【摘要】：對于溫度敏感型產(chǎn)品,儲運(yùn)流通過程中的溫度控制是保證其質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)。溫度指示器可通過不可逆的變化來監(jiān)視、記錄和直接顯示產(chǎn)品在整個供應(yīng)鏈中的溫度變化,保證產(chǎn)品品質(zhì)、減少不必要的損失。其中臨界溫度指示器可在環(huán)境溫度超過警戒線的一定時間內(nèi)迅速產(chǎn)生諸如顏色或物相變化,以此指示產(chǎn)品存放環(huán)境曾高于臨界溫度。因此,隨著溫度敏感型產(chǎn)品質(zhì)量安全要求不斷提高,研發(fā)性價比優(yōu)的臨界溫度指示器具有重要的工程價值。本課題以酸堿中和顯色反應(yīng)為基礎(chǔ),正辛酸為酸性物質(zhì),氫氧化鈉溶液為堿性物質(zhì),溴百里酚藍(lán)酚紅為pH指示劑,形成顏色變化體系;以聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛樹脂和海藻酸鈣凝膠為壁材,正辛酸為芯材,制備出緩釋型膠囊,并對其各項性能進(jìn)行評估,結(jié)合其技術(shù)參數(shù)和實際應(yīng)用需求,制備幾種滿足不同指示時間和設(shè)定溫度的臨界溫度指示器。主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為壁材,正辛酸為芯材,二乙烯基苯(DVB)和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)為交聯(lián)劑制備了單層正辛酸/PMMA微膠囊,重點研究了芯壁比,交聯(lián)劑的種類及用量對正辛酸/PMMA微膠囊性能的影響,并對其進(jìn)行紅外光譜、表面形貌、包覆性能、熱穩(wěn)定性及其在臨界溫度指示器(CTI)系統(tǒng)中緩釋性能的研究。結(jié)果表明,正辛酸微膠囊的紅外光譜譜圖中包含了壁材材料和正辛酸所有的特征吸收峰,說明正辛酸已被微膠囊成功包覆;35DVB微膠囊樣品具有最佳的成形性,機(jī)械性能最優(yōu),DVB交聯(lián)劑微膠囊的包覆率高于TMPTA;35DVB-T的緩釋性能最好,其在CTI系統(tǒng)的變色時間為40min,說明正辛酸微膠囊具有緩釋功能;不同壁材結(jié)構(gòu)的微膠囊,其緩釋性能不同。(2)基于單層壁材微膠囊,分別以脲醛樹脂(UF)和海藻酸鈣凝膠為第二層壁材,制備正辛酸/PMMA/UF雙層微膠囊和正辛酸/PMMA/海藻酸鈣雙層大膠囊兩種改性膠囊,并對其進(jìn)行相關(guān)表征。結(jié)果表明,對于正辛酸/PMMA/UF雙層微膠囊,其紅外光譜譜圖包含了壁材材料和正辛酸所有的特征吸收峰,說明雙層微膠囊制備成功;SEM照片顯示脲醛樹脂以膜的狀態(tài)覆于單層微膠囊表面;脲醛樹脂的添加明顯提高了微膠囊芯材失重率,說明壁材包覆能力得到改善,芯材失重率隨著PMMA/UF比例升高而降低;變色試驗顯示,樣品DS-4適合制備CTI。對于正辛酸/PMMA/海藻酸鈣雙層大膠囊,紅外光譜分析顯示雙層大膠囊制備成功;SEM照片顯示海藻酸鈣以膜的狀態(tài)覆于單層微膠囊表面,形成袋狀結(jié)構(gòu);海藻酸鈣凝膠包覆強(qiáng)度隨著氯化鈣濃度和微膠囊添加量的上升而不斷提高;芯材失重率隨著微膠囊濃度和氯化鈣濃度呈現(xiàn)周期性的變化,且TMPTA系列大膠囊熱穩(wěn)定性優(yōu)于DVB系列;變色試驗顯示,樣品DCA-4和TCA-7適合制備CTI。(3)根據(jù)以上對正辛酸系列膠囊的緩釋性能的研究,結(jié)合實際應(yīng)用,對滿足不同響應(yīng)時間和溫度條件的臨界溫度指示器進(jìn)行設(shè)計和制備,并對其性能進(jìn)行評價。結(jié)果表明:以樣品DS-4和TCA-7為反應(yīng)物所制備的三種CTI,其指示溫度分別為1℃、1℃和4℃,設(shè)定時間分別為60min、330min和240min,其誤差值為±10min,誤差范圍之內(nèi)的合格率分別為70%、90%和90%。
【圖文】：

界溫度指示裝置：（a）指示前（bperature indicator: (a) before indicatio28]等制備了 2 種常規(guī)滲透型 CT。當(dāng)溫度達(dá)到二甲亞砜的熔點之示窗口處，完成臨界溫度的指示在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)消費(fèi)者通過手首先在 CTI 的空白端設(shè)計一個電一種相變材料十六烷。當(dāng)環(huán)境溫阻斷電子回路，，與無線射頻識別溫度超標(biāo)。此裝置有兩大缺點。改變是積累量，肉眼很難判斷消費(fèi)者無法接到信號不能確定商 有 US20040099203A1[ 29 ]，

圖 1-2 化學(xué)型 CTI 反應(yīng)原理Fig.1-2 Reaction principle of chemistry type CT度指示器通常利用相變材料在臨界溫度
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH811;TB34

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本文編號：2681803