Способ получения микрокапсул

 

339029

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 08.Ч.1970 (№ 1435079/23-5)

П р и ор итет 22 V. 1969, № 837984, С ШЛ

М. Кл, В 01j 13/02

Л 01п 17/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 15.Ч.1972. Бюллетень № 16

УДК 678.024 (088.8) Дата опубликования описания 16Х1.1972

Лвторы изобретения

Иностранцы

Марк Вэллас Фогл и Джордж Эдвард %совий (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Дзи Нэшнл Кэш Реджистер Компани > (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОКАПСУЛ

Изобретение относится к изготовлению микрокапсул.

Известны микрокапсулы, состоящие из полимерной оболочки и ядра, в качестве последнего могут быть использованы пигменты, масла и другие наполнители.

По изобретению клеточные оболочки состоят,из гидрофильного пленкообразующего полимерного материала с различной концентрацией включений гидрофобного конденсата, повышающего гидр офобн ость и устойчивость клеточной оболочки капсулы к деградирующим воздействиям, например к электролизу, выщелачиванию и биологической деградации во враждебной среде. В качестве ядра применены пестициды. Использование этих капсул обеспечивает благоприятные комбинации свойств, например более длительный срок действия пестицида, Капсулирование пестицидов гарантирует достаточно четкий контроль скорости высвобождения и постоянства действия (обеспечиваемых в основном возможностью подбора концентрации гидрофобных включений и состава комбинированной клетчатой ооолочки капсулы).

Изобретение позволяет, используя смеси пестицидных капсул с различной композицией клеточной оболочки и различной концентрации включенного конденсата, обеспечить, например, раннее выделение действующей среды инкапсулированных пестицидных препаратов (например в течение 48 час или менее с момента их внесения) и более позднее выделение остальных частей препар ата. Это

5 дает возможность контролировать воздействие препарата на насекомых и других вредителей при минимальном количестве внесения его в почву и т. д.

Чтобы пестицидные препараты оказались

10 съедобными для насеко Iblxили других вредителей, в препараты можно включать различные питательные вещества. Приманку можно вносить в пестицид или во внутреннюю фазу, например внутрь материала оболочки.

15 Изобретение позволяет преодолеть многие трудности, с которыми сталкиваются при применении известных приманок для насекомых.

Так, оно уменьшает количество операций при внесении препарата в почву., обеспечивает

20 постепенное действие инсектицида в течение длительного времени, повышает срок полевой жизнеспособности препарата, увеличивая количество уничтоженных вредителей, дает возможность контролировать новые группы насе25 комых, создаваемых матками, замуровавшимися в земле при первоначальном внесении пестицида.

Таким образом, изобретением предусматривается изготовление микрокапсул с ядром из

30 пестицидного материала, окруженного оболоч339029 кой из полимерного материала, причем материал оболочки состоит из гидрофильногополимерного материала, содержащего от 10 до

80 вес, гидр офобного продукта реакции конденсационной полимеризации.

Для более эффективного воздействия на насекомых внутрь капсулы, содержащей инсектицид и приманку, или в клеточную оболочку, или в то и другое место одновременно вводят некоторое количество летучего репеллента. В качестве репеллента в инкапсулированной пестицидной приманке с целью придания ей «неаппетитности» для вредителей применяется, например, цитронелла, N,N-диэтил-т-толуамид, нафталин.

Материал о 6 ол очки капсулы. В качестве материалов для изготовления ооолочки капсулы может быть применен любой полимерный гидрофильный после его изготовления материал, способный образовывать комплексные соединения с полигидроксиароматическим материалом, используемым для конденсатного включения. К таким материалам (не ограничивая их перечнем) относятся, например, следующие: немодифицированные кислотные или щелочные прожелатины, модифицированные желатины, в частности янтарный желатин, желатиногуммиарабиковые соединения, морские водоросли; гидролизованный сополимер малеинового ангидрида и простого метил(этил)винилового эфира; поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиакриловая кислота и ее соли; полиметакриловая кислота и ее соли, и др.

