CS257765B2

CS257765B2 - Method of syringe forming composition containing hydrophilic polymer

Info

Publication number: CS257765B2
Application number: CS832124A
Authority: CS
Inventors: Fritz Wittwer; Ivan Tomka
Original assignee: Warner Lambert Co
Priority date: 1982-03-26
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1988-06-15
Also published as: EP0090600A2; NZ203730A; ES527659A0; ES8500806A1; IL68235A0; GR78489B; PT76444B; DD209390A5; ES8403368A1; EP0090600B1; KR840003986A; CS212483A2; EP0090600A3; EG16028A; NO831061L; ES8501300A1; FI831002A0; MX196732A; DE3372572D1; RU1836231C

Description

Vynález se týká způsobu injekčního tvarování kompozice, obsahující hydrofilní polymer, s výhodou želatinu, a vodu.

Při aplikaci způsobu podle vynálezu se používá rozličných typů želatiny, jako například z kysele nebo alkalický zpracovaného osseinu, z kysele zpracované vepřovice nebo z alkalicky zpracované hověziny. Způsob podle vynálezu lze výhodně využít například pro výrobu želatinových tobolek.

Tyto typy želatiny mají molekulovou hmotnost 10 000 až 2 000 000 a 10 000 000 až 20 000 000 atomových hmotnostních jednotek. Metoda stanovení distribuce molekulové hmotnosti rozličných typů želatiny, použitelných při aplikaci způsobu podle vynálezu, je popsána v: I. Tomka, Chimia. 30, 534 — 540 (1976) а I. Tomka, et al., Phot Sci. 23, 97 (1975).

Bylo zjištěno, že želatina s molekulovou hmotností v rozmezí od 10 000 do 2 000 000 atomových hmotnostních jednotek poskytuje tobolky, které po vyhození z tobolkové formy vykazují menší deformace než tobolky vyrobené z jiných typů želatiny.

Pod pojmem „želatina“ se v následujícím popisu a definici předmětu vynálezu skrývají i ostatní hydrofilní polymerní kompozice, které mají vlastnosti nezbytné pro výrobu tobolek. Hydrofilní polymery jsou polymery s molekulovou hmotností asi 10³ až 10⁷ atomových hmotnostních jednotek, které nesou v jejich hlavním řetězci a/nebo v jejich bočním řetězci nebo bočních řetězcích molekulové skupiny a které jsou schopné vytvářet a/nebo zúčastnit se vytváření vodíkových můstků. Takové hydrofilní polymery mají adsorpční izotermu vody, která vykazuje (v teplotním rozmezí asi 0 až 200 °C) inflexní bod v oblasti aktivltního bodu vody 0,5.

Hydrofilní polymery jsou odlišitelné od skupiny nazývané hydrokoloidy jejich molekulovou disperzitou. Pro zachování molekulové disperzity uvedených hydrofilních polymerů je nezbytné, aby tyto polymery obsahovaly frakci vody 5 až 25 % hmotnosti.

Existují i další hydrokoloidy, které jsou ve smyslu uvedené definice nehydrofilními polymery a které obsahují více nebo méně sférické nebo vláknité částice, přičemž tyto částice jsou tvořeny několika makromolekulami hydrofilního polymeru s molekulovou hmotností v rozmezí 10³ až 10⁷ atomových hmotnostních jednotek a mají velikost 0,01 až lOmikrometrů, což je typické pro velikost kolidních částic.

Jak je známo, byly vyvinuty stroje na výrobu tobolek, které využívají technologie tváření máčením. Při této technologii se kolík tvarovaný do tvaru tobolky namočí do roztoku želatiny, načež se tento kolík z roztoku želatiny odstraní, želatina ulpělá na kolíku se vysuší, vysušená tobolka se z kolíku sejme, seřízne na správnou délku a obě strany tobolky se spojí. Takovéto dosud známé stroje na výrobu tobolek používají kom binaci mechanických a pneumatických prvků, přičemž dosahují výkonu až 1 200 tobolek velikosti 0 za minutu.

I když jsou výše popsané stroje pro daný účel v· podstatě dostačující, přesto je žádoucí vyrábět tobolky značně vyšší rychlostí přesahující i 15 000 tobolek velikosti 0 za minutu, přičemž je současně nezbytné důkladně kontrolovat vlastnosti použité želatiny za tím účelem, aby výroba tobolek probíhala hygienicky a aby vyrobené tobolky měly minimální rozměrové odchylky a mohly být plněny ve vysoko výkonných plnicích zařízeních.

Základní požadavek kladený na materiál, který má být tvarován injekčním vstřikováním, spočívá v tom, aby tento materiál byl schopen přechodu za teploty přechodu do skelného stavu při teplotách, při kterých ještě nedochází к jeho tepelné degradaci a ani к tepelnému poškození vstřikovacího Usu a které jsou v možnostech použitého vstřikovacího lisu.

v patentu US číslo e podstatně liší od ze

Shirai et al. popisuje

216 240 postup injekčnlího vstřikování, kterého se používá к vý vláknitého proteinového orientovaný vláknitý proteinový produkt získaný tímto způsobem s| transparentního sklovitého materiálu, kterého jsou zhotoveny tobolky získané způsobem podle vynálezu. Kromě toho se při tvarovacím procesu podle Shiraie et al. musí použitá vedení na ztrácí do tět se.

?obě orientovaného produktu. Uvedený proteinová směs za účelem přetekutou hmotu denaturovat, čímž značné míry schopnost rozpoušNakatsuka et al. popisuje v patentu US č. 4 076 846 použití binární směsi škrobu se solemi proteinových materiálů к získání jedlého tvarovaného produktu postupem injekčního vstřikování. Tvarované produkty z proteinového materiálu, výhodně ze želatiny a dalších hydrofilních polymerů, mohou být podle vynálezu vyrobeny bez přídavku škrobu.

Housdens et al. popisují v patentu US č. 3 911 159 tvorbu vláknité proteinové struktury použitelné к získání jedlých produktů zlepšené měkosti. Tvarované produkty se způsobem podle vynálezu vyrábí bez vláknité proteinové struktury.

Použití vstřikovacího lisu pro výrobu želatinových tobolek a tobolek z tvarovatelných hydrofilních polymerů obdobných vlastností je nové a nebylo dosud v· odborné technické literatuře popsána.

Způsob podle vynálezu se liší od známého stavu techniky, který byl popsán v předcházejícím textu, jednak charakterem použitých kompozic a jednak poznáním, že želatina a ostatní hydrofilní polymery mají teplotu tání v. teplotním rozmezí použitelném pro postup injekčního vstřikování, a to za předpokladu, že obsah vody v želatině nebo jiném hydrofilním polymeru leží ve vyme257765 zeném rozmezí, což umožňuje zabránit jakémukoliv vysušení nebo zvlhčení tobolek.

Předmětem vynálezu je způsob injekčního tvarování kompozice obsahující hydrofilní polymer s molekulovou hmotností 10³až 10^z, nesoucím v základním řetězci a/nebo v bočních řetězcích skupiny tvořící vodíkové můstky a/nebo participující na vodíkových můstcích, s výhodou želatinu, zejména želatinu mající distribuci molekulových hmotností v rozmezí 10 000 až 2 000 000 a 10 000 000 až 20 000 000, a vodu, jejíž obsah činí 5 až 25 % hmotnosti, s výhodou 12 až 18 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, přičemž hydrofilní polymer je s výhodou změkčen alespoň jedním změkčovadlem zvoleným ze skupiny zahrnující polyethylenglykol, glycerin a organická změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, přičemž množství tohoto změkčovadla činí s výhodou 0,5 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo je s výhodou smísen s alespoň jedním mazivem, s výhodou v množství 0,1 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo je s výhodou smísen s alespoň jedním barvicím činidlem v množství s výhodou 0,001 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo· je s výhodou zpracován alespoň jedním zesíťovacím činidlem, nebo je s výhodou smísen s alespoň jedním nastavovadlem, s výhodou v množství 5 až 95 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, přičemž jsou tato nastavovadla zvolena ze skupiny zahrnující slunečnicové proteiny, sójové proteiny, proteiny bavlníkových semen, podzemnicové proteiny řepkových semen, laktóza, arabskou gumu, akryláty, methakryláty, ve vodě rozpustnou celulózu a její deriváty, polymery kyseliny akrylové, polyvinylpyrrolidon, šelak, polyvinylacetátftalát a ftalátovanou a/ /nebe sukcinátovano*u želatinu, přičemž hydrofilní polymer nebo nastavovadlo jsou zpracovány alespoň jedním zesíťovacím činidlem, jehož podstata spočívá v tom, že se uvedená kompozice změkčí a roztaví při teplotě 50 až 190 °C a za tlaku 60 až 300 MPa, načež se uvedená kompozice tvaruje vstřikem při teploto 50 až 190 °C a za tlaku 60 až 300 MPa v chlazené formě a získaný tvarovaný výrobek se z uvedené formy vyhodí

Zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu, tvořené kombinací vstřikovacího lisu a mikroprocesoru, bude podrobně popsáno v následujícím textu s odkazy na připojené výkresy, na kterých

-— obrázek 1 zobrazuje uspořádání šnekového vstřikovacího lisu pro výrobu tobolek;

