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我想说的是那种直接复写的纸

新闻来源:山东智信环保   发布时间:2016-03-22 09:04  点击:
智信环保导读:无碳复写纸的使用日益广泛,而其中最重要的技术则是微胶囊,今天智桥小编专门给您来谈谈微胶囊这个神奇的小东西,有兴趣吗?
微胶囊是一种具有聚合物壁壳的微型容器、包装物,是直径为5~200μm的微小胶囊,它能包封和保护其囊芯内的固体微粒或液体微滴。包封用的皮膜(壁壳)物质称为壁材,被包的囊芯物质称为芯材。芯材可以是单一的,也可以是混合的;可以是固体、溶液、水分散液或油剂,也可以是气体。
芯材是选用水溶性或油溶性物质,应依微胶囊的制备方法而定。现已用作芯材的物质有:胶粘剂、催化剂、除垢剂、增塑剂、稳定剂、油墨、涂料、染料、颜料、溶剂、液晶、金属单体等。壁材可从各种天然或合成聚合物,或能聚合的单体中选择。应视其本身的性质(如粘度、渗透性、吸湿性、溶解性、稳定性及溶胀度)和芯材的物理性质来选择壁材,同时,力求材料价廉、来源广泛。如芯材是亲油性的,宜选用亲水性聚合物作壁材;若芯材为水溶性的物质,则选取非水溶性的合成高分子材料作为壁材。
制备微胶囊的过程称为微胶囊化(Microencapsu-lation),微胶囊化后的芯材与外界环境隔绝,可以防止大气的氧化,便于挥发性物质、香料等的贮存,可使有害化学品无毒化;皮膜可控制囊芯物质的释放速率或具有半渗透性。皮膜的厚薄、强度及其性质不同,导致对光、射线、压力产生敏感。
微胶囊技术最早由美国NCR(National Cash Register)公司于1954年成功地应用于无碳复写纸的生产,所以说微胶囊技术是从研制无碳复写纸发展起来的。微胶囊技术的重大突破是使物质能产生物态变化。微胶囊既可包封不稳定的化合物,又可包封已固化的挥发性液体或气体,所以微胶囊技术日益引人注目,微胶囊化的研究领域与日俱增。普及到所有的化工系统,如医药、农药、香料、涂料、密封胶、化妆品等。
微胶囊的制备方法
制备微胶囊的方法主要有化学法、物理化学法和机械法3种
无论采用什么方法都包括两个相同的步骤,即膜的形成和膜的固化。膜的形成,首先要把被包封的物料乳化、分散、分细,然后再以这些细粒(微滴)为核心,使聚合物成膜材料在其上沉积、包覆,这个过程称为微胶囊化。被包封物与囊壁为分离的两相,这是微胶囊的特征。被包封的物料称之为核、填充物或芯材,而外围的囊壁称为皮膜、外壳或保护膜。膜形成后,多数情况下还需将膜固化,固化的方法有化学反应、溶剂萃取或挥发、冷却以及将这些过程结合使用。
微胶囊直径的大小由制备过程的搅拌速度、所用乳化分散剂的类型和用量来控制,微胶囊皮膜厚度可通过皮芯比来调节。
微胶囊技术的应用
微胶囊的化学与物理性质可根据需要选择,人们可以用微胶囊制成各种各样的商品,其中,大多数是利用微胶囊来保护被包封的材料,并在需要时将芯材释放。现将若干具体应用简介如下。
 1)无碳复写纸
通过两层纸中间的一层炭黑/蜡传递产生图像、记号的称为碳纸;而不需要炭黑,通过打字机或笔端压力才能产生图象、记号的称为无碳纸。
无碳复写纸的基本原理和各构成组分:
它是由上页纸(CB纸)和下页纸(CF纸)叠在一起时(俗称两联),在上页纸上写字(或打印)便在下页纸显示。上页纸的背面涂布含包封隐色染料的微胶囊,称为CB面(Coated Back),其涂料称为CB涂料;下页纸的正面涂布隐色染料的显色剂,称为CF(Coated Front)面,其涂料称为CF涂料。当在上页纸正面用力写字时,利用其产生的压力使微胶囊破裂,此时,隐色染料与显色剂反应而显色,故能显示所写字形。若欲多联使用,则在中页纸的正面涂上CF涂料,背面涂布CB涂料,然后依次按上、中、下页次序叠放即可进行复写。
隐色染料(或称压敏染料)较早使用的是三苯甲烷及其内酯类化合物,如结晶紫内酯(CVL),发蓝色,发色速度快,但耐光牢度差;还有苯甲酰甲基蓝隐色体(BLMB),耐光牢度好,但发色速度慢,一般与CVL混合使用,性能互补。日本在荧烷类压敏染料中引入氯、氟和三氟甲基等强吸电子基团,得到发黑色、耐光、耐晒、耐水的新一代压敏染料。
目前使用的染料显色剂有三种:
 (1) 酸性膨润土;
 (2) 水杨酸锌;
 (3) 酸性酚醛树脂。
新型的染料显色剂亦在不断研制。
 2)微胶囊技术在胶粘剂中的应用
微胶囊胶粘剂多为固态,应用简单,效果好,故发展很快,从开始的厌氧胶扩大到密封胶、导电胶、日用胶及特种胶,并实现工业化。例如,常用的胶粘剂固化,通常是采用加入固化剂的办法,使用不便且污染大气。目前将胶粘剂的胶质与微胶囊化的固化剂混合制成胶粘剂,然后通过加压或辐射使囊壁破裂,释放出固化剂使胶粘剂完全固化。
 3)气体微胶囊(微型气球)
气体微胶囊为含气体芯材的微胶囊。例如,含发泡剂的合成树脂溶液被喷雾干燥时,由于树脂壁膜包覆所产生的气体,形成空心微型气球;也有将硅酸钠、硼酸和尿素的混合粉末送入热气流中制得空心玻璃小球。把微型气球填充到救生圈中,可增大其浮力;利用酚醛树脂包封氮气,使其漂浮在原油上部,可防止火灾。
 4)其他方面的应用
随着微胶囊技术的不断完善,其应用范围日趋广泛。如制备便携式除污纸、干式混凝土、塑料阻燃剂;包封有灭火剂的微胶囊,在热的作用下使微胶囊发生变形而破裂,释放出灭火剂,在消防上应用;含有香料的微胶囊制成的纸巾,用手揉搓会飘逸香味;用液晶化合物微胶囊涂布在塑料薄膜上,可检测工艺设备的温度,了解冷藏品运输中温度的变化;在储氢合金表面包覆一层铜、镍、钯膜,可提高氢的选择性及耐毒性,提高电极的循环稳定性和电化学容量。
微胶囊技术是近20年来迅速发展的先进技术,它以自己独特的优点广泛地应用于许多领域。但在设计一种微胶囊时,必须考虑壁材的物理和化学性质、微胶囊的释放机理以及所有组分的最终结果,通过将系统中的有益性质优化,并尽量降低其缺陷,才能设计出切实可行的微胶囊产品。近几年对各种各样的壁材、填料及微胶囊制备方法的研究,在许多课题取得可喜的成果,在化工、食品、医药等领域的应用将日益广泛。


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