專利名稱：水不穩定的泡沫的制作方法
技術領域：
本發明涉及一般為顆粒的泡沫組分，其包括由一種聚合物材料和增塑劑形成的基質，溶解試劑和如清潔劑活性成分的活性成分，一般將該組分釋放到含水環境中。
背景技術：
例如清潔產品和個人護理產品，化妝品和藥品的組合物常常包括將被釋放到水中的活性成分，或者要求在含水環境下具有活性的活性成分。這些活性成分的大多數在存儲時對濕度，溫度變化，光和/或空氣敏感。
這些活性成分的大多數，尤其是酶還存在另外一種問題，即在操作過程中，由于直接作用在這些活性成分上的物理作用力使得它們傾向于形成粉塵。由此不僅產生廢料，且這些粉塵還會造成衛生和健康問題。
為解決這些問題，已進行了用涂層劑或密封劑保護活性成分的研究。大多數這種涂層顆粒具有的問題是在操作過程中，這些顆粒不總顯示出足夠的耐沖擊性，且在操作過程中遇到的常見物理作用力的作用下，這些顆粒形成能產生衛生和健康問題的粉塵。而且，這些涂層顆粒在含水環境中不總是易溶，在與水接觸時顯示出差的溶解性能。
發明者已發現一種保護活性成分和將這些活性成分釋放到含水環境中的改進方法。他們已發現包含由聚合物材料和增塑劑形成的基質的特定泡沫組分非常耐沖擊力，且摻入到其中的活性成分被保護起來以避免作用在所述泡沫組分上的物理作用力。此外，發明者已發現當在泡沫組分中還加入溶解助劑時，該泡沫組分在與水接觸時易于溶解或分解，從而將活性成分釋放到含水環境中去。
因此本發明的泡沫組分具有很好的耐沖擊性，減少了操作過程中的斷裂或摩損，減少了粉塵的形成，在與水接觸時容易溶解。例如，可以得到更安全和更有效操作和使用的含酶泡沫組分，如顆粒或珠粒。而且可以如此制備這些組分，使得其能夠將摻入到其中的活性成分，如酶有效地釋放到含水環境中去。本發明的組分在通常濕度存儲條件下是對空氣穩定的，但與水接觸時不穩定，由此釋放出活性成分。該泡沫組分可用于任何產品中，特別是用于清潔產品，藥品，個人護理產品，化妝品和織物護理產品中。
發明概述本發明提供一種泡沫組分，其包含聚合物材料，溶解助劑和優選在含水環境中具有活性的活性成分的混合物，該泡沫組分在與空氣接觸時是穩定的，與水接觸時是不穩定的。
所述溶解助劑改善了該泡沫組分的水溶性或水分解性能。
優選所述泡沫組分的溶解助劑包括起泡體系，水溶增溶劑或二者的結合。
本發明還涉及制備該泡沫組分的方法。
優選通過包括以下步驟的方法得到該泡沫組分；a)得到一種聚合物材料；b)在所述聚合物材料中用化學或物理方式引入一種氣體；c)在步驟b)之前和/或與步驟b)同時和/或在步驟b)之后，使所述聚合物材料與一種活性成分接觸；d)在步驟b)之前和/或與步驟b)同時和/或在步驟b)之后，使所述聚合物材料與一種溶解助劑接觸；和e)使所得聚合物材料組分成形；如果存在水，優選在a)到e)的一個或多個步驟之后或同時除去部分水。
在本發明的另一實施方案中，提供了泡沫組分的應用，即將活性成分釋放到含水環境中，其中優選活性成分為清潔劑活性成分，優選為酶，而含水環境優選為洗滌用水。
發明詳述泡沫組分本發明的泡沫組分，在本發明也稱作“組分”，包括一種活性成分，一種基質和一種溶解助劑。所述活性成分，基質和溶解助劑將在下文進行詳細描述。
本發明所述組分優選可水分散，水分解或水溶解。本發明中優選的可水分散組分具有至少50％，優選至少75％，或甚至至少95％的分散性，是用最大孔徑為5 0微米的玻璃過濾器測量出來的，該方法將在下文進行闡述；本發明中更優選的組分是可水溶或水分解的，且具有至少50％，優選至少75％，或甚至至少95％的水溶性或分解性，是用最大孔徑為20微米的玻璃過濾器測量出來的，該方法將在下文進行闡述，即本發明中測定組分水溶性，水分解性或水分散性的重量分析方法將本發明中的組分50克±0.1克加入到重量已確定的400毫升燒杯中，并加入245ml±1ml的蒸餾水。用設定在600rpm的磁攪拌器強力攪拌30分鐘。然后用如上所限定的孔徑大小(最大20或50微米)的折疊定性燒結玻璃過濾器對該組分混合物進行過濾。用傳統方式把已收集的濾液中的水干燥，測定殘留組分的重量(為被溶解，分解或分散的部分)。然后可計算出溶解，分解或分散的百分數。
本發明中的組分一般用于將活性物質釋放到含水環境中。因此本發明中的組分，優選其基質在與水接觸時是不穩定的。這種情況發生時，組分中存在的一種(或多種)活性成分或活性成分的一部分被釋放到液體中，優選是例如水的含水環境中。優選該成分或一部分成分變性，分解，優選分散或溶解在液體中，優選在含水環境中，更優選在水中。可優選將活性成分快速釋放到水中，由此該成分快速分散或溶解；優選所述成分在與水接觸后，在30分鐘內該成分重量的至少10％，或者更優選至少30％或甚至至少50％，或甚至至少70％，或甚至至少90％溶解或分散(以1重量％的濃度引入到水中)。甚至可優選組分與水接觸后20分鐘內，或甚至10分鐘內，或甚至5分鐘內發生上述情況。可以上文介紹的方法測量溶解性或分散性，以測定本發明中成分的溶解，分解或分散性。
優選的組分是組分總體積與初始總體積相比發生變化，優選降低至少10％，例如在25℃的溫度下，當1cm3的上述組分被加入到100ml軟化水中，同時在200rpm的速度下攪拌5分鐘時所測定的那樣。優選這種總體積的變化，或者降低為至少20％，或甚至至少40％，或甚至至少60％，或甚至至少90％，或甚至約100％，例如因為可優選基本上所有組分快速被分解，分散或優選溶解在水中。
可用本領域已知的任何方法對此進行測量，尤其是用本發明的如下方法(二次浸沒法)將得到的1cm3組分引入到100ml填充有50ml±0.1ml有機惰性溶劑的微體積測試圓柱體中。在丙酮不會使本發明組分基質的聚合物材料變性，和/或不會與其發生反應，例如當聚合物材料為PVA時，例如可以使用丙酮。研究發現依據物質的性能可使用其它中性有機介質；該惰性溶劑能使該組分基本不被該溶劑溶解，分散，分解或變性。
圓柱體是氣密性的，將其靜置1分鐘，由此溶劑滲透到整個組分中。測量體積的變化，并記作泡沫樣品的原始體積Vi。然后從溶劑中除去組分，并將該組分留在空氣中干燥，使溶劑揮發。
接著將組分放置在裝有100ml軟化水的250ml燒杯中，保持在25℃下，在磁攪拌器的幫助下以200rpm的速度攪拌5分鐘。如果有殘留的話，用60mm篩目的銅過濾器濾出組分樣品殘留物，并放置在一定溫度的烘箱中，保持一段時間，由此除去殘留水分。將干燥了的殘留組分重新引入到測量用的圓柱體中，其中丙酮的體積已被重新調到50ml。
