Metode pembuatan fosfor berpigmen

Penemu :
Hedler, Robert A. (Seneca Falls, NY)

Paten Amerika Serikat 4128674
Diterjemahkan Oleh : Oding Sholekhudin

Pendahuluan :
Sebuah fosfor berpigmen terdiri dari inti dari sebuah partikel fosfor memiliki atasnya lapisan cahaya memodifikasi. Lapisan cahaya memodifikasi terdiri dari campuran co-endapan silika atau pirofosfat dan pigmen yang memodifikasi output cahaya dari fosfor energi. Fosfor dilapisi dengan terlebih dahulu menyiapkan stok suspensi pigmen yang berisi pigmen yang unik, air, dan dispersant poliakrilamida. Solusi saham kemudian diencerkan dan fosfor partikel ditambahkan ke dalamnya dan campuran diaduk dengan penuh semangat. PH campuran bisa disesuaikan dengan sekitar 5 dengan penambahan asam asetat dan kemudian sejumlah kecil silika koloid bermuatan positif atau pirofosfat ditambahkan. Setelah pencampuran, pH naik menjadi 9 dengan penambahan basa atau garam yang menyebabkan gel untuk bentuk dan silika atau pirofosfat dan pigmen untuk bersama-endapan ke atas partikel fosfor.

Klaim :
 Apa yang diklaim adalah:

1. Sebuah metode pembuatan yang mengalir bebas, fosfor berpigmen terdiri dari langkah-langkah: pengenceran dengan air suspensi pigmen saham 20% yang mengandung poliakrilamida a; menambahkan partikel fosfor dan mengagitasi penuh semangat; menyesuaikan pH sampai sekitar 5,0 dengan menambahkan larutan asam asetat 10%; menambahkan sejumlah kecil silika koloid bermuatan positif dengan pengadukan yang konstan; menambahkan dasar untuk meningkatkan pH sampai sekitar 9; pengadukan selama waktu yang tepat untuk memungkinkan kata silika dan berkata pigmen untuk bersama-endapan pada kata fosfor partikel, dan menghapus sisanya cair dan pengeringan kata partikel fosfor, dan mengeluarkan cairan yang tersisa dan pengeringan kata partikel fosfor.

2. Metode klaim 1 dimana kata pengadukan konstan terjadi selama 10 menit.

3. Metode klaim 2 dimana kata waktu yang tepat adalah sekitar 10 menit.

4. Metode klaim 3 dimana kata dasar amonium hidroksida.

5. Metode klaim 4 dimana kata amonium hidroksida adalah larutan 3%.

6. Metode klaim 5 dimana kata fosfor dikeringkan pada sekitar 130 ° C.

7. Sebuah metode pembuatan yang mengalir bebas fosfor berpigmen terdiri dari langkah-langkah: pengenceran dengan air suspensi pigmen saham 20% yang mengandung poliakrilamida a; menambahkan partikel fosfor dan mengagitasi penuh semangat; menyesuaikan pH sampai sekitar 5; menambahkan sebuah pirofosfat; menambahkan garam yang akan membentuk pirofosfat larut menyebabkan curah hujan; pengadukan selama waktu yang tepat untuk memungkinkan kata pirofosfat dan berkata pigmen untuk bersama-endapan pada kata fosfor partikel, dan mengeluarkan cairan remaing dan pengeringan kata fosfor.

