DE10012686A1 - Beschichtung von biologisch abbaubaren Formkörpern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen biologisch abbaubaren Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes, wobei der Formkörper wenigstens teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, wobei die Beschichtung einen durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm härtbaren oder gehärteten Film umfaßt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers.

Description

Die Erfindung betrifft einen biologisch abbaubaren Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.

In der Industrie, im Handel und im Haushalt fallen in großen Mengen Verpackungsmaterialien an. Beispielsweise werden in Schnellimbissketten in großen Mengen Speisen wie beispielsweise Hamburger, Pommes Frites, Bratwurst etc. sowie warme und kalte Getränke in Kunststoffverpackungen wie beispielsweise Verpackungen auf Basis von Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, etc. verkauft. Weiterhin finden Verpackungen auf Kunststoffbasis auch im Handel eine breite Verwendung. So wird beispielsweise Obst in Kunststoffschalen vorportioniert zum Verkauf angeboten. Weiterhin werden beispielsweise Äpfel oder Pfirsiche auch in mit halbkugelförmigen Vertiefungen versehenen Trägern transportiert und angeboten. Dabei wird in jede halbkugelförmige Vertiefung beispielsweise ein Apfel oder ein Pfirsich gelegt. Diese Träger werden zunehmend aus Kunststoff gefertigt.

Die vorgenannten in Form von Bechern, Tellern, Tassen, Schalen, Schachteln und Trägern aller Art gefertigten Behälter aus Kunststoff haben den Vorteil, daß sie ein geringes Gewicht aufweisen. Ein geringes Gewicht dieser Behälter ist im Hinblick auf die anfallenden Transportkosten zum einen beim Transport der ungefüllten Behälter selbst als auch beim Transport von in diesen Behältern gelagertem Gut, wie beispielsweise Obst, von Vorteil.

Die aus Kunststoff gefertigten Behälter werden regelmäßig nach einmaligem Gebrauch in den Abfall gegeben. Aufgrund der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und aufgrund der großen Stückzahlen, in denen diese Behälter regelmäßig verwendet werden, führen diese Behälter zu einem beträchtlichen Abfallaufkommen. Äußerst nachteilig ist, daß diese aus Kunststoff gefertigten Behälter eine außerordentliche Langlebigkeit aufweisen. Zur Entsorgung dieser Kunststoffbehälter stehen derzeit im wesentlichen zwei Verfahren zur Verfügung.

Bei dem ersten Verfahren werden die im Abfall enthaltenen Kunststoffbehälter in einer Müllverbrennungsanlage verbrannt. Diese Vorgehensweise ist nachteilig. Zum einen basiert die Herstellung der Kunststoffbehälter auf dem Verbrauch von Erdöl, d. h. einer nicht erneuerbaren Rohstoffquelle. Weiterhin erfordert diese Vorgehensweise den Bau von weiteren Müllverbrennungsanlagen bzw. die stärkere Nutzung von bereits vorhandenen Müllverbrennungsanlagen. Im Zuge des gestiegenen öffentlichen Umweltbewußtseins ist jedoch der Bau von neuen Müllverbrennungsanlagen heute kaum noch durchzusetzen. Insofern bestehen im Hinblick auf das stetig wachsende Abfallaufkommen zunehmend Entsorgungsschwierigkeiten.

Bei dem zweiten Verfahren werden die Kunststoffbehälter einer Wiederaufbereitung als Ausgangsmaterial für neu herzustellende Kunststoffbehälter zugeführt. Diese Vergehensweise erfordert jedoch zunächst eine sortenreine Herstellung der Kunststoffbehälter und schließlich nach dem Gebrauch der Kunststoffbehälter eine aufwendige Trennung der Behälter in Abhängigkeit der jeweils verwendeten Kunststoffsorte. Da die Kunststoffbehälter weiterhin insbesondere bei Schnellimbissketten verwendet werden, müssen die Behälter nach dem Gebrauch von Speiseresten, Fett, Ketchup, etc. gereinigt werden. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch aufwendig und kostenintensiv, so daß die gebrauchten Behälter regelmäßig gemäß dem vorstehend aufgeführten Verfahren in einer Müllverbrennungsanlage verbrannt werden.

Im Hinblick auf die mit Kunststoffbehältern verbundenen Nachteile wird seit geraumer Zeit versucht, biologisch abbaubare Behälter herzustellen, die als Teller, Tasse, Tablett, Träger, etc. bei den oben angegebenen Verwendungen eingesetzt werden können.

Im Stand der Technik sind Formkörper auf Stärkebasis bekannt, die teilweise oder vollständig biologisch abbaubar sind.

Aus der PCT/EP 95/00285 (WO 96/23026) ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern bekannt, bei dem eine viskose Masse aus biologisch abbaubarem Fasermaterial, Wasser und Stärke unter Ausbildung eines Fasermaterial-Stärke- Verbundes in einer Backform gebacken wird. Als Fasermaterial wird dabei Altpapier, Recyclingmaterial oder biologisch abbaubares Fasermaterial verwendet, das zuvor unter Zerkleinerung zerfasert wird. Bevorzugt beträgt der Anteil von Stärke zu Wasser in der viskosen Masse 1 : 3 bis 1 : 2.

Die US 5,607,983 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines biologisch abbaubaren Formkörpers. Dabei werden kurze Pflanzenfasern, Pflanzenfaserpulver, Geliermaterial, Wasser, Treibmittel und Hilfsmittel zu einem Teig verrührt und dann bei einer Temperatur von 150°C bis 200°C für 2 bis 3 Minuten erhitzt und nachfolgend für 20 Minuten bei einer Temperatur von 120°C getrocknet.

Aus der WO 95/04104 ist ein Verfahren zum Herstellen eines im wesentlichen biologisch abbaubaren Polymerschaumes bekannt, wobei thermoplastische oder destrukturierte Stärken, ein biologisch abbaubares hydrophobes Polymer sowie ein biologisch abbaubares faserartiges oder kapselartiges Material, welches die Fähigkeit besitzt, Wasser kapillaraktiv einzubinden, gemischt wird.