檢測總體積的增加量，記作該組分的最終體積Vf。則組分樣品總體積的降低ΔV為%ΔV=VfVi*100]]>該組分優選具有0.01到0.95，更優選0.05到0.9，或甚至0.1到0.8，或甚至0.3到0.7的相對密度ρ*。該相對密度是組分的密度(ρ*)與用于形成組分的所有松散材料部分密度的總和(ρs)之比。
本發明中優選使用的泡沫組分是空氣穩定的或與空氣接觸時是穩定的，這就意味著在暴露在空氣中時，該組分或其基質的堆積體積基本保持不變。具體而言這就意味著在控制的環境條件下(濕度＝RH60％，溫度＝25℃)，組分在恒溫箱中的開口燒杯(9厘米的直徑，無任何保護擋板)中儲存24小時時，組分優選保持75％到125％，甚至90％到110％，或者甚至95％到100％的其堆積體積。優選該組分在濕度為80％以及上述存儲條件下，組分優選保持為其堆積體積的75％到125％，甚至90％到110％，或者甚至95％到100％。
可用任何傳統方法測量堆積體積的變化。尤其有用的是帶數字照相機的數字影像記錄系統，而數字照相機與本身裝配有校準影像分析軟件的個人電腦相連。將所得1cm3的組分樣品引入到直徑為9cm的開口燒杯中，并在上述條件下存儲24小時。24小時后，用影像分析記錄系統測量所有三維尺寸的大小。對各個樣品的測量重復三次，并計算用％表示的平均堆積體積的變化。
優選的組分是這樣的，當處于平均粒徑為2000微米或更小的顆粒形式時，這些顆粒仍保持其堆積體積的75％到125％，甚至90％到110％，或者甚至95％到100％。這可用例如以下的方法測量將20g這樣的顆粒，或包含多于500個顆粒重量的顆粒放入直徑為9cm的容量燒杯中。稍微輕叩該燒杯的底部，直至顆粒本身重新分布到穩定的位置處，并具有水平的上表面。測量該體積。然后小心地將帶有這些顆粒的開口燒杯放置在恒溫箱中，并在設定的所需％RH和溫度下保持24小時。24小時后，測量堆積體積，并計算用％表示的堆積體積的變化。
該組分優選包括(用重量表示)占組分重量至少1％，更優選5％到70％，更優選至少10％，更優選從15％或甚至20％或甚至25％到50％的一種(或多種)活性成分。
該組分優選包括(用重量表示)10％到99％，更優選至少20％或者甚至30％到99％，更優選從20％或30％到90％到80％的基質。
該組分包括(用重量表示)至少1％，更優選從5％或從10％，或從15％，或從20％到50％，或到40％，或到30％，或到25％的溶解助劑。
基質本發明組分的基質，在此稱作“基質”，是由聚合物材料和增塑劑形成的。所述聚合物材料和所述增塑劑將在下文更詳細描述。
基質中增塑劑和聚合物材料的比例優選為1到100，更優選1到70或1到50，更優選1到30或甚至1到20，這取決于所用增塑劑和聚合物材料的類型。例如當聚合物材料包括PVA，而增塑劑包括甘油或甘油衍生物和任選的水時，則該比例優選在1∶15到1∶8附近，優選的比例約為10∶1。
本發明的基質可進一步含有本發明組分的活性成分和/或本發明組分的溶解助劑。所述活性成分和所述溶解助劑將在下文詳細描述。還可加入交聯劑以合適地改變基質或最終組分的性能。硼酸鹽對本發明的基質可能有用。
本發明的基質優選具有低于50℃，優選低于40℃，優選小于20℃或甚至小于10℃或甚至小于0℃的玻璃化溫度(Tg)。優選本發明基質的Tg在-20℃或甚至-10℃以上。
當本文中使用基質Tg時，指的是存在于組分中的基質的Tg，因此該基質可能是單獨的聚合物材料和增塑劑的混合物，或是聚合物材料，增塑劑，活性成分和/或溶解助劑的混合物，且在任何情況下可任選存在附加組分(例如如下文所述的穩定劑，增稠助劑，填料，潤滑劑等)。
本發明使用的Tg如課本“Dynamic Mechanical Analysis”中的定義(第53頁，第57頁圖3.11c)，是材料(基質)從玻璃態轉變到橡膠態時，即鏈段彼此獲得足夠遷移性進行流動的溫度。
本發明成分的基質的Tg可用Perkin-Elmer DMA 7e設備測量，按照該設備的操作手冊的說明，產生一種如在Dynamic MechanicalAnalysis書中第57頁圖3-11中的所描述的曲線。用該設備測量的Tg是處于玻璃和“似革區域(leathery region)”之間的溫度或頻率的對數，如在該文中所定義的。
所述基質，且優選組分整體上因其特殊的玻璃化轉變溫度而具有特殊的彈性和柔性。具體來說，這意味著基質和組分可可逆變形，吸收沖擊力或作用力的能量，使得在物理作用力侵襲并施加到所述組分上后，組分或基質基本保持其原有的堆積體積。
可用基質，或甚至組分的彈性模量定義彈性，而彈性模量可用楊氏(Young’s)模量定義。可用本領域已知的張力或應力的機械測試方法計算該模量，例如用Perkin-Elmer DMA 7e設備，在特殊的％靜態張力范圍，即10-40％的靜態張力下依照制造者的實驗步驟進行測量。這代表了在通常生產或操作過程中可應用的最大張力。因此，本發明定義的彈性模量是在10-40％的靜態張力范圍內用該設備測量的最大模量。例如在用該設備進行測試時可使用一塊1cm3大小的基質(或組分)。
在用Perkin-Elmer DMA 7e設備測量本發明的基質時，所述基質典型的具有小于4GN·m-2，或典型的小于2GN·m-2，甚至更優選小于1GN·m-2，但是典型的甚至小于0.5GN·m-2，或甚至小于0.1GN·m-2，或甚至小于0.01GN·m-2的彈性模量或楊氏模量。尤其是本發明的基質含有例如通過向基質中引入氣體的方法所形成的氣泡時，其彈性模量低于0.1GN·m-2，或甚至0.01GN·m-2，或甚至低于0.005GN·m-2，或甚至低于0.0001GN·m-2。
優選該基質是柔性的，在用Perkin-Elmer DMA 7e設備測量時，其具有大于2％，優選大于15％或甚至大于50％的相對屈服應變。(在該測試中該屈服應變是在一塊基質處于不可逆變形時的極限形變)。
具體來說，這就意味著具有特定長度，例如1cm的截面的基質試樣被沿著該截面軸線施加的靜態作用力壓縮時(該靜態作用力是可變的，但是至少等于大氣壓力的兩倍)，在除去該作用力之后，該長度變化為原有長度的至少90％到110％。可用例如Perkin-ElmerDMA 7e設備進行測量。
類似地，該基質優選具有如下程度的柔性，當用沿著該截面的軸施加一靜態作用力拉長具有特定長度(如1cm)的截面的基質試樣時，該靜態作用力是可變的，但是至少等于大氣壓力的兩倍，在除去該作用力之后，該長度變化為原有長度的至少90％到110％。可用例如Perkin-Elmer DMA 7e設備進行測量。