8. Metode klaim 7 dimana kata garam magnesium klorida.

Keterangan :
 Latar Belakang Penemuan
Penemuan ini berhubungan dengan metode lapisan fosfor dan lebih khusus untuk metode fosfor lapisan dengan lapisan memodifikasi cahaya. Ini fosfor dapat digunakan, misalnya, pada layar gambar dari tabung sinar katoda, khususnya gambar layar tabung sinar katoda warna, dalam hal lapisan cahaya memodifikasi juga meningkatkan kontras tabung.
Fosfor dikenal kelas bahan yang memiliki sifat memancarkan radiasi dalam bentuk cahaya ketika dibombardir oleh bentuk yang sesuai energi seperti itu, misalnya, sebagai sinar elektron dihasilkan dalam tabung sinar katoda.
Dalam sinar katoda warna layar gambar disediakan dengan pola diskrit fosfor memancarkan dari tiga warna primer merah, hijau, dan biru. Seperti yang digunakan umumnya dalam bidang ini dan khususnya di spesifikasi ini, fosfor disebut dengan warna akan berarti cahaya yang dipancarkan oleh fosfor dibandingkan dengan warna tubuhnya.
Meskipun akan menguntungkan jika fosfor adalah penghasil emisi baris, biasanya mereka tidak. Sebagai contoh, fosfor merah biasanya akan memancarkan radiasi pada rentang frekuensi dimana efek keseluruhan bersih untuk pengamat subjektif akan merah. Namun, akan ada poin emisi asing yang tidak diinginkan dan frekuensi dalam spektrum yang mungkin atau mungkin tidak mengurangi persepsi keseluruhan dari fosfor. Sebagai contoh, beberapa fosfor merah memiliki puncak emisi dalam bagian oranye dari spektrum yang sangat meningkatkan karakteristik kecerahan dari fosfor tetapi cenderung mengurangi warna yang disebut "ideal" merah yang diinginkan.
Katoda warna sinar seni tabung telah menyadari masalah ini selama bertahun-tahun dan upaya sering telah dilakukan untuk meniadakan masalah ini. Sebagai contoh, telah disarankan bahwa filter yang sesuai dapat ditempatkan di depan fosfor diskrit untuk menyerap atau meredam frekuensi yang tidak diinginkan sementara lewat yang diinginkan dan meningkatkan kontras. Pendekatan ini telah terbukti sangat mahal dan sangat sulit dicapai. Baru-baru ini telah diusulkan untuk menerapkan bahan filter untuk partikel fosfor sendiri. Pendekatan ini telah rinci baru-baru ini di AS seperti paten US Patent No. No 3.875.449, 3.308.326, dan 3.886.394. Masing-masing paten sebelum mengungkapkan berbagai cara untuk mencapai penerapan bahan filter untuk partikel fosfor. Namun, masing-masing disertai dengan kesulitan dalam aplikasi dan dalam keseragaman atau dalam aglomerasi partikel fosfor yang membuat mereka sulit untuk diterapkan ke area layar sebuah tabung sinar katoda.
Oleh karena itu akan menjadi suatu kemajuan dalam seni jika cara menghindarkan masalah dari penemuan sebelumnya dapat dicapai.
BENDA DAN Ringkasan Penemuan
Oleh karena itu obyek dari penemuan ini untuk meniadakan kekurangan dari penemuan sebelumnya.
Ini adalah satu lagi objek dari penemuan ini untuk memberikan fosfor unik berpigmen memiliki filter warna yang sesuai diterapkan dalamnya.
Ini adalah satu lagi tujuan penemuan untuk menyediakan sebuah metode untuk membuat fosfor tersebut.
Masih objek lain dari penemuan ini adalah penyediaan metode pembuatan yang mengalir bebas fosfor berpigmen.
Obyek ini dicapai dalam satu aspek penemuan dengan menyediakan artikel komposit yang memiliki inti dari partikel fosfor memiliki kemampuan memancarkan cahaya dalam band frekuensi yang relatif sempit yang berisi frekuensi disukai dan frekuensi lainnya. Inti dari partikel dirumuskan oleh lapisan memodifikasi lapisan cahaya yang terdiri dari campuran co-endapan silika atau pirofosfat dan pigmen. Pigmen secara substansial buram terhadap cahaya dari frekuensi lainnya.
Sebuah metode pembuatan ini mengalir bebas fosfor berpigmen terdiri dari langkah-langkah mempersiapkan campuran berair partikel fosfor, partikel pigmen, silika koloid bermuatan positif atau pirofosfat dan dispersant poliakrilamida. Campuran ini dicampur secara menyeluruh di bawah agitasi lanjutan. Kemudian, basa atau garam dalam jumlah yang cukup untuk gel campuran dan memulai curah hujan ditambahkan. Sebagai campuran gel, silika atau pirofosfat dan pigmen bersama-diendapkan di atas dan mantel partikel fosfor. Setelah jangka waktu yang cukup untuk memungkinkan pelapisan, fosfor mengendap keluar dan cairan supernatan akan dihapus. Setelah itu fosfor dikeringkan.
