Teknologi Mikrokapsul

Gunakan Teknologi Mikroenkapsulasi Ubah Kehidupan

Beranda > Teknologi Pergeseran Warna > Mikroenkapsulasi

Contoh Bahan Mikroenkapsulasi

Seni dan Kerajinan

Dosimetri UV

Materi Pendidikan

Kacamata

Fashion dan Aksesoris

Peralatan Kesehatan dan Keselamatan

Alat kesehatan

Seni Kuku

Barang Baru

Barang Promosi

Alat Pelindung Diri

Keamanan-Pencetakan

Bahan Pigmen Mikrokapsul

Serbuk termokromik

Bedak Photochromic

Bubuk Anti Pemalsuan

Bubuk Pigmen Wewangian

Bahan pengubah warna dan bubuk pewangi memiliki kekurangan tertentu dalam kinerjanya. Misalnya, bahan tersebut memiliki stabilitas kimia yang buruk. Dalam kondisi asam kuat atau basa kuat, bahan tersebut mudah kehilangan sifat pengubah warnanya. Bahan tersebut juga memiliki sifat termal yang buruk. Suhu kerjanya di bawah 200°C. Dengan demikian, kekurangan di atas membatasi penerapannya. Dengan kemajuan teknologi mikroenkapsulasi, teknik mikroenkapsulasi terbukti memiliki sifat yang baik. Misalnya, bahan tersebut dapat digunakan dalam bahan pengubah warna dan bubuk pewangi untuk meningkatkan stabilitas penyimpanan, fungsionalitas, dan kinerja kerja bahan tersebut. Saat ini, mikroenkapsulasi bahan pengubah warna dan bubuk pewangi menjadi topik hangat. Penting dan signifikan untuk mengembangkan pasar bahan pengubah warna dan bubuk pewangi dengan mengintegrasikan dengan teknologi mikrokapsul.

Definisi mikrokapsul

Mikrokapsul adalah wadah mini. Mikrokapsul dikembangkan dengan cara membungkus cairan, padatan, dan gas menggunakan bahan pembentuk film. Ukuran partikel mikrokapsul sekitar 1 hingga 1000 μm. Bahan pembentuk film adalah bahan cangkang mikrokapsul. Cairan, padatan, dan gas yang dibungkus adalah bahan inti mikrokapsul. Teknik yang digunakan untuk membungkus zat bahan inti disebut teknologi mikrokapsul. Proses produksi mikrokapsul disebut mikrokapsul. Kita harus memilih bahan cangkang yang tepat berdasarkan sifat bawaan zat yang akan dibungkus selama proses mikrokapsul zat bahan inti. Kita biasanya menggunakan zat dengan berat molekul tinggi untuk memproduksi bahan cangkang mikrokapsul.

Fungsionalitas Mikrokapsul

Mikrokapsul memiliki banyak fungsi. Untuk mempertahankan sifat kimia dan sifat fisik aslinya, mikrokapsul dapat, dengan membungkus bahan inti dengan bahan cangkang, menghalangi jalan bagi bahan inti untuk bersentuhan dengan lingkungan luar.

1. Meningkatkan Stabilitas Bahan Inti

Untuk mempertahankan karakteristik inheren bahan inti, melindungi bahan inti internal dari pengaruh lingkungan yang dapat mengubah sifat fisik dan kimianya, kita dapat menggunakan teknologi mikroenkapsulasi untuk membungkus zat gas, cair, dan padat menjadi bahan padat seperti bubuk. Proses ini dapat memungkinkan sifat stabil bahan cangkang pembentuk film. Misalnya, lilin parafin, selama transisi fase antara keadaan cair dan padat, menyerap dan melepaskan panas yang cukup besar. Namun, sulit untuk menerapkan karakteristik perubahan fase yang baik dalam penggunaan sebenarnya, karena keadaan fisiknya tidak stabil.

2. Kontrol dan pelepasan

Dalam kondisi lingkungan tertentu, mikrokapsul akan terbentuk menjadi bahan cangkang. Selama proses ini, mikrokapsul akan mengembang, menyusut, pecah, dan terdegradasi. Laju aliran bahan inti yang berdifusi menurun, sehingga membatasi pelepasan bahan inti saat bahan cangkang menyusut. Bahan inti lolos dari kurungan mikrokapsul dan berdifusi ke lingkungan sekitar saat bahan cangkang mengembang, pecah, atau terdegradasi. Oleh karena itu, kita dapat mengubah kondisi lingkungan untuk mengendalikan pelepasan bahan inti dalam sistem mikrokapsul.

