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微囊制備技術的發展歷史及應用

更新時間:2026-07-07 點擊次數:156

微囊的制備技術起源于20世紀50年代,美國的NCR公司在1954年*向市場投放了利用微膠囊制造的di一代無碳復印紙,開創了微膠囊新技術的時代。

 

60年代,由于利用相分離技術將物質包囊于高分子材料中,制成了能定時釋放藥物的微膠囊;推動了微膠囊技術的發展;

 

70年代微膠囊制備技術的工藝日益成熟,應用范圍也逐漸擴大,微膠囊產品直徑一般在

5~250μm間;

 

80年代以來,微膠囊技術的研究取得更大的進展,不僅發表了許多微膠囊合成技術新專li,而且開發出粒徑在納米范圍的納米膠囊。

 

微囊的應用范圍己從初的藥物包覆和無碳復寫紙擴展到醫藥、食品、農藥、飼料、涂料、油墨、粘合劑、化妝品、洗滌劑、感光材料、紡織等行業,取得了較廣泛的應用。

 

近年來,又出現了許多功能性微囊,如相變材料微囊(Micro-encapsuled phase change materials)簡稱MEPCM,就是應用微囊技術在固液相變材料微粒表面包覆一層性能穩定的膜而構成的具有核殼結構的復合相變材料,能隨環境條件的改變來吸收或釋放出熱量。在紡織、建筑、軍事、日用品和農業等方面都有較好的應用前景;功能性生物細菌微膠囊,可實現微膠囊的選擇性釋放及控制釋放,在醫藥、食品、農藥等各方面也得到了廣泛的應用。

 

微膠囊化方法已經在不同技術領域得到了發展,并越來越深入到生產生活的各個方面,作為一項技術,己經成為各國學者競相研究的熱點。


一、噴霧干燥有兩種工藝流程:

          1、開放式,如上圖北京來亨科學儀器噴霧干燥機屬開放式。

          2、密閉循環式

  對于O/W型乳液,一般采用開放式;

  對于W/O型溶液,由于干燥時的揮發成分一般是有機溶劑,易燃易爆,甚至具有毒性,必須回收,所以應該采用惰性氣體作為干燥介質的密閉循環式干燥工藝。


二、影響噴霧干燥的因子

A、霧化方式的影響

       噴霧干燥制備微膠囊工藝,可用三種乳液霧化方法:壓力式、旋轉式、氣流式。

 壓力式霧化器適用于大顆粒產品的生產,干燥后的產品粒徑大約在120~250µm范圍內;

 旋轉式霧化器制備的產品粒徑在50~80µm范圍內,顆粒分布比較均勻;

 氣流式霧化器制備的顆粒粒徑更小,表觀細致光滑,但由于能耗高,一般適合實驗室小規模生產用。

下圖為不同霧化方法制備花椒油微膠囊產品的照片:


B、干燥介質進口溫度的影響

  干燥介質的進口溫度是微膠囊制備中的關鍵參數。適宜的進口溫度是影響包埋率的

   重要參數。生產實踐中,一般是根據所處理物料的性質,通過實驗來確定。

C、進料速度的影響

進料速度是一個重要的工藝參數,進料速度與氣體及其干燥能力相適應,

   使囊膜一形成就干燥。

D、進料濃度的影響。

從噴霧干燥角度來看,進料固含量一般為20%~30%為宜。在保證能霧化的情況下,增加固含量,意味著產品的增加和熱能效率的提高。但從微膠囊各組分含量的變化來看,增加固含量意味著壁材含量的增加,這對于提高微膠囊的包埋率是有利的。

因為,壁材含量的增加,可以使霧化的液滴成膜速率增加,以及壁膜的完整度、致密度增加,從而使芯材的損失減小。但是,這并不表明壁材含量越高越好。

根據經驗,壁材含量過高,包埋率不再提高,反而下降,基原因很復雜,既有霧化惡化的問題,又有囊內揮發物通過壁膜擴散的阻力增大,囊心內壓力增加,壁膜爆裂等因素。同時得到的微膠囊顆粒也不均勻。



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