Przedmiotem wynalazku jest sposób wtryskowe¬ go formowania surowej skrobi, a zwlaszcza dopro¬ wadzenie mieszanki skrobiowej do postaci zdolnej do formowania w urzadzeniu do wytwarzania ka¬ psulek. Mieszanke skrobiowa uzyskuje sie ze skro¬ bi z ziarn pszenicy, ziemniaków, ryzu, tapioki i tym podobnych. Uzywany w powyzszym zgloszeniu termin „skrobia" obejmuje równiez modyfikacje i pochodne skrobi oraz polaczenia ich z hydrofilo- wymi mieszankami polimerowymi, których wlas¬ nosci sa niezbedne dla formowania wtryskowego produktów, przede wszystkim kapsulek.Znane sa z opisu patentowego USA nr 4 076 846 dwuskladnikowe mieszaniny skrobi z solami ma¬ terialów proteinowych, celem otrzymania na dro¬ dze procesu formowania wtryskowego produktów jadalnych. Dla przeprowadzenia tego procesu for¬ mowania, konieczne jest polaczenie skrobi z sub¬ stancja bialkowa, przykladowo taka jak sól kazei¬ ny, poniewaz surowa skrobia bez dodatku alkalicz¬ nej soli nie nadaje sie do formowania wtrysko¬ wego. Zwiazek wedlug opisu patentowego USA nr 4 076 846 wymaga jego przechowywania w chlod¬ nym i ciemnym miejscu, takim jak chlodnia, a w pomieszczeniu produkcyjnym wymaga odpowiednio czystej atmosfery, gdyz chlonie ten zwiazek pewne zapachy.Znane jest urzadzenie do wytwarzania kapsulek, w którym zostala wykorzystana technologia for¬ mowania na drodze maczania. Technologia ta po- 10 15 25 lega na zanurzaniu kolków w ksztalcie kapsulek w roztworze zelatyny, wyciaganiu kolków z rozr tworu, osuszaniu zelatyny znajdujacej sie na kol¬ kach, zdejmowaniu kapsulek zelatynowych z kol¬ ków, okresleniu ich dlugosci, cieciu i usuwaniu kapsulek. Znane ze stanu techniki urzadzenia do wytwarzania kapsulek wykorzystuje polaczenie elementów mechanicznych i pneumatycznych wy¬ konujacych swoje czynnosci z predkosciami po¬ wyzej 1200 kapsulek na minute.Wstepnym warunkiem dla kazdego materialu formowanego sposobem wtryskowym jest zdolnosc do przejscia punktu zeszklenia w temperaturze odpowiadajacej termicznej stabilnosci materialu i technicznym mozliwosciom urzadzenia do formo¬ wania wtryskowego. Wstepnym warunkiem dla kazdego materialu, aby uzyskac produkt o zada¬ nym ksztalcie, jest wysoka stabilnosc wymiarów w czasie procesu formowania wtryskowego przy jednoczesnym minimalnym odprezeniu po otwar¬ ciu formy. Uzyskuje sie to przez ustawienie wlas¬ nosci dyspersyjnych materialu na poziomie cza¬ steczkowym w czasie procesu wtryskiwania.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 4 216 240, (Shirai) sposób for¬ mowania wtryskowego przy wytwarzaniu produktu proteinowego o ukierunkowanych wlóknach. Pro¬ dukt wlóknisty uzyskany na drodze tego procesu rózni sie znacznie od przezroczystego materialu kapsulek otrzymanych wedlug wynalazku. Co wie- 143 453143 453 3 4 cej, aby otrzymac plynna mase w procesie formo¬ wania, mieszaniny proteinowe uzywane przez Shi- rai i innych zostaly zdenaturowane i w ten spo¬ sób stracily zdolnosc do rozpuszczania sie.Znane jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 3 911159 tworzenie sie wlók¬ nistych struktur proteinowych celem otrzymania jadalnych produktów o ulepszonej kruchosci.Celem opracowania sposobu wedlug wynalazku jest wyeliminowanie niedogodnosci wystepujacych w znanych sposobach wtryskowego formowania surowej skrobi, zapewnienie dokladnej kontroli wlasnosci skrobi, oraz uzyskania produktu o wy¬ sokiej dokladnosci wymiarów zewnetrznych, jak równiez gwarantowanej sterylnosci a takze wyeli¬ minowanie w produktach jadalnych otrzymywa¬ nych na drodze procesii formowania wtryskowego wlóknistej struktury proteinowej. Mozliwe jest równiez uzyskanie produktów gotowych sposobem wedlug wynalazku takich jak cukierki, pojemniki opakowaniowe dla srodków zywnosciowych, far¬ maceutyków, chemikaliów, barwników, przypraw korzennych, mieszanek nawozowych, nasion, kos¬ metyków i produktów rolnych oraz matryce róz¬ nych ksztaltów i rozmiarów zawierajace substancje Vlub czynne skladniki, takie jak srodki zywnoscio¬ we, farmaceutyki, chemikalia, barwniki, przypra¬ wy korzenne, mieszanki nawozowe, nasiona, kos¬ metyki i produkty rolne, które sa mikrozdyspergo- wane w obrebie matrycy i uwalniane z niej przez rozdrobnienie i/lub rozpuszczenie iAub bioerozje i/lub dyfuzje w zaleznosci od wlasciwosci roz¬ puszczalnosci stosowanej mieszanki skrobiowej.Niektóre z tych produktów daja w rezultacie sterowany uklad uwalniajaco-dozujacy dla zawar- ieJ substancji. Go wiecej na drodze formowania wtryskowego mieszanek skrobiowych moga byc wytwarzane medyczne i chirurgiczne produkty.Dodatkowo wlasciwosci nietoksyczne mieszaniny materialów zwiekszaja ich atrakcyjnosc, jako ma¬ terialów uzywanych w przemysle formowania wtryskowego.W sposobie wedlug wynalazku skrobie o zawar¬ tosci 5—30% wagowych wody doprowadza sie do postaci plastycznej w podwyzszonej temperaturze w zakresie 80—240°C i przy podwyzszonym cisnie¬ niu w zakresie 60—300 MPa wtryskuje sie do for¬ my, po czym uformowany produkt chlodzi sie. Ko¬ rzystnie zawartosc wody w skrobi wynosi 15,8%, 18%, 19,8%, 20%, 20,2%, 20,5%, 20,8%, 21,5%, 21,6% oraz 22,5% wagowych.Surowa skrobie stanowiaca w calosci albo w czesci skrobie kukurydziana, pszeniczna, ziemnia¬ czana, ryzowa albo tapiokowa, lub ich mieszanke mozna mieszac z jednym lub kilkoma wypelnia¬ czami, plastyfikatorami, srodkami smarujacymi i barwnikami.Plastyfikatory wprowadza sie w ilosci 0,5—40% wagowych w stosunku do podstawowej ilosci skro¬ bi, a srodki smarujace wprowadza sie w ilosci 0,001—10% wagowych w stosunku do podstawowej ilosci skrobi, zas barwniki wprowadza