RU2420350C2 - Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) - Google Patents
Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2420350C2 RU2420350C2 RU2009104153/05A RU2009104153A RU2420350C2 RU 2420350 C2 RU2420350 C2 RU 2420350C2 RU 2009104153/05 A RU2009104153/05 A RU 2009104153/05A RU 2009104153 A RU2009104153 A RU 2009104153A RU 2420350 C2 RU2420350 C2 RU 2420350C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- components
- microcapsules
- main shell
- shell
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к микрокапсулам, содержащим воду или водные растворы, и способам микрокапсулирования воды или водных растворов для различных областей применения, более конкретно к получению "сухой" или "сыпучей" воды в виде микрокапсул, содержащих воду или водные растворы, применяемых, в частности, для эффективного подавления огня, защиты от перегрева промышленных реакторов, получения компаундов пониженной горючести, и может найти применение в других отраслях промышленности, например пищевой, фармацевтической промышленности, а также в производстве минеральных удобрений.The invention relates to microcapsules containing water or aqueous solutions, and methods for microencapsulation of water or aqueous solutions for various applications, and more particularly to obtaining "dry" or "granular" water in the form of microcapsules containing water or aqueous solutions, used in particular for effective suppression of fire, protection against overheating of industrial reactors, obtaining compounds of reduced combustibility, and may find application in other industries, such as food, pharmaceutical industry, and also in the production of mineral fertilizers.
Вода, благодаря уникальным физико-химическим свойствам и большой распространенности в природе и, соответственно, дешевизне, всегда была основным средством борьбы с огнем.Water, due to its unique physicochemical properties and its high prevalence in nature and, accordingly, cheapness, has always been the main means of fighting fire.
Из всех известных жидкостей (при нормальных условиях) вода обладает наибольшей теплотой испарения, что, в основном, и определяет ее эффективность при борьбе с огнем. Кроме того, вода абсолютно нетоксична, в том числе в условиях тушения пожара, и не привносит токсичные или коррозионно-активные компоненты в продукты сгорания.Of all known liquids (under normal conditions), water has the highest heat of vaporization, which, basically, determines its effectiveness in fighting fire. In addition, water is completely non-toxic, including in fire extinguishing conditions, and does not introduce toxic or corrosive components into combustion products.
Однако вода как средство пожаротушения имеет ряд недостатков.However, water as a fire extinguishing agent has several disadvantages.
В связи с бурным развитием электротехники и электроники, объектами которой сейчас насыщены промышленность и быт, применять воду для борьбы с огнем стало опасно из-за ее проводимости, что приводит к возникновению коротких замыканий и порче дорогостоящей техники.Due to the rapid development of electrical engineering and electronics, the objects of which are currently saturated with industry and everyday life, it has become dangerous to use water to fight fire because of its conductivity, which leads to short circuits and damage to expensive equipment.
Способность воды быстро разливаться, проникать в зазоры, полости и сорбироваться многими материалами приводит к порче документов, книг, ценных вещей и оборудования.The ability of water to quickly spill, penetrate into gaps, cavities and be sorbed by many materials leads to damage to documents, books, valuables and equipment.
По причине быстрого разлива воду невозможно аккумулировать в объеме горящего объекта, поэтому расход ее и необходимая скорость подачи чрезвычайно велики.Due to the rapid spill, water cannot be accumulated in the volume of a burning object, therefore its consumption and the required feed rate are extremely high.
Поэтому во второй половине XX в. в мире была создана промышленность по производству новых пожаротушащих агентов в жидком и газообразном состоянии на основе фторированных и фтор-бромсодержащих углеводородов.Therefore, in the second half of the XX century. An industry has been created in the world for the production of new fire extinguishing agents in liquid and gaseous state based on fluorinated and fluorine-bromine-containing hydrocarbons.
Несомненно, эти вещества обладают исключительной эффективностью тушения огня, основанной на возникновении тяжелых свободных радикалов при термическом воздействии, которые обрывают кинетические цепи процесса горения. Эти вещества также безопасны для электрических и электронных систем.Undoubtedly, these substances have exceptional fire extinguishing efficiency, based on the occurrence of heavy free radicals during thermal exposure, which break the kinetic chains of the combustion process. These substances are also safe for electrical and electronic systems.
Однако стоимость этих продуктов высока. При этом продукты их распада оказались не только токсичными для людей непосредственно, но и вызывают разрушение озонного защитного слоя атмосферы Земли. Это послужило основанием для международного запрета (Монреальский протокол) производства и применения ряда этих продуктов, применявшихся для пожаротушения в системах пожарной безопасности.However, the cost of these products is high. Moreover, their decay products were not only toxic to humans directly, but also cause the destruction of the ozone protective layer of the Earth’s atmosphere. This served as the basis for the international ban (Montreal Protocol) of the production and use of a number of these products used for fire fighting in fire safety systems.
Поэтому проблема возможности тушить пожары "сухой" водой, которая не вызывает гибели документов и книг, электронных приборов, не провоцирует короткие замыкания в электросистемах, представляется принципиально важной.Therefore, the problem of the ability to extinguish fires with "dry" water, which does not cause the death of documents and books, electronic devices, does not provoke short circuits in electrical systems, seems to be fundamentally important.
Кроме того, "сухая" вода может быть использована превентивно в ситуациях перегрева химических и атомных реакторов и наличии угрозы теплового взрыва. Реактор, находящийся в режиме перегрева, может быть засыпан большим количеством «сухой воды», причем можно создавать из нее высокие насыпи, вплоть до заполнения всего объема рабочего помещения.In addition, “dry” water can be used proactively in situations of overheating of chemical and nuclear reactors and in the presence of a threat of thermal explosion. The reactor, which is in the overheating mode, can be filled with a large amount of “dry water”, and it is possible to create high embankments from it, up to filling the entire volume of the working room.
Упаковки с «сухой» водой позволяют решать проблемы с транспортированием воды в область ее применения. Например, упаковки с «сухой» водой можно сбрасывать с летательных аппаратов, так как при этом не возникает гидравлического удара, приводящего к разрушению емкостей с жидкой водой, что важно при доставке воды в зоны чрезвычайных ситуаций. Упаковки с "сухой" водой могут найти применение в условиях невесомости.Packages with “dry” water can solve problems with transporting water to its field of application. For example, packages with “dry” water can be dropped from aircraft, since this does not cause a hydraulic shock, which leads to the destruction of containers with liquid water, which is important when delivering water to emergency zones. Packages with dry water can be used in zero gravity.
Известны различные способы получения "сухой" или "сыпучей" воды посредством формирования полимерных микрокапсул, содержащих воду.Various methods are known for producing “dry” or “free-flowing” water by forming polymer microcapsules containing water.
Например, американская фирма «3М» предложила опытные образцы водного раствора удобрений (нитраты, фосфаты) в форме микрокапсул, имеющих оболочку из низкоплавкого полиэтилена (Проспект фирмы «3М», 1974 г.). По характеру микрокапсул можно предположить, что для получения микрокапсул был использован способ "трубка в трубке", применяемый в инвертированном виде для получения капсул с жирорастворимыми витаминами, валидолом, раствором нитроглицерина и тому подобных веществ. Однако этот способ пригоден только для малотоннажного производства. Полученные микрокапсулы фирмы «3М» были хрупкими и быстро теряли форму.For example, the American company “3M” proposed experimental samples of an aqueous solution of fertilizers (nitrates, phosphates) in the form of microcapsules having a shell of low melting polyethylene (Prospectus of the company “3M”, 1974). By the nature of the microcapsules, it can be assumed that the tube-in-tube method used in the inverted form to obtain capsules with fat-soluble vitamins, validol, nitroglycerin solution and the like was used to obtain microcapsules. However, this method is only suitable for small-scale production. The resulting 3M microcapsules were fragile and quickly lost their shape.
Известен способ получения микрокапсул, в котором в качестве ядра водосодержащих микрокапсул используют кристаллогидраты солей (DE, 102005002169, А). При этом микрокапсулирование выполняют в плавкие материалы, имеющие температуру плавления выше, чем у кристаллогидратов. Содержание воды не указано, однако в известных кристаллогидратах оно не превышает 50% по массе, что не эффективно для пожаротушения. Кроме того, наличие солей приводит к коррозионному воздействию на объекты защиты.A known method of producing microcapsules, in which crystalline hydrates of salts are used as the core of water-containing microcapsules (DE, 102005002169, A). In this case, microencapsulation is performed in fusible materials having a melting point higher than that of crystalline hydrates. The water content is not indicated, however, in known crystalline hydrates it does not exceed 50% by weight, which is not effective for fire fighting. In addition, the presence of salts leads to corrosive effects on the objects of protection.
Известны также способы капсулирования водных растворов лекарственных препаратов, биологически активных веществ и культур.Methods for encapsulating aqueous solutions of drugs, biologically active substances and cultures are also known.
Например, известен способ получения микрокапсулированного фармацевтически активного агента, включающий: диспергирование водного раствора фармацевтически активного агента в растворе, содержащем растворитель органического полимера и полимер, в нем растворенный, для формирования основной эмульсии «вода в масле»; смешивание основной эмульсии с водной внешней фазой, содержащей воду и поверхностно-активное вещество, и, в условиях подачи воздуха над смесью, диспергирование указанной основной эмульсии в указанной водной внешней фазе для получения продукта, содержащего микрокапсулированный фармацевтически активный агент в диспергированной смеси (US, 6204308, В). При этом в качестве полимера используют полиэтиленкарбонат, и указанный микрокапсулированный фармацевтически активный агент содержит покрытие, матрицу или оболочку из полиэтиленкарбоната. Однако полученный продукт обладает хаотичным распределением активного агента из-за неравномерного распределения полиэтиленкарбоната в его объеме и может иметь на поверхности оболочку неравномерной толщины, что, с одной стороны, приводит к непредсказуемости высвобождения агента, с другой стороны, не обеспечивает гарантированного наполнения микрокапсулы агентом, указанные оболочка или покрытие являются неустойчивыми к воздействию воды и не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах. Этот способ характеризуется неустойчивостью и многоступенчатостью технологического процесса, в связи с этим является сложным в промышленной реализации.For example, a method for producing a microencapsulated pharmaceutically active agent is known, comprising: dispersing an aqueous solution of a pharmaceutically active agent in a solution containing an organic polymer solvent and a polymer dissolved therein to form a basic water-in-oil emulsion; mixing the main emulsion with an aqueous external phase containing water and a surfactant, and, under the conditions of air supply above the mixture, dispersing the specified main emulsion in the specified aqueous external phase to obtain a product containing a microencapsulated pharmaceutically active agent in a dispersed mixture (US, 6204308 , AT). In this case, polyethylene carbonate is used as the polymer, and said microencapsulated pharmaceutically active agent contains a coating, matrix, or polyethylene carbonate shell. However, the resulting product has a chaotic distribution of the active agent due to the uneven distribution of polyethylene carbonate in its volume and may have an uneven thickness shell on the surface, which, on the one hand, leads to unpredictable release of the agent, on the other hand, it does not guarantee the filling of the microcapsule with the agent, indicated the shell or coating is unstable to water and does not interfere with the evaporation of water contained in the microparticles. This method is characterized by the instability and multi-stage process, in this regard, it is difficult in industrial implementation.
Известен способ получения хитозан/альгинатных микрочастиц, включающий: сушку распылением водного раствора, содержащего биологически активный агент и альгинат натрия, через сопла при температуре 140°С, с получением микрочастиц; последующую их сшивку хлоридом кальция в 3%-ном растворе уксусной кислоты при перемешивании и последующее погружение сшитых микрочастиц в раствор хитозана или поли-1-лизина в 3%-ном растворе уксусной кислоты, после чего полученные микрочастицы отделяют центрифугированием, промывают дистиллированной водой и высушивают при комнатной температуре. Полученные микрочастицы имеют сферическую форму с глянцевой поверхностью. Сшивка была применена для увеличения количества отдельных гелированных частиц внутри оболочки (Бурку Саим А., Атилла Хинкал, Скида Сенел. Получение хитозан/альгинатных микрочастиц для вакцинации слизистой оболочки. 15-й международный Симпозиум по Микрокапсулированию, Парма, Италия, Сентябрь 18-21, 2005, стр.329-330; Burcu Sayim A., Atilla Hincal, Scyda Senel. Preparation chitosan-alginate microparticles for mucosal immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p.329-330). Однако содержание водного раствора в полученных микрочастицах составляет около 15%, что связано со значительным испарением воды при распылении исходного водного раствора при температуре выше 100°С. Кроме того, комплексные соединения «хитозан-альгинат», образующиеся по оставшимся в альгинате после сшивки ионами кальция свободным карбоксильным группам, являются неустойчивыми к воздействию воды и не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах.A known method for producing chitosan / alginate microparticles, including: spray drying an aqueous solution containing a biologically active agent and sodium alginate through nozzles at a temperature of 140 ° C, to obtain microparticles; their subsequent crosslinking with calcium chloride in a 3% solution of acetic acid with stirring and the subsequent immersion of crosslinked microparticles in a solution of chitosan or poly-1-lysine in a 3% solution of acetic acid, after which the resulting microparticles are separated by centrifugation, washed with distilled water and dried at room temperature. The resulting microparticles have a spherical shape with a glossy surface. Crosslinking was used to increase the number of individual gelled particles inside the shell (Burku Saim A., Atilla Khinkal, Skida Senel. Production of chitosan / alginate microparticles for vaccination of the mucous membrane. 15th International Microencapsulation Symposium, Parma, Italy, September 18-21, 2005, p. 339-330; Burcu Sayim A., Atilla Hincal, Scyda Senel. Preparation of chitosan-alginate microparticles for mucosal immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p.329- 330). However, the content of the aqueous solution in the obtained microparticles is about 15%, which is associated with a significant evaporation of water when spraying the initial aqueous solution at a temperature above 100 ° C. In addition, the chitosan alginate complex compounds formed by the remaining carboxyl groups remaining in the alginate after crosslinking with calcium ions are unstable to water and do not interfere with the evaporation of water contained in microparticles.
Известны лизоцим-содержащие хитозаном покрытые микросферы, полученные способом последовательного эмульгирования в средах с массовым соотношением в единице объема: 4%-ным содержанием альгината, 0,1%-ным содержанием хитозана, 15%-ным содержанием хлорида кальция, 20%-ным содержанием лизоцима и 10%-ным содержанием активированного нагреванием Vibrio anguillarum (Л.Зорзин, Мю Кокчетто, Д.Войнович, А.Маркуцци, Дж.Филиппович-Гржик, К.Касарса, К.Муллони и Г.Сава. Лизоцим-содержащие хитозаном покрытые микросферы для оральной вакцинации. 15-й международный Симпозиум по Микрокапсулированию, Парма, Италия, Сентябрь 18-21, 2005, стр.153-154; L.Zorzin, M.Cocchietto, D.Voinovich, A.Marcuzzi, J. Fillipovich-Grcic, C.Casarsa, C.Mulloni and G.Sava. Lysozime-containing chitosan-coated alginate microspheres for oral immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p.153-154). Однако комплексные соединения «хитозан-альгинат», образующиеся по карбоксильным группам, оставшимся свободными в альгинате после его сшивки ионами кальция, являются неустойчивыми к воздействию воды, не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах, при их хранении.Known lysozyme-containing chitosan-coated microspheres obtained by the method of sequential emulsification in media with a mass ratio per unit volume: 4% alginate, 0.1% chitosan, 15% calcium chloride, 20% lysozyme and 10% content of heat-activated Vibrio anguillarum (L. Zorzin, Mu Kokchetto, D. Voinovich, A. Markuzzi, J. Filippovich-Grzhik, K. Kasarsa, K. Mulloni and G. Sava. Lysozyme-containing chitosan coated microspheres for oral vaccination 15th International Symposium Microencapsulation, Parma, Italy, September 18-21, 2005, pp. 153-154; L. Zorzin, M. Cocchietto, D. Voinovich, A. Marcuzzi, J. Fillipovich-Grcic, C. Casarsa, C. Mulloni and G. Sava. Lysozime-containing chitosan-coated alginate microspheres for oral immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p. 153-154). However, the chitosan-alginate complex compounds formed by the carboxyl groups remaining free in the alginate after its crosslinking with calcium ions are unstable to water and do not prevent the evaporation of water contained in microparticles during their storage.
