Микрокапсулы, содержащие воду или водный раствор, (варианты) и способы их получения (варианты)

Микрокапсулы, содержащие воду или водный раствор, (варианты) и способы их получения (варианты)

Реферат

Изобретение относится к микрокапсулам, содержащим воду или водные растворы, и способам микрокапсулирования воды или водных растворов для различных областей применения, более конкретно к получению "сухой" или "сыпучей" воды в виде микрокапсул, содержащих воду или водные растворы, применяемых, в частности, для эффективного подавления огня, защиты от перегрева промышленных реакторов, получения компаундов пониженной горючести, и может найти применение в других отраслях промышленности, например пищевой, фармацевтической промышленности, а также в производстве минеральных удобрений.

Вода, благодаря уникальным физико-химическим свойствам и большой распространенности в природе и, соответственно, дешевизне, всегда была основным средством борьбы с огнем.

Из всех известных жидкостей (при нормальных условиях) вода обладает наибольшей теплотой испарения, что, в основном, и определяет ее эффективность при борьбе с огнем. Кроме того, вода абсолютно нетоксична, в том числе в условиях тушения пожара, и не привносит токсичные или коррозионно-активные компоненты в продукты сгорания.

Однако вода как средство пожаротушения имеет ряд недостатков.

В связи с бурным развитием электротехники и электроники, объектами которой сейчас насыщены промышленность и быт, применять воду для борьбы с огнем стало опасно из-за ее проводимости, что приводит к возникновению коротких замыканий и порче дорогостоящей техники.

Способность воды быстро разливаться, проникать в зазоры, полости и сорбироваться многими материалами приводит к порче документов, книг, ценных вещей и оборудования.

По причине быстрого разлива воду невозможно аккумулировать в объеме горящего объекта, поэтому расход ее и необходимая скорость подачи чрезвычайно велики.

Поэтому во второй половине XX в. в мире была создана промышленность по производству новых пожаротушащих агентов в жидком и газообразном состоянии на основе фторированных и фтор-бромсодержащих углеводородов.

Несомненно, эти вещества обладают исключительной эффективностью тушения огня, основанной на возникновении тяжелых свободных радикалов при термическом воздействии, которые обрывают кинетические цепи процесса горения. Эти вещества также безопасны для электрических и электронных систем.

Однако стоимость этих продуктов высока. При этом продукты их распада оказались не только токсичными для людей непосредственно, но и вызывают разрушение озонного защитного слоя атмосферы Земли. Это послужило основанием для международного запрета (Монреальский протокол) производства и применения ряда этих продуктов, применявшихся для пожаротушения в системах пожарной безопасности.

Поэтому проблема возможности тушить пожары "сухой" водой, которая не вызывает гибели документов и книг, электронных приборов, не провоцирует короткие замыкания в электросистемах, представляется принципиально важной.

Кроме того, "сухая" вода может быть использована превентивно в ситуациях перегрева химических и атомных реакторов и наличии угрозы теплового взрыва. Реактор, находящийся в режиме перегрева, может быть засыпан большим количеством «сухой воды», причем можно создавать из нее высокие насыпи, вплоть до заполнения всего объема рабочего помещения.

Упаковки с «сухой» водой позволяют решать проблемы с транспортированием воды в область ее применения. Например, упаковки с «сухой» водой можно сбрасывать с летательных аппаратов, так как при этом не возникает гидравлического удара, приводящего к разрушению емкостей с жидкой водой, что важно при доставке воды в зоны чрезвычайных ситуаций. Упаковки с "сухой" водой могут найти применение в условиях невесомости.

Известны различные способы получения "сухой" или "сыпучей" воды посредством формирования полимерных микрокапсул, содержащих воду.

Например, американская фирма «3М» предложила опытные образцы водного раствора удобрений (нитраты, фосфаты) в форме микрокапсул, имеющих оболочку из низкоплавкого полиэтилена (Проспект фирмы «3М», 1974 г.). По характеру микрокапсул можно предположить, что для получения микрокапсул был использован способ "трубка в трубке", применяемый в инвертированном виде для получения капсул с жирорастворимыми витаминами, валидолом, раствором нитроглицерина и тому подобных веществ. Однако этот способ пригоден только для малотоннажного производства. Полученные микрокапсулы фирмы «3М» были хрупкими и быстро теряли форму.