Aus der DE 40 09 408 A1 ist bekannt, daß aus cellulosehaltigen und eiweißhaltigen Materialien sowie Wasser ein Teig hergestellt werden kann, der anschließend geformt und dann gebacken wird, um einen verrottbaren Wegwerfartikel bereitzustellen. Der nach diesem Verfahren hergestellte Wegwerfartikel besteht aus einem Eiweißgerüst, in das Cellulose eingelagert ist.

Aus der EP 0 683 831 B1 ist ein Verfahren zum Dispergieren cellulosehaltiger Fasern in Wasser bekannt. Dieses Verfahren erlaubt die Verwendung von miteinander verbundenen cellulosehaltigen Fasern, wie diese z. B. in Papiermaterial vorliegen. Bei einem Feststoffgehalt von bis zu 80% werden einer wässrigen Dispersion aus cellulosehaltigen Fasern Hydrokolloide, wie z. B. Stärke, pflanzliches oder tierisches Protein, unter starker mechanischer Einwirkung zugesetzt, um eine hochviskose Masse bereitzustellen, in der die cellulosehaltigen Fasern auseinandergerissen und in der viskosen Masse verteilt werden.

Nachteilig bei Formkörper auf Stärkebasis ist deren Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeiten. Somit können diese Formkörper auf Stärkebasis als Behälter für feuchte oder nasse Güter, d. h. beispielsweise für Getränke oder Speisen nicht bzw. nur sehr eingeschränkt verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen biologisch abbaubaren Formkörper bereitzustellen, der gegenüber Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeiten eine verbesserte Beständigkeit aufweist. Weiterhin besteht ein Bedürfnis an einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen biologisch abbaubaren Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes, wobei der Formkörper wenigstens teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, wobei die Beschichtung einen durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm härtbaren oder gehärteten Film umfaßt, gelöst.

Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff "Stärke" natürliche Stärke, chemisch und/oder physikalisch modifizierte Stärke, technisch hergestellte oder gentechnisch veränderte Stärke sowie Gemische davon verstanden. Als Stärke kann Getreidestärke verwendet werden, die beispielsweise aus Mais, Wachsmais, Weizen, Gerste, Roggen, Hafer, Hirse, Reis, etc. oder Maniok oder Sorghum stammt. Selbstverständlich kann auch die in Leguminosen wie Bohnen oder Erbsen enthaltene Stärke oder in die Früchten wie beispielsweise Kastanien, Eicheln oder Bananen enthaltene Stärke verwendet werden. Weiterhin ist die aus Wurzeln oder Knollen enthaltene Stärke verwendbar.

Besonders geeignet ist Kartoffelstärke. Die Kartoffelstärke enthält vorteilhaft auf je 200 bis 400 Anhydroglucose-Einheiten eine Phosphoresthergruppe. Die negativ geladenen Phosphatgruppen sind dabei mit der C6-Position der Anhydroglucose-Einheit verbunden. Bei der Herstellung einer backfähigen Masse aus der Trockenmischung bewirken die negativ geladenen Phosphatgruppen über die gegenseitige Abstoßung eine Entwirrung der einzelnen Kartoffel-Amylopektin-Moleküle. Über die gegenseitige Abstoßung der negativ geladenen Phosphatgruppen liegen die Verzweigungen der Amylopektin-Moleküle weitgehend entfaltet bzw. ausgestreckt vor. Dieses Vorhandensein von veresterten Phosphatgruppen bewirkt eine hohe Viskosität von Kartoffelstärke-Wasser-Mischungen.

Unter dem Begriff "biologisch abbaubarem Fasermaterial" werden insbesondere pflanzliche und tierische Fasern verstanden. Als pflanzliche Fasern werden im Sinne der Erfindung bevorzugt cellulosehaltige Fasern verwendet. Cellulosehaltige Fasern sind dabei Fasern jeglicher Art, die Cellulose enthalten oder aus Cellulose bestehen. Unter tierischen Fasern werden sog. Eiweißfasern wie beispielsweise Wolle, Haare oder Seiden verstanden.

Besonders bevorzugt werden Pflanzenfasern verwendet, die in unterschiedlichen Längen und Breiten vorliegen können. Insbesondere werden Pflanzenfasern verwendet, die eine Länge im Bereich von etwa 50 µm bis etwa 3000 µm, bevorzugt von etwa 100 µm bis etwa 2000 µm, weiter bevorzugt von etwa 150 µm bis etwa 1500 µm, noch bevorzugter von etwa 200 µm bis etwa 900 µm, am bevorzugtesten von 300 µm bis etwa 600 µm, aufweist. Die Breite der Pflanzenfasern kann in einem Bereich von etwa 5 µm bis etwa 100 µm, bevorzugt von etwa 10 µm bis etwa 60 µm, besonders bevorzugt von etwa 15 µm bis etwa 45 µm, liegen. Hauptsächlich werden die Fasern aus Holz, Hanf oder Baumwolle hergestellt. Solche Fasern können in einer dem Fachmann bekannten Weise hergestellt werden.

Des weiteren können die biologisch abbaubaren Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes auch weitere Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise kann der Formkörper Protein enthalten. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf unter Verwendung von Protein hergestellte biologisch abbaubare Formkörpern. Selbstverständlich können bei der vorliegenden Erfindung auch Fomkörper verwendet werden, die keinen Zusatz in Form von Protein enthalten. Insofern gelten die nachstehenden Ausführungen auch für Formkörper die ohne Proteinzusatz hergestellt werden.

Bei der Herstellung des biologisch abbaubaren Formkörpers kann ein Trockenmischung verwendet werden, die Stärke, biologisch abbaubares Fasermaterial und Protein enthält.

Unter dem Begriff "Protein" werden Biopolymere auf Basis von Aminosäuren verstanden. Als Aminosäuren kommen dabei sämtliche sog. proteinogenen Aminosäuren, d. h. die gewöhnlich am Proteinaufbau beteiligten Aminosäuren in Frage, als auch die sog. nicht proteinogenen Aminosäuren, die üblicherweise nicht am Aufbau von Proteinen beteiligt sind.

