(57)【要約】  シングル飲料調製のための高圧抽出カプセル（１）は、ある圧力までは流れる流体に対する障壁として作用し、前記圧力を超えると、活性成分を含む流体を抽出することを可能にするが、依然として粒子の、特に粉砕された薬草または根に対する障壁として作用する、多孔質疎水性膜（５、１０）を有し、膜（５、１０）の孔径は０．４５ｐｍよりも大きく、疎水性膜（５、１０）は、４０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力を有するように配置構成される。好ましくは、疎水性膜（５、１０）は、４０ｄｙｎ／ｃｍ未満、好ましくは約３０ｄｙｎ／ｃｍの表面張力を有するように、かつ０．４５μｍから１０μｍ、好ましくは０．４５μｍから５μｍの範囲の孔径を有するように、配置構成される。カプセル（１）は、入口ポート（２）と、例えば粉砕された薬草または根のような活性成分を有する物質を保持するための区画（３）と、出口ポート（４）と、区画（３）を出口ポート（４）から分離する疎水性膜（５、１０）とを含む。疎水性膜（５、１０）は、不織布によってまたはカプセル（１）の支持手段によって支持することができる。本発明の別の実施形態によれば、カプセル（１）は、第１の区画（３）および第２の区画（８）を含み、入口ポート（２）が第１の区画（３）内に通じており、第２の区画（８）が外に向かって出口ポート（４）内に通じており、第１の膜（９）が、第２の区画（８）を出口ポート（４）から分離し、第１の区画（３）が、第２の膜（１０）を用いて第２の区画（８）から分離され、第２の膜（１０）は、第１の膜よりも高い耐水圧を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある圧力までは流れる流体に対する障壁として作用し、前記圧力を超えると、活性成分を含む前記流体を抽出することを可能にするが、依然として粒子、特に粉砕された薬草または根に対して障壁として作用する、多孔質疎水性膜（５、１０）を備えた、シングル飲料調製のための高圧抽出カプセル（１）であって、前記膜（５、１０）の孔径が０．４５μｍよりも大きく、前記疎水性膜（５、１０）が、４０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力を有するように配置構成された、高圧抽出カプセル（１）。
【請求項２】
前記疎水性膜（５、１０）が、３５ｄｙｎ／ｃｍ未満、好ましくは約３０ｄｙｎ／ｃｍの表面張力を有するように配置構成された、請求項１に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項３】
前記疎水性膜（５、１０）が、２５ｄｙｎ／ｃｍ未満、好ましくは約２０ｄｙｎ／ｃｍの表面張力を有するように配置構成された、請求項１に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項４】
前記疎水性膜（５、１０）の孔径が、０．４５μｍから１０μｍに及び、好ましくは０．４５μｍから５μｍに及ぶ、請求項１から３までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項５】
前記カプセル（１）が、入口ポート（２）と、例えば粉砕された薬草または根のような活性成分を有する物質を保持するための区画（３）と、出口ポート（４）と、前記区画（３）を前記出口ポート（４）から分離する疎水性膜（５）と含む、請求項１から４までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項６】
前記疎水性膜（５、１０）が不織布によって支持される、請求項１から５までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項７】
前記疎水性膜（５、１０）が、前記カプセル（１）の支持手段によって支持される、請求項１から６までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項８】
前記カプセル（１）が、第１の区画（３）および第２の区画（８）を含み、前記入口ポート（２）が前記第１の区画（３）内に通じており、前記第２の区画（８）が外に向かって前記出口ポート（４）内に通じており、第１の膜（９）が、前記第２の区画（８）を前記出口ポート（４）から分離し、前記第１の区画（３）が、第２の膜（１０）を用いて前記第２の区画（８）から分離される、請求項１から７までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項９】
前記第２の膜（１０）が、前記第１の膜（９）よりも高い耐水圧を有する、請求項１に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項１０】
