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색상 변환 재료와 향료 분말은 성능에 있어 특정한 결함이 있습니다. 예를 들어, 화학적 안정성이 좋지 않습니다. 강산 또는 강염기 조건에서 색상 변환 특성을 잃기 쉽습니다. 또한 열적 안정성이 좋지 않습니다. 작업 온도는 200°C 미만입니다. 따라서 위의 결함으로 인해 응용 프로그램이 제한됩니다. 마이크로캡슐화 기술의 발전으로 마이크로캡슐화 기술은 특성 면에서 건전한 것으로 입증되었습니다. 예를 들어, 색상 변환 재료와 향료 분말에 사용하여 재료의 보관 안정성, 기능성 및 작업 성능을 개선할 수 있습니다. 현재 색상 변환 재료와 향료 분말의 마이크로캡슐화는 화제입니다. 마이크로캡슐 기술과 통합하여 색상 변환 재료와 향료 분말 시장을 개발하는 것이 중요하고 의의가 있습니다.

마이크로캡슐의 정의

마이크로캡슐은 소형 용기입니다. 필름 형성 재료를 사용하여 액체, 고체, 가스를 캡슐화하여 개발됩니다. 마이크로캡슐의 입자 크기는 약 1~1000μm입니다. 필름 형성 재료는 마이크로캡슐의 껍질 재료입니다. 둘러싸인 액체, 고체, 가스는 마이크로캡슐의 핵심 재료입니다. 핵심 재료 물질을 캡슐화하는 데 사용되는 기술을 마이크로캡슐화 기술이라고 합니다. 마이크로캡슐의 생산 공정을 마이크로캡슐화라고 합니다. 핵심 재료 물질을 마이크로캡슐화하는 동안 캡슐화되는 물질의 고유한 특성에 따라 적절한 껍질 재료를 선택해야 합니다. 우리는 일반적으로 고분자량 물질을 사용하여 마이크로캡슐 껍질 재료를 생산합니다.

마이크로캡슐 기능

마이크로캡슐은 여러 가지 기능을 가지고 있습니다. 원래의 화학적 특성과 원래의 물리적 특성을 보존하기 위해 마이크로캡슐은 코어 재료를 셸 재료로 둘러싸서 코어 재료가 외부 환경과 접촉하는 길을 차단할 수 있습니다.

1. 핵심 재료의 안정성 향상

코어 재료의 고유한 특성을 유지하고, 물리적, 화학적 특성을 변경할 수 있는 환경적 영향으로부터 내부 코어 재료를 보호하기 위해, 마이크로캡슐화 기술을 사용하여 기체, 액체 및 고체 물질을 분말과 같은 고체 재료로 캡슐화할 수 있습니다. 이 공정은 필름 형성 쉘 재료의 안정적인 특성을 가능하게 할 수 있습니다. 예를 들어, 파라핀 왁스는 액체와 고체 상태 사이의 상 전이 동안 상당한 열을 흡수하고 방출합니다. 그러나 물리적 상태가 불안정하기 때문에 실제 사용에서 건전한 상 변화 특성을 적용하기 어렵습니다.

2. 제어 및 릴리스

특정 환경 조건에서 마이크로캡슐은 껍질 물질로 형성됩니다. 이 과정에서 확장, 수축, 파열 및 분해됩니다. 확산 코어 물질의 흐름 속도가 감소하여 껍질 물질이 수축할 때 코어 물질의 방출이 제한됩니다. 껍질 물질이 확장, 파열 또는 분해될 때 코어 물질은 마이크로캡슐의 제한에서 벗어나 주변 환경으로 확산됩니다. 따라서 마이크로캡슐 시스템에서 코어 물질의 방출을 제어하기 위해 환경 조건을 변경할 수 있습니다.

