CN111670282B - 用于由模制的纸浆材料制造3维食品包装单元的方法和系统以及这样的食品包装产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于由模制的纸浆材料制造3维包装材料的方法和系统以及这样的包装单元。本发明的方法包括以下步骤：‑制备纸浆材料，其包括以下步骤：‑提供一定量的具有非木材生物质纤维的生物质作为原材料；‑制备生物质纤维；‑用挤出机将所制备的生物质纤维原纤维化，以产生具有生物质纤维的纸浆材料；向模制装置中提供纸浆材料；模制3维食品包装单元；以及从模具中释放3维食品包装单元。

Description

用于由模制的纸浆材料制造3维食品包装单元的方法和系统 以及这样的食品包装产品
本发明涉及一种用于由模制的纤维产品(moulded fiber produc)制造3维食品包装产品的方法和系统。这样的模制的纤维产品可以包括包装产品，例如用于蛋类和类似产品如例如猕猴桃和西红柿的包装单元。
常规的食品包装产品由模制的纤维材料制成，该模制的纤维材料来源于还被称为纸浆的纸材料。例如，这样的常规的食品包装可以用作蛋类包装单元，以在超市的货架上运输和展示蛋类。消费者并不总是欣赏这样的包装单元的吸引力或美学外观。
由模制的纤维产品制造的常规的食品包装单元的另外的问题是可以用于制备纸浆材料的再生纸材料的减少的可用性。对于可选择的食品包装单元存在增加的需求，该可选择的食品包装单元由可选择的材料制成以消除或至少减少对于再生的纸材料和/或原生木材纤维(virgin wood fiber)的需求，同时提供满足与吸引力、美学外观和可持续性相关的消费者需求的可选择的食品包装单元。
本发明的目的是消除或至少减少在用于由模制的纸浆材料制造3维食品包装单元例如蛋类包装的常规方法中的上文陈述的问题中的一个或更多个，其中根据本发明的方法包括以下步骤：
-制备纸浆材料，其包括以下步骤：
-提供一定量的具有非木材生物质纤维的生物质作为原材料(rawmaterial)；
-制备生物质纤维；
-用挤出机将制备的生物质纤维原纤维化(fibrillation)，以产生具有生物质纤维的纸浆材料；
-向模制装置中提供纸浆材料；
-模制3维食品包装单元；以及
-从模具中释放3维食品包装单元。
本发明提供了一种来自模制的纸浆材料的3维食品包装单元，其中包装单元包括食品接收隔室或食品承载隔室(food carrying compartment)。根据本发明的食品包装单元包括能够接收或承载食品产品的隔室。例如，食品接收隔室可以涉及能够容纳食品产品诸如蛋类、西红柿、猕猴桃的隔室，或用于容纳饮料的容器。承载隔室可以涉及在其上或在其中可以放置食品产品的承载表面，例如板、瓶子分隔器等。
为了制备纸浆材料，提供一定量的生物质。优选地，该生物质至少部分地，并且优选地大体上来源于非木材材料，优选地，所谓的非木材木质纤维素生物质。该生物质改善由根据本发明的方法制造的食品包装单元的天然的触感和可持续性。
此外，通过使用至少部分地来源于非木材生物质的纸浆材料，减少了对于来源于树木的所谓的木材生物质纤维的使用的需求。这适用于所谓的原生纤维和再生纤维两者。
根据本发明，制备生物质，特别地其中的生物质纤维。这可能涉及一个或更多个预处理步骤，诸如例如切碎(seaving)、洗涤、过滤和脱水。此外，在目前优选的实施方案中，纤维被切割成在2cm-6cm范围内，优选地约4cm的切割长度。
在下一步骤中，制备的生物质纤维用挤出机被原纤维化，以减少生物质纤维的纸浆材料。通过用挤出机例如螺杆挤出机或(反向旋转)双螺杆挤出机将非木材生物质纤维原纤维化，生物质纤维(包括非木材生物质纤维)的原纤维化产生具有增加的内部纤维表面的生物质纤维的纸浆材料，该内部纤维表面增加氢键合并且示出单独的纤维之间的相互连接的有关的增加。挤出工艺将生物质的纤维转化成3维相互连接的结构。令人惊讶地，由于改善的强度和稳定性，纸浆材料可以用于模制3维包装单元，例如蛋类包装单元。该模制包括向模制装置提供纸浆材料、进行模制操作以及从模具中释放该单元。模制包括干燥操作，所述干燥操作可以通过模内干燥来进行，或者可以在从产品释放至模具之后，在单独的干燥步骤中进行。此外，挤出机使得能够提供并且优选地控制生物质材料中的纤维长度分布。这使得能够控制包装单元的特性，例如强度、稳定性和视觉外观。任选地，多于一个的挤出机，例如两个或更多个挤出机可以用于进一步改善用于控制纤维长度分布的可能性。任选地，例如，不同的生物质材料被提供至单独的挤出机，并且在被提供至模制步骤之前，将产生的材料混合。这进一步增加了整个制造工艺的操作灵活性。
在目前优选的实施方案中，挤出机包括不同的区域。这些区域可以涉及原纤维化、压制(pressing)、任选地添加其他组分/成分诸如例如漂白剂，以及加热生物质材料。例如，加热可以有助于打开细胞壁。任选的，挤出机包括能够冲洗生物质材料以提高营养物除去的区域。副产物可以包括蛋白质和/或脂肪酸。副产物可以用于生物气产生，所述生物气产生可以任选地向制造工艺，例如干燥操作提供能量。这减少了碳足迹(carbon footprint)。
作为根据本发明的方法的另外的优点，产生的纸浆材料可以被储存、运输和/或直接用于浇水/模制操作。例如，蓬松的纸浆材料可以在所谓的大袋或任何其他合适的容器中被储存和运输，和/或可以通过湿浆板(wetlap)和/或干打捆设施(dry baling facility)被分配多达至90％或甚至95％的干燥度(dryness)。这在包装单元的生产工艺中提供高的灵活性。
根据本发明的方法的另外的效果在示出气味和灰尘产生的减少的另外的测试中被示出。这改善了工作条件并且减少了制造工艺的周围环境中的可能的干扰。此外，这些另外的测试示出制造的产品的改善的非套叠(denesting)。在根据本发明的实施方案中，至少部分地由非木材生物质纤维产生的3维包装单元包括具有长度、宽度和深度的覆盖部分，其中覆盖部分被配置成用于接合底部部分，其中覆盖部分可以包括增强元件以增加包装单元的稳定性。优选地，覆盖部分包括顶表面、前表面、侧表面和后表面，其中前表面优选地包括一个或更多个开口，所述开口被配置成用于在包装单元的关闭位置接收第一锁定元件，例如设置在底部部分上的槽(notch)、凸轮或突出物。具有带有底部部分和覆盖部分的包装单元使得能够在不损害产品的情况下运输和展示产品。底部部分和/或顶部部分具有产品接收或承载隔室，所述隔室优选地具有类似于产品的外部轮廓的形状。这在易损坏产品如蛋类的情况下是特别相关的。优选地，根据本发明的食品包装单元包括能够接收或承载食品产品的隔室。例如，食品接收隔室可以涉及能够容纳诸如蛋类、西红柿、猕猴桃的食品产品的隔室，或用于容纳饮料的容器。承载隔室可以涉及在其上或其中可以放置食品产品的承载表面，例如板、瓶子分隔器等。在优选的实施方案中，覆盖部分用其后侧上的铰链元件被铰链地连接至底部部分。在前侧上提供锁，所述锁包括在底部部分上的第一锁定元件和作为第二锁定元件的在覆盖部分中的开口，所述第二锁定元件被配置成用于接收第一锁定元件。