— obrázek 2 zobrazuje schéma pracovního cyklu injekčního- vstřikování podle vynálezu, při kterém se vyrábí uvedené tobolky;

— obrázek 3 zobrazuje schéma vstřikovacího lisu pro výrobu tobolek podle vynálezu kombinovaného s mikroprocesorem;

— obrázek 4 zobrazuje detailně výstupní stranu vstřikovacího lisu pro výrobu tobolek podle vynálezu;

— obrázek 5 zobrazuje graf závislosti viskozity ve smyku (shear viscosity) na rychlosti smykové deformace při výrobě želatinových tobolek podle vynálezu;

— obrázek 6 zobrazuje plošný tvářecí diagram pro tváření želatiny v závislosti na čase, teplotě, tlaku a obsahuj vody v želatině podle vynálezu;

— obrázek 7 zobrazuje graf závislosti teploty želatiny na obsahu vody v želatině, ve kterém jsou vyznačeny pásmo teplot skelného přechodu a pásmo teplot přechodu želatiny do taveniny;

— obrázek 8 zobrazuje graf diferenční tepelné analýzy, ve kterém je vynesena závislost rychlosti spotřeby tepla na stoupající teplotě želatinového vzorku podle vynálezu;

— obrázek 9 zobrazuje graf závislosti logaritmu modulu objemové pružnosti želatiny na teplotě podle vynálezu;

— obrázek 10 zobrazuje graf závislosti rovnovážného obsahuje vody v želatině na celkové aktivitě vody (a_w) a — obrázek 11 zobrazuje graf diferenční tepelné analýzy adsorpce vody v závislosti na obsahu vody v želatině podle vynálezu.

Z obrázku 1 je patrné, že vstřikovací lis 27 sestává ze tří částí: ze zásobníkové jednotky 5, ze vstřikovací jednotky 1 a z formovací jednotky 2.

Funkce zásobníkové jednotky 5 spočívá v tom, že se sem přivádí želatina 4, která se zde přechovává při konstantní teplotě a udržuje se v ní konstantní obsah vody, načež se podle potřeby tato želatina 4 odvádí do vstřikovací jednotky 1. Tato zásobníková jednotka sestává z vertikálního válce 30, který je v horní části 31 uzavřen a zde opatřen vstupním otvorem 32 pro přivádění želatiny 4 do zásobníkové jednotky 5. Uvedený vertikální válec 30 je ve spodní části uzavřen kónickou nálevkou 33, která je opatřena výpustním otvorem 34 pro vypouštění želatiny 4 ze zásobníkové jednotky 5 do vstřikovací jednotky 1.

Vertikální válec 30 je rovněž opatřen vzduchovým potrubím 35, které spojuje horní část 31 s kónickou nálevkou 33 a ve kterém cirkuluje vzduch, nucený к cirkulaci dmýchadlem 36. Teplota tohoto vzduchu je regulovaná tyristo-rem 37 a relativní vlhkost tohoto vzduchu je regulována parním injektorem 38.

Funkce vstřikovací jednotky 1 spočívá v tom, že se želatina 4, přiváděná ze zásobníkové jednotky 5 skrze napájecí otvor 54 vstřikovacího lisu 27, v bubnu 17 roztaví, rozpustí ve vodě a takto se změkčí a převede na změkčenou želatinu 14, která se potom vede do formovací jednotky 2.

Funkce formovací jednotky 2 spočívá v

5 7 7 S 5 tom, že v ní dochází к automatickému otevírání a uzavírání formy 6, která zahrnuje dutiny 19 formované ve tvaru vyráběných tobolek, а к vyhazování již hotových tobolek 7 z formy 6.

V bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 vstřikovací jednotky 1 je uspořádán šnek 8, který se může jednak otáčet a jednak konat posuvný pohyb dopředu a dozadu. V případě, že se tento šnek 8 otáčí, plní funkci roztavení, rozpuštění ve vodě a změkčení želatiny 4. V případě, že se tento šnek 8 posouvá ve směru své osy, potom plní funkci spočívající v transportu změkčené želatiny 14 do formy 6 injekčním vstřikováním.

Šnek 8 je poháněn kapalinovým motorem 9 s řízenou rychlostí otáčení přes převod 10. Axiální posun šneku 8 dopředu nebo dozadu je zprostředkován duplexním hydraulickým válcem 11.

Hromadění změkčené želatiny 14 před čelem otáčejícího se šneku 8 způsobuje, že šneková soustava 29, obsahující šnek 8, převod 10 a kapalinový motor 9, je tlačena směrem dozadu až dospěje к meznímu spínači 12. Posun soustavy se zastaví a po- uplynutí času, který je nezbytný к tomu, aby se želatina 4 dostala do stavu změkčené želatiny 14, se přivádí hydraulická kapalina do duplexního hydraulického válce 11, čímž se dosáhne toho, že šneková soustava 20 se pohybuje směrqm dopředu a čelo šneku 8, které působí jako píst, vytlačuje změkčenou želatinu 14 skrze tělo 50 ventilové soustavy, zahrnující jeďnocestný ventil 15, jehlový ventil 23, trysku 22 a výstupní otvor 21, do formovací jednotky.

Jednocestný ventil 15 brání tomu, aby změkčená želatina 14 unikala zpět přes šroubovicové lopatky 16 šneku 8.

Buben 17 vstřikovacího lisu 27 je vybaven parními topnými hady 18, které ohřívají želatinu 4 během jejího stlačování šnekem 8 a převádění do stavu změkčené želatiny 14. Přitom je žádoucí, aby změkčená želatina 14 byla zahřívána na pokud možno co nejnižší teplotu a aby byla transportována při pokud možno co nejnižší rychlosti šneku 8.

Rychlost šneku 8 a zahřívání změkčené želatiny 14 v bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 prostřednictvím parních topných hadů 18 regulují kvalitu a výstupní rychlost změkčené želatiny 14 vstřikované do formovací jednotky 2. Formovací jednotka 2 obsahuje formu 6, která je tvořena dutinami 19 majícími tvar vyráběných tobolek. Do těchto dutin 19 je vstřikována změkčená želatina 14, která je zde potom udržována pod tlakem. Formu 6 obklopuje chladicí potrubí 24, které ochlazuje vstříknutou změkčenou želatinu 14 ve formě 6 a když je tato želatina dostatečně ztuhlá, formovací jednotka se otevře, forma 6 se separuje a vyrobené tobolky jsou z formy 6 vyhozeny.

Na obrázku 2 je zobrazen pracovní cyklus injekčního vstřikování pro želatinu 4, obsahující přibližně 17 % hmotnosti vody, v závislosti na čase, teplotě a tlaku. Obecně probíhá tento pracovní cyklus ve vstřikovacím lisu 27 podle vynálezu následujícím způsobem,:

a) želatina 4 se přivede do zásobníkové jednotky 5, kde se uchovává při teplotě okolo 100 °C a tlaku 0,1 až 0,5 MPa, přičemž se zde udržuje obsah vody v želatině v rozmezí 5 až 25 % hmotnosti;

b) tato želatina se roztaví při regulované teplotě v rozmezí 50 až 190 °C a tlaku 60 až 300 MPa při zachování obsahu vody v želatině 5 až 25 % hmotnosti;

c) roztavená želatina se potom rozpustí ve vodě při teplotě 50 až 190 °C a tlaku 60 až 300 MPa a při obsahu vody v želatině 5 až 25 % hmotnosti;

d) rozpuštěná želatina se změkčí za teploty 50 až 190 ^CC a tlaku 60 až 300 MPa při obsahuj vody v želatině 5 až 25 % hmotnosti;

e) změkčená želatina se injekčně vstřikuje do formy 6 při teplotě nižší než 50 °C a vstřikovacím tlaku 60 až 300 MPa, přičemž se udržuje upínací tlak formy 6 nižší než asi 600 000 N, a

f) hotové tobolky 7 se vyhazují z formy 6.

Jestliže se v grafu pracovního· cyklu na obrázku 2 vychází z bodu A, potom se od tohoto okamžiku šnek 8 posouvá směrem dopředu a plní formu 6 změkčenou želatinou 14, což trvá až do okamžiku, který je na grafu vymezen bodem B; od tohoto okamžiku až do okamžiku, který je na grafu označen písmenem C, se vstříknutá změkčená želatina 14 udržuje ve formě 6 pod vysokým tlakem. Tento časový úsek, který se na grafu nachází mezi body В, C, se nazývá výdrž. Od bodu В brání jednocestný ventil 15, nacházející se v tomto okamžiku v úrovni konce šneku 8, tomu, aby změkčená želatina 14 proudila zpět skrze trysku 22 do· oblasti šneku 8.

Během časového úseku, který byl označen jako výdrž, se do formy 6 injikuje určité dodatečné množství změkčené želatiny 14, čímž se vyrovná kontrakce ochlazené a ztuhlé změkčené želatiny 14. Později se výstupní otvor 21, který představuje úzký vstup do formovací jednotky 2, uzavře, čímž se formovací jednotka 2 izoluje od vstřikovací jednotky 1. Změkčená želatina 14 je ve formě 6 stále pod vysokým tlakem.

V okamžiku, kdy změkčená želatina 14 je ochlazena a ztuhlá, poklesne tlak na hodnotu, která je ještě dostatečně vysoká, aby se zabránilo vzniku propadlin v tobolkách, avšak která již není tak vysoká, aby bylo obtížné odstranit tobolky 7 z dutin 19, tvarovaných do tvaru vyráběných tobolek, vytvořených ve formě 6.

