PL204120B1

PL204120B1 - Sposób wytwarzania wyrobu kształtowego zawierającego skrobię, kompozycja zawierająca skrobię, wyrób kształtowy zawierający skrobię oraz urządzenie do wytwarzania miękkiej kapsułki zawierającej skrobię

Info

Publication number: PL204120B1
Application number: PL356177A
Authority: PL
Inventors: Ivan Tomka; Dieter Wolfgang Engel; Erich Brocker; Rico Menard
Original assignee: Swiss Caps Rechte & Lizenzen
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2009-12-31
Also published as: US6790495B1; JP2004510456A; KR100795381B1; NO20022331D0; ES2242371T3; CA2391963C; KR20020082460A; CZ20021700A3; WO2001037817A1; AU1262801A; BR0015669A; HUP0203299A2; CN100379409C; CO5261553A1; EP1229904A1; IL149425A0; MXPA02004980A; NO20022331L; ATE291420T1; DE59911807D1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobu kształtowego zawierającego skrobię, kompozycja zawierająca skrobię, wyrób kształtowy zawierający skrobię oraz urządzenie do wytwarzania miękkiej kapsułki zawierającej skrobię.

Wyroby kształtowe z ulegających biodegradacji materiałów dla potrzeb ochrony środowiska były przedmiotem nadzwyczajnego zainteresowania przez długi czas. Na skutek problemów z BSE w szczególnoś ci kapsułki z osłonką z materiałów nie zawierających żelatyny zyskały szczególną uwagę w stosowaniu substancji farmaceutycznych.

W serii publikacji, jak na przykł ad w patentach EP 118 240 oraz US 4,738,724 opisane został o wytwarzanie kapsułek ze skrobi. Kapsułki są przygotowywane do produkcji w formie dwuczęściowej osłonki wykonywanej metodą odlewu wtryskowego, w którym odpowiednie pośrednie opakowanie zostaje wypełnione wysoce lepkimi lub stałymi substancjami czynnymi. Ze względu na brak możliwości uszczelnienia połączenia kapsułki nie stosuje się płynów o niskiej lepkości. Ponadto proces wytwarzania wypełnionej kapsułki jest skomplikowany i drogi ze względu na to, że kroki wytwarzania wypełnienia i osłonki kapsułki muszą byś wykonywane oddzielnie.

Dzięki płynowi, w najwęższym sensie możliwemu do wpompowywania materiałowi do wypełniania kapsułki, kapsułki z jednoczęściową osłonką z żelatyny mogą być wytwarzane w sposób ciągły i zautomatyzowany. Wytwarzanie osł onek kapsuł ek i ich wypeł nienia w tym samym czasie jest dokonywane w tym samym kroku produkcyjnym. W tym ciągłym, jedno-krokowym sposobie wytwarzane są wyroby kształtowe, z których połączenia poprzez zgrzewanie zewnętrznych krawędzi, w trakcie i po wypełnianiu, powstają osłonki kapsułek. Do wytwarzania takich elementów stosowane są odlewy zbieżne i rozbieżne, przy użyciu procesu Norton, Banner lub Schering lub poprzez zastosowanie obrotowych bębnów formujących, takich jak na przykład stosowane w procesie obrotowej matrycy lub w sposobie Accogel (Die Kapsel - wydawnictwo Fahrig/Hoher, Stuttgart 1983 Lachmann/Libermann/Kanig, Teoria i Praktyka Farmacji Przemysłowej:; Wydanie Trzecie, Filadelfia 1986). Wypełnienie jest wytwarzane przy pomocy pomp dozujących dostarczających określoną ilość substancji czynnej podczas formowania i zgrzewania wyrobów kształtowych w jednoczęściową osłonkę kapsułki. Zgrzewanie, to znaczy formowanie szwów jest wykonywane przy pomocy nacisku i ciepła. Koszty wytwarzania są znacznie zmniejszone w stosunku do kapsułek dwuczęściowych.

Patent US 5,342,626 opisuje wytwarzanie kapsułek w procesie obrotowej matrycy, w którym materiał na osłonkę kapsułki składa się z chrząstnicy kędzierzawej, żywic mannanowych, jak na przykład galaktozy mannanowe i glukozy mannanowe, żelan lub ich mieszaniny. Te makromolekularne roślinne biopolimery są nie do zaakceptowania ze względu na koszty ponieważ surowce są zbyt drogie.

Proces wytwarzania jednoczęściowych kapsułek stwarza szereg wymagań dla materiałów na osłonki kapsułek. Jednym z głównych warunków jest zdolność materiału na osłonkę kapsułki jest zdolność do formowania wysoce elastycznych niekończących się taśm o odpowiedniej wytrzymałości. Osłonka kapsułki musi szybko rozpuszczać się w żołądku i w jelitach w celu uwolnienia substancji czynnych. Materiał na osłonkę kapsułki musi również być zgrzewalny. Molekuły materiału tworzącego elementy, w szczególności makromolekuły polimeru powinny w pobliżu szwu być idealnie przenikalne w celu zapewnienia odpowiedniej stabilnoś ci okolic szwu. Ż elatyna speł nia wszystkie te warunki w sposób prawie idealny i dotychczas nie mogł a być zastą piona ż adnym innym materia ł em do produkcji jednoczęściowych kapsułek.

Ze względu na kryterium dostępności i kosztów skrobia służąca do wytwarzania jednoczęściowych osłonek kapsułek jest materiałem pożądanym.

Wytwarzanie warstewki skrobi zostało opisane wielokrotnie, ale kombinacja właściwości jakimi musi charakteryzować się taka warstewka skrobi nie została do dziś opisana.

Patent EP 474 705 (WO90/14938) opisuje sposób wytwarzania wyrobu kształtowego zawierającego skrobię poprzez wytłaczanie masy skrobiowej, która zawiera skrobię z zawartością amylozy zawierającą ponad 50% dodatków. Z masy skrobiowej przed w trakcie lub po wytłaczaniu usuwana jest woda poprzez poddanie działaniu próżni. Folia wytłoczona z takiego materiału charakteryzuje się wydłużalnością do zerwania co najmniej 210-237%. Skrobie z dużą zawartością amylozy nie są odpowiednie jako materiał na osłonkę kapsułki ponieważ tendencja łańcuchów amylozy do uwsteczniania się przeszkadza w szybkim rozpuszczaniu się osłonki kapsułki.

PL 204 120 B1

Publikacja WO92/09274 ujawnia kapsułkę zawierającą skrobię mającą zawartość amylozy wynoszącą przynajmniej 50%. Z tego względu obserwacje dotyczące rozwiązania według WO90/14938 stosują się również do rozwiązania znanego z publikacji WO92/09274.

EP 397 819 WO90/05161 opisuje sposób wytwarzania termoplastycznej skrobi, w której część skrystalizowana stanowi mniej niż 5%.

Ujednorodniona masa do formowania folii zawiera skrobię zawierającą równą lub większą niż 50% zawartość amylopektyny.

Sposób składa się ze zmieszania skrobi z dodatkami stanowiącymi co najmniej 10% jej wagi, które to dodatki posiadają współczynnik rozpuszczalności co najmniej 30,7 (MPa)’^/2. Mieszanina jest zamieniana w masę odlewniczą poprzez podgrzanie do temperatury od 120 do 220°C. Zawartość wody w skrobi zostaje już zredukowana do poziomu poniżej 5%. Masa molowa skrobi przed zmienieniem w termoplastyczną masę jest większa niż 1,000,000 Daltonów, najlepiej pomiędzy 3,000,000 a 10,000,000 Daltonów. Pomimo iż w ten sposób otrzymujemy termoplastyczną skrobię o odpowiedniej wytrzymałości, to wydłużalność do zerwania osiąga wartość zaledwie 40 do 55%. Elastyczność warstewki skrobi jest zatem zbyt mała do wytwarzania jednoczęściowych osłonek kapsułek w sposób ciągły i prowadzi do rozdarcia wyrobów kształtowych podczas wytwarzania, bądź do rozdarcia gotowej kapsułki. Warstewka skrobi nie ma, odpowiednich dla wymagań do wytwarzania jednoczęściowych osłonek kapsułek, właściwości do zgrzewania.

Patent EP 3 04 401 opisuje podobny sposób produkcji wyrobów kształtowych ze skrobi. Termoplastyczna masa skrobiowa jest wytwarzana z odpowiednio uprzednio przygotowanej skrobi. Zmiana struktury (destrukturyzacja obszaru skrystalizowanego) skrobi właściwej i następujące później ujednorodnienie (zmiana w materiał termoplastyczny) w każdym wypadku odbywa się w temperaturze pomiędzy 120 a 190°C w zamkniętym naczyniu z zawartością wody pomiędzy 10 a 20%. Wydłużalność do zerwania warstewek skrobi otrzymanych tym sposobem jest niewystarczająca do produkcji jednoczęściowych osłonek kapsułek w sposób ciągły. Warstewka skrobi nie ma również wystarczających właściwości do zgrzewania.

Patent EP 542 155 opisuje ulegającą biodegradacji kształtowalną masę, która spośród różnych zastosowań jest również odpowiednia do produkcji warstewki. Aparat do kształtowania masy z termoplastycznej skrobi zawiera pochodne celulozy. Wydłużalność do zerwania nie przekracza wartości 85% i jest niewystarczająca do produkcji jednoczęściowych osłonek kapsułek w sposób ciągły. Właściwości do zgrzewania warstewki skrobi nie są wystarczające. Wiele mieszanin polimerów opisanych patentem EP 542 155 zawiera ponadto substancje nie dozwolone do stosowania w zastosowaniach farmaceutycznych i żywnościowych.