前記第１の膜（９）が、前記第２の膜（１０）よりも高い耐水圧を有する、請求項１に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項１１】
前記カプセル（１）が、膜（１０、９）を用いて互いに分離された３つ以上の区画（３、８、１６）を含む、請求項１から１０までのいずれかに記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項１２】
流動分布部材が、２つの隣接する区画（３、８）の間に配置構成された、請求項８、請求項９、請求項１０または請求項１１に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【請求項１３】
前記流動分布部材が膜（１０）である、請求項１２に記載の高圧抽出カプセル（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、疾患を治療しもしくは予防しまたはヒトの健康を増強する可能性を有する、すぐに飲める状態の飲料を調製することに関する。ある実施形態では、本発明は、消費者用の新鮮な混合抽出物を提供するために、１つの区画内で高圧を使用して活性成分を抽出し、その抽出物を下流の区画の成分と混合し、その下流の成分を、同じまたはより低い圧力で抽出することが可能な、多数区画カプセルを開示する。
【背景技術】
【０００２】
薬草は、これまで、消費者の健全な生活を向上させると謳って何十年にもわたりティーバッグの形式で使用されてきた。多くの消費者は、通常は副作用がない天然成分であるとして、薬草を薬物よりも選択すると考えられる。しかし、薬草からの飲み物の作製は、ティーバッグと飲み物の調製のためのいくらかの時間とを必要とする。ティーバッグ中の薬草は、通常、乾燥させ前処理するが、これが消費者の健康を増強させる可能性を低減させる。さらに、ティーバッグが、飲み物の調製前にいくらかの時間にわたり保管される場合、薬草の味および健康を増強させる品質も低下する。
過去数年の間、すぐに飲める状態の飲料を調製するのに使用されるデバイス、方法およびカプセルは、著しく増加した。ＮｅｓｔｌｅおよびＫｏｕｒｉｇのような会社は、熱いまたは冷たいお茶および／またはコーヒーを消費者に提供する家庭用品を、既に市場に出している。
すぐに飲める状態の飲料に使用されるカプセルのほとんどは、粉砕された粒子を保持するためにコーヒーフィルタまたは粗い不織布材料を含有する。膜も、様々な理由でカプセルに組み込まれてきた。
例えば、液状の栄養または食品組成物を調製するためのフィルタを備えたカプセルに焦点を当てた国際公開第２０１０１１２３５３号には、所与の圧力で破裂することになる弱い膜層の使用が記載されている。
【０００３】
国際公開第２００９０９２６２９号では、０．２μｍの定格孔径を有しかつポリエーテルスルホン、酢酸セルロースまたはポリアミドで作製された、滅菌グレードの膜が、飲料中に存在する可能性のある細菌を保持するのに使用されている。それらは、一部の調整粉乳を濾過するのに問題となる可能性があるが、それはプロバイオティクス、即ち消化を助ける良い細菌を含有するからであることも述べている。
文献国際公開第２００８１１７３２９号は、完全に平らな上面を持ったカプセルであって、このカプセル内への均質な流路を生成するためにカプセルの入口に濾紙を含有するカプセルについて記載している。
【０００４】
しかし、国際公開第２０１０１２８０３１号は、そのような概念から遠ざかることを教示しており、なぜならば、カプセルの入口のそのような広いフィルタ表面が、その下に厚く堅いプラスチック支持体を必要とし、かつそのような追加の部品がカプセルの価格を増大させるからである。これら追加のプラスチック部品の環境影響についても述べている。フィルタ表面は、支持体としてのプラスチックの使用が最小限に抑えられるように、カプセルの口よりもかなり小さくあるべきと主張されている。さらに、微生物およびウイルスから濾過することによって水の品質を高めるために、流入する水の清浄化の考えが導入された。
しかし、カプセルから飲み物を調製するために、液体、例えば水は、カプセル内に注入され、次いで粉砕された薬草および根から活性成分を抽出するのに必要な長さだけカプセル内に留まらなければならない。その後、液体および活性成分を含む溶液は、カプセルから排出されなければならない。通常、この排出には、カプセルを保持しかつ必要な液体流をカプセル内に供給し活性成分の取込み後にカプセルから出すことが可能な、デバイスが必要である。薬草含有飲料の適正な調製を確実にするために、液体の量および圧力は、パラメータの所定の範囲内になければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、薬草および根からの活性成分を含む飲料の容易な調製を可能にするカプセルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、とりわけ、すぐに飲める状態の飲料用の、弁システムを含む、新規な膜ベースのカプセルデザインを対象とする。
