CN109012521B - 一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法 - Google Patents

一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法，该包水微胶囊是将由含非水溶性高分子化合物、非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂组成的混合有机溶液包裹在芯材外表面后，通过产生聚合反应并去除溶剂而形成，其中芯材为纯水或含水溶性物质的水溶液中的至少一种，且该包水微胶囊的直径为1.5‑5.0mm，压破强度为1‑5kpa。本发明不仅真正实现了包裹纯水及水溶性物质的水溶液的功能，填补了该领域的空白，且原料易得，制备工艺简单，耗能低，没有复杂的后处理工序，制备成本低，同时囊材压破强度在1～5kpa范围内可调，可满足不同应用领域的要求。

Description

一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明属于制剂及其加工技术领域，具体涉及一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法。
背景技术
在卷烟用胶囊及医药制剂加工行业，特别是卷烟用胶囊制剂加工行业，将药液、香味剂、风味剂等包裹在聚合物膜中做成2～5毫米直径大小的胶囊，然后放置到卷烟的过滤嘴中，抽吸时再用手指捏爆胶囊释放出里面的内容物以达到提高香烟的抽吸口感或降低香烟的危害性等目的，是一种非常有效的技术手段和流行趋势。在现有的市场上，已经有用爆珠、烟胶囊等来改善香烟抽吸性的产品，但这些胶囊的囊材基本都是用明胶类水溶性高分子制作的，只能盛装油性或油溶性香味剂、风味剂，如公开号为CN101203213A、CN101203148A、CN102977412A、CN103653230A、CN103361173A、CN105540073A等的中国专利报道的都是使用水溶性明胶、阿拉伯胶、结冷胶等及其混合物作为胶囊的囊材用料。
而许多烟用香精、香料和风味剂却为水溶性物质，配制为相应的水溶液后是不能用明胶类水溶性高分子来包裹的。但是胶囊的芯材如果采用水或水溶液，不仅在捏爆胶囊后能够增加卷烟烟气中水分的含量以降低其刺激性，使烟香变得更柔和，从而提高抽吸的润感和品质，而且水又是一种良好的溶剂，能够溶解烟气中诸多的有害成分，进而降低吸烟的危害性。为了克服芯材不能为水溶液这一困难，湖北中烟工业有限责任公司申请的CN201410059720.5公开了一种三层水胶囊及其制备方法。该方法是先用水、明胶、防腐剂和水溶性香精制作成水性胶料，趁热用滴丸机做成水凝胶胶丸，再在该胶丸上涂覆海藻酸钠络合物作为过渡层，最后将固化成型的胶丸放入到熔化的蜡中包覆一层保护层。这种胶囊虽称水胶囊，但实际上是一种水凝胶胶丸，只不过在外面涂覆了疏水性保护层而已。从其制备方法来看，工艺比较复杂，内层的明胶液粘度低，滴制难度大，成品率不高，且外层的蜡耐热性差，温度稍高就会发粘，强度也差，极易破碎。虽然该申请人的另一件申请CN201410059949.9在上述技术方案基础上提供了改进技术方案，即在最外层又包覆一层海藻酸钠，成为四层水胶囊，使其强度略有增加，但工艺更加复杂化，成本增加、成品率下降。
上海华宝生物科技有限公司申请的CN104305521A公开了另一种以水及亲水性物质为芯材的烟用水囊及其制备方法。该方法是用合成聚烯烃来改性疏水性的蜡或虫胶，先得到一种熔融温度在100℃左右的疏水性膜材料，然后将含有水溶性香精、香料、防腐剂的水溶液作为芯材，通过锐孔装置将水溶液滴加到熔化态的改性蜡中，经表面张力作用将液滴包起来，在硅油中冷却成型，得到包水胶囊。该申请人的另一个申请CN104726199A与其原理基本一致，只是增加了一些后处理方法，使壳的强度更高一些和可以包覆粉状香料。很显然，采用上述两种技术方案制备包水胶囊不但效率低，而且膜层热熔胶的熔化温度通常都在100℃以上，在与水溶液接触瞬间既可能使水滴溶液沸腾、汽化，也可能使膜材料迅速凝固包覆不了水滴，其后续处理工艺也较复杂，特别是硅油处理后，洗涤困难，制备成本也很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种以水及水溶性物质的相应水溶液为芯材，以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊及其制备方法。
