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LES TECHNIQUES DE
MICROENCAPSULATION
ET LEURS
APPLICATIONS
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GENERALITES
Définition de la microencapsulation
Technique permettant d’emprisonner des liquides ou des solides dans
une enveloppe (membrane) qui les isole dans le but de les protéger de
l’environnement extérieur, ou de maitriser leur libération dans un
environnement choisi.
Les produits obtenus:
Des particules de qlq µm (de 1 à 100 µm) sous forme de poudre ou de
dispersion dans l’eau ou dans une autre liquide.
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Microcapsules et microsphères
Principe
actif
encapsulé
Membrane
polymère
Principe actif
Encapsulé dispersé
Microcapsules Microsphères
Selon les techniques et la nature des composés
-Microcapsules
-Microsphères
GENERALITES
Principe actif
Encapsulé dispersé
www.creathes.com
Microcapsule
Microsphère
Microcapsules et microsphères: exemple
GENERALITES
www.creathes.com
La microencapsulation apporte des solutions telles que :
- La protection du contenu vis-à-vis
- D’une autre molécule (Pb d’incompatibilité)
- De l’environnement extérieur (lumière, pH, …)
- Une manipulation plus facile
- Dans le cas des formes poudres
- Masquage du goût ou libération du goût
- Dissolution et libération dans l’estomac (ou plus loin)
- Effet retard
-Diminution de la cinétique de dissolution
- Libération contrôlée ou retardée
- En fonction du pH, de la température,
- Par contrainte mécanique
GENERALITES
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LES DIFFERENTES
APPLICATIONS
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LES DIFFERENTES APPLICATIONS
Textile fiber
Microcapsule
Binder Microcapsule:
- De type Mélamine
- Gélatine (plus rare)
Principe actif:
- Cosmétique traditionnel mais lipophile
- Autres visée possibles (D.P.A)
Les Cosmétotextiles
Résistance aux lavages
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25
Nb de lavages machine (40°C)
Tauxrésiduelde
microcapsules
Exemple de résistance aux lavages
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LE PAPIER AUTOCOPIANT
Papier sans carbone multi-volets de type factures ou carnet
sde commande. Leader BASF, ArjoWingins, etc.
LES DIFFERENTES APPLICATIONS
Microcapsule:
- Mélamine
- Gélatine
- Récemment Chitosane
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LA COSMÉTIQUE:
Protection de principe actif
Libération de principe actif (pH, T°, solubilisation)
Filtre UV
Protection de pigment/colorant vis-à-vis de la lumière
LA PHARMACIE
Libération contrôlée de principe actif (PARAPSYLLIUM, laxatif par voie orale
gastro-résistant
LA SIGNALÉTIQUE
Les étiquettes la Sommelière: Pigment/colorant thermochrome encapsulé
Bandes réfléchissantes, panneaux de signalisation : Pigment photochrome, ou photoluminescent
encapsulé et incorporé dans des peintures
L’AGROALIMENTAIRE:
Masquage du goût: alimentation animale et complément alimentaire
Protection d’arôme :chewing-gum, conserves
Transformation de liquide en poudre (graisse)
LA DETERGENCE:
Parfum encapsulé pour adoucissant ou lessive (SOUPLINE de COLGATE)
LES DIFFERENTES APPLICATIONS
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LES DIFFERENTES APPLICATIONS
Pharmacie (humaine ou vétérinaire)
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MECANISME DE LIBERATION DU PA
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MECANISME DE LIBERATION DU PA
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MECANISME DE LIBERATION DU PA
Rupture mécanique de la paroi
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LES METHODES DE FABRICATION
Principe simplifié de la microencapsulation en Polymérisation in situ
(Résine AMINOPLASTE)
Huile cosmétique Solution aqueuse +
polymère hydrosoluble
+
Emulsion huile dans eau
+ polymère
+ Tensioactifs
Variation de pH
ou FI
ou Température
Emulsion
+ polymère insoluble
Emulsion
+ polymère insoluble
Migration des
condensat sur l’huile
Formation de la paroi
Très adaptée
Aux applications
Textiles.
Libération par rupture
Température, catalyse,
pH, etc..
Polymérisation
de la paroi
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LES METHODES DE FABRICATION
Principe de la microencapsulation en Polycondensation interfaciale
(Polyamide, polyuréthane)
Huile cosmétique
Un monomère A
soluble dans l’huile
Emulsion huile + Monomère A
dans eau + Tensioactifs
A A
A
A
AA
Solution aqueuse +
Monomère B soluble
dans l’eau
B
B
B
B
BB
B+ Monomère A
Monomère B
Mise en émulsion
Migration Monomère B
vers interface (pH ou FI)
Polycondensation interfaciale
(T, pH, Catalyseur, etc..