Кроме того, в связи с неравномерностью распределения свободных карбоксильных групп в поверхностных слоях сшитых микрочастиц толщина оболочки из комплексов «хитозан-альгинат» также не одинакова, а микрочастицы имеют высокую полидисперсность.In addition, due to the uneven distribution of free carboxyl groups in the surface layers of crosslinked microparticles, the shell thickness of the chitosan-alginate complexes is also not the same, and the microparticles have a high polydispersity.
Известен способ получения микрокапсул (WO 2005/018794 или GB 2388581, А; или RU, 2006108860, А), имеющих твердую гидрофобную оболочку, содержащих капсулированную воду в виде капли или капель, которые дополнительно инкапсулированы в указанной оболочке или с ее помощью, и активный ингредиент или ингредиенты, растворенные или внедренные в капсулированную каплю или капли, включающий следующие этапы:A known method of producing microcapsules (WO 2005/018794 or GB 2388581, A; or RU, 2006108860, A) having a solid hydrophobic shell, containing encapsulated water in the form of drops or drops that are additionally encapsulated in the specified shell or with its help, and active an ingredient or ingredients dissolved or incorporated into an encapsulated drop or drops, comprising the following steps:
a) получение водной фазы и одного или нескольких активных ингредиентов, растворенных или внедренных в водную фазу;a) obtaining an aqueous phase and one or more active ingredients dissolved or incorporated into the aqueous phase;
b) получение гидрофобной фазы в расплавленной форме;b) obtaining a hydrophobic phase in molten form;
c) растворение или внедрение капсулирующего материала или смеси капсулирующих материалов в указанную водную фазу или в гидрофобную фазу;c) dissolving or incorporating the encapsulating material or a mixture of encapsulating materials into said aqueous phase or into a hydrophobic phase;
d) объединение указанных водной и гидрофобной фаз и гомогенизацию или перемешивание фаз с получением эмульсии «вода в масле»;d) combining said aqueous and hydrophobic phases and homogenizing or mixing the phases to form a water-in-oil emulsion;
e) инкапсулирование водной фазы в эмульсию, в результате чего формируют дисперсию, включающую капсулированные капельки воды, и при этом активный ингредиент или активные ингредиенты инкапсулированы в каплях воды;e) encapsulating the aqueous phase in an emulsion, thereby forming a dispersion comprising encapsulated droplets of water, and wherein the active ingredient or active ingredients are encapsulated in drops of water;
f) обработку дисперсии, полученной в шаге е), для формирования микрокапсул, в которых инкапсулированные водные капли, кроме того, инкапсулированы в отвержденную гидрофобную оболочку или с помощью нее.f) treating the dispersion obtained in step e) to form microcapsules in which the encapsulated aqueous droplets are further encapsulated in or using a cured hydrophobic shell.
При этом микрокапсулу получают распылением указанной эмульсии «вода в масле» при охлаждении. При этом в указанном способе водную фазу выбирают из группы, содержащей воду или смесь воды и какого-либо смешивающегося с водой растворителя, такого как этанол, этилен-гликоль, глицерин. При этом гидрофобную фазу выбирают из группы, содержащей животные масла и жиры, полностью гидрогенизированные растительные или животные масла, ненасыщенные гидрогенизированные моноглицериды жирных кислот и другие материалы.In this case, the microcapsule is obtained by spraying the specified water-in-oil emulsion upon cooling. In this method, the aqueous phase is selected from the group consisting of water or a mixture of water and any water-miscible solvent, such as ethanol, ethylene glycol, glycerol. The hydrophobic phase is selected from the group consisting of animal oils and fats, fully hydrogenated vegetable or animal oils, unsaturated hydrogenated monoglycerides of fatty acids and other materials.
При этом капсулирующий материал выбирают из группы, содержащей гидроколлоиды: натриевые альгинаты, гуммиарабик, клей, крахмал, модифицированный крахмал, гуаровую смолу, агаровый клей, пектин и другие клеи, хитозан, ксантан, желатин, гиалуроновую кислоту, производные целлюлозы, акриловые сополимеры, соевый белок, шеллак, зеин, любые синтетические или натуральные водорастворимые полимеры, любые водосмешивающиеся микрочастицы, как диоксид кремния, диоксид титана, синтетические или натуральные гранулированные полимерные шарики или любые водосмешивающиеся твердые частицы, приемлемые для агломерации (спекания).The encapsulating material is selected from the group consisting of hydrocolloids: sodium alginates, gum arabic, glue, starch, modified starch, guar gum, agar glue, pectin and other glues, chitosan, xanthan, gelatin, hyaluronic acid, cellulose derivatives, acrylic copolymers protein, shellac, zein, any synthetic or natural water-soluble polymers, any water-miscible microparticles, such as silicon dioxide, titanium dioxide, synthetic or natural granular polymer balls or any miscible solids suitable for agglomeration (sintering).
При этом объединение водной фазы с гидрофобной фазой могут осуществлять смешиванием, гомогенизацию - перемешиванием со сдвигом слоев или линейным смешиванием, а капсулирование осуществляют коацервацией или агломерацией, или гелированием, или сшивкой.In this case, the combination of the aqueous phase with the hydrophobic phase can be carried out by mixing, homogenization - by mixing with a shift of the layers or linear mixing, and encapsulation is carried out by coacervation or agglomeration, or gelation, or crosslinking.
При этом капсулирование коацервацией могут осуществлять с использованием капсулирующего материала с повышением его растворимости путем повышения температуры, изменения рН, добавления гидроколлоидов или любых приемлемых инициирующих коацервацию агентов. И в этом случае капсулирующий материал выбирают из группы, содержащей шеллак, зеин, синтетические или натуральные гидрофобные полимеры, как жиры, эмульгаторы, воски или их смеси.In this case, encapsulation by coacervation can be carried out using encapsulating material with an increase in its solubility by increasing the temperature, changing the pH, adding hydrocolloids, or any acceptable coacervation initiating agents. And in this case, the encapsulating material is selected from the group consisting of shellac, zein, synthetic or natural hydrophobic polymers, such as fats, emulsifiers, waxes or mixtures thereof.
При этом капсулирование агломерацией могут осуществлять с использованием твердых микрочастиц в качестве капсулирующего материала и при этом микрочастицы, например диоксид кремния, диоксид титана, синтетические или натуральные гранулированные полимерные шарики или другие водонерастворимые твердые частицы, вплавлены в пленку, окружающую водную фазу.In this case, the encapsulation by agglomeration can be carried out using solid microparticles as the encapsulating material, while the microparticles, for example silicon dioxide, titanium dioxide, synthetic or natural granular polymer beads or other water-insoluble solid particles, are fused into the film surrounding the aqueous phase.
При этом капсулирование могут осуществлять гелированием и при этом гелирование водной фазы в эмульсии могут осуществлять понижением температуры эмульсии до температуры гелирования капсулирующего материала, при этом в качестве капсулирующего материала выбирают материал из группы, содержащей гелирующие гидроколлоиды, например желатины, крахмал, агаровый клей и другие.In this case, encapsulation can be carried out by gelation, and at the same time, the gelation of the aqueous phase in the emulsion can be carried out by lowering the temperature of the emulsion to the gelation temperature of the encapsulating material, while the encapsulating material is selected from the group consisting of gelling hydrocolloids, for example gelatins, starch, agar glue and others.
Кроме того, капсулирование водной фазы могут осуществлять с помощью сшивки с использованием капсулирующего материала, выбранного из группы, содержащей протеины, желатины, крахмалы, хитозан, производные целлюлозы, синтетические или натуральные водорастворимые полимеры, приемлемые для сшивки нагреванием, сшивки при изменении кислотно-основного состояния среды или при химической обработке, и их смеси.In addition, the encapsulation of the aqueous phase can be carried out by crosslinking using an encapsulating material selected from the group consisting of proteins, gelatins, starches, chitosan, cellulose derivatives, synthetic or natural water-soluble polymers suitable for heat crosslinking, crosslinking when the acid-base state changes environment or during chemical treatment, and mixtures thereof.
Полученная с помощью описанного выше способа одна микрокапсула может содержать от 1 до 100 водных капель, размещенных в гидрофобной оболочке-матрице, и активный ингредиент или активные ингредиенты, растворенные в водных каплях или включенные в них.Obtained using the method described above, one microcapsule may contain from 1 to 100 aqueous drops placed in a hydrophobic matrix shell, and the active ingredient or active ingredients dissolved in or included in aqueous drops.
Однако в описанном выше способе получения микрокапсул многостадийность технологии делает способ сложным при реализации в производстве. Кроме того, при распылении эмульсии «вода в масле» для образования оболочки вокруг водосодержащих капель водной фазы, имеющих тенденцию к агломерации, формируется толстая оболочка, которая занимает значительное место в объеме микрокапсулы. При этом полученная микрокапсула содержит воду в количестве не более 50% по массе, а в составе оболочки присутствуют воск, жиры и другие горючие вещества, что, в совокупности, исключает возможность применения получаемых микрокапсул в качестве пожаротушащего средства.However, in the method for producing microcapsules described above, the multi-stage technology makes the method difficult to implement in production. In addition, when spraying a water-in-oil emulsion to form a shell around water-containing drops of the aqueous phase, which tend to agglomerate, a thick shell forms, which occupies a significant place in the volume of the microcapsule. At the same time, the resulting microcapsule contains water in an amount of not more than 50% by weight, and the shell contains wax, fats and other combustible substances, which, in total, excludes the possibility of using the resulting microcapsules as a fire extinguishing agent.
Кроме того, способ получения микрокапсул путем распыления предопределяет высокую полидисперсность получаемых микрокапсул, что при использовании таких микрокапсул в условиях высоких температур приводит к неодновременному высвобождению воды из них и, следовательно, неэффективному испарению воды, что препятствует использованию таких микрокапсул для тушения возгораний или охлаждения защищаемых от перегрева объектов.In addition, the method of producing microcapsules by spraying determines the high polydispersity of the obtained microcapsules, which, when using such microcapsules at high temperatures, leads to non-simultaneous release of water from them and, consequently, inefficient evaporation of water, which prevents the use of such microcapsules for extinguishing fires or cooling protected from overheating of objects.
При разработке настоящего изобретения была поставлена задача создания водосодержащих микрокапсул, обеспечивающих максимальную эффективность целевого использования содержащейся в них воды, в том числе для тушения возгораний или для быстрого охлаждения объектов, например реакторов при нештатном перегреве, и при этом должны быть достигнуты определенные качественные и количественные показатели микрокапсул:When developing the present invention, the task was to create water-containing microcapsules that provide maximum efficiency for the targeted use of the water contained in them, including to extinguish fires or to quickly cool objects, such as reactors during abnormal overheating, and certain qualitative and quantitative indicators must be achieved microcapsules:
- содержание воды или водного раствора в микрокапсулах должно быть максимально возможным, практически - не менее 90% по массе,- the content of water or an aqueous solution in microcapsules should be as high as possible, practically not less than 90% by weight,
- содержание горючей части, которая определяется массовой долей оболочки, в микрокапсуле, должно быть минимизировано и при этом микрокапсулы должны быть прочными, сыпучими и неплавкими,- the content of the combustible part, which is determined by the mass fraction of the shell, in the microcapsule should be minimized and the microcapsules must be strong, free-flowing and non-melting,
- полидисперсность готовых микрокапсул (разброс по размерам) должна быть минимальной, чтобы при достижении критической температуры высвобождения воды или водного раствора эффект высвобождения (испарения) воды был одновременным (кооперативным).- the polydispersity of the finished microcapsules (variation in size) should be minimal so that when the critical temperature for the release of water or an aqueous solution is reached, the effect of water release (evaporation) is simultaneous (cooperative).
Была также поставлена задача создания формообразующего ядра микрокапсулы, обеспечивающего удержание воды или водного раствора равномерно во всем объеме ядра, обеспечивая при этом сферическую форму ядра с равномерным распределением давления воды или водного раствора изнутри на поверхность сферы, также наиболее приемлемую для размещения на ней оболочки равномерной толщины.The task was also to create a microcapsule forming core that ensures that water or an aqueous solution is held uniformly throughout the entire volume of the core, while providing a spherical shape of the core with a uniform distribution of pressure of water or aqueous solution from the inside onto the surface of the sphere, which is also most suitable for placing a shell of uniform thickness .
Кроме того, была поставлена задача разработки микрокапсулы, содержащей в ядре воду или водный раствор и имеющей оболочку, препятствующую испарению воды из ядра.In addition, the task was to develop a microcapsule containing water or an aqueous solution in the core and having a shell that prevents the evaporation of water from the core.
Также была поставлена задача обеспечить при этом повышенную смачиваемость наружной поверхности лиофильными жидкостями путем создания дополнительных оболочек на поверхности микрокапсулы. Это имеет значение при применении водосодержащих микрокапсул в качестве наполнителей, например полимерных компаундов, обладающих пониженной горючестью.The task was also set to provide increased wettability of the outer surface with lyophilic liquids by creating additional shells on the surface of the microcapsule. This is important when using water-containing microcapsules as fillers, for example, polymer compounds with reduced flammability.
Известно, что повышение смачиваемости поверхности наполнителя жидкой полимерной матрицей (уменьшение угла смачивания) приводит к возможности повышения степени наполнения, что важно для повышения сопротивления материалов к возгоранию и распространению пламени при их наполнении микрокапсулами с водой. Кроме того, при этом после отверждения обеспечивается более высокая прочность компаунда, что является важной технической характеристикой. Поэтому достижение лиофилизации поверхности микрокапсул с водой является существенной задачей для их применения в качестве наполнителей полимерных компаундов пониженной горючести.It is known that increasing the wettability of the filler surface with a liquid polymer matrix (decreasing the wetting angle) leads to the possibility of increasing the degree of filling, which is important for increasing the resistance of materials to ignition and flame propagation when filled with microcapsules with water. In addition, in this case, after curing, a higher strength of the compound is provided, which is an important technical characteristic. Therefore, achieving lyophilization of the surface of microcapsules with water is an essential task for their use as fillers of polymer compounds of reduced combustibility.
