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三重胶囊、用于制造该三重胶囊的装置及方法

摘要

一方面的用于制造三重胶囊的方法,包括如下步骤:供给内装材料、中间膜材料以及外膜材料;通过喷嘴安装件接收所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料,并且通过三重喷嘴对所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料执行共挤出,从而排出三重成型体,所述三重喷嘴是通过同心地排列用于排出所述内装材料的第一喷嘴、用于排出所述中间膜材料的第二喷嘴以及用于排出所述外膜材料的第三喷嘴而形成的;以及使冷却材料循环来冷却所述三重成型体,从而形成所述三重胶囊。

著录项

  • 公开/公告号CN112804889A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 韩国烟草人参公社;

    申请/专利号CN201980064584.X

  • 发明设计人 金翼中;宋虎林;李在坤;

    申请日2019-11-20

  • 分类号A24B15/28(20060101);A24D3/06(20060101);B01J13/04(20060101);B01J13/20(20060101);B01J19/06(20060101);

  • 代理机构51258 成都超凡明远知识产权代理有限公司;

  • 代理人魏彦

  • 地址 韩国大田广域市

  • 入库时间 2023-06-19 10:58:46

说明书

技术领域

公开一种三重胶囊、用于制造该三重胶囊的装置及方法。更详细而言,公开一种通过对外膜材料、中间膜材料以及内装材料执行共挤出(coextrusion)来制造三重胶囊的装置、方法以及由此制造的三重胶囊。

背景技术

正在进行对在由卷烟提供的气溶胶中添加香味的技术的研究。例如,正在使用如下方式:为了可根据吸烟者的喜好选择性地向气溶胶添加香味,将含香料的胶囊设置在构成卷烟的滤嘴内部,且胶囊被吸烟者破裂时,向气溶胶添加香味。

胶囊中可包含各种香料物质。例如,软胶囊外膜可包含脂溶性香料,如天然油成分、脂溶性维生素等,且胶囊被吸烟者破裂时可向气溶胶添加香味。但是,脂溶性香料可能会向气溶胶中添加过分刺激性的香味,因此可能会对卷烟的烟味产生不利影响。

为了向由卷烟提供的气溶胶添加更柔和的香味,需要使胶囊所含的香料物质多样化。例如,需要胶囊除了包含脂溶性香料外,还包含水溶性香料,由此使通过胶囊添加的香味多样化。

为了在胶囊中包含各种香料物质来改善卷烟的烟味,需要改善含香料的胶囊的结构。尤其,需要一种能够精确地实现经改善的胶囊结构的胶囊制造方法。

发明内容

发明要解决的问题

能够提供一种三重胶囊、用于制造该三重胶囊的装置以及方法。但是除了关于三重胶囊、用于制造该三重胶囊的装置以及方法的技术问题以外,从以下的实施例可类推出其他技术问题。

用于解决问题的手段

一方面的用于制造三重胶囊的方法,包括如下步骤:供给内装材料、中间膜材料以及外膜材料;通过喷嘴安装件接收所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料,并且通过三重喷嘴对所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料执行共挤出(coextrusion),从而排出三重成型体,所述三重喷嘴是通过同心地排列用于排出所述内装材料的第一喷嘴、用于排出所述中间膜材料的第二喷嘴以及用于排出所述外膜材料的第三喷嘴而形成的;以及使冷却材料循环来冷却所述三重成型体,从而形成所述三重胶囊。

另一方面的用于制造三重胶囊的装置,包括:材料供给部,用于供给内装材料、中间膜材料以及外膜材料;成型部,包括喷嘴安装件和三重喷嘴,所述喷嘴安装件用于接收所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料,所述三重喷嘴是通过同心地排列用于排出所述内装材料的第一喷嘴、用于排出所述中间膜材料的第二喷嘴以及用于排出所述外膜材料的第三喷嘴而形成的,所述成型部用于对所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料执行共挤出,从而排出三重成型体;以及冷却部,使冷却材料循环来冷却所述三重成型体,从而形成所述三重胶囊。

又一方面的无缝(seamless)胶囊,其设置于卷烟,其中,所述无缝胶囊包括:内装材料,包含水溶性溶剂以及水溶性香料,直径为2.5mm以上且6.0mm以下;中间膜材料,包含脂溶性蜡,厚度为0.1mm以上且1.0mm以下;以及外装材料,包含水溶性高分子物质,厚度为0.3mm以上且1.5mm以下。

发明效果

根据三重胶囊的制造方法以及装置,能够制造包括外膜材料和中间膜材料的三重胶囊。在由脂溶性物质形成中间膜材料时,三重胶囊中能够包括包含水溶性香料的内装材料,从而通过胶囊能够向气溶胶添加各种香味。

根据三重胶囊的制造方法以及装置,能够提高三重胶囊的制造效率。通过对外膜材料、中间膜材料以及内装材料进行共挤出工序,能够迅速地制造三重胶囊。另外,通过执行共挤出工序的成型部的喷嘴结构,能够准确地实现三重胶囊的经改善的结构。