このために、本発明は、ある圧力までは流れる流体に対する障壁として作用し、前記圧力を超えると、活性成分を含む流体を抽出することを可能にするが、依然として粒子、特に粉砕された薬草または根に対する障壁として作用する、多孔質疎水性膜を備えた、シングル飲料調製のための高圧抽出カプセルであって、膜の孔径が０．４５μｍよりも大きく、疎水性膜が、４０ｄｙｎ／ｃｍ未満、即ち４０ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有するように配置構成されたカプセルに関する。
膜に対する水侵入圧力は、その表面張力およびその孔径の関数である。超疎水性化学薬品の量を増加させ、孔径を低減させることにより、水侵入圧力が増大することになる。したがって、４０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力に等しい超疎水性特性を有するように膜を配置構成することによって、カプセル内でのそのような膜の使用を容易にするバルブ効果が得られることになる。
【０００７】
そのような膜の利点は４つに分けられる。第１に、膜は、従来技術により既に公知の、粉砕された薬草および根の濾過を行うことができる。第２に、膜は、おそらくは薬草もしくは根を介してまたは飲料の製作に使用される液体によって、飲み物に導入される可能性があり得る細菌の保持を行うことができる。第３に、膜は、液体流、即ち水流に対する抵抗をもたらし、粉砕された薬草および根の活性成分の高圧抽出が容易になるように所定の圧力への増大を可能にする。本発明によれば、適切な膜は、高圧に、例えば１００ｐｓｉ超、即ち約６９０ｋＰａまたは６．９ｂａｒ超に耐えることが可能である。疎水性特性および孔径を適合させることによって、耐水圧を、例えば１５ｐｓｉから１００ｐｓｉ超の間、好ましくは５０ｐｓｉから７５ｐｓｉの間（即ち、約１３０ｋＰａ／１．３ｂａｒから６９０ｋＰａ／６．９ｂａｒ超の間、好ましくは約３４５ｋＰａ／３．５ｂａｒから５１７ｋＰａ／５．２ｂａｒの間）の範囲の所与の値に事前に決定することができる。次いで膜は、弁のように作用し、圧力が所定の耐水圧未満の場合には水が膜を通過しないようにする。カプセル内に注入された水は、カプセル内に保持され、粉砕された薬草および根から活性成分を抽出し、その結果、活性成分を水に溶かした溶液になる。しかし、膜の上流で水に加えられた圧力が増大し、所定の耐水圧の圧力値を超えた場合、膜は溶液を透過させるようになり、カプセルから溶液を放出させる。第４は、疎水性膜によって、最終使用者が飲料を調製した後に、取扱いが簡単で清浄なカプセル廃棄ステップが可能になり、即ち液だれのないカプセルが可能になる。飲料調製が終了して水圧が緩和されると、膜の材料および表面張力に応じて、膜は再び疎水性になり、即ち膜の弁は閉じる。膜のこの性質は、上流に蓄積された液体が存在する場合には、その液体を区画内に保持し、使用済みカプセルの廃棄中に液漏れがないようにすることが可能である。
【０００８】
この新規なカプセルデザインは、抽出圧力の蓄積に対する、粉砕された薬草の充填密度の影響を排除する。流れに対する抵抗は、疎水性膜により生成される。したがって、活性成分の多量の取込みを目的にカプセル内への流体を遅らせるための、粉砕された薬草および根の圧密化微粒子によって生成された稠密多孔質構造は、必要ではない。
高い透過性は、すぐに飲める状態の飲料で使用される膜の、別の重要な特性である。高い透過性の膜は、カプセルの小さい領域を被覆することのみを必要とし、したがって、結果的に低い製造コストになる。しかし、疎水性濾過膜に関する透過性と水侵入圧力（孔径）との間には、トレードオフがある。より大きい侵入圧力は、透過性を犠牲にすることによって実現することができる。したがって、水侵入圧力を増大させる好ましい方法は、表面エネルギー、即ち膜の表面張力を操作することである。
【０００９】
好ましくは、疎水性膜は、３５ｄｙｎ／ｃｍ未満、より好ましくは約３０ｄｙｎ／ｃｍの表面張力を有するように配置構成される。そのような超疎水性膜は、大きい孔径を有することができるが、依然として弁として作用することができ、即ち、同時に大きい耐水圧を有することができる。水圧が所定の耐水圧を超えるとすぐに、膜は開放されかつ高い透過性を有し、その結果、溶液が膜内を大量に流れ、それに応じて、区画を空にする放出時間が短くなる。