Известен способ получения микрокапсул, в котором в качестве ядра водосодержащих микрокапсул используют кристаллогидраты солей (DE, 102005002169, А). При этом микрокапсулирование выполняют в плавкие материалы, имеющие температуру плавления выше, чем у кристаллогидратов. Содержание воды не указано, однако в известных кристаллогидратах оно не превышает 50% по массе, что не эффективно для пожаротушения. Кроме того, наличие солей приводит к коррозионному воздействию на объекты защиты.

Известны также способы капсулирования водных растворов лекарственных препаратов, биологически активных веществ и культур.

Например, известен способ получения микрокапсулированного фармацевтически активного агента, включающий: диспергирование водного раствора фармацевтически активного агента в растворе, содержащем растворитель органического полимера и полимер, в нем растворенный, для формирования основной эмульсии «вода в масле»; смешивание основной эмульсии с водной внешней фазой, содержащей воду и поверхностно-активное вещество, и, в условиях подачи воздуха над смесью, диспергирование указанной основной эмульсии в указанной водной внешней фазе для получения продукта, содержащего микрокапсулированный фармацевтически активный агент в диспергированной смеси (US, 6204308, В). При этом в качестве полимера используют полиэтиленкарбонат, и указанный микрокапсулированный фармацевтически активный агент содержит покрытие, матрицу или оболочку из полиэтиленкарбоната. Однако полученный продукт обладает хаотичным распределением активного агента из-за неравномерного распределения полиэтиленкарбоната в его объеме и может иметь на поверхности оболочку неравномерной толщины, что, с одной стороны, приводит к непредсказуемости высвобождения агента, с другой стороны, не обеспечивает гарантированного наполнения микрокапсулы агентом, указанные оболочка или покрытие являются неустойчивыми к воздействию воды и не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах. Этот способ характеризуется неустойчивостью и многоступенчатостью технологического процесса, в связи с этим является сложным в промышленной реализации.

Известен способ получения хитозан/альгинатных микрочастиц, включающий: сушку распылением водного раствора, содержащего биологически активный агент и альгинат натрия, через сопла при температуре 140°С, с получением микрочастиц; последующую их сшивку хлоридом кальция в 3%-ном растворе уксусной кислоты при перемешивании и последующее погружение сшитых микрочастиц в раствор хитозана или поли-1-лизина в 3%-ном растворе уксусной кислоты, после чего полученные микрочастицы отделяют центрифугированием, промывают дистиллированной водой и высушивают при комнатной температуре. Полученные микрочастицы имеют сферическую форму с глянцевой поверхностью. Сшивка была применена для увеличения количества отдельных гелированных частиц внутри оболочки (Бурку Саим А., Атилла Хинкал, Скида Сенел. Получение хитозан/альгинатных микрочастиц для вакцинации слизистой оболочки. 15-й международный Симпозиум по Микрокапсулированию, Парма, Италия, Сентябрь 18-21, 2005, стр.329-330; Burcu Sayim A., Atilla Hincal, Scyda Senel. Preparation chitosan-alginate microparticles for mucosal immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p.329-330). Однако содержание водного раствора в полученных микрочастицах составляет около 15%, что связано со значительным испарением воды при распылении исходного водного раствора при температуре выше 100°С. Кроме того, комплексные соединения «хитозан-альгинат», образующиеся по оставшимся в альгинате после сшивки ионами кальция свободным карбоксильным группам, являются неустойчивыми к воздействию воды и не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах.

Известны лизоцим-содержащие хитозаном покрытые микросферы, полученные способом последовательного эмульгирования в средах с массовым соотношением в единице объема: 4%-ным содержанием альгината, 0,1%-ным содержанием хитозана, 15%-ным содержанием хлорида кальция, 20%-ным содержанием лизоцима и 10%-ным содержанием активированного нагреванием Vibrio anguillarum (Л.Зорзин, Мю Кокчетто, Д.Войнович, А.Маркуцци, Дж.Филиппович-Гржик, К.Касарса, К.Муллони и Г.Сава. Лизоцим-содержащие хитозаном покрытые микросферы для оральной вакцинации. 15-й международный Симпозиум по Микрокапсулированию, Парма, Италия, Сентябрь 18-21, 2005, стр.153-154; L.Zorzin, M.Cocchietto, D.Voinovich, A.Marcuzzi, J. Fillipovich-Grcic, C.Casarsa, C.Mulloni and G.Sava. Lysozime-containing chitosan-coated alginate microspheres for oral immunization. 15th International Symposium on Microencapsulation, Parma (Italy), September 18-21, 2005, p.153-154). Однако комплексные соединения «хитозан-альгинат», образующиеся по карбоксильным группам, оставшимся свободными в альгинате после его сшивки ионами кальция, являются неустойчивыми к воздействию воды, не препятствуют испарению воды, содержащейся в микрочастицах, при их хранении.

