液晶微胶囊的制备概述

《胶体与表面化学》课程期末论文论文题目：微胶囊的制备与应用班级：08材料科学与工程专业姓名: 李崴学号： 20080403B013课程老师：张萍完成日期：2011年6月27日微胶囊的制备与应用李崴20080403B013海南大学材料与化工学院材料科学与工程专业，海南海口（570228）摘要:综述了微胶囊的制备及其应用。

重点介绍了化学法(原位聚合法、界面聚合法等)、物理化学法(复合凝聚法、复相乳液法等)、物理法(喷雾干燥法、溶剂蒸发法、静电喷雾法等)等制备微胶囊的常用方法及研究进展，分析了微胶囊的应用研究现状，并对微胶囊技术发展前景进行了展望。

关键词: 微胶囊，制备，应用，展望0引言微胶囊技术是利用成膜材料包覆具有分散性的固体物质、液滴或气体而形成微粒的一种技术。

通常包覆膜是致密的由天然或合成高分子材料制成，称为壁材（囊壁）；被包覆的物质称为芯材（囊芯）。

囊芯可以是固体、液体或气体，含固体的微胶囊形状一般与固体相同，含液体或气体的微胶囊的形状一般为球形，大小一般在2~200μm范围内。

囊壁的厚度一般在0.15~150μm，0.15μm以下囊壁也可生产。

微胶囊由于具有独特的功能特性，已应用到医药、农业、计算机、化学品、食品加工、化妆品等工业中，并具有很好的发展前景。

随着科技的发展，许多科研工作者把对微胶囊的研究目光投向纳米微胶囊[1]。

应用微胶囊技术的目的主要有3点：1）改变液体的分散状态，降低其挥发性，克服液体与周围介质材料的热力学不兼容性；2）芯材与周围介质之间或芯材颗粒之间的绝缘；3）采用扩散或者壳体破坏的方法延缓被包裹物质向介质的释放。

采用微胶囊技术制得的产品有良好的功能性质和贮存稳定性，使用方便，可以解决传统工艺所不能解决的许多问题。

1制备与研究微胶囊的制备技术涉及到物理和胶体化学、高分子化学及物理化学、材料化学、分散和干燥技术等学科领域。

通常根据性质、囊壁形成的机制和成囊的条件分为物理法、物理化学法、化学法等3大类，其中以凝聚法、界面聚合法、原位聚合法应用最为广泛。

微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体或固体包裹在微小胶囊内的方法，通过包覆物质可以实现保护、控释、隔离等功能。

这项技术在各个领域都有广泛的应用，如医药、食品、化妆品、油墨等行业。

本文将重点探讨微胶囊化技术的原理、制备方法及应用领域。

一、微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是利用胶体或聚合物等材料将目标物质包裹在微小的胶囊内。