附图说明

图1是示出包括三重胶囊的卷烟的一例的图。

图2是示出三重胶囊的结构的一例的图。

图3是示出制造三重胶囊的装置的一例的结构图。

图4是示出执行共挤出的成型部的结构的一例的图。

图5是示出执行共挤出的成型部的截面形状的例子的图。

图6是用于说明制造三重胶囊的装置的一例的图。

图7是示出制造三重胶囊的方法的一例的流程图。

具体实施方式

一方面的用于制造三重胶囊的方法,包括如下步骤:供给内装材料、中间膜材料以及外膜材料;通过喷嘴安装件接收所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料,并且通过三重喷嘴对所述内装材料、所述中间膜材料以及所述外膜材料执行共挤出(coextrusion),从而排出三重成型体,所述三重喷嘴是通过同心地排列用于排出所述内装材料的第一喷嘴、用于排出所述中间膜材料的第二喷嘴以及用于排出所述外膜材料的第三喷嘴而形成的;以及使冷却材料循环来冷却所述三重成型体,从而形成所述三重胶囊。

参照以下附图,对仅用于例示的实施例进行详细说明。以下说明仅用于使实施例具体化,并不限制或限定发明的保护范围。应解释为,本领域技术人员可以从详细说明和实施例中容易类推的内容均属于保护范围内。

在本说明书中使用的“构成”或“包括”等术语不应被解释为必须包括说明书上记载的所有的各种构成要素或各种步骤,应解释为可以不包括其中的部分构成要素或部分步骤,或还可以包括附加的构成要素或步骤。

在本说明书中使用的包括如“第一”或“第二”等序数的术语可以用于说明多种构成要素,但所述构成要素不应被所述术语限定。所述术语的使用目的仅在于将一个构成要素与另一个构成要素区分开。

在本说明书中使用的术语是在考虑在本公开中的功能的基础上尽可能选择了当前广泛使用的通常的术语,但是根据本领域技术人员的意图、案例或新技术的出现等,这些术语可以改变。另外,在特定的情况下,申请人任意选择了一些术语,但在这种情况下,将在发明的说明部分中详细记载了所选术语的含义。因此,本公开中所使用的术语应基于术语的含义以及本公开的整体内容来进行定义,而不可仅基于单纯的术语名称来进行定义。

本实施例涉及一种三重胶囊、制造该三重胶囊的装置以及方法,在以下实施例所属技术领域中,对本领域技术人员所公知的内容省略详细的说明。

图1是示出包括三重胶囊的卷烟的一例的图。

参照图1,卷烟1可包括烟草棒2和过滤棒3。图1中示出过滤棒3由单一区域构成,但不限于此,过滤棒3可由多个段构成。例如,过滤棒3可包括用于冷却气溶胶的第一段和用于过滤气溶胶中的特定成分的第二段。另外,过滤棒3还可包括执行其他功能的至少一个段。

卷烟1可用至少一个包装纸4来包装。包装纸4上可以形成有用于使外部空气流入或使内部空气流出的至少一个孔(hole)。作为一例,卷烟1可用一个包装纸4来包装。作为另一例,卷烟1也可用两个以上的包装纸4来重叠包装。具体而言,可以用第一包装纸包装烟草棒2,可以用第二包装纸包装过滤棒3。用各个包装纸包装的烟草棒2和过滤棒3接合,可以用第三包装纸再次包装整个卷烟1。

烟草棒2可包含气溶胶生成物质。例如,气溶胶生成物质可包括甘油、丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇以及油醇中的至少一者,但不限于此。烟草棒2可含有如调味剂、湿润剂和/或有机酸(organic acid)的其他添加物质。可以以向烟草棒2喷射的方式,在烟草棒2中添加薄荷烟或保湿剂等加香液。

烟草棒2可以以多种方式制得。例如,烟草棒2可以由烟草片(sheet)制成,也可以烟草丝(strand)制成。另外,烟草棒2还可通过将烟草片切细而得的烟叶制得。

选择性地,烟草棒2可被导热物质包围。例如,导热物质可以为如铝箔等金属箔,但不限于此。另外,包围烟草棒2的导热物质可以作为被感应加热式加热器加热的基座发挥作用。虽然图1未图示,烟草棒2除了包围外部的导热物质外还可包括额外的基座。

过滤棒3可以包括至少一个醋酸纤维素过滤器。过滤棒3可以以各种形状形成。例如,过滤棒3可以为圆柱状棒,可以包括内部中空的管状棒。此外,过滤棒3还可以包括内部中空的凹入(recess)型棒。在过滤棒3由多个段构成时,多个段可制成彼此不同的形状。

过滤棒3可制作成从过滤棒3产生香味。例如,可以向过滤棒3喷射加香液,也可以是涂敷加香剂的额外的纤维插入过滤棒3的内部。

在过滤棒3包括用于冷却气溶胶的冷却段时,冷却段可由高分子物质或者生物降解性高分子物质制成。例如,冷却段可以由纯聚乳酸(polylactic acid)制成。或者,冷却段可以由包括多个穿孔的醋酸纤维素过滤器制成。但并不限于此,冷却段可以由冷却气溶胶的结构和物质构成。

