Композиция на основе концентрированной пигментированной туши

 

Использование: в области бытовой химии, при выполнении проектно-чертежных работ и в картографии. Сущность изобретения: композиция содержит конц. пигментированную тушь, включающую сажу канальную, казеин кислотный и этиловый спирт (ТУ 6 - 15 - 526 - 76), 21 - 45 мас% препарата Эмукрил М (ТУ 6 - 14 - 264 - 81) - продукт эмульсионной сополимеризации этилакрилата, диметакрилового эфира этиленгликоля и метилолметакриламида при массовом соотношении сомономеров, соответственно, 120 : 1 : 5 - 17 - 40 мас.%, этиленгликоль 1 - 4 мас.% и воду остальное. Свойства композиции: оптическая плотность изображения по денситометру СР - 25 М1 3,5 - 3,8 ед; обладает влаго- и термоемкостью, а также достаточной прочностью сцепления с чертежной поверхностью, легко стекает с пера, срок сохранности без загнивания не менее 10 суток, сохранение свойств не менее 10 месяцев. 2 табл.

Изобретение относится к бытовой химии, в частности, к изготовлению черной туши, которая может использоваться в картографии и проектно-изыскательском производстве.

В настоящее время в картографии, маркшейдерском деле и инженерной геодезии широко внедряются в качестве чертежных основ малодеформирующиеся пластики. Обычная тушь, применяемая при черчении по бумаге, для пластика не пригодна, так как плохо сцепляется с его поверхностью, осыпается при высыхании и не обеспечивает вычерченным элементам необходимую при копировании плотность. Один из способов, повышающих эффективность закрепления туши на пластике, основан на введении в тушь корродирующих веществ (бутилацетат, ацетон), под воздействием которых поверхность пленки несколько набухает, что обеспечивает проникновение туши в толщу пленки [1] Однако такие туши токсичны, быстро высыхают на пере, не дают достаточной оптической плотности.

Другой способ основан на введении в водную тушь пленкообразующих веществ, благодаря чему тушь хорошо сцепляется с пластиком. Так, известна нетоксичная водная тушь для работы на чертежных синтетических материалах [2] Благодаря применению в качестве связующего дивинилнитрильного латекса СКН-40 их тушь хорошо закрепляется на пластике, не смывается водой, но быстро сохнет на пере и имеет недостаточную оптическую плотность (2,6-2,8 ед. ГОСТа).

К недостаткам черной туши "Пингвин" (ТУ 38-525-213-88/3) следует отнести агрегативную неустойчивость туши в растворе, недостаточную оптическую плотность, а также резкий аммиачный запах.

Известна нетоксичная черная тушь (4), обладающая достаточной оптической плотностью (3,1-3,7 ед. ГОСТа), высокой адгезией к чертежной основе, водо- и термостойкостью. Но для ее приготовления необходимо специальное оборудование (шаровая мельница), а также длительное время приготовления (60-80 ч).

Для черчения на пластике используют также концентрированную пигментированную тушь (ТУ 6-15-526-76) [5] Тушь представляет собой пастообразную суспензию сажи в щелочном растворе казеина с добавкой диспергирующих веществ и антисептика [6] Тушь имеет следующие состав, мас. Сажа канальная 19,35 Казеин кислотный 8,21 Бура техническая 0,81 Аммиак 25%-ный 0,91 Фенол синтетический 0,86 Спирт этиловый 6,93 Желчь бычья 0,33 Вода 62,60 Тушь черная пигментированная предназначается для выполнения графических и чертежно-оформительских работ на бумаге и кальке. Опробирование данной туши для черчения на пластике показало, что применяемое в ней связующее казеин обеспечивает хорошую смачиваемость пластика, тушь хорошо ложится, однако при высыхании отделяется от основы и осыпается.

Для обеспечения прочности и водостойкости изображений, выполненных этой тушью, в нее вводят 3% -ный водный раствор двухромовокислого аммония (Михалевич Д. С. Технология изготовления и размножения графической документации при инженерно-геодезических и маркшейдерских работах. М. Недра, 1979, с. 22). После вычерчивания изображения этой композицией под воздействием ультрафиолетовых лучей изображение "задубливается", т.е. не растворяется в воде и прочно удерживается на пластике.

К недостаткам этой композиции относится то, что она сохраняет свои свойства только в течение 2-3 дней, а затем композиция становится непригодной для черчения, плохо стекает с пера, быстро сохнет. В то же время срок годности концентрированной туши без добавок 10 мес.

Целью изобретения является улучшение свойств туши и качества полученного на ее основе изображения, а также повышение устойчивости при хранении.

Данная задача решается композицией на основе концентрированной пигментированной туши, включающей сажу канальную, казеин, кислотный и этиловый спирт, и воды, причем, по изобретению композиция дополнительно содержит препарат Эмукрил-М -- продукт эмульсионной сополимеризации этилакрилата, диметакрилового эфира этиленгликоля и метилолметакриламида при массовом соотношении сомономеров, соответственно, 120:1:5 и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов (об.): Концентрированная пигментированная тушь 21-45 Препарат Эмукрил-М 17-40 Этиленгликоль 1-4 Вода Остальное.