这些胶囊通常具有稳定的结构，可以在外部环境的影响下实现目标物质的保护和控释。

胶囊的壁可以根据需要进行调整，以实现不同的功能，如透明性、生物相容性、控释性等。

通过微胶囊化技术，可以将不同性质的物质包裹在一起，实现特定的应用需求。

二、微胶囊化技术的制备方法微胶囊化技术的制备方法多样，常见的方法包括乳化法、凝胶化法、溶剂挥发法等。

乳化法是将目标物质溶解在油相中，再通过乳化剂和乳化机械均匀分散在水相中，最终形成乳液。

通过控制乳化条件和加入固化剂，可以实现胶囊的形成。

凝胶化法是将目标物质溶解在溶剂中，再通过添加交联剂等方法实现胶囊的形成。

溶剂挥发法是将目标物质溶解在溶剂中，再通过溶剂挥发或冷冻干燥等方法实现胶囊的形成。

三、微胶囊化技术的应用领域1.医药领域：微胶囊化技术可以用于药物的保护和控释，延长药效时间，减少药物副作用。

例如，将药物微胶囊化后可以实现肠道缓释、靶向传递等功能，提高药物的疗效。

2.食品领域：微胶囊化技术可以用于食品添加剂的包埋，提高添加剂的稳定性和安全性。

例如，将香精、色素等食品添加剂微胶囊化后可以实现长时间保持香味和颜色。

3.化妆品领域：微胶囊化技术可以用于化妆品的控释和稳定性提升。

例如，将活性成分微胶囊化后可以实现在皮肤上的持续释放，提高化妆品的效果。

4.油墨领域：微胶囊化技术可以用于油墨的包埋和控释，提高油墨的质量和稳定性。

例如，将颜料微胶囊化后可以实现油墨的均匀分散和长时间保存。

微胶囊化技术具有广泛的应用前景，在各个领域都有重要的作用。

随着科技的不断发展，微胶囊化技术将会更加多样化和智能化，为人类生活带来更多的便利和创新。

microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后，并在所需的时候将其释放出来的方法capsules--粒径大于1000μmmicrocapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μmnanocapsules--粒径小于1μm2.Principle：微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理(1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式(2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法3. 微胶囊技术在食品工业上的意义(1) 将液体形式的食品转变成固体，以利于干燥食品中使用(2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放(3) 避免蒸发及受水分影响(4) 使不容(incompatible)成分均匀混合(5) 掩蔽不良味道(6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果(7) 改变固体物质的质地与密度(8) 保护敏感物质(1)corematerial(芯材)或nucleus(核心物质)：包覆于壁膜内的物质。

重量约占整个微胶囊的80-99%，并于适当的时候被释放出來。

(2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell(外壳)a.如芯材为亲油性物质，则囊壁材料选择亲水性材料b.如芯材为亲水性物质，则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物壁材选择基本原则芯材和壁材的溶解性能相反，芯材亲油、壁材一般要亲水，反之亦然。

壁料对芯材无不良影响壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性2.核/壳比值(1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质，外壳厚度约为0.1-200μma.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法，最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式(2)核心量a.心材在整个微胶囊中所占百分比b.核心量可作为商品的重要准则(3)核/壳比值a.定义：核心与外壳的重量比值b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。