Кроме того, в связи с неравномерностью распределения свободных карбоксильных групп в поверхностных слоях сшитых микрочастиц толщина оболочки из комплексов «хитозан-альгинат» также не одинакова, а микрочастицы имеют высокую полидисперсность.

Известен способ получения микрокапсул (WO 2005/018794 или GB 2388581, А; или RU, 2006108860, А), имеющих твердую гидрофобную оболочку, содержащих капсулированную воду в виде капли или капель, которые дополнительно инкапсулированы в указанной оболочке или с ее помощью, и активный ингредиент или ингредиенты, растворенные или внедренные в капсулированную каплю или капли, включающий следующие этапы:

a) получение водной фазы и одного или нескольких активных ингредиентов, растворенных или внедренных в водную фазу;

b) получение гидрофобной фазы в расплавленной форме;

c) растворение или внедрение капсулирующего материала или смеси капсулирующих материалов в указанную водную фазу или в гидрофобную фазу;

d) объединение указанных водной и гидрофобной фаз и гомогенизацию или перемешивание фаз с получением эмульсии «вода в масле»;

e) инкапсулирование водной фазы в эмульсию, в результате чего формируют дисперсию, включающую капсулированные капельки воды, и при этом активный ингредиент или активные ингредиенты инкапсулированы в каплях воды;

f) обработку дисперсии, полученной в шаге е), для формирования микрокапсул, в которых инкапсулированные водные капли, кроме того, инкапсулированы в отвержденную гидрофобную оболочку или с помощью нее.

При этом микрокапсулу получают распылением указанной эмульсии «вода в масле» при охлаждении. При этом в указанном способе водную фазу выбирают из группы, содержащей воду или смесь воды и какого-либо смешивающегося с водой растворителя, такого как этанол, этилен-гликоль, глицерин. При этом гидрофобную фазу выбирают из группы, содержащей животные масла и жиры, полностью гидрогенизированные растительные или животные масла, ненасыщенные гидрогенизированные моноглицериды жирных кислот и другие материалы.

При этом капсулирующий материал выбирают из группы, содержащей гидроколлоиды: натриевые альгинаты, гуммиарабик, клей, крахмал, модифицированный крахмал, гуаровую смолу, агаровый клей, пектин и другие клеи, хитозан, ксантан, желатин, гиалуроновую кислоту, производные целлюлозы, акриловые сополимеры, соевый белок, шеллак, зеин, любые синтетические или натуральные водорастворимые полимеры, любые водосмешивающиеся микрочастицы, как диоксид кремния, диоксид титана, синтетические или натуральные гранулированные полимерные шарики или любые водосмешивающиеся твердые частицы, приемлемые для агломерации (спекания).

При этом объединение водной фазы с гидрофобной фазой могут осуществлять смешиванием, гомогенизацию - перемешиванием со сдвигом слоев или линейным смешиванием, а капсулирование осуществляют коацервацией или агломерацией, или гелированием, или сшивкой.

При этом капсулирование коацервацией могут осуществлять с использованием капсулирующего материала с повышением его растворимости путем повышения температуры, изменения рН, добавления гидроколлоидов или любых приемлемых инициирующих коацервацию агентов. И в этом случае капсулирующий материал выбирают из группы, содержащей шеллак, зеин, синтетические или натуральные гидрофобные полимеры, как жиры, эмульгаторы, воски или их смеси.

При этом капсулирование агломерацией могут осуществлять с использованием твердых микрочастиц в качестве капсулирующего материала и при этом микрочастицы, например диоксид кремния, диоксид титана, синтетические или натуральные гранулированные полимерные шарики или другие водонерастворимые твердые частицы, вплавлены в пленку, окружающую водную фазу.

При этом капсулирование могут осуществлять гелированием и при этом гелирование водной фазы в эмульсии могут осуществлять понижением температуры эмульсии до температуры гелирования капсулирующего материала, при этом в качестве капсулирующего материала выбирают материал из группы, содержащей гелирующие гидроколлоиды, например желатины, крахмал, агаровый клей и другие.

Кроме того, капсулирование водной фазы могут осуществлять с помощью сшивки с использованием капсулирующего материала, выбранного из группы, содержащей протеины, желатины, крахмалы, хитозан, производные целлюлозы, синтетические или натуральные водорастворимые полимеры, приемлемые для сшивки нагреванием, сшивки при изменении кислотно-основного состояния среды или при химической обработке, и их смеси.