いくつかの適用例では、さらにより高い耐水圧を提供することが望ましいと考えられる。疎水性膜は、２５ｄｙｎ／ｃｍ未満またはさらに２０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力を有するように配置構成することができる。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、疎水性膜の孔径は、０．４５μｍから１０μｍに及び、好ましくは０．４５μｍから５μｍに及ぶ。０．４５μｍよりも小さい孔径は、透過性を低減させ、望ましくない長い放出時間をもたらす。しかし、５μｍまたは１０μｍよりも大きい孔径は、飲料中に残存すべきではないまたは飲料に添加されるべきではない最も一般的な細菌を、もはや効果的に濾過しなくなる。
本発明による特定のカプセルは、入口ポートと、例えば粉砕された薬草または根のような活性成分を含んだ物質を保持するための区画と、出口ポートと、区画を出口ポートから分離する疎水性膜と含む。疎水性膜の特性は、必要とされる圧力と、区画内の液体の滞留期間、したがって、粉砕された薬草の活性成分を溶液中に移送するための最長取込み所要時間を制御する。
【００１１】
疎水性膜を支持するために、不織布裏当てを使用することができる。特に、高い耐水圧を有する膜の場合、膜と、膜の強度を高める支持不織布とを組み合わせることが有利である。
本発明の好ましい実施形態によれば、疎水性膜は、カプセルの支持手段によって支持される。前記支持手段は、ウェブ様支持構造、または疎水性膜によって覆われる領域上に延びる、区画の側壁に実装された半径方向に内向きに延びる突出部を含んでいてもよい。そのような支持手段は、膜を所定位置に保持するための、かつ過剰な圧力または高い液体スループットにより引き起こされる可能性のある膜に対するいかなる損傷も防ぐための、十分な抵抗力を保有することができる。
【００１２】
種々の成分を含有する飲料の容易な調製に関する新しい可能性を可能にするために、カプセルは第１の区画および第２の区画を含み、入口ポートは第１の区画に通じておりかつ第２の区画は外に向かって出口ポートに通じており、第１の膜は、第２の区画を出口ポートから分離し、第１の区画は、第２の膜を用いて第２の区画から分離され、好ましくは、必ずしも必要ではないが、第２の膜は第１の膜よりも高い耐水圧を有する。活性成分を溶液中に抽出するのに高圧を必要とする第１の成分は、第１の区画に入れることができ、より低い圧力で最も良く溶解する活性成分を含む第２の成分は、第２の区画に入れられる。より高い耐水圧を有する膜の場所、例えば第１または第２の区画に応じて、成分の位置を交換することもできる。
飲料の調製では、例えば水のような流体がカプセルに充填される。低圧では、水は、第２の高圧膜を浸透することができず、第１の区画内に残される。水は、圧力が第２の膜の所定の耐水圧、例えば５ｂａｒよりも高く上昇するまで、第１の区画内に位置決めされた活性成分を抽出する。その後、第２の膜は透過性になり、第１の区画から溶解しまたは抽出された活性成分を含む水を、第２の膜に通して第２の区画内に流入させる。
第２の区画には、より低い圧力、例えば０．１ｂａｒで効率的に溶解する活性成分を含む物質が存在する。第２の区画と出口ポートとの間に位置決めされた第１の膜は、第２の膜の耐水圧よりもさらに低い、例えば０．１ｂａｒの耐水圧を有する。第１の区画から透過した溶液は、第２の区画内に、この区画で活性成分を取り込むのに短い所要時間しか留まらない。次いで、現在２種の異なる活性成分を含有する溶液を、第１の膜に通して排出することになる。第１の膜は、第１の区画から進入する溶液の高圧に必ずしも耐える必要がないので、第１の膜は親水性であってもよい。第１の膜の孔径は、カプセルから離れる前に溶液の効率的な濾過を可能にするために、調整することができる。
【００１３】
飲料が３種以上の異なる活性成分を含むものである場合、カプセルは、膜を用いて互いに分離された３つ以上の区画からなってもよい。
カプセルのその他の実施形態では、流動分布部材が、２つの隣接する区画の間に配置構成される。流動分布部材は、区画内を通る水流の乱流を増強させ、活性成分の溶解ならびに区画内での溶液のより良好な混合も支援する。
流動分布部材は、膜とすることができる。膜の孔径および構造は、膜の流動分布効果が高まるように配置構成することができる。
【００１４】
本発明の追加の特徴および利点は、以下に続く詳細な説明および特許請求の範囲で述べる。当業者には明らかであるように、本発明の多くの修正および変更を、その精神および範囲から逸脱することなく行うことができる。前述の概略的な説明および下記の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付図面は、単なる例示および説明のためであり、本教示の様々な実施形態の説明を提供することを意図したものであることを理解されたい。本明細書に記述される特定の実施形態は、単なる例として提示され、いかなる方法によっても限定することを意味するものではない。