Publikacja WO 97/35537 opisuje jednoczęściowe kapsułki wytwarzane poprzez obrotowy bęben formujący i zawierające zgalaretowaciałą skrobię. Trawiona część powierzchni warstewki posiada wady utrudniające produkcję w zakresie stabilności w transporcie i pod naciskiem (przy wyciskaniu kapsułek z listków opakowań). Kapsułki wykonane tym sposobem stają się zbyt miękkie i giętkie w obszarze szwu.

Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów istniejących w stanie techniki związanym z tym tematem.

W szczególności celem wynalazku jest otrzymanie nie zawierających żelatyny wyrobów kształtowych oraz sposobu wytwarzania skrobiowych kapsułek z jednoczęściową osłonką.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie warstewki zawierającej skrobię, która w ciągłym lub pół-ciągłym procesie z obrotową matrycą może być przetwarzana na jednoczęściowe osłonki kapsułek.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie warstewki skrobi do wytwarzania osłonek kapsułek, która w warunkach wytwarzania podczas zamykania osłonek posiada wydłużalność do zerwania co najmniej 100%.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie warstewki skrobi o dobrych właściwościach do zgrzewania.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie skrobiowych kapsułek z jednoczęściową osłonką, które po przechowywaniu przez co najmniej jeden rok nie tracą szczelności i zapewniają odpowiednio szybkie rozpuszczanie się osłonki.

Sposób wytwarzania wyrobu kształtowego zawierającego skrobię, w szczególności miękkiej kapsułki z jednoczęściową osłonką kapsułki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera etapy:

PL 204 120 B1

a) konwersji mieszaniny zawierającej przynajmniej jedną naturalną lub chemicznie modyfikowaną skrobię z zawartością amylopektyny większą lub równą 50% wagowo, w stosunku do ciężaru skrobi odwodnionej, wodę i przynajmniej jeden plastyfikator organiczny w ilości w zakresie od 38% do 55% wagowo, w stosunku do ciężaru odwodnionej skrobi, poprzez stopienie i ugniecenie, w ujednorodnioną, termoplastyczną stopioną masę w pierwszym urządzeniu obróbczym

b) w przypadku gdy zachodzi taka potrzeba, wykonania produktu pośredniego zdolnego do przechowywania, w szczególności granulatu, po schłodzeniu homogenizowanej masy wytopu a następnie podgrzaniu produktu pośredniego w drugim urządzeniu obróbczym,

c) wytwarzania co najmniej jednego ekstrudatu, w szczególności wytłoczonej folii, na wyjściu pierwszego urządzenia obróbczego lub tam gdzie to potrzebne, drugiego urządzenia obróbczego,

d) przekształcania ekstrudatu w wyrób kształtowy sposobem ciągłego lub przerywanego formowania,

e) tam gdzie to przydatne, suszenia wyrobu kształtowego, przy czym etapy a) do c) są wykonywane tak, aby w etapie d) wartość wskaźnika lepkości zredukowanej Staudingera kompozycji tworzącej ekstrudat ma wartość przynajmniej 40 ml/g, korzystnie przynajmniej 50 ml/g, a najkorzystniej przynajmniej 80 ml/g.

W etapie a) stosuje się mieszaninę , która korzystnie zawiera ponadto wewnę trzny czynnik smarujący i czynnik ułatwiający uwalnianie, wybrany z grupy zawierającej lecytyny, monoglicerydy, dwuglicerydy lub trójglicerydy jadalnych kwasów tłuszczowych, w szczególności monostearynian gliceryny, poliglicerynowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, polietylenowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, estry cukrowe jadalnych kwasów tłuszczowych oraz jadalne kwasy tłuszczowe, a także pirolidon.

Zawartość plastyfikatora organicznego jest korzystnie w zakresie od 40% do 50% wagowo.

Część plastyfikatora korzystnie zastępuje się wodą, przy czym zastąpienie odbywa się w stosunku 2 części plastyfikatora: 1 część wody, a minimalna zawartość plastyfikatora wynosi 12% wagowo, w stosunku do ciężaru odwodnionej skrobi.

Temperatura stopionej kompozycji w etapach a) do c) nie przekracza 160°C, korzystnie 120°C, a najkorzystniej 90°C.

Energia przekazana w trakcie ugniatania w etapach a) do c) nie przekracza 0,3 kWh/kg, korzystnie 0,2 kWh/kg, a najkorzystniej 0,175 kWh/kg.

W pierwszym urządzeniu obróbczym przeprowadza się co najmniej topienie we współobrotowej dwuślimakowej wytłaczarce, zaś poszczególne sekcje wytłaczarki wzdłuż kierunku długości ślimaków podgrzewa się do różnych temperatur.

W etapie c) ekstrudat wyciska się w postaci pł asko prowadzonej folii, która korzystnie jest przechowywana w postaci rolek przełożonych pośrednimi warstwami materiału uniemożliwiającego sklejanie, a później jest łączona w wyroby kształtowe, w szczególności osłonki kapsułek.

Formowanie w etapie d) obejmuje dwie jednorodne folie materiału, które w konwencjonalnie stosowanym procesie zamykania kapsułek, w szczególności w procesie matrycy obrotowej, są kształtowane w miękkie kapsułki z jednoczęściową osłonką, w którym to procesie łączenie i wypełnianie osłonek kapsułek odbywa się w jednym etapie produkcyjnym.

W etapie c) folia jest wyciskana w kształ t rurowy, a następnie rurka jest rozcinana i obrabiana w etapie d) jako płasko prowadzona taśma.

Ujednorodniona kompozycja zawierająca skrobię, która zawiera korzystnie co najmniej 45% wag. bezpostaciowej skrobi uzyskiwanej z naturalnej lub modyfikowanej chemicznie skrobi z zawartością amylopektyny równą lub większą niż 50% wag. w stosunku do ciężaru nieuwodnionej skrobi, wodę, co najmniej jeden organiczny plastyfikator w proporcji od 38 do 55% wag. w stosunku do ciężaru nieuwodnionej skrobi, gdzie wartość ograniczającego współczynnika lepkości (indeks Staudingera) ujednorodnionej masy wynosi co najmniej 40 ml/g, korzystnie przynajmniej 50 ml/g, a najkorzystniej przynajmniej 80 ml/g.

Kompozycja według wynalazku korzystnie zawiera ponadto przynajmniej jeden czynnik smarujący i czynnik ułatwiający uwalnianie, wybrany z grupy zawierającej lecytyny, monoglicerydy, dwuglicerydy i trójglicerydy jadalnych kwasów tłuszczowych, w szczególności monostearynian gliceryny, poliglicerynowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, polietylenowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, estry cukrowe jadalnych kwasów tłuszczowych oraz jadalne kwasy tłuszczowe.

Plastyfikator jest wybrany z grupy, która zawiera: poliole, w szczególności glicerynę, kwasy organiczne, hydroksy kwasy, aminy, amidy, sulfotlenki i pirolidon.

PL 204 120 B1

Kompozycja według wynalazku korzystnie zawiera ponadto przynajmniej jeden dodatek w ilości od 3,5% do 15% wag. w stosunku do ciężaru całej kompozycji, korzystnie od 5 do 8% wag., które to dodatki wybrane są z grupy złożonej z węglanów i/lub wodorowęglanów jonów metali alkalicznych i/lub jonów metali ziem alkalicznych, korzystnie węglanu wapnia, amylazy, czynników dalszego rozkładu, barwników, konserwantów, przeciwutleniaczy, fizycznie i/lub chemicznie modyfikowanych biopolimerów i polipeptydów pochodzenia roślinnego.

Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłonka kapsułki zawierająca kompozycję według wynalazku i/lub pochodzącą z procesu według wynalazku, charakteryzuje się wydłużalnością do zerwania wynoszącą co najmniej 100%, korzystnie co najmniej 160%, zaś najkorzystniej co najmniej 240% przy 25°C i 60% wilgotności względnej.

Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłonka kapsułki według wynalazku charakteryzuje się tym, że przy względnej wilgotności powietrza 60% i w temperaturze 25°C charakteryzuje się wytrzymałością am wynoszącą co najmniej 3,5 MPa, a korzystnie co najmniej 5 MPa.

Wyrób kształtowy według wynalazku korzystnie jest miękką kapsułką, której osłonka ma grubość w zakresie od 0,1 do 2 mm, a korzystnie od 0,2 do 0,6 mm, względnie składa się z wielowarstwowej folii, przy czym co najmniej dwie z tych folii posiadają różny skład chemiczny.

Urządzenie do wytwarzania miękkiej kapsułki zbudowanej z jednoczęściowej osłonki kapsułki i zawartości kapsułki, stanowiącej kompozycję według wynalazku, otrzymywaną przy pomocy sposobu według wynalazku, zawierające wzdłuż każdej jednostki wypełniania i formowania wytłaczarkę do wytwarzania co najmniej dwóch pasmowych folii, oraz jednostkę wypełniania i kształtowania do wytwarzania osłony kapsułki w procesie kształtowania z przynajmniej dwóch pasmowych folii, i do wypełniania zawartością kapsułki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wytłaczarka i jednostka wypełniania i formowania są umieszczone obok siebie, tak że pasmowe folie z wytłaczarek są bezpośrednio wprowadzane do jednostki wypełniania i formowania dla wytworzenia miękkiej kapsułki.

