Состав для химического индикатора температуры и времени

 

Изобретение относится к средствам измерения температуры и может быть использовано для оперативного контроля температур 175÷185°С и времени процесса стерилизации. Состав для химического индикатора температуры и времени включает основной индикатор температуры, связующее, пигмент и растворитель. В качестве основного индикатора температуры состав содержит смесь янтарной кислоты с тиокарбонильным соединением. В качестве связующего - поливинилбутираль. В качестве пигмента состав содержит композицию оксида цинка с диметиламиноазобензолкарбоновой кислотой и диаминотрифенилметаном. Такой состав химического индикатора позволяет повысить надежность стерилизации, так как одновременно фиксирует температуру и время воздействия стерилизации. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к средствам измерения температуры и может быть использовано для оперативного контроля температур 175 - 185^oC и времени в процессах стерилизации.

Согласно практике стерилизацию медицинского инструментария и изделий медицинского назначения осуществляют паровым, воздушным или газовым методами. Паровой и воздушный методы применяют для изделий из металла, стекла, пластмассы, текстиля. Для этих методов стерилизации в качестве регламентируемых параметров установлены температура и время.

Надежность стерилизации зависит от многих факторов, в том числе и методов контроля заданных параметров стерилизатора. При оперативном методе используют химические индикаторы, которые при достижении определенной температуры изменяют свой цвет. Это, главным образом, химические вещества, точка плавления которых совпадает с температурой стерилизации. Однако такие индикаторы не дают представления о времени воздействия температуры, поэтому такой контроль носит ориентировочный характер и не гарантирует достижения стерильности изделий в процессе стерилизации. Надежность оперативного контроля достигается путем применения индикаторов, фиксирующих и температуру, и время работы стерилизатора.

Известны индикаторы [1, 2], предлагаемые для визуального измерения температурно-временных параметров. Основной принцип их работы заключается в использовании активного компонента, переходящего в жидкое состояние при повышении температуры, и последующем диффундировании этой жидкости через мембрану.

Недостатком этих индикаторов является ограниченная область применения, они работают при низких температурах, например температурах замораживания или размораживания скоропортящихся продуктов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является термоиндикаторное покрытие для температуры 182±2 [3], содержащее основной индикатор температуры, связующее, пигмент и растворитель. Его состав представлен следующим образом: основной индикатор температуры - [2-(n-аминобензолсульфамидо)-5- этилтиадиазол-1,3,4] - 35-45 вес.ч., пигмент - кобальт зеленый темный - 3-4 вес. ч., связующее - сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой - 2,04-2,48 вес.ч., растворитель бутилацетат до 100 вес. ч. состава. Цвет покрытия при достижении температуры меняется со светло-салатового на зеленый за счет плавления основного компонента и диффундирования его в цветной пигмент (кобальт зеленый темный).

Недостатком этого индикатора является фиксирование только температуры. При различном временном воздействии критической температуры цвет покрытия не меняется, так как состав покрытия представляет собой равновесную систему, основанную на физических изменениях: индикатор температуры расплавился, впитался в индикатор, и далее никаких процессов не происходит.

В соответствии с требованиями надежности к современным стерилизаторам необходимо располагать экспресс-сведениями не только о точности температуры, но и о длительности ее воздействия. Вышеуказанный индикатор дает возможность достаточно точно определять достигнутую температуру, но не позволяет фиксировать время воздействия температуры.

В предлагаемом изобретении решается задача одновременного фиксирования как температуры воздействия в интервале температур 175-185^oC, так и времени воздействия стерилизации.

