Способ получения микрокапсул Советский патент 1980 года по МПК B01J13/02 

Изобретение относится к способам икрокапсулирования органических еществ, нерастворимых или слабо ратворимых в воде и водным растворах гидрофильных полимеров.

Известен способ микрокапсулирования, основанный на явлении коацервации - разделения.фаз в водных растворах полимеров под действием низкомолекулярных электролитов (простая коацервация) и высокомолекулярных (комплексная коацервация) электролитов, В качестве низкомрлекулярного электролита используют растворы Na2SO4 гидрофильного,полимера - желатин 1 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ полу-ченря микрокапсул путем смешения водногб раствора фотожелатина, сульфата натрия и капсулируемого вещества при 40-50°С до момента полного разделения фаз и обложения коацерватов на поверхности капсулируемых частиц. После этого эмульсию охлаждают до lO-lS-C, выдерживают некоторое время, отделяют микрокапсулы от раствора и

сушат промыванием их изопропиловым спиртом 2,

Недостатком известного способа является не полное смачивание поверхности капсулируемых частиц дисперсионной средой. Недостаточно эффективное отложение коацерватных капель на поверхности капсулируемых частиц приводит

к значительным потерям исходных материалов, что отрицательно сказывается на экономичности микрокапсулирования. Помимо этого, неполное закрытие частиц полимерными оболочками ухудшает

основное свойство микрокапсул - изоляцию материала ядра от внешней среды. Вследствие этого прибегают к мно.гократному покрытию частиц пленкообразователем, что приводит к повышенному расходу реагентов.

Цель изобретения - снижение расхода желатина и повышение выхода закапсулированного вещества.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения .микрокапсул, путем смешения водного раствора желатина, сульфата натрия и капсулируемого вещества при нагревании с после- . дующим охлаждением, отделением полуенных микрокапсул и обработкой обоочек микрокапсул обезвоживающим вееством, смешение проводят при нагревании до 60-90°С и в качестве обезвоивающего вещества используют смесь зопропилового спирта и сульфокатионитовой смолы, взятых в весовом соотношении от 1:1 до 10:1.

Соотношение изопропилового спирта сульфокатионита выбирается так, чтобы обеспечить, емкостью сульфокатионита достаточно полное удаление воды из изопропилового спирта. Лучшее соотношение 5:1-10:1,

Изобретение поясняется примерами. Пример 1 (сравнительный).В стеклянный реактор помещают 30 мл 7%-ного раствора фотожелатина марки А в воде. При помощи термостата устанавливают температуру 45с. Добавляют по каплям 20%-ный водный раствор NajS04. ДО помутнения раствора (начало разделения фаз). После добавления 37: мл раствора . и помутнения раствора .желатина в реактор, добавляют 20 г дибунола. При продолжающемся перемешивании в реактор медленно добавляют. 4 МП раствора ., после чего перемешивают еще 50-60 мин. Затем реактор извлекают из термостата и охлаждают на воздухе 30 мин. Микрокапсулы несколько раз промывают холодной водой в делительной воронке. Влажные микрокапсулы переносят в сетчатый контейнер и погружают в стакан с изопропиловым спиртом на 15 мин.

: После обработки изопропиловым спиртом микрокапсулы выкладывают на фильтровальную бумагу и дают улетучиться изопропидовому спирту. Готовыемикрокапсулы взвешивают. Стакан с изопропиловым спиртом, в котором промывали влажные микрокапсулы, ставят на выпаривание и определяют s нем остаточное количество незакапсулированного дибунола. Остаток составляет 7,2 г. .

Выход закапсулированного дибунола составляет 69%. Расход желатина - 0,16 г на 1 г капсулируемого вещества.

П р р м е р 2. В стеклянный реактор загружают 30 мл 7%-ного водного раствора фотожелатина марки А, Устанавливают температуру 65°С. По каплям при перемешивании добавляют разогретый о той же температуры 20%-ный воднйй-раствор до помутнения раствора. После добавления 36 мл раствора NajSO4 в реактор добавляют 20 г нагретого до той же температуры дибунола и через несколько минут добавляют прикапыванием 5 мл 20%-ного . Перемешивают 30 мин, после чего дают реактору охладиться на воздухе. Затем содержимое реактора переносят в делительную воронку и несколь ко раз промывают холодной водой.