sie w ilosci ^001^10% wagowych w stosunku do podstawowej ilosci skrobi.Wypelniacz wybiera sie z grupy zawierajacej proteiny slonecznika, proteiny soi, proteiny bawel¬ ny, proteiny orzeszków ziemnych, proteiny krwi, proteiny jaj, proteiny nasion rzepaku i ich acety- lowane pochodne: zelatyn, sieciowana zelatyne, octan winylu, polisacharydy takie jak celuloza, metyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, hydroksy- propylometyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, hy- droksyetyloceluloza, sól sodowa karboksymetylo- celulozy, poliwinylopirolidon, agar-agar, guma arab¬ ska, guar, dekstran, chityna, polimaltoza, poli- fruktoza, pektyna, alginaty, kwasy alginowe, mo- nosacharydy, korzystnie glukoze, fruktoze, sacha¬ roze i oligosacharydy, korzystnie laktoze, bentonit, krzemiany, weglany i wodoroweglany.Plastyfikator wybiera sie z grupy zawierajacej glikol polietylenowy i plastyfikatory organiczne o niskim ciezarze czasteczkowym zawierajace glice¬ ryne, sorbitol, sulfobursztynian dwuoktylosodowy, cytrynian trójetylowy, cytrynian trójbutylowy, 1,2- -propylenoglikol, jedno-, dwu- i trójoctan glice¬ ryny.Srodek smarujacy wybiera sie z grupy zawiera¬ jacej lipidy, nienasycone i nasycone roslinne kwa¬ sy tluszczowe oraz ich sole i stearyniany glinu, wapnia, magnezu i cyny, talk oraz krzemiany. Ko¬ rzystnie srodkiem smarujacym jest gliceryd, fosfo- lipid albo ich mieszanina w ilosci 0,001:10% wa¬ gowych w stosunku do uzytej skrobi.Skrobie miesza sie z jednym lub kilkoma poli¬ merami o wlasnosciach jelitowych, wybranych z grupy zawierajacej ftalan, hydroksypropylometylo- celuloze (HPMCP), acetyloftalancelulozy (CAP), akrylany i metakrylany, ftalan, polioctan winylu, zelatyne ftalowana, zelatyne bursztynowa, kwas krotonowy i szelak.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na ry¬ sunku w przykladzie wykonania, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urzadzenie do formo¬ wania wtryskowego ze sruba posuwisto-zwrotna; fig. 2 — cykl pracy urzadzenia do wytwarzania kapsulek, fig. 3 — przyklad wykonania zestawu do produkcji kapsulek urzadzenia do formowania wtryskowego z mikroprocesorem, fig. 4 — otwór wylotowy urzadzenia do formowania wtryskowego iw powiekszeniu, fig. 5 — wykres zaleznosci lep¬ kosci skrobi wedlug wynalazku, fig. 6 — wykres obszaru formowania dla skrobi umieszczonego we wspólrzednych temperatury i cisnienia wedlug wy¬ nalazku, fig. 7 — wykres zaleznosci temperatury przejsciowej i temperatury topnienia dla zawar¬ tosci wody w skrobi, fig; 8 — wykres zaleznosci róznych kalometrycznych wielkosci, w których szybkosc zuzycia energii skrobi jest zalezna ©d temperatur wedlug wynalazku, i fig. 9 — wykres zaleznosci równowagi zawartosci wody w skrobi od aktywnosci wody.Pokazane na fig. 1 urzadzenie do formowania wtryskowego 27 sklada sie z trzech elementów: leja 5, elementu wtryskowego 1 i elementu do formowania 2.Funkcja leja 5 polega na pobieraniu, skladowa¬ niu, utrzymywaniu i dostarczaniu skrobi 4 w stalej temperaturze i o stalej ilosci wody. Lef~5 sklada sie z pionowego cylindra 30 majacego zamykane wieko 31 z wlotem 32, sluzacego do pobierania 10 15 20 25 30 35 40 45 50 56 60143 453 6 skrobi 4. W dnie pionowego cylindra 30 znajduje sie zamykany stozkowy lej 33 i wylot spustowy 34 dostarczajacy skrobie 4 do wlotu 54 urzadzenia wtryskowego 1. Natomiast przewód powietrzny 35 laczy zamykane wieko 31 i stozkowy lej 33, przy czym powietrze napedzane jest dmuchawa 36. Tem¬ peratura powietrza jest utrzymywana przy pomocy tyrystora 37, a odpowiednia wilgotnosc powietrza jest utrzymywana przy pomocy nawilzacza 38.Funkcja elementu wtryskowego 1 polega na sta¬ pianiu, rozpuszczaniu w wodzie i zmiekczaniu w wytlaczarce tulejowej 17 skrobi 4 dostarczanej z leja 5 do wlotu wytlaczarki 54 i wtryskiwaniu zmiekczonej skrobi 14 do urzadzenia do formowa¬ nia 2.Funkcja urzadzenia do formowania 2 polega na automatycznym trzymaniu, otwieraniu i zamyka¬ niu formy 6 zawierajacej wglebienie 19 w ksztal¬ cie kapsulek i wypychaniu gotowych czesci ka¬ psulki 7 z formy 6.Wewnatrz elementu wtryskowego 1 znajduje sie sruba 8 wykonujaca zarówno ruch obrotowy jak i osiowy postepowo-zwrotny.Gdy sruba 8 obraca sie, nastepuje wówczas sta¬ pianie, rozpuszczenie w wodzie, i zmiekczanie skrobi 4. Gdy sruba 8 przesuwa sie osiowo, naste¬ puje wtrysniecie przesuwajacej sie i ubijanej zmiekczonej skrobi 4 do formy 6. Sruba 8 jest obracana przy pomocy hydraulicznego silnika 9 o zmiennej predkosci majacego naped 10, a jej osiowy ruch jest posuwisto-zwrotny na skutek dzialania podwójnego cylindra hydraulicznego 11.Sprezana zmiekczona skrobia 14 znajdujaca sie na przodzie obracajacej sie sruby 8 naciska ku tylowi na zespól srubowy 20, który sklada sie ze sruby 8, napedu 10 i silnika 8. Gdy zespól srubowy 20 osiaga zadane tylne polozenie, zostaje wlaczony wylacznik krancowy 12. Gdy przeminie okreslony czas, w którym skrobia 4 stanie sie dostatecznie zmiekczona skrobia 14, cylinder hydrauliczny 11 przesuwa zespól srubowy 20 do przodu i uzywa srube 8 jako suwak do zmiekczonej skrobi 14 ce¬ lem wprowadzenia jej przez korpus zespolu zawo¬ rów 50, skladajacy sie z zaworu jednodrogowego 15, zaworu iglicowego 15, dyszy 22 i otworu wylo¬ towego 21 do elementu formierskiego 2. Zawór jednodrogowy 15 zabezpiecza przed cofnieciem sie zmiekczonej skrobi 14 poprzez spiralne rowki 16 sruby 8. Wytlaczarka tulejowa 17 posiada spirale grzejne 18, które nagrzewaja skrobie 14 w czasie sciskania jej przez srube 8 do postaci zmiekczonej skrobi 14. Wymagane jest, aby