В качестве гидрофобного конденсата по изобретению могут быть применены резорцин и формальдегид, гидрохинон и формальдегид; катехин и формальдегид; фторглюцин и формальдегид; альдегидные конденсаты пирогаллола, гваякола, галловой кислоты, дигалловой кислоты, дубильной кислоты, крезолов, хлорфенолов, ксиленолов, эвгенола, изоэвгенола, салигенина, тимола, гидроксицетофенона, гидроксибифенилов, бисфенола А и т. д.

Предпочтительно применение резорцина, поскольку он легко образует сложные соединения или предпочтительно адсорбируется многими гидрофильными материалами и легко вступает в реакцию с альдегидами, создавая конденсаты, отверждающиеся при относительно .низких температурах, и образует относительно нечувствительные к атмосферным воздействиям гидр офобные включения. Использование конденсатов:фенопластового характера ориентировано на применение формальдегида, однако следует иметь в виду возможность использования,и иных альдегидных материалов, как-то глиоксала, фурфурола, глутаральдегида и тому подобных материалов.

Капсул ированные пестицидные с о е д и н е н и я. В качестве наполнителя капсул можно использовать любые пестицидные соединения. Кроме того, в состав внутренней фазы капсулы могут входить приманочные

65 масла, другие пищевые материалы, полевые приманки или репелленты.

В качестве активных пестицидных препаратов для внутренней фазы капсулы, представляющих собой летучие пестицидные соединения, могут быть названы (не ограничивая этим их числа), следующие:

«Мирекс» — додекахлороктагидро-1,3,4 - матено-.2Н-циклобута (с, d) пентален

«Малафион» вЂ” S-(1,2 - дикарбэтоксиэтил)0,0-диметилфосфородитиоа T

«Диазинон», представляющий собой изопропилметилпиримидилдиэтилтиофосфат

«Гардон໠— фосфорная кислота, 2-хлор-1(2,4,5-трихлорфенил) диметилфиниловый эфир

«Цитрон» вЂ” 0- (2,4-дихлор фенил) -0- .метилизопропилфосфор а мидотиоат

«Сумитион» вЂ” 0,0 - диметил - 0- (3-метил-4нитрофенил),фосфортиоат

«Диклобенил» вЂ” 2,6-дихлорбензонитрил

«Тефлан» (гербицид) — 2,2,2-трифтор-2,6динитро-N,N-дипропил-а-толуидин

«Дихлорофос» (инсектицид) — 2,2-дихлорвинилдиметилфосфат в поливинилхлориде при

25 /О-ной по весу активной концентрации

«Фенотиазин» вЂ” тиодифениламин

«Маобал» вЂ” 3,4-диметил-N-метилкарбамат

«Немагон» вЂ” 1,2-дибромо-3-хлорпропан

В дополнение к активным пестицидам, включаемым во внутреннюю фазу капсулы, для привлечения к капсуле насекомых и других вредителей могут использоваться различные пищевые и приманочные вещества. В приманку могут также добавляться половые привлекающие средства, например феромоны насекомых. К материалам, включаемым совместно с активными пестицидами в качестве пищевых материалов или приманки, относятся животные и растительные масла и жиры, охотно поедаемые вредителями, как-то: животные и растительные жиры, например гидрогенизированное хлопковое семя; соевое и арахисовое масла; коровье масло; лярд; говяжий жир и ланолин; животные и растительные масла; хлопковое, соевое, арахисовое, кукурузное и кокосовое; воски и воскоподобные твердые вещества, например соевые и кукурузные; любые другие эквивалентные жидкие или твердые питательные вещества, являющиеся пищей для уничтожаемых вредителей.