Unter dem Begriff "Protein" werden auch Peptide oder Polypeptide verstanden. Weiterhin umfaßt der Begriff "Protein" im Sinne der Erfindung natürlich vorkommendes Protein, chemisch modifiziertes Protein, enzymatisch modifiziertes Protein, rekombinantes Protein, Proteinhydrolysate oder Gemische davon. Das Protein kann dabei pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sein.

Die Trockenmischung, die Stärke, biologisch abbaubares Fasermaterial und Protein umfaßt, ermöglicht überraschenderweise eine Verkürzung der Backzeitdauer von bis 35%, bevorzugt bis zu 50%. Weiterhin ermöglicht die Verwendung von Protein in der Trockenmischung eine Verringerung des Materialbedarfs bei der Herstellung von Formkörpern um bis zu 10 Gew.-% bis 20 Gew.-%.

Um biologisch abbaubare Formkörper herzustellen, wird die proteinhaltige Trockenmischung unter Zugabe von Wasser zunächst zu einer backfähigen Masse bzw. zu einem Teig vermengt. Dabei ist die aus der Trockenmischung hergestellte backfähige Masse cremig, schaumig sowie voluminös und weist somit eine geringere Dichte auf. Zur Herstellung eines bestimmten Volumens an backfähiger Masse wird bei Verwendung einer proteinhaltigen Trockenmischung somit weniger Material benötigt, verglichen mit einer Trockenmischung, die kein Protein umfaßt.

Zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Formkörpers wird ein bestimmtes Volumen an backfähiger Masse (Backmasse, Teig) in eine Backform gegeben. Diese Backformen sind aus der Waffelbacktechnik bekannt. Da in eine solche Backform jeweils ein bestimmtes Volumen an backfähiger Masse eingefüllt wird, führt das vergrößerte Volumen der auf der proteinhaltigen Trockenmischung basierenden backfähigen Masse somit zu einer Verringerung des Materialbedarfs. Da die unter Verwendung der Trockenmischung hergestellten Formkörper in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden, bedeutet eine Verringerung des Materialbedarfs um bis zu 10 Gew.-% bis 20 Gew.-% eine enorme Kostensenkung.

Weiterhin weist der unter Verwendung der proteinhaltigen Trockenmischung hergestellte Formkörper eine geschlossenere Oberfläche auf. Eine geschlossenere Oberfläche ist insbesondere im Hinblick auf die thermische Isolationsfähigkeit des Formkörpers von Vorteil.

Das Protein kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus natürlich vorkommendem Protein, chemisch modifiziertem Protein, enzymatisch modifiziertem Protein, rekombinantem Protein, Proteinhydrolysaten und Gemischen davon besteht.

In der Trockenmischung sind bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 12 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 4 bis etwa 8 Gew.-% Protein enthalten.

Beispielsweise können als Protein Proteine tierischen Ursprungs wie beispielsweise Actin, Myoglobin, Myosin, Hämoglobin, Collagen, Elastin, Immunglobuline, Keratine, Fibroin, Conchagene, Ossein, Albumine, Caseine, FPC (Fischmehl, engl.: fish protein concentrate) verwendet werden.

Als Proteine pflanzlichen Ursprungs können Prolamine wie z. B. Gliadin, Secalin, Hordein, Zein sowie Mais- und Soja-Protein verwendet werden. Insbesondere Soja- Protein hat sich als äußerst geeignet erwiesen. Weiterhin ist Soja-Protein äußerst vorteilhaft in großen Mengen preisgünstig im Handel erhältlich.

Bevorzugt werden als Proteine hydrophobe Proteine verwendet. Hydrophobe Proteine zeichnen sich dabei durch einen hohen Anteil ungeladener Aminosäuren in der Aminosäuresequenz aus. Insbesondere enthalten diese Proteine hohe Anteile an Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tryptophan, Prolin und Methionin, wobei diese dem Protein insgesamt einen hydrophoben Charakter verleihen.

Dem Fachmann ist klar, daß die vorstehend aufgeführten Proteine nur eine beispielhafte Auswahl zur Veranschaulichung der Erfindung sind. Selbstverständlich können auch weitere Proteine oder Proteinmischungen verwendet werden. Wesentliches Kriterium ist, daß im Hinblick auf die sehr großen Stückzahlen der herzustellenden Formkörper der Preis des einzusetzenden Proteins oder der Proteinmischung gering ist.

Weiterhin ist als Protein Casein, Alkalicaseinat, Erdalkalicaseinat, Caseinhydrolysat und Gemischen davon verwendbar.

Das Casein wird dabei regelmäßig in der aus Milch isolierten Form verwendet. Es ist natürlich auch möglich, die α-, β- und γ-Untereinheiten von Casein separat bzw. in bestimmten Kombinationen davon einzusetzen. Verwendbares Casein ist im Handel als Säurekasein von dem Unternehmen BMI-Landshut erhältlich. Das Casein kann dabei als solches bzw. auch als Alkalicaseinat bzw. Erdalkalicaseinat verwendet werden. Als besonders verwendbar hat sich das Calciumcaseinat erwiesen. Verwendbares Calciumcaseinat ist im Handel als Caseinato Di Calcio von dem Unternehmen BMI- Landshut erhältlich.

Weiterhin kann die proteinhaltige Trockenmischung weitere Additive umfassen. Über diese Additive ist es möglich, die Eigenschaften des aus der Trockenmischung hergestellten biologisch abbaubaren Formkörpers zu beeinflussen. Beispielsweise können als Additive Hydrophobisierungsmittel, Weißmacher, Lebensmittelfarben, Aromastoffe etc. in der Trockenmischung enthalten sein.

Bevorzugt enthält die Trockenmischung bis zu 10 Gew.-%, bevorzugt 0,3 bis 5 Gew.- %, besonders bevorzugt 0,9 bis 1,8 Gew.-% Additiv.