在本发明的优选的实施方案中，制备生物质的纸浆材料包括从具有在30％-50％的范围内，优选地在30％-40％的范围内的干物质含量的青贮饲料(silage)中提供生物质的步骤。
提供的生物质纤维，更特定地非木材生物质纤维，在青贮饲料中干燥。通过向制造工艺提供来自青贮饲料的储存的和干燥的非木材生物质，生物质材料中蛋白质含量的效果被显著地降低。已知高蛋白质含量可以阻碍脱水，增加起泡和气味产生。另外，高蛋白质含量可以减少材料中的(氢)键合，从而可能减小最终包装单元的强度/刚度。通过使用优选地至少部分地来自青贮饲料并且优选地预先洗涤的材料，不利的蛋白质效果被显著减少。
因此，本发明的方法减少高蛋白含量的上述负面影响。假定这是由青贮饲料中生物质材料的干燥造成的。在制造工艺中使用该材料提供了具有较高刚度的包装单元，因为负面的蛋白质效果已经被减少。这改善了提供3维食品包装产品例如蛋类包装的可能性，该3维食品包装产品足够坚固以承受当储存、运输和展示包装单元时作用在包装单元上的负载。另外，制造的包装产品能够应对它们所暴露的不同条件，包括冷储存室条件和外部空气条件，从而提供柔性的食品包装单元。
优选地，制备生物质纤维包括洗涤生物质纤维以及将洗涤的生物质纤维脱水的步骤。
脱水优选地包括(初步)脱水步骤和压制步骤。例如，脱水步骤可以用倾斜的脱水螺杆(dewatering screw)进行。压制步骤可以通过使用螺旋压力机进行。将理解的是，还可以预期其他脱水和压制方法。
优选地，在(初步)脱水步骤之后，干物质含量在10wt％-20wt％的范围内，优选地约15wt％。
优选地，在压制步骤和脱水步骤的组合中，在压制步骤之后，干物质含量优选地在20wt％-40wt％的范围内，更优选地在25wt％-35wt％的范围内。
在根据本发明的优选的实施方案中，制备的生物质纤维的挤出包括冲洗纤维的步骤。
在挤出中并入冲洗步骤使得能够从纸浆中除去蛋白质、脂肪酸等的至少一部分。除去或至少减少纸浆材料中这些组分的量改善了制造工艺，以及最终产品的强度和稳定性。该冲洗步骤可以通过在挤出机中并入一个或更多个冲洗单元和/或脱水单元来实现。
实验示出了与用于由具有生物质纤维的模制的纸浆材料制造食品包装单元的常规制造工艺相比，具有约5％-10％的生产能力的显著增加。这使得能够提供更成本有效并且可以被更有效地制造的包装单元。另外，包装单元的可印刷性被改善。
冲洗的另外的效果是进一步减少来自最终产品的气味，减少气味被转移到相同的相邻产生线上的其他产品的风险并且减少工艺废水中的气味。这由从纸浆材料中除去诸如脂肪酸的组分造成。此外，冲洗还进一步减小生产设施中的灰尘的量。这有助于整体工艺条件的改善。
优选地，制备的生物质纤维的挤出包括收集残余材料的步骤。例如，残余材料可能由冲洗步骤造成。在目前优选的实施方案中，残余材料被供应至反应器，所述反应器被配置成用于产生生物气，例如通过进行产生生物气、消化物(digestate)和水的厌氧消化工艺来产生生物气。生物气可以直接用于在干燥操作中给燃烧器进料的制造工艺中和/或可以用于产生电。例如，将生物气直接用于燃烧器可能需要用洗涤器从生物气中除去硫组分。生物气的这种直接使用和/或电的产生改善了最终产品的碳足迹，并且减少了制造工艺的环境影响。例如，消化物可以(部分地)用作肥料。
制备的生物质纤维(优选地包括一定量的非木材生物质纤维)的原纤维化提供具有在50wt％-95wt％的范围内，优选地在60wt％-90wt％的范围内的干物质含量的纸浆材料。该原纤维化优选地在挤出机例如反向旋转双螺杆挤出机中进行。在该挤出机中，进行不同的工艺，例如木质素的(部分地)熔化和蛋白质的变性。挤出工艺使用约300kW，优选地更少的量。任选地，来自挤出机的纸浆材料在挤出机中与再生的纸纤维或原生木材纤维混合，或者稍后与纸浆材料混合。最初存在于生物质中的蛋白质可以保留在产生的纸浆材料中。然而，其对最终包装单元不具有负面影响，或者负面影响至少被显著地减少。事实上，青贮工艺(silage process)与挤出工艺的组合令人惊讶地中和了蛋白质及其对最终模制的包装单元的品质的不利影响。这改善了最终产品的品质，并且消除或至少减少对用于涉及蛋白质的除去的另外的工艺步骤的需求。
在目前优选的实施方案中，产生的纸浆材料中的蛋白质含量在1wt％-20wt％的范围内，优选地在3wt％-15wt％的范围内，并且最优选地在5wt％-15wt％的范围内。干蛋白含量(dry protein content)可以通过测量氮-Kjeldahl含量来获得，例如用Buchi N-Kjeldahl实验室分析。根据N-Kjeldahl分析，可以计算出原始生物质样品或包装中的蛋白质含量。
在本发明的目前优选的实施方案中，生物质涉及优选地涉及来自禾本目(orderof Poales)的植物的植物来源的生物质，禾本目包括草、甘蔗、竹子和谷物(包括大麦和大米)。植物来源的生物质的其他实例是茄目的植物，包括可以使用其叶子和/或茎的西红柿植物，例如来自棕榈目的植物，包括可以使用其叶子的棕榈油植物，例如来自金虎尾目的植物，包括亚麻，来自蔷薇目的植物，包括大麻和苎麻，来自锦葵目的植物，包括棉花、洋麻和黄麻，例如来自葡萄目(order Vitales)的植物，包括藤本植物(茎)。可选择地或另外，植物来源的生物质包括所谓的草本植物，除了草类植物(grass type plant)和一些上文植物之外，还包括黄麻、芭蕉属(包括香蕉)、苋菜(Amarantha)、大麻、大麻属(cannabis)等，优选地，植物来源的(木质纤维素)生物质包括来源于禾本科(Family of Poaceae)(其还被称为禾本科(Gramineae))的植物的生物质。该科包括草类的植物，包括草和大麦、玉米、稻、小麦、燕麦、黑麦、芦苇草、竹子、甘蔗(其来自糖加工的残余物也可以被使用，该残余物还被称作甘蔗渣)、玉米(maize)(玉米(corn))、高粱、油菜籽、其他谷物等。在本发明的目前优选的实施方案中的一种中，生物质包括基于禾杆/芦苇(reed)的纤维或甚至天然生长的非木材衍生物。
在根据本发明的目前优选的实施方案中，生物质包括油菜籽(秸秆)，特别是收获种子之后的剩余植物材料，和/或天然草。
在用于包装单元的制造工艺中使用的油菜籽或油菜籽材料在收获种子时优选地被收集。例如，天然草(natural grass)或天然草(nature grass)可以来源于自然景观。该油菜籽和/或草材料在向消费者提供具有期望的视觉外观的可持续产品(sustainableproduct)的组合中已经示出良好的制造可能性。