zmiekczona skrobia 14 byla nagrzewana do najnizszej mozliwej tempe¬ ratury i aby byla przenoszona z mozliwie naj¬ mniejsza predkoscia przy pomocy sruby 8. Pred¬ kosc sruby 8 i nagrzewanie zmiekczonej skrobi 14 wewnatrz wytlaczarki tulejowej 17 przy pomocy zwojów 18 nagrywanych para kontroluje jakosc i wyjsciowa predkosc zmiekczonej skrobi 14 wpro¬ wadzonej do elementu formierskiego 2. Element formierski 2 posiada: forme 6 zawierajaca wglebie¬ nia 19 w ksztalcie kapsulki, w które jest wprowa¬ dzana zmiekczona skrobia 14 i utrzymywana tam pod cisnieniem.Przewody z czynnikiem chlodzacym 24 otaczaja forme 6 tak, ze gdy zmiekczona skrobia 14 znaj¬ duje sie w formie 6 to jest schladzana i dostatecz¬ nie zestala sie, 'urzadzenie formierskie 7 otwiera sie, forma 6 rozdziela sie i czesci kapsulki 7 sa 5 wypychane.Fig. 2 przedstawia cykl pracy formowania wtry¬ skowego skrobi 4, zawierajacej okolo 20a/o wago¬ wych wody. Ogólnie cykl pracy skrobi 4, który zachodzi w urzadzeniu do formowania wtryskowe- 10 go 27, wedlug wynalazku, wyglada nastepujaco: a) skrobia 4 jest dostarczana do leja 5, gdzie jest pobierana, gromadzona i utrzymywana w wa¬ runkach temperatury poczawszy od temperatury otaczajacej do 100°C, w warunkach cisnienia po- 15 czawszy od 1—5X105 Pa i przy zawartosci wody poczawszy od 5 do 30°/© wagowych skrobi. b) nagromadzona skrobia 4 jest stapiana w kon- I trolowanych warunkach temperatury poczawszy od t 80 do 240°C, przy zawartosci wody poczawszy od 20 5 do 30*/o wagowych skrobi i przy cisnieniu po¬ czawszy od 60 do 300 MPa. c) stopiona skrobia 4 jest rozpuszczana w wo¬ dzie w kontrolowanych warunkach temperatury poczawszy od 80° do 240°C przy cisnieniu poczaw- 25 szy od 60 do 300 MPa i przy zawartosci wody poczawszy od 5 do 30*/o wagowych skrobi, d) rozpuszczona skrobia 4 jest zmiekczana w kontrolowanych warunkach temperatury poczaw¬ szy od 80 do 240°C, przy cisnieniu poczawszy od 30 60 do 300 MPa i przy zawartosci wody poczawszy od 5 do 30% wagowych skrobi, e) zmiekczona skrobia 14 jest wprowadzana do formy 6 w kontrolowanych warunkach tempera¬ tury powyzej 80°C, przy cisnieniu wtryskowym pp- 35 czawszy od 60 do 300 MPa przy sile domykajacej forme 6 w zakresie okolo od 100 do 10 000 kN, oraz f) czesci 7 w ksztalcie kapsulki sa wypychane wewnatrz formy 6 ze zmiekczonej skrobi 14. i Poczynajac od punktu A (fig. 2) iruba 8 porusza sie do przodu i napelnia forme 6 zmiekczona skro¬ bia 14 az do punktu B i utrzymuje wprowadzana zmiekczona skrobie 14 pod wysokim cisnieniem, w czasie tzw. czasu pracy ód punktu B do punktu 45 : C (fig. 2). W punkcie A zawór jednokierunkowy 15 umieszczony na koncu sruby 8 zabezpiecza zmiekczona skrobie 14 przed cofnieciem sie z po¬ wrotem z czesci cylindrycznej na przodzie sruby 8 pomiedzy srubowe rowki sruby 8. W czasie suwu 50 pracy zostaje wprowadzona dodatkowa ilosc zmiek¬ czonej skrobi 14 wyrównujaca ubytek na skutek skurczu spowodowanego schladzaniem i zestala¬ niem sie zmiekczonej skrobi 14. Nastepnie otwór wylotowy 21, który stanowi waskie przejscie do 55 elementu formierskiego 2 zamyka sie, izoluje w ten sposób elementl formierski 2 od urzadzenia wtryskowego 1. Zmiekczona skrobia 14 umieszczo¬ na wewnatrz formy 6 znajduje sie nadal pod wy¬ sokim cisnieniem. Gdy zmiekczona skrobia 14 60 schladza sie i zestala sie, cisnienie spada do po¬ ziomu, które jest dostatecznie wysokie, aby nie wystapily wglebienia, lecz i nie za wysokie, aby nie powodowac trudnosci przy usuwaniu czesci kapsulki 7 z wglebien 19 o ksztalcie kapaulek zrjaj- •5 dujacych sie wewnatfe formy 6. 407 143 453 8 Po zamknieciu otworu wylotowego 21, w punkcie G (fig. 2) zaczyna sie obrót srubowy 8. Zmiekczona skrobia 14 jest zbierana w zwiekszajacej sie prze¬ strzeni cylindrycznej na przodzie sruby 8 powsta¬ jacej na skutek osiowego wstecznego ruchu az do punktu D. Szybkosc strumienia zmiekczonej skro¬ bi 14 jest sterowana szybkoscia sruby 8, a cisnie¬ nie jest zalezne od cisnienia dzialajacego z tylu, to znaczy cisnienia hydraulicznego wywieranego na zespól srubowy 20, które z kolei jest okreslone cisnieniem w zmiekczonej skrobi 14 na przodzie sruby 8. Po wytworzeniu zmiekczonej skrobi 14 az do nastepnego wtrysku do formy 6, obrót sruby 8 ustaje w punkcie D. Skrobia 14 na nieruchomej srubie 8 jest utrzymywana w temperaturze topnie¬ nia od punktu D do E na drodze przewodzenia ciepla od przewodów grzewczych 18 umieszczonych na wytlaczarce tulejowej 17. W miedzyczasie ze- 10 15 odczytu polozenia 14 zostaje uruchomiony wylacz¬ nik 12.Musza wystapic dwa warunki, aby cylinder 11 zostal uruchomiony i nastapil przesuw tulei do przodu: 1) powstanie sil dociskajacych forme, 2) wlacze¬ nie wylacznika 12. Te warunki spowoduja, ze tu¬ leja 17 wraz z dysza 14 i zespolem srubowym 20 przesunie sie do przodu. Obwód 2 zawierajacy czujniki cisnienia I2 steruje odpowiednia wielkos¬ cia cisnienia. W tych warunkach tlok hydrauliczny 9 dziala na zespól srubowy 20 przesuwajac go do przodu i powodujac wtryski zmiekczonej skrobi 14 do formy 6 (punkt B na fig. 8). Sruba 8 sterowa¬ na mikroprocesorem 28 zostaje przez pewien czas w tym polozeniu, przesunietym ku przodowi, znaj¬ duje sie pod wysokim cisnieniem az do osiagniecia punktu C (fig. 2).Tablica 1 Zakresy czasu, temperatury i cisnienia wystepujace w czesci górnej sruby w cyklu pracy formowania wtryskowego A —2 Czas (sekundy) 10—1 Temperatura (°C) otoczenie—100 Cisnienie A—B (105XNXm-*) 600—3000 B —2 10—1 80—240 B—C 600—3000 C —2 10—1 80—190 C—D 10—1000 D —2 10—1 80—240 D—E 10—1000 E —2 10—1 80—240 stalone czesci kapsulki 7 sa