Der Begriff "Additiv" umfaßt dabei jegliche Verbindungen, die zur Beeinflussung der Produkteigenschaften des Formkörpers geeignet sind. Vorzugsweise sind diese Additive vollständig bzw. im wesentlichen vollständig biologisch abbaubar. Bevorzugte Beispiele dieser Additive sind Hydrophobisierungsmittel, Weißmacher, Farbstoffe, Lebensmittelfarben, Aromastoffe, etc.

Bei Hydrophobisierungsmitteln handelt es sich um Bestandteile, die dem aus der Trockenmischung hergestellten Formkörper hydrophobe Eigenschaften verleihen. Weißmacher sind Verbindungen, die zur Farbaufhellung der Formkörper eingesetzt werden. Als Farbstoffe finden beispielsweise blaue Farbstoffe Verwendung, die beispielsweise zur Färbung von Obstschalen oder Obstträgern verwendet werden. Folgende Blau-Farbstoffe können beispielsweise verwendet werden: Naturfarben oder verlackte Farben. Auch werden beispielsweise grüne Farbstoffe verwendet, die zur Färbung von Schalen zur Aufnahme von Pflanzen eingesetzt werden. Folgende Grün- Farbstoffe können beispielsweise verwendet werden: Naturfarben oder verlackte Farben.

Bei Lebensmittelfarben handelt es sich um zur farblichen Gestaltung der Verpackung von Lebensmitteln eingesetzte Farbstoffe. Als Aromastoff kann im Sinne der Erfindung jeder insbesondere biologisch abbaubare Aromastoff verwendet werden, der beispielsweise dem aus der Trockenmischung hergestellten Formkörper einen bestimmten Geruch und/oder Geschmack verleiht.

Ein besonders bevorzugtes Beispiel für Hydrophobisierungsmittel sind Fluoralkylpolymere, wobei der Ausdruck "Fluoralkyspolymere" darauf hinweist, daß es sich um Polymere handelt, die aus insbesondere wiederkehrenden Alkyleinheiten aufgebaut sind, wobei ein oder mehrere, gegebenenfalls sogar alle, Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt sein können. Beispielsweise kann ein auf einem Perfluoralkylakrylat-Copolymer basierendes Hydrophobisierungsmittel verwendet werden.

Der Weißmacher kann eine Verbindung mit wenigstens einer Disulfon-Gruppe sein. Solche Verbindungen sind dem auf diesem technischen Gebiet einschlägigen Fachmann bestens bekannt. Ein Beispiel einer solchen Disulfonsäure-Verbindung ist 4,4'-Bis (1,3,5-triazinylamino) stilben-2,2'-disulfonsäure.

Aus der Trockenmischung wird durch Zugabe von Wasser und/oder verkleisterter Stärke eine backfähige Masse hergestellt.

Unter dem Begriff "backfähige Masse" wird eine Backmasse oder ein Teig verstanden, der in aus der Waffelbacktechnolgie bekannten Backvorrichtungen wie z. B. Backzangen unter Ausbildung eines Formkörpers gebacken werden kann. Die backfähige Masse wird beispielsweise in eine beheizte Backform einer solchen bekannten Backvorrichtung gegeben, worauf sich die backfähige Masse in der Backform verteilt und diese vollständig ausfüllt. Die in der Backform vorliegende backfähige Masse gibt unter Wärmebeaufschlagung Wasser bzw. Wasserdampf ab, der aus der Backform durch vorgesehene Auslaßkanäle austritt. Während dieses Vorgangs erfolgt die Verfestigung der backfähigen Masse unter Bereitstellung des gewünschten Formkörpers.

Die backfähige Masse kann durch Zugabe von Wasser und gegebenenfalls Additiven, soweit diese nicht bereits in der Trockenmischung enthalten sind, unter Vermengen, wie beispielsweise Rühren oder Kneten, aus der Trockenmischung, zubereitet werden.

Vorzugsweise enthält die backfähige Masse etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, bevorzugt etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, am bevorzugtesten 7,8 Gew.-% bis etwa 9,8 Gew.-% biologisch abbaubares Fasermaterial, bevorzugt cellulosehaltige Fasern.

Weiterhin enthält die backfähige Masse bevorzugt etwa 6 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, bevorzugt etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, am bevorzugtesten etwa 16,1 Gew.- % bis etwa 20,05 Gew.-% native Stärke.

Des weiteren enthält die backfähige Masse bevorzugt etwa 2 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bevorzugt etwa 4 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-%, am bevorzugtesten etwa 5,4 Gew.-% bis 6,8 Gew.-% vorverkleisterte Stärke.

Weiterhin enthält die backfähige Masse bevorzugt etwa 45 Gew.-% bis etwa 90 Gew.- %, bevorzugt etwa 60 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%, noch bevorzugter etwa 60 Gew.- % bis etwa 75 Gew.-%, am bevorzugtesten etwa 63 Gew.-% bis etwa 71 Gew.-% Wasser.

Protein ist in der backfähigen Masse bevorzugt in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, bevorzugt bis zu etwa 5 Gew.-%, noch bevorzugter etwa bis zu 3 Gew.-% Protein, am bevorzugtesten bis zu etwa 2 Gew.-% enthalten.

Die vorstehenden Angaben in Gewichtsprozent sind jeweils auf das Gesamtgewicht der backfähigen Masse bezogen.

Vorverkleisterte Stärke kann dabei aus etwa 90 bis etwa 99,9 Gew.-% und etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% nativer Stärke, weiter bevorzugt aus etwa 95 Gew.-% Wasser und etwa 5 Gew.-% nativer Stärke hergestellt werden. Dabei wird aus diesen beiden Komponenten zunächst eine Stärkesuspension hergestellt. Diese Stärkesuspension kann dann erhitzt und anschließend abgekühlt werden, um vorverkleisterte Stärke zu ergeben.

Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise auf eine Temperatur bei der die wässrige Suspension von Stärkekörnchen in eine kleisterartige Form übergeht. Diese Temperatur ist auch als Kofler-Gelatinisierungstemperatur bekannt. Die Kofler-Gelatinisierungstemperatur liegt für Kartoffelstärke zwischen 56 und 66°C und für Maisstärke zwischen 62 und 72°C. Die Suspension wird dabei beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 10 Minuten in diesem Temperaturbereich gehalten. Anschließend wird die vorverkleisterte Stärke abgekühlt. Die Temperatur, auf die abgekühlt wird, beträgt vorzugsweise etwa 50°C oder weniger.