本明細書に組み込まれ本明細書の一部を構成する添付図面は、現在企図される本発明の実施形態を示し、その説明と一緒に、本発明の原理を説明する役割をする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】１つの区画を持つカプセルの断面図であって、出口ポートが第１の多孔質疎水性膜によって覆われている状態を概略的に示す図である。
【図２】膜表面の改質に使用される追加の架橋剤の量の関数として得られる耐水圧の、概略的なグラフ表示を示す。
【図３】第２の多孔質疎水性膜によって分離された２つの区画を持つカプセルの断面図を、概略的に示す。
【図４】図３に示されるカプセルの、部分断面図を示す。
【図５】異なる観点からの、カプセルの部分断面図を示す。
【図６】図３〜５に示されるカプセルの、分解立体図を示す。
【図７】閉じた蓋を有するカプセルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書に引用された全ての刊行物、特許および特許出願は、上記においても下記においても、個々の刊行物、特許または特許出願のそれぞれが参照により組み込まれることが具体的にかつ個々に示されているのと同程度まで、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明について、より詳細に記述する前に、いくつかの用語を定義する。これらの用語の使用は、本発明の範囲を限定せず、本発明の記述を容易にする働きをするだけである。
本明細書で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が他に明示しない限り、複数対象を含む。
本明細書および添付される特許請求の範囲の目的のため、本明細書および特許請求の範囲で使用される、成分の量、材料のパーセンテージまたは割合、反応条件、およびその他の数値を表す全ての数値は、全ての場合において、「約」という用語が明らかに示されていてもいなくても、「約」という用語により修飾されることを理解されたい。
したがって、反対の内容が示されない限り、説明および以下の明細書および添付される特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、近似値である。本発明の広い範囲について述べている数値範囲およびパラメータが近似値であるにも関わらず、特定の例に記載される数値は可能な限り厳密に報告される。さらに、本明細書に開示される全ての範囲は、そこに包まれる全ての部分範囲を包含すると理解されたい。例えば、「１〜１０」の範囲は、最小値１から最大値１０の間（およびこれらを含む）のいずれかおよび全ての部分範囲を含み、即ち、１以上の最小値および１０以下の最大値を有するいずれかおよび全ての部分範囲、例えば５．５〜１０を含む。
【００１７】
「任意選択の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「〜てもよい（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」という用語は、引き続き記述される事象または状況が生じても生じなくてもよいことを意味し、その記述は、事象が生じる場合および事象が生じない場合を含むことを意味する。
「濾材（ｆｉｌｔｅｒ  ｍｅｄｉｕｍ、ｆｉｌｔｅｒ  ｍｅｄｉａ）」または「濾過材（ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ｍｅｄｉａ、ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ｍｅｄｉｕｍ）」という用語は、すぐに飲める状態の飲料の活性成分および／または微生物汚染物質を運ぶ流体が内部を通過する材料または材料の集合体を指し、この微生物は、材料または材料の集合体の内部または上に堆積されるものである。
【００１８】
「流束」および「流量」という用語は、所与の面積の濾過材を、ある体積の流体が通過する速度を指すのに、同義に使用される。
「カプセル」という用語は、流体の流れに曝される可能性のある固形分を保持することが可能な任意の容器を指す。通常、カプセルは、入口ポートおよび出口ポートを備えた区画を含む。本発明によれば、膜は、活性成分を含む物質を保持する区画内のセクションと出口ポートとの間の障壁として作用するように配置構成される。
【００１９】