特別是在使用該設備時，沿1cm3基質樣品截面的軸施加的靜態作用力逐漸增加，直至該組分沿上述截面方向的變形為70％。然后，除去該作用力并測量基質樣品沿截面方向的最終形變。優選的是在該試驗后，截面長度優選為原有截面長度的90％到110％，優選從95％到105％，或甚至98％到100％。
彈性模量或楊氏模量與相對密度有關，即E*Es≈(ρ*ρs)2,]]>其中ρ*是基質甚至組分的相對密度，ρs是如本發明所述的基質組分或組分的相對密度，E*是基質或甚至組分本身的楊氏模量，Es是基質組分或甚至組分的楊氏模量。這就意味著通過調節增塑劑的量和/或類型，和任選地改變密度(或者如下所述，例如通過在制作泡沫組分的過程中引入空氣)，可以將甚至是堅硬的具有高Es的聚合物材料變成有彈性和柔性的基質。
基質，或甚至是整個組分為泡沫形式，優選其形成開室和/或閉室的互聯網狀結構，尤其是形成開室和/或閉室的邊緣或面的固態支架或平板的網狀結構。小室內的空間可含部分活性成分和/或氣體，如空氣。
優選在組分基質，或組分整體中閉室和開室的比例大于1∶1，優選大于3∶2，甚至大于2∶1或甚至大于3∶1。可通過計算基質或組分樣品的總體積VT，(假設為球形)，然后用Mercury PorosimetryTest方法測量開室體積(V0)，從總體積減去該開室體積可得到閉室體積(VC∶VT＝V0+VC)，從而確定該比率。
聚合物材料可用任何聚合物材料形成本發明的基質，優選聚合物材料本身具有如上所述的Tg，或者更典型地，可用適量的增塑劑使該聚合物材料形成具有如上所述Tg的基質。
優選該聚合物材料包含或由一種(或多種)無定形聚合物組成。
該聚合物材料可由單一類型的均聚物組成，或為多種聚合物的混合物。多種聚合物的混合物尤其有利于控制組分的機械和/或溶解性能，這取決于組分的應用和其要求。
優選該聚合物材料包括一種水可分散或更優選水溶性聚合物。按照測定本發明組分的水溶性和水分散性的方法，水可分散或水溶性典型地按照上文所述進行定義。用最大孔徑為50微米的玻璃過濾器，按上文提到的方法測量時，優選本發明水可分散的聚合物具有至少50％，優選至少75％，或甚至至少95％的分散性；更優選本發明聚合物是水溶性聚合物，用最大孔徑為20微米的玻璃過濾器，并按上文提到的方法測量時，其具有至少50％，優選至少75％，或甚至至少95％的水溶性。
該聚合物可具有任何平均分子量，優選為約1000到1000000，或甚至從4000到250000，或甚至從10000到200000，或甚至從20000到75000。更優選的聚合物材料具有30000到70000的重均分子量。
根據所需的本發明組分的性能，可對聚合物材料進行調節。例如，為降低溶解性能，包含在材料中的聚合物可具有一般50000或甚至100000以上的高分子量，反之亦然。例如為改變溶解性能，可使用具有不同水解度的聚合物。例如為改進(降低)彈性模量，可增加聚合物的交聯度和/或可增加分子量。
優選用于本發明組分的聚合物具有第二種功能，例如作為在將摻入該組分的組合物中的一個功能。因此，例如，當聚合物材料中的聚合物是抑制染料轉移的聚合物，分散劑等時，對于清潔產品是有用的。
優選的聚合物選自聚乙烯醇及其衍生物，聚乙二醇及其衍生物，聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物，纖維素醚及其衍生物，以及這些聚合物互相之間或與其它單體或低聚物的共聚物。最優選的是PVP(及其衍生物)和/或PEG(及其衍生物)，最優選的是PVA(及其衍生物)或PVA與PEG和/或PVP(及其衍生物)的混合物。最優選的聚合物材料還可僅包含PVA。優選這些聚合物水解度為至少50％，更優選至少70％，或甚至85％到95％。
增塑劑可使用任何適于輔助形成本發明基質的增塑劑。也可以使用增塑劑的混合物。
優選該增塑劑，或至少一種增塑劑具有高于40℃，優選高于60℃，或甚至高于95℃，或甚至高于120℃，或甚至高于150℃的沸點。
優選的增塑劑包括三元醇或甘油，包括乙二醇的二元醇衍生物，乙二醇低聚物例如二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇和重均分子量低于1000的聚乙二醇，石蠟和烴蠟，乙醇乙酰胺，乙醇甲酰胺，三乙醇胺或其乙酸鹽和乙醇胺鹽，硫氰酸鈉，硫氰酸銨，多元醇例如1，3-丁二醇，糖，糖醇，脲，鄰苯二甲酸二丁酯或二甲酯，氧雜一元酸，氧雜二元酸，二甘醇酸和其它帶有至少一個沿其鏈段分布的醚基的線性羧酸，水或這些物質的混合物。
當使用水時，優選存在一種附加的增塑劑。如果用了水，則在泡沫組分中存在的水量典型地為至少3重量％，更優選多于3重量％，優選甚至至少5重量％，或甚至至少10重量％。
增塑劑存在的量優選為物品的、優選是基質重量的至少0.5％，只要當水是唯一的增塑劑時，其存在量為組分、或優選是基質重量的至少3％。
優選增塑劑的存在量是物品或基質重量的1％到3 5％，更優選是物品或基質重量的2％到25％，或甚至到15％，或甚至到10％或甚至到8％。確切的存在量取決于所用的聚合物材料和增塑劑，但必須使物品的基質具有理想的Tg。例如當使用脲時，其存在量優選為基質重量的1％到10％，而當使用甘油或乙二醇或其它乙二醇衍生物時，優選更高的存在量，例如為組分或基質重量的2％到15％。
活性成分該活性成分可以是任何將被釋放到液體環境，或優選含水環境中的材料，且優選是在含水環境中具有活性的成分。例如，當在清潔用組合物中使用時，該組分可含有任何活性清潔成分。該組分還可包括組合物，例如清潔組合物或個人護理組合物。
尤其有利地是在該組分中摻入對濕氣敏感或與濕氣接觸發生反應的活性成分，或者具有有限的耐沖擊力強度，并在操作過程中易于形成粉塵的固體成分。
活性成分一般是對濕氣敏感的成分，對溫度敏感的成分，可氧化成分，可揮發成分或這些物質的組合。該活性成分可以是生物活性材料，危險或有毒的材料，例如農業化肥的農業用成分，例如藥品或藥劑的藥用成分，或者清潔成分。
在該組分中尤其優選的活性成分是例如酶，香料，漂白劑，漂白促進劑，織物陽離子和/或硅酮柔順劑和/或調整劑，抗菌劑，增亮劑，光漂白劑和這些物質的混合物。