Proses yang unik menyediakan fosfor berpigmen baru. Lapisan cahaya memodifikasi yang terdiri dari silika co-endapan dan pigmen menyediakan non-diaglomerasi sangat mengalir bebas fosfor. Penggunaan dispersant poliakrilamida sangat meningkatkan homogenitas lapisan. Metode ini relatif sederhana dan murah untuk mempekerjakan dan menyediakan fosfor ini unik dalam skala cocok dengan teknik produksi massal industri.
Uraian perwujudan PREFERRED
Untuk pemahaman yang lebih baik dari penemuan ini bersama-sama dengan obyek lain dan lebih lanjut, keuntungan, dan kemampuan daripadanya, referensi dibuat untuk pengungkapan berikut dan klaim terlampir.
Mengacu pada penemuan ini dengan kekhususan yang lebih besar, sebuah artikel komposisi terdiri dari inti dari sebuah partikel fosfor yang memiliki kemampuan memancarkan cahaya dalam band frekuensi yang relatif sempit yang berisi frekuensi disukai dan frekuensi lainnya. Emisi cahaya dari partikel dirangsang oleh penembakan dengan bentuk yang sesuai energi. Energi ini dapat radiasi ultraviolet atau stimulasi elektron dari sinar elektron, seperti yang digunakan dalam tabung sinar katoda. Fosfor dapat salah satu dari fosfor komersial dipekerjakan seperti yang umumnya dikenal sebagai fosfor memancarkan merah, hijau, dan biru yang digunakan dalam tabung sinar katoda warna. Partikel inti atau fosfor dirumuskan oleh lapisan memodifikasi cahaya. Lapisan ini terdiri dari campuran co-endapan dari bahan dipilih dari kelompok yang terdiri terutama dari silika dan pirofosfat dan pigmen yang memiliki substansi transparan terhadap cahaya dari frekuensi fosfor disukai dan secara substansial buram terhadap cahaya yang lain dipancarkan frekuensi.
Bahan pigmen itu sendiri bisa dipilih dari salah satu bahan pigmentasi dikenal cocok. Sebagai contoh, pigmen cocok untuk memancarkan fosfor merah bisa menjadi sulfoselenide kadmium atau oksida besi (Fe ₂ O _3). Bila diinginkan untuk menerapkan pigmen untuk fosfor biru, bahan seperti biru kobalt biru laut biru komersial atau dapat digunakan. Ketika fosfor yang bekerja atas adalah memancarkan hijau fosfor oksida kromium (Cr ₂ O ₃₎ atau komersial kobalt krom hijau dapat digunakan.
Walaupun ada sejumlah senyawa silika atau pirofosfat yang dapat digunakan telah ditemukan bahwa media bermuatan positif memberikan kemajuan luar biasa dalam seni. Sebuah silika koloid cocok bermuatan positif telah ditemukan untuk menjadi 130M Ludox yang tersedia dari Corporation Dupont. Ini silika koloid bermuatan positif mudah melekat pada inti fosfor dan disertai dengan pigmen yang diinginkan dalam proses ditandai dengan co-presipitasi silika dan pigmen pada fosfor.
Fosfor sehingga dihasilkan memiliki semua keuntungan dari fosfor berpigmen selain yang disediakan dengan bebas mengalir karakteristik yang diinginkan diperlukan untuk aplikasi yang tepat pada pelat muka tabung sinar katoda.
Ini mengalir bebas fosfor memiliki pigmen atasnya disusun sebagai berikut: Suspensi saham pigmen dipersiapkan dengan membentuk suspensi pertama pigmen dan jumlah yang cukup air dan pencampuran untuk membentuk suatu dispersi yang cocok memiliki konsistensi pasta tebal. Untuk ini suspensi pertama adalah menambahkan poliakrilamida, seperti American Cyanamid yang Cyanamer P-35, untuk membentuk suspensi kedua. Suspensi kedua kemudian diencerkan dengan air untuk membentuk suspensi saham pigmen. Suspensi saham lebih berisi pigmen sekitar 20%.
Untuk mantel fosfor (misalnya, untuk tingkat pigmen 5%) kuantitas suspensi saham diencerkan sekitar 08:01 dengan air, fosfor ditambahkan dan campuran diaduk dengan penuh semangat. Untuk menghindari pengendapan prematur yang tidak diinginkan, campuran suspensi fosfor-saham harus dipertahankan dengan pH asam dari sekitar 5. Untuk tujuan ini pH dapat disesuaikan ke titik ini dengan penambahan asam encer yang cocok. Setiap asam yang tidak akan bereaksi dengan produk curah hujan cocok, dan larutan asam asetat 10% berkinerja baik.