V okamžiku, kdy se uzavře výstupní otvor 21 (tento okamžik je na uvedeném grafu o257765 značen bodem C), začne se otáčet šnek 6. Přitom se změkčená želatina 14 ukládá ve válcovém prostoru před čelem šneku 8, vytvořeném zpětným axiálním posuvem šneku 8, což trvá až do okamžiku, který je na uvedeném grafu označen písmenem И. Rychlost toku změkčené želatiny je regulována rychlostí šneku 6 a tlak je regulován zpětným tlakom (tzn. hydraulickým tlakem působícím na šnekovou soustavu 2(J), který zase stůnovuje tlak ve změkčené želatině 14 v trysce 22 nacházející se před šnekem 8.

Když je v prostoru před čelem šneku 8 dostatečné množství změkčené želatiny 14 pro další vstřik, šnek se přestane otáčet a tento okamžik je na uvedeném grafu označen bodem D. V časovém úseku, který se na grafu nachází mezi body D, E se želatina 4 (šnek 8 je ve stacionnárním stavu) dále taví teplem přiváděným z parních topných hadů 18 uspořádaných na bubnu 17 vstřikovacího lisu 27. Tento časový úsek je označen jako proliřívací doba. Mezitím dojde к vy hození ztuhlých tobolek 7, vyrobených při předcházejícím vstřiku, z formy 6.

Potom se forma 6 uzavře, aby byla připravena přijmout další vstřik změkčené želatiny 14.

Všechny tyto operace jsou automatizovány a regulovány mikroprocesorem.

Z obrázku 3 je patrné, že pracovní cyklus injekčního vstřikování, který je schematicky zobrazen na obrázku 2, je realizován ve vstřikovacím Usu 27 pomocí hydraulických a elektrických složek a odpovídajících obvodů řízených mikroprocesorem 28.

Při použití obvodů v pevné fázi, jakož i rychlostních, limitních, teplotních a tlakových spínačů pro elektrické a hydraulické systémy, používá mikroprocesor 28 podle vynálezu příkazové řídicí signály, které jsou uloženy v paměti 51 a které slouží к nastavení časových, tlakových a teplotních podmínek uvedených v následující tabulce 1 pro pracovní cyklus injekčního vstřikování, schematicky zobrazený na obrázku 2 a realizovaný ve vstřikovacím lisu 27, zobrazeným na obrázku 3, pro výrobu želatinových tobolek 7.

Tabulka 1

Rozmezí času, teploty a tlaku pro pracovní cyklus injekčního vstřikování z obrázku 2 Body

	A	В
Čas (s)	ÍO²— 1	10 ^й	1
Teplota	okolí	50 -	- 190
(°C)	až 100
Tlak	0,1 — 0,5	60 -	- 300

(MPa)

Na obrázku 3 je zobrazen vstřikovací lis 27, který je za účelem provádění injekčního vstřikování podle vynálezu spojen s mikroprocesorem 28.

Kombinace injekčního vstřikovacího lisu 27 a mikroprocesoru 28 obsahuje šest kontrolních obvodů, přičemž pět z těchto obvodů je tvořeno uzavřenými zcela analogovými obvody a zbývající jeden obvod je dvoupolohový obvod.

Jestliže se vychází v pracovním cyklu injekčního vstřikování, který je schematicky zobrazen na obrázku 2, z bodu A, ve kterémžto okamžiku začíná injekční vstřikování změkčeného vstřikovacího materiálu do formy 6, potom kontrola pracovního cyklu probíhá následujícím způsobem:

jestliže se před čelem šneku 8 nahromadí dostatečné množství změkčené želatiny 14 (čas к tomu potřebný je kontrolován mikroprocesorem) a jestliže se šneková soustava 20, obsahující šnek 8, kapalinový motor 9 a převod 10, posune dostatečně dozadu proti konstantnímu zpětnému tlaku regulovanému kontrolním obvodem 2, vyšle mezní spínač 12 signál do snímacího· obvodu 14. Po splnění uvedených dvou podmínek řídí řídicí obvod 4 přítok hydraulické tekutiny

C D

10'²— 1	10~²— 1	10~²— 1
50 — 190	50 — 190	50 — 190

— 300 0 — 300 60 — 300 do přední Části duplexního hydraulického válce 11. To způsobí pohyb šnekové soustavy 20 směrem dopředu, v důsledku čehož se vstřikuje změkčená želatina 14 do formy 6 až do okamžiku, zobrazeném na grafu pracovního cyklu z obrázku 2 bodem B; potom zůstane šnek 8 až do okamžiku, zobrazeném na uvedeném grafu bodem C, v klidové poloze, čímž udržuje změkčenou želatinu 14 ve formě 6 pod vysokým tlakem. Cas této prodlevy, označené jako výdrž, je kontrolován také mikroprocesorem 28.

Během tohoto formovacího cyklu, počínajícího v bodě B, proudí změkčená želatina 14 do formy 6 a výstupní otvor 21 se uzaře až v bodě C tvářecího cyklu,

V době C pracovního cyklu injekčního vstřikování se šnek 8 začíná opět otáčet a hydraulický tlak v přední části duplexního hydraulického válce 11 se sníží na tlak, který je jen o trochu nižší než tlak v zadní části duplexního hydraulického válce 11.

Uvedený šnek 8 je tedy udržován pod konstantním tlakem vůči formě 6, prostřednictvím tlaku v zadní části duplexního* hydraulického válce 11. Toho se dosáhne pomocí kontrolního obvodu 2, ve kterém obvod s tlakovým čidlem Í2 ovládá hydraulický ventil.

Když se tedy šnek 8 opětovně otáčí přivádí se znovu želatina 4 do bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 ze zásobníkové jednotky 5. Za určitou dobu, která je vymezená rychlostí otáčení šneku 8, kontrolovanou kontrolním obvodem 3, je do· bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 přivedeno přesné množství želatiny 4. Kontrolní obvod 3 je buzen rychlostním čidlem v obvodě 1з, měřícím rychlost otáčení šneku 8, a ovládá hydraulický proporciální ventil 03, čímž se zajistí konstantní rychlost otáčení kapalinového motoru 9, a to bez ohledu na změny točivého momentu vznikající v důsledku nerovnoměrného· zavádění vsázky želatiny 4 do bubnu 17 vstřikovacího lisu 27.

Když je přivádění želatiny 4 do bubnu 17 ukončeno, šnek 8 se přestane otáčet, což v pracovním cyklu injekčního vstřiko-vání z obrázku 2 odpovídá bodu D.

Během prohřívací doby pracovního cyklu injekčního vstřikování, vyznačené na obrázku 2 úsekem mezi body D až A, se želatina 14 zcela změkčí za teplotních podmínek kontrolovaných kontrolním obvodem 1.

Teplotní čidlo obvodu íi dává signály tyristorovému regulátoru Ol tepla, regulujícímu vyhřívání bubnu 17 vstřikovacího· stroje 27 pod kontrolou kontrolního obvodu 1.

Během časového intervalu mezi body В až E pracovního cyklu injekčního vstřikování z obrázku 2 se forma 6 ochladí do té míry, že hotové želatinové tobolky 7 mohou být vyhozeny z formy 6.

Po vyhození želatinových tobolek 7 z formy 6 se pracovní cyklus injekčního vstřikování vrátí opět do bodu A, ve kterémžto okamžiku již došlo к nahromadění určitého objemu změkčené želatiny 14 před čelem šneku 3 (je uveden v činnost snímací obvod 14) a pracovní cyklus injekčního vstřikování podle obrázku 2 může být opakován.

Je důležité poznamenat, že uzavřené kontrolní obvody 5, 6 udržují přesný obsah vody v želatině v zásobníkové jednotce 5, což je nezbytné pro průběh vlastní vstřikovací operace požadovanou rychlostí.

Mikroprocesor 28 obsahuje paměť 51, ve které jsou uloženy požadované provozní parametry; dále obsahuje snímací a signální sekci 52, která přijímá signály z čidel charakterizující okamžité provozní podmínky, určuje odchylku mezi požadovanými a skutečnými provozními podmínkami a vysílá signály do řídicí sekce 53, která -aktivuje tyrystory a ventily za účelem korekce provozních podmínek.

Na obrázku 4 je zobrazeno tělo 50 ventilové soustavy s výstupním otvorem 21, tryskou 22, jehlovým ventilem 23 a jednocestným ventilem 15. Tyto prvky pracují následujícím způsobem:

V okamžiku, odpovídajícím bodu A na grafu pracovního cyklu injekčního vstřikování z obrázku 2, je jehlový ventil vytažen z výstupního otvoru 21 a jednocestný ventil 15 je odtažen z těla 50 ventilové soustavy a vytváří takto vstupní otvor 55 pro změkčenou želatinu 14 do trysky 22, která vymezuje nabíjecí komoru pro změkčenou želatinu. Změkčená želatina 14 se vstřikuje tryskou 22 do formy 6 v časovém úseku, který se v pracovním cyklu vstřikovacího procesu na obrázku 2 nachází mezi body A, B.