Metode persiapan mikrokapsul

1. Metode persiapan tradisional untuk mikrokapsul

Metode ini didasarkan pada pemisahan fase dari fase terkondensasi. Metode pemisahan fase adalah dengan mendispersikan bahan inti dalam fase kontinyu yang mengandung bahan cangkang. Kemudian, kita dapat mengubah kondisi fisikokimia sistem dispersi. Dengan melakukan ini, kita dapat mengurangi kelarutan bahan cangkang dalam fase kontinyu. Mikrokapsul kemudian terbentuk ketika bahan cangkang yang tersisa dalam sistem dispersi membungkus bahan inti. Metode ini sebagian besar digunakan untuk mikrokapsulasi zat yang larut dalam air atau hidrofilik. Rasio bahan inti terhadap bahan cangkang dalam mikrokapsul dapat disesuaikan dalam rentang yang lebih luas dengan menggunakan metode ini.

2. Metode Preparasi Berdasarkan Teknik Polimerisasi

Metode Polimerisasi Antarmuka

Metode polimerisasi antarmuka dijelaskan sebagai berikut. Polimer monomer A menyatu dengan bahan inti untuk membentuk fase minyak (atau fase air). Kemudian monomer A dan bahan inti didispersikan ke dalam fase air (atau fase minyak). Proses ini menghasilkan tetesan minyak (atau tetesan air) yang sangat kecil. Saat menambahkan monomer B, yang larut dalam fase air (atau fase minyak), ke fase air (atau fase minyak) dan kemudian mengaduk seluruh sistem, reaksi polimerisasi terjadi pada antarmuka antara fase air dan minyak. Hasilnya, lapisan bahan polimer cangkang terbentuk pada permukaan bahan inti. Bahan inti dienkapsulasi dalam lapisan ini dan kemudian membentuk mikrokapsul. Metode polimerisasi antarmuka cocok untuk produksi skala industri. Bahan-bahannya mudah dikontrol. Sistem produksi tidak memerlukan persyaratan tinggi untuk kemurnian bahan baku. Waktu reaksinya singkat. Kondisi produksinya ringan dan proses produksinya sederhana. Di antara semuanya, faktor penting yang memengaruhi mikrokapsul adalah kemampuan dispersi bahan inti dalam sistem dispersi. Stabilisator, dispersan, jenis dan jumlah pengemulsi, dan bersama dengan efektivitas pengadukan mekanis, menghasilkan dampak besar pada ketebalan dinding mikrokapsul dan distribusi ukuran partikel. Untuk mencapai mikrokapsul yang seragam, sistem dispersi yang stabil harus dipertahankan.

Polimerisasi di tempat

Metode ini berbeda dari polimerisasi antarmuka. Cangkang kapsul polimerisasi antarmuka dibentuk oleh polimerisasi dua monomer dengan kelarutan yang berbeda. Satu kelarutan terletak di dalam dan yang lainnya di luar. Berikut adalah polimerisasi in-situ untuk enkapsulasi. Kita dapat menambahkan bahan inti ke fase kontinyu yang mengandung monomer A dari polimer pembentuk dinding. Kemudian kita dapat menambahkan inisiator ke fase kontinyu. Saat mengaduk seluruh sistem, proses ini dapat memicu polimerisasi. Akibatnya, polimer dinding tidak kompatibel dengan fase kontinyu. Oleh karena itu, mereka mengendap di permukaan bahan inti, membungkusnya untuk membentuk sistem mikrokapsul. Metode ini hemat biaya dengan penyegelan yang baik. Ini memungkinkan kontrol atas ketebalan dinding dan konten inti, dan mudah dioperasikan.

Polimerisasi mikroemulsi

Dalam polimerisasi mikroemulsi yang ditujukan untuk memproduksi nanokapsul, serangkaian komponen termasuk pengemulsi, ko-emulsifier, dan monomer khusus untuk bahan inti dan dinding yang tidak dapat dicampur dengan fase kontinyu dicampur. Pencampuran mekanis memastikan dispersi monomer ini menjadi formasi misel. Selanjutnya, penambahan inisiator mengkatalisis polimerisasi monomer bahan dinding dalam lingkungan misel, yang secara bersamaan menghasilkan enkapsulasi bahan inti dalam penghalang polimer yang berkembang. Aspek penting dalam menyiapkan nanokapsul menggunakan metode ini adalah tingkat dispersi bahan inti dan monomer yang dapat dipolimerisasi.