При создании изобретения была поставлена также задача разработки способов получения микрокапсул, содержащих воду или водный раствор, позволяющего формировать одинаковые по размерам гелированные капли водного раствора (водосодержащие микросферы), с покрытием их оболочкой, препятствующей испарению воды при хранении, и обладающих устойчивой прочностью, хорошей сыпучестью и высоким содержанием воды.When creating the invention, the task was also set to develop methods for producing microcapsules containing water or an aqueous solution, which allows the formation of uniformly sized gelled drops of an aqueous solution (water-containing microspheres), coated with a coating that prevents evaporation of water during storage, and which have a stable strength and good flowability and high in water.
Поставленная задача была решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или водном растворе гелеобразующих электролитов, имеющих карбоксильные группы.The problem was solved by creating a microcapsule containing water or an aqueous solution in a gel state, having a core in the form of a microsphere, containing water or an aqueous solution, gelled with gelling electrolytes having carboxyl groups dissolved in said water or an aqueous solution.
При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.Moreover, according to the invention, the microcapsule as these gel-forming polyelectrolytes may contain sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups.
Поставленная задача была также решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или указанном водном растворе гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, и при этом имеющей на поверхности микросферы основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в указанном ядре воды.The problem was also solved by creating a microcapsule containing water or an aqueous solution in a gel state, having a core in the form of a microsphere, containing water or an aqueous solution, gelled with crosslinked calcium ions dissolved in said water or said aqueous solution of gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, and while having on the surface of the microspheres the main shell that prevents the evaporation of the water contained in the specified core.
При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.Moreover, according to the invention, the microcapsule as these gel-forming polyelectrolytes may contain sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups.
При этом согласно изобретению разумно, чтобы основная оболочка микрокапсулы имела толщину, минимально необходимую для предотвращения испарения содержащейся в ядре воды.Moreover, according to the invention, it is reasonable that the main shell of the microcapsule has a thickness minimally necessary to prevent evaporation of the water contained in the core.
Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы основная оболочка была сформирована размещенными на внешней поверхности указанного ядра комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, являющихся носителями одноименного заряда, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, являющимися носителями противоположного заряда.In addition, according to the invention, it is advisable that the main shell was formed by complex compounds of high molecular weight first co-components that are carriers of the same charge and high-molecular second co-components that are carriers of the opposite charge, placed on the outer surface of the indicated core.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле.Moreover, according to the invention, it is desirable that the main shell was formed by complex compounds of high molecular weight first co-components having negative charges on the polymer molecule, with high-molecular-weight second co-components having positive charges on the polymer molecule.
Кроме того, согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.In addition, according to the invention, it is desirable that the main shell be formed by complex compounds of high molecular weight first co-components having negative charges on the polymer molecule due to the presence of carboxyl groups, with high-molecular second co-components having positive charges on the polymer molecule due to the presence of amine groups.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями ацетофталата целлюлозы с хитозаном.Moreover, according to the invention, it is desirable that the main shell be formed by complex compounds of cellulose acetate phthalate with chitosan.
Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями полиакриловой кислоты с поливинилпирролидоном.In addition, according to the invention, it is possible that the main shell was formed by complex compounds of polyacrylic acid with polyvinylpyrrolidone.
Поставленная задача была также решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, при этом имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или указанном водном растворе гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, и при этом имеющей основную оболочку на поверхности микросферы, препятствующую испарению содержащейся в указанном ядре воды, и наружную дополнительную оболочку, обладающую лиофильными свойствами. При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.The problem was also solved by creating a microcapsule containing water or an aqueous solution in a gel state, while having a core in the form of a microsphere containing water or an aqueous solution, gelled with crosslinked calcium ions dissolved in said water or said aqueous solution of gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, and while having a main shell on the surface of the microspheres, preventing the evaporation of the water contained in the specified core, and an outer additional shell having w lyophilic properties. Moreover, according to the invention, the microcapsule as these gel-forming polyelectrolytes may contain sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups.
При этом согласно изобретению, разумно, чтобы основная оболочка микрокапсулы имела толщину, минимально необходимую для предотвращения испарения содержащейся в ядре воды.Moreover, according to the invention, it is reasonable that the main shell of the microcapsule has a thickness minimally necessary to prevent evaporation of the water contained in the core.
Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы основная оболочка была сформирована размещенными на внешней поверхности указанного ядра комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, являющихся носителями одноименного заряда, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, являющимися носителями противоположного заряда.In addition, according to the invention, it is advisable that the main shell was formed by complex compounds of high molecular weight first co-components that are carriers of the same charge and high-molecular second co-components that are carriers of the opposite charge, placed on the outer surface of the indicated core.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле.Moreover, according to the invention, it is desirable that the main shell was formed by complex compounds of high molecular weight first co-components having negative charges on the polymer molecule, with high-molecular-weight second co-components having positive charges on the polymer molecule.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.In addition, according to the invention, it is desirable that the main shell be formed by complex compounds of high molecular weight first co-components having negative charges on the polymer molecule due to the presence of carboxyl groups, with high-molecular second co-components having positive charges on the polymer molecule due to the presence of amine groups.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями ацетофталата целлюлозы с хитозаном.Moreover, according to the invention, it is desirable that the main shell be formed by complex compounds of cellulose acetate phthalate with chitosan.
Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями полиакриловой кислоты с поливинилпирролидоном.In addition, according to the invention, it is possible that the main shell was formed by complex compounds of polyacrylic acid with polyvinylpyrrolidone.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы дополнительная наружная оболочка была образована поликарбодиимидами.Moreover, according to the invention, it is advisable that the additional outer shell was formed by polycarbodiimides.
При этом, согласно изобретению, возможно, чтобы дополнительная наружная оболочка была образована полимочевинами.Moreover, according to the invention, it is possible that the additional outer shell was formed by polyurea.
При этом, согласно изобретению, описанные микрокапсулы имеют диаметр в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм с распределением по диаметру не менее 90% и содержат воду или водный раствор в количестве не менее 90% по массе микрокапсулы.Moreover, according to the invention, the described microcapsules have a diameter in the range from 0.25 to 5.0 mm with a diameter distribution of at least 90% and contain water or an aqueous solution in an amount of at least 90% by weight of the microcapsule.
При этом микрокапсулы согласно изобретению могут содержать водные растворы, включающие полезные компоненты, например терапевтически полезные вещества, суспензии культур микроорганизмов, и другие компоненты, совместимые или инертные в отношении указанных полиэлектролитов и сокомпонентов.Moreover, the microcapsules according to the invention may contain aqueous solutions comprising useful components, for example therapeutically useful substances, suspensions of microorganism cultures, and other components compatible or inert with respect to said polyelectrolytes and co-components.
Поставленная задача была также решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или водном растворе гелеобразующих электролитов, включающего следующие этапы:The problem was also solved by creating a method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microsphere containing water or an aqueous solution, gelled with crosslinked calcium ions dissolved in said water or an aqueous solution of gelling electrolytes, comprising the following steps:
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы;a) obtaining a starting aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes having carboxyl groups dissolved in water;
b) получение осаживающего водного раствора, содержащего растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция;b) obtaining a precipitating aqueous solution containing at least one source of divalent calcium ions dissolved in it;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий водный раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating aqueous solution obtained in step b) with drops while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C. for a time sufficient to form a dispersion containing microspheres in the precipitating solution in which the initial aqueous solution is in the form of a gel formed by gelling polyelectrolytes obtained in step a), crosslinked with divalent calcium ions obtained in step b);
d) выделение микросфер, полученных в этапе с), из дисперсии осаживающего раствора фильтрованием;d) isolating the microspheres obtained in step c) from the dispersion of the precipitating solution by filtration;
e) размещение полученных микросфер в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.e) placing the obtained microspheres in a tightly closed container, dried from moisture.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы, в качестве источника двухвалентных ионов кальция использовать водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.Moreover, according to the invention, it is advisable to use sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides containing carboxyl groups as the indicated gelling polyelectrolytes, using aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium as a source of divalent calcium ions lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water soluble calcium salts.
Поставленная задача была решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микрокапсулы, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей в гелированном состоянии воду или водный раствор, и основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в ядре воды, включающего следующие этапы:The problem was solved by creating a method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule having a core in the form of a microsphere containing gelled water or an aqueous solution, and a main shell that prevents evaporation of the water contained in the core, comprising the following steps:
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты, являющиеся носителями одноименного заряда и приемлемые для формирования основной оболочки;a) obtaining an initial aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes having carboxyl groups and high molecular weight first co-components that are of the same charge and are acceptable for forming the main shell dissolved in water;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, являющиеся носителями заряда, противоположного заряду указанных первых сокомпонентов, полученных в этапе а), и приемлемые для формирования основной оболочки;b) obtaining a precipitating solution containing at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components dissolved in water that are carriers of a charge opposite to the charge of these first co-components obtained in step a) and acceptable for the formation of the main shell;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating solution obtained in step b) with drops while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C. for a time sufficient to form a dispersion containing microspheres in the precipitating solution, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel formed by gelling polyelectrolytes obtained in step a), crosslinked with divalent calcium ions obtained in step b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), заключенное внутри основной оболочки, сформированной в поверхностном слое микросферы комплексными соединениями первых сокомпонентов основной оболочки, полученными в этапе а), со вторыми сокомпонентами основной оболочки, полученными в этапе b);d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form microcapsules having a microsphere core obtained in step c), enclosed inside the main shell formed in the surface layer of the microsphere by compounds of the first co-components of the main shell obtained in step a) with the second co-components of the main shell obtained in step b);
e) выделение микросфер, полученных в этапе d), из осаживающего раствора фильтрованием;e) isolating the microspheres obtained in step d) from the precipitating solution by filtration;
f) промывание водой микрокапсул, полученных в этапе е), и высушивание их на воздухе;f) washing with water the microcapsules obtained in step e) and drying them in air;
g) обработку микрокапсул, полученных в этапе f), антислеживателем;g) treating the microcapsules obtained in step f) with an anti-caking agent;
h) размещение полученных микрокапсул в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.h) placement of the obtained microcapsules in a tightly closed container, dried from moisture.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.Moreover, according to the invention, it is advisable to use sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides containing carboxyl groups as said gel-forming polyelectrolytes.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве источника двухвалентных ионов кальция применять водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.Moreover, according to the invention, it is advisable to use aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate and / or any other water-soluble calcium salts as a source of divalent calcium ions.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями одноименного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле отрицательные заряды, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями противоположного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле положительные заряды.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule as the first co-components of the main shell, which are of the same charge, and to use high molecular weight compounds, which are positive on the polymer molecule, as the second co-components of the main shell, which are carriers of the opposite charge charges.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule due to the presence of carboxyl groups as the first co-components of the main shell, and to use high molecular weight compounds having positive charges on the polymer molecule due to the presence of amine groups as the second co-components of the main shell.
При этом согласно изобретению, желательно, в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять ацетофталат целлюлозы, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять хитозан.Moreover, according to the invention, it is desirable to use cellulose acetate phthalate as the first juice components of the main shell, and to use chitosan as the second juice components of the main shell.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять полиакриловую кислоту, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять поливинилпирролидон.In addition, according to the invention, it is possible to use polyacrylic acid as the first juice components of the main shell, and use polyvinylpyrrolidone as the second juice components of the main shell.
Поставленная задача была также решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микрокапсулы, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или указанный водный раствор в гелированном состоянии, основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в ядре воды, и дополнительную оболочку, обладающую лиофильными свойствами, включающего следующие этапы:The problem was also solved by creating a method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule having a core in the form of a microsphere containing water or the specified aqueous solution in a gel state, a main shell that prevents evaporation of the water contained in the core, and an additional shell with lyophilic properties, comprising the following steps:
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты, приемлемые для формирования основной оболочки, являющиеся носителями одноименного заряда;a) obtaining a starting aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes having carboxyl groups and high molecular weight first co-components suitable for forming the main shell, which are of the same charge, dissolved in water;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования основной оболочки, являющиеся носителями заряда, противоположного заряду указанных первых сокомпонентов, полученных в этапе а);b) obtaining a precipitating solution containing dissolved in water, at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components acceptable for the formation of the main shell, which are carriers of a charge opposite to the charge of these first co-components obtained in stage a);
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а) и сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating solution obtained in step b) with drops while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C. for a time sufficient to form a dispersion containing microspheres in the precipitating solution, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel formed by gelling polyelectrolytes obtained in step a) and crosslinked divalent calcium ions obtained in step b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), заключенное внутри основной оболочки, сформированной в результате взаимодействия в поверхностном слое микросферы первых сокомпонентов, полученных в этапе а), со вторыми сокомпонентами, полученными в этапе b);d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form microcapsules having a microsphere core obtained in step c), enclosed within a main shell formed by interaction in a surface a microsphere layer of the first co-components obtained in step a) with the second co-components obtained in step b);
e) выделение из дисперсии, обработанной в этапе d), фильтрованием микрокапсул, полученных в этапе d) и при этом содержащих на наружной поверхности основной оболочки следовые количества воды для использования их в дальнейшем в качестве первого сокомпонента при формировании наружной дополнительной оболочки;e) isolating from the dispersion processed in step d) by filtering the microcapsules obtained in step d) and containing trace amounts of water on the outer surface of the main shell to be used later as the first juice component in the formation of the outer additional shell;
f) получение органической среды, содержащей органическую легколетучую жидкость, в которую вводят вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами, и диспергированный катализатор, растворимый в воде, но не растворимый в органических жидкостях;f) obtaining an organic medium containing an organic volatile liquid into which second co-components suitable for forming an additional shell having lyophilic properties are introduced and a dispersed catalyst soluble in water but not soluble in organic liquids;
g) введение микрокапсул, полученных в этапе е), в органическую среду, полученную в этапе f), при перемешивании с получением дисперсии указанных микрокапсул в указанной органической среде;g) introducing the microcapsules obtained in step e) into the organic medium obtained in step f) with stirring to obtain a dispersion of said microcapsules in said organic medium;
h) выдержку дисперсии, полученной в этапе g), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования на внешней поверхности микрокапсул, содержащихся в дисперсии, полученной в этапе g), и имеющих ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, окруженное основной оболочкой, имеющей на поверхности следовые количества воды, наружной дополнительной лиофильной оболочки при взаимодействии указанных первых сокомпонентов дополнительной оболочки в виде следовых количеств воды, полученных в этапе е), со вторыми сокомпонентами дополнительной оболочки, полученных в этапе f), в присутствии указанного катализатора;h) holding the dispersion obtained in step g) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form on the outer surface of the microcapsules contained in the dispersion obtained in step g) and having a core in the form of a microsphere containing water or an aqueous solution surrounded by a main shell having traces of water on the surface of the outer additional lyophilic shell during the interaction of these first co-components of the additional shell in the form of trace amounts of water obtained in step e) with the second co-components ntami additional shell obtained in step f), in the presence of said catalyst;
k) выделение микрокапсул, полученных в этапе h), из органической среды фильтрованием;k) isolating the microcapsules obtained in step h) from the organic medium by filtration;
m) промывку микрокапсул, полученных в этапе k), такой же органической легколетучей жидкостью, как примененная в этапе f);m) washing the microcapsules obtained in step k) with the same organic volatile liquid as used in step f);
n) размещение микрокапсул, полученных в этапе m), в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.n) placing the microcapsules obtained in step m) in a tightly closed container, dried from moisture.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов в этапе а) использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.Moreover, according to the invention, it is advisable to use sodium alginate and / or pectin and / or gum arabic and / or other polysaccharides containing carboxyl groups as said gelling polyelectrolytes in step a).