V okamžiku, odpovídajícím v grafu pracovního cyklu vstřikovacího procesu bodu C, se jehlový ventil 23 po-sune dopředu a uzavře výstupní otvor 21, který zůstane uzavřen po> dobu, která na grafu pracovního cyklu vstřikovacího procesu odpovídá úseku mezi body С, E; forma 6 je uzavřena a tobolky 7 ve formě 6 se ochlazují. Jehlový ventil 23 zůstane mezi body E, A pracovního cyklu injekčního vstřikování uzavřen a během této doby dochází к vyhození tobolek 7 z formy 6.

Celkový čas mezi okamžiky odpovídajícími bodům B, A musí být kratší než 5 sekund, aby nedocházelo к tuhnutí změkčené želatiny 14 v trysce 22. To je důležitý znak vynálezu, neboť:

a) se tím umožní vyšší rychlost výroby tobolek a zvýší se tedy výkon zařízení;

b) nedochází ke ztrátám změkčené želatiny 14 během pracovního cyklu injekčního vstřikování v důsledku toho, že nedochází ke ztuhnutí změkčené želatiny v trysce 22 a

c) je zde pouze minimální riziko degradace změkčené želatiny 14, neboť prochází pracovním cyklem jen po velmi krátkou dobu a je v každém pracovním cyklu použita jen jednou, neboť změkčená želatina tuhne až v dutinách 19 tvarovaných do tvaru vyráběných tobolek a nikoliv už v trysce 22.

Jednocestný ventil 15 a jehlový ventil 23 jsou ovládány s pružinou spojenou pákou 25, která normálně uzavírá jak výstupní otvor 21, tak i trysku 22, dokud není páka 25 posunuta proti tlaku uvedené pružiny vačkou na pokyn signálu z mikroprocesoru 28.

Termomechanické vlastnosti želatiny, tj. modul objemové pružnosti a ztrátový modul při rozličných teplotách, jsou silně závislé na obsahu vody v želatině. Injekční vstřikování podle vynálezu může být použito pro želatinu s obsahem vody, s výhodou v rozmezí 5 až 25 %. Spodní mez obsahu vody je dána maximální provozní teplotou 190 °C, která nemůže být překročena, neboť by jinak došlo к degradaci želatiny. Horní mez je dána lepkavostí vyrobených tobolek, ke které by došlo, kdyby želatina obsahovala více než 25 % hmotnosti vody.

V následující tabulce 2 jsou shrnuty zkratky, kterých je použito v následujícím textu přihlášky vynálezu.

T a b u 1 к а 2

Zkratky použitých fyzikálních podmínek

Zkratka	Jednotka
Ta, P_a	°C, Pa
H (T, P)	kj. kg¹
X (T, P)	N^_1. m²
«(T, P)
v [g, T, P)	kg.s^_1
T_G1, Tg₂ (X)	°C
Tml, T_M2 (X)	°C
T_E (t)	°C
Tm (t)	°C
Pm	Pa
Pe	Pa

X

Pro kontrolu a regulaci procesu injekčního vstřikování je zapotřebí znát:

1] spotřebu tepla při tavícím procesu:

H(T_E, P_E) - H(T_;1, PJ

2] rychlost zahřívání hydrofilního polymeru ve vstřikovacím lisu. К výpočtu této veličiny je zapotřebí znát součinitel prostupu tepla hydrofilního polymeru a součinitel přestupu tepla v soustavě hydrofilní polymer — konstrukční materiál bubnu vstřikovacího lisu, který je ve styku s hydrofilním polymerem. Z rychlosti zahřívání hydrofilního polymeru a z uvedené spotřeby tepla je možné určit minimální dobu nezbytnou к přípravě hydrofilního polymeru к in-

Popis

Okolní teplota a tlak.

Entalpie hydrofilního systému polymer — voda při daném tlaku a teplotě.

Stlačitelnost hydrofilního polymeru při daném tlaku a teplotě; její numerickou hodnotou je relativní změna objemu v· důsledku změny tlaku na jednotku množství.

Teplotní koeficient objemové roztažnosti polymeru při dané teplotě a tlaku; jeho numerickou hodnotou je relativní změna objemu v důsledku změny teploty na jednotku množství. Rychlost tečení hydrofilního polymeru při dané teplotě, tlaku a rychlosti smykové deformace; její numerickou hodnotou je objem taveniny opouštějící výstupní průřez vstřikovacího lisu za jednotku času při použité rychlosti smykové deformace.

Teplotní rozmezí skelného přechodu hydrofilního polymeru. Teplotní rozmezí tání částečně krystalického hydrofilního polymeru.

Teplota hydrofilního polymeru v trysce vstřikovací jednotky. Teplota hydrofilního polymeru ve formě.

Tlak hydrofilního polymeru ve formě.

Tlak hydrofilního polymeru v trysce.

Obsah vody v hydrofilním. polymeru, vyjádřený jako hmotnostní frakce v systému voda — hydrofilní polymer.

jekčnímu vstřikování a nutnou vyhřívací kapacitu vstřikovacího lisu.

3) Hodnota T_E závisí na hodnotě X hydrofilního polymeru. Jestliže je obsah vody v hydrofilním polymeru příliš nízký, bude rezultující hodnota T_E příliš vysoká, což může mít za následek degradaci použitého hydrofilního polymeru. Za účelem udržení hodnoty T_E pod 190 °C je zapotřebí, aby hydrofilní polymer obsahoval minimálně alespoň 5 % hmotnosti vody.

4) Rovněž rychlost tečení V(g, T, P) je silně závislá na obsahu vody v hydrofilním polymeru. Za účelem urychlení injekčního vstřikování je třeba vysoké rychlosti tečení V(g,T,P), které může být dosaženo při vysokém obsahu vody v hydrofilním polymeru..

Horní hranice obsahu vody v hydrofilním polymeru je dána lepkavostí a mechanickým poškozením vyrobených tobolek, ke kterému by došlo, kdyby obsa vody v hydrofilním polymeru přesahoval tuto horní mez; vzhledem к tomu by neměl obsah vody v hydrofilním polymeru přesahovat hodnotu 0,25.

Při ochlazování a tuhnutí taveniny hydrofilního polymeru dochází ke zmenšení jeho objemu úměrné teplotní změně T_M — T_a. Uvedená objemová změna může mít za následek vznik dutin ve stěně vyrobené tobolky nebo zmenšení velikosti vyráběné tobolky a tedy především nepřijatelnou kvalitu těchto tobolek.

Obligatorním požadavkem při výrobě tobolek je vymezení maximálně přípustné rozměrové odchylky, která v daném případě činí 1 %. Aby se kompenzovalo toto smrštění, ke kterému dochází při uvedené změně teploty, musí být forma plněna při určitém tlaku P_M. Tento tlak je dán hodnotami veličin of(T, P) a ;<(T, P). Vstřikovací tlak P_E je závislý na teplotě T_E, která je zase, jak již bylo uvedeno, silně závislá na obsahu vody v hydrofilním polymeru X.

Na obrázku 5 je zobrazena závislost viskozity ve smyku (shear viscosity) na rychlosti smykové deformace želatiny s obsahem vody X rovným 0,17 při teplotě 90 °C. Kapilára měla průměr d = 1,05 mm a délku 5 mm. Poměr délky kapiláry к jejímu průměru L/d byl tedy roven 4,75.

Na obrázku 6 je zobrazen tvářecí diagram pro želatinu s obsahem vody 0,17. Během injekčního vstřikování je změkčená želatina diskontinuálně vstřikována do formy a bezprostředně v této formě ve tvaru tobolky chlazena. Tvarovatelnost želatiny závisí na vlastnostech této želatiny a na provozních podmínkách, přičemž nejdůležitějšími jsou termomechanické vlastnosti želatiny, jakož i teplota a tlak, při kterých tváření probíhá, a geometrie formy.

Z tvářecího diagramu zobrazeného na obrázku 6 jsou patrné tlakové a teplotní meze pro zpracování želatiny ve vstřikovacím lisu kombinovaným s mikroprocesorem podle vynálezu. Maximální teplota 190 °C je dána skutečností, že nad tuto teplotu dochází к viditelné degradaci želatiny. Spodní hranice teploty 50 °C je vymezena skutečností, že pod tuto teplotu má želatina příliš vysokou viskozitu a elasticitu taveniny při doporučeném obsahu vody X od 0,05 do 0,25.

Nejvyšší tlaková mez 300 MPa je dána skutečností, že při tlacích vyšších, než je uvedená horní mez, již dochází к zatékání roztavené želatiny do mezer mezi jednotlivými díly formy, což vede к tomu, že hotové tobolky mají v místech, odpovídajících místům spojení dílů formy, žebra, která tobolku znehodnocují. Spodní tlaková mez, tvořená tlakem asi 60 MPa je dána tím, že při tlacích nižších, než je tato mez jsou jednotlivé vstři ky želatiny příliš krátké naⁱ to, aby forma byla zcela vyplněna želatinou.