Sposób według wynalazku polega na etapach:

a) przetwarzania mieszaniny zawierającej co najmniej jedną skrobię, wodę i co najmniej jedną organiczną substancję zmiękczającą, podczas podgrzewania i ugniatania, w termoplastyczną, najlepiej ujednorodnioną masę, w pierwszym urządzeniu przetwarzającym,

b) odpowiedniego przetwarzania i przechowywania produktu pośredniego, w szczególności granulatu po schłodzeniu masy otrzymanej w kroku a) a następnie podgrzania produktu pośredniego do otrzymania termoplastycznej masy w drugim urządzeniu przetwarzającym,

c) wytwarzania co najmniej jednego ciągłego materiału, w szczególności wytłaczanej warstewki na koniec cyklu produkcyjnego pierwszego urządzenia i odpowiedniej do przetwarzania w drugim urządzeniu,

d) powtórnego ukształtowania ciągłego materiału w wyrób kształtowy poprzez ciągłe lub przerywane kształtowanie, oraz

e) odpowiedniego wysuszenia wyrobu kształtowego.

W tym sposobie etapy od a) do c) są wykonywane tak, aby w etapie d) ograniczająca liczba lepkościowa [η] (wskaźnik lepkości zredukowanej) skrobi w masie tworzącej ciągły materiał miała wartość nie mniejszą niż 40 ml/g, lepiej nie mniejszą niż 50 ml/g, a najlepiej nie mniejszą niż 80 ml/g. Jeszcze lepsze właściwości osiągane są przy ograniczeniu wskaźnika lepkości skrobi do 100 ml/g i powyżej. Najlepsze właściwości jednak osiągane są przy ograniczeniu wskaźnika lepkości skrobi do 130 ml/g i powyżej. Wskaźnik lepkości nie może jednak przekroczyć maksymalnej wartości 1000 ml/g. W najlepszym przykładzie wykonania przedmiotu wynalazku wskaźnik nie przekracza 700 ml/g a najlepiej 300 ml/g.

Mieszanina dostarczana w etapie a) zawiera skrobię w preferowanym zakresie od 45 do 80% wagi całej mieszaniny.

Termin jednoczęściowa jest używany dla odróżnienia od dwuczęściowych kapsułek, które produkowane są poprzez wsuniecie lub sklejenie ze sobą dwóch części kapsułki z zewnętrznymi krawędziami ułożonymi jedna nad drugą. Jednoczęściowa kapsułka może być kompletnie pozbawiona szwu lub, kiedy jest tworzona z wyrobów kształtowych, może być wytwarzana ze szwem.

Termin miękka kapsułka jest rozumiany jako produkt zwykle stosowanego ciągłego lub półciągłego, sposobu jednokrokowego wytwarzania jednoczęściowych kapsułek, jak zacytowano w odniesieniu do literatury. Termin nie służy do odróżniania zawartości substancji zmiękczających ponieważ twarde kapsułki (powstające z połączenia dwóch części kapsułki) mogą zawierać substancje zmiękczające w ilości do 12% całej masy.

PL 204 120 B1

Termin termoplastyczne, rozpuszczalne i bezkształtne zdefiniowany został zgodnie z Rompp Chemie Lexikon, wydawca: J.Falbe, M.Regitz, 9-te wydanie, 1992, Wydawnictwo Georg Thieme, Stuttgart.

Termin skrobia jest rozumiany jako naturalne skrobie, jak również skrobie modyfikowane fizycznie i/lub chemicznie. Wszystkie skrobie, niezależnie od źródła pochodzenia są odpowiednie do wykonania mieszaniny użytej w kroku a) sposobu stanowiącego przedmiot wynalazku. W preferowanym przykładzie wykonania skrobia posiada zawartość skrobi nieuwodnionej ponad 50% całej wagi. Fizycznie i/lub chemicznie modyfikowane skrobie ziemniaczane są preferowane w tym sposobie.

Do zastosowania w przedmiocie wynalazku odpowiednie są również poliglukany, to znaczy 1,4 i/lub 1,6 poli-a-D-glukany i/lub ich mieszaniny.

W preferowanym przykładzie wykonania skrobia jest skrobią hydroksypropylowaną. Stopień podstawienia powinien zawierać się w obszarze od 0,01 do 0,5, lepiej od 0,05 do 0,25, a najlepiej od 0,1 do 0,15. W szczególności preferowana jest hydroksypropylowana skrobia ziemniaczana.

W kolejnym przykładzie wykonania przedmiotu wynalazku skrobia jest wstępnie podgrzaną skrobią żelatynizowaną. Powyżej temperatura typowej dla rozpuszczania każdego typu skrobi, występuje nieodwracalny rozpad ziaren skrobi w wiązania skrobi uwodnionej po osiągnięciu najwyższego stopnia spęcznienia. Proces ten zwany jest żelatynizowaniem. Żelatynizowanie, to znaczy nieodwracalne spęcznienie ziaren skrobi w wysokiej temperaturze do objętości 40-krotnie większej niż początkowa wymaga stopniowego wchłonięcia wody i rozpuszczenia wiązań wodorowych, co zapewnia dalsze uwodnienie, aż do całkowitego rozpadu granulatowej struktury skrobi.

Przetwarzanie mieszaniny zawierającej skrobię w stan termoplastyczny i najlepiej ujednorodniony w etapie a) jak również następujące etapy b) i c) muszą być wykonane w warunkach zapobiegających niekontrolowanemu rozpadowi molekuł amylozy i amylopektyny na mniejsze fragmenty.

Współwystępowanie wszystkich parametrów przetwarzania, takich jak na przykład temperatura, ciśnienie, czas przetwarzania i siła ugniatająca muszą być odpowiednio dobrane w etapach od a) do c) celem zabezpieczenia przed zbytnim rozpadem molekuł skrobi. Dlatego też przy relatywnie wysokich temperaturach rozpadowi molekuł skrobi można zapobiec skracając czas przetwarzania masy zawierającej skrobię w tych temperaturach.

W preferowanym przykładzie wykonania temperatura termoplastycznej masy w pierwszym urządzeniu odpowiedniej do zastosowania dla drugiego urządzenia przetwarzającego, jak również przy wytwarzaniu ciągłego materiału nie powinna przekraczać 160°C, korzystnie 120°C, a najkorzystniej 90°C. Przy 160°C proces rozpadu w etapie a) jest całkowity w czasie krótszym niż 5 minut, a najlepiej mniej niż 3 minuty.

W kolejnym przykładzie wykonania energia przekazana masie przez ugniatanie w trakcie produkcji ujednorodnionej masy w etapach od a) do c) nie powinna przekraczać 0,3 kWh/kg, korzystnie 0,2 kWh/kg, a najkorzystniej 0,175 kWh/kg.

Przetwarzanie w stan termoplastyczny powoduje nieodwracalne spęcznienie ziaren skrobi, co jest stanem wstępnym masy umożliwiającym dalsze przetwarzanie w stan ujednorodniony i pozostawanie w tym stanie po schłodzeniu.

W etapach od a) do c) wytwarzana jest masa, w której nie ma już żadnych skrystalizowanych obszarów skrobi. Obszary skrystalizowane w wytwarzanym materiale ciągłym prowadzą do powstawania dziur, to znaczy niejednolitości materiału, które powodują szczególne wady produkcyjne, kiedy materiał ciągły jest w etapie c) wyciągany w postaci warstewki. Sformułowanie nie ma żadnych obszarów skrystalizowanych oznacza, że są one zniszczone do tego stopnia, że nie powodują pogorszenia fizycznych właściwości uzyskiwanego materiału, powstające podczas ponownego kształtowania nie mogą być spowodowane obecnością obszarów skrystalizowanych.

Termin jednorodna masa/materiał oraz ujednorodniona masa/materiał jest rozumiany jako masa lub materiał, który w każdym miejscu ma te same właściwości fizyczne. Drobne odchylenia występujące na powierzchni materiału lub na powierzchni wyrobu kształtowego mogą być spowodowane wchłonięciem wilgoci z powietrza. W kontekście przedmiotu wynalazku masa jest jednorodna lub ujednorodniona, kiedy ilość widocznych pod mikroskopem ziaren skrobi stanowi mniej niż jeden procent. Do badania masa znajdująca się w stanie termoplastycznym jest schładzana, rozcinana na cienkie plastry i umieszczana pod mikroskopem.

Ujednorodniona masa uzyskana jest poprzez przetworzenie mieszaniny do stanu zmiękczonego lub nawet płynnego umożliwiającego uzyskanie stanu termoplastycznego. Większa część komponentów tworzących mieszaninę (skrobia, organiczne substancje zmiękczające, czynniki poślizgowe i uwalniające) mogą być obecne w odlewie skrobiowym, a mieszanina może pozostawać taka sama

PL 204 120 B1 w każdym miejscu ujednorodnionej masy, po odpowiednio długim czasie mieszania (ugniatania). Stan jednorodności pozostaje zachowany podczas i po schłodzeniu ze stanu termoplastycznego. Nie zachodzą żadne procesy rozdzielające mieszaninę. Zapewnia to jednakowe mechaniczne właściwości wyrobu kształtowego w temperaturze pokojowej.

Ograniczony współczynnik lepkości [η] wewnątrz rzędu homologicznego polimeru charakteryzuje się następującym wzorem w stosunku do masy molowej i wagi przy uśrednionym rozłożeniu masy molowej:

[η] = κ x Μ^α gdzie α jest wykładnikiem zależnym od kształtu molekuł, a wartość K stałą zależną od substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika. Ograniczająca wielkość współczynnika lepkości w rzędzie homologicznym polimeru jest tym większa im większa jest masa molowa polimeru przy innych parametrach pozostających bez zmian. Miara ograniczającego współczynnika lepkości nie jest w stanie określić absolutnych mas molowych.

