感压纸压力测量胶片结构

 

感压纸压力测量胶片结构

感压纸压力测量胶片主要有单片型和双片型两种结构。

单片型结构

单片型的聚酯片作为基础，其一面基本上涂有显色物质，在这层显色物质之上，又涂覆有含有生色物质的微囊。这种结构使得单片型感压纸在使用时，只需将其裁切为合适尺寸，插入需要测量压力的部位。当受到压力作用时，微囊破裂，生色物质与下方的显色物质相互接触并发生反应，从而在胶片上呈现出红色区域，且颜色密度会随着压力水平的变化而改变 。例如，在一些对空间有限制、操作较为简便的压力测量场景中，单片型感压纸因无需像双片型那样进行两片胶片的对齐操作，使用起来更加便捷。

双片型结构

双片型由两个聚酯片基组成。其中一个聚酯片基上涂有一层微囊生色物质，另一个聚酯片基上涂有显色物质。在使用双片型感压纸时，需要将两张胶片的涂层面对面放置。以富士 Prescale 双片型胶片为例，A 胶片在黑色袋内，其涂有微囊生色物质（浅黄材质），C 胶片在蓝色袋内，涂有显色物质（乳白材质）。将裁切好的两张胶片，使各自的粗糙面（即有涂层的一面）相互面对，插入待测压力处。施压后，微囊破裂，生色物质从微囊中释放出来，与对面胶片上的显色物质发生反应，从而在胶片上出现红色区域，颜色密度同样随压力水平改变。这种双片型结构在一些对压力测量精度要求较高、测量面积较大的场景中应用广泛，因为两片胶片的设计可以更好地保证压力分布测量的准确性 。

显色剂成分

感压纸压力测量胶片的显色剂成分较为复杂，不同类型的感压纸在显色剂成分上可能存在差异，但通常涉及以下几类物质。

受电子性化合物

在压力测定用材料中，受电子性化合物是显色剂的关键成分之一。在众多受电子性化合物中，至少有一种为具有取代基的水杨酸金属盐，如常见的水杨酸的锌盐、镍盐、铝盐或钙盐等。这些金属盐中的取代基通常是碳原子数为 1 – 15 的烷基或碳原子数为 7 – 18 的芳烷基。例如，当供电子性无色染料前体与这类具有取代基的水杨酸金属盐发生成色反应时，会导致胶片颜色发生变化。而且，通过将具有取代基的水杨酸金属盐作为显色剂，并将内包有成色剂的含尿烷键的微胶囊的膜厚和粒径之比调整至特定范围（如微胶囊满足 δ / D = 1.0×10⁻³ – 2.0×10⁻²，δ 为微胶囊的数均壁厚 (μm)、D 为微胶囊的体积标准的中位直径 (μm)），对于提高在低压区域内施加压力以使其成色时的着色度是非常有效的 。

其他辅助成分

显色剂层还可能含有选自酰胺化合物和 (甲基) 丙烯酸酯化合物中的至少一种。其中，酰胺化合物可以是 (甲基) 丙烯酰胺系聚合物或磺酰胺化合物，(甲基) 丙烯酸酯化合物可以是 (甲基) 丙烯酸酯系聚合物。当这些化合物与显色剂一起使用时，能够增加成色部的面积，对于提高进行浓度扫描等时的浓度读取精度具有积极作用。比如在一些需要精确读取压力值的场景中，这些辅助成分能够帮助提高感压纸压力测量的准确性和可靠性 。