마이크로캡슐의 제조 방법

1. 마이크로캡슐의 전통적인 제조 방법

이 방법은 응축상의 상 분리에 기초한다. 상 분리 방법은 쉘 물질을 포함하는 연속상에 코어 물질을 분산시키는 것이다. 그런 다음 분산 시스템의 물리화학적 조건을 변경할 수 있다. 이렇게 하면 연속상에서 쉘 물질의 용해도를 줄일 수 있다. 분산 시스템에 남아 있는 쉘 물질이 코어 물질을 캡슐화할 때 마이크로캡슐이 형성된다. 이 방법은 주로 수용성 또는 친수성 물질의 마이크로캡슐화에 사용된다. 이 방법을 사용하면 마이크로캡슐에서 코어 물질과 쉘 물질의 비율을 더 넓은 범위로 조절할 수 있다.

2. 중합기술에 따른 제조방법

계면중합법

계면중합 방법은 다음과 같이 설명됩니다. 폴리머 모노머 A는 코어 물질과 통합되어 오일상(또는 수상)을 형성합니다. 그런 다음 모노머 A와 코어 물질은 수상(또는 오일상)으로 분산됩니다. 이 공정은 매우 작은 오일 방울(또는 물방울)을 생성합니다. 수상(또는 오일상)에 용해되는 모노머 B를 수상(또는 오일상)에 첨가한 다음 전체 시스템을 교반하면 수상과 오일상 사이의 계면에서 중합 반응이 발생합니다. 결과적으로 쉘 폴리머 물질의 필름이 코어 물질 표면에 형성됩니다. 코어 물질은 이 필름 내에 캡슐화되어 마이크로캡슐을 형성합니다. 계면 중합 방법은 산업적 규모의 생산에 적합합니다. 재료는 제어하기 쉽습니다. 생산 시스템은 원료 순도에 대한 높은 요구 사항이 필요하지 않습니다. 반응 시간이 짧습니다. 생산 조건이 온화하고 생산 공정이 간단합니다. 그중에서도 마이크로캡슐에 영향을 미치는 중요한 요소는 분산 시스템에서 코어 물질의 분산 능력입니다. 안정제, 분산제, 유화제의 종류와 양, 그리고 기계적 교반의 효과와 함께 마이크로캡슐의 벽 두께와 입자 크기 분포에 큰 영향을 미칩니다. 균일한 마이크로캡슐을 얻으려면 안정적인 분산 시스템을 유지해야 합니다.

계면중합에 의한 마이크로캡슐 합성의 개략도

현장 중합에 의한 마이크로캡슐 합성의 개략도

제자리 중합

이 방법은 계면 중합과 다릅니다. 계면 중합의 캡슐 껍질은 용해도가 다른 두 단량체의 중합으로 형성됩니다. 한 용해도는 내부에 있고 다른 용해도는 외부에 있습니다. 캡슐화를 위한 현장 중합이 여기에 있습니다. 벽 형성 중합체의 단량체 A가 포함된 연속상에 코어 물질을 추가할 수 있습니다. 그런 다음 연속상에 개시제를 추가할 수 있습니다. 전체 시스템을 교반하는 동안 이 프로세스는 중합을 유발할 수 있습니다. 결과적으로 벽 중합체는 연속상과 양립할 수 없습니다. 따라서 코어 물질의 표면에 침전되어 캡슐화되어 마이크로캡슐 시스템을 형성합니다. 이 방법은 우수한 밀봉성을 갖춘 비용 효율적입니다. 벽의 두께와 코어 함량을 제어할 수 있으며 작동이 간단합니다.

마이크로에멀젼 중합

나노캡슐을 생산하기 위한 마이크로에멀전 중합에서 유화제, 공중합제, 연속상과 혼합할 수 없는 코어 및 벽 재료의 특정 단량체를 포함한 일련의 구성 요소가 혼합됩니다. 기계적 혼합은 이러한 단량체가 미셀 형성으로 분산되도록 보장합니다. 이어서 개시제를 첨가하면 미셀 환경 내에서 벽 재료 단량체의 중합이 촉진되고 동시에 개발 중인 중합체 장벽 내에서 코어 재료의 캡슐화가 이루어집니다. 이 방법을 사용하여 나노캡슐을 제조하는 데 중요한 측면은 코어 재료와 중합 가능한 단량체의 분산 정도입니다.