Die vorstehende Beschreibung zur Herstellung von vorverkleisterter Stärke ist lediglich als ein beispielhaftes Herstellungsverfahren zu verstehen. Dem Fachmann sind selbstverständlich weitere Verfahren zur Herstellung von vorverkleisterter Stärke bekannt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise kann die Stärkesuspension bzw. -aufschlämmung auch mit Dampf in einem sogenannten Jetcooker gelatinisiert werden.

Die backfähige Masse kann selbstverständlich auch ohne Verwendung der der vorstehend beschriebenen Trockenmischung hergestellt werden. Die jeweiligen Einzelkomponenten, d. h. Stärke, biologisch abbaubares Fasermaterial, Protein und gegebenenfalls Additive können in einer beliebigen Reihenfolge mit Wasser unter Zubereitung der backfähigen Masse vermengt werden. Dabei kann beispielsweise zunächst ein Teig aus Stärke, biologisch abbaubarem Fasermaterial und Wasser hergestellt werden, zu dem dann Protein und gegebenenfalls Additive zugegeben werden.

Eine backfähige Masse zeichnet sich bevorzugt durch eine homogene Verteilung sämtlicher Bestandteile und eine für den jeweiligen Zweck erforderliche Viskosität aus. Die Viskosität der backfähigen Masse kann über den Anteil an zugegebenen Wasser zu der aus Stärke, biologisch abbaubares Fasermaterial und Protein sowie gegebenenfalls Additiven bestehenden Trockenmischung eingestellt werden. Die für den jeweilig herzustellenden Formkörper bevorzugt einzustellende Viskosität der backfähigen Masse kann durch wenige Versuche ermittelt werden. In Abhängigkeit von der Form, der Größe und der jeweiligen Wandstärke des herzustellenden Formkörpers bzw. der Größe der jeweils verwendeten Backform zum Backen des Formkörpers kann es vorteilhaft sein, die Viskosität der Backmischung entsprechend einzustellen.

Die hergestellte backfähige Masse wird dann gebacken. Hierzu wird die backfähige Masse in eine Backform gegeben und bei einer Temperatur von bevorzugt etwa 100°C bis etwa 200°C, besonders bevorzugt bei etwa 150°C in einer geschlossenen Backform erwärmt.

Die Backform ist dabei in Abhängigkeit von der Form des gewünschten Endprodukts ausgebildet, beispielsweise in Form einer Schale oder eines Bechers. Die Backform kann durch mindestens zwei Backplatten, d. h. eine obere und eine untere Backplatte gebildet sein, die in einer Backzange aufgenommen sind, wobei die Innenoberfläche der Backplatten in einem geschlossenen verriegelten Zustand der Backform unter Bildung eines Formhohlraums beabstandet gehalten werden. Der Formhohlraum wird dann durch die backfähige Masse ausgefüllt. Die Backform besitzt zum Ausleiten des Wasserdampfs speziell ausgeformte Ausdampföffnungen. Für die gleichzeitige Herstellung einer Mehrzahl von Formkörpern können auch eine Mehrzahl von Backzangen verwendet werden. Solche Vorrichtungen zum Backen basieren auf der an sich bekannten Technologie des Waffelbackens.

Die Zeitdauer des Backvorgangs wird im wesentlichen von der Größe des zu backenden Formkörpers als auch von der jeweils eingestellten Wandstärke des Formkörpers bestimmt. Üblicherweise liegt die Backzeit zwischen 10 s und etwa 100 s, bevorzugt bei etwa 30 s bis etwa 80 s, weiter bevorzugt bei 60 s bis 70 s.

Ein fetthaltiges Trennmittel kann zu der backfähigen Masse selbst bzw. während der Zubereitung der backfähigen Masse aus der proteinhaltigen Trockenmischung zugegeben werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, das fetthaltige Trennmittel unmittelbar vor dem Backvorgang direkt in die Backform zu geben.

Nachfolgend wird die Herstellung einer backfähigen Masse zur Herstellung biologisch abbaubarer Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes näher erläutert.

Zur Herstellung einer backfähigen Masse wurden native Stärke und Cellulosefasern in eine Wirbelschichtanlage auf einen Conidurboden mit einer Fläche von 1862 cm² (26,6 cm × 70,0 cm) gegeben. Die Schütthöhe betrug insgesamt etwa 225 mm. Als native Stärke wurde Kartoffelstärke (Puderware) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 16 Gew.-% verwendet. Als biologisch abbaubares Fasermaterial wurden Cellulosefasern mit einer Länge von etwa 600 µm und einer Breite von etwa 30 µm eingesetzt.

Die native Kartoffelstärke und die Cellulosefasern wurden in einer Wirbelschicht trocken gemischt. Dabei wurde von unterhalb des Bodens Warmluft mit einer Temperatur von etwa 70°C und einem Volumenstrom von 480 m³/h durch die Stärke-Cellulosefaser-Mischung geleitet, um eine Wirbelschicht zu erzeugen.

Von oberhalb der Wirbelschicht wurde vorverkleisterte Stärke mit einer Sprührate von 65 g/min für 5 Minuten über zwei Düsen mit jeweils einem Düsendurchmesser von 0,8 mm und einem Sprühdruck von 1,2 bar eingesprüht. Die Temperatur der eingesprühten Lösung aus vorverkleisterter Stärke lag unterhalb von 50°C.

Das erhaltene Produkt war ein Granulat, bei dem Stärke und Cellulosefasern gleichmäßig miteinander verbunden sind. (Die Produkttemperatur lag bei 42°C, und die Produktfeuchtigkeit lag bei 8,6 Gew.-%.)