wypychane z formy 6.Nastepnie forma 6 zamyka sie przyjmujac nastep¬ ny wtrysk zmiekczonej skrobi 14. Wszystkie te operacje sa zautomatyzowane, sterowane mikropro¬ cesorem, co zostalo dalej opisane.Cykl formowania wtryskowego z fig. 2 jest rea¬ lizowany w urzadzeniu do formowania wtrysko¬ wego 27 przy pomocy elementów hydraulicznych i elektrycznych i odpowiednich obwodów sterowa¬ nych mikroprocesorem 28 z fig. 3.Na skutek uzycia zespolu przewodów elektrycz¬ nych stanu stalego i przelaczników predkosci, tem¬ peratury, cisnienia w ukladach elektrycznych i hy¬ draulicznych, mikroprocesor 28, wedlug wynalazku, przetwarza w swej pamieci 51 sygnaly sterujace na parametry czasu, temperatury, cisnienia umiesz¬ czone w tablicy 1 realizujace cykl pracy urzadze¬ nia do formowania wtryskowego.Fig. 3 przedstawia zespól urzadzenia do formo¬ wania 27 i mikroprocesora 28 wykorzystujacy spo¬ sób wedlug wynalazku.Zespól urzadzenia do formowania wtryskowego 27 i mikroprocesor 28 sklada sie z szesciu obwo¬ dów sterujacych, z których piec stanowia obwody ze sprzezeniem zwrotnym, analogowe, a jeden ^~ regulacje dwupolozeniowa. Zaczynajac od punktu A na fig. 2 cykl formowania wtryskowego wyglada nastepujaco: ¦ Gdy odpowiednio zmiekczana skrobia 14 jest zbierana na przodzie sruby 8 (sterowana wylaczni¬ kiem mikroprocesora), a takze, gdy zespól srubowy 20 skladajacy sie ze sruby 8, napedu 9 i hydra¬ ulicznego silnika 11, zostaje cofniety odpowiednio do 'tylu przeciwdzialanie stalemu cisnieniu, które jest sterowane obwodeni A» wówczas, obwodem 50 55 65 Poczawszy od punktu B (fig. 2) zmiekczona skro¬ bia 14 sklada sie w formie 6 i - otwór wylotowy 21 zamyka sie w punkcie C (fig. 2).'W punkcie C (fig. 2) sruba 8 zaczyna znów obra¬ cac sie i cisnienie hydrauliczne spada od wartosci cisnienia czynnego do wartosci cisnienia panuja¬ cego w cylindrze hydraulicznym 11. Cisnienie to jest mniejsze od cisnienia czynnego w punkcie C.Tuleja -17 jest utrzymywana pod stalym cisnie¬ niem skierowanym w kierunku formy 6 na skutek dzialania cisnienia od cylindra hydraulicznego 11.Uklad ten jest realizowany przy pomocy obwodu 2, gdzie zawór hydrauliczny jest sterowany czynni¬ kiem cisnieniowym I2.W czasie obrotu sruby 8, skrobia 4 jest pobiera¬ na z leja 5. Na pewnym odcinku czasu i przy okreslonej predkosci obrotu sruby 8 sterowanej obwodem 3, okreslona ilosc skrobi 4 jest dostar¬ czana do tulei wytlaczarki 17. Obwód 3 jest zala¬ czany na skutek dzialania czujnika predkosci I3 mierzacego predkosc obrotu sruby 8 i oddzialuja¬ cego na zawór hydrauliczny 03 sterowany obwo¬ dem 3, zapewniajac w ten sposób stala predkosc obrotu silnika hydraulicznego 10, niezaleznie od zmiany momentu obrotowego powstalej na skutek wprowadzenia ladunku skrobi 4.Gdy skonczy sie czas napelniania, sruba 8 prze¬ staje sie obracac i zostaje osiagniety punkt D (fig. 2). Czas od punktu D do punktu A pozwala na zupelne zmiekczenie skrobi 4 w warunkach temperatury kontrolowanej przy pomocy obwo¬ du sterujacego 1.Czujnik temperatury Ii wspólpracuje z regulato¬ rem tyrystorowym ciepla Di ogrzewajacym tuleje wytlaczarki 17, a sterowanym przez obwód 1*143 453 9 10 W czasie przerwy od punktu B do punktu E (fig. 2) forma 6 jest odpowiednio schladzana tak, ze wykonczone czesci kapsulki 7 sa wypychane z formy 6.Po usunieciu kapsulek, cykl pracy znów rozpo¬ czyna sie od punktu A (fig. 2), gdzie pewna obje¬ tosc zmiekczonej skrobi 14 jest zbierana na przo- dzie sruby 8 (wlaczony zostaje obwód I4 i czas plynie). Cykl pracy powtarza sie.Wazna sprawa jest dzialanie obwodów sprzeze¬ nia zwrotnego temperatury i wilgotnosci 5, 6, któ¬ re utrzymuja scisle okreslona ilosc wody w skrobi 4 umieszczonej w leju 5. Jest to sprawa zasadni¬ cza do przeprowadzenia wlasciwej operacji z okreslonymi predkosciami.Mikroprocesor 28 posiada pamiec 51, gromadzaca wymagane do przeprowadzenia operacji parame¬ try, element czujnikowy i sygnalizacyjny 52 otrzy¬ muje sygnaly o aktualnie panujacych warunkach, wykrywa odchylenia pomiedzy wymaganymi a rzeczywistymi warunkami i przesyla sygnaly po¬ przez element uruchamiajacy 53 do tyrystorów i zaworów.Na fig. 4 przedstawiony zostal zespól zaworowy 50 skladajacy sie z otworu wylotowego 21, dyszy 22, zaworu iglicowego 23 i lozyska 15. Elementy te dzialaja nastepujaco: W punkcie A (fig. 2) zawór iglicowy 23 jest wy¬ cofany z otworu wylotowego 21. Skrobia 14 jest sprezana, a lozysko 15 jest dociskane do korpusu zaworu 50. Tworzy sie wówczas otwór wlotowy 55 dla zmiekczonej skrobi 14 wplywajacej do dyszy 22, która stanowi komore zaladowcza dla zmiek¬ czonej skrobi 14. Zmiekczona skrobia 14 jest wtry¬ skiwana przez dysze 22 do formy 6 w czasie od punktu A do punktu B (fig. 2). W punkcie C za¬ wór iglicowy 23 przesuwa sie do przodu do chwili, az zamknie otwór wylotowy 21 (w czasie pomie¬ dzy punktami C i E — fig. 2), wlot do formy 6 zostaje zamkniety i kapsulki 7 w formie 6 sa chlodzone. Zawór iglicowy 23 pozostaje zamkniety pomiedzy punktami E i A (fig. 2), w czasie którego kapsulki 7 zostaja wypchniete z formy 6.Jednodrogowy zawór 15 i zawór iglicowy 23 sa zalaczane przy pomocy dzwigni 25 o naciagu spre¬ zynowym, która normalnie zamyka zarówno otwór wylotowy 21 jak i dysze 22, do momentu az dzwig¬ nia 25 zostaje przesunieta na skutek sygnalu wy¬ slanego z mikroprocesora 28.Termomechaniczne wlasnosci skrobi to znaczy przechowywanie i zmniejszenie modulów sprezy¬ stosci w róznych temperaturach zaleza scisle od zawartosci wody. Proces wytwarzania kapsulek, wedlug wynalazku, przy uzyciu skrobi jest prze¬ prowadzany przy zawartosci wody w zakresie od 5 do 30°/o. Dolna granica jest okreslona maksy¬ malna temperatura procesu — 240°C, która z kolei nie moze byc przekroczona, celem unikniecia roz¬ kladu skrobi. Górna granica jest okreslona lep¬ koscia i znieksztalceniem kapsulek. Nalezy rów¬ niez zauwazyc, ze zmiekczenie jest spowodowane dzialaniem ciepla i cisnienia przy materialach ter¬ moplastycznych jednakze przy skrobi wazne jest wystepowanie odpowiednio wysokich sil tnacych.W tablicy 2 podano skróty wielkosci fizycznych uzytych w przedmiocie, wedlug wynalazku. 