微膠囊

微膠囊是指一種具有聚合物或無機物壁的微型容器或包裝物。微膠囊造粒技術就是將固體、液體或氣體包埋、封存在一種微型膠囊內成為一種固體微粒產品的技術。

基本介紹

• 中文名：微膠囊
• 外文名：microcapsules
• 解釋：聚合物壁殼和微型容器或包裝物
• 直徑 ： 毫米級到納米級
• 套用於 ： 微生物、動植物細胞

名詞介紹

微膠囊化：用塗層薄膜或殼材料敷塗微小的固體顆粒、液滴或氣泡。

微膠囊直徑：毫米級到微米級。微囊是具有一定通透性的球狀小囊泡,外層為半透膜,內部為液體核心。近幾年來,微囊技術被廣泛套用於微生物、動植物細胞、酶和其他多種生物活性物質和化學藥物的固定化方面。常用的微囊為海藻酸/聚賴氨酸微囊。由於製備技術比較複雜,成囊過程時間較長,對被包埋物質的生物活性有一定的影響,而且聚賴氨酸的價格比較昂貴,因而限制了這種微囊的使用。製備微囊的基本材料通常具有蛋白質、脂類和糖等聚電解質。殼聚糖是部分脫去乙醯度的甲殼素,後者具有優良的韌性和惰性,且親水、無毒、多孔、均勻,同時甲殼素在自然界中含量也是十分豐富的。鑒於此,本試驗從甲殼素這種天然高分子功能團的特殊性,以及無毒、親水性等優點出發,用濃鹼脫乙醯化得到殼聚糖,然後用上述方法達到球形殼聚糖,並用適當的方法將酵母包埋在球形殼聚糖內,製備出性能較好的微膠囊,並探討了殼聚糖成球條件、包埋酵母的最適條件,以及殼聚糖作為固定化物質載體的可行性。

功能

l 1） 粉末化，將液體、氣體等變成乾燥的粉末

l 2） 降低揮發性，使一些容易揮發的物質變得難於揮發

l 3） 提高物質的穩定性（易氧化，易見光分解，易受溫度或水分影響的物質）

l 4） 掩味

l 5） 隔離活性成分

l 6） 控制釋放

常用壁材

類別	可作壁材物質	特點
天然高分子材料	明膠、阿拉伯膠、蟲膠、紫膠、澱粉、糊精、蠟、松脂、海藻酸鈉、玉米朊、殼聚糖	無毒，穩定，成膜性好
半合成高分子材料	羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素	毒性小，粘度大，成鹽後溶解度增加，但易水解，不耐高溫，需臨時配製
全合成高分子材料	聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯、聚醚、聚脲、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醯胺、聚丙烯醯胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、環氧樹脂、聚矽氧烷	成膜性好，化學穩定性好

方法步驟

製造方法

物理法

噴霧乾燥法 噴霧冷凍法 空氣懸浮法 真空蒸發沉積法 復凝聚法 多空離心法

物理化學法

水相分離法 油相分離法 囊心交換法 擠壓法 銳孔法 粉末床法

化學法

界面聚合法 原位聚合法 分子包囊法 輻射包囊法

微膠囊化的一般過程

a-內相在介質中的分散；b-加入成膜材料（壁材）；

c-壁材的沉積； d-壁膜的固化

SPG膜乳化法在微膠囊中的套用

SPG膜乳化器主要用於製備尺寸均一的乳液、乳珠、微球、微膠囊等，可以製備W/O，O/W,W/O/W,O/W/O型不同乳液。可實現乳液的尺寸均一性和可控性；微球表面功能基的可控性和穩定性；多孔微球結構的可控性和穩定性；均一乳液大規模製備的可行性；多孔微球或緩釋膠囊孔道的可控性等。

1~100um可控尺寸

套用

微膠囊在新型功能織物開發中的套用

在織物整理方面套用微膠囊的例子有香味膠囊、抗菌防臭膠囊、驅蟲劑膠囊、抗靜電膠囊等。根據用於織物整理的微膠囊的不同形式，將其在織物整理中的套用分為三個類型：

①膠囊破裂型。

②膠囊緩釋型。

③膠囊密封型。

（1） 膠囊破裂型織物整理

適應整理的範圍：主要用於提高織物外 觀、織物安全性能、織物舒適性性能等的整理。

微膠囊的要求：微膠囊一般採用界面聚合或原位聚合法製得，要求囊壁的韌性好，囊/芯質量比例高，膠囊的粒徑通常要小於100μm。

（2）膠囊緩釋型織物整理

膠囊緩釋型織物整理主要是為了使織物具有比較持久的特定功能，主要是利用微膠囊的緩釋作用和保護作用使功能性物質得到更好的發揮。

緩釋型微膠囊通常採用復凝聚法合成，也可以採用界面聚合法或原位聚合法，微膠囊的直徑小，一般小於20μm。膠囊的囊壁材料一般為線型結構的高分子。

（3） 膠囊密封型織物整理

這類膠囊常用於纖維的共混紡絲，不過也可以粘結到織物表面。為了提高膠囊的密封性，一般選擇有一定交聯度的高聚物作為囊壁材料。

用於纖維紡制的微膠囊的粒徑一般要小於10μm，便於通過紡絲孔，並且保證膠囊與纖維的結合牢固，還不能影響纖維的機械性能，囊/芯比一般大於1∶9，保證微膠囊具有一定的機械強度和耐熱性。