实验示出，在挤压机中使用包含一定量的油菜籽/油菜籽材料的生物质材料的工艺防止蛋白质几乎完全溶解在工艺液体(process liquid)中，并且从而阻碍包装单元的脱水。目前据信，蛋白质在某种程度上“粘”至纤维材料，并且不溶解在工艺液体中或者至少在较小的程度上溶解在工艺液体中。这改善了脱水和整体制造效率。例如，蛋白质(的一部分)的这种固定能够以较高的生产速率操作本发明的制造工艺。此外，脱水不受阻碍，从而改善模制的产品的干燥操作，使得减少能量需求。这些效果可以通过在升高的温度操作挤压机以改善蛋白质的变性来增强。
该含有油菜籽和草的植物科不仅显示出良好的制造可能性，而且还能够向消费者提供可持续的产品。
在目前优选的实施方案的一种中，使用油菜籽、天然草和任选地一定量的再生纤维和/或原生木材纤维的组合。例如，油菜籽材料向包装单元提供足够的强度和稳定性，并且天然草改善蛋类包装的视觉外观。在目前优选的实施方案中，使用具有相对长的纤维长度的天然草以向包装单元提供可见草纤维，并且使用具有相对短的纤维长度的油菜籽以向包装单元提供足够的强度。将理解的是，根据本发明，还可以预期其他组合。
优选地，生物质材料的至少80wt％，更优选地至少90wt％，更优选地至少95wt％来源于非木材生物质纤维，优选地油菜籽和/或天然草。这显著地减少了制造的包装单元的碳足迹。最优选地，本发明使得能够制造100％基于非木材的产品，优选地3D包装产品。甚至将可能的是，消除在印刷油墨中使用矿物油的需求，所述印刷油墨用于向包装单元的购买者/使用者提供相关信息，使得可以提供完全无矿物的包装单元。这甚至进一步增强包装单元的可持续性性能和/或进一步减少这些包装单元的碳足迹。
在根据本发明的另外优选的实施方案中，生物质包括芒草，优选地作为替代物或与天然草和/或油菜籽组合。
在生物质材料中使用芒草向最终模制的纤维产品提供另外的强度。任选地，生物质材料基本上包含芒草。可选择地，芒草与其他生物质材料混合。另外，生物质材料(任选地包含天然草和芒草的混合物)与纸浆混合，用于制造模制的纤维产品，例如蛋类包装单元。芒草具有相对长的纤维，该纤维具有多达85％的相对高的纤维素含量。预处理可以包括精炼步骤。
在一些目前优选的实施方案中，3维包装单元包括另外的增强元件，例如肋、凹槽、突出物等，以改善机械性能，包括强度、稳定性、拉伸强度、三点弯曲刚度(three-pointbending stiffness)和压缩(compression)等。这可以进一步增强较高量的(非木材)生物质的使用。更具体地，这使得能够使用大于80wt.％，更优选地大于80wt.％的量是可能的。优选地，增强元件的使用允许使用大于92.5wt％的量。这提供了具有天然触感的可持续包装单元，并且在制造工艺及其实际使用中均具有良好的机械性能。任选地，本发明的方法包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供生物质纤维的另外的步骤。
在目前优选的实施方案中，植物来源的生物质占模制的纸浆纤维产品的10wt％，优选地至少20wt％，更优选地至少50wt％，甚至更优选地至少80wt％，甚至更优选地至少85wt％，并且最优选地至少92.5wt％。优选地，该植物来源的生物质包括所谓的非木材生物质，更特定地非木材木质纤维素生物质。这进一步改善了所得的包装单元的天然触感和可持续性。任选地，在目前优选的实施方案中，生物质纸浆包含25wt％-75wt％的天然草、0-50wt％的芒草和纸浆。在另外任选的步骤中，该方法还包括将马铃薯纤维添加到纸浆材料中的步骤。通过向纸浆材料提供另外的马铃薯纤维，增加包装产品的最终强度。优选地，将从淀粉工业中的马铃薯淀粉提取工艺产生的纤维添加到浆料中。在该提取工艺期间将马铃薯皮去除，并且包括马铃薯皮纤维的残余废物流仍然包含天然马铃薯淀粉颗粒，所述天然马铃薯淀粉颗粒可以在模制的纤维产生工艺中与生物质和/或纸纤维混合。在纸浆混合步骤中和在模制步骤后的干燥步骤中，淀粉颗粒趋向于胶化并且增强纤维-纤维结合，结果是改善的产品刚度。因此，优选地，马铃薯浆料包含具有残余淀粉颗粒的马铃薯皮纤维。测试已经示出，机械性能如拉伸强度、爆裂指数、3点弯曲刚度和压缩强度等增加5％-15％。任选地，将马铃薯纤维与芒草和天然草混合。该混合物可以与常规的纸浆混合，之后最终混合物用于制造包装单元。
在本发明的另外的优选的实施方案中，该方法包括提供一定量的可生物降解的脂族聚酯的步骤。
可生物降解的脂族聚酯可以混合在原始模制的纸浆材料中，使得其分布在基本上整个食品包装单元上，和/或可以在食品包装单元的可能与例如食品接触的一侧上作为单独的层被提供。向食品包装单元提供一定量的混合到纸浆基质中和/或作为单独的膜层提供的可生物降解的添加剂可以改善产品特性，例如屏障性能。例如，这可以使得能够使用非木材生物质用于承载快餐、饮料等的食品包装单元。优选地，这还可以使得食品包装单元为可堆肥的。
在本发明的上下文中，可降解的涉及导致性能的损失的降解，而可生物降解的涉及由诸如细菌、真菌和藻类的微生物的作用导致的降解。可堆肥的涉及通过生物过程的降解以产生CO2、水、无机化合物和生物质。
根据本发明的优选的实施方案的食品包装单元是可堆肥的，从而提供可持续的包装单元。例如，这为塑料提供了可生物降解的可选择的材料。这改善了由模制纸浆(包括所谓的原生纤维材料和/或再生纤维材料)制成并且包含可生物降解的脂族聚酯的包装单元的再生性能。
添加一定量的可生物降解的脂族聚酯的另外的优点是，包装单元还可以使用例如土壤中的微生物来分解。这使得能够将包含可生物降解的脂族聚酯的食品包装单元作为整体分解。在这样的优选的实施方案中，食品包装单元甚至可以在家里被分解，从而使食品包装单元是可在家里堆肥的(home-compostable)。这样的可在家里堆肥的包装单元还改善了本发明的包装单元的整体可持续性。这使得能够在食品包装单元中替代使用不太可持续的材料，例如CPET、PP、PE、PS、铝。
如提及的，根据本发明的实施方案，使用可生物降解的脂族聚酯的一个优点是屏障性能的改善。屏障性能可以包括氧气屏障和/或油脂屏障。此外，可以减少来源于诸如面条(pasta)或炸薯条的食品产品的油渗透到食品包装单元中。此外，在(Chinet)一次性餐具的产生中，氟化学可以从制造工艺中被减少或甚至被省略。另外，例如，可以改善水屏障性能，以减少水渗透到包装单元中，并且从而减少隆起(ridging)问题。
当在食品包装单元中使用可生物降解的脂族聚酯时的另一个优点是大小的恒定性(constancy of size)或尺寸稳定性。