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве источника двухвалентных ионов кальция в этапе b) применять водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.Moreover, according to the invention, it is advisable to use aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate and / or any other water-soluble calcium salts as a source of divalent calcium ions in step b).
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями одноименного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле отрицательные заряды, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями противоположного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле положительные заряды.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule as the first co-components of the main shell, which are of the same charge, and to use high molecular weight compounds, which are positive on the polymer molecule, as the second co-components of the main shell, which are carriers of the opposite charge charges.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule due to the presence of carboxyl groups as the first co-components of the main shell, and to use high molecular weight compounds having positive charges on the polymer molecule due to the presence of amine groups as the second co-components of the main shell.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, в качестве указанных первых сокомпонентов основной оболочки применять ацетофталат целлюлозы, а в качестве указанных вторых сокомпонентов основной оболочки применять хитозан.In addition, according to the invention, it is desirable to use cellulose acetate phthalate as the first co-components of the main shell, and chitosan to be used as the second co-components of the main shell.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве указанных первых сокомпонентов основной оболочки применять полиакриловую кислоту, а в качестве указанных вторых сокомпонентов основой оболочки применять поливинилпирролидон.In addition, according to the invention, it is possible to use polyacrylic acid as the indicated first juice components of the main shell, and use polyvinylpyrrolidone as the specified second juice components of the shell base.
При этом согласно изобретению, желательно, в качестве указанной органической среды в этапе f) использовать четыреххлористый углерод или диметилкарбонат.Moreover, according to the invention, it is desirable to use carbon tetrachloride or dimethyl carbonate as the indicated organic medium in step f).
При этом согласно изобретению целесообразно получать микрокапсулу, имеющую дополнительную оболочку, образованную поликарбодиимидами. При этом согласно изобретению, желательно, в качестве вторых сокомпонентов дополнительной оболочки использовать полиизоцианат или смесь полиизоцианата с толуилендиизоцианатами.Moreover, according to the invention, it is advisable to obtain a microcapsule having an additional shell formed by polycarbodiimides. Moreover, according to the invention, it is desirable to use a polyisocyanate or a mixture of polyisocyanate with toluene diisocyanates as the second juice components of the additional shell.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве катализатора использовать фосфолен, предпочтительно, 1-оксо-1,3-диметилфосфолен.Moreover, according to the invention, it is advisable to use phospholene, preferably 1-oxo-1,3-dimethylphospholene, as a catalyst.
Поставленная задача была также решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микрокапсулы, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или указанный водный раствор в гелированном состоянии, основную оболочку вокруг ядра и наружную дополнительную оболочку, обладающую лиофильными свойствами, включающего следующие этапы:The problem was also solved by creating a method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule having a core in the form of a microsphere containing water or the specified aqueous solution in a gel state, the main shell around the core and the outer additional shell having lyophilic properties, which includes the following steps:
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, высокомолекулярные первые сокомпоненты, являющиеся носителями одноименного заряда и приемлемые для формирования основной оболочки, и первые сокомпоненты, приемлемые для формирования дополнительной лиофильной оболочки;a) obtaining an initial aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes dissolved in water having carboxyl groups, high molecular weight first co-components that are carriers of the same charge and suitable for the formation of the main shell, and first co-components acceptable for the formation of an additional lyophilic shell;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования основной оболочки, являющиеся носителями заряда, противоположного заряду указанных первых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе а);b) obtaining a precipitating solution containing at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components, dissolved in water, suitable for the formation of the main shell, which are carriers of a charge opposite to the charge of these first co-components of the main shell obtained in step a);
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в указанный осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а) и сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the specified precipitating solution obtained in step b) with drops while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form a dispersion containing microspheres in the precipitating solution in which the initial aqueous solution is in the form of a gel formed by gelling polyelectrolytes obtained in step a) and crosslinked divalent calcium ions obtained in step b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для получения микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), заключенное внутри основной оболочки, сформированной в поверхностном слое микросферы при взаимодействии между первыми сокомпонентами основной оболочки, полученными в этапе а) и вторыми сокомпонентами основной оболочки, полученными в этапе b);d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to obtain microcapsules having a microsphere core obtained in step c) enclosed within a main shell formed in the surface layer of the microsphere at the interaction between the first co-components of the main shell obtained in step a) and the second co-components of the main shell obtained in step b);
e) выделение микрокапсул, полученных в этапе d), из дисперсии осаживающего раствора фильтрованием;e) isolating the microcapsules obtained in step d) from the dispersion of the precipitating solution by filtration;
f) получение органической среды, содержащей органическую легколетучую жидкость, в которую вводят вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами;f) obtaining an organic medium containing an organic volatile liquid into which second co-components are acceptable, suitable for forming an additional shell, having lyophilic properties;
g) введение микрокапсул, полученных в этапе е), в органическую среду, полученную в этапе f), при перемешивании с получением дисперсии микрокапсул в органической среде;g) introducing the microcapsules obtained in step e) into the organic medium obtained in step f) with stirring to obtain a dispersion of the microcapsules in the organic medium;
h) выдержку дисперсии, полученной в этапе g), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для получения микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, окруженное основной оболочкой и дополнительной лиофильной оболочкой;h) holding the dispersion obtained in step g) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to obtain microcapsules having a microsphere core containing water or an aqueous solution in a gel state, surrounded by a main shell and an additional lyophilic shell;
k) выделение микрокапсул, полученных в этапе h), из органической среды фильтрованием;k) isolating the microcapsules obtained in step h) from the organic medium by filtration;
m) промывку микрокапсул, полученных в этапе k), такой же органической легколетучей жидкостью, как примененная в этапе f);m) washing the microcapsules obtained in step k) with the same organic volatile liquid as used in step f);
n) размещение микрокапсул, полученных в этапе m), в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.n) placing the microcapsules obtained in step m) in a tightly closed container, dried from moisture.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.Moreover, according to the invention, it is advisable to use sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides containing carboxyl groups as said gel-forming polyelectrolytes.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве источника двухвалентных ионов кальция применять водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.Moreover, according to the invention, it is advisable to use aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate and / or any other water-soluble calcium salts as a source of divalent calcium ions.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов, основной оболочки, являющихся носителями одноименного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле отрицательные заряды, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями противоположного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле положительные заряды.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule as the first co-components, the main shell, which are of the same charge, and use high molecular weight compounds, having the polymer molecule, as the second co-components of the main shell, which are carriers of the opposite charge positive charges.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.Moreover, according to the invention, it is advisable to use high molecular weight compounds having negative charges on the polymer molecule due to the presence of carboxyl groups as the first co-components of the main shell, and to use high molecular weight compounds having positive charges on the polymer molecule due to the presence of amine groups as the second co-components of the main shell.
При этом согласно изобретению, желательно, в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять ацетофталат целлюлозы, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять хитозан.Moreover, according to the invention, it is desirable to use cellulose acetate phthalate as the first juice components of the main shell, and to use chitosan as the second juice components of the main shell.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять полиакриловую кислоту, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять поливинилпирролидон.In addition, according to the invention, it is possible to use polyacrylic acid as the first juice components of the main shell, and use polyvinylpyrrolidone as the second juice components of the main shell.
При этом согласно изобретению, желательно, в качестве органической среды использовать четыреххлористый углерод или диметилкарбонат.Moreover, according to the invention, it is desirable to use carbon tetrachloride or dimethyl carbonate as an organic medium.
При этом согласно изобретению целесообразно получать микрокапсулу, имеющую дополнительную оболочку, образованную полимочевинами, и при этом для формирования дополнительной оболочки использовать в качестве первых сокомпонентов гексаметилендиамин или полиэтиленполиамин и/или другие ди- и полиамины, растворимые в воде, а в качестве вторых сокомпонентов использовать полиизоцианат или смесь полиизоцианата с толуилендиизоцианатами.Moreover, according to the invention, it is advisable to obtain a microcapsule having an additional shell formed by polyureas, and in this case, hexamethylenediamine or polyethylene polyamine and / or other di- and polyamines soluble in water can be used as the first juice components, and a polyisocyanate can be used as the second juice components or a mixture of polyisocyanate with toluene diisocyanates.
Способы микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению с получением микросфер и микрокапсул согласно изобретению осуществляют следующим образом.Methods for microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention to obtain microspheres and microcapsules according to the invention are as follows.
В различных вариантах способов микрокапсулирования согласно изобретению осуществляют получение микрокапсул, имеющих только микросферу, служащую им ядром и содержащую целевой продукт - воду или водный раствор в гелированном состоянии, или с формированием вокруг указанного ядра одной основной оболочки, или получение микрокапсул, имеющих в качестве ядра указанную микросферу, с формированием вокруг ядра основной и дополнительной оболочек, обеспечивающих устойчивость формы и состава микрокапсулы в различных средах.In various embodiments of the microencapsulation methods of the invention, microcapsules are prepared having only the microsphere serving as their core and containing the target product — water or an aqueous solution in a gel state, or with the formation of one core shell around the indicated core, or the production of microcapsules having the specified core the microsphere, with the formation of the primary and secondary shells around the core, ensuring the stability of the form and composition of the microcapsule in various environments.
При этом в одних вариантах способов получения микрокапсул обеспечивают формирование основной оболочки одновременно с формированием микросферы, что обеспечивает технически рациональный процесс микрокапсулирования.Moreover, in some embodiments of the methods for producing microcapsules, the main shell is formed simultaneously with the formation of the microsphere, which provides a technically rational microencapsulation process.
В других вариантах способов получения микрокапсул используют находящиеся на поверхности микрокапсул остаточные количества воды для формирования дополнительных наружных лиофильных оболочек, улучшающих эксплуатационные свойства микрокапсул.In other embodiments of the methods for producing microcapsules, residual amounts of water located on the surface of the microcapsules are used to form additional external lyophilic membranes that improve the performance of the microcapsules.
При этом используют различные водные растворы.In this case, various aqueous solutions are used.
В первом способе микрокапсулирования для получения микрокапсул, содержащих только микросферы, используют:In the first method of microencapsulation to obtain microcapsules containing only microspheres, use:
- исходный водный раствор, содержащий один или несколько гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, предпочтительно, альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды,- an initial aqueous solution containing one or more gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, preferably sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides,
- осаживающий водный раствор, содержащий растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция, предпочтительно, водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.- precipitating aqueous solution containing dissolved in it, at least one source of divalent calcium ions, preferably aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts.
В первом варианте второго способа микрокапсулирования согласно изобретению для получения микрокапсул, содержащих микросферы и снабженных основной оболочкой, используют:In the first embodiment of the second microencapsulation method according to the invention, to obtain microcapsules containing microspheres and provided with a main shell, use:
- исходный водный раствор, содержащий один или несколько гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, предпочтительно альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, и растворенные первые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие одноименный заряд, предпочтительно ацетофталат целлюлозы;- the initial aqueous solution containing one or more gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, preferably sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides, and dissolved first high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule having the same charge, preferably cellulose acetate phthalate;
- осаживающий водный раствор, содержащий растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция, предпочтительно водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любые другие растворимые в воде соли кальция, и растворенные в нем вторые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие заряд, противоположный указанным первым сокомпонентам основной оболочки, предпочтительно хитозан.- precipitating aqueous solution containing dissolved in it, at least one source of divalent calcium ions, preferably aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salt, and the second high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule dissolved in it having a charge opposite to the first co-components of the main shell, preferably chitosan.
Во втором варианте второго способа микрокапсулирования согласно изобретению для получения микрокапсул, содержащих микросферы и снабженных основной оболочкой, используют:In the second embodiment of the second microencapsulation method according to the invention, to obtain microcapsules containing microspheres and provided with a main shell, use:
- исходный водный раствор, содержащий один или несколько гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, предпочтительно альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, и растворенные первые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие одноименный заряд, предпочтительно полиакриловую кислоту;- the initial aqueous solution containing one or more gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, preferably sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides, and dissolved first high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule having the same charge, preferably polyacrylic acid;
- осаживающий водный раствор, содержащий растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция, предпочтительно водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любые другие растворимые в воде соли кальция, и растворенные в нем вторые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие заряд, противоположный указанным первым сокомпонентам основной оболочки, предпочтительно поливинилпирролидон.- precipitating aqueous solution containing dissolved in it, at least one source of divalent calcium ions, preferably aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salt, and the second high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule dissolved in it having a charge opposite to the first co-components of the main shell, preferably polyvinylpyrrolidone.
В первом варианте третьего способа микрокапсулирования согласно изобретению для получения микрокапсул, содержащих микросферы и снабженных основной оболочкой и дополнительной оболочкой, используют:In the first embodiment of the third microencapsulation method according to the invention, to obtain microcapsules containing microspheres and provided with a main shell and an additional shell, use:
- исходный водный раствор, содержащий один или несколько гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, предпочтительно альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, и растворенные первые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие одноименный заряд, предпочтительно ацетофталат целлюлозы;- the initial aqueous solution containing one or more gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, preferably sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides, and dissolved first high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule having the same charge, preferably cellulose acetate phthalate;
- осаживающий водный раствор, содержащий растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция, предпочтительно водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция, и растворенные в нем вторые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие заряд, противоположный указанным первым сокомпонентам основной оболочки, предпочтительно хитозан.- precipitating aqueous solution containing dissolved in it, at least one source of divalent calcium ions, preferably aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts, and the second high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule dissolved in it having a charge opposite to the first co-components of the main shell, preferably chitosan.
Во втором варианте третьего способа микрокапсулирования согласно изобретению для получения микрокапсул, содержащих микросферы, снабженных основной оболочкой и дополнительной оболочкой, используют:In the second embodiment of the third microencapsulation method according to the invention, to obtain microcapsules containing microspheres provided with a main shell and an additional shell, use:
- исходный водный раствор, содержащий один или несколько гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, предпочтительно альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, и растворенные первые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие одноименный заряд, предпочтительно полиакриловую кислоту, и первые сокомпоненты будущей дополнительной оболочки, предпочтительно ди- или полиамины,- the initial aqueous solution containing one or more gelling polyelectrolytes having carboxyl groups, preferably sodium alginate, and / or pectin, and / or gum arabic, and / or other polysaccharides, and dissolved first high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule having the same charge, preferably polyacrylic acid, and the first co-components of a future additional shell, preferably di or polyamines,
- осаживающий водный раствор, содержащий растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция, предпочтительно водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция, и растворенные в нем вторые высокомолекулярные сокомпоненты будущей основной оболочки микрокапсулы, имеющие заряд, противоположный указанным первым сокомпонентам основной оболочки, предпочтительно поливинилпирролидон.- precipitating aqueous solution containing dissolved in it, at least one source of divalent calcium ions, preferably aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts, and the second high molecular weight co-components of the future main shell of the microcapsule dissolved in it having a charge opposite to the first co-components of the main shell, preferably polyvinylpyrrolidone.