마이크로에멀젼법에 의한 마이크로캡슐 합성의 개략도

마이크로에멀젼 중합

3. 새로운 마이크로캡슐 제조 기술

계면 용매 교환 기술

이 기술은 분무 기술을 기반으로 합니다. 액체를 미세한 물방울로 분산시킵니다. 그런 다음 두 개의 혼합 가능한 액체 사이의 계면 전달 거동을 사용하여 쉘 재료가 코어 재료를 캡슐화하는 마이크로캡슐 시스템을 형성합니다.

더블 에멀전 증발 기술

이중 에멀전 용매 증발에 의해 형성된 마이크로캡슐 시스템은 저장 시스템입니다. 쉘 폴리머는 외부 쉘을 형성합니다. 코어 물질은 내부 층에 농축됩니다. 코어 물질이 쉘 물질의 미세구의 미세 기공을 통해 용해될 때 효과적인 제어 방출을 얻을 수 있습니다.

자기조립기술

마이크로캡슐 시스템은 자가 조립 기술을 사용하여 생산할 수 있습니다. 코어 재료와 셸 재료는 정전기력, 반데르발스 힘, 수소 결합과 같은 비공유 상호작용을 통해 층상 캡슐화 마이크로캡슐 시스템을 형성하며, 코어 재료와 셸 재료는 외부 환경의 영향을 받지 않는 환경에 배치됩니다.

초임계 유체 기술

초임계 유체 기술은 기존의 마이크로캡슐 제조 방법과 다릅니다. 초임계 유체 기술은 초임계 유체에서 용질과 용매의 용해도 차이와 유체의 고유한 물리적 특성을 활용하여 마이크로캡슐을 생산합니다. 높은 물질 전달 특성, 높은 확산성, 높은 용매력, 낮은 점도로 인해 초임계 이산화탄소가 종종 초임계 유체로 사용됩니다.

우리는 먼저 코어 재료를 유동화 베드에 넣고 이산화탄소로 유동화합니다. 우리는 쉘 재료의 용매와 코어 재료의 캐리어 유체로 초임계 이산화탄소를 사용할 수 있습니다. 쉘 재료는 먼저 추출 용기에서 초임계 이산화탄소에 용해됩니다. 그런 다음 생성된 초임계 유체는 유동화 베드의 노즐을 통해 분무, 팽창 및 결정화되어 쉘 재료가 코어 재료 표면에 침전되어 캡슐화를 형성합니다. 이때 입자 응집은 발생하지 않습니다.

마이크로캡슐화 유기 가역 열변색성 재료의 응용

마이크로캡슐화된 유기 가역적 열변색성 재료는 현재 인쇄, 섬유, 일상 생활, 식품, 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다. 마이크로캡슐은 독성과 휘발성을 줄일 수 있고 재료 안정성을 개선할 수 있기 때문입니다.

산업 신청

마이크로캡슐화된 열변색성 물질은 산업 분야에서 온도 감지를 위한 온도 센서로 생산될 수 있습니다. 예를 들어, 배터리 전압 테스트 스트립은 마이크로캡슐화된 유기 열변색성 물질을 사용하여 만들 수 있습니다. 배터리의 에너지 변환 과정에서 테스트 스트립의 온도가 상승함에 따라 색상이 변하여 배터리 전압 수준을 대략적으로 추정할 수 있습니다.

타이어에 내장된 열변색 장치는 미세캡슐화된 열변색 재료로 만들어졌으며 타이어 온도를 모니터링할 수 있습니다. 타이어의 작동 온도가 권장 사용 온도를 초과하면 장치에 경고 색상이 표시됩니다.