Adaptée à des applications
techniques et industrielles
(formulation,
comptabilisation, colle
sensible à la pression, qlq
appications thérapeutique,
etc.) Libération par hydrolyse ou
par rupture
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LES METHODES DE FABRICATION
Principe de la microencapsulation : Polycondensation à l’interface
(Silicone)
Huile cosmétique
Emulsion huile +Monomère A
dans eau + Tensioactifs
Solution aqueuse +
Monomère A et B soluble
dans l’eau
B
B
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BB
B+
Monomère A
Monomère B
Mise en émulsion
Migration Monomère
A et B
vers interface (pH ou
FI)
A A
A
A
AA
B
B
BB
A
A
A A
Paroi en polymère A-B
Polycondensation
A-B (pH ou T)
Adaptée à la cosmétique,
Textile en développement, etc…. Libération par rupture et
par diffusion (porosité)
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LES METHODES DE FABRICATION
Exemple : mélange eau/polymer/PA
EAU
PA
Polymère
(membrane)
1  solide Pol + PA
Pulvérisation de la solution
homogène à chaud (disque rotatif)
Appauvrissement en solvant
Formation de sphères solides:
mono ou multi-coeurs
Concentration en solvant diminue pendant la pulvérisation
SÉPARATION DE PHASE : PROPRIETARY DESIGN
ENCAPSULATION DE P.A. HYDROSOLUBLE
PAS DE RÉACTION CHIMIQUE
PAS DE SOVANT
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LES METHODES DE FABRICATION
L’encapsulation par précipitation de polymère
Solubilisation du polymère dans un solvant déterminé
Emulsification : ajout de la phase dispersée contenant l’actif, cette phase ne
doit pas être un solvant du polymère
Précipitation du polymère par diminution de sa solubilité via l’ajout d’un
corps dont la solubilité est supérieure à celle du polymère dans la phase
dispersante
- Exemple : emploi d’un polymère hydrophile solubilisé dans l’eau et précipitation
de ce dernier par ajout d’un sel
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LES POLYMERES UTILISES
Résines et polymères de synthèse
Résines aminoplastes (mélamine-formol)
Silicone, polyamide, etc…
Polymères biodégradables ou bio assimilables (naturels ou de synthèse)
Cellulose et dérivés
Polysaccharides
Chitosane
Gélatine
Polyols
Poly(vinylalcool
Pol(vinylpyrolidone)
PLGA-PLA
Polycaprolactone
Gommes (guar, arabic, etc…..)
Polymethylméthacrylate (Eudragit)
ETC………………………………….
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CREATHES : Techniques de microencapsulation et applications techniques

  • 2. www.creathes.com GENERALITES Définition de la microencapsulation Technique permettant d’emprisonner des liquides ou des solides dans une enveloppe (membrane) qui les isole dans le but de les protéger de l’environnement extérieur, ou de maitriser leur libération dans un environnement choisi. Les produits obtenus: Des particules de qlq µm (de 1 à 100 µm) sous forme de poudre ou de dispersion dans l’eau ou dans une autre liquide.
  • 3. www.creathes.com Microcapsules et microsphères Principe actif encapsulé Membrane polymère Principe actif Encapsulé dispersé Microcapsules Microsphères Selon les techniques et la nature des composés -Microcapsules -Microsphères GENERALITES Principe actif Encapsulé dispersé
  • 5. www.creathes.com La microencapsulation apporte des solutions telles que : - La protection du contenu vis-à-vis - D’une autre molécule (Pb d’incompatibilité) - De l’environnement extérieur (lumière, pH, …) - Une manipulation plus facile - Dans le cas des formes poudres - Masquage du goût ou libération du goût - Dissolution et libération dans l’estomac (ou plus loin) - Effet retard -Diminution de la cinétique de dissolution - Libération contrôlée ou retardée - En fonction du pH, de la température, - Par contrainte mécanique GENERALITES
  • 7. www.creathes.com LES DIFFERENTES APPLICATIONS Textile fiber Microcapsule Binder Microcapsule: - De type Mélamine - Gélatine (plus rare) Principe actif: - Cosmétique traditionnel mais lipophile - Autres visée possibles (D.P.A) Les Cosmétotextiles Résistance aux lavages 0 20 40 60 80 100 0 5 10 15 20 25 Nb de lavages machine (40°C) Tauxrésiduelde microcapsules Exemple de résistance aux lavages