微胶囊技术是目前一种十分热门的技术，是指将一些物质包埋进高分子材料组成的微胶囊中[1]。

微囊膜具有半透性或密封性，能根据需要对其中包裹的芯材起到保护、突释或缓释的作用[2]。

1 微胶囊的作用将芯材物质微胶囊化，是利用囊壁的封闭结构，给芯材物质一个物理屏障，避免在不适当的条件下与外界环境接触，防止其有效成分丧失，便于存储和运输。

另外，还可以实现对芯材物质的缓释、突释等目的[3]。

1.1 隔离作用微胶囊最主要的功能就是在芯材物质与外部环境之间形成一道物理阻隔，最大程度的保护芯材物质不受外界环境影响而引起的活性物质损失、变性等不良后果。

1.2 控释或靶释在运输阶段尽可能保证芯材物质有效成分不损失，到特定时间或特定位置进行释放，成为控制释放或靶向释放[4]，这也是微胶囊另一个重要的作用。

这一点在药学领域表现的尤为突出。

1.3 改善材料性质微胶囊的另一个作用就是能改善材料性质，便于材料的后续使用或处理。

如将对液体或半固体芯材，通过包埋作用固体化，便于运输、贮藏和使用[5]。

2 微胶囊的壁材微胶囊的功能效果主要取决于由壁材的种类决定。

壁材的选择对其性质起了决定性作用，如缓释性、生物相容性，环境刺激响应性等[6]。

目前，代表性的壁材主要有壳聚糖、海藻酸钠和明胶。

2.1 壳聚糖壳聚糖是一种典型的碳水化合物类囊壁材料，又称几丁聚糖，片状固体，呈微黄色或白色。

能在大多数有机酸中溶解，不溶于水和碱溶液，具有易挥发的特点[7]。

2.2 海藻酸钠海藻酸钠也是一种极其常见的微胶囊壁材，外观呈淡黄色或白色粉末，极易溶于水[8]。

与其他碳水化合物不同，海藻酸钠在较低的浓度条件下，就表现出很高的粘度，同时形成的微囊膜任性很强，半透性能良好。

2.3 明胶明胶可溶于热水，但不溶于冷水，是一种蛋白质混合物，呈淡黄色或白色的透明颗粒，来源广泛，大量存在于动物的结缔或表皮组织中。

明胶具有很好的稳定性、乳化性和成膜性，具有入口即化的优点[9]。

界面聚合法制备微胶囊微胶囊是一种常见的载体材料，具有广泛的应用前景。

界面聚合法是一种制备微胶囊的常用方法，其原理是通过界面活性剂的作用，使水溶性单体在油相中聚合形成微胶囊。

本文将介绍界面聚合法制备微胶囊的基本过程和关键技术。

一、界面聚合法的基本原理界面聚合法是一种在油水界面上进行的聚合反应。

在该方法中，水溶性单体被乳化剂包裹形成微乳液，然后通过引发剂的作用，使单体在乳液中聚合形成微胶囊。

乳液中的乳化剂起到了稳定乳液的作用，使乳液中的水溶性单体均匀分散，并防止其聚集。

二、界面聚合法的步骤1. 选择合适的乳化剂：乳化剂是界面聚合法的关键，其主要作用是稳定乳液。

常用的乳化剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

根据所需的微胶囊性质和应用要求选择合适的乳化剂。

2. 配制乳液：将乳化剂溶解在水中，加入适量的水溶性单体，并充分搅拌使其均匀分散。

乳液的浓度和水溶性单体的含量应根据具体实验要求进行调整。

3. 引发聚合：在乳液中加入引发剂，并充分搅拌使其均匀分散。

引发剂的选择应根据水溶性单体的特性和聚合反应的要求。

4. 聚合反应：将乳液转移到适当的反应器中，进行聚合反应。

聚合反应的条件包括温度、pH值、反应时间等，应根据具体的聚合体系进行优化。

5. 分离和洗涤：聚合反应结束后，将反应体系进行离心或过滤，分离出微胶囊。

然后用适当的溶剂进行洗涤，去除反应副产物和未聚合物。

6. 干燥：将洗涤后的微胶囊进行干燥，获得最终的微胶囊产品。

三、界面聚合法的优势和应用界面聚合法制备微胶囊具有以下优势：1. 反应条件温和：界面聚合法一般在室温下进行，不需要高温条件，适用于热敏性物质的包埋。

2. 操作简单：界面聚合法的步骤相对简单，不需要复杂的设备和操作技术。

3. 胶囊尺寸可控：通过调整乳液中乳化剂的浓度和引发剂的用量，可以控制微胶囊的尺寸和分布。

界面聚合法制备的微胶囊具有广泛的应用前景。

其应用领域包括药物缓释、化妆品、食品添加剂等。

微胶囊和微胶囊技术介绍一下专业知识微胶囊和微胶囊技术微胶囊（Microcapsule，简称MC）是指一些由天然或人工合成高分子材料研制成的具有聚合物壁壳的微型容器或包装物，其外形一般呈球型。

微胶囊的大小在几微米至几百微米范围内（直径一般为5-200μm），需要通过显微镜才能观察到。

微胶囊技术，是指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。

其中，被包埋的物质称为囊芯物，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。

包埋囊芯物实现微囊胶化的物质称为囊材。

微胶囊制备技术起源于20世纪50年代，美国的NCR公司开创了微胶囊新技术的时代,NCR可以称为微胶囊的祖师。

60年代，由于利用相分离技术将物质包裹于高分子材料中，制成了能定时释放药物的微胶囊，推动了微胶囊技术的发展。

近20年来，日本对微胶囊技术的大力开发和微胶囊的独特性能，更使微胶囊技术迅速发展。

微胶囊化方法已经在几个不同技术领域得到了发展，作为一项高新技术，已经成为各国学者竞相研究的热点。

微胶囊的大小一般为几微米至几毫米不等，形状多样，取决于原料与制备方法。

通过微胶囊技术，可以做到：◆降低囊芯物向外界的扩散速率，减缓囊芯物与外界（氧气、光、水份等）的反应，从而保护敏感成分，防止营养损失；◆便于囊芯物在饲料加工中的处理，比如实现囊芯物由液态向固态的转化；提高囊芯物与其它物料的混合性；提高其流动性等等；◆控制囊芯物的释放；◆掩盖囊芯物的异味；◆稀释囊芯物，即使用量很少的囊芯物也可在主料中均匀分散。

