist.

In Betracht gezogene Druckschriften Schweizer Patentschriften Nr. 501.219 502.428 526.624 USA-Patentschriften 1.535.536 2.118.144 3.006.313 3.312.079