Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Véronique SCHMITT : Docteur ès sciences physiques de l'Université de Strasbourg - Directrice de recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP) – UPR 8641 Bordeaux
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Mathieu DESTRIBATS : Doctorant de l'Université de Bordeaux - Ingénieur de l'École nationale supérieure de chimie et de physique de Bordeaux - Doctorant au Centre de recherche Paul Pascal (UPR CNRS 8641) et Transferts Écoulements Fluides Énergétiques (TREFLE) – UMR 8508 Bordeaux
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Rénal BACKOV : Docteur ès sciences chimiques de l'Université de Montpellier - Professeur de l'Université de Bordeaux – Centre de recherche Paul Pascal (CRPP) UPR 8641 Bordeaux
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Ces microcapsules sont constituées d'un cœur de cire, c'est-à-dire d'huile cristallisée, entouré d'une écorce de silice obtenue par la minéralisation de l'interface eau-huile. En chauffant, l'huile devient liquide et ce changement d'état est accompagné d'une expansion volumique qui provoque la rupture de l'écorce rigide et cassante, permettant la libération de l'huile. Ces capsules, dont la rupture est déclenchée par un stimulus extérieur font partie de la classe des matériaux dits « intelligents ». La température de rupture de la coque, et en conséquence, de libération du contenu, est déterminée par la température de fusion de l'huile ; la taille des capsules est quant à elle, fixée par la formulation d'émulsions dites de Pickering, c'est-à-dire stabilisées par des particules colloïdales.
These microcapsules are made of a wax core, that is to say a crystallised oil, surrounded by a silica shell obtained by mineralization of the oil-water interface. Under heating, the inner wax expands during the liquefaction and the shell breaks leading to the liquid oil release. Such capsules, that allow triggered deliverance provoked by an external stimulus, belong to the class of smart materials. The temperature, at which the shell breaks and the content is released, is fixed by the oil choice whereas the capsule size is determined by formulation of the so-called Pickering or solid-stabilized emulsion.
émulsions de Pickering, huile cristallisable, minéralisation, chimie sol-gel, capsules, libération provoquée.
solid-stabilized or Pickering emulsions, crystallisable oil, mineralization, sol-gel chemistry, capsules, thermotriggered release.
Domaine : psycho-chimie, matière molle, chimie douce
Degré de diffusion de la technologie : émergence Technologies impliquées : émulsion, minéralisation
Domaines d'application : pharmacie, cosmétique, agro-alimentaire, phytosanitaire, papeterie…
Principaux acteurs français : CNRS, Université de Bordeaux
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
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Accueil > Ressources documentaires > Procédés chimie - bio - agro > Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique > Innovations en génie des procédés > Microcapsules de type cœur-écorce à libération stimulée thermiquement > Libération provoquée
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Conclusion5. Libération provoquée
5.1 Rupture thermostimulée
Lorsque la température est augmentée, l'huile cristallisée fond et sa masse volumique augmente. La pression alors exercée sur la coque rigide est suffisante pour la casser et permettre à l'huile de sortir de la coque (figure 8). La rupture a lieu par l'apparition d'une fracture qui se propage, indépendamment de la nature de l'huile et de la taille des capsules. En augmentant la température de façon quasi statique (0,5 oC/min), la température de rupture des coques peut être déterminée. Elle correspond à la température de fusion de l'huile quelle que soit la taille des coques. En revanche, si l'augmentation de température est rapide (> 5 oC/min), des effets d'inertie apparaissent : à diamètre égal, les coques les plus fines (rapport TEOS/surface plus petit) cassent d'abord et de même à épaisseur d'écorce constante, les plus petites capsules cassent avant les plus grandes.
HAUT DE PAGE5.2 Mécanismes de libération
Les photographies reportées sur la figure 8 a montrent que la goutte d'huile fondue sort de la coque et adopte sa forme sphérique sans se détacher entièrement de la capsule vide. Un flux hydrodynamique local favorise le détachement et la goutte entière est alors dispersée dans l'eau. L'expulsion de l'huile hors de la capsule résulte probablement d'un phénomène de démouillage (réduction du contact entre le liquide et le solide) de l'huile car la silice possède des groupes silanol (—OH) et est partiellement chargée négativement. Afin de faciliter le détachement de l'huile et favoriser son affinité pour la phase aqueuse, des molécules tensioactives peuvent être ajoutées. Les molécules tensioactives de petites tailles diffusant rapidement, elles s'adsorbent à l'interface eau-huile, diminuent la tension interfaciale, facilitent la fragmentation des gouttes et donc favorisent la dispersion de l'huile dans la phase continue.
La libération et l'émulsification par les fractures sont d'autant plus aisées que les tensioactifs présents dans le système abaissent la tension de l'interface nouvellement créée. Deux modes de libération peuvent donc être distingués :
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soit la libération...
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Libération provoquée
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GREEN (B.K.) - Pressure sensitive record material. - Brevet US 2712507 (1955).
-
(2) - VANDAMME (T.), PONCELET (D.), SUBRA-PATERNAULT (P.) - Microencapsulation. Des sciences aux technologies. - Tec. & Doc., ISBN-13 : 978-2743009762, 384 p. (2007).
-
(3) - BENITA (S.) - Microencapsulation. Methods and industrial applications. - DEKKER (M.), Inc., ISBN-13 : 978-0824797034, 640 p. (1996).
-
(4) - DESTRIBATS (M.), SCHMITT (V.), BACKOV (R.) - Thermostimulable Wax@SiO2 Core-Shell Particles. - Langmuir, 26, p. 1734-1742 (2010).
-
(5) - SCHMITT (V.), DESTRIBATS (M.), BACKOV (R.) - Nouveaux objets cœur-écorce à délivrance thermostimulée et procédé de préparation. - Brevet FR 0955417 (2009).
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(6) - BACKOV (R.) - Integrative chemistry : A natural evolution of the...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Congrès Mondial de l'Émulsion 2010 (12-14 octobre, Lyon) http://www.cme-emulsion.com
European Colloid and Interface Society conference (4-9 septembre 2001, Berlin) http://www.ecis2011.org
HAUT DE PAGE2.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Centre de Recherche Paul-Pascal http://www.crpp-bordeaux.cnrs.fr/
Ingénierie de la Vectorisation Particulaire (Inserm) http://www.gepea.fr/
Laboratoire de Pharmacie Biogalénique https://camb.cnrs.fr/la-recherche/biogalenique/
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