Капсулируемое вещество

Cтраница 4

Технологический процесс обязательно включает следующие операции: растворение полимера и фильтрование раствора, приготовление эмульсии или суспензии из мономера и раствора полимера с капсулируемым веществом, формование пленки, сушку, осаждение или полимеризацию, сортировку, раскрой и упаковку. В состав эмульсий в ходят пленкообразующий полимер или несколько полимеров, растворитель для полимера, капсулируемое вещество, растворитель капсулируемого вещества, эмульгатор, иногда пластификатор, порообразователь и другие целевые добавки. [46]

В зависимости от того, каково назначение жидкости, введенной в полимер при формовании пленки из расплава, желательным является наличие либо открыто -, либо закрытопористой структуры. Если масло в рассматриваемой системе есть модельное капсулируемое вещество, то условия формования пленки, в том числе и материал формообразующей поверхности, следует подбирать таким образом, чтобы в объеме полимера преимущественно образовывались замкнутые полости необходимого размера. Если масло вводится в полимерную пленку на промежуточном этапе с целью формирования пористой структуры матрицы и подлежит замещению на капсулируемое вещество специального назначения, не обладающее необходимой термостабильностью, то целесообразно формовать пленку в режиме, позволяющем получить открытые поры для последующего замещения одной жидкости на другую. При этом полное запечатывание жидкости в пленке осуществляется дополнительными приемами консервации. [47]

Схема процесса формования капсул в объеме полимерной пленки, отлитой из раствора полимерной композиции. [49]

Жидкие феромоны и инсектициды капсулируют с целью снижения их летучести и обеспечения дозированного выделения микроколичеств капсулируе-мого вещества в атмосферу или иную среду в течение нескольких суток, недель или даже месяцев. Значительное сокращение скорости испарения низкомолекулярных веществ достигается за счет использования в качестве пленкообразующего материала стеклообразного полимера с низкой проницаемостью по капсулируемому веществу. [50]

Высокое сродство капсулируемой жидкой композиции к полимеру, оптимальные температурные режимы набухания и последующего охлаждения пленки позволяют внедрять в пленку до 20 - 30 % ( об.) жидкости. При высоких концентрациях жидкости в полимерной пленке образуются неравномерно расположенные по толщине замкнутые сферические капсулы и капиллярные каналы, связанные между собой и сообщающиеся с окружающей средой. Диффузионная защита жидкости, внедренной в полимерную пленку, может быть увеличена путем закупорки открытых пор, например последующей обработкой поверхности раствором пленкообразующего полимера, мало проницаемого для капсулируемого вещества, или хранением пленки в рулоне. [51]

Приготовленные растворы пленкообразующих полимеров перед введением дисперсного капсулируемого вещества фильтруют с целью удаления механических примесей различного происхождения и гель-частиц набухшего полимера. Фильтрующий материал подбиратЬт в зависимости от вязкости раствора, эффективное значение котброй снижают ультразвуковой обработкой в процессе фильтрования или повышением температуры в допустимых пределах. В растворах средней и высокой вязкости, как правило, образуется значительное количество воздушных пузырьков, попадание которых в пленку снижает прочность материала. После диспергирования капсулируемого вещества в растворе полимера число пузырьков возрастает в несколько раз. Традиционное обезвоздушивание растворов полимеров вакуумирова-нием или длительным отстаиванием в емкостях с большой площадью поверхности не всегда эффективно, так как сопровождается расслаиванием суспензий и эмульсий. Значительно повысить скорость обез-воздушивания эмульсий и суспензий позволяет ультразвуковая обработка. Под действием ультразвука частотой 22 - 44 кГц и интенсивностью около 50 Вт / см2 пузырьки быстро увеличиваются в размерах и поднимаются на поверхность формовочной композиции. [52]

Конструкции фильер для формования пленок из вязких композиций полимеров.| Конструкции фильер для формования пленок из низковязких полимерных композиций. [53]

В качестве движущейся подложки для нанесения эмульсий применяют барабаны с антиадгезионной поверхностью, полимерные пленки и металлические бесконечные ленты. На рис. 2.3 изображена схема барабанной машины. Барабанная машина представляет собой вращающийся полый металлический цилиндр диаметром более 3 м, прверхность которого отшлифована и покрыта слоем серебра или другого материала, обеспечивающего коррозионную стойкость к компонентам эмульсии и низкую адгезию к пленкообразующему полимеру. В верхней части цилиндра на поверхность барабана наносят раствор или дисперсию капсулируемого вещества из фильеры, тип которой выбирается в зависимости от вязкости раствора. [54]

