專利名稱：控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝。
背景技術：
微膠囊實際上是一些小的粒子，這些小的粒子是由一種稱之為壁材的物質包裹住 另一種稱之為芯材的物質所組成。在此基礎上，還有一些特殊類型的微膠囊，諸如復核微膠 囊、復壁微膠囊和基體型微膠囊等。被包裹物與囊壁為分離的兩相，這是微膠囊的特征。微 膠囊不但可以包封固體粉末，也可以包封液體材料。如采用特殊的制備方法，微膠囊還可以 包封氣體。此外。疏水材料和親水材料都可被包封在微膠囊里。
微膠囊的技術研究大概開始于上世紀30年代，取得重大成果是在50年代。在微 膠囊技術的發展歷史過程中，美國對它的研究一直處于領先地位，日本在60 70年代也逐 漸趕了上來。我國在研究微膠囊技術方面起步較晚，但在醫藥、農藥、化妝品、食品等方面都 已有實際應用和較深入的研究。最初制備的微膠囊粒徑在5 2000微米之間，稱為微米級 的微膠囊。隨著微膠囊技術的發展，制備的微膠囊的粒徑可小于I微米，可達I 1000納 米之間，常被稱為納米膠囊。隨著微膠囊技術的不斷進步，微膠囊將會給人類帶來更大的益 處。
微膠囊按不同的劃分標準，可以有多種分類方法。本文按照微膠囊的殼材料與芯 材料性能的不同，可以將微膠囊按用途主要分為下列幾種類型
1.緩釋型微膠囊
該微膠囊的壁相當于一個半透膜，在一定條件下允許芯材物質透過，以延長芯材 物質的作用時間。根據壁材來源的不同，可分為天然高分子緩釋材料(明膠和羧甲基纖維 素)及合成高分子緩釋材料。而對于合成高分子緩釋材料，按其生物降解性能不同，又可分 為生物降解型和非生物降解型兩大類。
2.壓敏型微膠囊
此種微膠囊包裹了一些待反應的芯材物質，當壓力作用于微膠囊超過一定極限 后，微膠囊囊壁破裂而流出芯材物質，由于外界環境的變化，芯材物質產生化學反應而顯出 顏色或是發生別的現象。
3.熱敏型微膠囊
由于溫度升高使囊壁軟化或破裂釋放出芯材物質，有時是芯材物質由于溫度的改 變發生分子重排或幾何異構而產生顏色的變化。
4.光敏型微膠囊
囊壁破裂后，芯材中的光敏物質選擇吸收特定波長的光，發生感光或分子能量躍 遷而產生相應的反應或變化。
5.膨脹型微膠囊
囊壁為熱塑性的高氣密性物質，而芯材為易揮發的低沸點溶劑，當溫度高于溶劑 的沸點后，溶劑蒸發而使微膠囊膨脹，冷卻后微膠囊依舊維持膨脹前的狀態。
一般任何一種包裹了一定物質的類似小型容器的物質形態都可稱之為微膠囊，所以除上述5種類型外，微乳濁液、脂質體和非離子表面活性劑微泡也可稱為微膠囊。
Burnham早在80年代初就報道了制備微膠囊破膠劑可達到延遲破膠的目的。此后,Nolte和Wal Ies也分別報道了各自〃 "入"乂劑制備技術。80年代末,Halliburton 和Dowell, Schlumberger等公司都相繼開展了膠囊延遲破膠劑的室內研究和現場應用工作。從1989年4季度首次在現場使用膠囊破膠劑以來，延遲破膠技術曾在包括加利福尼亞，新墨西哥，西德克薩斯等地區的幾百口油氣井中使用，與常規破膠劑相比，排液率增加， 需要抽汲的井大為減少，累計產量和初始產量都明顯增加。
乳化階段，作用于分散相的力有三種(I)剪切應力；(2)表面張力；(3)分散相內部的粘性應力。剪切應力導致液滴分散，后兩種力則阻礙液滴分散。當剪切應力大于后兩種力之和時，液滴不斷分裂變小。剪切應力由攪拌裝置產生，乳化劑的加入主要是降低表面張力及分散相內部的應力。
乳化劑用量對囊芯的分散及乳化液的穩定起著非常重要的作用。陰離子型表面活性劑會在油滴表面形成雙電層，當帶相同電性液滴相遇時，由于相互排斥而阻止了聚并；非離子型表面活性劑作乳化劑，油滴表面不存在雙電層，然而油滴相互接近時，水分子將比乳化劑分子更快地從油滴間流出，從而使得該部分乳化劑濃度上升，此時由于滲透壓的反作用力而使液滴相互排斥，使得乳濁液穩定。乳化劑的用量過少，不能包住所有的液滴而使液滴間容易聚并；乳化劑用量過多，會導致體系粘度太高，不利于膠囊的形成；因此乳化劑的用量必須適中，既能將分散的液滴完全包裹，避免液滴合并，又不至于使體系的粘度過高， 影響微膠囊的形成。發明內容·