本发明提供的一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，包括囊材和芯材，其特征在于所述囊材是由含非水溶性高分子化合物、非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂组成的混合有机溶液包裹在芯材外表面后，通过产生聚合反应并去除溶剂而形成，其中芯材为纯水或含水溶性物质的水溶液中的至少一种，且该包水微胶囊的直径为1.5-5.0mm，压破强度为1-5kpa。
以上包水微胶囊中囊材所含的非水溶性高分子化合物为聚苯乙烯、聚a-甲基苯乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸丁酯中的任一种。
以上包水微胶囊中囊材所含的非水溶性聚合单体为苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。
以上包水微胶囊中囊材所含的交联剂为沸点不低于室温(25℃)的二烯烃类交联剂，优选二乙烯基苯、己二烯、1,6-庚二烯或1,7-辛二烯中的任一种。
以上包水微胶囊中囊材所含的引发剂为油溶性且分解温度不高于80℃的自由基型聚合引发剂，其中偶氮类引发剂优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，有机过氧类引发剂优选过氧化二碳酸酯、过氧化酯或过氧化二酰中的任一种。
以上包水微胶囊中囊材所用的含非水溶性高分子化合物、非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂的混合有机溶液中的有机溶剂为沸点不高于85℃的卤代烃类溶剂，优选1,1-二氯乙烷或1,2-二氯乙烷。
以上包水微胶囊中囊材所用的含非水溶性高分子化合物、非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂组成的混合有机溶液密度为1.15-1.28g/cm3。
以上包水微胶囊中芯材所用的含水溶性物质为水溶性香精香料、水溶性风味剂、水乳性香精香料、水溶性中药提取物、抗氧化剂、润湿剂、增稠剂和水溶性多糖中的至少一种。注意的是，上述水溶性物质通常意义上指代的是食品级添加剂，以及在不危害人体健康情况下能够带来风味或健康作用的添加剂。
其中水溶性香精香料、水溶性风味剂、水乳性香精香料、水溶性中药提取物因既是市售常规物质，也是本技术领域公知的物质，就不一一列举了。
而所述的抗氧化剂为抗坏血酸类氧化剂、异抗坏血酸类氧化剂、植酸类抗氧化剂或氨基酸类抗氧化剂中的任一种。
所述的润湿剂为乙二醇、丙二醇或丙三醇中的任一种。
所述的增稠剂为纤维素醚类增稠剂、水溶性天然高分子或其衍生物类增稠剂中的任一种。纤维素醚类增稠剂优选甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或羟乙基纤维素；水溶性天然高分子或其衍生物类增稠剂优选淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶或琼脂中的任一种。
所述的水溶性多糖为葡聚糖、半乳糖、甘露糖或水解淀粉中的任一种。
以上包水微胶囊中芯材还可以使用密度调节剂，所述密度调节剂为密度大于1.6g/cm3的水溶性盐。优选地，水溶性盐为水溶性盐类食品添加剂，如氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸钾、柠檬酸钠和柠檬酸钾中的至少一种。加入密度调节剂可以提高芯材溶液的密度使其大于囊材有机混合溶液的密度。
以上包水微胶囊的直径在1.5～5.0mm之间，微胶囊的形状为球形、椭球形或水滴形。
本发明提供的上述包水微胶囊的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)囊材原料制备
将非水溶性高分子化合物先溶解于有机溶剂中，使其粘度达到300-350mPa.S，再依次加入非水溶性聚合单体、交联剂和引发剂，并混合均匀使之成为密度为1.15-1.28g/cm3的混合有机溶液；
(2)芯材制备
将水溶性物质和密度调节剂加入到水中，配制成密度大于囊材溶液密度的水溶液，或直接采用纯水与密度调节剂配制成密度大于囊材溶液密度的水溶液；
(3)固化液制备
将氯化钠、氯化钙或柠檬酸钠加入到水中配制成密度等同于囊材溶液密度的水溶液；
(4)包水微胶囊制备
将第(1)、(2)步制备的囊材溶液和芯材溶液分别加入到具有多层独立滴头层的滴丸机内，使囊材溶液包裹在芯材溶液外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行反应固化，所得微胶囊喷淋洗涤、干燥即可。