作为使用可生物降解的脂族聚酯的另外的优点，包装单元的所谓热封能力被改善。这进一步改善了食品包装特性。
在食品包装单元中引入一定量的可生物降解的脂族聚酯的还另外的优点是，可以通过将主要的可生物降解的脂族聚酯与其他聚合物或剂混合或共混来调节包装单元的性能。另外，可以制备用于(纸)涂覆和印刷的可生物降解的脂族聚酯材料。此外，在一些实施方案中，数字印刷可以应用于层压托盘(laminated tray)，以降低包装单元的总成本。这进一步改善了包装单元的可持续性。此外，可以实现纸质外观。
利用根据本发明的包装单元实现的另外的效果是改善的绝缘。这改善了包装单元的所谓“触手不烫(cool-to-touch)”特性。这在例如烤箱或微波炉中加热该单元时是有益的。这防止消费者在从烤箱中取出包装单元时受伤。更具体地，“触手不烫”涉及在例如烤箱中加热产品之后在10℃-30℃范围内的外部包装温度。与例如常规的CPET包装单元相比，这是较低的温度。因此，根据本发明的包装单元在使用中更安全。此外，改善了擦拭能力(尤其是对于清洁/擦拭包装单元的外表面的清洁可能性)，并且实现了用于掩盖(隐藏)不期望的污渍和/或促进包装单元的可堆肥效果的更多可能性。
在本发明的目前优选的实施方案之一中，食品包装单元中可生物降解的脂族聚酯的量在0.5wt.％-20wt.％的范围内，更优选地在1wt.％-15wt.％的范围内。
通过应用在上述范围的一个中的量的可生物降解的脂族聚酯，根据本发明的食品包装单元的可持续性和包装特性被显著地改善。
在本发明的另外的优选实施方案中，可生物降解的脂族聚酯的量在2wt.％-10wt.％的范围内，优选地在5wt.％-9wt.％的范围内，并且最优选地在6.5wt.％-8wt.％的范围内。
应用在这些范围内的量的可生物降解的脂族聚酯提供了既稳定又坚固的包装单元。优选地，该材料被充分地精炼(refine)以进一步增强期望的特性，优选地在如前面所提及的挤出工艺中。特别地，应用约150kWh/吨材料的精炼能量(refining energy)在可生物降解的脂族聚酯的所提及的范围内示出良好的效果。作为另外的效果，与诸如CPET或PP托盘或类似物的常规产品相比，可以实现高达约20％的包装单元的总重量减少而不影响包装单元的强度和稳定性。
优选地，可生物降解的脂族聚酯包含一定量的PLA、PBS、PHB、PGA、PHA、PCL、PHBV和/或PHBH中的一种或更多种。优选地，可生物降解的脂族聚酯的使用与旨在改善或实现包装单元的特定性能的另外的添加剂或物质的使用组合。在另外的目前优选的实施方案中，所应用的生物聚合物来源于所谓的非gmo(非转基因有机体)生物聚合物。
例如，已经示出，任选地除了另一种可生物降解的脂族聚酯之外还使用PLA可以改善包装单元的强度和稳定性，从而提供更坚固的包装单元和/或需要更少的原材料。
根据本发明的优选的实施方案中的一种，可生物降解的脂族聚酯包含一定量的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。PBS是可生物降解的脂族聚酯之一。PBS也可以被称为聚四亚甲基琥珀酸酯(polytetramethylene succinate)。PBS自然地分解成水、CO2和生物质。使用PBS作为可堆肥材料有助于提供可持续的产品。
在包括来自模制的纸浆材料的食品包装单元的食品接触应用中，使用PBS是可能的。使用PBS的优点是，与诸如PLA(包括其变体例如PLLA、PDLA和PLDLLA)的其他剂或组分相比，PBS的分解速率高得多。
因此，在来自模制纸浆的食品包装单元中使用PBS显著地改善了包装单元的可持续性。这改善了再生可能性并且使包装单元生物降解或分解。例如，在盖密封件中使用PBS可以避免对作为内部衬里(inner liner)的不可堆肥的PE的需求。
优选地，在本发明的实施方案之一中，包装单元包含一定量的微原纤维化纤维素(micro fibrillated cellulose)(MFC)，该微原纤维化纤维素有时也被称为纳米原纤维化纤维素(nanofibrillar cellulose)或纤维素纳米纤维，作为上述脂族聚酯的替代物或与上述脂族聚酯组合。MFC优选地来源于植物来源的纤维素原材料。MFC的使用增强了纤维-纤维的结合强度，并且进一步改善了强化效果。尽管MFC优选地与可生物降解的脂族聚酯中的一种或更多种组合应用，但是还可以使用MFC作为这些组分的替代物。
在本发明的实施方案中，生物聚合物和/或MFC在包装单元的表面(的一部分)上或在包装单元的表面(的一部分)处提供生物膜。实验指示，可以实现良好的屏障性能。可选择地或除此之外，还可以提供纸质外观和/或纸质触感的表面层。例如，纸层可以密封到(生物)膜的薄层上，或生物膜或生物聚合物的薄层可以被涂覆到或层压到纸层上。例如，生物聚合物层可以被密封到用于食品的托盘或容器的表面上。该纸质外观和/或纸质触感的表面层有助于消费者对根据本发明的这样的实施方案的包装单元的欣赏。测试已示出良好的湿强度和屏障性能。屏障性能可以包括氧气屏障和/或油脂屏障。据信氧气屏障性能是通过MFC形成包含氢键的致密网络的能力来实现的。任选地，将一些疏水性成分(element)添加至MFC层中，以进一步改善水屏障性能。这可能涉及羟基基团的改性，例如在微原纤维的表面上化学改性和/或通过聚合物的吸收改性。
使用MFC的另外的优点是改善的可印刷性，包括数字印刷可能性。另外或作为替代方案，MFC可以通过经由增加填料的量减少重量或克重来降低成本。这还可以增强光学性能。将理解的是，MFC和/或可生物降解的脂族聚酯的组合可以进一步改善所提及的效果和优点。另外，与常规聚合物膜的组合，例如通过在其上涂覆MFC和/或可生物降解的脂族聚酯，可以提供具有这两种材料的优点的产品。
在本发明的优选的实施方案中，该方法还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
产生起泡的纸浆材料使得能够制造起泡的包装单元，并且包括以下另外的步骤：
-制备包含生物质纤维材料和起泡剂的起泡的可模制的纤维材料；
-由起泡的可模制的纤维材料模制未加工的包装单元，其中未加工的包装单元的固体含量按重量计大于35％；以及
-将未加工的包装单元模内干燥成起泡的包装单元。
根据本发明的该实施方案中的制造方法，起泡的模制的纤维材料包括具有生物质纤维材料和起泡剂的模制纸浆。纤维材料可以涉及非木材生物质纤维材料和/或来源于再生纸或任何其他来源的常规可模制的纸浆材料。可模制的纸浆材料在起泡剂的帮助下起泡。这提供了起泡的可模制纸浆，其可以用于在根据本发明的制造工艺中形成包装单元。