本發明的目的為了克服現有技術的不足與缺陷，提供一種控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，該制備工藝通過控制制備過程中的乳化劑用量，從而制備出來的液體微膠囊破膠劑各項性能優異，且生產工藝簡單，生產效率高，大大降低了生產成本。
本發明的目的通過下述技術方案實現控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，包括以下步驟
(a)壁材溶液的制備稱取一定量的明膠和阿拉伯膠粉末，將明膠浸泡溶脹后，加熱，攪拌使其溶解，并且在一定溫度下保溫，備用；取一定量蒸餾水置小燒杯中，加入阿拉伯膠粉末，加熱，輕輕攪拌使其溶解，在一定溫度下保溫，備用，將上述兩種溶液混合制的壁材溶液，并控制壁材溶液中的壁材濃度為1. 0% 4. 0% ;
(b)芯材的乳化取所需量的芯材，滴加適量的乳化劑，振蕩溶解，與上述阿拉伯膠、明膠溶液混合，且控制乳化劑為芯材質量的2. 0% 4. 0%，置恒溫水浴上，機械攪拌乳化一段時間，即得乳劑；
(c)微膠囊的形成調節機械攪拌速度和水浴溫度，在不斷攪拌下，緩慢滴加10% 醋酸溶液于混合液中，調節反應體系的PH值，此時體系粘度將增大，在顯微鏡下可以觀察到微膠囊的形成；
(d)微膠囊的固化將含微膠囊液的燒杯自水浴中取下，不停攪拌，自然冷卻，加入冰塊，繼續攪拌，加入固化劑適量，攪拌一段時間，再用NaOH溶液調其pH，繼續攪拌，將體系從凝膠化溫度緩慢升高至50°C，靜置待微囊沉降；
(e)微膠囊的干燥微囊沉降完全后，傾去上清液，過濾(或甩干)，微囊用蒸餾水 洗滌，抽干，置于恒溫箱干燥，即得產品。
所述步驟(a)中，明膠用適量蒸餾水浸泡溶脹。
所述步驟(a)中，加熱到50°C。
所述步驟(a)中，保溫溫度為40 V。
所述步驟(a)中，加熱至80 V。
所述步驟(a)中，保溫溫度為60 V。
所述步驟(d)中，待溫度為32 35°C時加入冰塊。
所述步驟(b)中，乳化劑為芯材質量的3. 0%。
綜上所述，本發明的有益效果是通過控制制備過程中的乳化劑用量，從而制備 出來的液體微膠囊破膠劑各項性能優異，且生產工藝簡單，生產效率高，大大降低了生產成 本。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于 此。
實施例
本發明涉及控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，包括以下步驟
(a)壁材溶液的制備稱取一定量的明膠和阿拉伯膠粉末，將明膠用適量蒸餾水 浸泡溶脹后，加熱，攪拌使其溶解，并且在40°C下保溫，備用；取一定量蒸餾水置小燒杯中， 加入阿拉伯膠粉末，加熱到80°C，輕輕攪拌使其溶解，在60°C下保溫，備用，將上述兩種溶 液混合，即得壁材溶液；
(b)芯材的乳化取所需量的芯材，滴加適量的乳化劑，振蕩溶解，與上述阿拉伯 膠、明膠溶液混合，置恒溫水浴上，機械攪拌乳化一段時間，即得乳劑；
(c)微膠囊的形成調節機械攪拌速度和水浴溫度，在不斷攪拌下，緩慢滴加10% 醋酸溶液于混合液中，調節反應體系的PH值，此時體系粘度將增大，在顯微鏡下可以觀察 到微膠囊的形成；
(d)微膠囊的固化將含微膠囊液的燒杯自水浴中取下，不停攪拌，自然冷卻，待 溫度為32 35°C時加入冰塊，繼續攪拌至溫度為10°C以下，加入固化劑適量，攪拌一段時 間，再用20% NaOH溶液調其pH，繼續攪拌，將體系從凝膠化溫度緩慢升高至50°C，靜置待微 囊沉降；
(e)微膠囊的干燥微囊沉降完全后，傾去上清液，過濾(或甩干)，微囊用蒸餾水 洗滌，抽干，置于恒溫箱干燥，即得產品。
試驗考察了不同乳化劑用量對產品性能的影響，本發明做了如下實驗
試驗方案
(I)制備質量分數為4. O %明膠、阿拉伯膠溶液，保溫備用。