10 15 23 30 35 40 45 50 55 60 65 Skrót TA, Pa H (T, P) K (T, P) kJXkg-2 N-*Xm2 L (T, P) (°C)-i V (g, T, P) kgXsek"i Tablica 2 Skróty wielkosci fizycznych Jednostka Opis °C, NXm"2 Temperatura i cisnienie otoczenia Entalpia ukladu woda— skrobia w zaleznosci od temperatury Scisliwosc skrobi w danej temperaturze i pod danym cisnieniem. Jej wartosc liczbowa odpowiada zmia¬ nie objetosci pod wplywem zmiany cisnienia na jed¬ nostke.Wspólczynnik rozszerzalno¬ sci cieplnej i objetosciowej w danej temperaturze i pod danym cisnieniem. Je¬ go wartosc liczbowa odpo¬ wiada zmianie objetosci pod wplywem zmiany tem¬ peratury na jednostke.Szybkosc przeplywu masy skrobi w danej tempera¬ turze i danym wskazniku deformacji i cisnienia. Jej wartosc liczbowa jest obje¬ toscia formy stanowiacej przekrój poprzeczny otwo¬ ru wylotowego urzadzenia do formowania wtrysko¬ wego w jednostce czasu pod wplywem przylozonego wskaznika deformacji, zakres temperatur zeszkle¬ nia skrobi zakres temperatur formo¬ wania czesciowo wykrysta¬ lizowanej skrobi temperatura formowania temperatura skrobi w dy¬ szy temperatura skrobi w for¬ mie cisnienie skrobi w formie cisnienie skrobi w dyszy zawartosc wody w skrobi wyrazona jako stosunek wagowy ukladu woda— skrobia.Celem dokonania kontroli i regulacji procesu formowania wtryskowego (IMP) nalezy brac pod uwage: 1) zuzycie ciepla w procesie formowania: H(Tn, Pn) H(TA, Pa) 2) szybkosci ogrzewania sie skrobi w urzadzeniu formowania wtryskowego. Aby to obliczyc nalezy znac wartosc przewodnictwa cieplnego skrobi i przenikania ciepla zarówno skrobi jak i materialu,, z którego jest wykonana tuleja, a która to tuleja Tgi, Tg2, Tmi, Tm2, Tm TN(t) Tz(t) Pt Pn X PC °C °C °C NXm-2 NXm-211 143 453 12 styka sie ze skrobia. Szybkosc ogrzewania i zuzy¬ cia ciepla skrobi daje minimalna wartosc czasu potrzebna na przygotowanie skrobi do wtrysku oraz moc grzejna potrzebna dla urzadzenia do formowania wtryskowego, 3) temperatura skrobi w dyszy (Tn) zalezy od zawartosci wody w skrobi (X). Jesli ilosc wody w skrobi umieszczonej w formie jest zbyt niska, to w rezultacie wartosc temperatury (Tn) bedzie zbyt wysoka i spowoduje rozklad. Minimalna ilosc wody wynoszaca 5*/o wagowych jest niezbedna do utrzymania temperatury (Tn) ponizej 240°C, 4) szybkosc przeplywu masy skrobi V (g, t, P) scisle zalezy od zawartosci wody w skrobi. Aby zwiekszyc szybkosc przeprowadzania procesu for¬ mowania wtryskowego, nalezy uzyskac wysoki wspólczynnik przeplywu masy V (g, T, P), co z ko¬ lei moze byc osiagniete poprzez zwiekszenie za¬ wartosci wody.Górna granica zawartosci wody jest okreslona lepkoscia i wlasnosciami mechanicznymi kapsulek, ale zawartosc wody nie moze byc wieksza od 30%.Skrobia w formie zmniejsza objetosc na skutek zmiany temperatury Tt—Ta. Powoduje to powsta¬ nie pustych przestrzeni i zmniejszenie rozmiarów kapsulek, co pogorszy ich jakosc. Wazna jest rze¬ cza/, aby wahania w rozmiarach kapsulek nie przekroczyly l°/o. Aby skompensowac skurcz skro¬ bi na skutek zmiany temperatury, nalezy forme napelniac skrobia pod stalym cisnieniem Pn. Cis¬ nienie to zalezy od takich wielkosci jak L(T, P) i K(T, P). Cisnienie (Pn) zalezy takze od tempe¬ ratury (Tn), która z kolei zalezy od ilosci wody w skrobi (X).Na fig. 5 przedstawiony zostal obszar zmiany lepkosci skrobi zawierajacej wode w ilosci X=0,2 w temperaturze 130°C.Na fig. 6 przedstawiono wykres obszaru formo¬ wania dla skrobi zawierajacej 24'/o wody. W czasie formowania wtryskowego zmiekczona skrobia jest stale tloczona i jednoczesnie chlodzona w formie przy nadawaniu odpowiedniego ksztaltu kapsul¬ kom. Zdolnosc do formowania zalezy od wlasnosci skrobi i warunków procesu, z których najwazniej¬ szymi sa geometria, temperatura, cisnienie. W ob¬ szarze formowania pokazanego na fig. 6 granice cisnienia, temperatury zostaly pokazane dla pro¬ cesu przeprowadzanego. w urzadzeniu stanowiacym zespól urzadzenia do formowania wtryskowego i mikroprocesora, wedlug wynalazku. Maksymalna temperatura wynoszaca 240°C jest okreslona roz¬ kladem skrobi powyzej tej granicy. Dolna granica wynoszaca 80°C jest okreslona zbyt duzym wzro¬ stem lepkosci i elastycznosci w korzystnym za¬ kresie zawartosci wody od X=0,05 do X=0,5. Cis¬ nienie przekraczajace 3X108 N^m-2 powoduje wy¬ stapienie odparowania, gdy skrobia przeplywa przez szczeline pomiedzy elementami formy, two¬ rzac cienkie mostki pomiedzy czesciami kapsulek.Cisnienie ponizej 6-107 NXm~2 jest okreslane wtrysnieciem skrobi do formy, aby ta zostala cal¬ kowicie napelniona skrobia.W tablicy 3 podano parametry pracy w czasie przeprowadzania procesu, wedlug wynalazku: Tablica 3 Parametry pracy dla procesu formowania wtryskowego 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 gestosc ziarno krystaliczne H(Tn, Pn) —H(Ta, Pa) wartosc opalowa dla 10 kgt% (odpowiadajaca Ib kapsulkom/h) (Ta, Pa) skurcz na skutek krystalizacji szybkosc deformacji krytycznego oporu poslizgu 1,5X10« kgXm-» 20—70°/o 63 kJXkg~! 