[发明专利]含有水胶体的可快速润湿材料、其制造方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及呈成形体形式的含天然水胶体的可快速润湿材料。此外，本发明还涉及这种材料的制造方法以及所述材料在不同应用领域中的应用。

背景技术

水胶体是指一系列不同的高分子物质，它们通常是天然来源的(特别是多糖和蛋白质)，但是也可以部分地合成制造。它们以在水性体系中形成凝胶或粘性溶液的性能而著名，其中一些水胶体是水溶性的(与温度有关)，而另一些水胶体以胶体溶液、分散体系或乳状液的形式存在。在某些情况下，例如在从不溶性胶原来制造可溶性明胶时，通过水解度能够影响水胶体的这些以及其它性能。

由于这些性能及其生理安全性，天然水胶体在食品和化妆品的制造中广泛用作增稠剂或稳定剂，即用以调节产品的比稠度或结构。此外，水胶体或含有水胶体的材料也被用于医药中，例如用于伤口护理或作为活细胞的基质，其中在这里也能够有利地利用许多水胶体的良好的生理相容性、生物降解性和成胶性能。

在所有上述领域中，在水胶体的使用中出现的问题是它们不良的或低的可润湿性。据推测，这种现象的原因是在水胶体制造或提取过程中通常必须进行干燥，其中使与空气接触的事实上亲水的水胶体分子的疏水区域朝向空气定向，从而使得形成的粒子、凝聚体或成形体具有疏水表面。

这种不良的可润湿性的后果是例如在食品领域中，与使用可快速润湿的产品的情况相比，为了溶解或分散水胶体粉末需要更长的时间、强烈的搅拌或更高的温度。在工业领域中，这导致更高的成本，而降低了在最终用户处操作产品(例如明胶粉末)的简易性。

特别地，对于不同的医学应用来说，水胶体以成形体的形式使用。在这里，含有在与水性介质特别是体液接触时可快速润湿的水胶体的材料也是非常期望的。

发明内容

为了解决这个问题，本发明提出了上述类型的方法，其中将呈成形体形式的含有水胶体的材料曝露于等离子体中。

已经惊人地发现，通过利用等离子体，即至少部分离子化的气体来处理含有水胶体的材料，能够显著地提高其可润湿性，从而使得获得的材料经常可以在非常短的时间内完全润湿。然而，同时，所述水胶体的有利性能保持基本不受影响，特别地，甚至含有所述水胶体的材料表面上的pH值也保持基本不变。这表明尽管等离子体表示极端条件，但是所述水胶体的化学改性显然仅在很小程度上发生，但尽管如此，这已足够明显地改进可润湿性。

含有水胶体的材料

原则上，任何含有必须改进可润湿性的天然水胶体的材料都能够用于本发明的方法。在本发明的意义上，天然水胶体被理解为基本上基于天然来源的聚合物的那些水胶体，其中这并不排除为了给天然聚合物提供水胶体性能而对天然聚合物进行的附加改性(例如在纤维素衍生物的情况下)。特别地，能够从下述组中选择水胶体，该组包括：胶原、明胶、酪蛋白、乳清蛋白、透明质酸、淀粉、纤维素、果胶、卡拉胶、脱乙酰壳多糖、琼脂、藻酸盐、它们的水解产物、它们的衍生物以及它们的互相的混合物。

含有水胶体的材料优选由占主要比例、即超过50重量％的水胶体构成。即使在材料中包含其它可能水溶性的组分，由于水胶体的比例也可能导致可润湿性不足。下面将结合本发明的具体实施方式详细地列出能够优选包含在含有水胶体的材料中的其它组分。

在本发明的优选实施方式中，所述材料包含超过约80重量％、优选超过约90重量％的水胶体。特别地，所述材料也可以基本上完全由水胶体构成。

关于所述材料的构成，应指出所述水胶体能够包含特定比例的水，其被所述水胶体结合而与环境空气相平衡。能够以这种形式将所述含有水胶体的材料用于本发明的方法。或者，在等离子体处理前，可以通过干燥来降低水胶体的水含量，作为其结果，在某些情况下能够增加所制造的材料的液体吸收能力。

为了进行本发明的方法，所述含有水胶体的材料可以以粉末、粒状材料或凝聚体的形式存在。处于这种形式的水胶体在特别是食品和化妆品的领域中用作原材料。作为本发明的方法的结果，能够制造可快速润湿的相应的粉末、粒状材料或凝聚体，因此能够更快速且更廉价地对其进行处理。

根据本发明，将含有水胶体的材料提供为成形体。在本发明的意义上，与例如粉末相反，所述成形体具有预定的空间结构。所述成形体可以是实心或中空的，或具有蜂窝状结构。所述成形体的一些例子包括薄膜、海绵、机织物、无纺布、管、粒子或球体。下面将进一步详细说明这种成形体的优选实施方式及其应用。

等离子体处理