Wyliczenie absolutnych mas molowych skrobi jest jak wiadomo bardzo trudne, a wynik zależy od zastosowanej metody. Staje się to tym trudniejsze im bardziej rozgałęzione są molekuły. Dlatego też wyniki wyliczeń absolutnych mas molowych amylopektyny i amylopektyny zawierającej skrobie charakteryzuje się wysokim stopniem niedokładności. Ponieważ wyliczenie absolutnych mas molowych jest bardzo drogie, pomiar współczynnika lepkości daje szybszą i bardziej pewną wartość, w dodatku bardziej odpowiednią dla tego celu.

Przyjmuje się, że pierwszy ze wszystkich stopni polimeryzacji molekuł amylopektyny dostarczanej skrobi jest odpowiedzialny za elastyczność ciągłego materiału produkowanego w etapie d). Wysoka rozciągalność do zerwania w szczególności w przypadku ciągłej warstewki formowanej, w procesie obrotowej matrycy, w miękką kapsułkę.

Istnieje pogląd, że poza wewnętrzną elastycznością żelu skrobiowego, który przy odpowiednim stopniu polimeryzacji tworzonej części molekuł amylopektyny skrobiowej zanika, może również pojawiać się sieć skrobiowa, która tworzona jest przez sploty i plątaninę molekuł amylopektyny i jest podtrzymywana przez odgałęzienia molekuł. Ale ponadto molekuły amylopektyny mogą w odpowiednio wysokim stopniu polimeryzacji brać udział w tworzeniu sieci skrobiowych. Poza tym chemiczne reakcje podstawienia grup hydroksylowych skrobi formacjami eteru, estrów, winylu i wiązań octowych mogą wzmacniać tworzenie sieci skrobiowych.

Etapy d) i e) powodują powstanie stanu zapobiegającego dalszemu rozpadowi molekuł amylozy i amylopektyny. Wyrób kształ towy uzyskany w etapie d) lub e) posiada ten sam stopień polimeryzacji skrobi co stopień uzyskiwany w etapach od a) do c).

Obecność tych sieci oraz możliwa obecność nie dowiedzionych analitycznie nanokryształów w formie dziur (analogicznie do miękkiego PCV), które są nie widoczne, jest najwyraź niej odpowiedzialna za występowanie nośnika elastyczności. Współczynnik elastyczności Younga E bezkształtnych polimerów o wiązaniach krzyżowych oraz w szczególności liniowych polimerów zazwyczaj opada prawie liniowo w dół do 0°C ze wzrostem temperatury po przejściu przez obszar temperatury zeszklenia. Polimery zachowują się jak ciecz w odpowiednio wysokich temperaturach. Charakterystyka nośnika elastyczności w przeciwieństwie do właściwości mechanicznych, takich jak współczynnik elastyczności Younga E, wydłużalność do zerwania s_b, maksymalna wytrzymałość σ_π i tym podobne, przez długi zakres temperatury pozostaje stała i prawie niezależna od temperatury. Nośnik elastyczności może być zazwyczaj obserwowana tylko w przypadku krzyżowych (połączonych chemicznymi wiązaniami krzyżowymi) polimerami (Wprowadzenie do Polimerów wydawcy: R.J.Young, P.A.Lovell, Chapman i Hall, Londyn, Drugie wydanie 1991, strony 344/345). Nieoczekiwanie okazuje się, że masy stanowiące przedmiot wynalazku pomimo braku obecności wiązań krzyżowych posiadają nośnik elastyczności.

Wbrew tym podstawom zrozumiałe mogą być również zalety i właściwości 1,4 i 1,6 poliglukanu, który jest skrystalizowany z krótkim liniowym łańcuchem 1,4 poliglukanów. Dzięki skrystalizowaniu z jednej strony pojawiają się dalsze rozgałęzienia, które działają pozytywnie na tworzenie się sieci, a z drugiej strony pojawiają się nano-krystaliczne, niewidoczne obszary. Preferuje się stosowanie amylopektyn jako 1,4 i 1,6 poliglukanów.

Masy stanowiące przedmiot wynalazku i masy uzyskiwane sposobem stanowiącym przedmiot wynalazku wykazują w zakresie temperatur od 20 do około 80°C mechaniczne właściwości, takie jak s_b, σ_π, E, które są niezależne od temperatury. Nośnik elastyczności jest bardzo istotny dla ponownego kształtowania i wypełniania warstewki dla uzyskania wypełnionych wyrobów kształtowych. Dlatego tez

PL 204 120 B1 współczynnik elastyczności Younga E dla warstewki zawierającej skrobię, stanowiącej przedmiot wynalazku w momencie kształtowania i wypełniania w procesie obrotowej matrycy posiada maksymalną wartość 2 MPa, a preferowana wartością maksymalna jest 1 MPa. Innymi słowy, poddana kontaktowemu ciśnieniu klina wypełniającego maszyny, warstewka może nie reagować odpowiednio do ciśnienia wypełniania materiału wypełniającego, co skutkuje ukształtowaniem osłonki kapsułki w procesie matrycy obrotowej, który to materiał wypełniający dostaje się pomiędzy warstewkę i klin wypełniający. Dlatego też niezależność s_b, σ_η, E od temperatury w zakresie od 40 do 90°C umożliwia obróbkę warstewek wykonanych ze wspomnianych mas i utworzenie miękkich kapsułek przy pomocy matrycy obrotowej.

Procedura ponownego kształtowania ciągłego materiału w wyrób kształtowy, w szczególności ponowne kształtowanie uzyskanej warstewki w jednoczęściową miękką kapsułkę przy zastosowaniu sposobu stanowiącego przedmiot wynalazku wymaga wydłużalności do zerwania ciągłego materiału, w szczególności warstewki, co najmniej 100% w zakresie od 40 do 90°C, najlepiej od 60 do 80°C. W preferowanym przykładzie wykonania wydłużalność do zerwania ciągłego materiału, w szczególności warstewki wynosi co najmniej 160%, a nawet, co jest preferowane, co najmniej 240%.

Wytrzymałość am ciągłego materiału, w szczególności wyrobu kształtowego z niego wykonanego przy 25°C i 60% względnej wilgotności powietrza musi wynosić co najmniej 2 MPa. W preferowanym przykładzie wykonania σ,η jest większe lub równe 3,5 MPa, a jeszcze lepiej większe lub równe 5 MPa. Wartość ta zapewnia przy temperaturze pokojowej odpowiednią stabilność osłonki kapsułki (dla potrzeb pakowania, przechowywania, transportu i użytku).

Wypełnienie jest wykonywane w podniesionej temperaturze warstewki, co wymaga zastosowania ciśnienia wypełniania nie wyższego niż 2 MPa. Wynika to ze współczynnika elastyczności Younga E dla obecnej masy przy ciśnieniu równym lub mniejszym niż 2 MPa w temperaturze wykonywania zamknięcia kapsułki (od 40 do 90°C). Zostało to już wyjaśnione w odniesieniu do nośnika elastyczności.

Całkowita zawartość substancji zmiękczających w mieszaninie w etapie a) wynosi co najmniej 12% wagi w stosunku do wagi nieuwodnionej skrobi. W preferowanym przykładzie wykonania zawartość substancji zmiękczających wynosi od 30 do 60% wagi, a najbardziej preferuje się zakres od 38% do 55% wagi.

Dzięki sposobowi stanowiącemu przedmiot wynalazku zyskano wysoki stopień wyeliminowania trudno rozkładalnych oligomerów skrobi. Umożliwia to zastosowanie dużych ilości substancji zmiękczających w masie. Oligomery pojawiające się w dotychczas stosowanych sposobach ujednorodniania będą podobnie powodowały efekt zmiękczenia i zastosowanie dużej ilości substancji zmiękczających nie będzie możliwe.

Preferuje się stosowanie tych substancji zmiękczających, których właściwości rozpuszczalności są większe niż równe 16,3 (MPa)’^/2. Organiczne substancje zmiękczające wybrane z grupy zawierającej poliole, kwasy organiczne, aminy, amidy kwasów i siarczany. Preferowane są jednak poliole. Jakkolwiek również funkcje zmiękczające wody składają się na ogólną zawartość substancji zmiękczających. Zawartość wody w mieszaninie w etapie a) wynosi od 6 do 30% wagi całej mieszaniny.

Zawartość wody w części mieszaniny w etapie a) może zgodnie ze sposobem stanowiącym przedmiot wynalazku być zmieniona w etapie b) lub c) w ukierunkowany sposób. Fizyczne właściwości zależne od zawartości wody mogą być tym samym zmieniane.

Do mieszaniny w etapie a) zostaje dodany co najmniej jeden dodatek w stosunku od 3,5 do 15% wagi, najlepiej od 5 do 8% wagi całej mieszaniny, w celu uzyskania odpowiednich właściwości wyrobu kształtowego w etapach d) i e). Dodatki wybierane są z grupy złożonej z węglanów i/lub wodorowęglanów jonów alkalicznych lub jonów ziem alkalicznych, czynników dalszego rozkładu, barwników, konserwantów, przeciwutleniaczy, fizycznie i/lub chemicznie modyfikowanych biopolimerów, w szczególności polisacharydów i polipeptydów pochodzenia roślinnego.

Nieprzezroczystość ujednorodnionej masy jest uzyskiwana na przykład przez dodanie dwutlenku tytanu jako substancji filtrującej.

Jako czynnik rozkładający, do szybkiego rozłożenia osłonki kapsułki preferowane jest dodawanie węglanu wapnia i amylazy.