6,3X10* kJ 3,1X10-* ''C"1 nieistotny 104—ioe s-1 Mieszanki skrobiowe wedlug wynalazku sa tlo¬ czone i formowane tak jak to opisano ponizej.Zgodnie z fig. 7 obszar zeszklenia i zasieg tem¬ peratury topnienia jest funkcja m mieszanki ukladu skrobia—woda. Zasieg temperatury topnienia jest bardzo szeroki powyzej 100°C w porównaniu np. z obszarem topnienia zelatyny, który wynosi okolo 20°C. W temperaturach ponizej temperatury ze¬ szklenia, zwykla skrobia, ogólnie dostepna, stano¬ wi czesciowo skrystalizowany polimer zawierajacy okolo 30—100% amorficznych czesci i okolo 0— 70°/o krystalicznych czesci w jednostce objetosci Podwyzszajac temperature skrobi przy róznej zawartosci wody skrobia przechodzi przez punkt zeszklenia. Zgodnie z fig. 1 \proces ogrzewania skrobi zachodzi wewnatrz tulei wytlaczarki 17.Zgodnie z fig. 2 proces ogrzewania skrobi zacho¬ dzi w czasie wstepnego cyklu formowania wtry¬ skowego. Obszar na fig. 7 pomiedzy temperatura zeszklenia a temperatura topnienia nazywany zo¬ stal obszarem II. Zeszklenie nie powstaje na dro¬ dze przewodzenia termodynamicznego, ale jest scharakteryzowane zmiana modulu scisliwosci amorficznej skrobi na skutek wielu czynników o wartosci bezwzglednej. Przechodzac z obszaru II do obszaru I na fig. 7 ruchy postepowe czasteczek skrobi lub wiekszych czastek zostaja zamrozone w temperaturze zeszklenia i znajduje to odbicie w zmianie ciepla wlasciwego i wspólczynnika roz¬ szerzalnosci cieplnej temperatury. Przechodzac z obszaru II do obszaru III na skutek przekroczenia temperatury topnienia krystaliczna skrobia zostaje stopiona. Zgodnie z fig. 1 proces ogrzewania skro¬ bi zachodzi w tulei wytlaczarki 17. Natomiast zgodnie z fig. 2 proces ogrzewania skrobi zachodzi we wstepnym cyklu procesu formowania wtrysko¬ wego. Wymienione przewodzenie spiralnych zwojów jest rzeczywistym przewodzeniem termodynamicz¬ nym pierwszego stopnia i jest procesem endoter- micznym. Wymienione wartosci przewodzenia mo¬ ga byc wykryte stosujac kalorymetrie czujnikowa lub przez pomiar zmiany modulu liniowego lepko- sprezystosci, powodujacej zmiane temperatury.Typowy wykres analizy temperatury przy róz¬ nych kalorymetrach zostal pokazany na fig. 8.Na rzednej zostala naniesiona predkosc zuzywania ciepla przez próbke (pusty uchwyt próbki). Pred-143 453 13 14 • kosc zuzywania ciepla przez próbke jest spowodo¬ wana zmiana temperatury próbki skrobi. Tempe¬ ratura jest umieszczona na odcietej. Przesuniecie linii podstawowej na wykresie odpowiada zeszkle¬ niu, a wierzcholek — topnieniu lub przewodzeniu spirali grzejnych. Modul liniowej lepkosprezystosci E moze byc zmierzony jako male sinusoidalne od¬ ksztalcenie próbki skrobi.Zgodnie z fig. 1 ogrzewanie próbki 4 do tempe¬ ratury wyzszej niz TM zachodzi w przedniej czesci tulei wytlaczarki 17. Wymieniony proces grzewczy moze byc utrzymany nie tylko dzieki istnieniu spirali grzejnych 18, lecz takze dzieki istnieniu wewnetrznego wspólczynnika tarcia w czasie obrp- tu sruby i dzieki procesowi wtrysku spowodowa¬ nego wysokimi szybkosciami deformacji. Stwier¬ dzono, ze odwracalna elastyczna deformacja skrobi 14 formowanej wtryskowej po otwarciu formy 6 jest nieistotna, jesli temperatura, zmiekczonej skro¬ bi 14 w trakcie procesu wtryskiwania jest wyzsza niz TM, w przeciwnym razie kolejny etap formo¬ wania bedzie spadal ponizej wartosci bezwzgled¬ nej.Zgodnie z fig. 2 niezbedny okres schladzania zmiekczonej skrobi w formach, celem zabezpiecze¬ nia przed odwracalna elastyczna deformacja skro¬ bi zachodzi pomiedzy punktami B i E cyklu pracy.Ograniczenie na etapie formowania aby utrzymac niskie predkosci w polaczeniu z dlugim przetrzy¬ mywaniem skrobi w formie jest niedogodny, a to z dwóch powodów: wolnego opuszczania produktu i malej zawartosci wody w skrobi umieszczonej w wytlaczarce. W podwyzszonej temperaturze wtrysku nastepuje transport wody od goracej do zimnej skrobi w tulei wytlaczarki. Woda ta moze 10 15 20 25 30 35 byc skompensowana transportem skrobi przez sru¬ be w przeciwnym kierunku.Zgodnie z fig. 1 wymieniony transport skrobi 5 zachodzi dzieki srubie 8. Zgodnie z fig. 2 trans¬ port skrobi zachodzi pomiedzy punktami C i D.Zwiekszajac zawartosc wody w skrobi w obszarze formowania tulei wytlaczarki nalezy pracowac w obszarze wtrysku, który jest krótki. Wprowadzajac stala i stosunkowo wysoka zawartosc wody w skrobi w tulei wytlaczarki, nalezy dzialac ze skro¬ bia na^ izotermie sorpcji (patrz fig. 9). Stala za¬ wartosc wody w skrobi umieszczonej w tulei wy¬ tlaczarki jest powodowana utrzymaniem stalych warunków produkcji. Zawartosc wody w skrobi w czasie wtrysku musi spelniac warunek: X jest wieksze niz 0,05, w przeciwnym razie TM jest takze wyzsze niz 240°C i powoduje niepozadany rozklad skrobi.W procesie wiazania i sieciowania skrobi, waz¬ ne jest dodawanie czynników sieciujacych, zwla¬ szcza kowalencyjnych czynników sieciujacych, krótko przed wtryskiem stopionej skrobi.Zgodnie z fig. 1 roztwór wodny czynników sie¬ ciujacych jest wtryskiwany do ukladu mieszajace¬ go umieszczonego pomiedzy tuleja 17 a dysza 15.Zgodnie z fig. 4 urzadzenie to wspóldziala z za¬ worem 50. Na przyklad, reakcja sieciujaca zachodzi glównie w czasie cyklu wtrysku i pewien czas po wypchnieciu kapsulki. Opisana powyzej technolo¬ gia rozgaleziania i sieciowania nie wplywa nieko¬ rzystnie na zmiane wlasnosci termomechanicznych polimerów skrobi w czasie procesu roztapiania i rozpuszczania.Mieszanki skrobiowe sa wytlaczane i wtryskiwa¬ ne w nastepujacych warunkach zamieszczonych nizej w tablicy 4.Tablica 4 Warunki wtryskiwania i formowania dla skrobi zespól wtryskiwania srednica