过滤棒3可以包括至少一个胶囊5。至少一个胶囊5可以产生香味,也可以产生气溶胶。例如,至少一个胶囊5可以以用被膜包裹包含香料的液体的结构形成。至少一个胶囊5可以为球形或者圆柱状的形状,但并不限于此。

至少一个胶囊5可以为多种材料形成多层的多重胶囊。多重胶囊可以包括基于至少一个膜材料形成的至少一个壳(shell)和基于至少一个内装材料形成的至少一个核(core)。例如,多重胶囊可以为包括2个膜材料和一个内装材料的三重胶囊。参照图2,对三重胶囊的具体内容进行说明。

图2是示出三重胶囊的结构的一例的图。

参照图2,示出包括内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的三重胶囊10。虽然示出三重胶囊10为球形,但并非限定于此,三重胶囊10的截面可以局部为椭圆或者可以为局部变形的圆形。

三重胶囊10可包括内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。例如,在三重胶囊10中,内装材料11可以设置于最内部以形成核(core),中间膜材料12可以设置在内装材料11与外膜材料13之间以包裹内装材料11,外膜材料13可以设置于最外部以再次包裹用于包裹内装材料11的中间膜材料12。

三重胶囊10可以以各种大小形成。三重胶囊10所具备的内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的直径和厚度可根据设计者的意图而有所变化。此外,三重胶囊10的规格可以与后述的图5所示的三重喷嘴122的排出口的规格对应。三重成型体14可以以符合三重喷嘴122的规格的大小被排出,因此由三重成型体14形成的三重胶囊10也可具有与三重喷嘴122的排出口直径对应的直径。

例如,内装材料11的直径可以为2.5mm以上且6.0mm以下。或者,内装材料11的直径可以为3.0mm以上且5.0mm以下。或者,内装材料11的直径可以为4.3mm以上且4.7mm以下。由此,内装材料11的半径r1可以为1.25mm以上且3.0mm以下、或者1.5mm以上且2.5mm以下、或者2.15mm以上且2.35mm以下。

例如,中间膜材料12的厚度d2可以为0.1mm以上且1.0mm以下。或者,中间膜材料12的厚度d2可以为0.3mm以上且0.7mm以下。外膜材料13的厚度d3可以为0.3mm以上且1.5mm以下。或者,外膜材料13的厚度d3可以为0.4mm以上且0.9mm以下。

此外,需要三重胶囊10制作成能够容纳于卷烟1的过滤棒3的大小。为了容纳于过滤棒3,需要三重胶囊10的整体直径为11mm以下。优选地,需要三重胶囊10的整体直径为6mm以下。

在三重胶囊10的大小过大或过小的情况下,由三重成型体14形成三重胶囊10的效率会降低。在这里,三重成型体14将参照图4进行后述。此外,为了保证三重胶囊10顺利地发挥功能,要求三重胶囊10具有适宜的大小。

作为三重胶囊10的功能的例子,三重胶囊10在用户没有进行破裂的情况下不会漏液,且破裂后通过内装材料11能够发挥向由卷烟1生成的气溶胶添加香味的功能。另外,为了使三重胶囊10发挥功能,可以要求三重胶囊10破裂的强度在适当范围内,且三重胶囊10不会由于高温的气溶胶而变形。

内装材料11的大小可以直接影响三重胶囊10的整体大小。在内装材料11的直径过小的情况下,三重胶囊10在卷烟1的过滤棒3内部受压的面积减少,三重胶囊10难以被破裂,在内装材料11的直径过大的情况下,三重胶囊10的内装材料11含量过多,因此破裂后过滤棒3变湿或者包装纸4上产生污痕。

中间膜材料12的大小可以与内装材料11是否可以被稳定地容纳有关。在中间膜材料12的厚度d2过薄的情况下,存在内装材料11露出的风险,在中间膜材料12的厚度d2过厚的情况下,在成型过程中,中间膜材料12凝固所需的时间增加,从而导致制造效率降低。

外膜材料13的大小可以与破裂难易度有关。外膜材料13可以包含具有弹性的高分子物质,因此,在外膜材料13的厚度d3过厚的情况下,三重胶囊10的破裂所要求的外力增加,从而破裂可变得困难,在外膜材料13的厚度d3过薄的情况下,存在三重胶囊10只受到小的冲击也被破裂的风险。

因此,内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的直径和厚度需要设定为适宜的数值。在三重胶囊10以前述的示例的直径和厚度形成的情况下,能够顺利地发挥三重胶囊10所具备的各结构的功能。

在三重胶囊10中,内装材料11、中间膜材料12以及外装材料13的直径和厚度是指,由三重成型体14形成三重胶囊10的直径和厚度。或者,随着在形成后进行干燥过程,三重胶囊10的直径和厚度会有所缩小。