Tabulka 3

Provozní podmínky pro proces injekčního vstřikování

Hustota 13 — 1,2.10³kg . m~³

Krystalinita 25 °/o

H[T_E, P_E)-H(T_a, PJ 0,32 kj. kg¹

Čistý tepelný výkon pro 10 kg taveniny za hodinu, odpovídající 10⁶ tobolek za hodinu 3,5.10⁵kJ

Součinitel prostupu tepla (20 °C] pro želatinu 1 kj. m’¹. li¹. stupeň¹

Stlačitelnost ;4T_e,P_e) 5.10^1ϋ N¹. m² tf(T_a> PJ 8.10~⁵ °C^_1

Kotrakce v důsledku krystalizace zanedbatelná

Kritická rychlost smykové deformace

10⁴ — 10⁵s⁴

Hydrofilní polymery, výhodně rozličné typy želatiny, se vytlačují a vstřikují za následujících podmínek:

Na obrázku 7 je zobrazen graf ukazující závislost rozmezí teploty skelného přechodu a rozmezí teploty tání hydrofilního polymeru, tvořeného v daném případě želatinou, na obsahu vody v želatině. Část plochy grafu pod rozmezím teploty skelného přechodu představuje želatinu, která je komerčně dostupná a která je částečně krystalickým polymerem obsahujícím přibližně 70 °/o objemu amorfní frakce a přibližně 30 % objemu krystalické frakce. Tato část plochy grafu je na obrázku 7 označena jako plocha I. Takováto želatina se zpravidla nazývá za studená vysušenou želatinou.

Jestliže se uvedená želatina s daným obsahem vody zahřeje na vyšší teplotu, potom tato želatina projde rozmezím teploty skelného přechodu.

К tomuto zahřátí želatiny dojde v bubnu vstřikovacího lisu, kterýžto buben je na obrázku 1 označen vztahovou značkou 17. Na obrázku 2 je toto zahřátí želatiny realizováno v té části pracovního cyklu injekčního vstřikování, která je označena písmenem E. Takto zahřátá želatina se nachází v grafu na obrázku 7 mezi rozmezím teploty skelného přechodu a rozmezím teploty tání a je označena jako plocha И. Želatina nacházející se na ploše II obsahuje krystalickou frakci a taveninovou frakci.

Skelný přechod nepředstavuje termodynamický přechod nějakého^ rádu, ale je cha257765 rakterizován změnou molekulárního pohybu molekul želatiny a změnou modulu objemové pružnosti amorfní želatiny o několik řádů.

Při přechodu z plochy П do plochy I grafu na obrázku 7 dochází v rozmezí teploty skelného přechodu ke zmrazení translačních pohybů molekul želatiny nebo· alespoň ke zmrazení translačního pohybu podstatné části těchto molekul, což se odrazí ve změně měrného tepla (c_p) a tepelného součinitele objemové roztnžností (a) v uvedeném, teplotním r^rmezí.

Při přeclmdu z plochy II do plochy III grafu na obrázku 7 přejde krystalická želatina rozmezí teploty tání, přičemž dochází к roztavení spirálovitě uspořádané želatiny. К tomuto termickému ději dochází také v bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 zobrazeném na obrázku 1. Pokud jde o graf pracovního cyklu injekčního vstřikování, zobrazený na obrázku 2, dochází к uvedenému termickému ději rovněž v< části grafu, která je označena jako etapa E.

Uvedený přechod spirálovitě uspořádané frakce želatiny do roztaveného stavu představuje termodynamický přechod prvého řádu a tento přechod je endotermním dějem.

Oba uvedené přechody mohou být detekovány diferenční tepelnou analýzou nebo měřením změny modulu objemové pružnosti v závislosti na změně teploty.

Na obrázku 8 je zobrazen graf získaný provedením diferenční tepelné analýzy vzorku želatiny v diferenčním kalorimetrii. Na ose у je vynesena rychlost spotřeby tepla, ke které dochází při zahřívání vzorku želatiny, v relaci к rychlosti spotřeby tepla, ke které dochází při témže zahřívání referenčního vzorku, kterým je prázdný držák vzorku želatiny. Uvedená rychlost spotřeby tepla je v uvedeném grafu vynesena v závislosti na teplotě vzorku želatiny, která je vynesena na ose x ve stupních Kelvina.

V uvedeném grafu příkřejší stoupání jinak mírně stoupající křivky odpovídá teplotě skelného přechodu a dále následující maximum odpovídá roztavení spirálovitě uspořádané frakce želatiny.

Modul objemové pružnosti E může být měřen při malých sinusoidních smykových deformacích želatinového vzorku. Změny uvedeného modulu objemové pružnosti vzorku želatiny s obsahem vody X 0,13 jsou vyneseny v závislosti na teplotě želatinového vzorku v grafu zobrazeném na obrázku 9.

Při teplotě skelného přechodu a při teplotě odpovídající roztavení spirálovitě uspořádané frakce želatiny se modul objemové pružnosti změní o několik řádů.

Z grafu na obrázku 9 je zřejmé, že za teplotou tání existuje ještě jeden tepelný přechod a tento přechod je charakterizován dalším poklesem hodnoty uvedeného modulu objemové pružnosti E. Teplotu tohoto tepelného přechodu zde budeme označovat jako rozpouštění teplotu.

V teplotním rozmezí T_fí až T_M je želatina v kaučukovitém elastickém stavu a krystalická frakce nebo fibrily, které tato želatina obsahuje, tvoří aktivní elastické prvky mřížky.

Obdobné mřížky existují i ve změkčeném mikrokrystalickém póly viny lchloridu (PVC). Uvedené krystalické oblasti zvyšují difrakci rentgenových paprsků v uvedeném polyvinylchloridu, avšak nikoliv u želatiny (I. Tomka, Chimia 30, 5'34 — 540 /1976/; I. Tomka et al. Phot. Sci 23, 97 /1975/).

V teplotním rozmezí T_M až T_s se želatina nachází ve viskoelastickém kaučukovitém stavu. Elasticky aktivní mřížka v uvedeném stavu želatiny je podobně jako u většiny polymerovaných tavenin pouze přechodnou mřížkou. Zejména u želatiny přispívají významnou měrou к vytvoření elasticky aktivní dočasné mřížky silné interakce mezi makromolekulami (vodíkové můstky, interakce typu dipól — dipól). Při uvedené rozpouštěcí teplotě se uvedená dočasná mřížka rozruší a molekuly želatiny se rozpustí v přítomné vodě. Při vyšší teplotě, než je rozpouštěcí teplota T_s klesne hodnota modulu objemové pružnosti dokonce pod 10 Pa, jak je to patrné z grafu na obrázku 9.

V této souvislosti bylo nyní zjištěno·, že zpracování želatiny způsobem podle vynálezu (injekční vstřikování, tvarování vyfukováním atd.) by se mělo provádět při teplotě vyšší, než je teplota T_s.

Pokud jde o obrázek 1, probíhá zahřívání želatiny na teplotu vyšší než teplota T_sv přední části bubnu 17 vstřikovacího lisu 27. К tomuto zahřívání dochází nejenom pomocí tepla dodávaného parou v topných hadech 18 ale zejména, a to významnou měrou vnitřním třením během vstřikovacího' procesu v důsledku vysoké rychlosti smykové deformace. |

Kdybychom chtěli tento rozpouštěcí proces lokalizovat do grafu pracovního cyklu injekčního vstřikování, zobrazeného na obrázku 2, potom к tomuto rozpouštění dochází zejména mezi body А, В uvedeného grafu. Bylo také zjištěno, že reverzibilní elastická deformace injekčně tvarované želatiny po otevření formy 6 je zanedbatelná, jestliže teplota želatiny během injekčního' vstřikování je vyšší než teplota T_s.

К chlazení želatiny ve formě, které je nezbytné, aby se zabránilo jakékoliv reverzibilní deformaci uvedené želatiny, dochází mezi body В, E grafu pracovního cyklu injekčního vstřikování, zobrazeného na obrázku 2. Snížení výkonu vstřikovacího lisu podmíněné dlouhým přechováváním želatiny ve formě (po dobu delší než 5 sekund) je žádoucí ze dvou následujících důvodů: dochází к omezení množství vyrobených tobolek a ke ztrátě vody v želatině ve vstřikovacím lisu.

К uvedené ztrátě vody dochází v bubnu 17 vstřikovacího lisu 27 při zvýšené vstřiková257785 cí teplotě v důsledku transportu vody z horké želatiny do želatiny chladnější (o tom viz: D. Gehrmann, Thesis, University of Darmstadt 1979). Tento transport vody může být kompenzován transportem želatiny pomocí šneku v opačném směru.

Tento transport želatiny je realizován pomocí šneku 8, zobrazeného na obrázku 1. Pokud jde o graf pracovního cyklu injekčního vstřikování, zobrazený na obrázku 2, к uvedenému transportu želatiny dochází mezi body А, В a dále mezi body C, D uvedeného· grafu.

К zajištění konstantního obsahu vody v želatině v oblasti tání bubnu vstřikovacího lisu je nezbytné pracovat při injekční sekvenci, která je kratší než 5 sekund. К zajištění stálého a dostatečně vysokého obsahu vcdy v želatině je dále nezbytné použít želatinu nebo jiný hydrofilní polymer s vhodným tvarem jak sorpční isotermy (viz obrázek 10), tak i křivky závislosti diferenční tepelné analýzy sorpce na obsahu vody v želatině (viz obrázek 11).

Obsah vody v želatině během vstřikování musí splňovat tuto podmínku: X musí být vyšší než 0,05; v opačném případě bude T_svyšší než 190 °C, což by mělo za následek nežádoucí degradaci želatiny.