其它活性成分是過氧化氫合物漂白劑，例如金屬過硼酸鹽，金屬過碳酸鹽，尤其是鈉鹽。其它優選的活性成分還有有機過氧酸漂白前體或促進劑化合物，優選的是酰亞胺類型的烷基過氧酸前體化合物，包括N-，N，N1N1四乙酰化亞烷基二胺，其中亞烷基含有1到6個碳原子，具體的這些化合物的亞烷基含1，2和6個碳原子，例如四乙酰亞乙基二胺(TAED)，3，5，5-三甲基己酰氧基苯磺酸鈉(異-NOBS)，壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS)，乙酰氧基苯磺酸鈉(ABS)和五乙酰基葡萄糖，以及酰胺取代的烷基過氧酸前體化合物。
在本發明組分中更優選使用的活性成分是一種或多種酶。優選的酶包括通常摻入到清潔劑組合物中的市售脂肪酶，角質酶，淀粉酶，中性和堿性的蛋白酶，纖維素酶，內切酶(endolases)，酯酶，果膠酶，乳糖酶和過氧化物酶。合適的酶在US3519570和3533139中有論述。優選的市售蛋白酶包括Novo Industries A/S(Denmark)出售的商標名稱為Alcalase，Savinase，Primase，Durazym和Esperase的那些物質，Gist-Brocades出售的商標名稱為Maxatase，Maxacal和Maxapem的那些物質，Genencor International出售的物質以及Solvay Enzymes出售的商標名稱為Opticlean和Optimase的那些物質。優選的淀粉酶包括例如從地衣芽孢桿菌的特殊菌株得到的α-淀粉酶，這在GB-1269839(Novo)中有更詳細的描述。優選的市售淀粉酶包括例如Gist-Brocades出售的商標名稱為Rapidase的那些物質，以及Novo Industries A/S出售的商標名稱為Termamyl，Duramyl和BAN的那些物質。更優選的淀粉酶可能是描述在PCT/US9703635，WO95/26397和WO96/23873中的淀粉酶。所述脂肪酶的起始原料可以是真菌或細菌，例如從腐殖霉屬，Thermomycessp.或包括類產堿假單胞菌或熒光假單胞菌的假單胞菌屬的菌株得到的脂肪酶。本發明也可以使用由這些菌株的化學或基因修飾變體得到的脂肪酶。優選的脂肪酶從類產堿假單胞菌得到，這在授權的歐洲專利EP-B-0218272中有描述。
本發明其它優選的脂肪酶是克隆Humicolalanuginosa的基因，并表達在米曲霉的基因上得到，如在歐洲專利申請EP-A-0258068中所描述的，可從Novo Industri A/S，Bagsvaerd，Denmark購得，商標名稱為Lipolase。這種脂肪酶在Huge-Jensen等人1989年3月7日提出的美國專利US4810414中也有描述。
溶解助劑本發明的組分包含一種溶解助劑。
該溶解助劑是本發明組分的活性成分的補充。如果本發明組分包含多于一種活性成分，則優選其中一個活性成分從溶解助劑中選取或充當溶解助劑。為了達到本發明的目的，溶解助劑總是本發明組分活性成分的附加成分。
因此，為了達到本發明的目的，對于用包含溶解助劑和活性成分限定的組分來說，其中所述組分包含一種具有雙重功能的成分，并能起本發明所定義的活性成分或溶解助劑的作用，且除了該具有雙重功能的成分之外，在本發明的物品中還必須存在另外的溶解助劑或活性成分，以得到本發明的包含活性成分和溶解助劑的組分。
在考慮本發明其它實施方案時，上述關于具有雙重功能的成分的敘述也是正確的。對于本發明的組分來說，包含活性成分，聚合物材料和增塑劑(形成基質)，和溶解助劑是必要的。因此為了得到本發明的組分，在所述組分中必須存在至少四種不同的成分。可優選選擇具有雙重功能的必要成分。
在考慮本發明更優選的實施方案時，上述關于具有雙重功能的成分的敘述也是正確的，例如優選組分包含如穩定助劑的附加成分。
該溶解助劑可優選包括磺化化合物，例如C1-C4烷基(烯基)磺酸鹽，C1-C4芳基磺酸鹽，二異丁基苯磺酸鹽，甲苯磺酸鹽，異丙基苯磺酸鹽，二甲苯磺酸鹽，及這些物質的鹽如鈉鹽，及其衍生物或其組合物，優選的是二異丁基苯磺酸鹽，甲苯磺酸鈉，異丙基苯磺酸鈉，二甲苯磺酸鈉和這些物質的組合。
該溶解助劑可包括C1-C4的醇類，例如甲醇，乙醇，丙醇，如異丙醇，和這些物質的衍生物，和這些物質的組合，優選為乙醇和/或異丙醇。
該溶解助劑可包括C4-C10的二醇，例如己二醇和/或環己二醇，優選1，6-己二醇和/或1，4-環己烷二甲醇。
該溶解助劑可包括能作為增稠劑的化合物，如基于纖維素的化合物，特別是改性了的纖維素。
該溶解助劑可包含如粘土的膨脹劑。優選的粘土是蒙脫石粘土，特別是二八面體或三八面體的蒙脫石粘土。更優選的粘土是蒙脫土粘土和鋰蒙脫石粘土，或者在皂土構造中找到的其它粘土。
該溶解助劑優選包括起泡體系。優選的起泡體系包括存在水時，能夠與堿源反應的酸源，用來產生氣體。通過該反應產生的氣體包括氮氣，氧氣和二氧化碳氣體。酸源可以是任何的有機酸，礦物酸或無機酸，或這些酸的衍生物或混合物。優選的酸源包括有機酸。合適的酸源包括檸檬酸，蘋果酸，馬來酸，富馬酸，天冬氨酸，戊二酸，酒石酸，琥珀酸或己二酸，磷酸單鈉，硼酸或這些物質的衍生物。特別優選的是檸檬酸，馬來酸或蘋果酸。
如前所述，起泡體系優選包括堿源，但是為達到本發明的目的，應當理解堿源可作為該組分的一部分，或包括該組分的組合物的一部分，或可存在于加入到該組分或包括該組分的組合物中的洗液中。能與酸源反應產生氣體的任何堿源都可用于本發明。優選的堿源是過氧化氫合物漂白劑，包括過硼酸鹽和硅酸鹽材料。
優選的氣體是二氧化碳，因此優選的堿源是碳酸鹽源，其可以是本領域已知的任何種類的碳酸鹽。在優選的實施例中，碳酸鹽源是一種碳酸鹽。優選的碳酸鹽的例子是堿土金屬和堿金屬碳酸鹽，包括碳酸鈉或碳酸鉀，碳酸氫鹽和倍半碳酸鹽，及這些鹽與超細碳酸鈣的混合物，如在1973年11月15日公布的德國專利申請2321001中公開的。堿金屬過碳酸鹽也可作為合適的碳酸鹽類的源，其可以和一種或多種其它碳酸鹽源結合而存在。
在組分中存在的所述酸源和堿源的摩爾比優選為50∶1到1∶50，更優選20∶1到1∶20，更優選10∶1到1∶10，更優選5∶1到1∶3，更優選3∶1到1∶2，更優選2∶1到1∶2。
附加成分本發明的組分優選包括可改進本發明物品活性成分穩定性的附加成分。
這些附加成分一般能穩定本發明組分的活性成分，且當這種(或多種)活性成分包括氧化的或對濕氣敏感的活性成分，例如一種或多種酶時尤其優選。這些附加成分還可以穩定本發明組分中的基質，因此間接穩定了活性成分。這些穩定用成分在本發明中定義為“穩定劑”。