膜は、熱可塑性および熱硬化性ポリマーを含めた広範なポリマーおよびポリマー化合物から調製される。適切なポリマーには、ナイロン、ポリイミド、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、セルロース、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリ（尿素ウレタン）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルイミド、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、ポリアニリン、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、スチレンブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（ビニルブチレン）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、これらのコポリマー、誘導体化合物ならびにブレンドおよび／または組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００２０】
単層または多層の多孔質基材または支持手段の非限定的な例には、多孔質被膜が含まれる。多孔質被膜は、ポリアミド、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、セルロース、セルロースエステル、ポリアクリロニトリルなどを含めた様々な熱可塑性ポリマーから生成される。多孔質被膜を生成する方法には、溶液転相、温度誘導相分離（ＴＩＰＳ）、蒸気誘導相分離（ＶＩＰＳ）、溶媒および化学エッチング、室温および熱支援型２軸延伸、およびこれらの組合せが含まれる。
図１は、カプセル１が、カプセル内の区画３に通じる入口ポート２と出口ポート４とを含む、本発明の一実施形態を概略的に示す。高圧膜５が、区画３の底部６に取り付けられて出口ポート４を覆っており、それによって区画３は出口ポート４から分離されている。区画３内には、例えば粉砕された薬草および根のような成分７がある。
流体、例えば水を、入口ポート２を経て区画３内に注入することができる。流体が、膜５の所定の耐流体圧または耐水圧よりも低い圧力で注入される場合、流体は区画３から出ることができず、区画３内に残される。この時間中、流体は、例えば粉砕された薬草および根のような成分７の可溶性活性成分を溶解し、既に溶解された活性成分を含有する溶液になる。
【００２１】
圧力が、膜５の所定の耐水圧よりも高くなると、膜５は透過性になり、溶液が、膜５および出口ポート４を通って区画３から排出される。
図２は、使用された架橋剤、例えばヘキサンジオールジアクリレートの量の関数として、４％疎水性Ｚｏｎｙｌモノマーでの表面改質後にポリエーテルスルホン膜５で得られた耐水圧を示す。
図２は、表面改質によって、流延されたポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）膜の水侵入圧力を、その孔径定格を変化させることなく１５ｐｓｉから７５ｐｓｉまで容易に変えることができることを示す。
【００２２】
得られた耐水圧は、水が加圧タンクから４７ｍｍのステンレス鋼膜ホルダに送出される装置の、圧力計の読取りによって決定した。加圧された水は、膜の上流に適用され、下流側ではいかなる水流もモニターする。水が膜の下流に流れ始める圧力を、水侵入圧力として記録する。
流束は、流体が所与の面積のサンプルを通過する速度であり、脱イオン水を、直径４７ｍｍの濾材サンプル（濾過面積９．６ｃｍ2）内に通すことによって測定した。水は、枝付きフラスコを介して、濾液端に約２５インチＨｇ真空を使用して、強制的にサンプル内に通した。
【００２３】
泡立ち点試験は、有効孔径を測定する都合の良い方法を提供する。泡立ち点は、下記の方程式から計算される。
【数１】
2016538203.tif 000003
（式中、Ｐは泡立ち点圧力であり、γはプローブ流体の表面張力であり、ｒは孔半径であり、θは液体−固体接触角である）
膜製造業者は、通常、商用膜フィルタに対し、それらの滞留特性に基づいて公称孔径定格を割り当てる。
表面張力は、多孔質膜の臨界湿潤表面張力（ＣＷＳＴ）と同義に使用される。ＣＷＳＴは、２秒以下で多孔質膜を濡らす最高表面張力溶液の表面張力に等しい。試験は、下記の通り実施される：目薬タイプのボトルから１滴を多孔質膜表面に滴下し、多孔質表面が濡れる時間または浸透する時間を測定する。表面は、この表面の浸透が２秒以下である場合、試験溶液で濡れた状態になったと見なすこととする。ＣＷＳＴ試験溶液は、２１〜７２ｄｙｎ／ｃｍの表面張力が実現されるように水とイソプロピルアルコールとを様々な比で混合することによって、また７３〜１００ｄｙｎ／ｃｍの表面張力が実現されるように水と塩化ナトリウムとを様々な比で混合することによって、調製される。