Sorpční isoterma želatiny má tvar S a vykazuje inflekční bod odpovídající asi vodní aktivitě (a_vv) 0,5. Křivka závislosti diferenční tepelné analýzy sorpce na obsahu vody v želatině monotónně klesá se vzrůstajícím obsahem vody v želatině. Nezbytnou podmínkou к zabránění rozdělení jediné fáze želatina-voda do dvou kapalných fází, tvořených fázemi želatina-voda a voda, v bubnu vstřikovacího lisu během vstřikování je: vodní aktivita (a^f _{w M}) želatiny musí být při nejvyšší teplotě v bubnu vstřikovacího lisu a při obsahu vody v želatině v rozmezí 6,05 až 0,25 nižší než jedna.

Při provádění způsobu podle vynálezu je možné snížit teplotu zpracování hydrofilního polymeru o alespoň 100 °C, což znamená, že je možné snížit provozní teplotu (T_p) Inkorporací dostatečného množství vody do želatiny (X je vyšší než 0,05 a nižší než 0,25) během zpracování uvedeného hydrofilního polymeru do rozmezí teplot 50 až 190 ^qC, ve kterémžto teplotním rozmezí nehrozí riziko degradace hydrofilního polymeru v důsledku příliš vysoké teploty.

Rozmezí teploty tání typického vzorku želatiny s obsahem vody X nižším než 0,002 (což je obvyklý obsah vody, se kterým se setkáváme při zpracování polyamidů, které mají obdobnou chemickou strukturu jako želatina) leží mezi 220 až 250°C. Toto rozmezí teploty tání je rovněž srovnatelné s rozmezím teploty tání alifatických polyamidů.

Polyamidy však vykazují například odlišné chování, pokud jde o jejich kompatibilitu s vodou během zpracování. Tak například sorpční isoterma nylonu 6 nemá inflekční bod. Křivka závislosti diferenční tepelné analýzy sorpce na obsahu vody monotónně neklesá se vzrůstajícím obsahem vody. Sorpční isoterma nylonu vykazuje již při teplotě okolí rovnovážnou hodnotu vodní aktivity (a_w) odpovídající vodnímu obsahu 0,05.

Jestliže se do uvedeného polyamidu inkorporuje asi 0,035 vody při teplotě okolí, potom dochází к fázovému rozdělení fáze voda a fáze polyamid-voda již při teplotě pod 100 °C. Vzhledem к tomu, že nylon 6 se při tomto obsahu vody a při teplotě nižší než 100 °C nenachází v roztaveném stavu, je zřejmé, že není za těchto, podmínek zpracovatelný. Při obsahu vody 0,035 a teplotě rovné nebo vyšší než 100 °C je však uvedený polyamid rovněž nezpracovatelný v důsledku syneréze, ke které dochází u tohoto polyamidu v bubnu vytlačovacího stroje a ve formě. Tento jev je velmi dobře znám z odpovídající literatury (Kunststoff Handbuch, sv. 6: Polyamide, nakl. R. Viewegen, A. Muller, Karl Hanser Verlag, Munich, NSR rok /1966/).

Při zpracování rozvětvených a zesilovaných hydrofilních polymerů je třeba za účelem jejich získání, tzn. za účelem zesítění hydrofilních polymerů, přidat zesíťovací činidla, zejména kovalentní zesíťovací činidla, a to krátce před vstřikováním roztavených hydrofilních polymerů.

Vzhledem к obrázku 9 je třeba poznamenat, že zvýšení molekulové hmotnosti uvedených hydrofilních polymerů zvýší rozpouštěcí teplotu uvedených polymerů.

V důsledku možnosti degradace hydrofilních polymerů při zvýšené provozní teplotě je nežádoucí rozvětvovati nebo zesíťovati uvedené hydrofililí polymery před vstřikováním.

Vodný roztok zesilovacích činidel se injikuje do směšovacího systému, který se nachází někde mezi vstupem želatiny 4 a vstřikovací jednotkou 1. К zesíťovací reakci dojde během vstřikovacího cyklu a doby po vyhození tobolky z formy. Při výše popsaném způsobu rozvětvení a zesíťování nedojde к nežádoucí změně termomechanických vlastností hydrofilních polymerů během tavení a rozpouštění hydrofilních polymerů.

Hydrofilní polymery, s výhodou rozličné typy želatiny, se vytlačují a vstřikují za podmínek uvedených v následující tabulce 3.

Tabulka 3

Podmínky vstřikování hyd-rofilních polymerů

Vstřikovací jednotka

Průměr šneku (mm)	24	28	32.
Vstřikovací tlak/MPa	220	160	120
Vypočtený zdvihový objem
(cm³)	38	51,7	67,5
Efektivní délka šneku (L : D)	18,8	..... ...... 16,1	. 13,5
Změkčovací kapacita — ma-
ximální (kg/h)	· P’ ·
la)	13,5	21,2	21,5
11a)	9,2	14,5	15
lb)	23,6	34	36
lib)	17,5	27	27,5
Zdvih šneku — maximální
(mm)	84	84	84
Injekční kapacita (kW)	30	30	30
Vstřikovací rychlost — max.
(mm/s)	460	4 60	460
Kontaktní síla trysky (kN)	41,2	4 1,2	41,2
Rychlost otáčení šneku
(min^-1)
	Varianta la)		20 — 280
	Varianta 11a)		20 — 170
	Varianta lb)		20 — 600
	Viariamta lb)		20 — 400
Počet vyhřívacích zón	5	5	5
Instalovaný vyhřívací výkon
(RW)	6,1	6,1	6,1
Formovací jednotka
Svírací síla (kN)			600
Vypínací vzdálenost (mru)			100 — 250

Výše uvedených poznaků může být rovněž použito к výrobě tobolek profilovým vytlačováním, lisováním, podtlakovým formováním, prátlačným lisováním a odléváním v kombinaci s podtlakovým formováním.

I když s-e při výhodném provedení vynálezu počítá s tím, že se ve vstřikovacím lisu kombinovaném s mikroprocesorem podle vynálezu budou vyrábět tobolky z rozličných typů kvalitní želatiny, bylo zjištěno, že v tomto vstřikovacím lisu mohou být rovněž vyrobeny kvalitní tobolky za použití želatiny, která má s výhodou nižší kvalitu a která je bezprostředně před vstřikováním modifikována kovalentními a/nebo nekovalentními zesíťovacími činidly, které jsou tvořeny například:

— solemi, vícemocných kovů, jakými jsou například hlinité a vápenaté soli, kyselinou boritou, kamencem draselným a kamencem · amonným, — solemi chrómu, hliníku nebo zirkonu (octan chromitý, kamenec chromitý), které jsou popsány v patentech DT 24 39 5^!53 AI, DT 26 26 026 AI, DT 21 48 428 a DT 25 05 746, — aldehydy a ketony, jakož i jejich halogenované deriváty, jakými jsou formaldehyd, paraformaldehyd, 2,4,6-trinitrobenzaldétryd, chinony. (benzochinon), 1,2- a 1,3-dikarbonylové sloučeniny, jako- glyoxal, 1,2-

-cyklohexandion, 1,5-dialdehydy (glutaraldehyd), — kyselinami a anhydridy kyselin, jakými jsou například kyselina chlormukonová, chloridy organických kyselin a anhydridy tetrakarboxylbvých kyselin, — sloučeninami s více než dvěmi snadno rozštěpitelnými heterecyklickými 3člennými kruhy, jakými jsou například ethylenoxid a ethylenimin, — estery polyfunkčních meťhansulfonových kyselin, — bezdusíkovými polyfunkčními sloučeninami včetně ethylenglykol-dimethakrylátu, diepoxybutanu, epichlorhydrinu, dichlorpropanolu, diethylenglykoldimethakrylátu a dichlormethyl- a dichloroktyletheru, — dusík obsahujícími polyfunkčními sloučeninami, jakými jsou například hexamethylendiisokyanát, dimethyladipimát, bisdiazobenzidin, Woodwardovo činidlo K, N,N‘-(1,3-fenylen)bismaleinimid, N,N‘-eťhylen-bis-(jodacetamid), močovina, kyselina trichlorisokyanurová, ethylenbis-methakrylamid, tetrachlorpyrimidin, dimethylohnočovina, dimethyloethylenmočuvina, methylol- a dimethylolakrylamid; stejně jako zesíťovací činidla popsaná v patentech DE 23 48 294 B2, DT 24 39 553 AI, DT 25 05 746 AI, DT číslo 26 25 026 AI, EUR 0 021108, US 3 321 313 a DT 21 48 428,

Л./кгС ..

— karbodiimidy, — sulfobetainkarbodiimidy, — karbamoyloxypyridiniovýim solemi, — karbamoyloniovými solemi, — l-N-ethoxykarboxy-2-ethoxydihydrochi- nolinem, / J — isoxazoliovými solemi, — bis-isoxazoliovými solemi a — diisokyanáty.

Pro výrobu tobolek z výše popsaných hydrofilních polymerů lze kvalitu těchto tobolek optimalizovat použitím změkčovadel, maziv a barviv, které mají výhodně farmaceuticky přijatelný stupeň čistoty.