Das so hergestellte Granulat wurde mit Wasser vermengt, so daß die nachfolgend angegebenen Konzentrationsbereiche eingestellt wurden:

Die vorstehend angegebene backfähige Masse wurde portioniert und wie nachfolgend angegeben 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-%, Protein, d. h. beispielsweise Soja, Casein bzw. Calciumcaseinat versetzt. Das Protein wurde dabei in den jeweils unten angegebenen Anteilen in der backfähigen Masse durch Mischen homogen verteilt. Die zugegebene Menge an Protein Gew.-% bezieht sich auf 100 Gew.-% der oben angegebenen backfähigen Masse.

Die über dieses Verfahren hergestellten biologisch abbaubaren Formkörper weisen nach dem Backvorgang einen Restfeuchtegehalt von etwa 6 Gew.-% auf, der nach Lagerung der Formkörper bei Umgebungsfeuchtigkeit auf etwa 10 Gew.-% Restfeuchtegehalt ansteigt. Das Einstellen eines Restfeuchtegehalts von etwa 10 Gew.-% hat sich im Hinblick auf die Biegsamkeit der hergestellten Formkörper als vorteilhaft erwiesen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein Restfeuchtegehalt von etwa 10 Gew.-% die Formkörper biegsamer macht.

Die geschlossenere Oberfläche der Formkörper ermöglicht eine zuverlässiger Aufbringung einer feuchtigkeits- und fettabweisenden Beschichtung in Form einer Lackierung.

Unter Verwendung der proteinhaltigen Trockenmischung bzw. der proteinhaltigen backfähigen Masse lassen sich preisgünstig qualitativ hochwertige, biologisch abbaubare Formkörper herstellen. Beispielsweise können die Formkörper von etwa Wandstärken 1,6 bis 1,8 mm aufweisen. Selbstverständlich können auch Formkörper mit dünneren Wndstärken wie beispielsweise von etwa 0,8 bis etwa 1,4 mm oder dickeren Wandstärken wie beispielsweise von etwa 2,0 bis etwa 3,2 mm hergestellt werden.

Die biologisch abbaubaren Formkörper sind äußerst vorteilhaft aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt und lassen sich vollständig bzw. im wesentlichen vollständig biologisch abbauen. Insofern unterfallen die aus der Trockenmischung bzw. backfähigen Masse nicht dem in Deutschland geschaffenen System "Grüner Punkt" zur Entsorgung von Verpackungen. D. h., ein Hersteller der vorgenannten Formkörper in Form von Verpackungsmaterial muß nicht die bei herkömmlichen Verpackungen Pflichtbeiträge an das Entsorgungssystem "Grüner Punkt" abführen.

Die entsprechend den vorstehenden Erläuterungen hergestellten Formkörper weisen einen Fasermaterial-Stärke-Verbund bzw. bei Verwendung von Protein einen Fasermaterial-Stärke-Protein-Verbund auf.

Unter einem Film wird im Sinne der Erfindung eine zusammenhängende Schicht verstanden, die auf der Oberfläche der biologisch abbaubaren Formkörper angeordnet ist. Die den Film aufbauenden Stoffe, d. h. das filmbildende Material, werden bevorzugt in Form von Lösungen, Dispersionen oder Suspensionen auf den Formkörper aufgebracht und können dabei natürlich auch teilweise in die Porenstruktur des Formkörpers eindringen. Als filmbildendes Material können beispielsweise Lacke, die unter Einstrahlung von UV-Licht aushärten, verwendet werden.

Unter Härtung wird im Sinne der Erfindung verstanden, daß das aufgebrachte filmbildende Material zu einer stabilen Oberflächenschicht aushärtet (sog. Lackhärtung). Bei der Härtung des filmbildenden Materials, beispielsweise eines Lackes, tritt eine Vernetzung des aufgebrachten filmbildenden Materials ein.

Die in Form eines Films aufgebrachte Beschichtung weist eine für den üblichen Gebrauch der Formkörper ausreichende Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Flüssigkeiten auf. Das heißt, die erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren Formkörper können beispielsweise als Becher oder Teller für Getränke und Speisen verwendet werden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren Formkörper auch als Bevorratungsbehältnisse für beispielsweise Frischfleisch oder rohen Fisch verwendet werden.

Bevorzugt ist, daß die eingestrahlte Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 200 nm bis etwa 350 nm liegt. Weiter bevorzugt liegt die eingestrahlte Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm liegt.

Die Verwendung von Strahlung mit einer Wellenlänge von 10 nm bis 400 nm, d. h. von Ultraviolett-Strahlung, ermöglicht äußerst vorteilhaft ein Aushärten der aufgebrachten Beschichtung innerhalb weniger Sekunden.

Eine kurze Aushärtungszeit der aufgebrachten Beschichtung ist bei einem auf hohe Durchsatzmengen ausgerichteten Herstellungsverfahren sehr vorteilhaft. Die erfindungsgemäßen Formkörper sind Artikel, die in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden. Eine Verkürzung der Herstellungszeit ermöglicht eine Erhöhung der Produktivität und somit eine Verringerung der Herstellungskosten.

Als Lichtquelle kann beispielsweise eine Quecksilberdampf-Lampe, wie zum Beispiel eine Hg-Niederdrucklampe, verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Film aus filmbildendem Material erzeugt, das aus der Gruppe, die aus Acrylatharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Alkydharz, Siliciumlacken, Naturlacken und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird. Im Sinne der Erfindung ist jeder Lack, der durch Einstrahlung von ultraviolettem Licht (UV-Licht) härtbar ist, verwendbar. Des weiteren werden unter den vorstehend aufgeführten Harzen im Sinne der Erfindung Lacke verstanden, die durch Einstrahlung von UV-Licht bzw. UV-Strahlung härtbar sind (sog. UV-Lacke).

Acrylatharz oder Acrylharz sind Harze, die durch Homo- oder Copolymerisation von (Meth)acrylsäureestern erhalten werden. Beispielsweise kann Methylmethacrylat verwendet werden.

