Способ крашения полиметилметакрилата — SU 958552 (original) (raw)
(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 050181 (21) 3254672/23-05 Р) М. Кл. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Государственнцй комитет СССЯ по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150982 И.Ф.Алимов, А.С,Прищепов, Р.Г.Жбанков, В.и Г.А.ПотанейкоОрдена Трудового Красного Знамени институ(72) Авторы изобретения КулЫов физики(71) Заявитель АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ КРАШЕНИЯ ПОЛИИЕТИЛИЕТАКРИЛАТА 30 Изобретение относится к технологии крашения высокомолекулярных соединений, в частности к способу крашения полиметилметакрилата с применением физических методов обработки окрашенного изделия.Известен способ крашеиия полимерного материала, в частности полиэфирного волокна, обработкой его раствором красителя с последующей фиксацией. Фиксацию красителя ведут электронным излучением при избыточном давлении 20-25 г/см 1.Недостатком известного способа является низкая степень фиксации красителя и невозможность его использования в крашении полимерных пластин, в частности полиметилметакрилата, вследствие разрушения поверхности полимера в результате радиационной де-. струкции. Известен также способ крашения полимера на основе целлюлозы обработкой его раствором красителя с добав ками загустителя, мономера и инициатора полимеризации с последующей фиксацией красителя излучением с длиной волны 0,3-33 см и мощностью 43 Вт.Отверждение ведут, облучая полимер 12 раз по 90 мин в кислой среде прирН=4 ф 0 С 23Недостатком этого известного способа является низкая равномерностьфиксированной окраски, сложностьпроцесса в технологическом плане,вызванная наличием мономера, а такжедлительность процесса.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способкрашения полиметилметакрилата обработкой его поверхности раствором ор"ганического красителя в ацетоне споследующей фиксацией с использованиюем термообработки при 190 С в течение20 мин и дальнейшей сушкой. Получаютравномерную, устойчивую к внешнимвоздействиям окраску 13).Недостатком данного способа является низкая производительность процесса крашения и высокая его длительность, обусловленные необходимостьюпредварительной обработки полимераповерхностно-активными веществами, ималоэффективностью фиксации красителя.,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса крашения,Указанная цель достигается тем,что согласно способу крашения поли65 метилметакрилата обработкой его поверхности раствором органическогокрасителя в ацетоне с последующейфиксацией и сушкой, фиксацию красителя ведут, лазерным излучением с длиной волны 10,6 мкм и с плотностьюмощности 0,25 ф 10 Вт/м в течение15-25 с,После покрытия поверхности полимера раствором красителя при воздейст.вии на нее лазерным инфракрасным излучением происходит кваэистационарнйй нагрев этой поверхности и одновременное высыхание растворителя; Врезультате такого нагрева поверхностный слой полимера приобретает свойст ва текучести, за счет чего молекулы.красителя способны диффундироватьвнутрь этого слоя, Фиксируясь в нем.Фиксация молекул красителей возможнана разной глубине в зависимости отвремени и.режима обработки поверхности полимера лазерным излучением.П р и м е р 1. Пластину из полиметилметакрилата размером 50 х 30 хх 3 мм размещают на горизонтальномстолике и покрывают раствором красителя эозина в ацетоне, концентрация10 М. Для фиксации красителя в полимере используют излучение лазераЛГс длиной волны 10,6 мкм. Инфракрасное излучение лазера рассеивают 30на полимерный образец сферическимзеркалом с радиусом кривизны 42 мм.При этом плотность мощности излучениянаповерхност образца составляет0,25 10Вт/м . Обработку полиметилметакрилата с нанесением на его поверхность,эозином проводят 15 с, врезультате чего оптическая плотностьфиксированного в йолимере эозина составляет 0,30,03 единиц оптической 40плотности, Глубина проникновениякрасителя в поверхностный слой полиметилметакрилата, измеренная.