以上方法所述步骤(1)中，以混合有机溶液计，非水溶性高分子化合物的浓度为5-10％wt，非水溶性聚合单体浓度为10～20％wt，交联剂的添加量为非水溶性聚合单体质量的1.0～5.0％wt，引发剂的添加量为非水溶性聚合单体质量的0.8～2.0％wt。
以上方法所述步骤(2)中，配制的芯材溶液与囊材溶液的密度比为1：0.95-0.98；配制的芯材水溶液是由水溶性物质的水溶液、水溶性物质与密度调节剂或直接采用纯水与密度调节剂配制成的溶液，其粘度同时还应小于50mPa.S，优选粘度为5-50mPa.S，更优选粘度为5-20mPa.S，这样的芯材溶液才具有较好的流动性，以适用于高速制备包水微胶囊。
以上方法所述步骤(3)中，以氯化钠盐水溶液计，配制的固化液中还添加有0-1.0wt％的表面活性剂。在固化液中添加表面活性剂是为了防止在固化过程中液滴之间的相互粘连和聚并。所述表面活性剂为烷基磺酸钠类表面活性剂或烷基苯磺酸钠类表面活性剂中的任一种。优选十二烷基磺酸钠或十六烷基苯磺酸钠。
以上方法所述步骤(3)中，固化池盛有的固化液高度为20-30cm，固化液温度为60-85℃，固化时间为35-50分钟，优选固化液高度为30cm，固化液温度为65℃，固化时间50分钟。
以上方法所述步骤(4)中，将所得微胶囊先用自来水喷淋洗涤1～2次，然后于55～75℃的鼓风干燥箱中干燥60～120分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集即得。
以上方法所述步骤(4)中，所用的具有多层独立滴头层的滴丸机为市售多层滴丸机或参照专利CN101259110B所制备的滴丸机，所述滴头的滴出口直径为1.5～5.0mm。
注意的是，所述芯材溶液的密度必须要大于囊材溶液的密度，囊材溶液的密度必须要等同于固化液的密度，也即芯材溶液的密度大于固化液的密度，这样才能在步骤(4)中，当囊材溶液包裹在芯材外表面滴入固化液中时，因囊材溶液与芯材形成的液包液小球的密度略大于固化液的密度，液包液小球就会先悬浮在固化液中，然后逐渐缓慢下沉，随着聚合的进行和溶剂的挥发，囊材逐渐成型，密度逐渐变大，液包液小球也逐渐变为包水微胶囊，最后沉入固化液底部，这时即可进行收集。
本发明提供的包水微胶囊，不仅可以应用于卷烟过滤嘴和医药行业，还可以在任何需要于一定压力/剪切应力作用下释放水性芯材的情况下进行应用。
本发明提供的包水微胶囊的囊材为具有网状结构的聚合物材料壁层，在囊材的形成过程中既有物理变化也有化学变化，其过程是一个含有引发剂受热分解、链引发、链增长、聚合交联、溶剂挥发等基元反应的复杂过程。首先是将具有一定分子量的非水溶性高分子化合物溶解到有机溶剂中，形成具有一定粘度的粘性溶液，这样由于重力和表面张力双重作用，囊材溶液在滴丸机滴头中就不会快速下滴，而是只形成一个凸液面。其次，由于囊材溶液中还含有非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂，当温度升高到60℃以上时，引发剂受热分解形成自由基，进一步引发单体聚合、交联，同时，有机溶剂在较高温度下逐渐挥发，囊材溶液逐渐变为固态聚合物壁层，将芯材溶液包裹在其中。所形成的聚合物壁层的强度可由非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂的种类和组成比来调整，可以选择制成具有不同硬度和脆性的聚合物壁层作为囊材。
本发明的有益之处在于：
1、由于本发明是以纯水或水溶性物质的水溶液为芯材，以非水溶性聚合单体制备的交联聚合物壁层作为囊材的包水微胶囊，因而真正实现了包裹纯水及水溶性物质的水溶液的功能，填补了该领域的空白。
2、由于本发明囊材原料的固化温度为60～85℃，所需工业制备设备也较为简单，成本较低，因而不仅耗能低，且设备投资很小，操作简便。
3、由于本发明方法制备囊材的原料较为广泛，因而囊材的机械强度可以通过对囊材原料的调整和选择进行改变，使压破强度在1～5kpa范围内可调，以满足不同应用领域的要求。
4、本发明提供的包水微胶囊的软硬度可控，密封性好，不粘连变形。
5、本发明包水微胶囊制备工艺简单，没有复杂的后处理工序，制备原料易得，容易制造，既可以进行间歇式少量制备，也可以进行工业化连续生产，适用面较广。
附图说明
附图1为本发明实施例所使用的双通道制囊装置的结构及其成型原理示意图。
图中，1-芯材溶液通道，2-囊材溶液通道，3-储液斗，4-固化池，5-暂存器。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明的技术方案和技术优点，下面以几个具体的实施例来进行说明，但本发明不局限于这些具体实施例。