3. Teknologi Persiapan Mikrokapsul Baru

Teknologi Pertukaran Pelarut Antarmuka

Teknologi ini didasarkan pada teknologi semprot. Teknologi ini menyebarkan cairan menjadi tetesan-tetesan halus. Kemudian, teknologi ini menggunakan perilaku perpindahan antarmuka antara dua cairan yang dapat bercampur untuk membentuk sistem mikrokapsul di mana bahan cangkang membungkus bahan inti.

Teknik Penguapan Emulsi Ganda

Sistem mikrokapsul yang dibentuk oleh penguapan pelarut emulsi ganda adalah sistem reservoir. Polimer cangkang membentuk cangkang luar. Bahan inti terkonsentrasi di lapisan dalam. Pelepasan terkendali yang efektif dapat terjadi saat bahan inti larut melalui pori-pori mikro dari mikrosfer bahan cangkang.

Teknologi Perakitan Sendiri

Sistem mikrokapsul dapat diproduksi dengan menggunakan teknologi perakitan mandiri. Bahan inti dan bahan cangkang membentuk sistem mikrokapsul enkapsulasi berlapis melalui interaksi non-kovalen seperti gaya elektrostatik, gaya van der Waals, ikatan hidrogen, dengan syarat bahan inti dan bahan cangkang ditempatkan dalam lingkungan tanpa dipengaruhi oleh keadaan eksternal.

Teknologi Fluida Superkritis

Teknologi fluida superkritis berbeda dari metode penyiapan mikrokapsul konvensional. Teknologi fluida superkritis memanfaatkan perbedaan kelarutan zat terlarut dan pelarut dalam fluida superkritis dan sifat fisik unik fluida untuk menghasilkan mikrokapsul. Karena sifat perpindahan massanya yang tinggi, difusivitasnya yang tinggi, daya pelarutnya yang tinggi, viskositasnya yang rendah, karbon dioksida superkritis sering digunakan sebagai fluida superkritis.

Pertama-tama, kami menempatkan material inti ke dalam fluidized bed dan melakukan fluidisasi dengan karbon dioksida. Kami dapat menggunakan karbon dioksida superkritis sebagai pelarut untuk material cangkang dan fluida pembawa untuk material inti. Material cangkang pertama-tama dilarutkan dalam karbon dioksida superkritis dalam bejana ekstraksi. Fluida superkritis yang dihasilkan kemudian diatomisasi, diekspansi, dan dikristalkan melalui nosel di fluidized bed, yang menyebabkan material cangkang mengendap di permukaan material inti, membentuk enkapsulasi. Pada saat ini, tidak terjadi agregasi partikel.

Aplikasi Bahan Termokromik Reversibel Organik Mikroenkapsulasi

Bahan termokromik reversibel organik berkapsul mikro kini banyak digunakan dalam bidang percetakan, tekstil, kehidupan sehari-hari, makanan, dan sektor industri. Karena mikrokapsul dapat mengurangi toksisitas dan volatilitas, serta meningkatkan stabilitas material.

Aplikasi industri

Bahan termokromik mikroenkapsulasi dapat diproduksi menjadi sensor suhu untuk deteksi suhu di sektor industri. Misalnya, strip uji tegangan baterai dapat dibuat menggunakan bahan termokromik organik mikroenkapsulasi. Selama proses konversi energi dalam baterai, saat suhu strip uji meningkat, warnanya berubah, sehingga memungkinkan perkiraan kasar tingkat tegangan baterai.

Perangkat termokromik yang tertanam di ban, terbuat dari bahan termokromik berkapsul mikro, dapat memantau suhu ban. Bila suhu pengoperasian ban melebihi suhu penggunaan yang disarankan, perangkat akan menampilkan warna peringatan.

Industri Makanan

Bahan termokromik berkapsul mikro dapat digunakan untuk membuat label yang menunjukkan suhu yang ditempelkan pada kemasan makanan beku. Proses ini dapat memberikan kontribusi positif terhadap pemeliharaan kualitas makanan beku, karena memungkinkan staf penyimpanan makanan untuk menilai secara visual apakah suhu beku berada dalam kisaran normal.

