兩相剪切流霧化法微膠囊制備技術(shù)的機(jī)理、實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用.pdf

1、微膠囊技術(shù)是一種新興的保護(hù)技術(shù)，可以保護(hù)微小物質(zhì)免受環(huán)境的影響，隨著微膠囊技術(shù)的快速發(fā)展以及學(xué)科的交叉，微膠囊的應(yīng)用領(lǐng)域以及量的需求不斷擴(kuò)大。如何有效保證微膠囊的制備效率、制備過程的穩(wěn)定性、較高的包埋率是微膠囊技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問題。
　　為了提高微膠囊的制備效率，目前研究較多的是利用射流自由破碎的霧化法制備微膠囊，但仍存在一定的問題:機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本高;微膠囊的制備穩(wěn)定性差;微膠囊粒徑的可控性差;包埋物質(zhì)的廣適性差等。因此

2、，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、制備條件溫和、粒徑范圍可控、包埋物質(zhì)廣適性好的微膠囊制備技術(shù)與設(shè)備是值得研究的課題。
　　本文對(duì)兩相剪切流霧化技術(shù)進(jìn)行研究，首先分析了兩相剪切流霧化機(jī)理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與制作了兩相剪切流霧化系統(tǒng)并進(jìn)行了可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，確定了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)霧化的影響規(guī)律，最后實(shí)現(xiàn)了微膠囊的制備。取得的成果如下:
　　(1)利用Rayleigh-Taylor模型對(duì)兩相剪切流的霧化機(jī)理進(jìn)行了分析，確定了表面波的增長率γ的方程以及

3、最大表面波長λ，并求解得出液滴粒徑d(0)的分布方程，在此基礎(chǔ)上確定了霧化液滴粒徑的影響因素以及影響規(guī)律，利用Fluent軟件對(duì)液體在氣體中的霧化過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　(2)通過對(duì)兩相剪切流的霧化機(jī)理研究以及微膠囊的制備要求，完成了兩相剪切流法制備微膠囊中核心器件微噴嘴的制作，設(shè)計(jì)與制作了兩相剪切流霧化系統(tǒng)并進(jìn)行了可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)確定了霧化系統(tǒng)參數(shù)對(duì)霧化液滴粒徑的影響規(guī)律。
　　(3)利用兩相剪切流霧化系

4、統(tǒng)進(jìn)行了玉米胚芽油微膠囊的制備，研究了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)微膠囊有效直徑的影響規(guī)律。利用因次分析的方法得到了霧化相似準(zhǔn)則關(guān)系式，在準(zhǔn)則關(guān)系式的基礎(chǔ)上利用最小二乘法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元函數(shù)的回歸分析，得到了兩相剪切流霧化法制備微膠囊有效直徑的經(jīng)驗(yàn)公式。通過對(duì)變異系數(shù)Cv的研究確定了制備系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用混合正交實(shí)驗(yàn)得出兩相剪切流法制備微膠囊的最佳工藝參數(shù)，在最優(yōu)的工藝制備參數(shù)條件下，經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)得出最佳芯、壁材配方，確定了利用兩相剪切流霧化系統(tǒng)制備微膠

5、囊的最高包埋率。通過對(duì)微膠囊的表面形態(tài)進(jìn)行觀察，確定其對(duì)包埋物質(zhì)的保護(hù)效果。
　　(4)在玉米胚芽油微膠囊制備的基礎(chǔ)上，利用兩相剪切流霧化系統(tǒng)進(jìn)行了四氧化三鐵粉末微膠囊的制備，研究了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)微膠囊制備效果的影響，確定了可以進(jìn)行固體粉末物質(zhì)的包埋，研究了系統(tǒng)用于制備微膠囊的廣適性。
　　通過對(duì)兩相剪切流霧化機(jī)理的研究、兩相剪切流霧化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作為兩相剪切流霧化系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)，通過玉米胚芽油微膠