Способ непрерывного производства основы жевательной резинки, использующий множество вводов для агентов, выступающих в качестве мягчителей (варианты); основа жевательной резинки, полученная этим способом (варианты); продукт жевательной резинки, включающий эту основу (варианты), и способ изготовления состава жевательной резинки (варианты)

Способ непрерывного производства основы жевательной резинки, использующий множество вводов для агентов, выступающих в качестве мягчителей (варианты); основа жевательной резинки, полученная этим способом (варианты); продукт жевательной резинки, включающий эту основу (варианты), и способ изготовления состава жевательной резинки (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к непрерывному производству основ жевательных резинок и самих жевательных резинок. Способ непрерывного производства основы жевательной резинки включает стадию непрерывного добавления жесткого эластомера, наполнителя и агентов, выступающих в качестве смазки, включая мягчитель, в непрерывный смеситель (10). Далее эластомер, наполнитель и агенты, выступающие в качестве смазки, подвергают операции дисперсионного перемешивания с последующей операцией распределительного перемешивания. Затем проводят стадию непрерывной выгрузки полученной основы жевательной резинки из смесителя, в то время как стадии добавления и перемешивания проводятся в то же самое время. Мягчитель вводят в непрерывный смеситель (10) во множество пространственно разделенных вводов подачи ингредиентов (12, 13, 15). Мягчитель выбирают из группы, состоящей из жиров, масел, восков, эмульгаторов и их смесей. Согласно данному способу (варианты) получают основу жевательной резинки (варианты). Из этой основы получают продукт жевательной резинки (варианты), добавляя необходимые ингредиенты состава жевательной резинки (варианты). В результате обеспечивается непрерывный процесс производства различных основ жевательной резинки без ограничения типа и количества применяемого эластомера, а также без требования предварительного смешения или другой предварительной обработки эластомера. 8 с. и 25 з.п. ф-лы, 4 табл., 38 ил.

Настоящее изобретение является частичным продолжением следующих заявок США: 1) Серийный N 08/126319, поданной 24 сентября 1993 и озаглавленной теперь "Непрерывный способ производства основы жевательной резинки, использующий высокораспределительное перемешивание"; 2) Серийный N 08/136589, поданной 14 октября 1993 и озаглавленной теперь "Непрерывный способ производства основы жевательной резинки, использующий ограничивающий элемент перемешивания, которая является частичным продолжением заявки Серийный N 08/126319; 3) Серийный N 08/141281, поданной 22 октября 1993 и озаглавленной "Непрерывное производство основы смолы, использующее перемешивание с помощью лопастной мешалки, и 4) Серийный N. 08/362254, поданной 22 декабря 1994, озаглавленной "Общее производство жевательной резинки, использующее высокоэффективное непрерывное перемешивание", которая является частичным продолжением заявки Серийный N 08/305363, поданной 13 сентября 1994, также озаглавленной "Общее производство жевательной резинки, использующее высокоэффективное непрерывное перемешивание". Каждый из вышеуказанных документов раскрывают здесь ссылкой.

Это изобретение относится к непрерывному способу производства основ жевательной резинки.

Обычная основа жевательной резинки включает один или более эластомеров, один или более наполнителей, один или более растворителей эластомера, агенты, выступающие в качестве мягчителей, и необязательно, пластичные полимеры и разнообразные окрашивающие агенты, отдушки и антиоксиданты. Вследствие того, что возникают трудности в плавлении и гомогенном диспергировании эластомеров среди других ингредиентов основы смолы, производство основы смолы обычно связано с утомительным и требующим значительного расхода времени периодическим процессом. Например, один из таких обычных процессов использует сигма-лопастный периодический смеситель, имеющий отношение скоростей фронтальной и задней лопастей, равное около 2:1, и температуру смешения около 80-125^oC.

В этом обычном процессе начальные количества эластомера, растворителя эластомера и наполнителя добавляют в нагретый сигма-лопастный смеситель и перемешивают до тех пор, пока не расплавят эластомер или не сделают его вязким, и интенсивно смешивают с растворителем эластомера и наполнителями. Затем остающиеся количества эластомера, растворителя эластомера, агентов, выступающих в качестве мягчителя, наполнителей, и других ингредиентов добавляют последовательно, постадийным путем, часто в течение достаточного времени для каждой стадии добавления, для того чтобы быть полностью перемешанными до добавления большего количества ингредиентов. В зависимости от состава конкретных основ жевательной резинки и, в частности, количества и типа эластомера может потребоваться значительное терпение для обеспечения того, чтобы каждый ингредиент стал тщательно перемешанным. Может потребоваться общее время смешения, во всяком случае от одного до четырех часов для приготовления одного замеса основы жевательной резинки, используя обычный сигма-лопастный смеситель.

