DE102008012189A1

DE102008012189A1 - Molded body, namely urn or ash capsule, is made of biologically degradable thermoplastic polymer having biologically degradable fibrous material

Info

Publication number: DE102008012189A1
Application number: DE102008012189A
Authority: DE
Inventors: Karsten Frenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Divus Urnen & Co Kg 28209 Bremen De GmbH
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-10-29

Abstract

The molded body is made of a biologically degradable thermoplastic polymer having a biologically degradable fibrous material. The urn or ash capsule is injection molded from a mixture of polymer and the reinforcement. The polymer has a flowability value of 19 melt flow index (MFI) to 21 melt flow index, particularly 20 melt flow index. The polymer is a polylactic acid. An independent claim is included for a method for manufacturing a molded body, namely urn or ash capsule.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper, nämlich eine Urne oder eine Aschekapsel, aus einem mit einem biologisch abbaubaren Faserstoff bewehrten biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers, nämlich einer Urne oder Aschekapsel, indem ein Granulat aus mit der Bewehrung vermischtem Polymer hergestellt, dieses Granulat aufgeschmolzen und der Formkörper spritzgegossen wirdThe The invention relates to a shaped body, namely a Urn or an ash capsule, one with a biodegradable one Fibrous reinforced biodegradable thermoplastic polymer. Furthermore, the invention relates to a method for producing a Such a shaped body, namely an urn or ash capsule, by making granules of polymer mixed with the reinforcement, this Granules melted and the molded body injection molded becomes

Eine solche Urne und eine solche Aschekapsel sind aus der DE 10 2005 024 791 A1 bekannt. Nach dem in dieser Schrift beschriebenen Verfahren zur Herstellung dieser Formkörper wird zunächst ein Halbzeug erzeugt, indem Fasermatten aus der Bewehrung und dem Polymer miteinander vernadelt werden. Sodann wird das so erzeugte Halbzeug unter Wärme zu dem Formkörper tiefgezogen. Ferner ist auch angegeben, daß das Halbzeug zu Pellets zerkleinert und dann der Formkörper im Spritzgußverfahren hergestellt werden kann.Such an urn and such an ash capsule are from the DE 10 2005 024 791 A1 known. After the process described in this document for the production of these moldings, a semi-finished product is first produced by needling fiber mats from the reinforcement and the polymer together. Then, the semifinished product thus produced is thermoformed under heat to the molded body. Furthermore, it is also stated that the semifinished product can be comminuted into pellets and then the molded article can be produced by injection molding.

Bei der praktischen Umsetzung der in der obengenannten Schrift offenbarten Formkörper hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung der Formkörper im Tiefziehverfahren ein erheblicher Anteil von Abfall anfällt und das Verfahren aufwendig ist. Die Herstellung im Spritzgußverfahren hat sich als erheblich besser erwiesen.at the practical implementation of the disclosed in the above-mentioned document Shaped body has been found that in the production the molding in the deep drawing process a significant share waste accumulates and the process is expensive. The Injection molding has proven to be considerably better proved.

Aus der DE 197 44 331 A1 ist es bekannt, einen Sarg oder eine Urne aus einem naturstoffbasierten Kunststoff herzustellen. Unter anderem wird Polymilchsäure (Polylactid) als möglicher biologisch abbaubarer Kunststoff ausdrücklich genannt. Der Sarg oder die Urne sollen dabei aus einem Granulat oder Chips geformt werden. Die Art der Herstellung ist aber nicht näher spezifiziert. Eine Bewehrung ist in diesem Kunststoff nicht enthalten. Hierdurch wird der Kunststoff beim Schmelzen hinreichend dünnflüssig, um auch in einem Spritzgußverfahren geformt zu werden. Allerdings ist der so entstehende Formkörper spröde und weist nicht die erforderliche Festigkeit auf. Um dieses zu kompensieren, muß die Urne eine entsprechend hohe Wandstärke aufweisen. Hierdurch wird sie schwer und teuer.From the DE 197 44 331 A1 It is known to produce a coffin or urn made of a natural material-based plastic. Among other things, polylactic acid (polylactide) is expressly mentioned as a possible biodegradable plastic. The casket or the urn should be formed from granules or chips. The type of production is not specified. Reinforcement is not included in this plastic. As a result, the plastic during melting sufficiently thin liquid to be molded in an injection molding process. However, the resulting molded body is brittle and does not have the required strength. To compensate for this, the urn must have a correspondingly high wall thickness. This makes them heavy and expensive.