【００２４】
図３〜７には、第１の区画３、第２の区画８、および第３の区画１６を有するカプセル１であって、入口ポート２が第１の区画３に通じており、第２の区画８が第１の区画３と第３の区画１６との間にあり、第３の区画１６が外に向かって出口ポート４に通じているカプセル１が示されている。第１の膜９は、第２の区画８を第３の区画１６および出口ポート４から分離する。第１の区画３は、第２の膜１０を用いて第２の区画８から分離される。区画３および８は共に、区画３および８の内部を流れる流体によって溶解することになる可溶性活性成分を含む成分７を含有する。いくつかの適用例では、追加の成分７を第３の区画１６に入れることも有利と考えられる。
第２の膜１０は、第１の膜９よりも高い耐水圧を有する。図３および４に示される実施形態によれば、第２の膜１０が５ｂａｒの耐水圧を有し、それに対して第１の膜９は０．１ｂａｒの耐水圧を有する。したがって、第１の区画３は、効果的な溶解のために長い曝露時間または高い流体圧力を必要とする活性成分を含む成分７を含有する。第２の区画８には、低圧または短い曝露時間で容易に溶解する活性成分を含む成分７がある。例として、第１の区画３は、溶解するのが難しい活性成分を含む粉砕された薬草および根を含有していてもよく、第２の区画８は、容易に溶解するその他の粉砕された薬草または根を含有していてもよい。別の例によれば、第１の区画３は挽いたコーヒーを含有していてもよく、それに対して第２の区画８は粉乳を含有する。さらに別の例によれば、第１の区画３、第２の区画８および第３の区画１６は、栄養補助の飲み物用の３種の異なる成分を含有していてもよい。
【００２５】
第２の膜１０は支持ディスク１１によって支持され、このディスク１１には多くの開口１２がありそれが支持ディスク１１のウェブ様構成をもたらす。図４に示されるように、第１の膜９は、膜９の平らな実装支持を得るために配置構成された、半径方向に内向きに延びる突出部１３によって支持されてもよい。
第２の膜１０の支持ディスク１１に類似した支持ディスク１１’によって、第１の膜９を支持することも可能である。支持ディスク１１および１１’を有するカプセル１を、図５〜７に示す。
【００２６】
カプセル１を製造するために、ハウジング１４ならびに第１の膜９および第２の膜１０を予め製作する。第１の膜９の耐水圧は第２の膜１０の耐水圧とは異なっており、この場合第２の膜１０の耐水圧は第１の膜９の耐水圧よりも著しく高くなるようになされている。
【００２７】
第１の膜９を、ハウジング１４内に導入し、半径方向に突き出る突出部１３上に載置する。その後、同様に予め製作された支持ディスク１１を、第１の膜９からある距離だけ離してカプセル１のハウジング１４内に載置する。第２の膜１０を、支持ディスク１１の上面に載置する。第２の膜１０は、第１の膜９からある距離だけ、ならびにカプセル１の入口ポート３からある距離だけ離れている。次いで第１の膜９は、カプセル１のハウジング１４を、第３の区画１６と残りの第１および第２の区画３および８とに分離し、それに対して第２の膜１０は、カプセル１のハウジング１４を第１の区画３と第２の区画８とに分離する。当然ながら、半径方向に突き出る突出部１３の代わりに、第１の膜９がそのような支持体を必要とする場合には、追加の支持ディスクを出口ポート４の上方に配置することができる。
カプセル１は、図７にのみ示される閉鎖蓋１５で封止することができる。閉鎖蓋１５は、剛性または柔軟性のいずれかであってもよく、任意の適切な材料で作製することができる。
【００２８】
上述の開示は、独立した有用性を持った多数の全く異なる発明を包含している可能性がある。これらの発明のそれぞれを、その好ましい形で開示してきたが、本明細書に開示され例示されるようなその特定の実施形態は、数多くの変形例が可能であるので、限定するものとは見なされない。本発明の対象は、本明細書に開示される様々な要素、特徴、機能および／または性質の、全ての新規で進歩性のある組合せおよび部分組合せを含む。下記の特許請求の範囲は、新規で進歩性があると見なされる、ある組合せおよび部分組合せを特に指摘している。特徴、機能、要素および／または性質のその他の組合せおよび部分組合せに具体化された発明は、本出願または関連出願の優先権を主張する出願において特許請求の範囲に記載されてもよい。そのような特許請求の範囲は、異なる発明または同じ発明を対象としてもしなくても、かつ当初の特許請求の範囲よりも広くても、狭くても、均等であっても、または異なっても、本開示の発明の対象に含まれると見なされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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