После перемешивания расплавленный замес основы смолы должен быть выгружен из смесителя в покрытые или футерованные чаны или перекачан в другое оборудование, такое как танк хранения или фильтрующее устройство, затем экструдирован или полит в формы и подвергнут охлаждению или отверждению до того как он будет готов для использования в жевательной резинке. Эта дополнительная переработка и охлаждение требуют даже больше времени.

Различные усилия были предприняты в попытке упростить и уменьшить время требуемое для производства основы смолы. Европейская патентная заявка N 0273809, в списке Общих продуктов Франции, раскрывает способ изготовления неадгезивной основы жевательной резинки путем смешения эластомера и компонентов наполнителя вместе в смесителе типа промышленной мельницы с образованием неадгезивной предварительной смеси, разделения предварительной смеси на фрагменты и смешения фрагментов предварительной смеси и, по крайней мере, одного из некоторых других неадгезивных компонентов основы смолы вместе в порошковом смесителе. Или же фрагменты предварительной смеси и другие компоненты основы могут быть добавлены в экструдер вместе с другими компонентами жевательной резинки для прямого производства жевательной резинки.

Французская патентная заявка N 2635441, также в названии Общих продуктов Франции, раскрывает способ изготовления концентрата основы смолы, используя двухшнековый экструдер. Концентрат готовят путем смешения высокомолекулярных эластомеров и пластификаторов в желаемых пропорциях и загружают их в экструдер. Минеральные наполнители добавляют в экструдер в нисходящий поток подачи смеси эластомер/пластификатор. Полученный концентрат основы смолы имеет высокую концентрацию эластомеров. Концентрат затем смешивают с другими ингредиентами основы смолы для обеспечения законченной основы смолы.

Патент США N 3995064, опубликованный Ehrgott et al., раскрывает непрерывное производство основы смолы, используя ряд смесителей или одночервячный регулируемый смеситель.

Патент США N 4187320, опубликованный Koch et al., раскрывает двухстадийный процесс производства основы жевательной резинки. В первой стадии твердый эластомер, растворитель эластомера и маслообразный пластификатор объединяют и перемешивают вместе в условиях высокого сдвига. Во второй стадии гидрофобный пластификатор, нетоксичный виниловый полимер и эмульгатор добавляют к смеси и смесь перемешивают в условиях высокого сдвига.

Патент США N 4305962, опубликованный del Angel, раскрывает маточную смесь эластомер/смола, полученную смешением тонкоизмельченной эфирной смолы с латексным эластомером с образованием эмульсии, коагулированием эмульсии, используя хлористый натрий и серную кислоту, отделением скоагулированных твердых крошек из жидкой фазы, промыванием твердых крошек и удалением избытка воды.

Патент США N 4459311, опубликованный DeTora et al., раскрывает производство основы смолы с использованием двух раздельных смесителей - высокоинтенсивного смесителя для предварительного пластифицирования эластомера в присутствии наполнителя с последующей обработкой в смесителе со средней интенсивностью для окончательного смешения всех компонентов основы смолы вместе.

Патент США N 4968511, опубликованный D'Amelia et al., раскрывает возможность того, что жевательная резинка может быть изготовлена непосредственно в одностадийном процессе компаундирования (без приготовления промежуточной основы смолы), если в качестве части эластомера используют определенные виниловые полимеры.

Несколько публикаций раскрывают то обстоятельство, что непрерывный экструдер может быть использован для производства окончательного продукта жевательной резинки, после того как был предварительно использован отдельный процесс для изготовления основы жевательной резинки. Эти публикации включают Патент США N 5135760, опубликованный Degady et al., Патент США N 5045325, опубликованный Lesko et al., и Патент США N 5555407, опубликованный Kramer et al.