Aus der EP 0 736 296 A2 ist ein biologisch abbaubarer Sarg bekannt, der aus einem mit einem Bindemittel durchtränken Preßmassenvließ aus Naturfaser hergestellt ist. Dieser Sarg wird also in einem Tiefziehverfahren hergestellt, – mit den obengenannten Nachteilen.From the EP 0 736 296 A2 For example, there is known a biodegradable coffin made from a binder impregnated with a binder of molding fiber of natural fiber. This coffin is thus produced in a deep-drawing process, - with the above-mentioned disadvantages.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Urne oder eine Aschekapsel aus einem biologisch abbaubaren Material herzustellen, die sich einfach im Spritzgußverfahren herstellen läßt und bei möglichst geringer Wandstärke eine möglichst hohe Festigkeit aufweist. Dabei ist aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, daß sich eine dünnwandige Urne oder Aschekapsel mit hoher Festigkeit dann erreichen läßt, wenn sie aus einem biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer mit Bewehrung hergestellt wird. Eine aus einem solchen Material gebildete Masse ist aber sehr zähflüssig und eignet sich kaum zum Herstellen großer Formkörper wie Urnen oder Aschekapsel.Of the Invention is based on the problem, an urn or an ash capsule made from a biodegradable material that is can be produced simply by injection molding and at the lowest possible wall thickness as possible has high strength. It is from the above-mentioned state the art known that a thin-walled Urn or ash capsule with high strength then reach, when made from a biodegradable thermoplastic polymer is made with reinforcement. One of such material formed mass is very viscous and suitable hardly work for producing large moldings like Urns or ash capsule.

Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Urne oder Aschekapsel dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mischung aus dem Polymer und der Bewehrung spritzgegossen ist, wobei das Polymer einen Fließfähigkeitswert von 19 MFI bis 21 MFI, insbesondere 20 MFI, aufweist.to Solution to this problem is the invention Urn or ash capsule characterized in that they are made a mixture of the polymer and the reinforcement injection molded wherein the polymer has a fluidity value from 19 MFIs to 21 MFIs, in particular 20 MFIs.

Versuche haben ergeben, daß sich die hier in Rede stehenden relativ großen Formkörper, nämlich Urnen und Aschekapseln, gut spritzgießen lassen. Das bedeutet, daß sie sich mit einem angemessenen Druck und einer nicht zu hohen Temperatur spritzgießen lassen, ohne daß dabei Fehlstellen im Formkörper oder andere Probleme beim Spritzgießen entstehen. Die Temperatur der Schmelze zum Spritzgießen darf nämlich nicht zu hoch sein, weil sonst die aus dem natürlichen Faserstoff hergestellten Bewehrung verbrennt. Eine ähnliche Gefahr besteht auch für das Polymer. Auch muß der Mengenanteil der Bewehrung hinreichend groß sein, um eine ausreichend feste Urne oder Aschekapsel zu erhalten. Demzufolge läßt sich die Schmelze nur dadurch dünnflüssiger gestalten, in dem der Fließfähigkeitswert des Polymer herabgesetzt wird. Dieses wiederum ist aber nur mit entsprechend kurzkettigeren Polymeren zu erreichen, was auch wieder zu Lasten der Festigkeit geht. Versuche haben ergeben, daß sich dieser Zielkonflikt mit den erfindungsgemäßen Fließfähigkeitswerten von 19 MFI bis 21 MFI (MFI = Malt Flow Index) gut lösen läßt.tries have shown that the here in question relatively large moldings, namely urns and Ash capsules, well sprayed. That means she with a reasonable pressure and not too high temperature can be injection-molded, without causing flaws in the molding or other problems in injection molding arise. The temperature of the melt for injection molding is allowed namely, not too high, because otherwise from the natural Fiber produced reinforcement burns. A similar There is also danger for the polymer. Also, the must Quantity of reinforcement should be large enough to one to obtain a sufficiently strong urn or ash capsule. Consequently leaves only make the melt thinner, in which the fluidity value of the polymer is lowered becomes. This, however, is only with correspondingly short-chain To reach polymers, again at the expense of strength goes. Experiments have shown that this conflict of goals with the flowability values of 19 MFI to 21 MFI (MFI = Malt Flow Index).

Als Polymer wird wieder, wie beim Stand der Technik, vorzugsweise ein Polylactid verwendet. Vorzugsweise wird ein recyceltes Polymer, also beispielsweise recyceltes Polylactid, verwendet. Im Jargon wird dieses recycelte Polylactid auch als B-PLA (PLA = Polylactic Acid = Polylactid oder Polymilchsäure) bezeichnet. Dieses kann aus Abfallstoffen eines Tiefziehprozesses gewonnen werden. Auf diese Weise läßt sich das Polylactid besonders kostengünstig erwerben. Darüber hinaus hat neu hergestelltes Polylactid zähere Fließfähigkeitswerte mit entsprechend längeren Ketten. Durch den bereits erfolgten Verarbeitungsprozeß werden die Ketten gekürzt und gleichsam nebenbei das Polylactid mit den erforderlichen Fließfähigkeitswerten gewonnen. Steht ein Polylactid mit, beispielsweise bei recyceltem Polymer aufgrund bereits mehrfach erfolgter Verarbeitung, zu kurzen Polymerketten und damit zu flüssigem Fließfähigkeitswert außerhalb des oben angegebenen Bereichs zur Verfügung, kann dieses Polymer auch mit zäherem, beispielsweise neuem, Polymer gemischt werden, bis der oben angegebene Bereich erreicht ist.As the polymer, as in the prior art, a polylactide is preferably used again. Preferably, a recycled polymer, such as recycled polylactide, is used. In jargon, this recycled polylactide is also referred to as B-PLA (PLA = polylactic acid = polylactide or polylactic acid). This can be obtained from waste materials of a deep drawing process. In this way, the polylactide can be purchased particularly inexpensively. In addition, newly produced polylactide has tougher flow properties with correspondingly longer chains. By the already completed processing, the chains are shortened and, as it were, the polylactide with the required fluidity values is obtained by the way. Is a polylactide with, for example, in recycled polymer due to already multiple processing, too short polymer chains and thus to liquid flowability value outside the range specified above, this polymer can also be mixed with tougher, for example, new, polymer until the above range is reached.