Помимо активного пестицидного материала и пищевых масел или приманки, капсула может также содержать специальные материалы, с помощью которых образуются желательные композиции для различных целей. Так, например, в состав внутренней фазы могут входить антиокислители, например бутилированный гидрокситолуол, бутилированный гидроксианизол, бетанафтол и т. д., задерживающие порчу пищевого масла на длительный период. В состав внутренней фазы капсулы может также входить летучий или нелетучий репеллент.

Капсулы, изготовляемые по изобретению, имеют в основном сферическую форму и их

339029 диаметр может составлять примерно от одной до нескольких тысяч .,:кронн, обычно от 10 до

1200 лк, чаще от 10 до 800 мк. Капсулы могут иметь форму отдельных капсул или агрегатов капсул.

Приготовление пестицидных ка пс ул. Матрицы гидрофильных капсул могут изготавливаться с помощью разнообразных химических и физических методов инкапсулирования. Специфика избираемого метода зависит от многих причин, в том числе от желаемой величины капсулы, от материала клеточной оболочки и от композиции внутренней фазы. После получения ооолочки гидрофильной капсулы, ее обрабатывают фенолальдегидным конденсатом.

Следует иметь в виду, что оболочка капсулы может образовывать комплексные соединения как с гидроксиароматическим компонентом (резорцином), так и с альдегидным компонентом (формальдегидом).

Конденсационную полимер изацию, осуществляемую с целью получения гидрофобных включений, регулируют путем подбора рН среды, концентрации соли или ионной силы среды, концентрации реакционных компонентов среды, изменения соотношения гидроксиароматического и альдегидного материала в среде, температуры среды, длительности образования комплекса гидроксиароматического материала с оболочкой капсулы.

Для получения клеточной оболочки капсулы с различной степенью гидрофобности и ненабухаемости при соприкосновении с полярными жидкостями можно использовать процессы конденсационной полимеризации различной интенсивности. Гидрофильный материал оболочки капсулы можно частично обработать для получения инсектицидных капсул ограниченной набухаемости и ограниченной непроницаемости оболочки капсулы для жидкой среды. Таким путем можно образовать смеси капсул, в которых одни капсулы будут ооладать кратковременной, а другие — среднепродолжительной стойкостью или длительностью высвобождения пестицида. Более интенсивная конденсация позволяет получить капсулу с более длительным сроком высвобождения пестицида.

Как пример обычно предпочитаемых услоBHH осуществления копденсационной полимеризации системы, в которой в качестве конденсатообразующих компонентов используется резорцин и фориальдегид, можно назвать препараты, полученные при pI-I среды менее 3 и температуре примерно от 10 до 70 С, предпочтительная температура 15 — 45 С, а рН менее 2.

При использовании в качестве конденсатообразующих компонентов резорцина и формальдегида для получения 1 г сухого обработанного материала клеточной оболочки капсулы количество их может колебаться от 0,1 примерно до 3 г каждого.

З0

Если вместо резорцина и/или формальдегида применяют другие реакционные компоненты, количество их регулируют в зависимости от молекулярного веса и реакционной способности компонентов, кроме того, могут изменяться также величина рН и температура.

Концентрация гидрофобного конденсата составляет обычно от 10 до 80О/о от суммарного веса клеточной оболочки капсулы, предпочтительно от 25 до 70 вес. /о. Содержание конденсата в пестицидных капсулах, предназначенных для использования в зонах с умеренными или сильными дождями, в теплом (до тропического) климате составляет от 30 до 70 /о от суммарного веса оболочки капсулы, особенно в тех случаях, когда пестицидные капсулы должны сохранять первоначальную композицию пестицида и приманки (при применении таковой) во внутренней фазе в течение продолжительного времени, соответствующего желательным срокам их стойкости, например 30 и более суткам полураспада.

Размер (диаметр) пестицидной капсулы составляет обычно от одного до примерно

1000 мк. Капсулы размером менее 300 мк, со средним диаметром от 10 до 100 мк можно считать малыми капсулами, а капсулы со средним диаметром, превышающим 200 мк, например со средним диаметром от 200 до

800 лк, можно считать крупными капсулами.