在由起泡的模制的(非木材生物质)纤维材料模制未加工的包装单元之后，进行干燥工艺步骤。与常规的制造工艺相比，根据本发明的利用起泡的模制的纸浆材料的制造工艺导致未加工的包装单元在成形之后和在干燥之前具有低得多的固体含量。因此，在根据本发明的制造方法中的干燥步骤可以更有效地进行。更具体地，在根据本发明的方法中成形之后固体含量的增加显著地减小在干燥操作中需要除去的水的量，从而显著地减少干燥操作中的能量使用，这导致制造方法中能量成本的显著降低。
与常规的方法的比较示出根据本发明的制造方法提供了来自成形/模制步骤的(起泡的)未加工的包装单元，与常规的制造方法相比，所述未加工的包装单元具有高4％的固体含量并且需要少20％的干燥能量以及因此更少的费用。因此，这显著地改善了由(起泡的)模制的纤维材料成本有效地制造包装单元。
模内干燥步骤可以在模制步骤中使用的相同模具中进行，或者可以在用于干燥步骤的特定模具中进行。还可以在子步骤中进行干燥工艺，其中使用多个干燥模具用于这些子步骤中的一个或更多个。这可以进一步改善最终产品的产品品质。
作为另外的效果，与常规的包装单元相比，由根据本发明的制造方法产生的起泡的包装单元是更均匀的。另外，与这样的常规的包装单元相比，表面粗糙度被显著地减小。这改善了包装单元的触觉外观以及消费者将欣赏的视觉外观。此外，还改善了最终产品相对于其强度的重量。这使得能够由起泡的模制的纤维材料成本有效地制造包装单元。
作为甚至另外的效果，防止或减少非套叠添加剂例如石蜡的使用。这通过表面粗糙度的减小来实现，使得制造的产品的非套叠更容易。
由于使用起泡的可模制的纤维材料用于成形或模制包装单元，包装单元的强度可以在较少的材料，更具体地较小的重量的情况下实现。这进一步减少了所需的原材料例如再生纸或原生纸浆的量。这进一步改善了制造方法。
除了所得的包装单元的减小的表面粗糙度和改善的均匀性之外，还可以开发新的设计，该新的设计具有较小的堆叠间距(stacking pitch)，使得与来自常规的包装单元的常规设计相比，包装单元的堆叠可以包括更多数目的包装单元。这改善了包装单元的处理效率(handling efficiency)。这进一步改善了包装单元的设计中的整体灵活性和自由度。另外，印刷可能性可以通过粗糙度减小来改善。
作为甚至另外的效果，可以产生包装单元的起泡的模制纤维，这实现改善的隔热，从而改善在包装单元中提供的产品抵抗(变化的)外部条件的保护/隔热。这改善了将产品保持在根据本发明制造的包装单元中。
作为制造根据本发明的实施方案中的一种的起泡的包装单元的另外的效果是包装单元可以设置有较低的碳足迹。取决于应用，与由塑料或另一种材料制成的可比较的包装单元相比，减小可以是60％-80％。
根据本发明的实施方案中的一种，在用于起泡的模制的纤维材料的制备步骤中，具有1％-4％(10kg/m3-40kg/m3)的稠度的纤维材料设置有0.2％-3％的表面活性剂起泡剂(surfactant foaming agent)，并且被提供至泡沫发生器或充气器。例如，这样的发生器使用高速度转子并且提供另外的空气供应，以实现具有在300kg/m3-900kg/m3的范围内，优选地在400kg/m3-600kg/m3的范围内的密度的起泡的模制的纤维材料。在目前优选的实施方案中，起泡的模制的纤维材料被尽快地转移至模制步骤，以实现高品质的最终产品。在实验中示出在一些优选的实施方案中，起泡的材料具有相对短的寿命，以实现最高的产品品质。被表示为起泡的纸浆的半衰期的该寿命在1秒-60秒的范围内，优选地在2秒-30秒的范围内。起泡的材料包括多达约70％的空气和最少量的水。特别地，少量的水与起泡的材料的相对短的半衰期的组合实现了较高的固体含量。实验已经示出在原材料产品的模制-成形之后在1％-6％的范围内的固体含量的增加最终导致在10％-25％的范围内的所需干燥能量的减少。在这些实验中，与常规的制造方法相比，产品特别是蛋类盒(egg-case)，用较少材料(少约10％)产生，并且具有类似的弯曲刚度，最终产品的三点弯曲刚度。材料的均匀性也被改善，从而由于纤维在表面上的改善的分布，有助于表面粗糙度的减小。作为另外的效果，整体生产能力可以增加多达50％。
任选地，起泡的纸浆材料设置有一种或更多种添加剂和/或剂，优选地先前所提及的添加剂和剂中的一种或更多种。
本发明还涉及一种用于由模制的纸浆材料制造3维食品包装单元的系统，所述系统能够进行本发明的方法。
这样的系统提供与关于该方法描述的相同的效果和优点。
本发明还另外涉及来自模制的纸浆材料的具有3维形状的包装单元，以提供食品接收隔室或承载隔室，其中包装单元本发明的方法来制造。
这样的包装单元提供与关于该方法和/或系统描述的相同的效果或优点。
优选地，包装单元涉及食品包装单元，并且包括瓶子分隔器、杯子、蛋类包装、盖子、托盘或盒中的一种。
本发明的另外的优点、特征和细节基于其优选的实施方案被阐明，并且参考了附图，在附图中：
-图1示出了根据本发明的方法的工艺；以及
-图2-图6示出了用图1的工艺制造的3维包装单元。
工艺1002(图1)以例如在修剪步骤1004和预处理步骤1006中提供非木材生物质材料以去除砂和其他废弃物(reject)开始。在青贮步骤1008中，储存并且干燥优选的非木材生物质纤维材料，例如(天然)草。当生物质材料需要进一步制造时，生物质纤维被提供至洗涤步骤1010，所述洗涤步骤1010可以包括润湿工艺。
在图示的实施方案中，在脱水步骤1012中，洗涤的生物质材料被提供至(倾斜的)脱水螺杆，以提供具有约15wt％的干物质含量的生物质材料。此后，螺旋压制步骤1014将生物质材料进一步干燥至约25wt％-35wt％的干重含量。然后该材料被提供至原纤维化/挤出步骤1016，其中在混合步骤1018中任选地混合其他材料，例如木材纤维或另外的剂，例如中和生物质材料中存在的脂肪酸和/或气味的漂白剂和/或CaO。产生的纸浆材料具有在60wt％-90wt％的范围内的干物质含量和约15wt％的蛋白质含量。在运输步骤1020中，储存和/或运输纸浆材料。接下来，纸浆材料被提供至模制工艺1022。任选地，纸浆材料直接用于模制操作1022中。在模制操作1022(包括模制、释放和干燥)之后，产生的3维食品包装单元用于存储、运输和/或展示产品1024，特别是食品产品。
已经进行了实验，所述实验示出使用非木材生物质材料与挤出步骤1016组合的可能性。例如，在生物质纤维材料中使用50wt％的油菜籽示出良好的制造可能性，并且改善了所得的包装单元的可持续性效果。
接下来，将示出3维包装单元的实例，该3维包装单元可以在包括根据本发明的实施方案中的一种的方法的工艺中制造。
包装单元2(图2A和图2B)承载或容纳蛋类，并且包括覆盖部分4和底部部分6。底部部分6设置有后表面8、侧面10和前表面12以及底表面14。覆盖部分4设置有后表面16、侧表面18、前表面20和顶表面22。在图示的实施方案中，过渡部24被设置在顶表面22与后表面16和前表面20之间。