sruby m 24 28 32 18 cisnienie wtryskiwania wtryskiwanie obliczone NXm-2 cm8 2,2Xl O9 38 1,6X108 51,7 1X108 67 21,3 skuteczna dlugosc sruby L : D 18,8 16,1 13 18 pojemnosc zmiekczania (PS) kg/h max/Ia lla/ Ib/ llb/ 13,5 9,2 23,6 17,5 21,2 14,5 34 27 21 15 36 27 skok sruby pojemnosc wtryskiwania szybkosc wtryskiwania sila zetkniecia dyszy mm/max kW mmi/,sv*max kN 84 30 2000 41,2 84 30 2000 41,2 84„ 30 2000 41,2 84 2000 41,2 predkosc obrotowa sruby min-1 Odmiana lai/ lla/ Ib/ llb/ 20 20 20 20 —80 —17 —60 ^40 ilosc stref grzewczych zainstalowana moc cieplna kW 5 6,1 5 6,1 5 6,1 5 zespól formujacy sila zaciskajaca kN 60 \143 453 15 16 Chociaz korzystny przyklad urzadzenia do for¬ mowania wtryskowego jest przeznaczony do meto¬ dy wytwarzania kapsulek skrobiowych z róznych rodzajów skrobi, to stwierdzono, ze przy wyko¬ rzystaniu niniejszego wynalazku kapsulki o dobrej 5 jakosci mozna równiez produkowac ze skrobia zmodyfikowana przez: a) srodki sieciujace takie jak: epichlorohydryna, bezwodnik kwasu dwukarboksylowego, formalde¬ hyd, tlenochlorek fosforu, metafosforan, akroleina, w organiczne dwuwinylosulfony i tym podobne, b) sieciowanie skrobi mikrofalami i tym podob¬ ne, c) wstepna obróbke podobna do traktowania kwasami i/lub enzymami w celu otrzymania dek- 15 stryn i/lub wstepne zelatynowanie i/lub traktowa¬ nie ultradzwiekami i/lub traktowanie promienio¬ waniem gamma, d) chemiczne pochodne takie jak: skrobia utle¬ niona, jednofosforan skrobi, dwufosfotan skrobi, 20 octan skrobi, siarczan skrobi, eter hydroksyetylo- skrobiowy, karboksymetyloskrobia, eter skrobiowy, 2-hydroksypropyloskrobia, alfazaktywowana skro¬ bia, ksantynian skrobi, kwas skrobiowochloroocto- wy, ester skrobiowy, formaldehydoskrobia, sól so- 25 dowa karboksymetyloskrobi, oraz e) mieszaniny, lub polaczenia tych zmodyfiko¬ wanych skrobi oraz odpowiednie sposoby modyfi¬ kowania skrobi od a) do d).Stwierdzono przy tym, ze za pomoca urzadzenia 30 do formowania wtryskowego wedlug wynalazku mozna produkowac kapsulki o dobrej jakosci za¬ wierajace rózne rodzaje skrobi i/lub wyzej wy¬ mienione zmodyfikowane skrobie a), b), c), d) i e) polaczone z wypelniaczami takimi jak proteiny 35 slonecznika, proteiny soi, proteiny nasion bawelny, proteiny orzeszków ziemnych, proteiny krwi, pro¬ teiny jajek, proteiny nasion rzepy, acetylowane ich pochodne, zelatyna, usieciowana zelatyna, octan winylu, polisacharydy, jak celuloza, metylocelulo- 40 za, hydroksypropyloceluloza, hydroksypropylomety- loceluloza, hydroksymetyloceluloza, hydroksyetylo- celuloza, sól sodowa hydroksymetylocelulozy, poli- pirolidon winylu, bentonit, agar-agar, guma arab¬ ska, guar, dekstron, chityna, polimaltoza, polifruk- 45 toza, pektyna, krzemiany, alginiany, kwasy algi¬ nowe i tym podobne, monosacharydy jak fruktoza, sacharoza i tym podobne, oligosacharydy jak lek- toza i tym podobne, krzemiany, weglany i wodoro¬ weglany, a ilosc wypelniacza jest tak kontrolowa- 50 na, aby skrobia zachowala wlasnosc przy formo¬ waniu wtryskowjgn.Stwierdzono poza tym, ze za pomoca urzadzenia do formowania wtryskowego wedlug wynalazku mozna produkowac kapsulki posiadajace wlasnosci 95 jelitowe (2 godziny w soku zoladkowym, dobrze rozpuszczalny w ciagu 30 minut w soku jelito¬ wym) zawierajace róznego rodzaju skrobie ii/lub wyzej wymienione zmodyfikowane skrobie a), b), c), d) i e) polaczone z polimerami o wlasnosciach eo jelitowych jak ftalan hydroksypropylometylocelu- loz (HPMCP), ftalan celulozowoacetylowy (CAP), akrylany i metakrylany, ftalan polioctanu winylu (PVAP), ftalowana zelatyna, bursztynowa zelatyna, kwas krotonowy, szelak i tym podobne. Ilosc wy- os pelniacza jest kontrolowana tak, aby nie wplywac na wlasnosci skrobi poddawanej formowaniu wtry¬ skowemu.Przy produkcji kapsulek zawierajacych róznr rodzaje skrobi i/lub skrobie modyfikowane i/lub wypelnione jak wymienione wyzej, zastosowanie plastyfikatorów, srodków smarujacych i barw; cych szczególnie klasy farmaceutycznej prowadzi do otrzymania optymalnej jakosci produktu.Farmakologicznie dopuszczalne plastyfikatory ta¬ kie jak glikol polietylenowy lub korzystnie plasty¬ fikatory organiczne o niskim ciezarze czasteczko¬ wym, na przyklad glicerol, sorbitol, sulfoburszty- nian dwuoktylosodowy, cytrynian trójetylowy, cy¬ trynian trójbutylowy, propanodiol-1,2, jedno-, dwu-, trój-octany glicerolu itd. stosuje sie w róznych stezeniach, wynoszacych okolo 0,5—4*/o, korzystnie 0,5—10% w stosunku do calkowitego ciezaru mie¬ szanki skrobiowej.Farmakologicznie dopuszczalne srodki smarujace takie jak lipidy, to jest glicerydy (oleje i tluszcze), wosk i fosfolipidy, takie jak nienasycone i nasy¬ cone roslinne kwasy tluszczowe i ich sole, na przyklad stearyniany glinu, wapnia, magnezu i cy¬ ny, oraz talk, krzemiany itd. stosuje sie w steze¬ niach wynoszacych okolo 0,001—10°/o calkowitego ciezaru mieszanki skrobiowej.Farmakologicznie dopuszczalne srodki barwiace takie jak barwniki azowe i inne barwniki oraz pigmenty, na przyklad tlenki zelaza, dwutlenki ty¬ tanu, naturalne barwniki itd. stosuje sie w steze¬ niach wynoszacych okolo 0,001—10°/o, korzystnie 0,001—5°/o calkowitego ciezaru mieszanki skrobio¬ wej.W celu sprawdzenia sposobu i urzadzenia, które opisano wyzej zgodnie z wynalazkiem, partie han¬ dlowo dostepnej naturalnej skrobi o róznej zawar¬ tosci wody i wypelniaczy przygotowano i kondycjo- nowano, a nastepnie testowano w urzadzeniu do formowania wtryskowego w róznych warunkach pracy.W odniesieniu do fig. 2 czasy jednostkowe urza¬ dzenia z mikroprocesorem do formowania wtry¬ skowego sa