Несмотря на известные ранее усилия, описанные выше, в промышленности жевательной резинки необходимым и желательным является непрерывный процесс, который может быть эффективным и эффективно использован для производства различных законченных основ жевательной резинки без ограничения типа и количества применяемого эластомера и без требования предварительного смешения или другой предварительной обработки эластомера.

Непрерывные процессы производства основы смолы хотя и желательны, но существует ряд трудностей. Одной из них является то, что непрерывное оборудование имеет определенную длину зоны переработки, установленную однажды для операции. Эту длину ограничивают на практике той, которая является коммерчески доступной, и часто она является меньше, чем та, которая может быть желательной с точки зрения производства основы смолы. В результате операции непрерывного перемешивания имели меньшие степени свободы, чем традиционные периодические процессы. Например, в периодическом процессе, если необходимым является более продолжительное время перемешивания, это просто является вопросом продолжительности перемешивания. Однако время пребывания в непрерывном смесителе является функцией скорости воздействия и скоростей загрузки. Поэтому для изменения времени перемешивания должен быть отрегулирован и приспособлен некоторый другой фактор. Кроме того, в периодическом процессе дополнительные ингредиенты могут быть добавлены в любое время. Коммерческие непрерывные смесители имеют ограниченное количество вводов подачи компонентов в фиксированных положениях. Поэтому дополнительные ингредиенты могут быть добавлены только в существующие точки в процессе перемешивания.

Кроме того, в периодическом смесителе дисперсионное и распределительное перемешивание может быть изменено независимо и контролированно. В непрерывном смесителе изменение одного типа перемешивания часто будет также влиять на другой тип перемешивания. Если число устройств, использованных для высокосдвигового перемешивания, увеличивают, то для распределительного перемешивания меньшее количество устройств является доступным. Кроме того, если увеличивают скорость, то выделяемое тепло может быть выше способности охлаждающего оборудования.

Одной из конкретных проблем, с которой сталкиваются в процессе развития непрерывных процессов производства основы смолы, является то, что свойства основы жевательной резинки, конкретно мягкость жвачки, является функцией ингредиентов основы смолы и условии перемешивания, которые прикладывают к этим ингредиентам. Однако условия перемешивания также являются функцией ингредиентов основы смолы, а также типа перемешивающих элементов, которые были использованы, температуры и вязкости ингредиентов и степени заполнения барабана смесителя. Когда основа смолы включает большие количества агентов, выступающих в качестве мягчителя, конкретно жиров и масел, она становится трудной для введения всех агентов, выступающих в качестве мягчителя, в основу смолы в непрерывном смесителе, где ограничивают время нахождения в смесителе, а изменения одного из аспектов перемешивания включает изменение других аспектов.

Было обнаружено, что один из путей контролирования процесса перемешивания, тем не менее, в то же время обеспечивая все ингредиенты, желательные в основе жевательной резинки, состоит в добавлении агентов, выступающих в качестве мягчителей в множество местоположений вводов подачи ингредиентов в непрерывном процессе перемешивания.

В одном из аспектов изобретение представляет процесс для непрерывного производства основы жевательной резинки, включающий стадии непрерывного добавления ингредиентов основы жевательной резинки, включающих жесткий эластомер, наполнитель и один или более смазывающих агентов, включая агент, выступающий в качестве мягчителя, в непрерывный смеситель, имеющий множество пространственно разделенных вводов подачи ингредиентов, часть агента, выступающего в качестве мягчителя, вводится в смеситель через первый ввод подачи и часть агента, выступающего в качестве мягчителя, вводится в смеситель через второй ввод подачи, расположенный в нисходящем потоке первого ввода подачи; стадию, в которой подвергают ингредиенты основы смолы операциям непрерывного перемешивания внутри смесителя, тем самым производя основу жевательной резинки; и непрерывной выгрузки основы жевательной резинки из смесителя, в то время как ингредиенты основы жевательной резинки продолжают вводиться и смешиваться внутри смесителя.