Grupa fizycznie i/lub chemicznie modyfikowanych biopolimerów składa się z celulozy, w szczególności hydroksypropylowej celulozy, alginianu, karagenu, galaktomannanów, glukomannanów, kazeiny.

W preferowanym przykładzie wykonania mieszanina w etapie a) zawiera ponadto wewnętrzny czynnik poślizgowy i ułatwiający uwalnianie wybrany z grupy zawierającej lecytyny, monoglicerydy, dwuglicerydy i trójglicerydy jadalnych kwasów tłuszczowych, poliglicerynowe estry jadalnych kwasów

PL 204 120 B1 tłuszczowych, polietylenowo-glikolowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, estry cukrowe jadalnych kwasów tłuszczowych oraz jadalne kwasy tłuszczowe.

Czynnik poślizgowy i ułatwiający uwalnianie zawarty jest w mieszaninie w stosunku od 0 do 4% wagi całej mieszaniny. Preferuje się stosowanie go w stosunku od 0,5 do 2%, a najlepiej od 0,8 do 1,5% wagi całej mieszaniny. Najlepiej jeżeli czynnik poślizgowy i ułatwiający uwalnianie wybrany jest z grupy zawierają cej monostearynian gliceryny i lecytyn ę .

Jadalnymi kwasami tłuszczowymi nazywamy jednowęglowe kwasy występujące jako kwasowy składnik trójglicerydów w naturalnych tłuszczach. Posiadają one równą liczbę atomów węgla i nierozgałęziony szkielet węglowy. Długość łańcucha kwasów tłuszczowych wynosi od 2 do 26 atomów węgla. Duża grupa kwasów tłuszczowych to nienasycone kwasy tłuszczowe.

Masa skrobiowa w stanie termoplastycznym w etapie c) może być wyciągana dzięki zastosowaniu szeroko-otworowych dysz w formie warstewki skrobiowej lub taśmy skrobiowej. Jakkolwiek masa może być również schłodzona w postaci nieuformowanej, schłodzona, wysuszona i przetworzona na granulat umożliwiający przechowywanie (w szczelnym zamknięciu przed wilgocią). Granulat ten umożliwia późniejsze przetwarzanie. Opcjonalnie do masy przetworzonej na granulat można dodawać jedynie część niezbędnego czynnika poślizgowy i ułatwiającego uwalnianie, substancji zmiękczających i dodatków. Można na przykład zrezygnować z dodawania zwierzęcych i/lub roślinnych tłuszczy celem uniknięcia niepożądanego efektu koloru w pierwszym urządzeniu przetwarzającym i tylko domieszać te ostatnie podczas rozpuszczania granulatu w drugim urządzeniu przetwarzającym.

Uzyskane taśmy są następnie dalej przetwarzane lub nawijane na rolki celem przechowywania, przy zastosowaniu plastikowych folii w charakterze warstwy pośredniej. Odpowiednim materiałem na folię jest polietylen.

Warstewka skrobiowa uzyskana sposobem stanowiącym przedmiot wynalazku może być przetwarzana na miękkie kapsułki wszystkimi znanymi urządzeniami służącymi do wytwarzania jednoczęściowych kapsułek. Urządzenia do produkcji ciągłej, a w szczególności matryce obrotowe okazały się najodpowiedniejsze. Ścianka kapsułki jest zgrzewana pod wpływem ciepła, najlepiej równego lub większego niż 50°C z dwóch połowicznych części kształtowych, które zostały uprzednio wytłoczone z warstewki skrobiowej. Dwie niekoń czą ce się warstewki skrobiowe są prowadzone z dwóch są siadujących rolek lub bębnów posiadających zagłębienia, te rolki lub bębny obracają się w przeciwnych kierunkach. Kiedy warstewka skrobi jest przez ciśnienie wypełnienia masy wypełniającej wciskana w zagłębienie i w ten sposób uzyskiwana jest poł ówka kapsuł ki, pompowane lub wtryskiwane wypeł nienie kapsułki jest dokładnie odmierzane przez zawór i poprzez klin wypełniający wprowadzane do wlotu bębnów formujących. Kształt i rozmiar kapsułki zależy od geometrycznych wymiarów zagłębień w bębnach oraz odmierzonej objętoś ci wypełnienia.

Terminem kapsułka nie określono jedynie typowego kształtu kapsułki, lecz również inne formy obudowy jak na przykład kule, poduszki i inne wzory. Do chwili obecnej istnieje wiele dalszych udoskonaleń i odchyleń od zasadniczego przedmiotu.

Jednoczęściowa osłonka kapsułki wykonana z warstewki skrobiowej stanowiąca przedmiot wynalazku może być dodatkowo pokryta, na przykład w celu opóźnienia uwalniania się substancji czynnych.

Wyciskanie współbieżne, powlekanie i laminowanie warstewki skrobi stanowiącej przedmiot wynalazku materiałami, które posiadają właściwości tworzenia warstewek oparte na syntetycznych i/lub naturalnych polimerach stwarza dodatkową możliwość nadania określonych właściwości osłonce kapsułki dzięki zastosowaniu folii wielowarstwowej.

W szczególnoś ci dzię ki wielowarstwowej konstrukcji folia skrobiowa moż e być wykonana z wewnętrzna stroną łatwo zgrzewalną, podczas gdy zewnętrzna strona posiada powłokę umożliwiającą opóźnienie efektu rozpadu i uruchomienia kapsułki.

Kompozycja według wynalazku jest ujednorodniona masą zawierającą skrobię, która składa się z co najmniej jednej bezkształ tnej skrobi, która powinna stanowić w zakresie od 45 do 80% wagi cał ej masy, masa zawiera ponadto wodę, co najmniej jedna organiczna substancje zmiękczającą stanowiącą około 12% wagi nieuwodnionej skrobi, przy ograniczonym współczynniku lepkości skrobi w ujednorodnionej masie wynoszącym co najmniej 40 ml/g.

Preferowany jest ograniczający współczynnik lepkości skrobi wynoszący co najmniej 50 ml/g, a nawet 80 ml/g.

Szczególnie zaś preferuje się ograniczający współczynnik lepkości skrobi jest większy lub równy 100 ml/g. Jeszcze lepsze właściwości osiągane są, kiedy ograniczający współczynnik lepkości skrobi jest

PL 204 120 B1 większy lub równy 130 ml/g. Ograniczający współczynnik lepkości skrobi nie może być jednak większy niż 1000 ml/g, a nawet 700 ml/g, a najlepiej, kiedy nie przekracza on wartości 300 ml/g.

Największe zalety ma skrobia z zawartością amylopektyny większą lub równa 50% wagi nieuwodnionej skrobi.

Zawartość organicznych substancji zmiękczających przynosi największe korzyści jeżeli wynosi od 30 do 60%, a jeszcze lepiej od 38 do 55%, a najlepiej od 40 do 50% wagi całej masy.

W odniesieniu do przykładów wykonania substancji zmiękczającej, skrobi i dodatków opisane zostaną odpowiadające im przykłady wykonania sposobów stanowiących przedmiot wynalazku.

W przykładzie wykonania wyrób kształtowy posiada maksymalna zawartość wody około 15% wagi całej masy.

Jeżeli masa jest wytwarzana w postaci warstewki i używana do wytwarzania jednoczęściowych osłonek kapsułek w procesie matrycy obrotowej wymagana jest wydłużalność do zerwania w zakresie temperatur od 40 do 90°C wynosząca co najmniej 100%, a jeszcze lepiej co najmniej 160%, najlepiej zaś co najmniej 240%.

Wyrób kształtowy, w szczególności osłonka miękkiej kapsułki wytworzona z warstewki charakteryzuje się, przy względnej wilgotności powietrza 60% i temperaturze 25°C, wytrzymałością σ_π co najmniej 3,5 MPa, a najlepiej co najmniej 5 MPa.

Przedmiotem wynalazku jest również jednoczęściowa osłonka kapsułki zawierająca skrobię o ograniczonym współczynniku lepkości skrobi wynoszącym co najmniej 40 ml/g, preferowany jest ograniczający współczynnik lepkości skrobi wynoszący co najmniej 50 ml/g, a nawet 80 ml/g. Szczególnie zaś preferuje się ograniczający współczynnik lepkości skrobi jest większy lub równy 100 ml/g, natomiast jeszcze lepsze właściwości osiągane są, kiedy ograniczający współczynnik lepkości skrobi jest większy lub równy 130 ml/g.

Masy stanowiące przedmiot wynalazku są odpowiednie do wytwarzania wielokomorowych, a w szczególności dwukomorowych kapsułek, takich jakie opisuje patent WO 00/28976. Napięcia pojawiają się ponieważ zawartość wody w warstewce lub warstewkach może być niska, w wyprodukowanych wysuszonych kapsułkach, w szczególności w ściankach rozdzielających, tworzących komory. Zwiększa to w znacznym stopniu stabilność wielokomorowych kapsułek w porównaniu do wielokomorowych kapsułek z miękkiej żelatyny.

Na przykład możliwe jest wyprodukowanie dwukomorowej kapsułki, której jedna komora wypełniona jest proszkiem lub granulatem, a druga zawiera płyn.

Wyrób kształtowy, w szczególności osłonka kapsułki ma grubość w zakresie od 0,1 do 2 mm, a najlepiej od 0,2 do 0,6 mm.

W kolejnym przykładzie wykonania wyrób kształtowy, w szczególności miękka żelatynowa kapsułka składa się z wielopoziomowej warstewki. Co najmniej dwie warstwy posiadają różny skład chemiczny.