Dengan campuran stabil, sejumlah kecil silika koloid bermuatan positif ditambahkan dan diaduk secara menyeluruh ke dalam campuran. PH tersebut kemudian naik menjadi 9,0 dengan penambahan base, seperti solusi hidroksida amonium 3% yang menyebabkan pembentuk gel untuk mengambil tempat dan memulai co-presipitasi silika dan pigmen pada fosfor. Campuran diaduk untuk jangka waktu yang sesuai untuk memungkinkan lapisan dan kemudian dilapisi fosfor dan sisa cairan dipisahkan, seperti dengan menyaring, dan fosfor dikeringkan. Fosfor sekarang siap untuk digunakan dalam operasi penyaringan.
Ketika prosedur di atas digunakan, tetapi ingin selalu menggunakan pirofosfat bukan silika, garam yang akan membentuk suatu pirofosfat larut digunakan di tempat pangkalan. Seperti garam, misalnya, bisa klorida magnesium.
Sebagai contoh spesifik, tetapi tidak membatasi, prosedur pelapisan skala kecil berikut dicontohkan, itu menjadi jelas bahwa proporsi yang digunakan dapat ditingkatkan dengan operasi yang lebih besar.
Dalam sebuah pabrik setengah pint bola, yang dapat berisi batu penggilingan yang cocok, seperti silinder Borundum, tempat 50 gram pigmen yang cocok, misalnya, General Corp Warna, Merah Toner # 2010 (sulfoselenide kadmium). Sebuah jumlah minimum air (sekitar 65 ml) ditambahkan untuk membentuk pasta tebal dan mendapatkan suspensi pertama. Suspensi pertama digiling untuk dari sekitar 6 sampai sekitar 24 jam. Selanjutnya, sekitar 0,5 gram dispersant poliakrilamida dalam air ditambahkan dan penggilingan dilanjutkan selama sekitar 12 sampai 24 jam. Setelah itu, pengenceran dengan air untuk sekitar 250 ml Volume Total menghasilkan solusi pigmen saham 20%.
Untuk melapisi 100 gram fosfor merah, misalnya, itrium oksida, europium diaktifkan, ke tingkat pigmen 5%, 25 ml larutan pigmen saham diencerkan sampai 200 ml dengan air. Fosfor ditambahkan dan campuran diaduk dengan penuh semangat. Untuk memastikan bahwa curah hujan dini tidak terjadi, campuran fosfor-pigmen dipertahankan dengan pH asam dari sekitar 5. Ini bisa dicapai dengan penambahan jumlah yang diperlukan larutan asam asetat 10%. Setelah itu, silika koloid bermuatan positif atau pyprophosphate ditambahkan, misalnya, 1,1 ml 130M Ludox tersebut. Campuran baru diaduk selama sekitar 10 menit dan kemudian pH diatur menjadi sekitar 9 dengan penambahan base, seperti solusi amonium hidroksida 3%. Hidroksida amonium menyebabkan campuran untuk gel dan mulai co-presipitasi silika dan pigmen. Campuran diaduk selama 10 menit atau sampai selesainya reaksi dan kemudian dilapisi fosfor disaring untuk menghilangkan cairan dan dikeringkan pada sekitar 130 ° C.
Proses ini menyediakan, unik yang mengalir bebas, fosfor berpigmen yang menyaring dengan mudah, terutama ketika teknik deposisi kering, seperti yang ditunjukkan dalam US Pat. No 3.025.161 digunakan.
Rasio pigmen untuk fosfor dapat divariasikan untuk mendapatkan warna yang diinginkan dan lapisan pigmen dapat berkisar dari 1% menjadi sekitar 10% berat fosfor, itu yang diingat bahwa semakin besar ketebalan lapisan, semakin kecerahan fosfor berkurang.
Rasio poliakrilamida untuk pigmen juga dapat bervariasi dari sekitar 0,1% sampai 5% berat dengan kisaran yang lebih disukai yang dari 0,5% menjadi 1,5%.
Demikian juga, rasio silika untuk fosfor dapat antara 0,05% dan 5% untuk karakteristik penyaringan yang diinginkan.
Namun harus dipahami bahwa setiap prosedur pelapisan jenis ini dimana suatu material yang diterapkan pada fosfor inheren akan mengurangi kecerahan fosfor sampai batas tertentu. Dalam semua prosedur pelapisan jenis ini jumlah bahan yang akan dilakukan akan kebutuhan menjadi penentuan subjektif dari berapa banyak peningkatan warna yang diinginkan pada apa hukuman kehilangan kecerahan. Ukuran bahan yang digunakan juga akan memiliki pengaruh atas ini. Telah ditemukan bahwa ketika partikel fosfor memiliki ukuran rata-rata 6 sampai 7 mikron, maka lapisan yang cocok dapat dicapai dengan menggunakan penyaring partikel memiliki diameter sampai 1 mikron.
Meskipun ada telah ditunjukkan dan dijelaskan apa yang saat ini dianggap sebagai perwujudan disukai dari penemuan ini, maka akan jelas bagi orang yang ahli dibidangnya bahwa berbagai perubahan dan modifikasi dapat dibuat disini tanpa keluar dari lingkup penemuan seperti didefinisikan oleh klaim terlampir.