Во втором аспекте изобретение представляет процесс непрерывного производства основы жевательной резинки, включающий стадии непрерывного добавления ингредиентов основы жевательной резинки, включающих жесткий эластомер, наполнитель и один или более смазывающих агентов, включая агент, выступающий в качестве мягчителя, в непрерывный смеситель, имеющий множество пространственно разделенных вводов подачи ингредиентов, элементов высокосдвигового перемешивания и элементов низкосдвигового перемешивания в нисходящем потоке из элементов высокосдвигового перемешивания, по крайней мере, часть жесткого эластомера, по крайней мере, часть наполнителя и часть агентов, выступающих в качестве смазки, которые вводятся в смеситель через один или более вводов подачи, расположенных около или до элементов высокосдвигового перемешивания, и часть агента, выступающего в качестве мягчителя, который вводится в смеситель через первый ввод подачи, а часть агента, выступающего в качестве мягчителя, вводится в смеситель через второй ввод подачи, расположенный в нисходящем потоке первого ввода подачи; стадию в которой подвергают ингредиенты основы смолы операциям непрерывного перемешивания внутри смесителя, тем самым производя основу жевательной резинки; и непрерывной выгрузки основы жевательной резинки из смесителя, в то время как продолжают вводиться ингредиенты основы жевательной резинки и смешиваться внутри смесителя.

Изобретение обладает многочисленными преимуществами. Во-первых, основу жевательной резинки производят непрерывным способом. Если желательно, продукция может быть использована для подачи на непрерывную линию производства жевательной резинки. Во-вторых, среднее время пребывания для ингредиентов основы смолы снижается от часов до минут. В третьих, все необходимые стадии добавления и составления смеси могут быть выполнены одна за другой в единичном непрерывном аппарате смешения. В четвертых, вариант изобретения обеспечивает улучшенное дозирование и перемешивание промежуточных и низковязких ингредиентов основы смолы за счет добавления этих ингредиентов в жидком состоянии под давлением. В пятых, изобретение является эффективным для широкого ряда составов основ смолы, включающих различные эластомерные основы смолы и их различное процентное содержание, без требования предварительного перемешивания или другого процесса предварительной обработки эластомеров. В шестых, основа смолы может быть приготовлена по требованию, исключая окончательную основу изобретения. Это позволяет максимально гибко реагировать на запросы рынка и изменение формулы. В седьмых, высококачественные основы смол, включающие и основы, содержащие высокие концентрации жиров, масел и/или восков с низкой температурой плавления, могут быть изготовлены непрерывным способом.

Вышеуказанные и другие черты и преимущества изобретения будут далее очивидными из следующего детального описания представленных предпочтительных вариантов, читаемых вместе с сопровождающими примерами и рисунками.

Фиг. 1 изображает схематическое представление двухшнекового экструдера, установленного для использования в практике настоящего изобретения.

Фиг. 2 изображает набор сдвиговых дисков, использованных в экструдере фиг. 1.

Фиг. 3 изображает набор зубчатых элементов, использованных в экструдере фиг. 1.

Фиг. 4 изображает набор перемешивающих дисков, использованных в экструдере фиг. 1.

Фиг. 5 изображает множество перемешивающих дисков, установленных в спиральной последовательности с образованием перемешивающих блоков.

Фиг. 6 a-e изображают схематические последовательные представления ингредиентов основы смолы в течение процесса перемешивания.

Фиг. 7 представляет перспективный вид единичной плоской лопасти перемешивания, как она использована в практике другого варианта изобретения.

Фиг. 8 представляет вид сбоку лопасти перемешивания фиг. 1.

Фиг. 9a представляет вид спереди лопасти перемешивания фиг. 7, показанной под углом 0^o вращения (относится к положению nо. 1).

Фиг. 9b представляет вид спереди лопасти перемешивания фиг. 7, показанной под углом 45^o против вращения часовой стрелки (относится к положению nо. 2).

Фиг. 9c представляет вид спереди лопасти перемешивания фиг. 7, показанной под углом 90^o против вращения часовой стрелки (относится к положению nо. 3).

Фиг. 9d представляет вид спереди лопасти перемешивания фиг. 7, показанной под углом 135^o против вращения часовой стрелки (относится к положению nо. 4).

Фиг. 10a представляет перспективный вид элемента загрузки (не лопастного элемента), использованного в зонах подачи лопастного смесителя.

Фиг. 10b представляет вид спереди элемента загрузки фиг. 10a.

Фиг. 11a представляет перспективный вид передней спиральной лопасти перемешивания, которая может быть использована в лопастном смесителе.

Фиг. 11b представляет вид спереди передней спиральной лопасти перемешивания фиг. 11a.

Фиг. 11c основана на виде сверху передней спиральной лопасти перемешивания 11a, показывающая только верхнюю линию пересечения 92, наложенную на нижнюю линию пересечения 90 и линию сравнения 91.