該穩定劑優選是穩定活性組分或基質，防止存儲時由氧化和/或濕氣而降解的化合物。該穩定劑可以是或包括泡沫基質穩定劑。該穩定劑可以是或包括活性成分穩定劑，特別是酶穩定劑。通過使物品的泡沫基質保持穩定，從而能間接地穩定活性成分的穩定劑在本發明中稱作“泡沫穩定劑”。
泡沫穩定劑優選包括表面活性劑，例如脂肪醇，脂肪酸，鏈烷醇酰胺，氧化胺或這些物質的衍生物或其組合物。泡沫穩定劑可包括甜菜堿，磺基甜菜堿，氧化膦，烷基亞砜或這些物質的衍生物或其組合物。
其它優選的泡沫穩定劑包括一種或多種陰離子或陽離子，例如單-，二-，三價或其它多價金屬離子，優選鈉，鈣，鎂，鉀，鋁，鋅，銅，鎳，鈷，鐵，錳和銀的鹽，優選具有陰離子平衡離子為硫酸根，碳酸根，氧化物，氯化物，溴化物，碘化物，磷酸根，硼酸根，乙酸根，檸檬酸根和硝酸根，或這些物質的組合。
泡沫穩定劑可包括細分顆粒，優選細分顆粒具有的平均粒徑小于10微米，更優選小于1微米，甚至更優選小于0.5微米，或小于0.1微米。優選的細分顆粒為如上文所述的鋁硅酸鹽，例如沸石，硅石或電解質，且為細分顆粒形式。
泡沫穩定劑可包括瓊脂，藻酸鈉，十二烷基硫酸鈉，聚環氧乙烷，瓜耳膠，聚丙烯酸酯或這些物質的衍生物或其組合物。
泡沫穩定劑可以是與物品中的基質分離的涂層。泡沫穩定劑典型地是將物品或其活性成分部分封閉，優選完全封閉在其中。
典型地，在活性成分與聚合物材料或基質的增塑劑接觸，且優選摻入到物品中之前，涂層與所述活性成分接觸，優選由此在其上形成涂層。
典型地，在聚合物材料和增塑劑形成基質之后，優選在活性成分與所述基質接觸或摻入到物品之中后，涂層與該物品接觸，優選由此在其上形成涂層。
優選的涂層包括聚合物，典型地選自聚乙烯醇及其衍生物，聚乙二醇及其衍生物，聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物，纖維素醚及其衍生物，以及這些聚合物之間的共聚物或與其它單體或低聚物的共聚物。最優選的是PVP(及其衍生物)和/或PEG(及其衍生物)，最優選的是PVA(及其衍生物)或PVA與PEG和/或PVP(及其衍生物)的混合物。這些聚合物不形成本發明物品的基質，因此這些聚合物不同于泡沫基質的聚合物材料。
優選的涂層包括化合物如三元醇或甘油，包括乙二醇的二元醇衍生物，聚乙二醇的低聚物(digomeric)，例如二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇和重均分子量M.W.低于1000的聚乙二醇，蠟和聚乙二醇，乙醇乙酰胺，乙醇甲酰胺，三乙醇胺或其乙酸鹽，乙醇胺鹽，硫氰酸鈉，硫氰酸銨，多元醇例如1，3-丁二醇，糖，糖醇，脲，鄰苯二甲酸二丁酯或二甲酯，氧雜一元酸，氧雜二元酸，二甘醇酸和其它帶有至少一個沿其鏈段分布的醚基的線性羧酸，水或這些物質的混合物。這些化合物不形成本發明物的泡沫基質。因此這些化合物不同于泡沫基質的增塑劑。
特別是如果所述活性成分包括一種或多種酶，優選的穩定劑是能直接穩定活性成分的那些試劑，在本發明中定義為“活性穩定劑”或“酶穩定劑”。典型的活性穩定劑直接與活性成分發生作用并使之穩定。
用于本發明的典型活性穩定劑優選包括表面活性劑。用于本發明的合適的表面活性劑是本文在此前描述的那些適用作為基質穩定劑的表面活性劑。除了這些表面活性劑，適用于本發明的其它表面活性劑可包括烷基(鏈烯基)磺酸鈉，烷氧基磺酸鈉，優選的烷氧基磺酸鈉是包括任何構型的10到18個碳原子的那些，優選是線性的，且平均乙氧化度為1到7，優選為2到5。
其它優選的活性穩定劑包括硼酸，甲酸，乙酸及其鹽。這些酸的鹽優選包含例如鈣和/或鈉的反離子。
優選活性穩定劑包含如鈣和/或鈉的陽離子。優選為氯化鈣和/或氯化鈉。
其它優選的活性穩定劑包括平均為3到20，優選3到10個氨基酸的小肽鏈，其與活性成分，特別是一種(或多種)酶相互作用并使之穩定。
其它的活性穩定劑包括小的核酸分子，且典型的包含3到300，優選10到100個核苷。典型的核酸分子是脫氧核糖核酸和核糖核酸。該核酸分子可以是與其它分子，如蛋白質以絡合的形式存在，或者可以與本發明制品中的活性成分，特別是與一種(或多種)酶形成絡合物。
適于本發明使用的活性穩定劑，特別是在本發明物品中包含一種漂白劑時，其包括抗氧化劑和/或還原劑，如硫代硫酸鹽，甲硫氨酸、尿素、二氧化硫脲、鹽酸胍、碳酸胍、氨基磺酸胍、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，氨基酸如甘氨酸、谷氨酸鈉，蛋白質如牛血清白蛋白和酪蛋白，叔丁基羥基甲苯、4，4-亞丁基二(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，2，2′-亞丁基二(6-叔丁基-4-甲基苯酚)，(單苯乙烯化甲酚，二苯乙烯化甲酚、單苯乙烯化苯酚、二苯乙烯化苯酚、1，1-二(4-羥基-苯基)環己烷及其衍生物，或這些物質的組合。
其它活性穩定劑可包括可逆的活性成分抑制劑。不希望受到理論限制的情況下，研究人員相信特別是如果活性成分包括一種或多種酶時，可逆的活性成分抑制劑可與所述活性成分形成絡合物，并改進所述活性成分的穩定性，由此使該活性成分在存儲時穩定。當該活性成分釋放，典型地釋放到液體環境中時，可逆的抑制劑與活性成分離解，然后該活性成分可以進行其被指定的或想要進行的反應。
適用于本發明的活性穩定劑可包括糖，用于本發明的典型的糖包括選自蔗糖、葡萄糖、果糖、棉子糖、海藻糖、乳糖、麥芽糖及其衍生物和其組合的那些。
該活性穩定劑還可包含糖醇，如山梨糖醇、甘露糖醇、環己六醇及其衍生物和其組合物。
可優選的是該活性穩定劑是涂層或隔離層形式，至少部分封閉本發明物品或其活性成分，優選完全封閉本發明物品或特別是酶的活性成分。制備泡沫組分的方法本發明的組分可用以下任何方法制備制備具有限定Tg的聚合物基質，該聚合物基質是由聚合物材料和增塑劑形成的，并將這種基質與活性成分和穩定劑化合。優選的方法包括用化學或物理方式將氣體引入到聚合物材料和增塑劑，以及任選活性成分中。制備本發明組分的優選方法包括以下步驟a)得到一種聚合物材料和增塑劑的混合物，該優選增塑劑為水和附加的增塑劑；b)在所述聚合物材料和水的混合物中用化學或物理方式引入氣體；
c)在步驟b)之前和/或與步驟b)同時和/或在步驟b)之后，向所述混合物加入活性成分；d)在步驟c)之前和/或與步驟c)同時和/或在步驟c)之后，使所述混合物與溶解助劑接觸；e)使所得混合物產品成形；如果存在水，則在a)到e)的一個或多個步驟之后或同時除去部分水。