При изготовлении малых и крупных инсектицидных капсул применяются несколько разные методы.

Приготовление малых капсул (средний диаметр менее 200 л к). В химическом стакане емкостью 1500 мл растворяют в

200 мл дистиллированной воды 300 мл

11 /о-ного по весу раствора желатины Свифта.

Температуру раствор а поддерживают примерно 45 С. Раствор размешивают с помощью турбинной мешалки диаметром около 100 ли и турбилизатора, далее добавляют 300 лл препарата «Малафион» и эмульгируют. Полученную эмульсию выливают в химические стаканы емкостью 4 л, содержащие по 300 лл

11 /о-ного по весу раствора гуммиарабика в воде, 160 л л 2 /о-ного по весу раствора смеси

EMA 21 и ЕМА 31 с рН 9,0 и 2650 мл дистиллированной воды температурой 40 С. Содержимое стакана размешивают турбинной мешалкой диаметром 100 ил . Этп полиэлектролиты представляют собой полиэтиленмалеиновый ангидрид. Вязкость 2О/о-ного по весу раствора EMA 21 5,0 cl23, 2О/о-ного по весу раствора ЕМА 31 7,0 сиз. рН в пределах 6,15—

6,30 регулируют с помощью 20 /о-ного по весу водного раствора едкого патра. Состав оставляют на 2 — 3 час для медленного остывания до комнатной температуры (около 26 С). По достижении комнатной температуры в ванну добавляют лед для резкого понижения температуры до 10 С, а затем в стакан вливают

20 мл 25О/о-ного по весу раствора водного глутаральдегида, который используют для от339029

Составитель Л. Жукова

Техред Л. Богданова

Корректор О. Тюрина

Редактор Л. Ушакова

Заказ 1688/1 4 Изд. ¹ 736 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий .прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 верждения оболочки капсул. Полученные капсулы размешивают в течение ночи.

После образования отвержденных глутаральдегидом желатиногуммиарабиковых капсул последние подвергают пластической обработке, в результате чего происходит конденсация резорцина и формальдегида. Конденсация необходима для придания капсуле гидрофооности. Для этого отвержденные глутаральдегидом желатиногуммиарабиковые капсулы про IbIBBIcT с целью удаления избытка гуммиарабика два или три раза дистиллированной водой, предварительно дав капсулам осесть и слив жидкость. После последней промывки в концентрированный капсульный шлам добавляют 800 мл 5%-ного по весу водного раствор а резорцин а. Шлам р азмешивают 30 лик, а рН доводят с помощью

17%-ного по весу раствора серной кислоты до

1,7. Размешивание продолжают еше 30 пан, затем приливают 300 лл 37%-ного по весу водного раствора формальдегида.

После размешивания в течение ночи (примерно 16 час) при комнатной температуре капсулы имеют достаточно сморщенный внд.

Размешивание прекращают и капсулам дают осесть. Капсулы промывают два-три раза дистиллированной водой, помещают в путч-воронку, где они образуют плотный отжатый осадок. Осадок ломают на куски и разбрасывают по поддону для высушивания под вытяжным шкафом. После сушки в течение 24—

43 час капсулы становятся сыпучими, похожими на песок.

Приготовление крупных капсул (средний диаметр от 200 до 800 лк).

В химический стакан емкостью 2 л со

1000 ил дистиллированной воды приливают

180 лил 11%-ного по весу водного раствора желатины Свифта, затем добавляют 180 ил

11%-ного по весу водного раствора гуммиарабика и 80 лл 8%-ного по весу водного раствора, содержащего одинаковые концентрации ЕМА 21 и ЕМА 31. Температура 40 С, а рН доводят с помощью 20%-ного по весу водного раствора едкого патра до 7,2, Затем вносят 200 л1л внутрикапсульной инсектицидной композиции и состав эмульгируют с помощью 100 и,и турбинной мешалки до диаметра частиц 200 — 800 лк. Далее с помощью 14%ного по весу водного раствора уксусной кислоты рН снижают до 6,7.