Фиг. 12a представляет перспективный вид риверсионной спиральной лопасти перемешивания, которая может быть использована в лопастном смесителе.

Фиг. 12b представляет вид спереди риверсионной спиральной лопасти перемешивания фиг. 12a.

Фиг. 12c основана на виде сверху риверсионной спиральной лопасти перемешивания 12a, показывающая только верхнюю линию пересечения 92, наложенную на нижнюю линию пересечения 90 и линию сравнения 91.

Фиг. 13 представляет перспективный вид общей конфигурации лопасти перемешивания лопастного смесителя.

Фиг. 14 представляет схематическую иллюстрацию барабана и загрузочного устройства, которые могут быть использованы вместе с конфигурацией лопастного смесителя фиг. 13.

Фиг. 15 представляет вид поперечного сечения, выбранный вдоль линии 15-15 фиг. 14, показывающий отношение между лопастями вращения и стенкой барабана.

Фиг. 16 представляет схематическую иллюстрацию двух лопастных смесителей, расположенных в ряд.

Фиг. 17 представляет частично раскрытый перспективный вид высокоэффективного лопастно-шпоночного смесителя Buss, использованного для практики другого варианта изобретения, иллюстрирующий барабан перемешивания и шнековое устройство перемешивания.

Фиг. 18a представляет перспективный вид элемента на шнеке, использованный со стороны восходящего потока ансамбля ограничительного кольца в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 18b представляет перспективный вид элемента на шнеке, использованный со стороны нисходящего потока ансамбля ограничительного кольца в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 18c представляет перспективный вид ансамбля ограничительного кольца, использованного в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 19 представляет перспективный вид, показывающий относительное расположение элементов фиг.18a, 18b и 18c в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 20 представляет перспективный вид низкосдвигового шнекового элемента перемешивания, использованного в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 21 представляет перспективный вид высокосдвигового шнекового элемента перемешивания, использованного в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 22 представляет перспективный вид элемента барабанной шпонки, использованного в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 23 представляет схематическую диаграмму устройства барабанных шпонок перемешивания и портов подачи ингредиентов, использованных в высокоэффективном смесителе фиг. 17.

Фиг. 24 представляет схематическую диаграмму представленной предпочтительной конфигурации шнека перемешивания, использованной высокоэффективным смесителем фиг. 17.

Как отмечалось ранее, ингредиенты основы смолы играют функциональную роль как в процессе перемешивания основы смолы, так и в конечных жевательных характеристиках жевательной резинки, изготовленной из основы. В течение процесса высокого сдвига, дисперсионного перемешивания наполнитель служит для увеличения сдвига. Большинство растворителей эластомера, мягкие эластомеры, пластичные полимеры и агенты, выступающие в качестве мягчителей, выступают обычно в качестве смазывающих агентов в непрерывных процессах производства основы смолы. Некоторые смазывающие агенты, такие как полиизобутилен и растворители эластомера заставляют эластомер распутываться, в то время как другие не совмещаются с эластомером и выступают только для смазки перемешивающих и сдвиговых операций.

В большинстве случаев жиры и/или масла, использованные в непрерывных процессах, могут быть добавлены в одно местоположение. Однако во многих случаях имеют место некоторые преимущества в добавлении жиров и/или масел в множество местоположений. Порционное добавление на ранних стадиях переработки может улучшить легкость манипулирования некоторыми эластомерами при дисперсионном перемешивании. Добавление на ранних стадиях распределительного перемешивания может улучшать перемешивание низковязких масел с высоковязкими основами. Множество местоположений добавления жира/масла может также влиять на конечную текстуру основы и, следовательно, состава смолы.

Некоторые составы основы требуют значительного количества жира/масла, такие как некоторые нелипкие композиции основы. Эти композиции могут содержать 20-40% жира. В этих ситуациях, имеет место значительное преимущество использования множества точек добавления ингредиентов. Количество жира является слишком большим для добавления в одну точку, поэтому жир и масло должны быть добавлены на ранней распределительной стадии перемешивания и позже в этой стадии становятся полностью введенными в основу. Испытания показали, что состав основы с 35% концентрацией жира не может быть приготовлен, если не добавляют жир/масло в множество местоположений.