在步驟a)中混合物優選為含水混合物或漿料，在b)，c)和/或d)步驟之后或之中除去部分水，使所得組分包括3％重量或者更多的自由濕氣。
步驟c)優選包括得到包含活性成分或一部分活性成分的本體，并用步驟b)中的混合物封閉該本體的步驟。
步驟d)優選包括在穩定劑、優選活性成分與所述混合物接觸之前，所述活性成分與所述穩定劑混合、更優選完全混合，或用所述穩定劑封閉所述活性成分的步驟。
優選該組分包含開室和/或閉室，該方法包括以下步驟a)形成聚合物材料，活性材料，溶解助劑，增塑劑和液體的混合物，其中液體和增塑劑可為相同的化合物；b)使claim b)的混合物成型為本體，以及c)蒸發液體或一部分液體，以在混合物中形成空間，該空間形成上述組分中小室的內部區域，其中步驟c)優選通過冷凍干燥進行或通過加熱本體進行，由此使液體或一部分液體蒸發。
步驟b)還可以在對a)的混合物加壓下進行，優選在混合下和/或增加溫度下進行，隨后撤去壓力或一部分壓力，由此使液體蒸發。例如，可使用擠出方法。其中優選將聚合物材料，優選包括水的增塑劑，任選的活性成分和/或溶解助劑的混合物引入到擠出機中，在其中由于混合和由于所施加的熱，混合物進一步被混合和加熱，優選其中的混合物形成熔融物，然后在擠出混合物(其可被形成所需的形狀，例如粒狀)離開擠出機的出口處降低壓力，由此液體或一部分液體蒸發，或優選水以蒸汽的形式從擠出混合物中蒸發。這就產生如上所述的帶有空間的小室，該小室可含一種氣體，優選為空氣，和任選的活性成分。這些空間形成本發明組分基質中小室的內部區域。
該方法中的步驟b)還可通過加熱混合物進行，使得液體或一部分液體蒸發，形成如上所述的空間。優選將混合物輸送到噴霧干燥塔中操作該步驟，優選將混合物從形成混合物液滴的噴嘴送出，并在傳統溫度下噴霧干燥該液滴，由此得到所述組分。
可用上述的任何已知方法通過物理或化學方式引入氣體或泡沫，優選的是-任選通過在混合，高剪切力攪拌(干或濕途徑)，包括臨界氣體擴散的氣體溶解和松弛(干或濕途徑)條件下注入氣體(干或濕途徑)而物理發泡；-用原位形成氣體(通過一種或多種成分的化學反應，包括用起泡系統形成CO2)的方式化學發泡；-蒸汽發泡，紫外光輻射固化。
這些發泡步驟之后優選進行干燥步驟或附加的除去過量液體或一部分液體，例如水的干燥步驟。尤其是該干燥步驟至少在形成聚合物基質之后進行，且任選在加入活性成分之后進行，優選作為該方法中的最后一個步驟。該干燥步驟優選這樣實施，使得干燥步驟之后的最終組分體積與干燥之前的體積大致相同。此外，優選通過冷凍干燥進行該干燥步驟，由此在真空和降低的溫度下除去溶劑例如水。同樣有用的是緩慢的流化床干燥，或者在適度增加的溫度下，例如40-80℃，或甚至40-60℃下用烘箱干燥。
優選方法至少包括形成聚合物材料和液體的混合物，優選聚合物材料和一種溶劑(優選包括水)，并向其中加入增塑劑(或者可能是加入附加的增塑劑)的步驟。如果在基質中要求存在活性成分和/或溶解助劑時，這些物質還可以加入到聚合物材料溶劑和增塑劑的混合物中。或者，或此外可優選將基質形成在活性材料周圍，優選在活性材料和載體材料的芯部周圍。
優選的將溶解助劑摻入到本發明組分中的方法包括a)使溶解助劑和干泡沫組分接觸，優選將溶解助劑加入干泡沫組分中，以得到本發明泡沫組分，例如通過注入，或封閉組分基質來實施；和/或
b)冷卻泡沫組分，使其溫度在所述泡沫組分的冰點附近，優選剛剛超過冰點，然后使溶解助劑和所述泡沫組分接觸，或將溶解助劑加入到所述泡沫組分中，得到本發明的泡沫組分；和/或c)如同b)，之后冷凍所述泡沫組分，例如在冷凍干燥之前；和/或d)用一種材料，如十六烷基醇部分涂布，優選涂布該溶解助劑。
進一步的處理是例如使最終組分成型為如顆粒或珠粒的本體，一般將其干燥以得到組分。優選在成型步驟之前加入氣體。成型步驟包括造粒步驟，例如霧化或噴霧干燥，擠出，造微錠。冷凍干燥是將本體干燥形成組分的優選方法。
以下是優選的方法，用如以下所述的預應力Heubach測試法所測量的，所述優選方法可得到較少粉塵或甚至是無粉塵的顆粒，且其基質的Tg低于10℃，彈性模量低于0.5GN·m-2，這在以下具體實例中將進一步描述。第一優選方法如下得到所需量的聚合物材料溶液(或聚合物和液體的混合物)，并例如(引入)到混合罐中。然后加入所需量的活性材料(溶液)，例如酶溶液，和溶解助劑，并加入所需量的增塑劑，和任選的其它附加成分，例如填料，增稠劑等。攪拌這些物質使其成為均一的混合物。優選用上述任何方法，優選用物理方法通過高剪切力的混合方式將例如空氣的氣體引入到該溶液中。
然后用霧化方法使該混合物形成顆粒，優選使用正位移泵將混合物溶液轉移到一個(多個)噴嘴中，優選用單或多液體噴嘴產生液滴。然后優選通過冷凍介質(可包括液氮，氟里昂，冷凍油)將這些液滴凍結。然后將這些冷凍顆粒轉移到真空室中，且優選溫度(正如在顆粒表面測定的)低于0℃。
優選從噴霧塔收集冷凍顆粒，并在不提高溫度下將其轉移。凍結干燥器的側壁和接觸盤溫度優選保持在0℃以下，以使顆粒保持凍結狀態。抽真空，則凍結的冰晶將升化成氣體形式，從而使顆粒內形成小室。由真空度，小室側壁和盤的接觸溫度可控制整個干燥程度。
當顆粒已干燥到理想的含水量后，它們將自由流動。然后優選通過各種篩子和/或處理設備對顆粒分類。
已經發現，任選的將氣體(氣泡)引入到聚合物容液混合物中的上述步驟能使顆粒具有更好的耐沖擊能力，并通過其電模反映出來。可用各種方式引入氣泡。
在霧化步驟，霧化噴嘴應優選位于噴霧柱中，并具有足夠的高度以使顆粒在隨重力下降時凍結。噴嘴可以有各種設計方式-單液壓噴嘴，旋轉插入，聲波或多液體噴嘴。重要的方面是阻斷液體氣流以形成獨立的液滴。當這些液滴隨重力下降時，必須將這些液滴冷卻，使其凍結。冷凍介質優選是非水氣體或液體，其能使液滴快速冷凍。將這些液滴冷卻形成顆粒的實際溫度優選低于0℃，優選低于-20℃。
還優選按照以下方式改變上述方法將氣體，優選CO2氣體，引入到混合物中，并如上所述將該混合物引入到噴霧干燥塔中，由此形成噴霧干燥的起泡顆粒，如果需要可對其進行分類。優選該塔的入口溫度為約130℃，出口溫度為約75℃，噴霧速度為12.5g/min。例如由此可以使用帶有兩個液體噴嘴的Niro Mobil Minor。所得顆粒可能已為所需形式，或可在真空條件下進行進一步的冷凍干燥。另一種優選方法如下得到所需量的聚合物材料溶液(或可替代的是如果加入了液體，可使用粉末狀聚合物)，并例如引入到混合罐中。然后加入所需量的增塑劑，和任選其它附加成分，例如填料，增稠劑等。攪拌這些物質使其成為均一的混合物。優選通過以上所述的任意方法，優選通過物理的高剪切力混合方法將例如空氣的氣體引入到溶液中。