Препарат Эмукрил М (ТУ 6-14-264-81) представляет собой 40%-ную водную эмульсию акрилового сополимера.

Звенья производных акриловой кислоты в составе сополимера придают образующейся после высыхания туши пленке эластичность. Наличие метилольных групп в Эмукриле-М придает пленкам на их основе повышенную адгезию к основе, сохраняющуюся в условиях повышенных температур и влажности. Этиленгликоль, выступая в роли пластификатора, повышает эластичность, устраняет хрупкость пленки.

Введение Эмукрила-М и этиленгликоля в водный раствор концентрированной пигментированной туши позволяет повысить прочность сцепления туши с пластиком, стойкость рисунка к действию влаги и температуры. Тушь легко стекает с чертежного инструмента, хорошо ложится, быстро сохнет на пластике (2-2,5 мин). Оптическая плотность изображения, вычерченного предлагаемой тушью 3,1-3,8 ед. ГОСТа. Вычерченное изображение хорошо удерживается при повышенной температуре (+80^оС) и влажности. При хранении в закрытом сосуде тушь сохраняет свои свойства не менее 10 мес.

Тушь легко приготовить. Концентрированную тушь разбавляют при перемешивании водой, затем добавляют в нужной концентрации Эмукрил М и этиленгликоль.

П р и м е р 1. 21 мл концентрированной пигментированной туши разбавляют при перемешивании 61 мл воды. В полученный раствор добавляют 17 мл препарата Эмукрил-М и 1 мл этиленгликоля. Смесь тщательно перемешивают в течение 3-5 мин и используют для черчения.

П р и м е р 2. 34 мл концентрированной пигментированной туши разбавляют 33 мл воды. При перемешивании добавляют 30 мл препарата Эмукрил-М и 3 мл этиленгликоля.

П р и м е р 3. 45 мл концентрированной пигментированной туши разбавляют 11 мл воды, добавляют при перемешивании 40 мл препарата Эмукрил-М и затем 4 мл этиленгликоля.

П р и м е р 4 (прототип).

В 5 мл концентрированной туши добавляют при перемешивании 3 мл 3%-ного раствора двухромовокислого аммония и 0,3 мл глицерина. Смесь тщательно перемешивают.

В табл.1 приведены примеры композиции по изобретению (примеры 1-3) и по прототипу (пример 4), а в таблице 2 показатели их свойств и качества полученных изображений. Испытания свойств композиции проводили следующим образом: 1. Определение стойкости к загниванию.

В сухую коническую колбу емкостью 50 мл вливают 25-30 мл туши. Колбу закрывают стерильной ватой. По истечении 10 сут не должна обнаруживать плесени и загнивания.

2. Определение прочности сцепления туши с пластиком.

На пластик наносят тушью 2 линии шириной 0,2 мм и длиной 100 мм. Рядом наносят 2 линии остроотточенным карандашом. Через 6 ч. линии стирают поперек мягкой карандашной резинкой. Карандашные линии стираются, линии, нанесенные тушью, остаются четкими.

3. Определение водостойкости вычерченного изображения.

На пленку наносится 10 линий шириной 0,2 мм и длиной 50 мм. Через 6 ч. после нанесения пленку подставляют под струю холодной воды. Интенсивность и четкость линий не меняется в течение 5 мин действия воды.

4. Определение термостойкости вычерченного изображения.

На пленку наносят 10 линий шириной 0,2 мм и длиной 50 мм. Через 6 ч после нанесения пленку кладут в термошкаф (80^оС). Через 1 ч пленку вынимают, охлаждают и испытывают по п.1 и 2.

5. Определение стекания туши с пера.

Наносят на пленку линии по 150 мм длиной и 0,2 мм шириной каждая с промежутками во времени 10 с. При этом линии должны быть четкими и непрерывными.

6. Оптическая плотность туши оценивается с помощью денситометра СР-25МI.

7. Стабильность свойств туши по пунктам 1-6 оценивается ежемесячно в течение 10 мес.

Как видно из табл. 2, композиция по изобретению обладает достаточными плотностью сцепления с чертежной поверхностью, влаго- и термостойкостью. В сравнении с прототипом композиция по изобретению сохраняет свои свойства не менее 10 мес, мягче наносится на пластик, а также у нее в 2 раза легче стекаемость с пера. Кроме того, она отличается более высокой оптической плотностью.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ПИГМЕНТИРОВАННОЙ ТУШИ, включающей сажу канальную, казеин кислотный и этиловый спирт, и воды, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит препарат Эмукрил М продукт эмульсионной сополимеризации этилакрилата, диметакрилового эфира этиленгликоля и метилолметакриламида при массовом соотношении сомономеров соответственно 120 1 5 и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, об.

Концентрированная пигментированная тушь 21 45 Препарат Эмукрил М 17 40 Этиленгликоль 1 4 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1