Во всех способах микрокапсулирования согласно изобретению исходный раствор подают каплями в предварительно подготовленный осаживающий водный раствор. При этом осаживающий раствор перемешивают при температуре около 20-25°С.In all microencapsulation methods of the invention, the stock solution is supplied dropwise to a pre-prepared precipitating aqueous solution. In this case, the precipitating solution is stirred at a temperature of about 20-25 ° C.
При погружении капли указанных исходных водных растворов в указанный осаживающий раствор в объеме капли быстро происходят диффузия ионов кальция и ионный процес сшивания гелеобразующих полиэлектролитов, содержащих карбоксильные группы, двухвалентными ионами кальция, в результате чего образуется прочный гель, формирующий микросферу, содержащую воду или водный раствор желаемого состава, которая в дальнейшем может служить ядром микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор.When a drop of said initial aqueous solutions is immersed in said precipitating solution in the droplet volume, diffusion of calcium ions and ion cross-linking of the gel-forming polyelectrolytes containing carboxyl groups with divalent calcium ions quickly occur, resulting in the formation of a strong gel forming a microsphere containing water or an aqueous solution of the desired composition, which in the future can serve as the core of a microcapsule containing water or an aqueous solution.
Полученные таким образом водосодержащие микросферы не могут быть использованы как самостоятельное огнетушащее средство, так как без основной оболочки они быстро теряют воду и слипаются при хранении, а также теряют сыпучесть, являющуюся важнейшим свойством для такого практического применения,Thus obtained water-containing microspheres cannot be used as an independent fire extinguishing agent, since without the main shell they quickly lose water and stick together during storage, and also lose flowability, which is the most important property for such a practical application,
Согласно изобретению в способах микрокапсулирования воды или водных растворов для получения микрокапсулы, имеющей основную оболочку, препятствующую испарению воды из ядра, вокруг полученной водосодержащей микросферы, размещенной в осаживающем растворе, одновременно с формированием микросферы формируется и основная оболочка микрокапсулы.According to the invention, in methods of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule having a main shell that prevents the evaporation of water from the core, around the obtained water-containing microsphere placed in the precipitating solution, the main shell of the microcapsule is formed simultaneously with the formation of the microsphere.
При этом протекает более медленный процесс диффузии высокомолекулярных первых и вторых сокомпонентов, формирующих основную оболочку и представляющих собой полиэлектролиты, несущие противоположные заряды, навстречу друг другу. Длительность процесса формирования основной оболочки лимитируется скоростями диффузии первых сокомпонентов основной оболочки из сформированной водосодержащей микросферы и вторых сокомпонентов основной оболочки из осаживающего раствора к поверхностному слою сформированной водосодержащей микросферы, в котором происходит взаимодействие (комплексообразование) между указанными первыми и вторыми сокомпонентами с образованием вокруг гелированной водосодержащей микросферы основной оболочки микрокапсулы, препятствующей испарению воды из ядра.In this case, a slower process of diffusion of high molecular weight first and second co-components, which form the main shell and are polyelectrolytes carrying opposite charges towards each other, proceeds. The duration of the process of formation of the main shell is limited by the diffusion rates of the first co-components of the main shell from the formed water-containing microsphere and the second co-components of the main shell from the precipitating solution to the surface layer of the formed water-containing microsphere, in which interaction (complexation) occurs between the first and second co-components with the formation of a gel-containing water-containing microsphere the main shell of the microcapsule, which prevents evaporation during dy from the core.
Процесс формирования основной оболочки микрокапсулы продолжается около 1-2 часов, затем он самопроизвольно прекращается, так как образовавшаяся основная оболочка препятствует дальнейшей диффузии указанных сокомпонентов. Такой способ формирования оболочки позволяет получать основную оболочку минимально необходимой толщины, обеспечивающей препятствование испарению воды из водосодержащего ядра микрокапсулы.The process of forming the main shell of the microcapsule lasts about 1-2 hours, then it spontaneously stops, since the formed main shell prevents further diffusion of these co-components. This method of forming the shell allows you to get the main shell of the minimum required thickness, which prevents the evaporation of water from the water-containing core of the microcapsule.
Полученные микрокапсулы, имеющие ядро в виде микросферы, содержащей гелированную воду или гелированный водный раствор, и окружающую микросферу основную оболочку, отделяют фильтрованием, обрабатывают антислеживателем и помещают в плотно закрытую емкость, осушенную от влаги, для хранения. Микрокапсулы готовы к применению, например, для пожаротушения или охлаждения перегретых объектов.The obtained microcapsules having a core in the form of a microsphere containing gelled water or gelled aqueous solution, and the main shell surrounding the microsphere, are separated by filtration, treated with an anti-caking agent and placed in a tightly closed container, dried from moisture, for storage. Microcapsules are ready for use, for example, for extinguishing or cooling overheated objects.
Согласно способам микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению полученная вышеописанным образом микрокапсула, содержащая воду или водный раствор, может быть снабжена наружной дополнительной лиофильной оболочкой, размещенной на поверхности основной оболочки.According to the methods of microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention, the microcapsule obtained in the above manner containing water or an aqueous solution may be provided with an external additional lyophilic membrane located on the surface of the main membrane.
Для формирования наружной дополнительной лиофильной оболочки используют погружение микрокапсул, уже имеющих основную оболочку, в органическую среду, содержащую органическую легколетучую жидкость, в которую вводят вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами, предпочтительно полиизоцианат или его смесь с толуилендиизоцианатами.To form the outer additional lyophilic shell, immersion of microcapsules already having the main shell is used in an organic medium containing organic volatile liquid, into which the second co-components suitable for forming the additional shell with lyophilic properties are introduced, preferably polyisocyanate or its mixture with toluene diisocyanates.
В первом варианте третьего способа в качестве первого сокомпонента для формирования дополнительной лиофильной оболочки используют следовые количества воды, оставшиеся на наружной поверхности основной оболочки после выделения микрокапсул из дисперсии фильтрованием, и при этом обеспечивают взаимодействие первых и вторых сокомпонентов дополнительной оболочки в органической среде в присутствии катализатора, предпочтительно в виде диспергированного, но не растворимого в органических жидкостях, например фосфолена. В этом варианте дополнительная наружная лиофильная оболочка полученных микрокапсул будет образована поликарбодиимидами.In the first embodiment of the third method, as the first juice component for the formation of an additional lyophilic shell, trace amounts of water remaining on the outer surface of the main shell after microcapsules are separated from the dispersion by filtration are used, and the first and second juice components of the additional shell interact in an organic medium in the presence of a catalyst, preferably in the form of dispersed, but not soluble in organic liquids, such as phospholene. In this embodiment, an additional outer lyophilic membrane of the obtained microcapsules will be formed by polycarbodiimides.
Во втором варианте третьего способа согласно изобретению в качестве первых сокомпонентов для формирования дополнительной лиофильной оболочки в исходный раствор, подготовленный, как в первом варианте второго способа, дополнительно вводят гексаметилендиамин или полиэтиленполиамин и/или другие ди- и полиамины, растворимые в воде, и в результате взаимодействия этих первых и вторых сокомпонентов (полиизоцианата или его смеси с толуилендиизоцианатами) будет сформирована (без участия фосфолена) дополнительная лиофильная оболочка, образованная полимочевинами.In the second embodiment of the third method according to the invention, as the first juice components for the formation of an additional lyophilic coating, hexamethylenediamine or polyethylene polyamine and / or other di- and polyamines, soluble in water, are additionally introduced into the initial solution prepared as in the first embodiment of the second method, and as a result interaction of these first and second co-components (polyisocyanate or its mixture with toluene diisocyanates) an additional lyophilic membrane will be formed (without phospholene), forming polyurea.
Механизм образования дополнительной оболочки состоит в следующем.The mechanism of formation of an additional shell is as follows.
В условиях первого варианта третьего способа микрокапсулирования катализатор фосфолен, соприкасаясь с поверхностью микрокапсул, на которой имеются следовые количества воды, растворяется в них и катализирует реакцию взаимодействия этих следовых количеств воды с ди- и полиизоцианатами, диффундирующими к поверхности микрокапсулы из указанной органической среды, и результатом такого взаимодействия является образование поликарбодиимидной оболочки на поверхности основной оболочки микрокапсулы.Under the conditions of the first variant of the third microencapsulation method, the phospholene catalyst, in contact with the surface of the microcapsules, on which there are trace amounts of water, dissolves in them and catalyzes the reaction of these trace amounts of water with di- and polyisocyanates diffusing to the surface of the microcapsule from the specified organic medium, and the result Such an interaction is the formation of a polycarbodiimide shell on the surface of the main shell of the microcapsule.
В условиях второго варианта третьего способа микрокапсулирования при наличии в составе водосодержащей микросферы и других, кроме воды, первых сокомпонентов дополнительной оболочки - ди- и полиаминов, на поверхности микрокапсулы происходит также реакция их взаимодействия со вторыми сокомпонентами дополнительной оболочки - ди- и полиизоцианатами, с образованием полимочевинной оболочки. При этом органическую среду с размещенными в ней микрокапсулами перемешивают при температуре примерно 20-25°С.Under the conditions of the second variant of the third microencapsulation method, if the water-containing microsphere and other, in addition to water, first juice components of the additional shell, di- and polyamines, react on the surface of the microcapsule, they also react with the second juice components of the additional shell, di- and polyisocyanates, with the formation polyurea membrane. In this case, the organic medium with microcapsules placed in it is stirred at a temperature of about 20-25 ° C.
По мере образования дополнительной оболочки она создает препятствие для диффузии первых и вторых сокомпонентов навстречу друг другу, и процесс останавливается. Таким образом, процесс получения дополнительной оболочки осуществляется до получения толщины, минимально необходимой для обеспечения лиофилизации поверхности микрокапсулы.As an additional shell forms, it creates an obstacle for the diffusion of the first and second co-components towards each other, and the process stops. Thus, the process of obtaining an additional shell is carried out to obtain a thickness that is minimally necessary to ensure lyophilization of the surface of the microcapsule.
Затем полученные микрокапсулы, имеющие основную и дополнительную оболочки, промывают раствором той же органической среды, предпочтительно четыреххлористого углерода или диметилкарбоната, отделяют микрокапсулы фильтрованием и помещают их в плотно закрытую тару для хранения.Then, the obtained microcapsules having the main and additional shells are washed with a solution of the same organic medium, preferably carbon tetrachloride or dimethyl carbonate, the microcapsules are separated by filtration and placed in a tightly closed storage container.
Способы микрокапсулирования воды или водных растворов согласно настоящему изобретению, обеспечивающие формирование ядра микрокапсулы в виде одной микросферы, в которой вода или водный раствор желаемого состава размещены в связанном гелеобразном состоянии, а также обеспечивающие формирование вокруг водосодержащего ядра основной и дополнительной оболочек, имеющих минимально необходимую толщину, позволяют получать микрокапсулы монодисперсного состава в диапазоне размеров (диаметров) от 0,25 до 5,0 мм с высоким содержанием воды, что практически невозможно получить при применении других известных способов получения водосодержащих микрокапсул, например технологии распыла или двойного эмульгирования.Methods of microencapsulation of water or aqueous solutions according to the present invention, providing the formation of a microcapsule core in the form of a single microsphere, in which water or an aqueous solution of the desired composition are placed in a bound gel state, as well as providing for the formation of a primary and secondary shells around a water-containing core with the minimum required thickness, allow to obtain microcapsules of monodisperse composition in the range of sizes (diameters) from 0.25 to 5.0 mm with a high water content, which is practical nical not be obtained when using other known methods for the preparation of water-containing microcapsules, for example spray technology or a double emulsification.
Использование способов микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению позволяет получать микрокапсулы заданного диаметра, что может быть обеспечено использованием для формирования капель исходного раствора фильер или игл, имеющих соответствующий диаметр отверстий.Using the methods of microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention allows to obtain microcapsules of a given diameter, which can be achieved by using droplets or needles having an appropriate hole diameter to form droplets.
Микрокапсулы, содержащие воду или водный раствор, полученные способом микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению, могут иметь распределение 90-100% по заданному диаметру и при этом содержать 90-96% воды в массе микрокапсулы.Microcapsules containing water or an aqueous solution obtained by microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention can have a distribution of 90-100% over a given diameter and at the same time contain 90-96% of water in the mass of the microcapsules.
Способы микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению характеризуются низкой энергоемкостью, практически отсутствием сточных вод, экологической безопасностью и коротким временем процесса получения водосодержащих микрокапсул, что в целом определяет их экономическую целесообразность.Methods for microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention are characterized by low energy consumption, virtually no wastewater, environmental safety and short time of the process of obtaining water-containing microcapsules, which generally determines their economic feasibility.
Ниже приведены примеры осуществления способа микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению с получением различных готовых продуктов:The following are examples of the method of microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention to obtain various finished products:
- примеры 1-4, в которых показаны основные варианты получения ядер микрокапсул - водосодержащих микросфер (для сравнения их свойств с микрокапсулами, содержащими микросферы в качестве ядра микрокапсул);- examples 1-4, which show the main options for producing nuclei of microcapsules - water-containing microspheres (to compare their properties with microcapsules containing microspheres as the core of microcapsules);
- примеры 5-10, в которых описаны варианты получения микрокапсул с ядром в виде водосодержащей микросферы, размещенной в оболочках, в том числе:- examples 5-10, which describe options for producing microcapsules with a core in the form of an aqueous microsphere placed in the shells, including:
- примеры 5-7 получения микрокапсул, имеющих основную оболочку,- examples 5-7 obtain microcapsules having a main shell,
- примеры 8-10 получения микрокапсул, имеющих основную и дополнительную оболочки.- examples 8-10 obtain microcapsules having a primary and secondary shell.
Полученные в примерах 1-4 водосодержащие микросферы и полученные в примерах 5-10 микрокапсулы подвергали следующим тестам:Obtained in examples 1-4 water-containing microspheres and obtained in examples 5-10 microcapsules were subjected to the following tests:
Тест А:Test A:
Распределяют микросферы или микрокапсулы слоем толщиной 5,0 мм в открытой чашке Петри и наблюдают за потерей веса при температуре 20-22°С в течение суток. (Этот тест введен исключительно для целей сравнения и не применяется для оценки стабильности продукта).Distribute microspheres or microcapsules with a layer thickness of 5.0 mm in an open Petri dish and observe the weight loss at a temperature of 20-22 ° C during the day. (This test was introduced for comparison purposes only and is not used to evaluate product stability).
Тест В:Test B:
100 г микросфер или микрокапсул помещают в стеклянную плотно закрытую тару и наблюдают в течение месяца за появлением эксудата и слипаемостью.100 g of microspheres or microcapsules are placed in a tightly closed glass container and the appearance of exudate and adhesion are monitored for a month.
Пример 1. Получение водосодержащих микросфер (без оболочек)Example 1. Obtaining water-containing microspheres (without shells)
Получают исходный водный раствор путем добавления в 96,0 мл дистиллированной воды 4,0 г альгината натрия и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С.The initial aqueous solution is obtained by adding 4.0 g of sodium alginate to 96.0 ml of distilled water and dissolving it with stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C.
Получают осаживающий раствор, состоящий из 150 мл 2,5%-ного водного раствора дихлорида кальция.A precipitating solution is obtained consisting of 150 ml of a 2.5% aqueous solution of calcium dichloride.