此外制備包含活性成分如酶，和溶解助劑，和任選的其它成分如填料或載體的顆粒，例如通過流化床涂布通過將第一‘核心’(典型的是當這些活性物質是酶時，這些核心顆粒是糖或淀粉顆粒)裝載到流化床上，并將活性材料或該活性材料的溶液噴灑到這些核心材料上，然后用熱的流化空氣將例如水的溶劑從該活性溶液中干燥除去。
然后將以上的聚合物混合物引入到這些活性物/核心上，例如通過正位移泵將其導入到如上所述的流化床內的霧化噴嘴上。可以使用多于一個的噴嘴，可優選通過不同噴嘴將不同成分加入到核心中。
所需的流化氣體優選低于0℃，優選-20℃左右。接著流化氣體將聚合物混合物/溶液冷凍到活性核心的外部。這是一個需要控制的關鍵參數，一般該空氣溫度必須低于0℃，以使聚合物混合物/溶液快速冷凍到核心顆粒上。
然后優選將由此獲得的冷凍顆粒轉移到如上所述的真空室中，或者進行分類。
用這種技術得到的本發明的顆粒包括被活性成分包圍著的基質。
已經發現，任選的將氣體(氣泡)引入到聚合物溶液混合物中的上述步驟能使顆粒具有更好的耐沖擊能力，并通過其楊氏模量反映出來。另一種優選方法如下得到所需量的聚合物材料溶液(或固體聚合物和適量的液體)，并例如引入到混合罐中。然后(向該混合罐)加入所需量的活性材料(溶液)，例如酶溶液和溶解助劑(溶液)，并加入所需量的增塑劑，和任選的其它附加成分例如填料，增稠劑。攪拌這些物質使其成為均一的混合物。優選通過以上所述的任意方法，優選通過物理的高剪切力混合方法將例如空氣的氣體引入到溶液中。
然后從混合罐中將該聚合物溶液用泵抽到擠出機中，或抽到末端有成型板的空腔中。在進入擠出機或空腔中之前，可通過機械剪切攪拌器或靜態混合器將氣體注入到混合物中，例如將其分散。
當擠出物離開成型板時，壓力變化造成擠出物稍微晶脹或膨脹。然后用模具端銑刀或一些其它設備(例如加熱了的金屬絲，旋轉著的插刀等)將擠出物切到正確長度。該擠出物可任選通過附加的磨圓步驟使其變得更圓。實現該功能的處理設備可包括(旋轉盤，聚積盤，制藥丸機，轉鼓，攪拌筒等)。
例如，通過混合75g PVOH，15g檸檬酸，2g PEO和22.5g甘油在Braum混合器中以高剪切力，即設置為全速的速度下持續40秒鐘制備膏料然后加入80g H2O和80g酶并以高剪切力，即在設置為全速的速度下混合直至形成圓滑的泡沫，大約在2分鐘之內。從10ml噴射器中將泡沫擠出到一塑料板上。將其靜置24小時使其干燥。一旦干燥，將泡沫條帶剪成大約1-2mm長的部分，以形成配方為63.2％聚乙烯醇，19％甘油，12.7％檸檬酸，1.6％PEO，4％水，3.2％酶的(干燥)顆粒。
所得顆粒的彈性模量為0.00016GN·m-2。
當用預應力Heubach測量方法測試時，所得顆粒產生0％的粉塵，這表明顆粒具有非常好的耐沖擊力。(預應力Heutach測量方法是本領域公知的，使用德國的Heubach Engineering GMbH提供的設備，其轉子的旋轉速度的應力變形(stressed modification)為75±1rpm，小球為碳化鎢，且各小球重82克)。優選的模制/制錠劑方法最優選的方法包括使用模具將以上所述的混合物顆粒成形；由此將本發明所述的混合物引入到模具中，隨后進行干燥(冷凍干燥)。此外還優選一種使用制錠設備的方法，將如上所述的優選還包含有所引入的氣體的混合物強制通過一旋轉著的穿孔的鼓，落到移動的釋放帶上，并將其成形為錠劑(液滴或顆粒)。當干燥或硬化后，用刮板將由此形成的顆粒或珠粒從釋放帶上除下。
優選第一步驟制備聚合物材料和增塑劑，液體組分，和任選的活性成分以及溶解助劑的混合物。優選將氣體引入到本發明所述的混合物中。優選該混合物必須沒有大的未溶解顆粒，這種顆粒會阻塞鼓中的穿孔。混合物優選處于0-50℃的溫度范圍。將該混合物抽到一分流器中，該分流器進入到旋轉的穿孔鼓中并與鼓的長軸平行。將混合物抽到鼓內部，且當鼓旋轉時，使混合物與內部刮板接觸，該刀片沿著穿孔鼓的長度方向安裝在鼓的內表面上并與之接觸，并與進料分流器平行。穿孔鼓外表面的距離在所需顆粒高度的范圍內(其小于穿孔的直徑)，但是與移動的釋放帶或旋轉的表面平滑的鼓不接觸，在該點內部刮板與穿孔鼓的內表面接觸，穿孔鼓切向速度與釋放帶的速度或表面平滑的鼓的切向速度匹配。當驅使該混合物通過孔徑尺寸一般在300-2000微米之間(但也可以更小或更大)的穿孔時，該混合物沉積在下面的表面。穿孔鼓的旋轉剪切力使原料離開平滑表面上的材料，由此留下將形成所需顆粒的液滴或錠劑。可通過冷凝或將一些或所有溶劑液體蒸發的方式來固定這些錠劑。如果需要冷凝，釋放帶或表面平滑的鼓的溫度可在環境溫度到-20℃的范圍內。如果需要蒸發溶劑，則可由溫度范圍在環境溫度到70℃之間的釋放帶熱傳導實現，將干燥空氣(可加熱到200℃以減少干燥時間)通過錠劑表面來實現，或者通過這二者實現。然后用刮板將所得顆粒從鼓或釋放帶除下。該除去方法可通過在鼓上使用一種合適的潤滑劑(脫模劑)例如硅油改進。這種潤滑劑或脫模劑給顆粒帶來額外的優點，如果錠劑高度是一種想要的特征的話，通過降低聚合混合物和帶/鼓之間的粘結性能能增加錠劑高度。
實施例實施例1制備本發明泡沫組分的方法將4700g33％w/w的聚乙烯醇溶液(重均分子量M.W.為30000到70000之間)與3360g酶溶液(含5重量％的活性酶和85重量％的水)，159.3g的甘油和155g環己烷二甲醇在高速剪切混合器中混合，直至形成平滑的泡沫。將該混合物轉移到進料罐中，并用齒輪泵將其泵抽到例如由Totowa New York的Sandvik ProcessSystem提供的制微錠裝置中，并用帶有1mm直徑、間隔為2.5mm的穿孔的穿孔鼓。該裝置將錠劑沉積在涂有硅油層并加熱至約30℃的表面平滑的鼓上。當1/4的鼓被錠劑覆蓋時，鼓停止旋轉。用熱空氣加熱器將這些錠劑干燥，直至錠劑表面觸摸起來是干燥的。然后刮下并收集這些所得顆粒。
實施例2制備本發明泡沫組分的方法，使其為片劑、珠粒或顆粒形式裝置微量天平，有刻度的100ml燒瓶，設有攪拌器和混料罐的Kenwood“Chef”食物處理器，玻璃或塑料磨具，刮刀。
化學品聚(乙烯醇)(Aldrich Chemicals，分子量Mw＝30-70k)，甘油(99％，Aldrich Chemicals)，檸檬酸(Aldrich，檸檬酸，無水USP)，蒸餾水，干冰(或固相CO2)，絕熱盒。
步驟1 稱重50±0.2g的PVA，30±0.2g的甘油，50±0.2g的環己烷二甲醇。