Основа жевательной резинки, приготовленная способом настоящего изобретения будет такой же, как основы, приготовленные обычными способами, и может быть после этого переработана в обычные жевательные резинки, включая пузыристую жевательную резинку, обычными способами. Способы производства являются хорошо известными и поэтому не повторяются здесь. Конечно, специальная жевательная резинка, такая как неадгезивная жевательная резинка и пузыристая жевательная резинка, будут использовать специальные ингредиенты основы смолы. Однако эти ингредиенты основы смолы могут быть объединены, используя процессы, описанные здесь.

В общем, состав жевательной резинки обычно включает водорастворимую объемную часть, водонерастворимую часть основы жевательной резинки и обычно водонерастворимые агенты, выступающие в качестве отдушек. Водорастворимая часть теряется с частью агентов, выступающих в качестве отдушки, в процессе жевания. Часть основы смолы остается во рту в течение всего процесса жевания.

Нерастворимая основа смолы обычно включает эластомеры, растворители эластомера, мягчители и неорганические наполнители. Пластичные полимеры, такие как поливинилацетат, который ведет себя аналогично пластификатору, также часто включают в основу смолы. Другие пластичные полимеры, которые могут быть использованы, включают поливиниллаурат, поливиниловый спирт и поливинилпирролидон.

Эластомеры могут составлять от около 5 до около 95 весовых процентов основы смолы, предпочтительно между 10 и 70 весовыми процентами и наиболее предпочтительно между 15 и 45 весовыми процентами. Эластомеры могут включать полиизобутилен, бутилкаучук (сополимер изобутилена-изопрена), стирол-бутидиеновый каучук, полиизопрен и бутадиеновый каучук, а также натуральные каучуки, такие как копченый каучук или жидкий латекс и гваюлу, а также натуральные смолы, такие как jelutong, lechi caspi, perillo, massaranduba balata, massaranduba chocolate, nispero, rosindinha, chicle, gutta hang kang или их смеси.

Эластомеры, использованные в основе смолы, могут быть обычно идентифицированы как жесткие эластомеры или мягкие эластомеры. Жесткие эластомеры, которые наиболее обычно являются бутилкаучуком и стирол-бутадиеновым каучуком, имеют обычно высокий молекулярный вес, обычно молекулярный вес по Флори около 200000. Обычный бутилкаучук, использованный в основе жевательной резинки, имел молекулярный вес по Флори около 400000. Жесткими эластомерами являются те, которые требуют высокого сдвига, дисперсионного перемешивания, для того чтобы быть использованными в основе жевательной резинки. Жесткие эластомеры обычно не текут при комнатной температуре даже в течение продолжительного периода времени и не поддаются перекачке насосом, даже когда нагреты до температуры несколько ниже температуры при которой по существу протекает деструкция.

Мягкие эластомеры имеют более низкий молекулярный вес, обычно молекулярный вес по Флори ниже 100000. Полиизобутилен и полибутадиен являются обычно мягкими эластомерами. Обычный полиизобутилен, использованный в основе жевательной резинки, имеет молекулярный вес по Флори около 53000. Мягкие эластомеры являются обычно способными перекачиваться насосом при температурах, обычно используемых для изготовления основы жевательной резинки, и будут течь при комнатной температуре, часто даже очень медленно.

Дополнительно к молекулярному весу по Флори иногда указывают молекулярный вес по Stodinger. Молекулярный вес по Stodinger составляет обычно от 1/3 до 1/5 молекулярного веса по Флори. Например, полиизобутилен, имеющий молекулярный вес по Флори 53000, имеет молекулярный вес по Stodinger около 12000. Иногда приводят среднечисленные или средневесовые молекулярные веса или не сообщают способ измерения. В таких примерах подчеркнутая выше функциональность эластомера и способность смешиваться при производстве основы жевательной резинки могут быть обычно использованы для классификации эластомера на жесткий или мягкий.

Растворители эластомера могут составлять от около 0 до около 75 весовых % основы смолы, предпочтительно между 5 и 45 весовыми процентами и наиболее предпочтительно между 10 и 30 весовыми процентами. Растворители эластомера включают эфиры натуральных смол, такие как глицериновый эфир экстракционной канифоли, глицериновый эфир частично гидрированной канифоли, глицериновый эфир полимеризованной канифоли, глицериновый эфир частично димеризованной канифоли, глицериновый эфир канифоли, пентаэритритоловые эфиры частично гидрированной канифоли, метиловый и частично гидрированный метиловый эфиры канифоли, пентаэритритоловый эфир канифоли, смолистый эфир глицеринабиетата или их смеси. Растворители эластомера также включают синтетические смолы, такие как терпеновая смола, полученная из альфа-пинена, бэтта-пинена и/или d-лимонена.