Полученная с помощью описанного выше способа одна микрокапсула может содержать от 1 до 100 водных капель, размещенных в гидрофобной оболочке-матрице, и активный ингредиент или активные ингредиенты, растворенные в водных каплях или включенные в них.

Однако в описанном выше способе получения микрокапсул многостадийность технологии делает способ сложным при реализации в производстве. Кроме того, при распылении эмульсии «вода в масле» для образования оболочки вокруг водосодержащих капель водной фазы, имеющих тенденцию к агломерации, формируется толстая оболочка, которая занимает значительное место в объеме микрокапсулы. При этом полученная микрокапсула содержит воду в количестве не более 50% по массе, а в составе оболочки присутствуют воск, жиры и другие горючие вещества, что, в совокупности, исключает возможность применения получаемых микрокапсул в качестве пожаротушащего средства.

Кроме того, способ получения микрокапсул путем распыления предопределяет высокую полидисперсность получаемых микрокапсул, что при использовании таких микрокапсул в условиях высоких температур приводит к неодновременному высвобождению воды из них и, следовательно, неэффективному испарению воды, что препятствует использованию таких микрокапсул для тушения возгораний или охлаждения защищаемых от перегрева объектов.

При разработке настоящего изобретения была поставлена задача создания водосодержащих микрокапсул, обеспечивающих максимальную эффективность целевого использования содержащейся в них воды, в том числе для тушения возгораний или для быстрого охлаждения объектов, например реакторов при нештатном перегреве, и при этом должны быть достигнуты определенные качественные и количественные показатели микрокапсул:

- содержание воды или водного раствора в микрокапсулах должно быть максимально возможным, практически - не менее 90% по массе,

- содержание горючей части, которая определяется массовой долей оболочки, в микрокапсуле, должно быть минимизировано и при этом микрокапсулы должны быть прочными, сыпучими и неплавкими,

- полидисперсность готовых микрокапсул (разброс по размерам) должна быть минимальной, чтобы при достижении критической температуры высвобождения воды или водного раствора эффект высвобождения (испарения) воды был одновременным (кооперативным).

Была также поставлена задача создания формообразующего ядра микрокапсулы, обеспечивающего удержание воды или водного раствора равномерно во всем объеме ядра, обеспечивая при этом сферическую форму ядра с равномерным распределением давления воды или водного раствора изнутри на поверхность сферы, также наиболее приемлемую для размещения на ней оболочки равномерной толщины.

Кроме того, была поставлена задача разработки микрокапсулы, содержащей в ядре воду или водный раствор и имеющей оболочку, препятствующую испарению воды из ядра.

Также была поставлена задача обеспечить при этом повышенную смачиваемость наружной поверхности лиофильными жидкостями путем создания дополнительных оболочек на поверхности микрокапсулы. Это имеет значение при применении водосодержащих микрокапсул в качестве наполнителей, например полимерных компаундов, обладающих пониженной горючестью.

Известно, что повышение смачиваемости поверхности наполнителя жидкой полимерной матрицей (уменьшение угла смачивания) приводит к возможности повышения степени наполнения, что важно для повышения сопротивления материалов к возгоранию и распространению пламени при их наполнении микрокапсулами с водой. Кроме того, при этом после отверждения обеспечивается более высокая прочность компаунда, что является важной технической характеристикой. Поэтому достижение лиофилизации поверхности микрокапсул с водой является существенной задачей для их применения в качестве наполнителей полимерных компаундов пониженной горючести.

При создании изобретения была поставлена также задача разработки способов получения микрокапсул, содержащих воду или водный раствор, позволяющего формировать одинаковые по размерам гелированные капли водного раствора (водосодержащие микросферы), с покрытием их оболочкой, препятствующей испарению воды при хранении, и обладающих устойчивой прочностью, хорошей сыпучестью и высоким содержанием воды.

Поставленная задача была решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или водном растворе гелеобразующих электролитов, имеющих карбоксильные группы.

При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.

Поставленная задача была также решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или указанном водном растворе гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, и при этом имеющей на поверхности микросферы основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в указанном ядре воды.

При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.

При этом согласно изобретению разумно, чтобы основная оболочка микрокапсулы имела толщину, минимально необходимую для предотвращения испарения содержащейся в ядре воды.

Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы основная оболочка была сформирована размещенными на внешней поверхности указанного ядра комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, являющихся носителями одноименного заряда, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, являющимися носителями противоположного заряда.

При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле.