(2)稱取液體石蠟，保持芯壁比4 :1 ;再稱取分別相對于芯材質量O.2. 0%、3· 0%和4. 0%的Tween60和Span60復配乳化劑(HLB = 10. O)，混合攪拌溶解，倒入明膠、阿拉伯膠溶液中，在60°C恒溫水浴、攪拌速度800r/min條件下乳化7min,形成乳狀液。
(3)調節轉速至500r/min,溫度至5(TC,緩慢滴加10%醋酸溶液,調節pH至4. O 左右，反應一段時間，使芯材充分被壁材包覆。
(4)將燒杯自水浴中取下，不停攪拌，自然冷卻，待溫度為32 35°C時，加入冰塊， 繼續攪拌至溫度為10°c以下，加入甲醛，攪拌反應一段時間，再用20% NaOH溶液調其pH至 9. 0，繼續攪拌，將體系從凝膠化溫度緩慢升高至50°C，靜置待微囊沉降。
(5)過濾，洗滌，在60°C下干燥，即得到產品。
產品性能測試結果如下表所示
權利要求
1.控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(a)壁材溶液的制備稱取一定量的明膠和阿拉伯膠粉末，將明膠浸泡溶脹后，加熱， 攪拌使其溶解，并且在一定溫度下保溫，備用；取一定量蒸餾水置小燒杯中，加入阿拉伯膠粉末，加熱，輕輕攪拌使其溶解，在一定溫度下保溫，備用，將上述兩種溶液混合制的壁材溶液，并控制壁材溶液中的壁材濃度為1. 0% 4. 0% ;(b)芯材的乳化取所需量的芯材，滴加適量的乳化劑，振蕩溶解，與上述阿拉伯膠、明膠溶液混合，且控制乳化劑為芯材質量的2. 0% 4. O%，置恒溫水浴上，機械攪拌乳化一段時間，即得乳劑；(C)微膠囊的形成調節機械攪拌速度和水浴溫度，在不斷攪拌下，緩慢滴加10%醋酸溶液于混合液中，調節反應體系的PH值，此時體系粘度將增大，在顯微鏡下可以觀察到微膠囊的形成；(d)微膠囊的固化將含微膠囊液的燒杯自水浴中取下，不停攪拌，自然冷卻，加入冰塊，繼續攪拌，加入固化劑適量，攪拌一段時間，再用NaOH溶液調其pH，繼續攪拌，將體系從凝膠化溫度緩慢升高至50°C，靜置待微囊沉降；(e)微膠囊的干燥微囊沉降完全后，傾去上清液，過濾(或甩干)，微囊用蒸餾水洗滌， 抽干，置于恒溫箱干燥，即得產品。
2.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，明膠用適量蒸餾水浸泡溶脹。
3.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，加熱到50°C。
4.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，保溫溫度為40°C。
5.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，加熱至80°C。
6.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，保溫溫度為60°C。
7.根據權利要求1所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)中，待溫度為32 35°C時加入冰塊。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，乳化劑為芯材質量的3.0%。
全文摘要
本發明公開了一種控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝。該控制乳化劑用量的液體微膠囊破膠劑制備工藝主要包括壁材溶液的制備、芯材的乳化、包囊、微膠囊固化和微膠囊干燥五個階段，且在制備過程中控制乳化劑用量為芯材質量的3.0％。本發明通過控制制備過程中的乳化劑用量，從而制備出來的液體微膠囊破膠劑各項性能優異，且生產工藝簡單，生產效率高，大大降低了生產成本。
文檔編號B01J13/02GK102989383SQ20111029000
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者唐宿彬 申請人:唐宿彬