तापमान संवेदनशील लेबलहैंऔजारजो विशिष्ट तापमान पर रंग बदलने के लिए विशेष रसायनों का उपयोग करते हैं।
इनका व्यापक रूप से कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जो कि टीकों, दवाओं और इलेक्ट्रॉनिक घटकों से लेकर खराब होने वाले खाद्य पदार्थों और विनिर्माण से लेकर रसद तक हैं।
सहज रंग परिवर्तनों के माध्यम से, वे लोगों को यह निर्धारित करने की अनुमति देते हैं कि क्या किसी उत्पाद का तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर है, उत्पाद की गुणवत्ता की रक्षा करता है।
(I) कार्य सिद्धांत प्रकट
- कैपिलरी सिद्धांतउदाहरण के तौर पर सबसे सरल तापमान-संवेदनशील लेबल को लीजिए। इसमें दो तरल पदार्थ होते हैं, एक स्पष्ट और एक रंगीन, एक छोटी सी केशिका नली में। जब तापमान एक पूर्व निर्धारित सीमा तक पहुंच जाता है, तो यह दो तरल पदार्थों में बदल जाता है।स्पष्ट तरल पदार्थ (आमतौर पर एक अस्थिर कार्बनिक यौगिक जैसे आइसोप्रोपेनॉल या हेक्साइन) विस्तार और रंग तरल पदार्थ धक्का देता है, जिससे रंग में स्थायी परिवर्तन होता है।
- चरण - परिवर्तन सूचक: ये लेबल तापमान परिवर्तनों को इंगित करने के लिए ठोस और तरल अवस्था के बीच सामग्री के परिवर्तन का उपयोग करते हैं।पैराफिन मोम और फैटी एसिड जैसी सामग्रियों में पिघलने या ठोस होने के सटीक बिंदु होते हैंउदाहरण के लिए, एंडोथर्मिक चरण परिवर्तन (पिघलने) के दौरान, सामग्री गर्मी को अवशोषित करती है और ठोस से तरल में बदल जाती है; एक्सोथर्मिक चरण परिवर्तन (ठोस होने) के दौरान, यह तरल से ठोस में बदल जाती है,जिसका प्रयोग तापमान में गिरावट की निगरानी के लिए किया जाता है.
- ल्यूको रंग: ल्यूको डाई एक विशिष्ट तापमान पर एक प्रतिवर्ती रेडॉक्स प्रतिक्रिया के माध्यम से एक रंगीन रूप और एक रंगहीन (ल्यूको) रूप के बीच परिवर्तन कर सकते हैं।रंग-परिवर्तन तापमान को ठीक से नियंत्रित करने के लिए उन्हें कमजोर एसिड और विलायक जैसे पदार्थों के साथ मिलाया जाता हैउदाहरण के लिए, क्रिस्टल वायलेट लैक्टोन (सीवीएल) गर्म होने पर रंगहीन से नीले रंग में बदल जाता है।
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क्रिस्टल वायलेट लैक्टोन (सीवीएल) सबसे आम ल्यूको रंगों में से एक गर्म होने पर रंगहीन से नीले रंग में परिवर्तन फ्लोरिन डाई विभिन्न रंग परिवर्तनों के साथ ल्यूको रंगों का एक परिवार उदाहरणों में शामिल हैंः
a) 2-अनिलिनो-6-डिबुटाइल अमीनो-3-मेथिल-फ्लोरोन (नारंगी में परिवर्तन)
b) 3-डायथिलामिनो-6-मेथिल-7-एनिलिनफ्लोरोन (लाल रंग में परिवर्तन)
स्पाइरोपिरान अक्सर अन्य रंगों के साथ प्रयोग किया जाता है तापमान परिवर्तन के साथ रंगहीन और रंगीन रूपों के बीच स्विच कर सकते हैं रोडामाइन बी लैक्टम गर्म होने पर रंगहीन से गुलाबी/लाल में परिवर्तन बिस्फेनोल ए अक्सर अन्य ल्यूको रंगों के साथ संयोजन में एक डेवलपर के रूप में प्रयोग किया जाता है रंग परिवर्तन को स्थिर करने में मदद करता है - तरल क्रिस्टल: तरल क्रिस्टल में तरल और क्रिस्टल दोनों की विशेषताएं होती हैं। जब तापमान बदलता है, तो उनकी आणविक संरचना समायोजित होती है,प्रतिबिंबित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को बदलना और इस प्रकार विभिन्न रंगों को प्रस्तुत करनाकोलेस्ट्रिल एस्टर और साइनोबिफेनिल्स आमतौर पर लेबल में तरल क्रिस्टल का उपयोग किया जाता है। विभिन्न तरल क्रिस्टल को मिलाकर, विशिष्ट तापमान रेंज और रंग परिवर्तन प्राप्त किए जा सकते हैं।
(II) विश्लेषणित लेबल के प्रकार
- अपरिवर्तनीय तापमान - संकेतक लेबल
- बहु-स्तरीय लेबल: ये लेबल विभिन्न पूर्व निर्धारित तापमान सीमाओं से अधिक होने पर स्थायी रूप से रंग बदलते हैं। वे तापमान की क्रमिक वृद्धि की निगरानी कर सकते हैं,प्रत्येक स्तर के साथ एक विशिष्ट तापमान बिंदु के अनुरूप.