在图示的实施方案中，覆盖部分4的顶表面22设置有包括多个开口28的凹槽(groove)26。开口28由两个相邻的拱形边缘30、32界定，该拱形边缘30、32与覆盖部分4的平均厚度相比具有更大的厚度。
覆盖部分4的侧表面18设置有非套叠凹口(denest nock)或非套叠元件(denestelement)34。在图示的实施方案中，底部部分6设置有与非套叠元件34镜像的类似元件36。铰链(hinge)38将覆盖部分4的后表面16与底部部分6的后表面8连接。锁40包括连接至底部部分6的翼片44的鼻状锁元件42。覆盖部分4设置有开口46，开口46捕获锁元件42，由此限定锁40。
在图示的实施方案中，底部部分6设置有多个产品接收隔室48、锥体(cone)50和分隔壁52。锥体50从底部部分6的底部在向上的方向上延伸。覆盖部分4包括锥体支撑物54。包装单元2的内表面58包含PBS和/或PLA材料，任选地作为膜层或者可选择地与模制的纸浆材料的纤维共混和/或成一体。
在图示的实施方案中，包装单元2包括12个产品接收隔室48，这些产品接收隔室设置在两排的六个隔室48中。单个隔室48通过壁52和锥体50彼此分开。将理解的是，根据本发明，还可以预期其他配置。
包装单元2还可以被配置成接收其他产品，例如西红柿、猕猴桃。
将理解的是，根据本发明，还可以预期其他类型的食品包装单元。作为另外的实例，图示了瓶子分隔器101(图3)。此外，瓶子分隔器102可以包括PBS(和/或合适的可选择的可生物降解的脂族聚酯)的膜层和/或可以包括被共混到模制纸浆中的一定量的PBS。
根据本发明的另外的实例是覆盖物202，例如用于冰杯(ice cup)。根据本发明的包装单元的另一个实例是饮料盖302(图4A和图4B)。覆盖物202和饮料盖302包括可生物降解的脂族聚酯的膜层和/或可以包括被共混到模制纸浆中的一定量的可生物降解的脂族聚酯。这使得覆盖物202和饮料盖302防水或拒液(liquid repellent)。使用可生物降解的脂族聚酯的另外的优点之一是减少或防止液体在使用期间进入或迁移到饮料盖材料中。另一个优点是大小的恒定性或尺寸的稳定性。在这种特定情况下，这防止了饮料盖302从用于诸如咖啡、茶或汤的热饮料或诸如碳酸饮料的冷饮的杯子或大口杯(beaker)中松动，以及防止杯子202从例如冰杯中松动。将理解的是，这样的盖302还可以应用于其他食品容器。例如，盖302可以应用于用于例如奶昔的容器。盖302的另外的细节和实例在WO 2010/064899中公开，包括具有特定凸缘和槽口的实施方案。
饮料盖302优选地涂覆有可生物降解的脂族聚酯衬里，例如PBS衬里。如所提及的，饮料盖302可以用于杯子和奶昔。此外，饮料盖可以应用于所谓的即食餐托盘(ready mealtray)(例如用于比萨饼、包装(wrap)、鱼、肉、龙虾、面条……)，并且例如充当(数字)可印刷的和屏障密封件。
将理解的是，可以预期用于根据本发明的包装单元的其他设计。例如，容器402、502(图5A和图5B)图示出了用于能够容纳蛋P的蛋盒的不同设计。
食品包装产品的其他实例可以涉及杯子承载架、杯子、盘子和其他餐具等。
包装单元602(图6)包括底部部分604和覆盖部分606。单元602设置有可生物降解的脂族聚酯，例如PBS和/或PLA，并且能够容纳一定量的冰淇淋。覆盖部分606包括(纸)标签的顶部密封件608，在该顶部密封件608上设置可生物降解的脂族聚酯的层或膜610。任选地，纤维612被包括在覆盖部分606中。这提高了给予该单元自然纸质触感和/或外观的可能性。这还可以应用于其他类型的包装单元，例如，在快餐或即食餐中，使得常规的套筒(sleeve)可以从包装单元中省略。这能够实现在可能重量减轻的情况下更具成本效益的包装单元。
当制造食品包装单元2、102、202、302、402、502、602时，制备模制的纸浆材料。任选地，将一定量的可生物降解的脂族聚酯(例如PBS)共混到或混合到模制的纸浆材料中，和/或在单独的层中包含一定量的PBS，所述单独的层设置在单元2、102、202、302、402、502、602中或设置在单元2、102、202、302、402、502、602上。这样的单独的层可以与食品产品接触。接下来，模制未加工的单元。任选地，应用模内干燥工艺在模具中干燥未加工的单元。最后，将产品从模具中释放。若干个后模制操作可以关于单元2、102、202、302、402、502、602任选地进行，所述后模制操作任选地包括但不限于：贴标签，包括模内贴标签；标记，包括印刷和数字印刷；测试。在若干优选的实施方案中，可堆肥的生物膜至少布置在包括包装单元的一部分的产品的食品接触区域上。在优选的实施方案中，该膜能够作为所谓的耐烘烤膜(ovenable film)被用于微波炉或烤箱中。优选地，生物膜能够承受高达170℃、190℃或甚至更高的温度。该生物膜优选地包含一定量的PBS和/或MFC和/或可生物降解的脂族聚酯，该可生物降解的脂族聚酯可以包含一定量的PHB、PHA、PCL、PLA、PGA、PHBH和PHBV中的一种或更多种。特别地，与常规的包装单元相比，涉及模内干燥的可堆肥的包装单元的组合还改善了可持续性。(数字)可印刷性能使得能够印刷包装和/或食品特性/信息。例如，这可以避免使用单独的套筒。此外，它还使得能够在包装单元上应用印刷品，例如鱼和薯条(报纸)印刷品。
已经用一个或更多个图示的食品包装单元进行了实验。这些实验包括比较食品包装单元与常规的包装单元的“使用中”特性，以及另外可堆肥特性。将一定量的可生物降解的脂族聚酯添加至模制的纸浆材料中，并且进行精炼步骤。测量在约23℃的温度和约50％的相对湿度完成。测量包括压缩测试。这示出了压缩值的显著改善。例如，在相同的或类似的条件下，甚至在具有相对高RH的次优条件的存在下，由来源于含有一定量的PLA的油菜籽禾杆的生物质制造的包装单元示出为常规产品的压缩值约两倍的压缩值。
用具有一个或更多个冲洗和/或脱水单元的挤出机的进一步测试示出在制造工艺中气味和灰尘产生的减少。在用草纤维的测试中，与在用生物质纤维的常规制造工艺中的干固体含量相比，干固体含量高3％-5％。这使得能够将干燥温度降低约20℃-50℃或将所需的干燥时间段减少10％-15％。这改善了效率并且减少了能量消耗。此外，测试示出干燥工艺中不期望的着色的显著减少。