Als Polyesterharz können beispielsweise Polykondensationsprodukte aus zwei- und mehrwertigen Carbonsäuren, z. B. Phthalsäure, Adipinsäure, Trimelithsäureanhydrid, und Alkoholen, z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Butandiole, etc., verwendet werden. Es können aber auch ungesättigte Polyester aus ungesättigten Dicarbonsäuren hergestellt werden. Diese Harze sind auch als ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze) bekannt.

Als Polyurethanharz finden Harze auf Basis von Polyisocyanat und Polyhydroxyverbindungen Verwendung.

Alkydharze sind mit natürlichen Fetten und Ölen und/oder synthetischen Fettsäuren modifizierte Polyesterharze. Beispielsweise können Alkydharze verwendet werden, die bei der Veresterung von di- und polyfunktionellen Alkoholen wie z. B. Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, etc. mit Dicarbonsäuren wie z. B. Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Dimerfettsäure, etc. bzw. deren Anhydriden sowie gesättigten und ungesättigten Fettsäuren erhalten werden.

Siliciumlacke sind Lacke, die bei Einstrahlung von UV-Licht eine SiO₂-Matrix ausbilden.

Weiter bevorzugt werden Naturlacke verwendet. Besonders bevorzugt wird Leinöl verwendet. Dem Leinöl können beispielsweise noch Trockenstoffe (Sikkative) zugesetzt sein (Firnis).

Die vorgenannten filmbildenden Materialien können weiterhin Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise können das filmbildende Material Photosensibilatoren oder Photoinitiatoren, wie beispielsweise Acetophenon, Benzophenon, Thioxanton oder deren Derivate, umfassen.

Des weiteren können als Zusatzstoffe auch Farbstoffe zur Färbung der Formkörper verwendet werden. Die Farbstoffe können auch gleichzeitig als Photosensibilatoren wirken.

Bevorzugt weist der gehärtete Film eine Schichtdicke von etwa 10 µm bis etwa 100 µm, bevorzugt von etwa 20 µm bis etwa 60 µm, auf.

Äußerst vorteilhaft weisen die erfindungsgemäßen Formkörper eine sehr dünne Beschichtung auf. Dies führt zu einem sehr geringen Materialbedarf und verringert weiterhin die Herstellungskosten. Des weiteren können die Formkörper somit äußerst leichtgewichtig hergestellt werden. Im Hinblick auf die großen Stückzahlen, in denen die Formkörper hergestellt und ausgeliefert werden, verringern sich aufgrund der Gewichtsreduktion die Transportkosten.

Weiterhin wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Formkörpers gelöst, wobei

• a) filmbildendes Material in einem Lösungsmittel auf den Formkörper aufgebracht wird,
• b) das filmbildende Material durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm, bevorzugt von etwa 200 nm bis etwa 350 nm, gehärtet wird.

Das filmbildende Material, das oben näher spezifiziert ist, wird in einem Lösungsmittel auf den Formkörper aufgebracht. Das filmbildende Material kann dabei durch Tauchen, Gießen, Walzen, Sprühen oder elektrostisches Beschichten aufgebracht werden.

Bevorzugt wird das filmbildende Material aufgesprüht. Durch Aufbringung des filmbildenden Materials in Form von kleinen Tröpfchen kann der Formkörper gleichmäßig beschichtet werden. Insbesondere ermöglicht das Aufsprühen ein Beschichten des Formkörpers auch in Bereichen mit schwer zugänglicher Formgebung, wie beispielsweise in Ecken oder Kanten.

Sofern eine bestimmte Schichtdicke erwünscht wird, kann im Fall des Aufsprühens die Schichtdicke einfach über die Steuerung bzw. Regelung der Sprühzeit oder der eingestellten Tröpfchengröße eingestellt werden. Des weiteren kann der Sprühvorgang wiederholt werden, d. h. in einem zweiten oder weiteren Sprühdurchgang eine bzw. mehrere weitere Schicht(en) aufgebracht werden.

Bei einem elektrostatischen Beschichten bzw. einer elektrostatischen Lackierung werden die Lackteilchen elektrostatisch aufgeladen und auf den Formkörper aufgebracht. Dabei können die Filmbildner in wässrigen oder Lösungsmittel-Dispersionen, wie z. B. EPC (electrophoretic powder coating), APS (aqueous powder suspension), PLW(Pulverlack in Wasser), NAD (non aqueous dispersion) oder ESTA, aufgebracht werden.

Das filmbildende Material (Filmbildner) kann dabei in dem Lösungsmittel gelöst sein oder aber auch mit dem Lösungsmittel eine Dispersion, Suspension oder Emulsion bilden.

Bevorzugt ist das Lösungsmittel Wasser und/oder organische Lösungsmittel.

Als organische Lösungsmittel können Etheralkohole, Aliphaten, Alkohole, Aromaten, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ester, Hydroaromaten, Ketone, Terpenkohlen­ wasserstoffe oder Mischungen davon verwendet werden.

Bevorzugt werden als organisches Lösungsmittel Alkohole, wie z. B. Ethanol, eingesetzt.

Im Hinblick auf die Arbeitssicherheit sowie aus ökologischen Gesichtspunkten wird Wasser als Lösungsmittel bevorzugt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen Schritt (a) und Schritt (b) ein Trocknungsschritt (c) vorgesehen, bei dem das Lösungsmittel weitgehend abgezogen wird.

Insbesondere bei Verwendung von Wasser als Lösungsmittel ist vor dem Härten des filmbildenden Materials ein Trocknungsschritt vorgesehen.

Das Trocknen kann dabei durch Einstrahlung von Infrarot-Strahlung erfolgen (sog. Infrarottrocknung). Dabei können die mit dem filmbildenden Material versehenen Formkörper durch einen Trocknungstunnel, in dem Infrarotstrahler angeordnet sind, transportiert werden. Das Infrarotlicht kann dabei beispielsweise im Wellenlängenbereich von 1 µm bis 3 µm liegen. In dem Trocknungstunnel können auch Heizelemente, wie z. B. Heizwendeln, angeordnet sein.

Selbstverständlich kann auch eine Trocknungskammer verwendet werden, die beispielsweise mit Heizelementen, z. B. Heizwendeln, und/oder Infrarrotstrahlern ausgestattet ist.