内装材料11可包含水溶性物质,中间膜材料12可包含脂溶性物质,外膜材料13可包含水溶性物质。例如,水溶性物质可指,易溶解于水或乙醇等的极性溶剂的亲水性物质,脂溶性物质可指,溶解于苯等非极性溶剂的疏水性物质。水溶性物质和脂溶性物质不会均匀地混合,在水溶性物质和脂溶性物质混合时可以各自形成层。例如,内装材料11可包含水溶性高分子物质,中间膜材料12可包含脂溶性蜡,外膜材料13可包含水溶性溶剂和水溶性香料。

三重胶囊10由中间膜材料12和外膜材料13的双重膜结构形成,中间膜材料12由脂溶性物质构成,基于此内装材料11可包括水溶性物质。由此,能够在三重胶囊10中包含水溶性香料,从而能够使通过三重胶囊10提供的香味多样化。另外,水溶性香料可以防止向用户产生不利影响。

即便三重胶囊10可以包含水溶性的内装材料11,在三重胶囊10中脂溶性的中间膜材料12配置于内装材料11与外膜材料13之间,因此构成三重胶囊10的表面的外膜材料13可以为水溶性物质。尤其,在外膜材料13由水溶性的高分子物质形成的情况下,外膜材料13可以具有弹性和柔软性,因此为了使三重胶囊10破裂,可以需要规定水平以上的外力,因此能够防止三重胶囊10意外破裂。

内装材料11可以包含水溶性溶剂和水溶性香料。水溶性溶剂可以包含水、丙二醇(propylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、二磷酸甘油酸(diphosphoglycerate)和甘油(glycerin)中的至少一者。水溶性香料可包括L-薄荷醇(L-menthol)、香兰素(vanillin)、乙基香兰素(ethyl vanillin)、麦芽酚(maltol)、乙基麦芽酚(ethyl maltol)、乙酸(acetic acid)、丙酸(propionic acid)等化学物质,咖啡、香草、可可、葡萄干、甘草等天然原料的提取物,以及阿斯巴甜、糖精、三氯蔗糖、乙酰磺胺酸、纽甜、索马甜、甜菊糖等功能性添加物中的至少一者。

内装材料11可以以各种含量包含在三重胶囊10。三重胶囊10中包含的内装材料11的含量可通过构成三重胶囊10的内装材料11的直径和内装材料11的密度等来确定。例如,内装材料11的含量可以为8.0mg以上且115mg以下。或者,内装材料11的含量可以为14mg以上且65mg以下。但并非限定于此,根据内装材料11的直径或者密度变化,内装材料11的含量也可能变化。

中间膜材料12可以包含脂溶性蜡(wax)。中间膜材料12还可以包含与水或亲水性物质分离的疏水性蜂蜡。例如,中间膜材料12可包含紫胶蜡(shellac wax)、蜂蜡(beeswax)等动物来源的蜡,棕榈蜡(carnauba wax)、小烛树蜡(candelilla wax)、蓖麻蜡(castorwax)、小冠巴西棕榈蜡(ouricury wax)等植物来源的蜡,石蜡(paraffin wax)、微晶蜡(microcrystalline wax)等石油类蜡,松香(rosin)、漆树液(lacquer)、蜂胶(propolis)等树脂(resin)类,来源于大豆(soybean)、油菜籽(rapeseed)、加拿大油菜(canola)、向日葵(sunflower)、花生(peanut)、椰子(coconut)、棕榈(palm)、米糠(rice bran)等动植物的加工油中的至少一者。

中间膜材料12可以是位于水溶性的外膜材料13与水溶性的内装材料11之间且用于分离两者的结构。因此,中间膜材料12在外膜材料13与内装材料11之间变硬且凝固可以是三重胶囊10的成型过程的核心步骤。为了使中间膜材料12在外膜材料13与内装材料11之间以适当的速度凝固,可以要求中间膜材料12具有在特定范围内的熔点。中间膜材料12的熔点可指,基于美国材料实验协会(ASTM,American society for testing andmaterials)的标准的滴点(dropping point)。

作为中间膜材料12的熔点,在中间膜材料12凝固的温度过高的情况下,在三重成型体14冷却的过程中,中间膜材料12可能在完全包裹内装材料11之前凝固。另外,在中间膜材料12凝固的温度过低的情况下,冷却所需的时间增加,可能导致三重胶囊10的成型不良。

作为中间膜材料12所要求的熔点的示例,中间膜材料12的熔点可以为38℃以上且95℃以下。或者,中间膜材料12的熔点可以为42℃以上且87℃以下。或者,中间膜材料12的熔点可以为52℃以上且72℃以下。通过调整中间膜材料12的组分,设置成中间膜材料12的熔点不过高或不过低,从而能够顺畅地进行三重胶囊10的成型。