Farmaceuticky přijatelná změkčovadla, kterými jsou například polyethylenglykol nebo s výhodou změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, jako glycerín, sorbit, dioktylsulfosukcinát sodný, triethylcitrát, tributylcitrát, 1,2-propylenglykol, mono-, dia triacetáty glycerínu a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,5 až 40 °/o, výhodně 0,5 až 10 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná maziva, jakými jsou například stearát hlinitý, stearát vápenatý a stearát horečnatý, talek, silikony a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,1 až 10 °/o, s výhodou 0,1 až 5 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná barviva, kterými jsou například azo-barviva a ostatní barvivá a pigmenty, jako například kysličníky železa, kysličník titaničitý, přírodní barviva a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,001 až 10 %, s výhodou 0,001 až 5 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Kromě toho bylo zjištěno, že vstřikovací lis kombinovaný s mikroprocesorem podle vynálezu může produkovat kvalitní tobolky z rozličných typů želatiny, kombinovaných v množství 5 až 95 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost želatiny, s nastavovadly, jakými jsou například:

slunečnicové proteiny, ..... ” sójové proteiny, proteiny ze semen bavlníku, podzemnicové proteiny, laktóza, arabská guma, akryláty a methakryláty, ve vodě rozpustné deriváty celulózy, jakými jsou například acetylftalát celulózy (CAP), hydroxypropylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza ve formě ftalátu, hydroxymethylcelulóza, polyvinylpyrolidon, šelak, bentonit, polyvínylacetátftalát, ftalátovaná želatina, sukcinátovaná želatina a polysacharidy jako agar—agar.

ГЛ Λ..,-,; ,

Při výrobě tobolek z výše popsaných hydrofilních polymerů vede použití změkčovadel, maziv a barviv, které mají s výhodou farmaceuticky přijatelnou čistotu, к optimalizaci kvality vyráběných tobolek.

Farmaceuticky přijatelná změkčovadla, jakými jsou například polyethylenglykol nebo s výhodou organická změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, jako· glycerin, sorbit, dioktylsulfosukcinát sodný, triethylcitrát, tributylcitrát, 1,2-propylenglykol, mono-, di- a triacetáty glycerinu a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,5 až 10 °/o, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná maziva, jakými jso-u stearát vápenatý, stearát horečnatý a stearát cínu, jakož i talek, silikony a podobně, se používají v koncentraci okolo 0,1 až 10 %, s výhodou 0,1 až 5 °/o, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná barviva, jakými jsou například azo-barviva a ostatní barviva a pigmenty jako oxidy železa, oxid titaničitý, přírodní barviva a podobně, se používají v koncentraci okolo 0,001 až 10 %, s výhodou 0,001 až 5 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Kromě toho bylo zjištěno, že v zařízení tvořeném kombinací vstřikovacího lisu a mikroprocesoru mohou být způsobem podle vynálezu vyrobeny kvalitní tobolky z ostatních polymerů majících vhodné enterální vlastnosti (dvouhodinová odolnos vůči žaludeční šťávě a dobrá rozpustnost v intestinální šťávě během 30 minut podle USP XX), jakými jsou například:

hydroxypropylftalát methylcelulózy (HPCMP), ’ pólyvinylacetát-ftalát (PVAP), acetylftalát celulózy (CAP), akryláty a methakryláty (eudragit), ftalátová želatina, sukcinátovaná želatina, kyselina krotonová a šelak.

Tyto polymery mající uvedené enterální vlastnosti mohou být kombinovány s rozličnými nastavovadly až do obsahu 5 až 95 % hmotnosti; těmito nastavovadly mohou být rozličné druhy želatiny a/nebo želatiny modifikované kovalentním a nekovalentním zesíťovacím činidlem nebo kombinací více než jednoho kovalentního nebo nekovalentního zesíťovacího čindla, rostlinné proteiny, jakými jsou například slunečnicové proteiny, sójové proteiny, proteiny ze semen bavlníku, podzemnicové proteiny, krevní proteiny, vaječné proteiny a jejich acetylované deri

257785 váty, algináty, laktóza arabská guma, ve vodě rozpustné deriváty celulózy, hydroxypropylcelulózy, hydroxypropylmethylcelulózy, hydroxymethylcelulózy, polyvinylpyrolidon a ve vodě rozpustné polysacharidy, jako agar-agar.

Při zhotovení tobolek z výše uvedených polymerů vede použití změkčovadel, maziv a barviv zejména farmaceutické čistoty к optimálním vlastnostem vyrobených tobolek.

Farmaceuticky přijatelná změkčovadla, jakými jsou například polyethylenglykol nebo s výhodou organická změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, jako glycerín, sorbit, dioktylsulfosukcinát sodný, triethylcitrát, tributylcitrát, 1,2-propylenglykol, mono-, di- a triacetáty glycerínu a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,5 až 40 %, s výhodou 0,5 až 10 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná maziva, jakými jsou například stearát hlinitý, stearát vápenatý, stearát hořečnatý a stearát cínu, jakož i talek, silikony a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,1 až 10 %, s výhodou 0,1 až 5 °/o, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná barviva, jakými jsou například azo-barviva a ostatní barviva a pigmenty jako oxidy železa, oxid titaničitý, přírodní barviva a podobně, se používají v koncentracích okolo 0,001 až 10 %, s výhodou 0,001 až 5 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Kromě toho bylo zjištěno, že ve vstřikovacím lisu kombinovaném s mikroprocesorem mohou být způsobem podle vynálezu vyrobeny kvalitní tobolky i z ostatních polymerů sloužících jakožto náhražka želatiny a tyto polymery zahrnují například rostlinné proteiny, jako slunečnicové proteiny, sójové proteiny, proteiny semen bavlníku, podzemnicové proteiny, krevní proteiny, vaječné proteiny a jejich acetylované deriváty a podobné sloučeniny, algináty, laktózu, arabskou gumu, ve vodě rozpustné deriváty celulózy jako hydroxyethylcelulózu, jiné ve vodě rozpustné polysacharidy jako agar-agar, jiné ve vodě rozpustné polymery jako polymery kyseliny akrylové, polyvinylpyrolidon a podobné sloučeniny a vinylacetát.

Při výrobě tobolek z výše popsaných polymerů vede použití změkčovadel, maziv a barviv, která mají výhodně farmaceuticky přijatelnou čistotu, к optimální kvalitě vyrobených tobolek.

Farmaceuticky přijatelná změkčovadla, jakými jsou například polyethylenglykol nebo s výhodou organická změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, jako glycerín, sorbit, dioktylsulfosukcinát sodný, triethylcitrát, tributylcitrát, 1,2-propylenglykol, mono-, di- a triacetáty glycerinu a podobně, se používají v- koncentraci okolo 0,5 až 40 °/o, s výhodou 0,5 až 10 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná maziva, jakými jsou například stearát hlinitý, stearát vápenatý, stearát hořečnatý a stearát cínu, jakož i talek, silikony a podobně, se používají v koncentraci okolo 0,1 až 10 °/o, s výhodou 0,1 až 5 °/o, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Farmaceuticky přijatelná barviva, jakými jsou například azo-barviva a ostatní barviva a pigmenty, jako oxidy železa, oxid titaničitý, přírodní barviva a podobně, se používají v koncentraci okolo- 0,001 až 10 %, s výhodou 0,001 až 5 %, vztaženo na hmotnost hydrofilního polymeru.

Příklady

1. Série s kostní želatinou č. 1 při různém obsahu vody

Za účelem testování zařízení a způsobu podle vynálezu byly připraveny šarže želatiny s různým obsahem vody a tyto šarže byly upraveny a potom použity ve vstřikovacím lisu při rozličných provozních podmínkách. Uvedená kostní želatina č. 1 má následující střední hodnoty molekulární hmotnosti:

číselný průměr:

000 atomových hmotnostních jednotek, viskozitní průměr:

155 000 atomových hmotnostních jednotek, hmotnostní průměr:

258 000 atomových hmotnostních jednotek, odstředivý průměr:

130 000 atomových hmotnostních jednotek, molekulová hmotnost největších molekul: 10⁷ atomových hmotnostních jednotek.

Šrže uvedené želatiny v granulované formě se střední velikostí granulí 2 mm se upraví následujícím způsobem:

želatina, jejíž původní obsah vody byl 0,105, se nasype do bubnu a zvlhčí jemným vodním postřikem к dosažení obsahu vody v želatině, který byl pro každý pokus předem zvolen. Jakožto mazivo se přidá 1 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost želatiny, stearátu vápenatého. Šarže se potom důkladně promísí a skladuje v uzavřeném bubnu po dobu tří dnů při teplotě okolí.

Provede se několik odlišných sérií pokusů, přičemž při každé sérii se použije šarže želatiny s odlišným obsahem vody, jakož i rozličných teplot v jednotlivých místech taviči oblasti.

S odkazem na graf pracovního cyklu in257765 jekčníhb vstřikování, zobrazený na obrázku 2, jsou doby jednotlivých etap tohoto cyklu pro vstřikovací lis kombinovaný· s mikroprocesorem následující:

Body pracovního cyklu Doba

А—В

B-C

C—D (plnicí doba)

D—E (vyhřívací doba) E—A proměnná, závislá na teplotě; viz tabulka 3 minuta sekunda sekunda sekunda

Tlak ve vstřikovací trysce:

1,94 MPa.