Weiterhin kann eine Trocknung in Form von Konvektionstrocknung erfolgen. Dabei können beispielsweise erwärmte Gase, wie zum Beispiel Luft oder Inertgase, d. h. z. B. Edelgase (Argon) oder Stickstoff über die Formkörper geleitet werden (sog. Düsentrocknung). Diese erwärmten Gase nehmen das Lösungsmittel, beispielsweise Wasser auf, und bewirken somit eine Trocknung des Formkörpers, d. h. Entfernung des verwendeten Lösungsmittels. Auf der Oberfläche des Formkörpers verbleibt das filmbildende Material.

Bei Trocknung des Formkörpers in einer Trocknungskammer bei 50°C dauert der Trocknungvorgang etwa 20 Minuten. Bei Verwendung einer Düsentrocknung bei 70°C dauert die Trocknung eines vergleichbaren Formkörpers etwa 5 Minuten. Bei Verwendung von Infrarotstrahlung verkürzt sich der Trocknungszeitraum auf etwa 1 bis 3 Sekunden. Bei Anordnung des Formkörpers in einer Inertgasatmosphäre, bevorzugt einer Stickstoffatmosphäre, und Einstrahlung von Infrarotstrahlung verkürzt sich der Trocknungszeitraum auf weniger als eine Sekunde. Zur Trocknung können auch Hochfrequenzstrahler verwendet werden, die Mikrowellen abstrahlen. Auch bei Verwendung von Hochfrequenzstrahlern werden Trocknungszeiten von weniger als einer Sekunde erhalten.

Bevorzugt wird das filmbildende Material durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm gehärtet.

Bei Verwendung von filmbildenden Materialien in organischen Lösungsmitteln und Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm wird die auf die biologisch abbaubaren Formkörper aufgebrachte Beschichtung ohne Trocknung innerhalb von 2 bis 5 Sekunden ausgehärtet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Formkörper während des Härtens im Schritt (b) in einer mit Inertgas angereicherten Atmosphäre angeordnet. Bevorzugt wird als Inertgas Stickstoffgas verwendet.

Bei Anordnung des Formkörpers im Schritt (b) in einer mit Inertgas angereicherten Atmosphäre, beispielsweise mit Stickstoff angereicherten Atmosphäre, verkürzt sich die für die Härtung erforderliche Zeit bei der Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm um das bis zu Fünffache. Je größer der Anteil an Inertgas, bevorzugt Stickstoff, in der Atmosphäre ist, um so kürzer ist der für die Härtung des filmbildenden Materials, bevorzugt des UV-Lackes, erforderliche Zeitraum.

Insofern können die mit filmbildendem Material beschichteten Formkörpern auf schnellaufenden Fördereinrichtungen durch eine mit Stickstoff angereicherte Atmosphäre bzw. bevorzugt eine Stickstoff-Atmosphäre unter gleichzeitiger Einstrahlung von UV-Licht, bevorzugt im Wellenlängenbereich von 240 nm bis 320 nm, geführt werden, wobei die Beschichtung bzw. der UV-Lack ausgehärtet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit äußerst vorteilhaft sehr effektiv biologisch abbaubare Formkörper auf Basis eines Fasermaterial-Stärke-Verbundes mit einer flüssigkeitsbeständigen Beschichtung versehen werden.

Die Beschichtung kann selbstverständlich nur auf ausgewählten Seiten bzw. Oberflächen des Formkörpers aufgebracht werden. Beispielsweise kann ein Formkörper in der Form eines Napfes oder eines Tabletts nur auf der Innenseite beschichtet werden bzw. sein. Selbstverständlich kann der Formkörper auch allseitig beschichtet werden bzw. sein. Beispielsweise kann ein als Becher ausgebildeter Formkörper sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite beschichtet werden bzw. sein.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm härtbaren oder gehärteten Films zur Beschichtung von biologisch abbaubarer Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes.

Äußerst vorteilhaft ermöglichen die oben aufgeführten UV-Lacke eine verfahrensmäßig einfache und sehr effiziente Beschichtung von biologisch abbaubaren Formkörpern.

Claims (13)

1. Biologisch abbaubarer Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper wenigstens teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, wobei die Beschichtung einen durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm härtbaren oder gehärteten Film umfaßt.

2. Biologisch abbaubarer Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestrahlte Energie von etwa 200 nm bis etwa 350 nm liegt.

3. Biologisch abbaubarer Formkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestrahlte Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm liegt.

4. Biologisch abbaubarer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus filmbildendem Material erzeugt ist, das aus der Gruppe, die aus Acrylatharz, Polyesterharz, Polyurethan, Alkydharz, Siliciumlacken, Naturlacken und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird.

5. Biologisch abbaubarer Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Material Leinöl ist.

6. Biologisch abbaubarer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gehärtete Film eine Schichtdicke von etwa 10 µm bis etwa 100 µm, bevorzugt von etwa 20 µm bis etwa 60 µm, aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei

• a) filmbildendes Material in einem Lösungsmittel auf den Formkörper aufgebracht wird,
• b) das filmbildende Material durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm, bevorzugt von etwa 200 nm bis etwa 350 nm, gehärtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das filmbildende Material im Schritt (a) durch Tauchen, Gießen, Walzen, Sprühen oder elektrostatisches Beschichten aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Lösungsmittel Wasser und/oder Alkohol ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei zwischen Schritt (a) und Schritt (b) ein Trocknungsschritt (c) vorgesehen ist, bei dem das Lösungsmittel weitgehend abgezogen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das filmbildende Material durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 240 nm bis etwa 320 nm gehärtet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Formkörper während des Härtens im Schritt (b) in einer mit Inertgas angereicherten Atmosphäre angeordnet ist.

13. Verwendung eines durch Einstrahlung von Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis etwa 400 nm härtbaren oder gehärteten Films zur Beschichtung von biologisch abbaubarer Formkörper auf Basis eines aus Stärke und biologisch abbaubarem Fasermaterial gebildeten Verbundes.