中间膜材料12可具有适宜范围的硬度(hardness)。具体而言,在三重胶囊10成型并且中间膜材料12变硬的情况下,中间膜材料12具有适宜范围的硬度时,三重胶囊10能够根据用户的意图破裂。在中间膜材料12的硬度过高的情况下,三重胶囊10可能难以破裂,在中间膜材料12的硬度过低的情况下,三重胶囊10可能意外破裂。例如,基于国际标准(ASTMD1321)的石油蜡针入度(needle penetration of petroleum waxes),中间膜材料12的硬度可以为9PU(penetration unit)以上且156PU以下。或者,中间膜材料12的硬度可以为15PU以上且96PU以下。

中间膜材料12的硬度可以通过中间膜材料12中单独的前述示例的蜡类,或者蜡类中配合中链甘油三酯(MCT,medium chain triglyceride)等油类而成的混合物来实现。在混合物中油类的混合比例越增加则中间膜材料12的硬度可能越低,中间膜材料12的熔点可能发生变化。由此,通过调整构成中间膜材料12的蜡类和油类的混合比例,能够实现三重胶囊10的优选的破裂特性。例如,中间膜材料12中油类的混合比例可以为中间膜材料12的总重量的1%以上且80%以下。

外膜材料13可包含水溶性高分子物质。外膜材料13是形成于三重胶囊10的最外部的结构,可具有与三重胶囊10的破裂关联的特性。为了防止三重胶囊10意外破裂,外膜材料13可以由具有弹性和柔软性的物质形成。

例如,外膜材料13可包括明胶、琼脂、角叉菜胶、藻酸、果胶等水溶性水胶体,结冷胶等胶类,马铃薯淀粉、玉米淀粉等淀粉类,以及糊精、麦芽糊精、环糊精等淀粉衍生物中的至少一者。另外,外膜材料13还可以包括羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素(CMC)等纤维素衍生物、聚乙烯醇、多元醇等。

根据内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的物性,能够确定表示用于使三重胶囊10破裂的强度的破裂强度。考虑到内装材料11可具有较大的直径,除了外膜材料13外还包括中间膜材料12,三重胶囊10的破裂强度可以设定在稍高的范围内。另外,通过适宜范围的硬度的中间膜材料12以及由水溶性高分子构成的外膜材料13的弹性,即使三重胶囊10具有稍低的破裂强度,也能够进行保管和投入过滤棒3中。例如,三重胶囊10的破裂强度可以为0.3kgf以上且3.5kgf以下。或者,三重胶囊10的破裂强度可以为0.5kgf以上且3.0kgf以下。

图3是示出制造三重胶囊的装置的一例的结构图。

参照图3,制造三重胶囊10的装置100可包括材料供给部110、成型部120以及冷却部130。但并非限定于此,装置100还可以包括除了示于图2的构成要素以外的其他通用构成要素。通过装置100制造的三重胶囊10可以为通过前述的图2说明的三重胶囊10。

材料供给部110可供给内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。材料供给部110可将三重胶囊10所具备的内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13供给至成型部120。

为了将内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13供给至成型部120,材料供给部110可包括储存构件、连接构件以及输送构件。材料供给部110可包括用于储存内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的构件、用于连接材料供给部110和成型部120的构件、用于将内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13输送至成型部120的构件。

材料供给部110的储存构件、连接构件以及输送构件可以分别以单一数量设置于材料供给部110,但储存构件、连接构件以及输送构件也可以各自以与内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13对应的多个设置于材料供给部110。将参照图6对材料供给部110的具体内容进行后述。

成型部120能够对内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13执行共挤出(coextrusion)。通过对内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13执行共挤出,能够从成型部120排出由内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13构成的三重成型体14。

共挤出可指,同时对多个材料执行挤出(extrusion)来成型由多个材料构成的接合体的过程。在装置100中,内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13能够通过成型部120被共挤出,由此能够由成型部120生成由内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13构成的三重成型体14。

三重成型体14可指,内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13接合而成的混合物。三重成型体14是内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13形成为三重胶囊10的过程的中间物质。三重成型体14通过冷却部130被冷却时可形成三重胶囊10。

成型部120可包括:喷嘴安装件121,接收内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13;以及三重喷嘴122,通过同心排列用于排出内装材料11的第一喷嘴123、用于排出中间膜材料12的第二喷嘴124以及用于排出外膜材料13的第三喷嘴125而形成。参照图4对构成成型部120的要素的具体内容进行后述。

冷却部130使冷却材料循环来冷却三重成型体14,从而能够形成三重胶囊10。通过冷却部130能够使冷却材料在包括成型部120的路径上循环。由此,三重成型体14从成型部120排出之后立即随着冷却材料的流动循环,在此过程中三重成型体14被冷却,从而能够形成三重胶囊10。

为了使冷却材料循环,冷却部130可包括储存构件、连接构件以及输送构件。冷却部130可包括用于储存冷却材料的储存构件、用于在储存构件与成型部120之间形成循环路径的连接构件以及用于沿循环路径循环冷却部的输送构件。参照图6,对冷却部130的具体内容进行后述。