值得说明的是，实施例1-7都是采用附图中给出的一种双通道制囊装置进行制备：
如图1所示，装置中芯材溶液通道1和囊材溶液通道2均为直径1.0～3.0毫米的不锈钢空心管，芯材溶液通道1的一端通过软管与恒流泵连接，另一端为芯材溶液滴出口且插入储液斗3中；囊材溶液通道2的一端通过软管与另一台恒流泵连接，另一端与储液斗3 连接；储液斗3为带刻度的透明玻璃容器，下端设有囊材溶液滴出口，芯材溶液滴出口位于囊材溶液滴出口上方2～5mm处，且芯材溶液滴出口中心与囊材溶液滴出口中心在同一轴心线上，囊材溶液滴出口直径为1.5～5.0mm，优选2.5mm；固化池4为玻璃或金属容器，设有加热器、控温器和机械搅拌器。固化池4底端与暂存器5连通，暂存器5作为胶囊固化后的成品暂存器。
上述双通道制囊装置中，芯材溶液通道1、囊材溶液通道2、储液斗3为市售多层滴丸机滴头或参照CN101259110B所制备的滴丸机滴头替代。
实施例1
将聚苯乙烯5.6份先溶解于73.8份1,1-二氯乙烷中，使其粘度达到300mPa.S，再依次加入苯乙烯20份、二乙烯基苯0.4份(添加量为苯乙烯质量的2.0％)和偶氮二异丁腈0.2份(添加量为苯乙烯质量的1.0％)，混合均匀使之成为密度为1.15g/cm3的混合有机溶液，备用。将纯净水85.5份与氯化钠14.5份配制成密度为1.17g/cm3，粘度为5mPa.S的芯材溶液，备用。将氯化钠13份加入到87份自来水中配制成密度为1.15g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴 /秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行反应固化，固化液高度20cm，固化液温度60℃，固化时间为35分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于55℃的鼓风干燥箱中干燥100分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径1.5～3.0mm，抗压强度约1.0～2.0kPa。
实施例2
将聚苯乙烯6.7份先溶解于71.9份1,1-二氯乙烷中，使其粘度达到350mPa.S，再依次加入苯乙烯20份、二乙烯基苯1份(添加量为苯乙烯质量的5.0％)和偶氮二异庚腈0.4 份(添加量为苯乙烯质量的2.0％)，混合均匀使之成为密度为1.19g/cm3的混合有机溶液，备用。将纯净水81.3份与氯化钠18.7份配制成密度为1.23g/cm3，粘度为6mPa.S的芯材溶液，备用。将15.5份氯化钠和0.5份十二烷基磺酸钠加入到84份自来水中配制成密度为 1.19g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度30cm，固化液温度65℃，固化时间为50分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于55℃的鼓风干燥箱中干燥100分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径 2.0～5.0mm，抗压强度约3.0～5.0kPa。
实施例3
将聚a-甲基苯乙烯8.5份先溶解于75.6份1,2-二氯乙烷中，使其粘度达到346mPa.S，再依次加入苯乙烯15份、己二烯0.6份(添加量为苯乙烯质量的4.0％)和过氧化十二酰 0.27份(添加量为苯乙烯质量的1.8％)，并混合均匀使之成为密度为1.28g/cm3的混合有机溶液，备用。将羧甲基纤维素2.0份、抗氧剂0.1份和柠檬酸钠23.9份加入到74份纯净水中配制成密度为1.33g/cm3的芯材溶液，备用。将氯化钙22份和1份十六烷基苯磺酸钠加入77份自来水中配制成密度为1.30g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度30cm，固化液温度85℃，固化时间为50分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤 1～2次，于75℃的鼓风干燥箱中干燥120分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径3.0～5.0mm，抗压强度约3.0～5.0kPa。
实施例4