nastepujace: od Punkty procesu A—B B—C C—D D—E E—A Czasy 1 sekunda, zmienny, zaleznie ( temperatury, 1 sekunda, 1 sekunda, zmienny zaleznie od temperatury, 1 sekunda.Cisnienie w dyszy: 2X108 NXm-2 Temperatury w róznych punktach sruby: (zmien¬ ne, zobacz przyklady ponizej).W ponizszych przykladach skróty oznaczaja: Tb temperatura na poczatku sruby (°C) Tm temperatura na srodku sruby (°C) Tc temperatura na koncu sruby Tn temperatura dyszy LFV liniowa predkosc przeplywu L dlugosc strumienia D grubosc warstewki (°C) (°C) (mm/sec) (cm) (cm)17 143 453 Dopuszczalne kapsulki ze skrobia preparowano stosujac mieszanki skrobiowe i warunki pracy, uwidoczniono w ponizszych przykladach: Przyklad I. mieszanka skrobiowa: 5 skrobia pszeniczna: zelatyna 150 B, woda: 8,2% wagowych, 73,8% wagowych, 18% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te Tn D LFV 10 765 125 130 140 140 66 1000 Przyklad II. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna: zelatyna 150 B, woda: 41% wagowych, 41% wagowych, 181% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te Tn D LFV 126S 125 135 140 140 66 820 298S 125 135 140 140 66 1200 numer 3055~ 115 130 140 Przyklad V. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, woda, erytrozyna: 78,32% wa¬ gowych, 21,6% wagowych, 0,0078% wagowych warunki pracy: L Tb Tm Te Tn 15" LFV numer 349S 110 125 135 135 66 1000 Przyklad VI. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna: HPCMP srodki smarujace + plastyfikatory, woda: 9,2% wagowych, 74,1% wa¬ gowych, 51,1% wagowych, 7,5% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te Tn D LFV 349S 110 125 135 135 66 1000 15 20 Przyklad III. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, zelatyna 150 B, woda: 67,8% 25 wagowych, 24,6% wagowych, 15,8% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te T„ ~D~ LFV 30 Przyklad IV. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, woda: 79,4% wagowych, 20,6% wagowych 35 warunki pracy: L Tm Te Tn ~D~ LFV 140" 66 820~ 40 45 50 55 Z tej mieszanki skrobiowej uzyskano kapsulke 60 jelitowa.Przyklad VII. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, woda: 78,5% wagowych, 21,5% wagowych *5 warunki pracy: numer 18 Te Tn LFV 400S 130 150 160 160 66 820 404S 110 115 125 125 66 820 Przyklad VIII. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, woda: 87,3% wagowych, 12,7% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te Tn D LFV 405S 150 160 170 170 66 820 Przyklad IX. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, stearynian wapnia, woda: 76,8% wagowych, 3% wagowych, 20,2% wagowych warunki pracy: numer Tb Tm Te Tn D LFV 411S 413S 100 130 110 140 135 160 135 160 66 66 880 820 Przyklad X. mieszanka -skrobioya: skrobia pszeniczna, gliceryna, woda: 77,2% wago-* wych, 3% wagowych, 19,8% wagowych warunki pracy: L Tn ~D~ LFV numer Tb Te 410S 100 110 130 130 66 860 414S f3T 14(T 160 160 66 840 Przyklad XI. mieszanka skrobiowa: skrobia pszeniczna, glikol polietylenowy (ciezar czasteczkowy 10 000), woda, talk: 72,5% wagowych, 3% wagowych, 22,51% wagowych, 2% wagowych warunki pracy: L numer Tb Tm Te Tn ~D~ LFV 412S 415S 100 130 110 140 130 160 130 160 66 66 840 840 Przyklad XII. mieszanka skrobiowa: skrobia ziemniaczana, woda: 80,7% wagowych, 19,3% wagowych warunki pracy: L numer Tb TrA Te Tn 15" LFV 417S 100 110 130 130 66 840 Przyklad XIII.W przykladzie tym pokazano zaleznosc wlasnosci rozdrabniajacych kapsulek od zawartosci amylozy.Do tych badan kapsulki napelniono laktoza-143 453 19 warunki pracy (°C) mieszanka skrobiowa Tb Tn L D LFV 20 wlasnosc rozdrabniania kapsulek skrobia kukurydziana (okolo 20% amylozy) 110 120 140 140 skrobia kukurydziana (65% amylozy) 80!% wagowych, woda, 20% wagowych 110 120 140 140 skrobia kukurydziana (0% amylozy / 100% amylopektyny), 79,2% wagowych, woda 20,8% wagowych 110 120 140 140 66 66 66 840 840 836 flokulacja w wodzie o tempe¬ raturze 36°C, rozdrabnianie w ciagu 30 minut bez otwierania w wodzie o temperaturze 36°C w ciagu 30 minut rozdrabnianie w wodzie o temperaturze 36°C, rozdrab¬ nianie w ciagu 30.minut Niniejszy wynalazek zostal opisany za pomoca szczególnych przykladów wykonania, wyjasnionych dokladnie lecz powinno byc rzecza zrozumiala, ze to jest tylko ilustracja a sam wynalazek moze miec szersze zastosowanie. Modyfikacje i wariacje sa oczywiscie mozliwe i maja byc dokonywane bez utraty istotnych cech wynalazku, co latwo zrozumieja fachowcy w tej dziedzinie.Wobec tego takie odmiany i modyfikacje ujaw¬ nionego wynalazku sa rozwazane w obrebie pola widzenia i zakresu niniejszego wynalazku oraz po¬ nizszych zastrzezen. 23 30 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wtryskowego formowania surowej skrobi, znamienny tym, ze skrobie o zawartosci 5—30% wagowych wody, doprowadza sie do po¬ staci plastycznej o podwyzszonej temperaturze, która utrzymuje sie w zakresie 80—240°C i przy podwyzszonym cisnieniu utrzymywanym w zakre¬ sie 60—300 MPa, a nastepnie wtryskuje sie do for¬ my, zas uformowany produkt chlodzi sie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowa skrobie stanowi w calosci albo w czesci skrobia kukurydziana, pszeniczna, ziemniaczana, ryzowa albo tapiokowa lub ich mieszanka.143 453 36~PZZ 37- 38- 35- u_u 32 -30 -5 Fig. I 1] Fig. 2 Fig. 4143 453 310 8 1 z 610 7 I 80 Fig. 6 240 °C) X=0.2 Fig.7143 453 0.40 1 0.25 0.20+ 0.15 4 0.10 + 0.05 0.10 | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.90 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1 Fig. 9 Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 98/88 Cena 220 zl PL PL PL PL