Промытые влажные микрокапсулы переносят в сетчатый контейнер, еще раз промывают, дают слиться воде, затем опускают контейнер с влажными микрокапсулами в реактор с мешалкой. В реактор загружают 200 мл изопропилового спирта и 20 г сульфокатионитовой смолы (КУ-2-8 чс). Суспензию изопропилового спирта и КУ-2 перемешиваадт 5 мин, после чего контейнер с микрокапсулами извлекают, дают стечь изопропиловому спирту и выкладывают микрокапсулы на фильтровальную бумаг

Изопропиловый спирт отделяют от КУ-2, выпаривают и определяют количество незакапсулированного дибунола Оно составляет 1,1 г. Выход закапсулированного дибунола составляет 94,5 Расход желатина составляет 0,11 г на 1 г закапсулированного дибунрла.

П р и м е р 3. В стеклянный реак,тор загружают 80 мл 5%-ного водного раствора пищевого желатина, нагревают до 50°С, после чего по каплям до:бавляют до помутнения 20%-ный раствор NajSO.. Половину полученной дисперсии переносят в другой реакт.ор с установленной температурой 80°С.

В оба реактора добавляют по 20 г дибунола. В реактор с t 50°С добавляют 6 мл раствора , а в реактор с t 80°с добавляют 9- мл раствора ЫЗгЗОд. После этого оба опыта продолжают так, что опыт с температурой 50°с повторяет условия примера 1, а опыт с температурой 80°с - примера 2.

После получения мккрокапсул определяют потери дибунола по. его содержанию в изопропилйвом спирте. -Потери составляют в опыте, с температурой 50 с и обработкой изопропк.Зовым спиртом - 24%, в опыте с температурой синтеза микрокапсул 80°С. и обработкой смесью изопропилового спирта и сульфокатионита КУ-2 - 3,2%.

Приме.р 4. К 20 мл 5%-ного раствора пищевого желатина в течение 10 мин добавляют при 65с 20 мл-20%ного раствора NajSO.. Затем в реактор добавляют 8 г 2,2,S,5-тeтpaмeтил-8-циaнoпиppbлин-l-oкcилa, нагретого до той же температуры. При перемешивании добавляют еще 2 мл раствора . и через 40 мин реактор охлаждают на воздухе, затем в холодной воде. После этого содержимое реактора переносят в делительную воронку и промывают холодной водой для удаления солей и свободного желатина.

Затем микрокапсулы переносят в стакан с изопропиловым спиртом. В стакан загружают в контейнере из латунной сетки сульфокатионит КУ-2 и включают мещалку. Через 10 мин микрокапсулы выгружают и высушивают на фильтровальной бумаге. Получено 8,5 микрокапсул, содержание 2,2,5,5-тетраметил-8-цианопирролина-1-оксила - 89%. Пример 5. КЗОмл 7%-ного раствора фотожелатина при 45 С добавляют по каплям 35 мл 20%-ного рас вора NatSO., а затем при этой же тем пературе - 15 г 8-оксихинолина и продолжают эмульгирование 10 мин. После этого добавляют еще 4 мл раствора . и продолжают перемешивание 60 мин. Реактор охлгикдают сначат ла на воздухе, а затем в водопроводной воде. Микрокапсулы переносят в делительную воронку и несколько раз промывают холодной водой. Отмытые от желатина и . влажные микрокапсулы промывают изопропиловым спир том и сушат. В р и м е р б. То же, что в опыте 5, но синтез микрокапсул проводят при 90°Cf а обезвоживание оболочек микрокапсул - смесью изопропилового спирта и КУ--2, взятых в соотношении 1:1. Потери В-окСихинолина в примере 5 составляют 18%, в примере 6-8,4%. Применение предлагаемого способа позволяет повысить выход закапсулированных материалов .и снизить расход желатина, что делает процесс микрокапсулирования более эффективным. Формула изобретения Способ получения микрокапсул путем смешения водного раствора желатина, сульфата натрия и капсулируемого вещества при нагренании с последующим охлаждением, отделением полученных микрокапсул и обработкой оболочек микрокапсул обезвоживающим веществом, о тли ч а. ю щ и и с я тем, что, с целью снижения расхода желатина и повышения выхода закапсулированного вещества, смешение.;.проводят при нагревании до 60-90 С и в качестве обезвоживающего вещества используют смесь изопропилового спирта и сульфокатионитовой смолы, взятых в весовом соотношении от 1:1 до 10:1. Источники инфор 1ации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент сей 2800457, кл. 257-316,-опублик. 1955. 2.Ranney М. W. Microencapsulatiоп Technology, Noyes Development Corporation, Park Ridge, New gersey, 1969, p. 12-16 (прототип).