将聚丙烯酸乙酯9.0份先溶解于80.6份1,1-二氯乙烷中，使其粘度达到340mPa.S，再依次加入丙烯酸乙酯10份、己二烯0.25份(添加量为丙烯酸乙酯质量的2.5％)，过氧化二碳酸二环己酯0.18份(添加量为丙烯酸乙酯质量的1.8％)，混合均匀使之成为密度为1.24g/cm3的混合有机溶液，备用。将23份柠檬酸钠加入到77份甘草浸煮水溶液中配制成密度为1.29g/cm3，粘度为15mPa.S的芯材溶液，备用。将柠檬酸钠20份加入到80份自来水中配制成密度为1.24g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材原溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度 25cm，固化液温度62℃，固化时间为40分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于55℃的鼓风干燥箱中干燥80分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径1.5～3.5mm，抗压强度约1.0～1.5kPa。
实施例5
将聚甲基丙烯酸甲酯4.1份先溶解于77.7份1,1-二氯乙烷中，使其粘度达到320mPa.S，再依次加入甲基丙烯酸甲酯18份、1.6-庚二烯0.18份(添加量为甲基丙烯酸甲酯质量的1.0％)和过氧化叔戊酸叔丁酯0.14份(添加量为甲基丙烯酸甲酯质量的0.8％)，混合均匀使之成为密度为1.17g/cm3的混合有机溶液，备用。将17.4份氯化钠、2份丙二醇加入到 80.6份纯净水中配制成密度为1.21g/cm3，粘度为20mPa.S的芯材溶液，备用。将氯化钠14.5份加入到85.5份自来水中配制成密度为1.17g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材原溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度25cm，固化液温度65℃，固化时间为35分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于60℃的鼓风干燥箱中干燥60分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径2.0～4.5mm，抗压强度约3.2～5.0kPa。
实施例6
将聚甲基丙烯酸乙酯4.8份先溶解于75.2份1,2-二氯乙烷中，使其粘度达到330mPa.S，再依次加入甲基丙烯酸乙酯19份、1.6-庚二烯0.67份(添加量为甲基丙烯酸乙酯质量的 3.5％)和过氧化二碳酸二异丙酯0.27份(添加量为甲基丙烯酸乙酯质量的1.4％)，混合均匀使之成为密度为1.24g/cm3的混合有机溶液，备用。将1.0份葡聚糖、23.1份柠檬酸钠加入到75.9份纯净水中配制成密度为1.30g/cm3，粘度为18mPa.S的芯材溶液，备用。将0.3 份十二烷基磺酸钠和19.7份柠檬酸钠加入到80份自来水中配制成密度为1.24g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度30cm，固化液温度83℃，固化时间为50分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于75℃的鼓风干燥箱中干燥120分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径2.0～4.0mm，抗压强度约2.0～4.0kPa。
实施例7
将聚甲基丙烯酸丁酯5.75份先溶解于76.4份1,2-二氯乙烷中，使其粘度达到340mPa.S，再依次加入甲基丙烯酸丁酯17份、1.7-辛二烯0.51份(添加量为甲基丙烯酸丁酯质量的 3.0％)和过氧化二苯甲酰0.34份(添加量为甲基丙烯酸丁酯质量的2.0％)，混合均匀使之成为密度为1.26g/cm3的混合有机溶液，备用。将0.08份水溶性香精、23.7份柠檬酸钠加入到76.2份纯净水中配制成密度为1.31g/cm3，粘度为17mPa.S的芯材溶液，备用。将0.8 份十二烷基磺酸钠和20.5份氯化钙加入到78.7份自来水中配制成密度为1.27g/cm3的固化液水溶液，加入固化池内。将制备的囊材溶液和芯材溶液分别通过恒流泵加入到滴丸机内，调节两个恒流泵的流速，一方面使囊材溶液在储液斗中维持恒定的高度，该高度是以囊材溶液在储液斗下端滴出口形成凸面，液滴不自然滴下为宜，另一方面使芯材溶液在滴出口按2～3滴/秒的速度稳定滴出液滴，使囊材溶液包裹在芯材外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行搅拌反应固化，固化液高度30cm，固化液温度85℃，固化时间为50分钟；所得微胶囊经自来水室温喷淋洗涤1～2次，于75℃的鼓风干燥箱中干燥120分钟，除去残留在表面的溶剂和水，收集产品即可。所得包水微胶囊的直径2.0～4.0mm，抗压强度约1.5～2.5kPa。