Teploty v. jednotlivých místech šneku: proměnná; viz níže uvedené tabulky 4 až 12.

Teplota ve vstřikovací trysce: proměnná; viz níže uvedené tabulky 4 až 12.

V níže uvedených tabulkách 4 až 12 pro jednotlivé série pokusů A až I mají následující zkratky níže uvedené významy:

X obsah vody v želatině

T_M teplota tání želatiny stanovená diferenční tepelnou analýzou

T_b teplota na počátku šneku T_m teplota¹ ve středu šneku T_e teplota na konci šneku T_g teplota v trysce LFV lineární rychlost proudění L délka proudění D tloušťka filmu

Příklad 1

Přijatelné želatinové tobolky obsahující 1 % hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek uvedených v následující tabulce 4.

Parametry vzorku:

Tm = 92,8 °C; X = 0,136

Tabulka 4

	Ть	Tm	iT_e	Tg	L D	LFV
A-l	105	110	110	100	114,3	72,4
A—2	125	130	130	100	142,9	44,1
A—3	135	150	150	100	171,4	40,0
A—4	145	170	170	100	164,3	80,0

Příklad 2	Parametry vzorku:
Přijatelné želatinové tobolky obsahující 1 procento hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek uvedených v tabulce 5.	T_M = 86,8 °C; X = 0,146.

Tabulka 5

	T_b	T_m	rr_e	Tg	L D	LFV
B—1	105	110	100	100	45,7	751,0
B—2	125	130	130	100	135,7	28,2
B—3	135	150	150	100	157,1	61,3
B—4	145	170	170	100	92,8	88,9

Příklad 3

Přijatelné želatlnové tobolky obsahující 1 procento hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek uvedeiných v níže uvedené tabulce 6.

Parametry vzorku:

Tabulka 6

'Ж *	.....; т_ь	Tím	T_e	Tg .	L	LFV
					D
С—1	105	110	110	100	92,9	66,7
С—2	125	130	130	100	171,4	45,2
С—3	135	150	150	100	157,1	24,7
С—4	145	170	170	100	168,5	60,0
Příklad 4			připraví za	použití provozních podmínek u-
			vedených v níže uvedené tabulce 7.
Přijatelné želatlnové tobolky obsahující 1
procento hmotnosti stearátu vápenatého se		Parametry vzorku:
			T_M = 80 °C;	X = 0,174.
Tabulka 7	Ть	T_m	Te	Tg	L D	LFV
D—1	80	70	70	80	28,6	16,7
D—2	85	75	75	80	42,9	18,5
D—3	90	80	80	80	57,1	24,4
D—4	95	85	85	100	64,3	25,0
D—5	00	90	90	100	78,6	26,3
D—0	105	95	95	100	92,9	30,3
Příklad 5			praví za použití provozních podmínek uve-
			děných v níže uvedené tabulce 8.
Přijatelné želatlnové tobolky obsahující 1
proč, hmotnosti stearátu vápenatého se při-		Parametry vzorku:
	..... .. .....______ Ζύ..Λ/x UA...i		T_M = 75 °C;	X = 0,193.
Tabulka β	T_b	Tfn	T_e	T	L	LFV
					D
E—1	75	90	95	100	85,7	55,6
E—2	85	95	100	100	100,0	71,4
E—3	100	100	110	100	142,9	41,7
E—4	100	130	120	100	135,7	60,7
E—5	130	150	130	100	157,1	51,9
E—6	145	170	170	100	159,2	66,7

Příklad 6

Přijatelné želatinové tobolky obsahující 1 proč, hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek shrnutých v níže uvedené tabulce 9.

Parametry vzorku:

T_M = 70 °C; X = 0,208.

Tabulka 9

	T_b	T_m	Те	T	L D	LFV
F—1	70	85	90	95	57,1	35,6
F—2	75	90	95	100	529	30,8
F—3	85	95	100	105	64,3	29,6
F— 4	100	100	110	110	100,0	25,8
F—5	100	140	120	100	114,3	27,1

Příklad 7

Kostní želatina č. 1 obsahující přídavek změkčovadla

Za účelem testování zařízení a způsobu podle vynálezu se připraví šarže želatiny s určitým obsahem vody a změkčovadla a tato šarže se potom použije ve střikovacím lisu za použití rozličných provozních podmínek. Šarže kostní želatiny č. 1 v granulované formě se střední velikostí částic 2 milimetry se zpracuje následujícím způsobem:

želatina, jejíž původní obsah vody byl 10,54 °/o, se nasype do bubnu, kde se potom zvlhčí jemným postřikem směsi, tvořené vo dou a glycerínem jako změkčovadlem, к dosažení požadovaného obsahu těchto látek v želatině. Potom se přidá 1 % hmotnosti stearátu vápenatého, jakožto mazivo. Následující postup přesně odpovídá postupu pro příkladovou sérii 1.

Přijatelné želatinové tobolky se připraví za použití provozních podmínek shrnutých v níže uvedené tabulce 10.

Parametry vzorku:

T_M = 92 °C; X = 0,15.

Obsah glycerínu:

3,5 % hmotnosti.

Tabulka 10

	T_b	T,n	т c	T«	L Ď”	LFV
G—1	80	90	90	80	150,0	—
G—2	05	110	110	100	151,4	50,0
G—3	125	130	130	100	171,4	40,0
G—4	135	150	150	100	178,5	53,8
G—5	145	170	170	100	170,5	57,1
Série s	vepřovicovou želatinou č. 2	při	odstředivý průměr:
rozličných	množstvích vody v želatině	(ní-	1 450 000 atomových	hmotnostních jedno

že uvedené příklady 8 a 9). tek

Vepřovlcová želatina č. 2 má následující střední hodnoty molekulové hmotnosti:

číselný průměr:

000 atomových hmotnostních jednotek viskozltní průměr:

000 atomových hmotnostních jednotek hmotnostní průměr:

000 atomových hmotnostních jednotek molekulová hmotnost největších molekul:

2.10® atomových hmotnostních jednotek

Příklad 8

Přijatelné želatinové tobolky obsahující 1 °/o hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek shrnutých v níže uvedené tabulce 11.

Parametry vzorku:

T_M = 80 °C; X = 0,167.

2S7765

Ta b u 1 к а 11

Η—1

Η—2

Tb	T,_n	T_e	T	L D	LFV
80	90	90	80	135,7	22,8
105	110	110	100	164,3	52,9

Příklad 9

Přijatelné želatinové tobolky obsahující 1 % hmotnosti stearátu vápenatého se připraví za použití provozních podmínek uvedených v tabulce 12.

T a b u 1 к a 12 lb

I—1 80

1—2 105

Je samozřejmé, že rozsah vynálezu nelze omezovat na popsaná příkladná provedení vynálezu. Tato příkladná provedení zde byla popsána pouze za účelem bližšího objasněParametry vzorku:

T_M = 70 °C; X == 0,202.

T..	T	L D	LFV
90	100	117,1	59,1
110	100	135,7	90,0

ni vynálezu. Skutečný rozsah vynálezu je jednoznačně vymezen následující definicí předmětu vynálezu.

Claims

Způsob injekčního tvaro-vání kompozice obsahující hydrofilní polymer s molekulovou hmotností 10³ až 10⁷, nesoucím v základním řetězci a/nebo v bočních řetězcích skupiny tvořící vodíkové můstky a/nebo participující na vodíkových můstcích, s výhodou želatinu, zejména želatinu mající distribuci molekulových hmotností v rozmezí 10 000 až 2 000 000 a 10 000 000 -až 20 000 000, a vodu, jejíž obsah činí 5 až 25 % hmotnosti, s výhodou 12 až 18 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, přičemž hydrofilní polymer je s výhodou změkčen alespoň jedním změkčovadlem zvoleným ze skupiny zahrnující polyethylenglykol, glycerin a organická změkčovadla s nízkou molekulovou hmotností, přičemž množství tohoto změkčovadla činí s výhodou 0,5 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo je s výhodou smísen s alespoň jedním mazivem, s výhodou v množství 0,1 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo je s výhodou smíšen s alespoň jedním barvicím činidlem v množství s výhodou 0,001 až 10 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, nebo je s výhodou zpracován alespoň jedním zesíťovacím činidlem, nebo je s výhodou smíšen s alespoň jedním nastavovadlem, s výhodou v množství 5 až 95 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost kompozice, přičemž jsou tato nastavovadla zvolena ze skupiny zahrnující slunečnicové proteiny, sójové proteiny, proteiny bavlníkových semen, podzemnicové proteiny řepkových semen, laktózu, arabskou gumu, akryláty, methakryláty, ve vodě rozpustnou celulózu a její deriváty, polymery kyseliny akrylové, polyvinylpyrrolidon, šelak, polyvinylacetátftalát, ftaláto vanou želatinu a/nebo sukcinátovou želatinu, přičemž hydrofilní polymer nebo nastavovadlo jsou zpracovány alespoň jedním zesíťovacím činidlem, vyznačený tím, že se uvedená kompozice změkčí a roztaví při teplotě 50 až 190 °C a za tlaku 60 až 300 MPa, načež se uvedená kompozice tvaruje vstřikem při teplotě 50 až 190 °C a za tlaku 60 až 300 MPa v chlazené formě a získaný tvarovaný výrobek se z uvedené formy vyhodí.