Mikroverkapselung und strukturierte Partikel

Mikroverkapselung für Ihre Anwendung!

Was sind Mikrokapseln?

Wie werden Mikrokapseln hergestellt?

 

Selbstschmierende
Verbundmaterialien
dank Mikrokapseln!

Mikroverkapselung für Ihre Anwendung!

 

Die Mikroverkapselung ist eine Technologie, die es erlaubt, aktive Substanzen neu zu formulieren. So können Flüssigkeiten oder Pasten in Partikel überführt und leichter in Produkte, z. B. Dispersionen, Hydrogele, Duromere, Thermoplaste, integriert werden. Mikroverkapselung macht es auch möglich, die verkapselte Substanz entweder im Verarbeitungsprozess und/oder im Endprodukt effektiv zu schützen. Bei Bedarf kann der Wirkstoff kontrolliert freigesetzt werden. Somit können Ressourcen geschont und die Umwelt geschützt werden. Mikrokapseln kommen unter anderem in der Landwirtschaft, der Nahrungsindustrie, der Polymerverarbeitung sowie in pharmazeutischen und kosmetischen Produkten zum Einsatz.

Gern entwickeln wir für Sie auch komplett biobasierte und/oder bioabbaubare Mikrokapseln und Partikel, die speziell auf Ihre Anwendung angepasst sind!

 

Was können Mikrokapseln leisten?

Stabilisierung
in Produkten

  • UV-, Feuchtigkeits- und Sauerstoffschutz | Vitamine, Mikronährstoffe und Farbstoffe und mehr
  • chemische Stabilität | Katalysatoren und Initiatoren
  • thermische Stabilität | Enzymen, lebende Mikroorganismen
  • Ablagerung und Haftung auf Substraten wie Textilien | Duftöle, Phasenwechselmaterialien (PCMs)

Kontrollierte
Freisetzung

  • verlangsamte Freisetzung | Düngemittel, Pestizide, Insektenschutzmittel, Biozide
  • schlagartig, on demand und programmierbar | reaktive Komponenten, Klebesysteme in selbstsichernden Schraubengewinden oder zur Selbstheilung

Einfachere
Formulierung

  • Überführung von Flüssigkeiten
    in rieselfähige Pulver |
    Schmierstoffe
  • Verbesserung von Adhäsion und Dispergierbarkeit | Pigmente, Flammschutzmittel
  • tensidfreie Emulsionsstabilisation | heterogene Systeme

 

Was sind Mikrokapseln?

 

Mikrokapseln sind Partikel im Größenbereich von 1 − 1000 µm, die verschiedene Aktivstoffe in fester, flüssiger oder in Form eines Gases enthalten können. Die Morphologie der Mikrokapseln kann von Kern-Schale-Partikeln bis zu Matrixpartikeln variieren. Durch die gezielte Einstellung von Größe, Verteilung, Form, Zusammensetzung und Oberflächenstruktur können wir bedarfsgerechte Funktionsprofile und optimale Verarbeitungseigenschaften generieren.

Wie werden Mikrokapseln hergestellt?

 

Unsere langjährigen Erfahrungen und Kenntnisse des Phasenverhaltens verschiedener Wirkstoffe erlauben uns die Vorhersage und präzise Kontrolle der Partikelstruktur und der daraus resultierenden Eigenschaften.

Als Wandmaterialien nutzen wir ein umfangreiches Portfolio an Polymeren:

  • natürliche Polymere: Cellulose und Cellulosederivate, Gelatine, Gummi Arabicum, Alginat, Carrageen, Chitosan, Pflanzenproteine usw.
  • synthetische Polymere: Melamin-Formaldehyd-Harze, Polyurethane und Polyharnstoffe, Polyamide, Silkone und kieselsäurebasierte Polymere

Wir nutzen verschiedene Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln und kombinieren diese gern miteinander, um für unsere Kunden das bestmögliche Ergebnis zu erhalten. Profitieren sie von unserem umfangreichen Knowhow in emulsionsbasierten Verfahren, Sprühtrocknung, Vertropfung und Beschichtung.

Reaktiv/Chemisch

Monomere oder Oligomere werden direkt um den Wirkstoffkern polymerisiert.
 
  • Grenzflächenpolymerisation 
  • In-situ-Polymerisation
  • Koazervation, Komplex-Koazervation
  • Suspensionspolymerisation
  • Miniemulsionspolymerisation
  • Vertropfung, ionische Komplexierung
  • Nachvernetzung

Nicht-reaktiv

Diese Verfahren eignen sich für alle in Wasser und organischen Lösungsmitteln löslichen Polymere
 

  • Lösungsmittelextraktion
  • Lösungsmittelverdampfung (emulsionsbasiert)
  • Lösungsmittelverdampfung (Sprühtrocknung mit Lösungsmittelwiedergewinnung)
  • Beschichtung im Wirbelschicht-Coater
  • Beschichtung im Drumcoater

Kombinationen

  • Parallele Kopplung von Verkapselungsprozessen für besonders dichte Kapselwände
  • Schrittweise Kopplung von Verkapselungsprozessen für mehrschichtige Kapselwände
  • Neue Selbstassemblierungsprozesse für Kapselwände mit komplexer Struktur

Selbstschmierende Kunststoffe dank Mikrokapseln!

 

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen Kunststoffe und Verbundmaterialien Reibung ausgesetzt sind. Kunststoffhersteller integrieren daher feste Schmierstoffe, um den Verschleiß von Kunststoffbauteilen zu verringern. Jedoch gibt es nur eine relativ geringe Anzahl an festen Schmierstoffen, die für die Kunststoffverarbeitung geeignet sind. Bei flüssigen Schmierstoffen gibt es hingegen eine deutlich größere Bandbreite, teilweise mit höherer Effektivität, doch halten diese meist keine hohen Temperaturen aus.

Wir entwickeln gemeinsam mit dem Kunststoff-Zentrum SKZ Mikrokapseln, die mit flüssigen Schmierstoffen gefüllt sind. Sie vereinen die Vorteile aus beiden Welten: Sie lassen sich als Pulver wie Trockenschmierstoffe verarbeiten, wirken aber nach ihrer Freisetzung wie Flüssigschmierstoffe.

Schmierstoff-Mikrokapseln

  • Verkapselung flüssiger/pastöser Schmierstoffe
  • Kunststoffverarbeitung mit Compoundierung und Spritzguß bei hohen Temperaturen
  • Materialentwicklung für filamentbasierten 3D-Druck
 

Selbstschmierende Kunststoffe

  • bis zu 70 Prozent weniger Reibung
  • bis zu 85 Prozent weniger Verschleiß
  • Reduktion von Mikroplastik
  • zusätzliche Verstärkung mit Fasern möglich
 

Mikroverkapselte Additive: Neuartige Filamente für den 3D-Druck