Мягчители включают масла, жиры, воски и эмульгаторы. Жиры и масла, использованные в основах жевательной резинки, являются не только материалами, подобными растительным маслам, таким как соевые и хлопковые масла, гидрированные и частично гидрированные растительные масла, животные жиры, подобные лардовому и талловому, масло какао, кокосовое масло, пальмовое масло и пальмовое кернелевое масло, но также модифицированными липидами, такими, как те, которые содержат жирные кислоты, такие как каприновая, каприловая, лауриловая, стеариновая и олеиновая кислоты, и моно-, ди- и триглицеридами этих жирных кислот. Некоторые жиры и масла являются триглицеридами со средней длиной цепи (названные капринами).

Обычно используемые воски включают поливоск, парафин, микрокристаллические и натуральные воски, такие как канделильский воск, пчелиный воск, карнаубский воск. Парафиновые воска могут рассматриваться как пластификаторы. Микрокристаллические воска, особенно те, которые имеют высокую степень кристалличности, могут рассматриваться как наполняющие агенты или текстурирующие модификаторы.

Эмульгаторы, которые также иногда обладают пластифицирующими свойствами, включают моноглицерин и дистеарат, лецитин, моно- и диглицериды жирных кислот, триацетин, ацетилированный моноглицерид, полиглицериновые эфиры, триацетат глицерина и карбогидратные полиэфиры.

Основа смолы обычно также включает наполняющий компонент. Наполняющий компонент может быть карбонатом кальция, карбонатом магния, тальком, дикальцийфосфатом или им подобными соединениями. Наполнитель может составлять между около 5 и около 60 весовыми процентами основы смолы. Предпочтительно, наполнитель составляет от около 5 до около 50 весовых процентов основы смолы.

Кроме того, основы смол могут также содержать необязательные ингредиенты, такие как антиоксиданты, окрашивающие агенты и отдушки.

Температура, достигнутая в смесителе, часто меняется в пределах длины смесителя. Максимальная температура в зоне дисперсионного перемешивания, где располагаются элементы высокосдвигового перемешивания, будет находиться предпочтительно в пределах 79,4^oC, более предпочтительно в пределах 121,1^oC и наиболее предпочтительно в пределах 148,9^oC и даже 176,7^oC для некоторых процессов производства основы смолы.

Нерастворимая основа смолы может составлять между около 5 и около 80 весовыми процентами смолы. Более обычно нерастворимая основа смолы составляет между 10 и 50 весовыми процентами смолы и наиболее обычно между около 20 и около 35 весовыми процентами смолы.

Необязательные ингредиенты, такие как окрашивающие агенты, эмульгаторы и фармацевтические агенты, и дополнительные агенты, выступающие в качестве отдушек, также могут быть включены в жевательную резинку.

Водорастворимая часть жевательной резинки может включать мягчители, объемные подслащиватели, высокоинтенсивные подслащиватели, агенты, выступающие в качестве отдушек, и их комбинации. Мягчители добавляют к жевательной резинке для того чтобы оптимизировать жевательную способность и ощущение субстрата смолы во рту. Мягчители, которые также известны как пластификаторы или пластифицирующие агенты, обычно составляют от около 0,5 до 15 весовых % жевательной резинки. Мягчители могут включать глицерин, лецитин и их комбинации. Водные растворы подслащивателей, таких как те, которые содержат сорбит, гидрированный гидролизат крахмала, кукурузный сироп и их комбинации, также могут быть использованы в качестве связующих агентов в жевательной резинке.