  • 8. www.creathes.com LE PAPIER AUTOCOPIANT Papier sans carbone multi-volets de type factures ou carnet sde commande. Leader BASF, ArjoWingins, etc. LES DIFFERENTES APPLICATIONS Microcapsule: - Mélamine - Gélatine - Récemment Chitosane
  • 9. www.creathes.com LA COSMÉTIQUE: Protection de principe actif Libération de principe actif (pH, T°, solubilisation) Filtre UV Protection de pigment/colorant vis-à-vis de la lumière LA PHARMACIE Libération contrôlée de principe actif (PARAPSYLLIUM, laxatif par voie orale gastro-résistant LA SIGNALÉTIQUE Les étiquettes la Sommelière: Pigment/colorant thermochrome encapsulé Bandes réfléchissantes, panneaux de signalisation : Pigment photochrome, ou photoluminescent encapsulé et incorporé dans des peintures L’AGROALIMENTAIRE: Masquage du goût: alimentation animale et complément alimentaire Protection d’arôme :chewing-gum, conserves Transformation de liquide en poudre (graisse) LA DETERGENCE: Parfum encapsulé pour adoucissant ou lessive (SOUPLINE de COLGATE) LES DIFFERENTES APPLICATIONS
  • 13. www.creathes.com MECANISME DE LIBERATION DU PA Rupture mécanique de la paroi
  • 14. www.creathes.com LES METHODES DE FABRICATION Principe simplifié de la microencapsulation en Polymérisation in situ (Résine AMINOPLASTE) Huile cosmétique Solution aqueuse + polymère hydrosoluble + Emulsion huile dans eau + polymère + Tensioactifs Variation de pH ou FI ou Température Emulsion + polymère insoluble Emulsion + polymère insoluble Migration des condensat sur l’huile Formation de la paroi Très adaptée Aux applications Textiles. Libération par rupture Température, catalyse, pH, etc.. Polymérisation de la paroi
  • 15. www.creathes.com LES METHODES DE FABRICATION Principe de la microencapsulation en Polycondensation interfaciale (Polyamide, polyuréthane) Huile cosmétique Un monomère A soluble dans l’huile Emulsion huile + Monomère A dans eau + Tensioactifs A A A A AA Solution aqueuse + Monomère B soluble dans l’eau B B B B BB B+ Monomère A Monomère B Mise en émulsion Migration Monomère B vers interface (pH ou FI) Polycondensation interfaciale (T, pH, Catalyseur, etc.. Adaptée à des applications techniques et industrielles (formulation, comptabilisation, colle sensible à la pression, qlq appications thérapeutique, etc.) Libération par hydrolyse ou par rupture
  • 16. www.creathes.com LES METHODES DE FABRICATION Principe de la microencapsulation : Polycondensation à l’interface (Silicone) Huile cosmétique Emulsion huile +Monomère A dans eau + Tensioactifs Solution aqueuse + Monomère A et B soluble dans l’eau B B B B BB B+ Monomère A Monomère B Mise en émulsion Migration Monomère A et B vers interface (pH ou FI) A A A A AA B B BB A A A A Paroi en polymère A-B Polycondensation A-B (pH ou T) Adaptée à la cosmétique, Textile en développement, etc…. Libération par rupture et par diffusion (porosité)
  • 17. www.creathes.com LES METHODES DE FABRICATION Exemple : mélange eau/polymer/PA EAU PA Polymère (membrane) 1  solide Pol + PA Pulvérisation de la solution homogène à chaud (disque rotatif) Appauvrissement en solvant Formation de sphères solides: mono ou multi-coeurs Concentration en solvant diminue pendant la pulvérisation SÉPARATION DE PHASE : PROPRIETARY DESIGN ENCAPSULATION DE P.A. HYDROSOLUBLE PAS DE RÉACTION CHIMIQUE PAS DE SOVANT
  • 18. www.creathes.com LES METHODES DE FABRICATION L’encapsulation par précipitation de polymère Solubilisation du polymère dans un solvant déterminé Emulsification : ajout de la phase dispersée contenant l’actif, cette phase ne doit pas être un solvant du polymère Précipitation du polymère par diminution de sa solubilité via l’ajout d’un corps dont la solubilité est supérieure à celle du polymère dans la phase dispersante - Exemple : emploi d’un polymère hydrophile solubilisé dans l’eau et précipitation de ce dernier par ajout d’un sel
  • 19. www.creathes.com LES POLYMERES UTILISES Résines et polymères de synthèse Résines aminoplastes (mélamine-formol) Silicone, polyamide, etc… Polymères biodégradables ou bio assimilables (naturels ou de synthèse) Cellulose et dérivés Polysaccharides Chitosane Gélatine Polyols Poly(vinylalcool Pol(vinylpyrolidone) PLGA-PLA Polycaprolactone Gommes (guar, arabic, etc…..) Polymethylméthacrylate (Eudragit) ETC………………………………….