Указанный исходный раствор вводят каплями в осаживающий раствор.The specified initial solution is introduced dropwise into the precipitating solution.
Сформированные водосодержащие микросферы, содержащие водный раствор, гелированный содержащимися в нем молекулами альгината натрия, сшитыми двухвалентными ионами кальция, содержащимися в осаживающем растворе, выдерживают в осаживающем растворе при перемешивании в течение около 20 мин. Затем микросферы отделяют фильтрованием, промывают водой и помещают в плотно закрытую тару.The formed water-containing microspheres containing an aqueous solution, gelled with the sodium alginate molecules contained therein, crosslinked with divalent calcium ions contained in the precipitating solution, are kept in the precipitating solution with stirring for about 20 minutes. Then the microspheres are separated by filtration, washed with water and placed in a tightly closed container.
Диаметр полученных водосодержащих микросфер 2,0 мм, содержание воды 96% по массе.The diameter of the obtained aqueous microspheres 2.0 mm, the water content of 96% by weight.
Микросферы при испытании по тесту А теряют 28% по массе, по тесту В наблюдаются экссудация и слипание частиц.The microspheres when tested in test A lose 28% by weight, in test B exudation and coalescence of particles are observed.
Пример 2. Получение водосодержащих микросфер (без оболочек)Example 2. Obtaining water-containing microspheres (without shells)
Получают исходный водный раствор путем добавления в 92,0 мл дистиллированной воды 8,0 г альгината натрия и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С.The initial aqueous solution is obtained by adding 8.0 g of sodium alginate to 92.0 ml of distilled water and dissolving it with stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C.
Получают осаживающий раствор, состоящий из 150 мл 2,5%-ного водного раствора дихлорида кальция.A precipitating solution is obtained consisting of 150 ml of a 2.5% aqueous solution of calcium dichloride.
Указанный исходный раствор вводят каплями в осаживающий раствор.The specified initial solution is introduced dropwise into the precipitating solution.
Сформированные водосодержащие микросферы, содержащие водный раствор, гелированный содержащимися в нем молекулами альгината натрия, сшитыми двухвалентными ионами кальция, содержащимися в осаживающем растворе, выдерживают в осаживающем растворе при перемешивании в течение около 20 мин, полученные микросферы отделяют фильтрованием, промывают водой и помещают в плотно закрытую тару.The formed water-containing microspheres containing an aqueous solution, gelled with sodium alginate molecules contained therein, crosslinked with divalent calcium ions contained in the precipitating solution, are kept in the precipitating solution with stirring for about 20 minutes, the obtained microspheres are filtered off, washed with water and placed in a tightly closed tara.
Диаметр полученных водосодержащих микросфер 5,0 мм, содержание воды 90% по массе.The diameter of the obtained water-containing microspheres is 5.0 mm, the water content is 90% by weight.
Микросферы при испытании по тесту А теряют 24% по массе, по тесту В наблюдаются экссудация и слипание частиц.The microspheres when tested in test A lose 24% by weight, in test B exudation and adhesion of particles are observed.
Пример 3. Получение водосодержащих микросфер (без оболочек)Example 3. Obtaining water-containing microspheres (without shells)
Получают исходный водный раствор путем добавления в 96,0 мл дистиллированной воды 4,0 г пектина и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С.An initial aqueous solution is obtained by adding 4.0 g of pectin to 96.0 ml of distilled water and dissolving it under stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C.
Получают осаживающий раствор, состоящий из 150 мл 2,5%-ного водного раствора дихлорида кальция.A precipitating solution is obtained consisting of 150 ml of a 2.5% aqueous solution of calcium dichloride.
Указанный исходный раствор вводят каплями в осаживающий раствор.The specified initial solution is introduced dropwise into the precipitating solution.
Сформированные водосодержащие микросферы, содержащие водный раствор, гелированный содержащимися в нем молекулами пектина, сшитыми двухвалентными ионами кальция, содержащимися в осаживающем растворе, выдерживают в осаживающем растворе при перемешивании в течение около 20 мин. Затем микросферы отделяют фильтрованием, промывают водой и помещают в плотно закрытую тару.The formed water-containing microspheres containing an aqueous solution, gelled with pectin molecules contained therein, crosslinked with divalent calcium ions contained in the precipitating solution, are kept in the precipitating solution with stirring for about 20 minutes. Then the microspheres are separated by filtration, washed with water and placed in a tightly closed container.
Диаметр полученных водосодержащих микросфер 2,0 мм, содержание воды 96% по массе.The diameter of the obtained aqueous microspheres 2.0 mm, the water content of 96% by weight.
Микросферы при испытании по тесту А теряют 28% по массе, по тесту В наблюдаются экссудация и слипание частиц.The microspheres when tested in test A lose 28% by weight, in test B exudation and coalescence of particles are observed.
Пример 4. Получение водосодержащих микросфер (без оболочек)Example 4. Obtaining water-containing microspheres (without shells)
Получают исходный водный раствор путем добавления 98% по массе дистиллированной воды к 2,0 г гуммиарабика и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С.An initial aqueous solution is obtained by adding 98% by weight of distilled water to 2.0 g of gum arabic and dissolving it under stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C.
Получают осаживающий раствор, состоящий из 150 мл 4,0%-ного водного раствора дихлорида кальция.A precipitating solution is obtained consisting of 150 ml of a 4.0% aqueous calcium dichloride solution.
Указанный исходный раствор вводят каплями в осаживающий раствор.The specified initial solution is introduced dropwise into the precipitating solution.
Сформированные водосодержащие микросферы, содержащие водный раствор, гелированный содержащимися в нем молекулами пектина, сшитыми двухвалентными ионами кальция, содержащимися в осаживающем растворе, выдерживают в осаживающем растворе при перемешивании в течение около 20 мин. Затем микросферы отделяют фильтрованием, промывают водой и помещают в плотно закрытую тару.The formed water-containing microspheres containing an aqueous solution, gelled with pectin molecules contained therein, crosslinked with divalent calcium ions contained in the precipitating solution, are kept in the precipitating solution with stirring for about 20 minutes. Then the microspheres are separated by filtration, washed with water and placed in a tightly closed container.
Диаметр полученных водосодержащих микросфер 0,25 мм, содержание воды 94% по массе.The diameter of the obtained water-containing microspheres is 0.25 mm, the water content is 94% by weight.
Микросферы при испытании по тесту А теряют 28% по массе, по тесту В наблюдаются экссудация и слипание частиц.The microspheres when tested in test A lose 28% by weight, in test B exudation and coalescence of particles are observed.
Пример 5. Получение микрокапсул, содержащих водный раствор, имеющих основную оболочку на поверхности водосодержащих микросферExample 5. Obtaining microcapsules containing an aqueous solution having a main shell on the surface of aqueous microspheres
Получают исходный водный раствор путем добавления в 96,0 мл дистиллированной воды 3,0 г альгината натрия и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С. Затем в полученном растворе растворяют 1,0 г ацетофталата целлюлозы при перемешивании в течение 2-3 часов при температуре 20-25°С.The initial aqueous solution is obtained by adding 3.0 g of sodium alginate to 96.0 ml of distilled water and dissolving it with stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C. Then, 1.0 g of cellulose acetate phthalate is dissolved in the resulting solution with stirring for 2-3 hours at a temperature of 20-25 ° C.
Получают осаживающий раствор путем растворения в 150 мл дистиллированной воды 2,25 г хитозана при перемешивании в течение 2-3 часов при температуре 20-25°С, а затем вводят 3,75 г кальция дихлорида и растворяют его при перемешивании в течение 30-40 минут.A precipitating solution is obtained by dissolving 2.25 g of chitosan in 150 ml of distilled water with stirring for 2–3 hours at a temperature of 20–25 ° C, and then 3.75 g of calcium dichloride are introduced and dissolved with stirring for 30–40 minutes.
Исходный раствор добавляют каплями в осаживающий раствор, выдерживают полученные микрокапсулы в ванне в течение 1,0-2,0 часов при перемешивании, отделяют жидкую фазу на фильтре, промывают микрокапсулы водой, обеспечивая ее полное cтекание.The initial solution is added dropwise to the precipitating solution, the obtained microcapsules are kept in the bath for 1.0-2.0 hours with stirring, the liquid phase is separated on the filter, the microcapsules are washed with water, ensuring its complete flow off.
Затем обрабатывают микрокапсулы антислеживателем (аэросилом) и помещают для хранения в плотно закрытую тару.The microcapsules are then treated with an anti-caking agent (aerosil) and placed in a tightly closed container for storage.
Свойства микрокапсул: диаметр микрокапсул 1,5 мм, содержание воды 91% по массе.The properties of the microcapsules: the diameter of the microcapsules is 1.5 mm, the water content is 91% by weight.
При тестировании микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 4% по массе, при тестировании по тесту В экссудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing microcapsules: according to test A, the loss of water was not more than 4% by mass; when testing according to test B, exudate was not released, particles did not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
Потери веса при хранении в течение шести месяцев в плотно закрытой таре не наблюдается.Weight loss during storage for six months in a tightly closed container is not observed.
Эти данные свидетельствуют о стабильности полученных микрокапсул при условии соблюдения условий хранения в закрытой таре до момента целевого применения.These data indicate the stability of the obtained microcapsules subject to the storage conditions in a closed container until the time of intended use.
Пример 6. Получение микрокапсул, содержащих воду, имеющих основную оболочку на поверхности водосодержащих микросферExample 6. Obtaining microcapsules containing water, having a main shell on the surface of water-containing microspheres
Производят ту же последовательность приемов, как в примере 5, с тем отличием, что вместо альгината натрия применяется пектин.The same sequence of techniques is performed as in Example 5, with the difference that pectin is used instead of sodium alginate.
Свойства полученных микрокапсул: диаметр микрокапсул 4,0 мм, содержание воды 96% по массе.The properties of the obtained microcapsules: the diameter of the microcapsules is 4.0 mm, the water content is 96% by weight.
При тестировании микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 4% по массе; при тестировании по тесту В эксудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing microcapsules: according to test A, the water loss was not more than 4% by weight; when testing according to test B, exudate is not secreted, particles do not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
Потери веса при хранении в течение шести месяцев в плотно закрытой таре не наблюдается.Weight loss during storage for six months in a tightly closed container is not observed.
Эти данные свидетельствуют о стабильности полученных микрокапсул при условии соблюдения условий хранения в закрытой таре до момента целевого применения.These data indicate the stability of the obtained microcapsules subject to the storage conditions in a closed container until the time of intended use.
Пример 7. Получение микрокапсул, содержащих воду, имеющих основную оболочку на поверхности водосодержащих микросферExample 7. Obtaining microcapsules containing water, having a main shell on the surface of water-containing microspheres
Производят ту же последовательность приемов, как в примере 5, с тем отличием, что в осаживающий раствор вместо хитозана вводят 2,25 г поливинилпирролидона, а для получения исходного водного раствора в 97,0 мл дистиллированной воды вводят 3,0 г альгината натрия и 1,0 г полиакриловой кислоты.The same sequence of steps is performed as in Example 5, with the difference that 2.25 g of polyvinylpyrrolidone is introduced into the precipitating solution instead of chitosan, and 3.0 g of sodium alginate and 1 are added to obtain the initial aqueous solution in 97.0 ml of distilled water. , 0 g of polyacrylic acid.
Свойства полученных микрокапсул: диаметр микрокапсул 0,25 мм, содержание воды 90% по массе.Properties of the obtained microcapsules: the diameter of the microcapsules is 0.25 mm, the water content is 90% by weight.
При тестировании микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 4% по массе; при тестировании по тесту В эксудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing microcapsules: according to test A, the water loss was not more than 4% by weight; when testing according to test B, exudate is not secreted, particles do not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
Потери веса при хранении в течение шести месяцев в плотно закрытой таре не наблюдается.Weight loss during storage for six months in a tightly closed container is not observed.
Эти данные свидетельствуют о стабильности полученных микрокапсул при условии соблюдения условий хранения в закрытой таре до момента целевого применения.These data indicate the stability of the obtained microcapsules subject to the storage conditions in a closed container until the time of intended use.
Пример 8. Получение микрокапсул, имеющих основную и дополнительную оболочкиExample 8. Obtaining microcapsules having a primary and secondary shell
К 30,0 г микрокапсул, имеющих основную оболочку, содержащую ацетофталат целлюлозы и хитозан, полученных как в примере 5, добавляют 50,0 мл четыреххлористого углерода (CCl4), включают мешалку и вводят 0,36 мл фосфолена. Полученную смесь перемешивают в течение 10-15 мин, затем постепенно прибавляют 3,0 г полиизоцианата, растворенного в 10 мл CCl4. Перемешивание продолжают 3 часа при температуре 20-25°С. По окончании процесса жидкую фазу отделяют на фильтре, микрокапсулы промывают 1 раз CCl4, отфильтровывают и сушат около 30 мин в вытяжном шкафу. После этого микрокапсулы помещают в плотно закрытую тару.To 30.0 g of microcapsules having a base coat containing cellulose acetate phthalate and chitosan prepared as in Example 5, 50.0 ml of carbon tetrachloride (CCl 4 ) are added, a stirrer is added and 0.36 ml of phospholene are introduced. The resulting mixture was stirred for 10-15 minutes, then 3.0 g of polyisocyanate dissolved in 10 ml of CCl 4 were gradually added. Stirring is continued for 3 hours at a temperature of 20-25 ° C. At the end of the process, the liquid phase is separated on the filter, the microcapsules are washed 1 time with CCl 4 , filtered and dried for about 30 minutes in a fume hood. After this, the microcapsules are placed in a tightly closed container.
При тестировании микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 3,9% по массе, при тестировании по тесту В экссудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing microcapsules: according to test A, the loss of water was not more than 3.9% by mass, while testing according to test B, exudate was not released, particles did not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
Пример 9. Получение микрокапсул, имеющих основную и дополнительную оболочкиExample 9. Obtaining microcapsules having a primary and secondary shell
Способ осуществляют аналогично описанному в примере 8, но в осаживающем растворе вместо 3 г полиизоцианата применяют смесь полиизоцианата (2,1 г) с толуилендиизоцианатом (0,9 г), то есть в соотношении 70% по массе на 30% по массе.The method is carried out similarly to that described in example 8, but in the precipitating solution instead of 3 g of polyisocyanate, a mixture of polyisocyanate (2.1 g) with toluene diisocyanate (0.9 g) is used, that is, in the ratio of 70% by weight to 30% by weight.
При тестировании микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 4% по массе, при тестировании по тесту В экссудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing microcapsules: according to test A, the loss of water was not more than 4% by mass; when testing according to test B, exudate was not released, particles did not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
Пример 10. Получение микрокапсул, имеющих основную и дополнительную оболочкиExample 10. Obtaining microcapsules having a primary and secondary shell
Получают исходный водный раствор путем добавления в 96,0 мл дистиллированной воды 3,0 г альгината натрия и проводят его растворение при перемешивании в течение 4-5 часов при температуре 20-25°С, затем в полученном растворе растворяют 1,0 г ацетофталата целлюлозы при перемешивании в течение двух-трех часов при температуре 20-25°С. Далее вводят первые сокомпоненты дополнительной оболочки, предпочтительно 0,5-1,0 г гексаметилендиамина или полиэтиленполиамина, при перемешивании в течение 25-30 минут.An initial aqueous solution is obtained by adding 3.0 g of sodium alginate to 96.0 ml of distilled water and dissolving it with stirring for 4-5 hours at a temperature of 20-25 ° C, then 1.0 g of cellulose acetate is dissolved in the resulting solution. with stirring for two to three hours at a temperature of 20-25 ° C. Next, the first juice components of the additional shell are introduced, preferably 0.5-1.0 g of hexamethylenediamine or polyethylene polyamine, with stirring for 25-30 minutes.