Als besonders geeigneter Druck für den Spritzgießprozeß hat sich ein Druck an der Düse von 450 bar bis 500 bar, insbesondere 475 bar, erwiesen. Die Temperatur sollte beim Spritzgießen zwischen 170°C und 230°C liegen. Als besonders günstig hat sich eine Temperatur der Schmelze von 180°C bis 190°C erwiesen.When has particularly suitable pressure for the injection molding process a pressure at the nozzle of 450 bar to 500 bar, in particular 475 bar, proved. The temperature should be during injection molding between 170 ° C and 230 ° C lie. As special favorably, the temperature of the melt is 180 ° C to 190 ° C proved.

Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Granulat (Pellets) aus einem Polylactid mit einem Fließfähigkeitswert von 20 MFI und einer Bewehrung hergestellt. Der Anteil der Bewehrung wird dabei so festgelegt, daß er 30 bis 50 Gew.-% der Formkörpermasse entspricht. Als Material für die Bewehrung werden biologisch abbaubare Fasern, wie zum Beispiel Hanffaser, Jutefaser, Sisalfaser, Flachsfaser, Holzfaser, Bambusfaser oder ähnliche Fasern, verwendet. Das Polylactid wird zur Herstellung der Pellets in einem Extruder im Wasserbad auf 190°C erhitzt und so aufgeschmolzen und dann mit den zerkleinerten Fasern vermischt und schließlich zu den Pellets abgekühlt.To a particularly preferred embodiment of the present invention Invention is initially a granulate (pellets) from a Polylactide with a flowability value of 20 MFI and a reinforcement made. The share of reinforcement will be included set so that it is 30 to 50 wt .-% of the molding composition equivalent. As material for the reinforcement become biological degradable fibers, such as hemp fiber, jute fiber, sisal fiber, Flax fiber, wood fiber, bamboo fiber or similar fibers used. The polylactide is used to make the pellets in an extruder heated to 190 ° C in a water bath and so melted and then mixed with the shredded fibers and finally cooled to the pellets.

Diese Pellets werden, gegebenenfalls nach einem Transport zu einem gesonderten Verarbeitungsbetrieb, der Spritzgußmaschine zugeführt und auf eine Temperatur von 180°C bis 190°C erhitzt und dadurch aufgeschmolzen. Diese Schmelze wird mit einem Hydraulikeinspritzdruck von 80 bar bis 90 bar dem Werkzeug zugeführt. Im Werkzeug auf der Schnecke an der Düse beträgt der Druck 450 bar bis 500 bar. Als optimal hat sich hier ein Druck von 475 bar erwiesen. Nach dem Abkühlen der Schmelze unterhalb der Schmelztemperatur kann die Form geöffnet und der Formkörper mittels Luftdruck entnommen werden.These Pellets, if appropriate after a transport to a separate Processing plant, fed to the injection molding machine and heated to a temperature of 180 ° C to 190 ° C and melted by it. This melt is supplied with a hydraulic injection pressure supplied from 80 bar to 90 bar to the tool. In the tool on the screw at the nozzle is the pressure 450 bar to 500 bar. The optimum pressure here is 475 bar proved. After cooling the melt below the Melting temperature can open the mold and the molding be removed by air pressure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005024791 A1 [0002]
DE 19744331 A1 [0004]
- EP 0736296 A2 [0005]

Claims

Shaped body, namely urn or ash capsule, of a biodegradable thermoplastic polymer reinforced with a biodegradable pulp, characterized in that the urn or ash capsule is injection molded from a mixture of the polymer and the reinforcement, the polymer having a flowability value of 19 MFI to 21 MFI, in particular 20 MFIs.

Shaped body according to claim 1, characterized that the polymer is a polylactide (PLA).

Shaped body according to claim 1 or 2, characterized that the polymer is or contains a recycled polymer.

Process for producing a shaped body, namely An urn or ash capsule according to one of claims 1 to 3, adding granules of polymer mixed with the reinforcement made, this granules melted and the shaped body injection molded, characterized in that the polymer a fluidity value of 19 MFI to 21 MFI, especially 20 MFI.

Method according to claim 4, characterized in that that the shaped body at a pressure at the nozzle from 450 bar to 500 bar, in particular 475 bar, is injection-molded.

Method according to claim 4 or 5, characterized that the shaped body at a temperature of 170 ° C. up to 230 ° C, in particular 180 ° C to 190 ° C, is injection molded.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the granules of a recycled Polymer is produced.