进行其他测试以示出根据本发明的包装单元的双重可烘烤(烤箱和微波炉)性能。在实验中，将具有可生物降解的脂族聚酯(PBS/PLA和/或PHBH)的膜的层压产品加热至约190℃的温度持续约30分钟。结果示出，膜层保持完整并且不熔化。此外，包装单元的强度和稳定性没有受到显著影响。作为另外的效果，考虑当从烤箱中取出包装单元时的扭曲，包装单元更加稳定，正如常规包装单元通常的情况。此外，本发明的包装单元示出有限的温度增加至约50℃-70℃，而常规单元在类似条件下达到约90℃-100℃的温度。用层压在(食品)托盘内侧上的PHBH膜的其他实验示出了当将托盘加热至180℃-200℃的温度时甚至改善的耐热性，并且此外，示出了(改善的)对油、酸和潮湿的抗性/排斥性。
在又另外的测试中，检查了其他特性。示出，可以改善包装单元的可擦拭性(wipeability)。通过添加另外的添加剂示出进一步的改善。
本发明决不限于上文描述的其优选的实施方案。所寻求保护的权利由所附权利要求界定，在权利要求的范围内可以预期许多更多的修改。例如，根据本发明的方法制造的包装单元可以应用于蛋类和其他易损坏的食品和/或非食品产品以及其他产品。产品的非限制性实例包括蛋类、蔬菜、水果、电子产品例如DVD、收音机、显示器、移动电话、平板电脑等。

Claims (69)

1.用于由模制的纸浆材料制造三维食品包装单元的方法，所述方法包括以下步骤：
-制备纸浆材料，包括以下步骤：
-提供一定量的具有非木材生物质纤维的生物质作为原材料；
-制备所述生物质纤维；
-用挤出机将所制备的生物质纤维原纤维化，以产生具有生物质纤维的所述纸浆材料，其中所制备的生物质纤维的所述挤出包括冲洗所述纤维的步骤；
-向模制装置中提供所述纸浆材料；
-模制所述三维食品包装单元；以及
-从模具中释放所述三维食品包装单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其中用生物质纤维制备所述纸浆材料包括从具有在25wt％-50wt％的范围内的干物质含量的青贮饲料中提供生物质的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中用生物质纤维制备所述纸浆材料包括从具有在30wt％-40wt％的范围内的干物质含量的青贮饲料中提供生物质的步骤。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中制备所述生物质纤维包括洗涤所述生物质纤维和将洗涤的生物质纤维脱水。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述脱水包括脱水步骤和压制步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述脱水步骤之后，所述干物质含量在10wt％-20wt％的范围内；和/或在所述压制步骤之后，所述干物质含量在20wt％-40wt％的范围内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述脱水步骤之后，所述干物质含量为15wt％；和/或在所述压制步骤之后，所述干物质含量在25wt％-35wt％的范围内。
8.根据权利要求1-3、5-7中一项所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出包括收集残余材料的步骤。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出包括收集残余材料的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述残余材料被供应至反应器，所述反应器被配置成用于产生生物气。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述残余材料被供应至反应器，所述反应器被配置成用于产生生物气。
12.根据权利要求1-3、5-7、9-11中任一项所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在50wt％-95wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
13.根据权利要求4所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在50wt％-95wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在50wt％-95wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在60wt％-90wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在60wt％-90wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所制备的生物质纤维的所述挤出提供具有在60wt％-90wt％的范围内的干物质含量的所述纸浆材料。
18.根据权利要求1-3、5-7、9-11、13-17中任一项所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在1wt％-20wt％的范围内。
19.根据权利要求4所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在1wt％-20wt％的范围内。
20.根据权利要求8所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在1wt％-20wt％的范围内。
21.根据权利要求12所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在1wt％-20wt％的范围内。
22.根据权利要求18所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在3wt％-15wt％的范围内。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在3wt％-15wt％的范围内。
24.根据权利要求18所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在5wt％-15wt％的范围内。
25.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中产生的纸浆材料的蛋白质含量在5wt％-15wt％的范围内。
26.根据权利要求1-3、5-7、9-11、13-17、19-22、24中任一项所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
27.根据权利要求4所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