Получают осаживающий раствор путем растворения в 150 мл дистиллированной воды 2,25 г хитозана при перемешивании в течение 2-3 часов при температуре 20-25°С, а затем вводят 3,75 г кальция дихлорида и растворяют его при перемешивании в течение 30-40 минут.A precipitating solution is obtained by dissolving 2.25 g of chitosan in 150 ml of distilled water with stirring for 2–3 hours at a temperature of 20–25 ° C, and then 3.75 g of calcium dichloride is added and dissolved with stirring for 30–40 minutes.
Исходный раствор добавляют каплями в осаживающий раствор, выдерживают полученные микрокапсулы в ванне в течение 1,0-2,0 часов при перемешивании, отделяют жидкую фазу на фильтре, промывают микрокапсулы водой, обеспечивая ее полное стекание.The initial solution is added dropwise to the precipitating solution, the obtained microcapsules are kept in the bath for 1.0-2.0 hours with stirring, the liquid phase is separated on the filter, the microcapsules are washed with water, ensuring its complete drainage.
К 30,0 г микрокапсул, полученных описанным способом, добавляют 50,0 мл четыреххлористого углерода (CCl4), включают мешалку и постепенно прибавляют 3,0 г полиизоцианата, растворенного в 10 мл CCl4. Перемешивание продолжают 3 часа при температуре 20-25°С. По окончании процесса жидкую фазу отделяют на фильтре, микрокапсулы промывают 1 раз CCl4, отфильтровывают и сушат около 30 мин в вытяжном шкафу.To 30.0 g of the microcapsules obtained by the described method, 50.0 ml of carbon tetrachloride (CCl 4 ) was added, the stirrer was turned on and 3.0 g of polyisocyanate dissolved in 10 ml of CCl 4 was gradually added. Stirring is continued for 3 hours at a temperature of 20-25 ° C. At the end of the process, the liquid phase is separated on the filter, the microcapsules are washed 1 time with CCl 4 , filtered and dried for about 30 minutes in a fume hood.
При тестировании полученных микрокапсул: по тесту А потеря воды составила не более 4% по массе, при тестировании по тесту В экссудат не выделяется, слипания частиц не происходит. Сыпучесть, определенная по методу угла откоса, составила 32-34 градуса, что свидетельствует о хорошей сыпучести продукта.When testing the obtained microcapsules: according to test A, the water loss was not more than 4% by mass; when testing according to test B, exudate was not released, particles did not stick together. The flowability, determined by the method of slope angle, was 32-34 degrees, which indicates a good flowability of the product.
По результатам испытаний микрокапсул, полученных в примерах 8-10, можно сделать вывод, что полученные микрокапсулы, имеющие основную и дополнительную оболочки, не показали существенных изменений свойств по сравнению с микрокапсулами, полученными в примерах 6-7, однако природа их поверхности изменилась в сторону повышения лиофильности.According to the test results of the microcapsules obtained in examples 8-10, it can be concluded that the obtained microcapsules having a main and additional shell did not show significant changes in properties compared to the microcapsules obtained in examples 6-7, however, the nature of their surface changed to the side increase lyophilicity.
Эти свойства были подтверждены при определении краевых углов смачивания полученных микрокапсул. Результаты измерений краевого угла смачивания микрокапсул показаны в таблице.These properties were confirmed by determining the contact angles of the obtained microcapsules. The measurement results of the wetting angle of the microcapsules are shown in the table.
Таким образом, формирование на наружной поверхности основной оболочки микрокапсул согласно изобретению дополнительной лиофильной оболочки позволяет использовать микрокапсулы согласно изобретению в качестве наполнителей, снижающих восприимчивость полимерных материалов к возгоранию, например, в качестве наполнителей полимерных компаундов пониженной горючести.Thus, the formation on the outer surface of the main shell of the microcapsules according to the invention of an additional lyophilic shell allows the use of the microcapsules according to the invention as fillers that reduce the susceptibility of polymer materials to fire, for example, as fillers of polymer compounds of reduced combustibility.
Приведенные выше примеры осуществления способов микрокапсулирования согласно изобретению не ограничивают возможностей осуществления настоящего изобретения, не выходящих за рамки патентных притязаний.The above examples of microencapsulation methods according to the invention do not limit the possibilities of implementing the present invention, not beyond the scope of patent claims.
Способы микрокапсулирования согласно изобретению не исчерпываются описанными составами вариантов дополнительных оболочек и позволяют регулировать свойства микрокапсул, содержащих воду, например лиофильность оболочек, для использования при получении различных компаундов в зависимости от природы применяемых полимерных матриц.The microencapsulation methods according to the invention are not limited to the described compositions of the options for additional shells and make it possible to control the properties of microcapsules containing water, for example, the lyophilicity of the shells, for use in the preparation of various compounds depending on the nature of the polymer matrices used.
Микрокапсулы согласно изобретению, содержащие воду или водные растворы, полученные способами согласно изобретению, в условиях хранения в закрытых емкостях устойчивы к температурным воздействиям, в течение длительного времени обеспечивают сохранение воды внутри микрокапсул, их сыпучесть и готовность к целевому применению в качестве пожаротушащего или охлаждающего средства.Microcapsules according to the invention, containing water or aqueous solutions obtained by the methods according to the invention, are resistant to temperature influences under conditions of storage in closed containers, for a long time ensure water preservation inside the microcapsules, their flowability and readiness for intended use as a fire extinguishing or cooling agent.
Разработанные согласно изобретению способы микрокапсулирования с лиофилизацией поверхности микрокапсул путем формирования дополнительных оболочек открывают возможности их использования в качестве наполнителей полимерных компаундов пониженной горючести.The microencapsulation methods developed according to the invention with lyophilization of the surface of the microcapsules by forming additional shells open up the possibility of their use as fillers of polymer compounds of reduced combustibility.
Водные растворы и суспензии в микрокапсулированной форме могут найти применение в создании новых биоактивных препаратов, лекарств, живых микробиологических культур, например, для программируемой защиты их от внешней среды или для пролонгации их действия, в пищевой промышленности и других отраслях.Aqueous solutions and suspensions in microencapsulated form can find application in the creation of new bioactive drugs, drugs, live microbiological cultures, for example, for programmable protection of them from the environment or for prolonging their action, in the food industry and other industries.
Специалистам в области физической химии полимеров и микрокапсулирования должно быть понятно, что в микрокапсулы согласно изобретению и в способы их получения могут быть внесены различные усовершенствования и улучшения, не выходящие за рамки патентных притязаний. Например, составы основной и дополнительной оболочек могут быть подобраны из сокомпонентов, приемлемых для контакта, например, с кислыми или щелочными или другими агрессивными средами, или могут быть модифицированы для целей программируемого высвобождения воды или водного раствора, содержащихся, в микрокапсулах, в заданных условиях эксплуатации, с заданной скоростью.Professionals in the field of physical chemistry of polymers and microencapsulation should understand that various improvements and improvements can be made to the microcapsules according to the invention and methods for their preparation, without departing from the scope of patent claims. For example, the compositions of the primary and secondary membranes can be selected from juice components suitable for contact with, for example, acidic or alkaline or other aggressive media, or can be modified for the programmed release of water or an aqueous solution contained in microcapsules under specified operating conditions at a given speed.
Микрокапсулы согласно изобретению, содержащие воду или водные растворы, и способ микрокапсулирования воды или водных растворов согласно изобретению могут быть реализованы с применением известных технологических приемов и известных веществ. Микрокапсулы, содержащие воду или водные растворы, помимо применения для решения основных проблем борьбы с пожарами и нештатными перегревами химических и атомных реакторов, электронной техники, могут найти применение в технологиях получения полимерных компаундов, наполненных микрокапсулированной водой для снижения их горючести, а также применение в пищевой и фармацевтической промышленностях и в других отраслях промышленности.The microcapsules according to the invention containing water or aqueous solutions, and the method of microencapsulation of water or aqueous solutions according to the invention can be implemented using known techniques and known substances. Microcapsules containing water or aqueous solutions, in addition to using chemical and atomic reactors, electronic equipment to solve the main problems of fighting fires and emergency overheating, can find application in technologies for producing polymer compounds filled with microencapsulated water to reduce their combustibility, as well as in food and pharmaceutical industries and other industries.
Claims (21)
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты: альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы;
b) получение осаживающего водного раствора, содержащего растворенный в нем источник двухвалентных ионов кальция, в качестве которого используют водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий водный раствор, полученный в этапе b), каплями, имеющими заданный объем, обеспечивающий получение микросфер, имеющих заданный диаметр, выбранный в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм, при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей обособленные микросферы с монодисперсностью не менее 90%, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);
d) выделение микросфер, полученных в этапе с), из дисперсии осаживающего раствора фильтрованием;
e) размещение полученных микросфер в таре, осушенной от влаги.9. The method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain separate aqueous microspheres containing water or an aqueous solution, gelled using polyelectrolytes and crosslinked by calcium ions, comprising the following steps:
a) obtaining a starting aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes dissolved in water: sodium alginate and / or pectin and / or gum arabic and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups;
b) obtaining a precipitating aqueous solution containing a source of divalent calcium ions dissolved in it, using aqueous solutions of calcium dichloride and / or calcium lactate and / or calcium glycerophosphate and / or any other water-soluble calcium salts;
c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating aqueous solution obtained in step b) with drops having a predetermined volume, providing microspheres having a predetermined diameter, selected in the range from 0.25 to 5.0 mm while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form a dispersion in the precipitating solution containing isolated microspheres with a monodispersity of at least 90%, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel formed gel yuschimi polyelectrolytes obtained in step a), cross-linked by divalent calcium ions obtained in step b);
d) isolating the microspheres obtained in step c) from the dispersion of the precipitating solution by filtration;
e) the placement of the obtained microspheres in containers dried from moisture.
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты: альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты основной оболочки микрокапсулы, являющиеся носителями отрицательного заряда;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, являющиеся носителями положительного заряда;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями, имеющими заданный объем, обеспечивающий получение микросфер, имеющих заданный диаметр, выбранный в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм, при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей обособленные микросферы заданного диаметра с монодисперсностью не менее не менее 90%, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих одну микросферу, полученную в этапе с), снабженную на поверхности основной оболочкой, сформированной макромолекулами комплексных соединений, полученных с помощью встречной диффузии в межфазный слой высокомолекулярных первых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе а), и вторых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе b);
e) выделение микрокапсул, полученных в этапе d), из осаживающего раствора фильтрованием;
f) промывку водой микрокапсул, полученных в этапе е), и высушивание их на воздухе;
g) обработку микрокапсул, полученных в этапе f), антислеживателем;
h) размещение полученных микрокапсул в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги,
и при этом в качестве источника двухвалентных ионов кальция используют водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.10. A method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule containing water or an aqueous solution in the form of a single isolated water-containing microsphere having a predetermined diameter, on the outer surface of which a solid spherical, equally thick main shell having hydrophilic properties and having a thickness and density is formed shells minimally necessary to prevent evaporation of water contained in the microsphere, comprising the following steps:
a) obtaining a starting aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes dissolved in water: sodium alginate and / or pectin and / or gum arabic and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups and high molecular weight first co-components of the main shell of the microcapsule being carriers of a negative charge;
b) obtaining a precipitating solution containing dissolved in water, at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components that are carriers of a positive charge;
c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating solution obtained in step b) with droplets having a predetermined volume, providing microspheres having a predetermined diameter, selected in the range from 0.25 to 5.0 mm, while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form a dispersion in the precipitating solution containing isolated microspheres of a given diameter with a monodispersity of at least 90%, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel, Rowan gelling polyelectrolytes obtained in step a), cross-linked by divalent calcium ions obtained in step b);
d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form microcapsules having one microsphere obtained in step c) provided on the surface with a main shell formed by macromolecules of complex compounds obtained with using counter diffusion into the interphase layer of the high molecular weight first co-components of the main shell obtained in step a) and second co-components of the main shell obtained in step b);
e) isolating the microcapsules obtained in step d) from the precipitating solution by filtration;
f) washing with water the microcapsules obtained in step e) and drying them in air;
g) treating the microcapsules obtained in step f) with an anti-caking agent;
h) placing the obtained microcapsules in a tightly closed container, dried from moisture,
and at the same time, aqueous solutions of calcium dichloride, and / or calcium lactate, and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts are used as a source of divalent calcium ions.