微胶囊的囊芯物与囊材被包覆的囊芯物可以是油溶性、水溶性或混合物，其状态可以是固体、液体或气体。

囊芯物与囊材的溶解性能必须是不同的，即水溶性囊芯物只能用油溶（疏水）性囊材包覆，而油溶性囊芯物只能用水溶性囊材；为实现微囊化，包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力且包裹材料不与囊芯物发生反应。

微胶囊技术简介与实例目录微胶囊技术简介与实例 (1)微胶囊技术概述 (1)微胶囊及微胶囊技术概述 (1)常规微胶囊的制备方法 (2)三类特殊结构微胶囊简介 (4)人工器官微胶囊 (5)微胶囊在纺织品和医药中的应用 (7)微胶囊技术概述本章旨在对微胶囊的基本概念进行介绍。

对其微胶囊的各种制备原理及做一个涵盖面较全、概括性强的简介。

最后，对三种结构特殊的微胶囊（人工器官微胶囊、脂质体胶囊、纳米粒）进行简介。

微胶囊及微胶囊技术概述微胶囊是利用天然或合成的高分子材料对固体、液体或气体进行包封的、粒径为5~1000um的中空微囊（特别的，纳米微胶囊的平均粒径为200~300nm）。

微胶囊一般由一层薄膜和囊芯物质组成。

组成薄膜的材料称为囊材，组成囊芯的材料称为芯材。

囊材可以是天然物（如蜂蜡、氢化植物油衍生物、壳聚糖、乳清蛋白、纤维素等），也可以是合成物（如聚酯、聚氨酯、聚赖氨酸、聚乙二醇等）。

芯材的种类更加多样，按物质的状态分类，可以是液体、固体、气体，甚至可以是固、液混合物。

理论上可以将需要被包覆和保护的各种微小物质封存在囊壳内部（如精油、芳香剂、抗菌药物、金属粒子、酶、活细胞等等）。

将芯材包封在囊材的过程，即制备微胶囊的过程称为微囊化。

微囊化技术的主要特点是：改变活性物质的理化性质（相态、溶解度等）；保护物质免受环境条件的影响；屏蔽味道、颜色和气味；降低物质的毒性；控制释放活性物质等。

经微胶囊化的芯材局域靶向性和控释性，可以根据需要在恰当的时间和恰当的位置以一定的速率对芯材进行释放。

如：经过微胶囊化的抗凝血药物，可生物降解的载药纳米粒借助导管给药系统，可将其输送到局部血管，并缓慢释放所携带的药物，可望有效防治血管再狭窄。

由于微胶囊技术的特点，带来了许多好处。

比如说，可以极大程度地保留了具有生物活性功能的物质；使液体转变为固体，便于加工；提高药物的生物利用率，减少药物用量，降低毒副作用等等。

常规微胶囊的制备方法现有的微胶囊制备方式分为三大类，即物理法、化学法、物理化学法。

微型胶囊的制备实验报告微型胶囊是一种具有微小尺寸的空心球形微粒，具有多种应用价值，如微粒控释、保护敏感成分和药物递送等。

该实验采用油包水法制备微型胶囊，利用十二烷基硫酸钠和聚乙烯醇分别作为分散剂和壳材料，马尾松脂作为油相，将卵磷脂混合液作为定向药物分散相，并采用溶剂挥发法制备微型胶囊。

实验步骤：1.准备所需材料：十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇（PVA，平均分子量为89,000）、马尾松脂、卵磷脂、异丙醇、氯仿、水、荧光素等。