2 在所設定的低速度下(標為2，低剪切力)用混合器混合PVA，甘油和檸檬酸。
3 逐步將50±1ml的水加入到干混合器中，并維持該機械混合2分鐘。得到圓滑膠體。
4 增加混合速度，提高剪切力直至最大設定值(標為8)。加入10-20ml的水直至形成PVA泡沫。維持該高剪切力混合3分鐘。
5 在保持機械混合的條件下，將活性成分，例如2-10g的酶逐步加入到泡沫中，由此獲得均一的活性泡沫。
6 停止混合。將PVA泡沫分散在模具中，并避免任何的結構陷落。
7 將被充填的模具放置在填充有1/3干冰的絕熱盒子中。靜置冰凍5小時。
8 快速將已冷凍試樣放置在真空冷凍干燥器中(Edward XX)，維持24小時。
9 從模具中除下干燥了的試樣。
可在步驟5中加入任意量的任何活性成分，一般高至約50g，例如織物柔順劑，漂白劑，非離子表面活性劑。
可在步驟5中加入任意量的任何溶解助劑，一般高至約50g，例如環己烷二甲醇或甲苯磺酸鈉。
實施例3制備本發明泡沫組分的方法，使其為片劑、珠粒或顆粒形式裝置如上一實施例所述化學品聚(乙烯醇)(Aldrich Chemicals，分子量Mw＝30-70k)，甘油(99％，Aldrich Chemicals)，碳酸鈉(Aldrich，無水)，十二烷基硫酸鹽表面活性劑(Aldrich)，蒸餾水，培替氏培養皿(直徑90mm)，烘箱(設定在45℃±2℃)。
步驟
1稱重50±0.2g的PVA，30±0.2g的甘油，20±0.2g的環己烷二甲醇，20±0.2g的碳酸鈉和2±0.2g的十二烷基硫酸鹽。
2在所設定的低速度下(標為2)用混合器混合PVA，甘油，檸檬酸和十二烷基硫酸鹽。
3逐步將50±1ml的水加入到干混合器中，并維持該機械混合2分鐘。得到圓滑膠體。
4加入例如5g酶的活性成分，和碳酸鈉，并強力攪拌30秒直至得到充分膨脹的泡沫。
5將泡沫分散在培替氏培養皿中，成為均勻的1cm的厚層。
6將培替氏培養皿放在40℃的烘箱中24小時。
7從模具中除下干燥了的泡沫膜。
可在步驟4中加入任意量的任何活性成分，一般高至約50g，例如織物柔順劑，漂白劑，非離子表面活性劑。
可在步驟1中加入任意量的任何溶解助劑，一般高至約50g，例如SDS，STS，SXS，SCS，CHDM。
可用55wt％聚羧酸聚合物，20wt％無水碳酸鈉和25wt％的酶，軟化粘土等重復上述步驟；以及用45wt％聚羧酸聚合物，15wt％聚乙二醇，20wt％無水碳酸鈉和20wt％的酶，軟化粘土等重復上述步驟。
權利要求
1.一種泡沫組分，其包含由聚合物材料和增塑劑形成的基質，溶解助劑和優選在含水環境中有活性的活性成分，該泡沫組分在與空氣接觸時是穩定的，與水接觸時是不穩定的。
2.如權利要求1所述的泡沫組分，其在與水接觸時釋放活性成分或部分活性成分，優選該組分與水接觸時部分或全部分解，分散，變性和/或溶解。
3.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其具有的彈性模量小于10GN·m-2，優選小于1GN·m-2。
4.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其中所述活性成分是清潔產品成分，織物護理成分，藥品成分或化妝品成分，優選自酶，表面活性劑，增亮劑，染料，泡沫抑制劑，漂白劑，漂白促進劑，織物柔順劑，織物調整劑，抗菌劑和這些物質的混合物。
5.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其中所述溶解助劑包括起泡體系，水溶助長劑，纖維素材料，水溶性鹽或者這些物質的組合。
6.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其中所述聚合物材料的玻璃化轉變溫度小于50℃，優選小于40℃。
7.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其中所述聚合物材料包括水溶性聚合物，優選為水溶性聚乙烯醇。
8.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其為顆粒形式，且平均粒徑為50到4000微米，優選為100到150微米。
9.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其具有0.05到0.9，優選0.3到0.7的相對密度。
10.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其中所述組分包含一系列開室和閉室，其中開室和閉室的數目比優選至少為1∶1。
11.如前所述任一權利要求的泡沫組分，其可用包括以下步驟的方法得到a)得到聚合物材料的混合物；b)在所述混合物中用化學或物理方式引入氣體；c)在步驟b)之前和/或與步驟b)同時和/或在步驟b)之后，使所述混合物與活性成分接觸；d)在步驟b)之前和/或與步驟b)同時和/或在步驟b)之后，使所述混合物與溶解助劑接觸；和e)將所得混合物成形為制品；其中如果存在水，優選在a)到e)的一個或多個步驟之后或同時除去部分水。
12.如權利要求11的泡沫組分，其中在步驟b)之前使所述溶解助劑與所述聚合物材料和增塑劑的混合物接觸。
13.權利要求1到12任一項的泡沫組分的用途是將活性成分釋放到含水環境中，優選活性成分為清潔劑活性成分，優選為酶，含水環境為洗滌用水。
14.權利要求1到12任一項的泡沫組分在清潔組合物、織物護理組合物、個人護理組合物、化妝品組合物或藥品組合物中的用途，優選向這些組合物中摻入選自酶、香料、表面活性劑、增亮劑、染料、泡沫抑制劑、漂白劑、漂白促進劑、織物柔順劑、抗菌劑、起泡體系和這些物質的混合物的活性成分。
全文摘要
本發明提供了一種泡沫組分，其包括聚合物材料，溶解助劑和優選在含水環境中具有活性的活性成分的混合物，該泡沫組分在與空氣接觸時是穩定的，與水接觸時是不穩定的。所述泡沫組分提供一種將活性成分釋放給含水環境的方法，優選該活性成分是一種清潔劑活性成分，優選為酶，而含水環境是洗滌用水。
文檔編號C08J9/30GK1408004SQ00816709
公開日2003年4月2日 申請日期2000年10月4日 優先權日1999年10月5日
發明者M·G·麥戈夫, S·E·斯蒂芬斯, H·H·譚塔維, C·C·德里菲爾德, D·J·杜夫頓 申請人:寶潔公司