Кроме того, согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.

При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями ацетофталата целлюлозы с хитозаном.

Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями полиакриловой кислоты с поливинилпирролидоном.

Поставленная задача была также решена созданием микрокапсулы, содержащей воду или водный раствор в гелированном состоянии, при этом имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или указанном водном растворе гелеобразующих полиэлектролитов, имеющих карбоксильные группы, и при этом имеющей основную оболочку на поверхности микросферы, препятствующую испарению содержащейся в указанном ядре воды, и наружную дополнительную оболочку, обладающую лиофильными свойствами. При этом согласно изобретению микрокапсула в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов может содержать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или любые другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.

При этом согласно изобретению, разумно, чтобы основная оболочка микрокапсулы имела толщину, минимально необходимую для предотвращения испарения содержащейся в ядре воды.

Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы основная оболочка была сформирована размещенными на внешней поверхности указанного ядра комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, являющихся носителями одноименного заряда, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, являющимися носителями противоположного заряда.

При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями высокомолекулярных первых сокомпонентов, имеющих отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, с высокомолекулярными вторыми сокомпонентами, имеющими положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.

При этом согласно изобретению желательно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями ацетофталата целлюлозы с хитозаном.

Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы основная оболочка была сформирована комплексными соединениями полиакриловой кислоты с поливинилпирролидоном.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы дополнительная наружная оболочка была образована поликарбодиимидами.

При этом, согласно изобретению, возможно, чтобы дополнительная наружная оболочка была образована полимочевинами.

При этом, согласно изобретению, описанные микрокапсулы имеют диаметр в диапазоне от 0,25 до 5,0 мм с распределением по диаметру не менее 90% и содержат воду или водный раствор в количестве не менее 90% по массе микрокапсулы.

При этом микрокапсулы согласно изобретению могут содержать водные растворы, включающие полезные компоненты, например терапевтически полезные вещества, суспензии культур микроорганизмов, и другие компоненты, совместимые или инертные в отношении указанных полиэлектролитов и сокомпонентов.

Поставленная задача была также решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микросферы, содержащей воду или водный раствор, гелированные с помощью сшитых ионами кальция растворенных в указанной воде или водном растворе гелеобразующих электролитов, включающего следующие этапы:

a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы;

b) получение осаживающего водного раствора, содержащего растворенный в нем, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция;

c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий водный раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);

d) выделение микросфер, полученных в этапе с), из дисперсии осаживающего раствора фильтрованием;

e) размещение полученных микросфер в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы, в качестве источника двухвалентных ионов кальция использовать водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.

Поставленная задача была решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микрокапсулы, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей в гелированном состоянии воду или водный раствор, и основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в ядре воды, включающего следующие этапы:

a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты, являющиеся носителями одноименного заряда и приемлемые для формирования основной оболочки;

b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, являющиеся носителями заряда, противоположного заряду указанных первых сокомпонентов, полученных в этапе а), и приемлемые для формирования основной оболочки;

c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а), сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);

d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), заключенное внутри основной оболочки, сформированной в поверхностном слое микросферы комплексными соединениями первых сокомпонентов основной оболочки, полученными в этапе а), со вторыми сокомпонентами основной оболочки, полученными в этапе b);

e) выделение микросфер, полученных в этапе d), из осаживающего раствора фильтрованием;

f) промывание водой микрокапсул, полученных в этапе е), и высушивание их на воздухе;

g) обработку микрокапсул, полученных в этапе f), антислеживателем;

h) размещение полученных микрокапсул в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве источника двухвалентных ионов кальция применять водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями одноименного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле отрицательные заряды, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями противоположного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле положительные заряды.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.

При этом согласно изобретению, желательно, в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять ацетофталат целлюлозы, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять хитозан.

Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки применять полиакриловую кислоту, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки применять поливинилпирролидон.