图4是示出执行共挤出的成型部的结构的一例的图。

参照图4,成型部120可包括喷嘴安装件121和三重喷嘴122。根据需要,除了喷嘴安装件121和三重喷嘴122以外,成型部120还可以包括其他通用结构。

喷嘴安装件121可从材料供给部110接收内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。材料供给部110的连接构件可连接于喷嘴安装件121,喷嘴安装件121能够容纳通过材料供给部110的输送构件输送的内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。

喷嘴安装件121可与三重喷嘴122接合来形成成型部120。喷嘴安装件121能够将输送过来的内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13输送至三重喷嘴122。喷嘴安装件121可位于高于三重喷嘴122的位置,以便能够向三重喷嘴122顺畅地供给内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13,但并非限定于此。

喷嘴安装件121的形状可以为圆筒形状。喷嘴安装件121为圆筒形状时,能够向通过底面接触的三重喷嘴122输送内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。但是除了圆筒形状以外,喷嘴安装件121可以为能够在材料输送部110与三重喷嘴122之间中介输送内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的其他形状。

三重喷嘴122可具备同心排列用于排出内装材料11的第一喷嘴123、用于排出中间膜材料12的第二喷嘴124以及用于排出外膜材料13的第三喷嘴125的形状。第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125可以以用于将流体喷射到外部的喷嘴(nozzle)结构形成。三重喷嘴122能够将从材料供给部110和喷嘴安装件121输送的材料通过具有小截面积的排出口向冷却部130排出。

第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125同心排列的形状可指,从第一喷嘴123排出内装材料11的位置、从第二喷嘴124排出中间膜材料12的位置以及从第三喷嘴125排出外膜材料13的位置一致。或者,如图4所示的示例,同心排列的形状也可以意味着排出内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的多个排出口沿与底面垂直的方向一列排列。

第一喷嘴123的排出口、第二喷嘴124的排出口以及第三喷嘴125的排出口可以以圆形的截面形成。通过以圆形形成第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125的排出口的截面,从三重喷嘴122排出的三重成型体14的截面可以为圆形,由此可以以球形形成三重胶囊10。但是,并非限定于具有圆形截面的排出口,三重喷嘴122的多个排出口的截面可以为与多种三重成型体14和三重胶囊10的形状对应的形状。

第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125的排出口可具有互不相同的直径。例如,用于排出中间膜材料12的第二喷嘴124的排出口直径可以大于用于排出内装材料11的第一喷嘴123的排出口直径,用于排出外膜材料13的第三喷嘴125的排出口直径可以大于用于排出中间膜材料12的第二喷嘴124的排出口直径。由此,能够实现外装材料13再次包裹用于包裹内装材料11的中间膜材料12的三重胶囊10的结构。但是,三重胶囊10的结构变更时,也会变更三重喷嘴122的结构。

三重喷嘴122的规格可以设定为能够实现三重胶囊10的规格。例如,第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125的排出口直径可以设定为用于实现形成三重胶囊10的内装材料11、中间膜材料12以及外装材料13的直径相关的规格的数值。例如,第一喷嘴123的排出口直径可以为1.0mm以上且3.0mm以下,第二喷嘴124的排出口直径可以比第一喷嘴123的排出口直径大0.5mm以上且2.5mm以下,第三喷嘴125的排出口直径可以比第二喷嘴124的排出口直径大1.0mm以上且3.0mm以下。但是,对于三重胶囊10的大小的设计变更的情况下,三重喷嘴122的大小也会发生变化,以符合该设计。

如前所述,内装材料11可以为水溶性物质,中间膜材料12可以为脂溶性物质,外膜材料13可以为水溶性物质。另一方面,在冷却部130中循环的冷却材料可以为脂溶性物质。根据这种物性,从三重喷嘴122排出的三重成型体14内部的内装材料11、中间膜材料12以及外装材料13可以与冷却材料一同形成互不混合的层。随着冷却材料循环,三重成型体14可以以呈层的状态与冷却材料一同沿循环路径移动并被冷却,在此过程中,中间膜材料12以及外装材料13因水溶性物质之间的引力和脂溶性物质之间的引力,形成闭合曲面,从而能够形成内部包含内装材料11的三重胶囊10。

为了使三重成型体14在冷却部130中沿着冷却材料循环的过程中稳定地形成三重胶囊10,要求三重喷嘴122的多个排出口具备适宜的直径。在三重喷嘴122的多个排出口具有过大的直径的情况下,中间膜材料12以及外装材料13封闭,冷却并稳定化所需的时间增加,会导致三重胶囊10的收率减少,在三重喷嘴122的多个排出口具有过小的直径的情况下,三重成型体14在冷却材料内部形成的层不能形成规定水平以上的厚度,因此三重成型体14可能通过冷却材料的循环流动被物理分散。

因此,只有在三重喷嘴122的多个排出口以适宜的直径形成的情况下,才能在冷却部130稳定地形成三重胶囊10,如前述例示的,在第一喷嘴123的排出口直径为1.0mm以上且3.0mm以下,第二喷嘴124的排出口直径为1.5mm以上且5.5mm以下,第三喷嘴125的排出口直径为2.5mm以上且8.5mm以下的范围时,三重成型体14能够有效地分离成内装材料11、中间膜材料12以及外装材料13的各层,因此能够增加三重胶囊10的收率。

