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微胶囊法

微胶囊法是一项新兴的技术,它涉及将固体、液体或气体物料封装在微米级别的微型胶囊中。这项技术广泛应用于多个行业,包括纺织、香料、化妆品、印染和食品等领域。微胶囊的尺寸范围通常在1至5000微米之间,最新的微胶囊技术可以实现直径小于1微米的超细微胶囊。

原理

微胶囊法的基本原理是在特定条件下控制被包埋的物料的释放,以便在释放之前保护物料并确保其在释放时能充分发挥其功能。微胶囊由内部的物料和外部的胶囊构成,后者通常是高分子材料薄膜。

包埋物料

微胶囊法常用于包装那些对光照、温度、氧气、湿度、酸碱度等环境因素敏感的物质,如助剂、配料、添加剂、香料和染料等。这些物质在生产过程中容易受到环境的影响而失效,因此通过微胶囊法将其封装,可以有效保护它们免受不良环境的影响,并在需要时精确控制其释放。

胶囊材料

微胶囊的外壳材料是由多种高分子化合物组成的,如明胶、甲基纤维素聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、尼龙12和聚乙烯醇等。这些材料的选择取决于所包埋的物料性质和所需的微胶囊特性。

制造过程

微胶囊的制造过程称为物料微胶囊化,其中核心物料被选作“芯料”,而合适的高分子材料则作为“壁材”。微胶囊可以通过喷雾干燥法、冷冻干燥法、挤压法、涂层法和凝聚法等多种方法制造。微胶囊的形态结构、粒度大小及其性能取决于芯料和壁材的组合以及使用的微胶囊化方法。

应用领域

纺织业

微胶囊技术在纺织行业中得到了广泛应用,特别是在功能性纺织品的后处理方面。例如,通过微胶囊技术制备的芳香型纤维,可以使纤维保持香味长达一年至两年的时间。

食品工业

在食品工业中,微胶囊技术被用来提高食品添加剂和配料的功效和保存期限。常见的微胶囊化产品包括维生素、矿物质、香料、甜味剂、发酵剂和营养强化剂等。

染料

微胶囊型染料是利用有机高分子化合物聚合物在界面处凝聚的原理制成的一种商品染料剂型。在这种染料中,染料本身作为芯材,高分子聚合物作为壁材,粒径通常在10至30微米之间。在高温蒸汽处理时,壁膜破裂,释放出染料,从而使染料上染纤维。

粘结剂

微胶囊粘结剂是将固化剂作为芯材包埋在自行聚合形成的胶囊中,然后再与基体混合制成的单组分胶粘剂。使用时只需涂抹胶粘剂,然后将待粘结的部件合拢,在压力或加热的作用下,微胶囊外膜融化或破裂,固化剂与基体混合,最终完成固化过程。

厌氧胶

微胶囊厌氧胶是将厌氧胶液包埋在微小胶囊中,制成粒径约10至50微米的微胶囊。使用时先将微胶囊分散在溶剂中,然后涂布在胶接表面上,将待胶结的部件合拢,在外力作用下,微胶囊外膜破裂,胶液流出,在隔绝空气的情况下快速固化,完成胶接过程。

参考资料

微胶囊的制备方法研究进展.汉斯.2024-11-01

制剂研发 || 中间体微囊化技术剖析及应用案例.药智网.2024-11-01

微胶囊技术及其在食品添加剂中的应用.食品伙伴网.2024-11-01