Pomijając wytwarzanie jednowarstwowych osłonek kapsułek, termoplastyczne odlewy skrobiowe mogą być również stosowane do wytwarzania innego typu wyrobów kształtowych, w szczególności opakowań. W stanie termoplastycznym masa może być wyrabiana w szczególności wyciskana.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres wydłużalności do zerwania [ε_:;] masy według wynalazku zawierającej skrobię w zależności od ograniczającego współczynnika lepkości [η], fig. 2 - uproszczony schemat przedstawiający stację do wypełniania i formowania w matrycy obrotowej, fig. 3 - schematyczną ilustrację podwójnej śrubowej wytłaczarki w panujących warunkach temperaturowych, fig. 4 - współczynnik elastyczności Younga E [MPa] dla ujednorodnionej masy zawierającej skrobię według wynalazku, w zależności od temperatury (przy 50% względnej wilgotności).

Pomiar wydłużalności do zerwania i współczynnika elastyczności Younga E wykonano zgodnie z normą DIN 53455 odpowiednio DIN EN ISO 527-1 do ISO 527-3. Pomiar wydłużalności do zerwania wykonano według norm DIN w odpowiedniej temperaturze w zamknięciu.

Pomiar ograniczającego współczynnika lepkości [η] wykonano analogicznie do norm DIN: DIN 51562-1 do 51562-4. Jakkolwiek należy wziąć pod uwagę zawartość substancji zmiękczających i ich wpływ na czas przebiegu w pomiarze lepkości Ubbelholde'a. Najpierw wpływ zawartości substancji zmiękczających na czas przebiegu t0 został określony poprzez wyznaczenie linii kalibracyjnych, a następnie obliczony został czas przebiegu t 0zmiękczacz dla dowolnej zawartości substancji zmiękczającej według wzoru:

^t 0zmi ę kczacz ^{= t}0 * (1.00002 + 0.00238 * C zmiękczacz)

PL 204 120 B1 gdzie C zmiękczacz jest stężeniem substancji zmiękczającej w mg/ml. Ograniczający współczynnik lepkości określany przez zerwaną skrobię wraz z mechanicznymi właściwościami dostarczonych próbek został przedstawiony w Tabeli 1.

Próbki, które ukazują powiązanie pomiędzy wydłużalnością do zerwania, a ograniczającym współczynnikiem lepkości (fig. 1) zostały przygotowane w następujący sposób:

Skrobia: 56,2 do 56,9% wagi

Gliceryna: 41,8% wagi skrobi nieuwodnionej

Woda: 1,3 - 2,0% całej wagi mieszaniny.

Mieszaniny były ujednorodniane w ugniatarce Barbender'a przy 160 obr/min w czasie 15 minut w każ dym przypadku przy różnych temperaturach ugniatania 110, 160, 200, 220 i 235°C.

Fig. 1 ukazuje zależność wydłużalności do zerwania masy zawierającej skrobię od ograniczającego współczynnika lepkości skrobi. Z fig. 1 i Tabeli 1 wynika, że wraz ze wzrostem temperatury w ugniatarce Barbender'a ograniczony współ czynnik lepkoś ci skrobi redukuje, przy innych stał ych parametrach przetwarzania (jedyna zmienna jest temperatura), wzrost stopnia rozpadu skrobi. 97% wydłużalności do zerwania jest uzyskiwane przy ograniczającym współczynniku lepkości wynoszącym 82,8 ml/g. Dlatego też wydłużalności do zerwania wraz ze wzrostem ograniczającego współczynnika lepkości wzrasta asymptotycznie do osiągnięcia wartości granicznej około 105%.

Początkowa wartość ograniczającego współczynnika lepkości, a tym samym wartość, przy której obserwowalny jest znaczący wzrost wydłużalności do zerwania, jest niezależna od zawartości substancji zmiękczającej i w sposób prosty zależna od średniej masy molowej molekuł skrobi lub odpowiadającego jej ograniczającego współczynnika lepkości.

Przy niskiej zawartości substancji zmiękczającej wykres spłaszcza się, to znaczy wykres przebiega przez niższe wartości wydłużalności do zerwania.

Nawet kiedy zmierzony jest ograniczający współczynnik lepkości masy jego wartość jest zależna od stopnia polimeryzacji skrobi. Wartość ta jest w zasadzie niezależna od pozostałych składników masy (ich mały wpływ może być matematycznie wzięty pod uwagę).

Maksymalna wytrzymałość σ_π została obliczona analogicznie do norm DIN 53455 i DIN EN ISO 527-1 do ISO 527-3. Ponadto σ_π wykazuje zależność od ograniczającego współczynnika lepkości, a co za tym idzie od stopnia rozpadu skrobi. Im niższa jest wartość ograniczającego współczynnika lepkości, przy nie zmienionych innych czynnikach, tym niższe jest σ_η.

Stacja wypełniania i napełniania oznaczona w całości jako 1 (fig. 2) składa się z pary zamkniętych bębnów formujących 6, 6', na których powierzchni usytuowane są zagłębienia do formowania kapsułek. Na wejściu do pary bębnów formujących 6, 3 umieszczono klin wypełniający 5 przez który przy pomocy pompy dostarczającej 5 wprowadzany jest materiał wypełniający. W tym przykładzie wykonania osłonka kapsułki składa się z dwóch warstw materiału o różnych właściwościach, które są formowane z dwóch warstewek skrobiowych 7a, 7a' z jednej strony i 7b, 7b' z drugiej strony. Te dwie warstewki skrobiowe są przygotowywane w wytłaczarkach 2a, 2a' i 2b, 2b' typu ślimakowego i przechodzą przez bębny rozdzielające 3, a następnie z tą samą prędkością są wprowadzane do wejścia do bębnów formujących 6, 6'. Wytłaczarki typu ślimakowego są usytuowane blisko stacji formowania i wypełniania i mogą być zamocowane do tej samej ramy maszynowej.

Warstewki skrobiowe są formowane i zgrzewane pomiędzy parą bębnów formujących 6, 3 w jednoczęściową miękką kapsułkę, w której zamknięty jest materiał wypełniający. Poszczególne kapsułki 9 są zbierane i w dowolny sposób doprowadzone do procesu suszenia podczas gdy pozostały szkielet warstewki 8 może być przetworzony powtórnie i wykorzystany do produkcji nowych kapsułek.

Usytuowanie wytłaczarki naprzeciwko stacji formowania i wypełniania oraz dostarczanie wyciskanej warstewki na bieżąco do stacji formowania i wypełniania (bez pośredniego przechowywania) jest możliwe w dowolnym czasie, dlatego też może być również stosowane przy produkcji jedno warstwowych osłonek kapsułek (zazwyczaj z wykorzystaniem matrycy obrotowej).

Na fig. 3 pokazano w bardzo uproszczony sposób podwójną śrubową wytłaczarkę 10 typu ślimakowego, która w tym przypadku składa się z dwunastu poszczególnych ślimakowych bloków 1 do 12. Bloki te są numerowane w sposób ciągły od lewej do prawej. Każdy blok może być elektrycznie podgrzany i kontrolowany oddzielnym obwodem i/lub może być studzony dopływem zimnej wody, sterowanym zaworem. Poszczególne bloki mogą posiadać elementy łączące, które zostaną opisane w dalszej części. W tym przypadku zastosowano równoobrotowe, ściśle sieciowane, podwójne śrubowe wytłaczarki o średnicy ślimaka 44 mm. Długość całego wału ślimakowego wynosiła 2,112 mm, co odpowiada przełożeniu długości do średnicy wynoszącym 48. Na końcu wytłaczarki materiał jest dostarczany

PL 204 120 B1 przez dyszę 14. Może ona składać się na przykład z dwunastu otworów o średnicy 2 mm. W tym samym czasie jest możliwe wytwarzanie granulatu poprzez nadlewanie na gorąco poszczególnych ciągłych materiałów i przeprowadzanie ich przez suszenie fluidyzacyjne. Gotowa warstewka materiału może być usuwana również przez dyszę 14.

Na ślimaku 12 w odpowiednich położeniach umieszczone są tarcza ugniatające 13 o różnych konfiguracjach w celu uzyskania jak najbardziej jednorodnego ugniatania mieszaniny materiałowej. Blok 1 jest schładzany wodą i wyposażony w podajnik proszku 15. Blok 2 jest zamknięty, podczas gdy blok 3 posiada dyszę wtryskową 16, odmierzającą materiał wtryskiwany do przestrzeni ugniatania. W obszarze przejściowym bloków 2 i 3 umieszczone są tarcze ugniatające 13. Bloki od 4 do 6 są zamknięte, podczas gdy na bloku 5 umieszczono szerokie, cofające tarcze ugniatające. Blok 7 posiada u swego ujścia kanał połączeniowy 17 połączony ze źródłem podciśnienia. Na bloku 8 umieszczono kolejny podajnik proszku 18. Blok 9 posiada dyszę wtryskową 19, zaś blok 10 jest zamknięty. Ślimak w bloku 10 posiada u ujścia szerokie, cofające tarcze ugniatające. Blok 11 posiada kolejny kanał połączeniowy 20, podłączany do źródła podciśnienia lub ciśnienia atmosferycznego. Blok 12 jest zamknięty, jakkolwiek jego ślimak posiada średnie, przesuwające tarcze ugniatające.

Poniżej schematycznego rysunku wytłaczarki 10 typu ślimakowego znajduje się krzywa temperatury 21. Dokładność regulacji temperatury wynosi +/- 3°C. Wyszczególnione temperatury są temperaturami bloków, które nie muszą być dokładnie identyczne z temperaturami odlewanej masy. Temperatura odlewanej masy jest zależna również od innych czynników, w szczególności od obrotowej prędkości ślimaka. Przy wyciskaniu niezbędne jest więc branie pod uwagę tych warunków i dopasowywanie zmieniających się wartości do siebie, tak aby otrzymać optymalne właściwości materiału.