Aplikasi Kehidupan Sehari-hari

Dalam industri plastik, bahan termokromik organik reversibel yang dienkapsulasi mikro dapat diproduksi menjadi bubuk termokromik untuk digunakan. Bahan ini dapat digunakan untuk membuat cangkir minum, sehingga pengguna dapat memastikan secara visual apakah suhu air sesuai untuk dikonsumsi dengan memantau perubahan warna cangkir. Botol atau sendok bayi dapat diproduksi dengan menggunakan bahan ini. Dengan peralatan yang terbuat dari bahan ini, orang tua dapat menentukan apakah susu atau makanan berada pada suhu yang sesuai untuk anak mereka dengan mengamati perubahan warna botol atau sendok. Jika bahan semacam ini digunakan dalam kehidupan sehari-hari, pengalaman dan kualitas hidup manusia dapat ditingkatkan secara signifikan.

Industri tekstil

Dalam industri tekstil, penerapan bahan termokromik terutama melibatkan serat pengubah warna dan pewarna pengubah warna. Bubuk termokromik organik terutama digunakan sebagai pewarna pengubah warna untuk tekstil. Teknologi mikroenkapsulasi telah memajukan penerapan pewarna termokromik organik secara kualitatif dalam tekstil. Setelah menjalani mikroenkapsulasi, bubuk termokromik secara signifikan meningkatkan ketahanan gosok dan ketahanan pencucian pewarna.

Bubuk termokromik organik reversibel yang digunakan untuk pewarnaan pakaian dapat meningkatkan persepsi cerdas terhadap pakaian. Misalnya, bubuk ini dapat membangun hubungan antara emosi psikologis, perubahan warna, dan suhu lingkungan dengan membangun hubungan antara variasi suhu pola dan perubahan psikologis manusia. Contoh lain, pada musim semi, panas, gugur, dan dingin, orang dapat merasakan perubahan suhu lingkungan dan suhu tubuh jika pasta termokromik diaplikasikan pada pola pakaian.

Industri Penerbitan dan Percetakan

Bubuk termokromik organik yang dapat dibalik dapat digunakan secara luas dalam pencetakan, terutama dalam indikasi suhu dan termokromisme. Bubuk ini dapat ditambahkan ke dalam tinta untuk membuat tinta termokromik. Oleh karena itu, aplikasinya sangat matang dalam bidang pencetakan. Penggunaan tinta termokromik untuk mencetak poster promosi dapat menghasilkan efek iklan yang mengesankan. Tinta termokromik juga dapat digunakan untuk mencetak pola kartun pada mainan anak-anak, di mana efek perubahan warna yang ajaib menciptakan pengalaman bermain yang luar biasa bagi anak-anak. Mencetak pola dekoratif dengan tinta termokromik pada cangkir minum memungkinkan konsumen untuk menilai suhu air di dalam cangkir berdasarkan perubahan warna pola, menentukan apakah cangkir tersebut cocok untuk diminum. Tinta termokromik organik yang dapat dibalik dapat menghasilkan hasil yang baik di area yang luas. Tinta ini dapat digunakan di berbagai bidang karena pengujiannya mudah, akurat, cepat, dan nyaman. Misalnya, tinta ini dapat digunakan dalam pencetakan kemasan anti-pemalsuan, pencetakan tiket lotre, dan pencetakan kartu identitas serta untuk produk. Fitur pencetakan kemasan anti-pemalsuan dicontohkan oleh kemampuannya untuk mengidentifikasi keaslian suatu produk dengan cepat melalui pemanasan tanpa merusak kemasan luar. Pencetakan termokromik memiliki keunggulan kompetitif yang signifikan dengan kemudahan identifikasi, biaya pencetakan yang relatif rendah, kemiripan yang dekat dengan teknik pencetakan standar, dan warna yang kaya.

Tulisan Terbaru

Apa itu Tinta Termokromik?

September 5, 2024

Apa itu Cat Termokromik?

22 Agustus 2024

15+ Pertanyaan Umum Saat Kita Menggunakan Pigmen Fotosensitif

15 Agustus 2024

Daftar Isi

Kami Siap Mendukung Proyek Material Mikrokapsul Anda