28.根据权利要求8所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
29.根据权利要求12所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
30.根据权利要求18所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
31.根据权利要求23所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
32.根据权利要求25所述的方法，其中生物质纤维来源于禾本目、茄目、棕榈目、金虎尾目、蔷薇目、锦葵目的植物和/或草本植物中的一种或多种。
33.根据权利要求1-3、5-7、9-11、13-17、19-22、24、27-32中任一项所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
34.根据权利要求4所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
35.根据权利要求8所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
36.根据权利要求12所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
37.根据权利要求18所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
38.根据权利要求23所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
39.根据权利要求25所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
40.根据权利要求26所述的方法，其中所述生物质包括来源于禾本科的植物的生物质。
41.根据权利要求33所述的方法，其中所述生物质包括油菜籽和/或天然草。
42.根据权利要求34-40中任一项所述的方法，其中所述生物质包括油菜籽和/或天然草。
43.根据权利要求1-3、5-7、9-11、13-17、19-22、24、27-32、34-41中任一项所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
44.根据权利要求4所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
45.根据权利要求8所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
46.根据权利要求12所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
47.根据权利要求18所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
48.根据权利要求23所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
49.根据权利要求25所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
50.根据权利要求26所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
51.根据权利要求33所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
52.根据权利要求42所述的方法，还包括通过混合非木材生物质纤维和原生木材纤维来提供所述生物质纤维的步骤；和/或还包括提供包含可生物降解的脂族聚酯的生物膜的步骤。
53.根据权利要求43所述的方法，其中所述脂族聚酯包括一定量的PHB、PHA、PBS、PCL、PLA、PGA、PHBV和/或PHBH中的一种或更多种。
54.根据权利要求44-52中任一项所述的方法，其中所述脂族聚酯包括一定量的PHB、PHA、PBS、PCL、PLA、PGA、PHBV和/或PHBH中的一种或更多种。
55.根据权利要求1-3、5-7、9-11、13-17、19-22、24、27-32、34-41、44-53中任一项所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
56.根据权利要求4所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
57.根据权利要求8所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
58.根据权利要求12所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
59.根据权利要求18所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
60.根据权利要求23所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
61.根据权利要求25所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
62.根据权利要求26所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
63.根据权利要求33所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
64.根据权利要求42所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
65.根据权利要求43所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
66.根据权利要求54所述的方法，还包括产生起泡的纸浆材料的步骤。
67.用于进行根据前述权利要求中任一项所述的方法的系统。
68.来自模制的纸浆材料的包装单元，其具有三维形状，以提供食品接收或承载隔室，其中所述包装单元根据前述权利要求1-66中任一项所述的方法来制造。
69.根据权利要求68所述的包装单元，包括以下中的一种：杯子、瓶子分隔器、蛋类包装、盖子、托盘、盒。
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