W przykładzie wykonania wytłaczarki ukazanym na fig. 3 prędkość obrotowa ślimaka wynosi 340 obrotów na minutę. Całkowita przepustowość wynosiła około 34,3 kg/h, a pobór energii stanowił około 0,175 kWh/kg. Do bloku 1 utrzymywanego w temperaturze 20°C dostarczano proszek skrobiowy z szybkością około 20 kg/godz. (około 60%). Proszek ten był następnie wprowadzany przez przesuwne krawędzie do bloków 2 i 3, podgrzewanych do 100°C. Do bloku 3 dostarczana jest gliceryna z szybkością 11 kg/h (około 30%) pod ciśnieniem co najmniej 10 barów przez grawimetryczną pompę tłokową. W zamkniętych blokach 4 i 6 temperatura wzrasta do 140°C. Do bloku 7 doprowadzane jest podciśnienie około 800 mbar, dzięki któremu odpływa około 6% wody. Temperatura jest następnie ponownie obniżona do 110°C. W bloku 8 dostarczany jest węglan wapnia z szybkością 1,4 kg/h (około 10%). Tam gdzie jest to niezbędne w bloku 9 dostarczana jest gliceryna w ilości 1,9 kg/h (około 5 do 8%). Ciśnienie robocze wynosi przynajmniej 10 bar. Jeżeli połączenie to jest niepotrzebne, wówczas jest zamykane zaślepką. W bloku 11 znów doprowadzone jest podciśnienie, dzięki któremu odpływa około 2 do 4% wody. Tam gdzie zachodzi taka potrzeba, dostarczane jest powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym.

Temperatura odlewanej masy w wytłaczarce może przekraczać 160°C, ponieważ w przeciwnym wypadku ustaje rozpad skrobi. Ponadto termiczna zmiana skrobi jest tym mniejsza, im krócej odlewana masa jest poddawana działaniu wysokiej temperatury. Dlatego tez musi zostać zachowany optymalny stosunek pomiędzy kontrolą temperatury i przepustowości materiału.

Na fig. 4 pokazano zależność współczynnika elastyczności Younga E od temperatury. Skład testowanych próbek odpowiada Przykładowi 2 (linia ciągła). Dla porównania pokazano teoretyczne zachowanie w temperaturze materiału termoplastycznego o podobnej temperaturze zeszklenia. Podczas gdy współczynnik elastyczności zwykłego materiału termoplastycznego (linia kropkowana) spada gwałtownie liniowo do zera, w przypadku testowanych próbek w obszarze temperatur od 40 do około 70°C współczynnik elastyczności jest prawie niezależny od temperatury. Zachowanie to, pośród innych czynników jest źródłem wielu zalet charakteryzujących przedmiot wynalazku.

Przedmiot wynalazku zostanie dalej wyjaśniony na podstawie kolejnych przykładów:

P r z y k ł a d 1

Przez dwu-wałkową wytłaczarkę (typ ZSK 30, Werner & Pfleiderer) wprowadzono dozowane w sposób ciągły i przetworzono do stanu termoplastycznego:

skrobia: 7,7 kg/h lecytyna: 0,147 kg/h monostearynian gliceryny: 0,147 kg/h gliceryna (czystość 99,5): 4,47 kg/h węglan wapnia, wytracony: 1,0 kg/h przy prędkości obrotowej 180 obr/min wyciskanie odbywało się przy następujących warunkach:

PL 204 120 B1

blok 1:	25°C
blok 2:	100°C
blok 3:	140°C
bloki 4 do 6:	110°C
bloki 7 do 9:	110°C
bloki 10 do 12:	110°C
dysza:	110°C
W stosunku do nieuwodnionej skrobi zawartość gliceryny wynosiła 38,77%. W stosunku zaś do

nieuwodnionego produktu końcowego zawartość składników wyniosła: lecytyna: 1,11% monostearynian gliceryny: 1,11% skrobia (nieuwodniona): 55.15%

CaCO3: 7,76%

Gliceryna: 34.87%

Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,275 kWh/kg Wyciśnięta warstewka jest odpowiednia do wytwarzania wyrobów kształtowych niezależnie od specyficznego kształtu. Szczególnie nadaje się do produkcji miękkich kapsułek z jednoczęściową osłonką w procesie matrycy obrotowej.

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 107,2 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 102% +/- 10%.

P r z y k ł a d 2

skrobia: 7,7 kg/h lecytyna: 0,147 kg/h monostearynian gliceryny: 0,147 kg/h gliceryna (czystość 99,5): 4,67 kg/h przy prędkości obrotowej 260 obr/min wyciskanie odbywało się przy następujących tych samych warunkach co w Przykładzie 1.

W stosunku do nieuwodnionej skrobi zawartość gliceryny wynosiła 39,81%. W stosunku zaś do nieuwodnionego produktu końcowego zawartość składników wyniosła:

lecytyna: 1,18% monostearynian gliceryny: 1,18% skrobia (nieuwodniona): 58,81%

Wyciśnięta warstewka jest odpowiednia do wytwarzania wyrobów kształtowych niezależnie od specyficznego kształtu. Szczególnie nadaje się do produkcji miękkich kapsułek z jednoczęściową osłonką w procesie matrycy obrotowej.

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 115,6 ml/g + /- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 107% +/- 10%.

P r z y k ł a d 3

Wszystkie wartości w % wagi skrobia: 57,88% lecytyna: 1,06% monostearynian gliceryny: 1,06% gliceryna (czystość 98): 3,64% syrop sorbitowy (30% wody): 36,36% proces odbywał się przy parametrach prędkości obrotowej ślimaka 150 obr/min. Do bloków 7 i 10 przez pompę podciśnieniową dostarczono ciśnienie 400 mbar w celu usunięcia pozostałej wody (która oprócz innych składników jest wprowadzana wraz z zawartością skrobi i syropu sorbitowego).

Temperatura bloków
blok 1:	20°C
blok 2 i 3:	110°C
blok 4 i 5:	140°C

PL 204 120 B1

bloki 6 i 7:	120°C
bloki 8 i 9:	110°C
bloki 10 do 12:	100°C
dysza:	95°C
Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,195 kWh/kg W stosunku do nieuwodnionego produktu

końcowego zawartość składników wyniosła:

Skrobia (nieuwodniona) 61,25% lecytyna: 1,31% monostearynian gliceryny: 1,32% gliceryna: 4,44% sorbitol: 31,69%

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 92,5 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 107% +/- 10%.

P r z y k ł a d 4

Warunki wyciskania takie jak w Przykładzie 3, lecz z zastosowaniem innych dawek.

Przez dwu-wałkową wytłaczarkę (typ ZSK 25, Krupp, Werner & Pfleiderer) wprowadzono dozowane w sposób ciągły i przetworzono do stanu termoplastycznego:

Wszystkie składniki w % wagi skrobia: skrobia: 58,92% monostearynian gliceryny: 1,08% gliceryna (czystość 98): 3,64% syrop sorbitowy (30% wody): 36,36%

Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,265 kWh/kg

W stosunku do nieuwodnionego produktu końcowego zawartość składników wyniosła:

Skrobia (nieuwodniona) 62,46% monostearynian gliceryny: 1,35% gliceryna: 4,44% sorbitol: 31,75%

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 128,3 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 156% +/- 10%.

P r z y k ł a d 5

Wszystkie składniki w % wagi skrobia: 62,95% monostearynian gliceryny: 1,15% gliceryna (czystość 98): 8,28% syrop sorbitowy (30% wody): 27,61%

Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,295 kWh/kg

Skrobia (nieuwodniona) 65,17% monostearynian gliceryny: 1,40% gliceryna: 9,89% sorbitol: 23,54%

PL 204 120 B1

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 79,3 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 203% +/- 10%.

P r z y k ł a d 6

Wszystkie składniki w % wagi skrobia: 55,80% monostearynian gliceryny: 1,02% gliceryna (czystość 98): 3,93% syrop sorbitowy (30% wody): 19,63% syrop maltitowy (25% wody): 19,63%

Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,22 5 kWh/kg

Skrobia (nieuwodniona): 58,73% monostearynian gliceryny: 1,26% gliceryna: 4,76% sorbitol: 17,01% maltitol: 18,23%

Wyciśnięta warstewka jest odpowiednia do wytwarzania wyrobów kształtowych niezależnie od specyficznego kształtu.

Szczególnie nadaje się do produkcji miękkich kapsułek z jednoczęściową osłonką w procesie matrycy obrotowej.

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 74,8 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 184% +/- 10%.

P r z y k ł a d 7

Wszystkie składniki w % wagi skrobia: 59,88% monostearynian gliceryny: 1,10% gliceryna (czystość 98): 3,55% syrop sorbitowy (z wysoką zawartością uwodnionych oligosacharydów): 17,74% syrop sorbitowy (30% wody): 17,74%

Pobór energii do wyciskania wynosił: 0,185 kWh/kg

Skrobia (nieuwodniona) 63,36% monostearynian gliceryny: 1,37% gliceryna: 4,33% sorbitol: 15,46% sorbitol z wysoką zawartością uwodnionych oligosacharydów: 15,46%

Ograniczający współczynnik lepkości [η] skrobi w masie zawierającej skrobię wynosił 88,1 ml/g +/- 5%. Wyciśnięta warstewka charakteryzowała się wydłużalnością do zerwania w warunkach wytwarzania kapsułki około 240% +/- 10%.