Поставленная задача была также решена созданием способа микрокапсулирования воды или водных растворов с получением микрокапсулы, имеющей ядро в виде микросферы, содержащей воду или указанный водный раствор в гелированном состоянии, основную оболочку, препятствующую испарению содержащейся в ядре воды, и дополнительную оболочку, обладающую лиофильными свойствами, включающего следующие этапы:

a) получение исходного водного раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, гелеобразующие полиэлектролиты, имеющие карбоксильные группы, и высокомолекулярные первые сокомпоненты, приемлемые для формирования основной оболочки, являющиеся носителями одноименного заряда;

b) получение осаживающего раствора, содержащего растворенные в воде, по меньшей мере, один источник двухвалентных ионов кальция и высокомолекулярные вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования основной оболочки, являющиеся носителями заряда, противоположного заряду указанных первых сокомпонентов, полученных в этапе а);

c) введение исходного водного раствора, полученного в этапе а), в осаживающий раствор, полученный в этапе b), каплями при перемешивании осаживающего раствора при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для образования в осаживающем растворе дисперсии, содержащей микросферы, в которых исходный водный раствор находится в виде геля, сформированного гелеобразующими полиэлектролитами, полученными в этапе а) и сшитыми двухвалентными ионами кальция, полученными в этапе b);

d) выдержку дисперсии, полученной в этапе с), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования микрокапсул, имеющих ядро в виде микросферы, полученной в этапе с), заключенное внутри основной оболочки, сформированной в результате взаимодействия в поверхностном слое микросферы первых сокомпонентов, полученных в этапе а), со вторыми сокомпонентами, полученными в этапе b);

e) выделение из дисперсии, обработанной в этапе d), фильтрованием микрокапсул, полученных в этапе d) и при этом содержащих на наружной поверхности основной оболочки следовые количества воды для использования их в дальнейшем в качестве первого сокомпонента при формировании наружной дополнительной оболочки;

f) получение органической среды, содержащей органическую легколетучую жидкость, в которую вводят вторые сокомпоненты, приемлемые для формирования дополнительной оболочки, обладающие лиофильными свойствами, и диспергированный катализатор, растворимый в воде, но не растворимый в органических жидкостях;

g) введение микрокапсул, полученных в этапе е), в органическую среду, полученную в этапе f), при перемешивании с получением дисперсии указанных микрокапсул в указанной органической среде;

h) выдержку дисперсии, полученной в этапе g), при температуре 20-25°С в течение времени, достаточного для формирования на внешней поверхности микрокапсул, содержащихся в дисперсии, полученной в этапе g), и имеющих ядро в виде микросферы, содержащей воду или водный раствор, окруженное основной оболочкой, имеющей на поверхности следовые количества воды, наружной дополнительной лиофильной оболочки при взаимодействии указанных первых сокомпонентов дополнительной оболочки в виде следовых количеств воды, полученных в этапе е), со вторыми сокомпонентами дополнительной оболочки, полученных в этапе f), в присутствии указанного катализатора;

k) выделение микрокапсул, полученных в этапе h), из органической среды фильтрованием;

m) промывку микрокапсул, полученных в этапе k), такой же органической легколетучей жидкостью, как примененная в этапе f);

n) размещение микрокапсул, полученных в этапе m), в плотно закрытой емкости, осушенной от влаги.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве указанных гелеобразующих полиэлектролитов в этапе а) использовать альгинат натрия, и/или пектин, и/или гуммиарабик, и/или другие полисахариды, содержащие карбоксильные группы.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве источника двухвалентных ионов кальция в этапе b) применять водные растворы кальция дихлорида, и/или кальция лактата, и/или кальция глицерофосфата, и/или любых других растворимых в воде солей кальция.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями одноименного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле отрицательные заряды, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки, являющихся носителями противоположного заряда, использовать высокомолекулярные соединения, имеющие на полимерной молекуле положительные заряды.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве первых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие отрицательные заряды на полимерной молекуле за счет наличия карбоксильных групп, а в качестве вторых сокомпонентов основной оболочки использовать высокомолекулярные соединения, имеющие положительные заряды на полимерной молекуле за счет наличия аминных групп.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, в качестве указанных первых сокомпонентов основной оболочки применять ацетофталат целлюлозы, а в качестве указанных вторых сокомпонентов основной оболочки применять хитозан.

Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве указанных первых сокомпонентов основной оболочки применять полиакриловую кислоту, а в качестве указанных вторых сокомпонентов основой оболочки применять поливинилпирролидон.

При этом согласно изобретению, желательно, в качестве указанной органической среды в этапе f) использовать четыреххлористый углерод или диметилкарбонат.

При этом согласно изобретению целесообразно получать микрокапсулу, имеющую дополнительную оболочку, образованную поликарбодиимидами. При этом согласно изобретению, желательно, в качестве вторых сокомпонентов дополнительной оболочки использовать полиизоцианат или смесь полиизоцианата с толуилендиизоцианатами.

При этом согласно изобретению целесообразно в качестве катализатора использовать фосфолен, предпочтительно, 1-оксо-1,3-диметилфосфолен.

Поставленная задача была также решена созданием сп