[发明专利]一种毫米级微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种毫米级微胶囊及其制备方法，属于微胶囊制备技术领域。本发明结合微流控技术与UV光固化技术于一体实现了连续化生产，微胶囊的粒径和壁厚将通过微流控管道的设计实现，而其力学性能将通过树脂体系的调配或壁厚的调控实现。本发明的微胶囊，尺度1‑8毫米、可以快速连续制备、可以包裹任何水溶液、可在实现含水相微胶囊的可控制备，室温(25度)下储存半年后微胶囊的水分挥发量为不大于15％。

技术领域

本发明涉及一种毫米级微胶囊及其制备方法，属于微胶囊制备技术领域。

背景技术

微胶囊由壳层材料和内部的空腔组成，其内部的中空空腔可以用来放置活性物质，壁材可以隔绝周围环境，从而起到保护活性物质的效果。微胶囊的应用领域非常广泛，如医药、食品、化妆品等与生活息息相关的领域都有微胶囊的应用。

水溶性香精香料、水溶性药物、水性墨水、水溶性营养物质等，在食品、烟草、纸张、化妆品等领域中具有广泛的应用前景。比如，卷烟保润是目前业内较为关注的课题，卷烟烟气中水分含量对卷烟感官品质具有重要的影响，增加卷烟烟气水分可以提高卷烟抽吸舒适度，提升润感，降低干燥感和刺激感。目前，此类研究多为通过施加保润剂或通过工艺改进减少原料和辅材原有水分散失，从而达到提升卷烟成品水分的作用。但是，这些措施多为保持卷烟原有水分，增效并不明显，对提升烟气水分含量并无明显作用，不能显著提升抽吸感官。近年来，胶囊烟在国内卷烟市场日趋流行，胶囊作为一种卷烟新材料添加到卷烟过滤嘴中，消费者抽吸时适时挤碎胶囊，释放具有特殊香味的香精，达到建立互动性，改善主流烟气风格，丰富烟香的作用。

因此，包水相的微胶囊的成功制备可以加强这些水溶性物质在食品、烟草、纸张、化妆品等领域的应用。然而，现有技术中的微胶囊以包裹油性物质为主；针对使用纯水或者含有水溶性溶剂的溶液作为芯材的微胶囊，虽然按照原理，可以选油溶性的壁材，但在实际应用中，往往会出现壁材变质霉化、包埋率和芯材利用率低、保存时间和保存效果不佳的问题。因此，有必要改善目前包水微胶囊所存在的这些问题。

另外，广义上来讲，含水相微胶囊的制备都需要先形成油包水结构，进而通过胶囊壁的固化制得。油包水结构的形成方法主要有机械搅拌、微流控等，胶囊壁主要通过热塑性或双组分材料固化形成。虽然已有微流控方法制备包水微胶囊，但是一般只能制备粒径在几十到几百微米的胶囊，不适合毫米级胶囊的制备，毫米级胶囊的圆度和成形率的保持是目前存在的一个难题。此外这类方法由于制备周期相对较长，因此对油包水结构的持续稳定性要求较高，壁材种类选择范围窄，且技术效率低。而且，现有技术较难实现包水相的微胶囊的高封闭性及连续高效制备，而且难以实现室温条件下存储6个月水分挥发率小于10％。

因此，需要开发一种新的技术，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为了解决目前存在的问题，本发明提供了一种毫米级微胶囊及其制备方法，结合微流控技术和光固化技术来生产油包水的胶囊。制备得到的微胶囊可以实现对特定目标物的锁水效果，并在一定压力下可以做到破损，实现对目标物的释放。

本发明的第一个目的是提供一种高固水性毫米级微胶囊，所述微胶囊包括壳层结构和由壳层结构包围而成的含有包裹物的腔体；所述壳层结构由光固化材料反应得到的；光固化材料包括光固化树脂、光固化活性稀释剂和光引发剂。

在一种实施方式中，所述光固化树脂为(甲基)丙烯酸酯。所述(甲基)丙烯酸酯，表示相应的丙烯酸酯，即丙烯酸的衍生物，以及甲基丙烯酸酯，即甲基丙烯酸酯的衍生物。

在一种实施方式中，所述光固化树脂包括但不限于环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、光敏性丙烯酸酯树脂中的任意一种或两种以上的组合。