PL 204 120 B1

T A B E L A 1

Mechaniczne właściwości warstewki skrobiowej z zawartością 41,8% gliceryny w zależności od ograniczającego współczynnika lepkości [η]

Tb (°C)	H2O (%)	[η] (ml/g)	D (mm)	σ,η (MPa)	Sb (5)
110	1,77	160,5	0,72	7,0 +/- 0,3	107 +/- 6
140	1,80	139,9	0,65	6,8 +/- 0,4	106 +/- 18
160	1,55	127,9	0,64	6,3 +/- 0,4	99 +/- 5
180	1,54	115,6	0,64	6,9 +/- 0,2	107 +/- 9
220	1,66	82,8	0,73	4,8 +/- 0,4	97 +/- 23
200	1,55	59,2	0,61	4,9 +/- 0,5	69 +/- 23
235	1,30	51,5	0,87	9,0 +/- 0,7	22 +/- 24

Zastrzeżenia patentowe

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wyrobu kształtowego zawierającego skrobię, w szczególności miękkiej kapsułki z jednoczęściową osłonką kapsułki, znamienny tym, że zawiera etapy

a) konwersji mieszaniny zawierającej przynajmniej jedną naturalną lub chemicznie modyfikowaną skrobię z zawartością amylopektyny większą lub równą 50% wagowo, w stosunku do ciężaru skrobi odwodnionej, wodę i przynajmniej jeden plastyfikator organiczny w ilości w zakresie od 38% do 55% wagowo, w stosunku do ciężaru odwodnionej skrobi, poprzez stopienie i ugniecenie, w ujednorodniona, termoplastyczną stopioną masę w pierwszym urządzeniu obróbczym

b) w przypadku gdy zachodzi taka potrzeba, wykonania produktu pośredniego zdolnego do przechowywania, w szczególności granulatu, po schłodzeniu homogenizowanej masy wytopu a następnie podgrzaniu produktu pośredniego w drugim urządzeniu obróbczym,

c) wytwarzania co najmniej jednego ekstrudatu, w szczególności wytłoczonej folii, na wyjściu pierwszego urządzenia obróbczego lub tam gdzie to potrzebne, drugiego urządzenia obróbczego,

d) przekształcania ekstrudatu w wyrób kształtowy sposobem ciągłego lub przerywanego formowania,

e) tam gdzie to przydatne, suszenia wyrobu kształtowego, przy czym etapy a) do c) są wykonywane tak, aby w etapie d) wartość wskaźnika lepkości zredukowanej Staudingera kompozycji tworzącej ekstrudat ma wartość przynajmniej 40 ml/g, korzystnie przynajmniej 50 ml/g, a najkorzystniej przynajmniej 80 ml/g.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie a) stosuje się mieszaninę, która zawiera ponadto wewnętrzny czynnik smarujący i czynnik ułatwiający uwalnianie, wybrany z grupy zawierającej lecytyny, monoglicerydy, dwuglicerydy lub trójglicerydy jadalnych kwasów tłuszczowych, w szczególności monostearynian gliceryny, poliglicerynowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, polietylenowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, estry cukrowe jadalnych kwasów tłuszczowych oraz jadalne kwasy tłuszczowe, a także pirolidon.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się plastyfikator organiczny w ilości od 40% do 50% wagowo.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że część plastyfikatora zastępuje się wodą, przy czym zastąpienie odbywa się w stosunku 2 części plastyfikatora: 1 część wody, a minimalna zawartość plastyfikatora wynosi 12% wagowo, w stosunku do ciężaru odwodnionej skrobi.
5. Sposób według zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że temperatura stopionej kompozycji w etapach a) do c) nie przekracza 160°C, korzystnie 120°C, a najkorzystniej 90°C.
6. Sposób według zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że energia przekazana w trakcie ugniatania w etapach a) do c) nie przekracza 0,3 kWh/kg, korzystnie 0,2 kWh/kg, a najkorzystniej 0,175 kWh/kg.
7. Sposób według zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że w pierwszym urządzeniu obróbczym przeprowadza się co najmniej topienie we współobrotowej dwuślimakowej wytłaczarce, przy czym poszczególne sekcje wytłaczarki wzdłuż kierunku długości ślimaków podgrzewa się do różnych temperatur.
8. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że w etapie c) ekstrudat wyciska się w postaci płasko prowadzonej folii, która korzystnie jest przechowywana w postaci rolek przełożonych poPL 204 120 B1 średnimi warstwami materiału uniemożliwiającego sklejanie, a później jest łączona w wyroby kształtowe, w szczególności osłonki kapsułek.
9. Sposób wedł ug zastrz. 1 do 8, znamienny tym, ż e formowanie w etapie d) obejmuje dwie jednorodne folie materiału, które w konwencjonalnie stosowanym procesie zamykania kapsułek, w szczególności w procesie matrycy obrotowej, są kształtowane w miękkie kapsułki z jednoczęściową osłonką, w którym to procesie łączenie i wypełnianie osłonek kapsułek odbywa się w jednym etapie produkcyjnym.
10. Sposób według zastrz. 1 do 9, znamienny tym, że w etapie c) folia jest wyciskana w kształt rurowy, a następnie rurka jest rozcinana i obrabiana w etapie d) jako płasko prowadzona taśma.
11. Ujednorodniona kompozycja zawierająca skrobię, która zawiera korzystnie co najmniej 45% wag. bezpostaciowej skrobi uzyskiwanej z naturalnej lub modyfikowanej chemicznie skrobi z zawartością amylopektyny równą lub większą niż 50% wag. w stosunku do ciężaru nieuwodnionej skrobi, wodę, co najmniej jeden organiczny plastyfikator w proporcji od 38 do 55% wag. w stosunku do ciężaru nieuwodnionej skrobi, gdzie wartość ograniczającego współczynnika lepkości (indeks Staudingera) ujednorodnionej masy wynosi co najmniej 40 ml/g, korzystnie przynajmniej 50 ml/g, a najkorzystniej przynajmniej 80 ml/g.
12. Kompozycja według zastrz. 11, znamienna tym, że zawiera ponadto przynajmniej jeden czynnik smarujący i czynnik ułatwiający uwalnianie, wybrany z grupy zawierającej lecytyny, monoglicerydy, dwuglicerydy i trójglicerydy jadalnych kwasów tłuszczowych, w szczególności monostearynian gliceryny, poliglicerynowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, polietylenowe estry jadalnych kwasów tłuszczowych, estry cukrowe jadalnych kwasów tłuszczowych oraz jadalne kwasy tłuszczowe.
13. Kompozycja według zastrz. 11 albo 12, znamienna tym, że plastyfikator jest wybrany z grupy, która zawiera: poliole, w szczególności glicerynę, kwasy organiczne, hydroksy kwasy, aminy, amidy, sulfotlenki i pirolidon.
14. Kompozycja według zastrz. 11 do 13, znamienna tym, że zawiera ponadto przynajmniej jeden dodatek w ilości od 3,5% do 15% wag. w stosunku do ciężaru całej kompozycji, korzystnie od 5 do 8% wag., które to dodatki wybrane są z grupy złożonej z węglanów i/lub wodorowęglanów jonów metali alkalicznych i/lub jonów metali ziem alkalicznych, korzystnie węglanu wapnia, amylazy, czynników dalszego rozkładu, barwników, konserwantów, przeciwutleniaczy, fizycznie i/lub chemicznie modyfikowanych biopolimerów i polipeptydów pochodzenia roślinnego.
15. Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłonka kapsułki zawierająca kompozycję według dowolnego z zastrz. 11 do 14 i/lub pochodzącą z procesu według zastrz. 1 do 10.
16. Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłonka kapsułki według zastrz. 15, znamienny tym, że wyrób kształtowy charakteryzuje się wydłużalnością do zerwania wynoszącą co najmniej 100%, korzystnie co najmniej 160%, zaś najkorzystniej co najmniej 240% przy 25°C i 60% wilgotności względnej.
17. Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłonka kapsułki według zastrz. 15 albo 16, znamienny tym, że wyrób kształtowy przy względnej wilgotności powietrza 60% i w temperaturze 25°C charakteryzuje się wytrzymałością σ_π wynoszącą co najmniej 3,5 MPa, a korzystnie co najmniej 5 MPa.
18. Wyrób kształtowy, według zastrz. 15 do 17, znamienny tym, że wyrób kształtowy jest miękką kapsułką, której osłonka ma grubość w zakresie od 0,1 do 2 mm, a korzystnie od 0,2 do 0,6 mm.
19. Wyrób kształtowy, w szczególności miękka osłona kapsułki według zastrz. 15 do 18, znamienny tym, że wyrób kształtowy składa się z wielowarstwowej folii oraz, że co najmniej dwie folie posiadają różny skład chemiczny.
20. Urządzenie do wytwarzania miękkiej kapsułki zbudowanej z jednoczęściowej osłonki kapsułki i zawartości kapsułki, stanowiącej kompozycję według zastrz. 11 do 14, otrzymywaną przy pomocy sposobu według zastrz. 1 do 10, zawierające wzdłuż każdej jednostki wypełniania i formowania wytłaczarkę do wytwarzania co najmniej dwóch pasmowych folii, oraz jednostkę wypełniania i kształtowania do wytwarzania osłony kapsułki w procesie kształtowania z przynajmniej dwóch pasmowych folii, i do wypełniania zawartością kapsułki, znamienne tym, że wytłaczarka i jednostka wypełniania formowania są umieszczone obok siebie, tak że pasmowe folie z wytłaczarek są bezpośrednio wprowadzane do jednostki wypełniania i formowania dla wytworzenia miękkiej kapsułki.