图5是示出执行共挤出的成型部的截面形状的例子的图。

参照图5,示出沿图4所示的线a-a'与地面平行地截取的截面510和截面520。截面510和截面520上示出第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125,示出内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13流向三重喷嘴122的排出口的通道。但是,截面510和截面520仅为示例,还可以将用于将内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13输送到同心排列的排出口的其他结构用于三重喷嘴122。

在截面510中,第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125可以均为圆形。内装材料11可通过第一喷嘴123的内部输送至三重喷嘴122的排出口,中间膜材料12可通过第一喷嘴123与第二喷嘴124之间的空间输送至三重喷嘴122的排出口,外膜材料13可通过第二喷嘴124与第三喷嘴125之间的空间输送至三重喷嘴122的排出口。

在截面520中,第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125可以均为圆形,但第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125相互之间不会形成空间,可以在第二喷嘴124和第三喷嘴125的内部分别形成用于输送中间膜材料12和外膜材料13的空间。截面520与截面510不同,第一喷嘴123、第二喷嘴124以及第三喷嘴125之间可以无缝隙地组装,从而三重喷嘴122的结构能够更稳定。

截面510和截面520在线a-a'的位置形成互不相同的形状,越靠近用于排出内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的排出口附近,截面积越窄,从而能够形成相同的排出口结构。

图6是用于说明制造三重胶囊的装置的一例的图。

参照图6,示出构成用于制造三重胶囊10的装置100的要素的更具体的示例。但并非限定于此,除了图6中例示的构成要素外,装置100还可以包括其他通用的构成要素。

材料供给部110可包括:多个罐111,分别储存内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13;多个输送线路112,用于连接多个罐111中的每一者和成型部120;以及多个齿轮泵113,用于提供通过多个输送线路112向成型部120分别输送内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的动力。

多个罐111可分别储存内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。罐111可包括分别储存内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的3个罐,但并非限定于此,多个罐111也可以形成为将一个罐划分成三个区域来分别储存内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的结构。

多个输送线路112能够连接多个罐111中的每一者和成型部120。多个输送线路112可以是内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13从多个罐111被输送至成型部120的通道。

多个齿轮泵113能够提供通过多个输送线路112向成型部120输送内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的动力。多个齿轮泵113可以是通过啮合的两个以上的齿轮的旋转来输送粘度高的流体的构件。通过多个齿轮泵113,内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13能够通过多个输送线路112从多个罐111输送至成型部120。

多个输送线路112还可包括多个阻尼器(damper)。阻尼器是指用于限制流体的流动以调节流速的构件。多个阻尼器可分别配置于多个输送线路112,能够通过多个齿轮泵113以及多个阻尼器来调节内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13的输送速度。

冷却部130可包括:冷却材料罐131,用于储存冷却材料;冷却材料循环线路132,形成在冷却材料罐131与成型部120之间;以及冷却材料齿轮泵133,提供用于通过冷却材料循环线路132使冷却材料循环的动力。

冷却材料罐131能够储存冷却材料。冷却材料沿冷却材料循环线路132循环后可再次储存在冷却材料罐131中。冷却材料罐131还可包括用于容纳循环后再次储存的冷却材料的流入口。

冷却材料可以为脂溶性物质。通过由脂溶性物质构成冷却材料,在冷却部130中,在最外部设有水溶性的外膜材料13的三重成型体14可以不与冷却材料混合而被冷却。例如,冷却材料可以为中链甘油三酯(MCT,medium chain triglyceride)。但并非限定于此,作为脂溶性物质,还可以将能够冷却三重成型体14的其他物质用作冷却材料。

冷却材料循环线路132可以形成在冷却材料罐131与成型部120之间。冷却材料循环线路132可以包括:用于将冷却材料从冷却材料罐131输送至成型部120的部分;和用于将冷却材料从成型部120再次返回至冷却材料罐131的部分。通过冷却材料循环线路132,冷却材料能够在冷却材料罐131与成型部120之间循环并能够冷却三重成型体14。

冷却材料齿轮泵133能够提供用于通过冷却材料循环线路132使冷却材料循环的动力。冷却材料齿轮泵133可以是通过啮合的两个以上的齿轮的旋转来输送粘度高的流体的构件。通过冷却材料齿轮泵133,冷却材料能够通过冷却材料循环线路132在冷却材料罐131与成型部120之间循环。另一方面,冷却材料循环线路132还可以包括限制冷却材料的流动以调节流速的阻尼器。

冷却部130还可包括用于从冷却材料分离三重胶囊10的胶囊分离器134。胶囊分离器134能够将冷却材料与一同循环的三重胶囊10分离成返回到冷却材料罐131的冷却材料和完成冷却的三重胶囊10。

胶囊分离器134可包括使冷却材料通过且不使三重胶囊10通过的筛子(sieve)。冷却材料和三重胶囊10经过筛子时冷却材料可通过筛子并且被再次输送至冷却材料罐131。筛子可以是相对于地面具有倾斜的角度的斜坡(ramp)结构。通过筛子的斜坡结构能够单独收集三重胶囊10。