5 Далее состав так же, как при приготовлении малых капсул, погружают в ванну с водой температурой 40 С, чтобы создать условия относительно медленного охлаждения. По достижении комнатной температуры, т. е, че10 рез 2 — 3 час охлаждения, в ванну добавляют лед, чтобы быстро снизить температуру до

10 С, по"ле чего приливают 10 лл 25%-ного по весу водного раствора глутаральдегида и

; течение ночи содержимое размешивают для

15 отверждения оболочки капсулы.

Крупные, отвержденные глутаральдегидом желатиногуммиарабиковые капсулы пластифицируют с помощью резорцина и формальдегида описанным выше (применительно к

20 малым капсулам) способом, Единственным существенным отличием пластифицирующей обработки крупных капсул от такой обработки малых капсул является величина рН, при которой осуществляется «на месте» конденса25 ционная полимеризация. Для крупных капсул величина рН предпочтительна 1,3, для малых капсул — около 1,7. Остальные операции: промывка, последовательность введения материалов и методы сушки, а также сравнитель30 ные количества материала в обоих случаях одинаковые.

Предмет изобретения

Способ получения микрокапсул путем дис35 пергирования материала ядра и гидрофильного, способного создавать комплексные соедине ния с гидроксиароматическим полимером материла оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения гидрофобности микрокап40 сул, устойчивости их к деградирующим воздействиям, придания им инсектицидных свойств, в качестве материала ядра применяют смесь пестицида и приманки для насекомых II гидрофнльные оболочки микрокапсул

45 обрабатьгвают гидрофобным поликонденсатом путем последовательного смешения микрокапсул с компонентами фенолальдегидной конденсации.

Способ получения микрокапсул Способ получения микрокапсул Способ получения микрокапсул Способ получения микрокапсул 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микрокапсулированным гербицидным композициям, содержащим галоидацетанилидный гербицид, и способам получения и использования таких композиций
Изобретение относится к способу получения водной суспензии микрокапсул, содержащих пестицид, и может найти применение в производстве химических средств защиты растений

Изобретение относится к химическим средствам борьбы с бытовыми насекомыми на основе пиретроидов в микрокапсулированной форме

Изобретение относится к области химических средств борьбы с насекомыми

Изобретение относится к составам для борьбы с бытовыми насекомыми

Изобретение относится к области микрокапсулирования, в частности к микрокапсулированию смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) в оболочки, включающие в свой состав ферромагнитные вещества

Изобретение относится к получению твердых микросфер для использования при контролируемом высвобождении сельскохозяйственно-активных веществ, в частности жидких веществ

Изобретение относится к микрокапсулам, которые содержат твердое биологически активное соединение, суспендированное в жидкости, и способам их получения, а также к применению таких микрокапсул

Изобретение относится к области химических средств борьбы с насекомыми
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к микрокапсульным препаратам с активным ингредиентом
Изобретение относится к дисперсии порошкообразных частиц и способу ее приготовления, к стабильной дисперсии порошкообразных частиц и способу ее приготовления, и к способу регулирования высвобождения действующего вещества

Изобретение относится к производству продуктов питания

Изобретение относится к электрофизической обработке материалов под действием магнитного поля - тонкомуизмельчению и диспергированию, гомо-' генному смешению, приготовлению ; эмульсий, суспензий и т.п
Изобретение относится к технологии микрокапсулирования мелких частиц целевых веществ и композиций, а конкретнее к способам выделения из водных дисперсий микрокапсул с размером частиц не более 1 мкм с оболочками, не содержащими посторонних примесей, например деэмульгаторов
Наверх