식품 산업

마이크로캡슐화된 열변색성 재료는 냉동 식품 품목의 포장에 부착되는 온도 표시 라벨을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 이 공정은 식품 보관 직원이 냉동 온도가 정상 범위 내에 있는지 시각적으로 판단할 수 있으므로 냉동 식품 품질 유지에 긍정적으로 기여할 수 있습니다.

일상생활 응용

플라스틱 산업에서, 마이크로캡슐화된 유기 가역 열변색성 재료는 열변색성 분말로 생산되어 사용할 수 있습니다. 이를 사용하여 마시는 컵을 만들 수 있으며, 사용자는 컵의 색상 변화를 모니터링하여 물 온도가 소비에 적합한지 시각적으로 확인할 수 있습니다. 이 소재를 사용하여 아기용 젖병이나 숟가락을 생산할 수 있습니다. 이 소재로 만든 도구를 사용하면 부모는 젖병이나 숟가락의 색상 변화를 관찰하여 우유나 음식이 자녀에게 적합한 온도인지 확인할 수 있습니다. 이러한 종류의 소재를 일상 생활에 사용하면 사람들의 삶의 경험과 질이 크게 향상될 수 있습니다.

섬유 산업

섬유 산업에서 열변색성 재료의 적용은 주로 변색 섬유와 변색 염료를 포함합니다. 유기 열변색성 분말은 주로 섬유의 변색 염료로 사용됩니다. 마이크로캡슐화 기술은 마이크로캡슐화를 거친 후 섬유에서 유기 열변색성 염료의 적용을 질적으로 발전시켰으며, 열변색성 분말은 염료의 마찰 견뢰도와 세탁 견뢰도를 크게 향상시킵니다.

의류 염색에 사용되는 유기 가역 열변색 분말은 의류에 대한 스마트한 인식을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 패턴 온도 변화와 인간의 심리적 변화 간의 관계를 확립하여 심리적 감정, 색상 변화 및 환경 온도 간의 연결을 구축할 수 있습니다. 또 다른 예로, 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절에 열변색 페이스트를 의류 패턴에 적용하면 주변 온도와 체온의 변화를 느낄 수 있습니다.

출판 및 인쇄 산업

유기 가역 열변색 분말은 인쇄, 주로 온도 표시 및 열변색에 광범위하게 사용될 수 있습니다. 잉크에 첨가하여 열변색 잉크를 만들 수 있습니다. 따라서 인쇄 분야에서 그 응용은 매우 성숙되었습니다. 홍보 포스터를 인쇄하는 데 열변색 잉크를 사용하면 인상적인 광고 효과를 낼 수 있습니다. 열변색 잉크는 어린이 장난감에 만화 패턴을 인쇄하는 데에도 사용할 수 있으며, 마법 같은 색상 변화 효과는 어린이에게 특별한 게임 경험을 선사합니다. 음료수 컵에 열변색 잉크로 장식 패턴을 인쇄하면 소비자는 패턴의 색상 변화를 기준으로 컵 안의 물 온도를 판단하여 마시기에 적합한지 확인할 수 있습니다. 유기 가역 열변색 잉크는 광범위한 분야에서 좋은 결과를 낼 수 있습니다. 테스트가 간단하고 정확하며 빠르고 편리하기 때문에 다양한 분야에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어 위조 방지 포장 인쇄, 복권 인쇄, 신분증 인쇄 및 제품에 사용할 수 있습니다. 위조 방지 포장 인쇄의 특징은 외부 포장을 손상시키지 않고 가열하여 제품의 진위 여부를 빠르게 식별하는 능력으로 예시됩니다. 열변색 인쇄는 식별의 용이성, 비교적 낮은 인쇄 비용, 표준 인쇄 기술과의 유사성, 풍부한 색상으로 상당한 경쟁 우위를 가지고 있습니다.

우리는 귀하의 마이크로캡슐 소재 프로젝트를 지원할 준비가 되어 있습니다.

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