- समय-तापमान संकेतक (टीटीआई): टीटीआई समय और तापमान दोनों कारकों को ध्यान में रखते हैं। अपरिवर्तनीय रासायनिक प्रतिक्रियाओं (जैसे ऑक्सीकरण, बहुलकरण या एंजाइमिक प्रतिक्रियाओं) के माध्यम से,वे उत्पादों के अनुपयुक्त तापमान के संपर्क में आने को रिकॉर्ड करते हैंरंग परिवर्तन उत्पाद की गुणवत्ता के लिए संभावित जोखिम को दर्शाता है।
- ठंड - चिह्न संकेत: ये लेबल तब सक्रिय होते हैं जब तापमान एक विशिष्ट सीमा से नीचे गिर जाता है, जिससे कम तापमान के प्रति संवेदनशील उत्पादों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
- गर्म - चिह्नित संकेत: जब उत्पाद का तापमान एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है, तो वे रंग बदलते हैं, जिससे ओवरहीटिंग की प्रारंभिक चेतावनी मिलती है।
- बहु-स्तरीय लेबल: ये लेबल विभिन्न पूर्व निर्धारित तापमान सीमाओं से अधिक होने पर स्थायी रूप से रंग बदलते हैं। वे तापमान की क्रमिक वृद्धि की निगरानी कर सकते हैं,प्रत्येक स्तर के साथ एक विशिष्ट तापमान बिंदु के अनुरूप.
- प्रतिवर्ती तापमान - संकेतक लेबल
- दोहरे तापमान संकेतक: ये लेबल उच्च और निम्न तापमान सीमाओं (कभी-कभी एक तापमान सीमा) दोनों की निगरानी कर सकते हैं। उन्हें रीसेट और पुनः उपयोग किया जा सकता है,उन्हें उन उत्पादों के लिए उपयुक्त बनाना जो तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील हैं और उन्हें अतिशीतन और अतिताप दोनों से संरक्षित करने की आवश्यकता है.
- प्रतिवर्ती तापमान लेबल (कोलेस्ट्रॉल तरल क्रिस्टल पर आधारित): इन लेबलों में कोलेस्ट्रिक तरल क्रिस्टल विभिन्न तापमानों पर प्रकाश के विभिन्न रंगों को प्रतिबिंबित करते हैं। उदाहरण के लिए, विशिष्ट विनिर्माण समायोजन के बाद, यह 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे नीला दिखता है,2 से 8°C (कई दवाओं के लिए आदर्श भंडारण तापमान) के बीच हरा, और 8 डिग्री सेल्सियस से अधिक लाल। जब तापमान गिरता है, तो लेबल का रंग वापस आ सकता है, जिससे निरंतर निगरानी में आसानी होती है। हालांकि, 122 डिग्री सेल्सियस से अधिक लंबे समय तक जोखिम तरल क्रिस्टल को नुकसान पहुंचा सकता है,लेबल के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला, और इसकी शेल्फ लाइफ लगभग 18 - 24 महीने है।
II. तापमान - संवेदनशील लेबल बनाम इलेक्ट्रॉनिक उपकरण: क्या फायदे हैं?
- प्रत्यक्ष सतह के तापमान की रीडिंग: तापमान-संवेदनशील लेबल सीधे उत्पाद की सतह पर लगाए जा सकते हैं, जिससे सतह का तापमान सटीक रूप से प्राप्त होता है और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अप्रत्यक्ष माप से होने वाली त्रुटियों से बचा जाता है.
- तत्काल प्रतिक्रिया: लेबल में सामग्री का छोटा द्रव्यमान तेजी से प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाता है, तापमान परिवर्तनों को तुरंत कैप्चर करता है और गर्मी संवहन के कारण देरी और त्रुटियों को कम करता है।
- सरल और लागत प्रभावी: इनका संचालन करने के लिए किसी जटिल प्रशिक्षण या उच्च-अंत के उपकरण की आवश्यकता नहीं होती और ये सस्ते होते हैं।
- कोई गर्मी हानि नहीं: इलेक्ट्रॉनिक जांचों के विपरीत, तापमान-संवेदनशील लेबल सतह से गर्मी को दूर नहीं करते हैं, माप परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करते हैं।
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