Объемные подслащиватели составляют от 5 до 95 весовых % жевательной резинки, более предпочтительно 20-80 весовых % жевательной резинки и наиболее предпочтительно 30-60 весовых % жевательной резинки. Объемные подслащиватели могут включать оба типа компонентов, содержащие сахар и не содержащие сахара. Содержащие сахар подслащиватели могут включать сахаридсодержащие компоненты, включающие, но не ограничивающиеся ими, сахарозу, декстрозу, мальтозу, декстрин, высушенный инертный сахар, фруктозу, левулозу, галактозу, твердые частицы кукурузного сиропа и им подобные вещества, сами по себе или в комбинации. Подслащиватели не содержащие сахар, включают компоненты с подслащивающими свойствами, но исключают обычно известные сахара. Подслащиватели, не содержащие сахар, включают, но не ограничиваются ими, сахарные спирты, такие как маннит, ксилит, гидрированные крахмальные гидролизаты, мальтит и им подобные, сами по себе или в комбинации.

Могут также присутствовать и высокоинтенсивные подслащиватели и они обычно используются с подслащивателями, не содержащими сахар. Если их используют, высокоинтенсивные подслащиватели обычно составляют от 0,001 до 5 весовых % жевательной резинки, предпочтительно между 0,01-1 весовым % жевательной резинки. Обычно высокоинтенсивные подслащиватели являются, по крайней мере, в 20 раз слаще, чем сахароза. Эти подслащиватели могут включать, но не ограничиваются ими, сукралозу, аспартам, соли ацесульфама, алитам, сахарин и его соли, цикламовую кислоту и ее соли, глицирризин, дигидрохальконы, тауматин, монеллин и им подобные сами по себе или в комбинации.

Комбинации подслащивателей, содержащих и/или не содержащих сахара, могут быть использованы в жевательной резинке. Подслащиватель может выступать также в жевательной резинке во всей или в ее части в качестве водорастворимого агента, придающего объем. Дополнительно мягчители, такие как водные растворы сахара и растворы альдитола, также могут обеспечивать дополнительную сладость.

Агенты, выступающие в качестве отдушек, обычно присутствуют в жевательной резинке в количествах в пределах от около 0,1 до около 15 весовых % жевательной резинки, предпочтительно от около 0,2 до около 5 весовых % жевательной резинки и более предпочтительно между около 0,5-3 весовыми % жевательной резинки. Агенты, выступающие в качестве отдушек, могут включать необходимые масла, синтетические отдушки или их смеси, включающие, но не ограничивающиеся ими, масла, полученные из растений и фруктов, такие как цитрусовые масла, фруктовые эссенции; масло мяты перечной, масло мяты колосовой, другие масла мяты, луковое масло, масло грушанки, аниса обыкновенного и им подобные масла. Могут быть использованы искусственные агенты и компоненты, выступающие в качестве отдушек. Натуральные и синтетические агенты, выступающие в качестве отдушек, могут быть объединены в любом сенсориально приемлемом виде.

Необязательные ингредиенты, такие как окрашивающие агенты, эмульгаторы, фармацевтические агенты и дополнительные агенты, выступающие в качестве отдушек, также могут быть включены в жевательную резинку.

Предпочтительный способ настоящего изобретения может быть выполнен с различным оборудованием с непрерывным перемешиванием. В некоторых вариантах изобретения более чем один образец оборудования с непрерывным перемешиванием будет сочетаться в серии. Термин "непрерывный смеситель", как он использован в формуле изобретения, обозначает один смеситель или множество смесителей в серии. Три конкретных типа непрерывных смесителей описывают ниже детально и показывают на сопровождающих рисунках: двухшнековые экструдеры, лопастные смесители и лопастно-шпоночные смесители, которые ограничиваются одночервячным шнековым экструдером. Экструдеры являются предпочтительными для использования в настоящем изобретении, особенно лопастно-шпоночные смесители.

А. Двухшнековые экструдеры.

В одном из вариантов настоящее изобретение может быть осуществлено в двухшнековом экструдере, таком, который схематически изображен на фиг. 1. Двухшнековый экструдер, использованный в практике предпочтительного варианта изобретения, будет оборудован несколькими различными положениями впускных отверстий для загрузки ингредиентов, куда могут быть добавлены ингредиенты основы жевательной резинки. Шнеки внутри барабана экструдера оборудуют различными типами элементов вдоль длины шнеков. Различные зоны перемешивания иногда относят к перерабатывающим зонам и описывают типом элементов, применяемых в зонах. Барабан экструдера обычно состоит из различных секций. Эти секции могут быть нагреты или охлаждены независимо от других областей. Нагревание или охлаждение, таким образом, обычно определяют область