Claims (10)

1.一种以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，包括囊材和芯材，其特征在于所述囊材是由含非水溶性高分子化合物、非水溶性聚合单体、引发剂和交联剂组成的混合有机溶液包裹在芯材外表面后，通过产生聚合反应并去除溶剂而形成，其中芯材为由水溶性物质的水溶液、水溶性物质与密度调节剂或直接采用纯水与密度调节剂配制成的溶液中的至少一种，且该包水微胶囊的直径为1.5-5.0mm，压破强度为1-5kpa。
2.根据权利要求1所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，其特征在于包水微胶囊中囊材所含的非水溶性高分子化合物为聚苯乙烯、聚a-甲基苯乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸丁酯中的任一种；所含的非水溶性聚合单体为苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，其特征在于包水微胶囊中囊材所含的交联剂为沸点不低于室温（25℃）的二烯烃类交联剂；所含的引发剂为油溶性且分解温度不高于80℃的自由基型聚合引发剂；囊材所用的有机溶剂为沸点不高于85℃的卤代烃类溶剂。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，其特征在于包水微胶囊中芯材所用的含水溶性物质为水溶性香精香料、水溶性风味剂、水乳性香精香料、水溶性中药提取物、抗氧化剂、润湿剂、增稠剂和水溶性多糖中的至少一种。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，其特征在于包水微胶囊中芯材还可以使用密度调节剂，所述密度调节剂为密度大于1.6g/cm3的水溶性盐。
6.根据权利要求4中的任一项所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊，其特征在于包水微胶囊中芯材还可以使用密度调节剂，所述密度调节剂为密度大于1.6g/cm3的水溶性盐。
7.一种权利要求1所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）囊材原料制备
将非水溶性高分子化合物先溶解于有机溶剂中，使其粘度达到300-350mPa.S，再依次加入非水溶性聚合单体、交联剂和引发剂，并混合均匀使之成为密度为1.15-1.28g/cm3的混合有机溶液；
（2）芯材制备
将水溶性物质和密度调节剂加入到水中，配制成密度大于囊材溶液密度的水溶液，或直接采用纯水与密度调节剂配制成密度大于囊材溶液密度的水溶液；
（3）固化液制备
将氯化钠、氯化钙或柠檬酸钠加入到水中配制成密度等同于囊材溶液密度的水溶液；
（4）包水微胶囊制备
将第（1）、（2）步制备的囊材溶液和芯材溶液分别加入到具有多层独立滴头层的滴丸机内，使囊材溶液包裹在芯材溶液外表面后从滴头滴入盛有固化液的固化池中进行反应固化，所得微胶囊喷淋洗涤、干燥即可。
8.根据权利要求7所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊的制备方法，该方法所述步骤（1）中，以混合有机溶液计，非水溶性高分子化合物的浓度为5-10%wt，非水溶性聚合单体浓度为10~20%wt，交联剂的添加量为非水溶性聚合单体质量的1.0~5.0%wt，引发剂的添加量为非水溶性聚合单体质量的0.8~2.0% wt。
9.根据权利要求7或8所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊的制备方法，该方法所述步骤（2）中，配制的芯材溶液与囊材溶液的密度比为1：0.95-0.98；配制的芯材水溶液是由水溶性物质的水溶液、水溶性物质与密度调节剂或直接采用纯水与密度调节剂配制成的溶液，其粘度同时还应小于50mPa.S。
10.根据权利要求7或8所述的以非水溶性高分子为囊材的包水微胶囊的制备方法，该方法所述步骤（3）中，以氯化钠盐水溶液计，配制的固化液中还添加有0-1.0wt%的表面活性剂；固化池盛有的固化液高度为20-30cm，固化液温度为60-85℃，固化时间为35-50分钟。
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