Микрокапсулы

Принципы формования растворов полимеров в осадительные ванны используются для микрокапсулирования различных веществ. Суть процесса микрокапсулирования сводится к распылению капель вещества в среду, способную образовывать на поверхности капель защитную оболочку. В середине прошлого века Слонимским Г.Л. этим путём осуществил изготовление искусственной чёрной икры. В настоящее время микрокапсулирование находит самое широкое применение в различных областях техники – в производстве лекарственных веществ с продлённым сроком действия (пролонгированных), катализаторов, красителей для специальных копировальных бумагах, химически активных веществ и др. Так, сейчас появился в продаже одноупаковочный эпоксидный герметик, содержащий микрокапсулированный аминный отвердитель. При разминании герметика защитные оболочки отвердителя разрушаются и начинается реакция. Интересно использование приёмов микрокапсулирования для изготовления ленточных сухих батарей – источников тока. Основой таких батарей служит полипропиленовая лента, покрытая с одной стороны перкисью серебра (отрицательный полюс), а с противоположной стороны – цинком. Помимо этого на поверхность ленты наносят микрокапсулы с раствором КОН. Рулон такой ленты активируют сжатием, что приводит к разрушению микрокапсул, высвобождению КОН и началу электрохимической реакции. Такие элементы предназначены для индивидуального использования, например, при работе в космосе.

Микрокапсулы могут содержать как жидкости, так и газы и твёрдые вещества. Размер капсул – от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В качестве оболочки могут использоваться любые вещества, обладающие плёнкообразующими свойствами в условиях микрокапсулирования. К ним относятся высокомолекулярные соединения и низкомолекулярные плавкие или растворимые продукты синтетического или природного происхождения – белки (желатин, альбумин), полисахариды (декстрины и камеди, например, гуммиарабик) воск, парафин, производные целлюлозы, поливиниловый спирт, поливинилацетат, поливинилхлорид, полиолефины, полиакриламид и т.д. - практически любые полимеры, металлы, углерод, карбиды, силикаты. Выбор материала оболочки зависит от назначения, свойств и способа высвобождения капсулируемого вещества, а также от выбранного метода капсулирования.

Создание оболочки микрокапсул может осуществляться физико-химическими методами (коацервация, т.е. распад коллоидного раствора, осаждение полимера из раствора нерастворителем, образование новой фазы при изменении температуры, упаривание летучего растворителя, отверждение расплавов в жидких средах, экстракционное замещение, высушивание распылением, физическая адсорбция), химическими методами (образование новой фазы путём сшивания полимеров, полимеризация и поликонденсация) и физическими методами (напыление в псевдоожиженном слое, экструзия и конденсация паров).

Микрокапсулы жидких и газообразных продуктов имеют сферическую форму. Форма микрокапсул с твёрдыми продуктами обычно повторяют форму капсулируемого вещества.