a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты: альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты основной оболочки микрокапсулы, являющиеся носителями отрицательного заряда;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, являющиеся носителями положительного заряда;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями, имеющими заданный объем, обеспечивающий получение микросфер, имеющих заданный диаметр, выбранный в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм, при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей обособленные микросферы заданного диаметра с монодисперсностью не менее не менее 90%, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), снабженной на поверхности основной оболочкой, сформированной макромолекулами комплексных соединений, полученных с помощью встречной диффузии в межфазный слой высокомолекулярных первых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе а), и вторых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе b);
e) выделение из дисперсии, обработанной в этапе d), фильтрованием микрокапсул, полученных в этапе d) и при этом содержащих на наружной поверхности основной оболочки следовые количества воды в качестве первого сокомпонента для формировании наружной дополнительной оболочки;
f) получение жидкой органической среды, в которую вводят вторые сокомпоненты, для формирования наружной дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами, и жидкий катализатор, растворимый в воде, но не растворимый в органических жидкостях;
g) введение микрокапсул, полученных в этапе е), в органическую среду, полученную в этапе f), при перемешивании с получением дисперсии указанных микрокапсул в указанной органической среде;
h) выдержку дисперсии, полученной в этапе g), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования на внешней поверхности микрокапсул, содержащихся в дисперсии, полученной в этапе g), дополнительной наружной лиофильной оболочки при взаимодействии указанных первых сокомпонентов дополнительной оболочки в виде следовых количеств воды, полученных в этапе е), со вторыми сокомпонентами дополнительной оболочки, полученной в этапе f), в присутствии указанного катализатора;
i) выделение микрокапсул, полученных в этапе h), из органической среды фильтрованием;
k) промывку микрокапсул, полученных в этапе i), такой же органической легколетучей жидкостью, как примененная в этапе f);
l) размещение микрокапсул, полученных в этапе k), в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги,
и при этом:
- в качестве источника двухвалентных ионов кальция используют водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция,
- в качестве жидкой органической среды в этапе f) используют четыреххлористый углерод или диметилкарбонат,
- в качестве катализатора используют фосфолен, предпочтительно 1-оксо-1,3-диметилфосфолен,
- в качестве вторых сокомпонентов дополнительной наружной оболочки используют полиизоцианат или смесь полиизоцианата с толуилендиизоцианатами.14. The method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule containing gelled water or an aqueous solution in the form of a single isolated water-containing microsphere having a predetermined diameter, on the outer surface of which a solid spherical uniform thickness main shell having hydrophilic properties and having a thickness and the density of the shell, the minimum necessary to prevent the evaporation of water contained in the microsphere, and containing formed on the main shell an additional outer shell having lyophilic properties and formed by polycarbodiimides, comprising the following steps:
a) obtaining a starting aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes dissolved in water: sodium alginate and / or pectin and / or gum arabic and / or any other polysaccharides containing carboxyl groups and high molecular weight first co-components of the main shell of the microcapsule being carriers of a negative charge;
b) obtaining a precipitating solution containing dissolved in water, at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components that are carriers of a positive charge;
c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating solution obtained in step b) with droplets having a predetermined volume, providing microspheres having a predetermined diameter, selected in the range from 0.25 to 5.0 mm, while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form a dispersion in the precipitating solution containing isolated microspheres of a given diameter with a monodispersity of at least 90%, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel, Rowan gelling polyelectrolytes obtained in step a), cross-linked by divalent calcium ions obtained in step b);
d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form microcapsules having a microsphere core obtained in step c) provided on the surface with a main shell formed by macromolecules of complex compounds, obtained by counter diffusion into the interfacial layer of the high molecular weight first co-components of the main shell obtained in step a) and second co-components of the main shell obtained in step b);
e) isolating from the dispersion treated in step d) by filtering the microcapsules obtained in step d) and containing trace amounts of water on the outer surface of the main shell as the first juice component to form the outer additional shell;
f) obtaining a liquid organic medium into which the second co-components are introduced to form an outer additional shell having lyophilic properties and a liquid catalyst soluble in water but not soluble in organic liquids;
g) introducing the microcapsules obtained in step e) into the organic medium obtained in step f) with stirring to obtain a dispersion of said microcapsules in said organic medium;
h) holding the dispersion obtained in step g) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form on the outer surface of the microcapsules contained in the dispersion obtained in step g) an additional external lyophilic membrane when these first co-components interact with the additional shells in the form of trace amounts of water obtained in step e), with second co-components of the additional shell obtained in step f), in the presence of said catalyst;
i) isolating the microcapsules obtained in step h) from the organic medium by filtration;
k) washing the microcapsules obtained in step i) with the same organic volatile liquid as used in step f);
l) placing the microcapsules obtained in step k) in a tightly closed container, drained of moisture,
and wherein:
- as a source of divalent calcium ions using aqueous solutions of calcium dichloride, and / or calcium lactate, and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts,
- as a liquid organic medium in step f) carbon tetrachloride or dimethyl carbonate is used,
- phospholene, preferably 1-oxo-1,3-dimethylphospholene, is used as a catalyst,
- as the second juice components of the additional outer shell using a polyisocyanate or a mixture of polyisocyanate with toluene diisocyanates.
а) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, высокомолекулярные первые сокомпоненты основной оболочки, имеющие отрицательный заряд, и первые сокомпоненты для формирования дополнительной наружной оболочки;
b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты основной оболочки, имеющие положительные заряды;
c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями, имеющими заданный объем, обеспечивающий получение микросфер, имеющих заданный диаметр, выбранный в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм, при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей обособленные микросферы заданного диаметра с монодисперсностью не менее не менее 90%, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);
d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих одну микросферу, полученную в этапе с), снабженную на поверхности основной оболочкой, сформированной макромолекулами комплексных соединений, полученных с помощью встречной диффузии в межфазный слой высокомолекулярных первых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе а), и вторых сокомпонентов основной оболочки, полученных в этапе b);
e) выделение из дисперсии, обработанной в этапе d) фильтрованием микрокапсул, полученных в этапе d) и при этом содержащих на наружной поверхности основной оболочки следовые количества воды;
f) получение жидкой органической среды, в которую вводят вторые сокомпоненты для формирования наружной дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами;
g) введение микрокапсул, полученных в этапе е), в органическую среду, полученную в этапе f), при перемешивании с получением дисперсии указанных микрокапсул в указанной органической среде;
h) выдержку дисперсии, полученной в этапе g), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования на внешней поверхности микрокапсул, содержащихся в дисперсии, полученной в этапе g), дополнительной наружной лиофильной оболочки при взаимодействии указанных первых сокомпонентов дополнительной оболочки, полученных в этапе а), со вторыми сокомпонентами дополнительной оболочки, полученной в этапе f);
i) выделение микрокапсул, полученных в этапе h), из органической среды фильтрованием;
k) промывку микрокапсул, полученных в этапе i), такой же жидкой органической средой, как примененная в этапе f);
l) размещение микрокапсул, полученных в этапе k), в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги,
и при этом:
- в качестве источника двухвалентных ионов кальция используют водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция,
- в качестве жидкой органической среды в этапе f) используют четыреххлористый углерод или диметилкарбонат,
- в качестве первых сокомпонентов дополнительной наружной оболочки используют гексаметилендиамин, или полиэтиленполиамин, и/или другие ди- и полиамины, растворимые в воде,
- а в качестве вторых сокомпонентов дополнительной наружной оболочки используют полиизоцианат или смесь полиизоцианата с толуилендиизоцианатами.18. The method of microencapsulation of water or aqueous solutions to obtain a microcapsule containing gelled water or an aqueous solution in the form of a single isolated water-containing microsphere having a predetermined diameter, on the outer surface of which a solid spherical uniform thickness main shell having hydrophilic properties and having a thickness and the density of the shell, the minimum necessary to prevent the evaporation of water contained in the microsphere, and containing formed on the main shell an additional outer shell with lyophilic properties and formed by polyureas, including the following steps:
a) obtaining an initial aqueous solution containing at least gelling polyelectrolytes dissolved in water having carboxyl groups, high molecular weight first co-components of the main shell having a negative charge, and first co-components to form an additional outer shell;
b) obtaining a precipitating solution containing dissolved in water, at least one source of divalent calcium ions and high molecular weight second co-components of the main shell having positive charges;
c) introducing the initial aqueous solution obtained in step a) into the precipitating solution obtained in step b) with droplets having a predetermined volume, providing microspheres having a predetermined diameter, selected in the range from 0.25 to 5.0 mm, while stirring the precipitating solution at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form a dispersion in the precipitating solution containing isolated microspheres of a given diameter with a monodispersity of at least 90%, in which the initial aqueous solution is in the form of a gel, Rowan gelling polyelectrolytes obtained in step a), cross-linked by divalent calcium ions obtained in step b);
d) holding the dispersion obtained in step c) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form microcapsules having one microsphere obtained in step c) provided on the surface with a main shell formed by macromolecules of complex compounds obtained with using counter diffusion into the interphase layer of the high molecular weight first co-components of the main shell obtained in step a) and second co-components of the main shell obtained in step b);
e) isolating from the dispersion treated in step d) by filtering the microcapsules obtained in step d) and containing trace amounts of water on the outer surface of the main shell;
f) obtaining a liquid organic medium into which the second juice components are introduced to form an outer additional shell having lyophilic properties;
g) introducing the microcapsules obtained in step e) into the organic medium obtained in step f) with stirring to obtain a dispersion of said microcapsules in said organic medium;
h) holding the dispersion obtained in step g) at a temperature of 20-25 ° C for a time sufficient to form on the outer surface of the microcapsules contained in the dispersion obtained in step g) an additional external lyophilic membrane when these first co-components interact with the additional the shell obtained in step a), with the second co-components of the additional shell obtained in step f);
i) isolating the microcapsules obtained in step h) from the organic medium by filtration;
k) washing the microcapsules obtained in step i) with the same liquid organic medium as that used in step f);
l) placing the microcapsules obtained in step k) in a tightly closed container, drained of moisture,
and wherein:
- as a source of divalent calcium ions using aqueous solutions of calcium dichloride, and / or calcium lactate, and / or calcium glycerophosphate, and / or any other water-soluble calcium salts,
- as a liquid organic medium in step f) carbon tetrachloride or dimethyl carbonate is used,
- as the first juice components of the additional outer shell use hexamethylenediamine, or polyethylene polyamine, and / or other di- and polyamines, soluble in water,
- and as the second juice components of the additional outer shell, a polyisocyanate or a mixture of polyisocyanate with toluene diisocyanates is used.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104153/05A RU2420350C2 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) |
| JP2010005348A JP2010179095A (en) | 2009-02-09 | 2010-01-13 | Microcapsule containing water or aqueous solution and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104153/05A RU2420350C2 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009104153A RU2009104153A (en) | 2010-08-20 |
| RU2420350C2 true RU2420350C2 (en) | 2011-06-10 |
Family
ID=42761093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009104153/05A RU2420350C2 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010179095A (en) |
| RU (1) | RU2420350C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562633C2 (en) * | 2013-11-21 | 2015-09-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of increasing heat capacity and heat-retaining capacity of concrete and mortar |
| RU2765283C2 (en) * | 2017-01-17 | 2022-01-28 | Морисита Дзинтан Ко., Лтд. | Water-containing capsule and method for producing a water-containing capsule |
| WO2022109112A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Encapsys, Llc | Poly acrylate and poly(beta-ester) capsules with enhanced degradability |
| RU2826129C1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Method of increasing heat capacity of concrete and mortar |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5374309B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-12-25 | 積水化学工業株式会社 | Microcapsule-type fire extinguishing agent, resin composition, and resin molding |
| FR2999096B1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-01-16 | Ct Universitaire Jean Francois Champollion | GAS PERMEABLE, LIQUID-SEALED MEMBRANE CAPSULE, PROCESS FOR MANUFACTURING AND USE FOR IN VITRO ARTHROPOD HASTING |
| US10694777B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-06-30 | Kt & G Corporation | Method and apparatus for manufacturing flavor capsule of tobacco |
| CN112295514B (en) * | 2020-10-29 | 2023-04-07 | 湖北工业大学 | Preparation method and application of core-shell structure microcapsule particles |
| CN113881745A (en) * | 2021-10-22 | 2022-01-04 | 四川农业大学 | Preparation method of pH-responsive Zanthoxylum bungeanum antibacterial peptide microcapsules |
| CN114307882A (en) * | 2021-12-16 | 2022-04-12 | 上海应用技术大学 | Microcapsule loaded with snake oil and preparation method thereof |
| DE102022116436A1 (en) | 2022-07-01 | 2024-01-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | High-voltage storage |
| CN117442920B (en) * | 2023-10-28 | 2025-07-25 | 福州融耀智造科技有限公司 | Nanocapsule fire extinguishing material and preparation method thereof |
| CN117462905A (en) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 山东科技大学 | Flame-retardant environment-friendly lithium ion battery microcapsule fire extinguishing agent and preparation method and application thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2089062C1 (en) * | 1992-01-03 | 1997-09-10 | Циба-Гейги АГ | Method of preparing an aqueous dispersion of microcapsules |
| RU2126628C1 (en) * | 1993-02-09 | 1999-02-27 | Новартис Аг | Method of preparing an aqueous suspension of microcapsules |
| WO2005018794A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Danisco A/S | Microcapsules |
| US7435715B2 (en) * | 2003-08-01 | 2008-10-14 | The Procter & Gamble Company | Microcapsules |
-
2009
- 2009-02-09 RU RU2009104153/05A patent/RU2420350C2/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-01-13 JP JP2010005348A patent/JP2010179095A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2089062C1 (en) * | 1992-01-03 | 1997-09-10 | Циба-Гейги АГ | Method of preparing an aqueous dispersion of microcapsules |
| RU2126628C1 (en) * | 1993-02-09 | 1999-02-27 | Новартис Аг | Method of preparing an aqueous suspension of microcapsules |
| US7435715B2 (en) * | 2003-08-01 | 2008-10-14 | The Procter & Gamble Company | Microcapsules |
| WO2005018794A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Danisco A/S | Microcapsules |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗАПОЛЬСКИЙ А.К., БАРАН А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах обработки воды. - Л.: Химия, 1987, с.118-121. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562633C2 (en) * | 2013-11-21 | 2015-09-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of increasing heat capacity and heat-retaining capacity of concrete and mortar |
| RU2765283C2 (en) * | 2017-01-17 | 2022-01-28 | Морисита Дзинтан Ко., Лтд. | Water-containing capsule and method for producing a water-containing capsule |
| WO2022109112A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Encapsys, Llc | Poly acrylate and poly(beta-ester) capsules with enhanced degradability |
| RU2826129C1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Method of increasing heat capacity of concrete and mortar |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009104153A (en) | 2010-08-20 |
| JP2010179095A (en) | 2010-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2420350C2 (en) | Microcapsules with water or water solution (versions) and method of their production (versions) | |
| US5985354A (en) | Preparation of multiwall polymeric microcapsules from hydrophilic polymers | |
| US10610492B2 (en) | Spray dry method for encapsulation of biological moieties and chemicals in polymers cross-linked by multivalent ions for controlled release applications | |
| RU2403934C1 (en) | Fire-extinguishing composition and method of its obtaining | |
| RU2491939C1 (en) | Method for preparing drug microcapsules of cephalosporin in konjac gum in chloroform | |
| US20190076687A1 (en) | Microcapsules, Method for Preparing Microcapsules, Fire-Extinguishing Agents, Materials, Coatings, and Articles Based Thereupon | |
| JP7134489B2 (en) | Method for producing microcapsules or beads | |
| JPS63258641A (en) | Manufacture of microcapsules | |
| RU2555887C2 (en) | Method of dry chemical fire suppression and microencapsulated fire suppression agent | |
| US3460972A (en) | Liquid encapsulation | |
| US5378413A (en) | Process for preparing microcapsules having gelatin walls crosslinked with quinone | |
| JP7169289B2 (en) | Process for producing capsules containing at least one water-soluble or hydrophilic substance and capsules obtained therefrom | |
| JP4632948B2 (en) | Microencapsulated fire extinguishing agent having dibromomethane as core material and fire extinguishing material containing the extinguishing agent | |
| US20230143503A1 (en) | Preparation of eco-friendly fire extinguisher microcapsules and applications thereof | |
| Bhat et al. | Preparation and characterization of crosslinked chitosan microspheres for the colonic delivery of 5‐fluorouracil | |
| NO127792B (en) | ||
| CN100558408C (en) | Calcium alginate gel beads with porous calcium carbonate microspheres as shell and preparation method thereof | |
| KR20140039007A (en) | Method of encapsulation and immobilization | |
| ES2318025T3 (en) | SUPPLY AGENT OF FLAME, SYSTEM AND USES. | |
| CA2401689A1 (en) | Microcapsule, in particular, for immobilizing organic or inorganic solids, liquids and/or gases | |
| EP1140353A1 (en) | Preparation of multiwall polymeric microcapsules from hydrophilic polymers | |
| Reus et al. | Immobilization of gluten in spherical matrices of food‐grade hydrogels | |
| Fahrurrozi et al. | Characterization of cross-linked chitosan by ionic and covalent crosslinking agents as wall material of red ginger oleoresin microcapsules | |
| KR102670535B1 (en) | Fire-fighting microcapsules with built-in fire extinguishing substance and manufacturing method of the same | |
| Cahyaningrum et al. | KINETIC RELEASE STUDY OF DIABETES MELLITUS DRUG ENCAPSULATED ON CHITOSAN ALGINATE MATRIX. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140210 |