2.制备马尾松脂油相：将10g马尾松脂加热至熔点（65~70℃），加入7.5ml异丙醇中，搅拌均匀后冷却至室温。

3.制备荧光素分散相：将0.5g卵磷脂和50mg荧光素溶于0.5ml氯仿中，加入5ml水，用掉子超声处理3min，使其均匀分散。

4.制备壳材料：将5g聚乙烯醇加入50ml水中，搅拌至完全溶解后放置冷却。

6.制备微型胶囊：将油相和小分散相混合，再加入壳材料，搅拌至均匀，加入磁力搅拌器，以200r/min的速度搅拌4h，使水相中的微粒包裹在油相内，形成微型胶囊。

7.收集微型胶囊：过滤筛滤掉较大的颗粒，然后离心15min，取下上层明亮的悬浮液，去水使其干燥。

实验结果：通过实验，制备得到的微型胶囊形状规则，大小均匀（约为3~5μm），壁薄不易破裂。

实验分析：所制备的微型胶囊采用了油包水法，将水与荧光素混合，作为细胞外发射讯号荧光素的模拟药物，实现有针对性地把药物分散在壳材料内。

十二烷基硫酸钠和卵磷脂在水中分散成小乳液球，再加入壳材料，形成具有药物功能的微型胶囊。

在搅拌的过程中，强制聚集微球，并形成更加均匀的小球，使药物在胶囊中有良好的分散性。

实验中加入异丙醇可使马尾松脂在低温下难易凝结，使之作为油相被均匀地分布。

聚乙烯醇作为壳材料，可使其在水相中分解成小分子链聚合体，形成薄薄的凝胶涂层，并能有效保护药物和其它敏感成分。

综上，本实验制备的微型胶囊结构坚实、尺寸均匀，具有广阔的应用前景。

微胶囊技术微胶囊技术微胶囊技术是一种将液体、固体或气体物质包裹在微小的胶囊中的技术。

这些胶囊可以是数微米到数百微米大小的微小颗粒，通常是由水或油类质地的材料制成。

微胶囊可以在医药、食品、化妆品和农业等各行各业中应用，以实现对物质的控制释放、改善稳定性、提高效率等优点。

微胶囊技术的原理和应用胶囊的制备方法多种多样，其中最常用的是化学交联法、乳化剂法和超声波法。

制备过程中需要选择适当的墨水、胶囊材料和制备条件，并通过调整反应条件中反应物的配比和浓度，以便获得所需的纯度和颗粒大小的微胶囊。

微胶囊在药物制剂中的应用是最为广泛的。

通常，微胶囊被用来包涵药物以改善药物的稳定性或控制释放药物。

具体来说，采用微胶囊技术制备的药物能够避免因不良反应而导致的过早降解，因此药效更稳定，可以更好地控制剂量。

此外，微胶囊还能够通过改变药物在体内的分布方式，影响药物的吸收和作用方式，从而实现更优越的治疗效果。

此外，微胶囊技术还被广泛应用于食品、饮料和化妆品等领域中，例如制作浓缩果汁、口香糖、香水和化妆品等产品。

在农业领域，此技术被用于控制化肥、杀虫剂和其他农业用品的缓释和控制释放。

因此，在各个领域中，微胶囊技术都具有非常大的潜力，并且得到了广泛的研究和应用。

未来微胶囊技术的发展趋势虽然微胶囊技术已经被广泛的应用，但是其还有很大的发展空间。

未来，微胶囊技术的发展趋势将主要表现在以下几个方面：（1）精准调控微胶囊的尺寸和形状：未来，科学家们将探索更先进的微胶囊制备技术，以实现更精准的尺寸和形状控制。

这将大大提高微胶囊技术在生物医学和农业领域中的应用。

（2）技术的自动化和集成：未来，微胶囊技术将通过自动化和集成技术的不断优化，实现可批量生产高质量的微胶囊产品，使微胶囊技术能够更广泛、可靠地应用于实际生产过程中。

（3）发展新型胶囊材料：未来，人们将努力寻找新型的胶囊材料，使微胶囊技术应用更广泛、更可靠。

利用新材料，可以实现微胶囊产品的多样化，例如将紫外线吸收、抗菌和防水性能集成到一起。