на поперечном срезе, составляет 0,06 мм,Фиксированный таким образом краситель 45механически не стирается и химическирастворителями, не,смывается. Поверхность образца остается блестящей,не разрушенной.п р и м е р 2. Пластину из полиметилметакрилата размером 50 х 30 хх 3 мм размещают на горизонтальномстолике и покрывают ацетоновым раствором эозина концентрации 10" М. После обработки поверхности пластиныизлучением лазера ЛГ, рассеянным,на образец сферическим зеркалом с радиусом кривизны 42 мм при плотностимощности 0,2510 Вт/м- в течение20 с оптическая плотность Фиксированного эозина в полимере составУляет 0,3+0,03 единиц оптической плотности, а глубина проникновения в поверхностностный слой,- 0,15 мм, Фиксированный эозин механически не стирается и химически растворителями не смываетсяПоверхность образца остается блестящей, не разрушенной,П р и м е р 3, Пластину из полиметилметакрилата размером 50 х 30 х к 3 мм размещают на горизонтальном столике и покрывают ацетоновым раствором эозина концентрации 10 М После обработки этой пластины с нанесенным на ее поверхность красителем излучением лазера ЛГ, рассеянного на образец зеркалом с радиусом кривизны 42 мм при плотности мощности 0,25" 10 Вт/м в течение 25 с, оптическая плотность красителя в полимере составляет 0,8+0,03 единиц оптической плотности. Глубина проникновения красителя в поверхностный слой, образца, измеренная на поперечном срезе, 0,32 мм, Фиксированный таким способом краситель механически не стирается, химически растворителями не смывается. Поверхность образца остается блестящей, не разрушенной,При обработке лазерным излучением поверхности полиметилметакрилата с нанесенным на нее красителем в данном энергетическом режиме в течение времени, меньшем, чем 15 с, краситель в поверхностном слое полимера не фик- . сируется, При обработке в течение времени, большем, чем 25 с, иэделиеиз полиметилметакрилата теряет свои начальные форму и блеск из-за его коробления и разрушения полимерной структуры. Указанные временный.и энергетический режимы фиксации красителя в полйметилметакрилате являются оптимальными.С помощью предлагаемого способа возможна фиксация красителя в пслиметилметакрилате в 60 раз быстрее, чем в способе-прототипе. Способ позволяет также локально фиксировать краситель в поверхностном объеме .по" лимерных изделий путем диафрагмирования лазерного луча, что делает его сколь угодно узким, Это дает возможность нанесения на поверхность полимера, покрытой раствором красителя, рисунков, узоров, надписей, так .как краситель фиксируют только .в областях поверхности, куда попадает лазерное инфракрасное излучение, остальной краситель с необработанной лазером поверхности смывают растворителем или удаляют механическим стиранием или стряхиванием.Большим преимуществом предлагаемого способа, перед известными спосо бами окраски полимерных иэделий является возможность фиксации красителя путем нагрева поверхности полимера на расстоянии через среду или перегородки, пропускающие инфракрасное излучение с длиной волны 10,6 мкм (например, воздух, ряд твердых, жид ких и газообразных веществ, а также Вакуум).958552 Составнтель А,МолинРедактор М.Келемеш Техред,А.Ач Корректор О.Билак Заказ 6993/39 Тираж 476 ПодписноеВНИИПИ Государственного:комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 Формула изобретенияСпособ крашения полнметилметакрилата обработкой его поверхности раствором органического красителя в ацетоне с последующей фиксацией и сушкой, о т л и ч а ю щ й й с я тем,что с целью интенсификации процесса крашения, фиксацию красителя ведут ла-: зерным излучением с длиной волны 10,6 мкм и с плотностью мощности 0,2510 Вт/м в течение 15-.25 с. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. .Патент США Р 4060382,кл. О 6 Р 5/20, опублик. 1977, 2. Патент ФРГ Р 2264707,кл. О 06 Р 5/20, опублик. 1977.3. Авторское свидетельство СССРР 406988, кл. О 06 Р 3/02, 1974