Вторым этапом структурного капсулирования, на котором возможно изменение соотношения компонентов жидкой композиции, поглощенной полимером при вытяжке, является изометрическая термообработка пленки. Очевидно, что при термообработке жидкая композиция, содержащаяся в микропористой полимерной матрице, будет терять легколетучие компоненты и обогащаться нелетучими. Однако, поскольку в структуре кристаллических фторполимеров, вытянутых до предельной деформации, преобладает пористость закрытого типа, то в общий эффект изменения состава капсулируемой жидкости при термообработке должна внести существенный вклад селективность проницаемости полимера по компонентам раствора. Соотношение избирательного испарения компонентов из открытых микропор и их диффузии сквозь полимерную пленку из микроячеек зависит от физических свойств капсулируемых веществ, структуры и физико-химических свойств пленки, термодинамического сродства компонентов раствора и полимера, а также температуры среды и времени термообработки. Многообразие факторов, определяющих состав капсулиро-ванного раствора, затрудняет прогнозирование его изменений в процессе капсулирования с помощью известных закономерностей массопереноса. Сложность аналитических оценок обусловлена также тем, что массообменные процессы во время термообработки протекают в неравновесных условиях при непрерывно изменяющейся температуре и, следовательно, при изменении физического состояния полимерной матрицы и фазового состояния одного из компонентов капсулируемой жидкой смеси. [55]

Очевидно, что количественные характеристики структуры пленок в равной степени зависят от рецептурно-технологических и масштабного факторов. Наиболее важным свойством пленок, содержащих в структуре капсулированные инсектициды и феромоны, является скорость выделения летучего вещества в атмосферу. Выделение капсулированного вещества из пленок толщиной 10 мкм практически прекращается через 10 сут, а из пленок толщиной 20 мкм - приблизительно через 40 сут. Снижение интенсивности выделения капсулированных веществ из пленок в начальный период и постоянная скорость десорбции могут быть достигнуты путем увеличения толщины монолитного поверхностного слоя или создания в особых условиях формования градиента концентрации капсулируемого вещества по толщине пленки. Достаточная эффективность капсули-рования инсектицидов и феромонов, т.е. сохранение действующего начала 40 сут и более, достигается также путем подбора таких стеклообразных полимеров, растворимость капсулируемых веществ в которых составляет 0 7 - 0 8 % ( мае. В рассматриваемом случае для капсу-лирования предлагаемых феромонов тараканов кроме полисульфона могут быть использованы поликарбонат, полиметилметакрилат и полистирол. [56]

Агрегация твердых частиц является существенным препятствием в переработке расплавов термопластов, содержащих дисперсию капсу-лируемого вещества. Частицы капсулируемого вещества и их агрегаты, соизмеримые с размером формующего канала фильеры, забивают канал в процессе переработки расплавов уже при концентрации более 30 % ( мае. Капсулирование частиц большего размера методом экструзии расплава невозможно. Для формования пленок из расплава с высокой концентрацией твердых частиц и размерами частиц близкими к толщине пленки целесообразно использовать метод каландрования или прессования расплавов. Увеличение доли капсулируемого вещества или среднего диаметра его частиц при экструзионном формовании расплавов возможно лишь путем увеличения калибра формующего канала фильеры. Необходимая малая толщина пленки при этом может быть достигнута путем вытяжки расплавленного экструдата расплава или отвержденной пленки. Вытяжка пленки, содержащей в объеме частицы капсулируемого вещества, имеет ряд особенностей, главной из которых является существенно большая вероятность обрыва. Это обстоятельство следует учитывать при выборе оптимальной скорости и температуры вытяжки, а также геометрического варианта растяжения. [57]

В качестве полимерной основы используют, как правило, един термопласт ( поливинилхлорид, полиэтилен) или смесь термопластов одного состава, хорошо формующуюся в пленке малой толщины на устройствах типа вальцов. Средний слой пленки, предназ-наченный для разделения и фиксации частиц капсулируемого вещества, перфорируют. Размер ячеек и их число определяются характером используемого материала. Ячейки могут быть выдавлены в пленке нагретым инструментом или вырезаны штампом. С помощью распылителей или льющих фильер в ячейки вводят капсулируемое вещество, избыток которого удаляют, с поверхности среднего слоя скребками. На средний слой с заполненными ячейками наносят защитные слои термопласта необходимой толщины, которые приформовываются к среднему слою за счет собственного тепла и давления вала. [58]

В зависимости от размеров отдельной капсулированной частицы различают микрокапсулирование, капсулирование и макрокапсулирь-вание. При этом, как будет показано ниже, различие технологических приемов капсулирования не сводится лишь к количественной градации по размерам или массе капсулируемых частиц, а имеет качественный характер. Микрокапсулирование, т.е. процесс получения частиц вещества размером от единиц до сотен микрометров, заключенных, как правило, в сферическую оболочку, - одно из перспективных, бурно развивающихся направлений химической технологии. Технология микрокапсулирования нами будет кратко рассматриваться лишь для нетипичных случаев, близких к способам капсулирования и макрокапсулирования. Способы капсулирования и макрокапсулирования основаны на приемах переработки ( реже синтеза) термопластичных и термореактивных высокомолекулярных соединений и позволяют изолировать от окружающей среды частицы капсулируемого вещества произвольной формы, независимо от его агрегатного состояния, размерами более 100 мкм и 1 мм соответственно. [59]

Страницы: 1 2 3 4