Поставленная задача решается за счет создания композиции из компонентов, претерпевающих изменения во времени при определенной температуре. Этими изменениями являются как физические процессы (плавление), например, смесь, представляющая основной индикатор температуры, в интервале температур 175-185^oC находится в жидком состоянии, так и физико-химические процессы (адсорбция), например, пигментная композиция отвечает за кинетику цветовых изменений. Предлагается состав для химического индикатора температуры и времени, включающий основной индикатор температуры, связующее, растворитель и пигмент, отличающийся тем, что, с целью индикации температуры (175-185^oC) и времени, в качестве основного индикатора температуры он содержит смесь янтарной кислоты с тиокарбонильным соединением, в качестве связующего - поливинилбутираль, в качестве пигмента он содержит композицию оксида цинка с диметиламиноазобензолкарбоновой кислотой и диаминотрифенилметаном, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Янтарная кислота - 20,10 - 25,21 Тиокарбонильное соединение - 11,51 - 16,51 Поливинилбутираль - 16,50 - 18,00 Оксид цинка - 5,50 - 9,00 Диметиламиноазобензолкарбоновая кислота - 0,25 - 0,50 Диаминотрифенилметан - 0,10 - 0,35 Растворитель - Остальное В качестве тиокарбонильного соединения состав включает незамещенные тиомочевины либо незамещенные тиосемикарбазиды. В качестве растворителя состав содержит воду либо этанол.

Предлагаемый химический индикатор работает следующим образом: пигмент в пастообразном состоянии различным образом наносят на носитель и после высыхания помещают в нагреваемый объект, где следует осуществлять контроль температуры и времени. Цвет пигмента после выдержки при заданной температуре и времени изменяется. При сравнении с эталоном определяют соответствие полученного цвета с цветом заданного режима. Если есть отличие, то данный объект не работает в заданном режиме.

Ниже приведены примеры предлагаемого состава химического индикатора.

Пример 1 Состав, мас.%: Янтарная кислота - 20,10
Тиосемикарбазид - 11,51
Поливинилбутираль - 16,50
Оксид цинка - 5,50
Диметиламиноазобензолкарбоновая кислота - 0,25
Диаминотрифенилметан - 0,10
Вода - 46,04
Тщательно взвешенные твердые компоненты перетирают в механической ступке со связующим и растворителем и наносят кисточкой на носитель, например бумагу. Помещают в стерилизатор с режимом 180^oC - 60 мин. Результат представлен в таблице 1. Если индикатор имеет цвет - коричневый, то режим в стерилизаторе соответствует требуемому.

Пример 2 Состав, мас.%:
Янтарная кислота - 25,21
Тиомочевина - 16,51
Поливинилбутираль - 18,00
Оксид цинка - 9,0
Диметиламиноазобензолкарбоновая кислота - 0,5
Диаминотрифенилметан - 0,35
Этанол - 30,43
Способ получения так же, как и в Примере 1. Результаты приведены в таблице 2.

Пример 3 Состав, мас.%:
Янтарная кислота - 22,17
Тиомочевина - 13,57
Поливинилбутираль - 16,8
Оксид цинка - 7,22
Диметиламиноазобензолкарбоновая кислота - 0,34
Диаминотрифенилметан - 0,17
Вода - 39,73
Способ получения, как и в примерах 1, 2. Результат соответствует Таблице 2.

Литература
1. Чарльз Сейтер. Температурно-временной индикатор. Патент США, N0457029, G 01 K 11/12, 1976 г.

2. Манске. Индикатор заданного временного интервала. Патент США N3954011, G 01 K 11/16, 1973 г.

3. С. М. Казакова, В.Г. Задаянная, Т.П. Багиева. Термоиндикаторное покрытие, А.с. СССР N289310, G 01 K 11/06, 1970, Б.И. N 1971 г.

Формула изобретения

1. Состав для химического индикатора температуры и времени, включающий основной индикатор температуры, связующее, пигмент и растворитель, отличающийся тем, что в качестве основного индикатора температуры он содержит смесь янтарной кислоты с тиокарбонильным соединением, в качестве связующего-поливинилбутираль, в качестве пигмента он содержит композицию оксида цинка с диметиламиноазобензолкарбоновой кислотой и диаминотрифенилметаном при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Янтарная кислота - 20,10 - 25,21
Тиокарбонильное соединение - 11,51 - 16,51
Поливинилбутираль - 16,50 - 18,00
Оксид цинка - 5,50 - 9,00
Диметиламиноазобензолкарбоновая кислота - 0,25 - 0,50
Диаминотрифенилметан - 0,10 - 0,35
Растворитель - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве тиокарбонильного соединения он содержит незамещенные тиомочевины, либо незамещенные тиосемикарбазиды.

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит воду.

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит этанол.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2