为了从成型部120排出三重成型体14且在冷却部130中使三重成型体14冷却从而形成三重胶囊10,需要内装材料11、中间膜材料12,外膜材料13以及冷却材料的温度分别保持在规定的范围内。在内装材料11、中间膜材料12,外膜材料13的温度过高的情况下,三重成型体14可能难以以适宜的速度冷却,因此不能顺利地形成三重胶囊10。

例如,供给到成型部120的内装材料11的温度可以为20℃以上且80℃以下,供给到成型部120的中间膜材料12的温度可以为20℃以上且150℃以下,供给至成型部120的外膜材料13的温度可以为20℃以上且80℃以下。但这只是示例,也可以设置为三重成型体14被适宜冷却的其他温度范围。

冷却材料也需要具有适宜的温度。考虑通过冷却材料冷却三重成型体14,冷却材料的温度可以设定为低于内装材料11、中间膜材料12,外膜材料13的温度。例如,冷却材料的温度要求保持在10℃以上且30℃以下。

为了调节供给至成型部120的内装材料11、中间膜材料12、外膜材料13的温度,材料供给部110的多个罐111以及多个输送线路112的温度可以保持特定范围。如前所述,多个罐111中存储内装材料11的罐以及多个输送线路112中输送内装材料11的输送线路可以保持20℃以上且80℃以下的温度,也同样适用于中间膜材料12和外膜材料13。

冷却材料的温度可能在冷却部130冷却三重成型体14的过程中上升。因此,为了被加热的冷却材料的温度再次保持适宜的温度,冷却部130的冷却材料罐131和冷却材料循环线路132的温度可以保持适宜的温度。例如,冷却三重成型体14后温度上升的冷却材料被回收至冷却材料罐131后可以在冷却材料罐131再次冷却至10℃以上且30℃以下的温度。

装置100还可包括:清洗部(未图示),用于清洗三重胶囊10中包含的冷却材料;干燥部(未图示),用于对由清洗部清洗的三重胶囊10进行干燥;以及防潮处理部(未图示),用于对由干燥部干燥的三重胶囊10进行防潮处理。

清洗部可以清洗三重胶囊10中包含的冷却材料。三重胶囊10可以在胶囊分离器134与冷却材料分离,但在三重胶囊10中仍然包含部分冷却材料而残留在三重胶囊10的表面。清洗部可以从三重胶囊10去除这样的残留冷却材料。清洗部可通过有机溶剂,例如丙酮、乙酸乙酯、乙醇、石油醚等来清洗冷却材料。或者,清洗部也可以通过离心分离来清洗冷却材料。

干燥部可以对由清洗部清洗的三重胶囊10进行干燥。三重成型体14被冷却而成型的三重胶囊10可通过干燥处理而更加稳定。干燥部可以为干燥三重胶囊10的旋转型干燥器,但也可以将能够干燥三重胶囊10的其他结构用于干燥部。

防潮处理部可以对由干燥部干燥的三重胶囊10进行防潮处理。为了防止三重胶囊10通过干燥部干燥后再次包含外部环境的湿气,可进行防潮处理。防潮处理可以以利用硬化剂对经干燥的三重胶囊10进行处理的方式进行。

硬化剂可以是例如氯化钙、磷酸二钙、硫酸钙等钙离子的溶液,具有3至4的范围的pH的己二酸、富马酸、葡萄糖酸等弱酸性溶液。硬化剂处理方式可以包括在三重胶囊10上涂层或涂覆硬化剂,或者将三重胶囊10浸在硬化剂溶液中,或者向三重胶囊10喷射硬化剂溶液的方式等。

图7是示出制造三重胶囊的方法的一例的流程图。

参照图7,制造三重胶囊的方法可包括步骤710至步骤730。但是,除了图7所示的步骤外,制造三重胶囊的方法还可以包括其他通用的步骤。

图7的制造三重胶囊的方法可以包括在图3至图6的制造三重胶囊的装置100中按时间顺序执行的步骤。因此,即使是以下省略的内容,在图3至图6的制造三重胶囊的装置100中记载的内容可以适用于图7的制造三重胶囊的方法中。

在步骤710中,装置100可以供给内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13。

在步骤720中,装置100可以通过喷嘴安装件121接收内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13,并且通过同心地排列用于排出内装材料11的第一喷嘴123、用于排出中间膜材料12的第二喷嘴124以及用于排出外膜材料13的第三喷嘴125而形成的三重喷嘴122对内装材料11、中间膜材料12以及外膜材料13执行共挤出,从而排出三重成型体14。

在步骤730中,装置100可以通过使冷却材料循环来冷却三重成型体14,从而形成三重胶囊10。

尽管以上对实施例进行了详细说明,但本公开的保护范围不限于此,本领域技术人员利用在权利要求书中定义的本公开的基本概念进行的各种修改和改进也属于本公开的保护范围。

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