DE102012111235B3

DE102012111235B3 - Einweggeschirr umfassend ein Laminat

Info

Publication number: DE102012111235B3
Application number: DE201210111235
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-02-27
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: WO2014079638A1; EP2922697A1; US20150297004A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einweggeschirr umfassend ein Laminat umfassend mindestens ein entwachstes Pflanzenblatt oder Stück davon, einen Klebstoff und eine Biokunststofffolie. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines solchen Laminates.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einweggeschirr umfassend ein Laminat umfassend mindestens ein entwachstes Pflanzenblatt oder Stück davon, einen Klebstoff und eine Biokunststofffolie. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines solchen Laminates.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung von Kunststoffverpackungen hat in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen. Kunststoffverpackungen bieten Schutz gegen Feuchtigkeit und Schmutz, sichern Hygiene, ein attraktives Aussehen und schützen das verpackte Gut vor Missbrauch bei vergleichsweise geringem Materialeinsatz.
7 Milliarden Menschen auf diesem Planeten sorgen dafür, dass Rohstoffpreise von Kunststoff jährlich um 10 bis 14% steigen. Jährlich werden weltweit 266 Millionen Tonnen Plastik verbraucht. Heute schwimmen in den Weltmeeren geschätzt sechsmal mehr Plastikpartikel als Plankton. Plastikteile und deren Zersetzungsprodukte sammeln sich insbesondere in einigen Strömungswirbeln an und führen zu einer erheblichen Verdichtung in manchen Meeresregionen. In den Meeren treibender Plastikmüll wird schon verhältnismäßig schnell in sehr kleine Fetzen zerrissen, die mit der Zeit einen immer höheren Feinheitsgrad bis hin zur Pulverisierung erreichen. Bei einem hohen Feinheitsgrad wird das Plastikpulver allerdings von verschiedenen Meeresbewohnern und unter anderem auch von Plankton als Nahrung aufgenommen. Angefangen beim Plankton steigen die Plastikpartikel, an denen giftige und krebsverursachende Chemikalien wie DDT und Polychlorierte Biphenyle anlagern, in der Nahrungskette immer weiter auf. Auf diesem Weg gelangt der Plastikmüll mit den anlagernden Giftstoffen auch in die für den menschlichen Verzehr bestimmten Lebensmittel. Plastikmüll ist nicht allein in den Ozeanen ein international bekanntes Umweltproblem.
Die Entsorgung dieser Materialien stellt sich inzwischen als ein in gleicher Weise wachsendes Problem heraus. Recyclingsysteme entwickeln sich nur mühsam, haben eine fragliche Effektivität und sind oft nur regional, z. B. in Deutschland umgesetzt. Hinzu kommt, dass das Erdöl als das natürliche Ausgangsmaterial der thermoplastischen polyolefinischen Kunststoffe begrenzt ist. Diese Umstände führen zu der grundsätzlichen Notwendigkeit neuer geeigneter Verpackungsmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen, die zusätzlich umweltfreundlich entsorgt werden können.
DE 91 05 874 U1 offenbart eine Schale aus natürlichen Blättern, wobei die Blätter durch eine zwischen den Blättern angeordnete Klebschicht miteinander verbunden sind.
Im Stand der Technik (z. B. DE 603 13 679 T2 ) sind auch bioabbaubare und insbesondere kompostierbare Behälter bekannt, die Gegenstände in einem trockenen, feuchten oder nassen Zustand halten können. Solche Behälter haben jedoch oft den Nachteil, dass sie auf Grund von mehreren Zutaten vergleichsweise aufwendig in der Herstellung und damit teuer sind. Außerdem ist zur Herstellung von im Stand der Technik bekannten Verpackungsmaterialien oft die Beigabe von Holzbestandteilen notwendig, was auf Grund der hohen Stückzahlen unnötig die Abholzung von Wäldern vorantreibt. Selbst nach Beigabe von Holzbestandteilen neigen solche Behältnisse weiter oft dazu, spröde und wenig biegsam zu sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfinder haben ein neues vielschichtiges Verpackungsmaterial erfunden, welches günstig herstellbar, zum Gebrauch in der Mikrowelle geeignet und biegsam ist und auch unbedenklich für die Lebensmittelverpackung verwendet werden kann. Des Weiteren zeichnet es sich dadurch aus, dass es bevorzugt umweltfreundlich entsorgt werden kann, eine glatte Oberfläche aufweist und/oder tiefziehbar ist.
Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Laminat umfassend

(i) mindestens ein Pflanzenblatt oder Stück davon
(ii) einen Klebstoff; und
(iii) eine Biokunststofffolie welche eine Polyhydroxycarbonsäure oder ein Copolymer davon umfasst;

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Einweggeschirr umfassend oder bestehend aus einem Laminat umfassend

(i) mindestens ein entwachstes Pflanzenblatt oder Stück davon
(ii) einen Klebstoff; und
(iii) eine Biokunststofffolie welche eine Polyhydroxycarbonsäure oder ein Copolymer davon umfasst;

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats, umfassend die Schritte:

(i) Einseitiges Aufbringen eines Klebstoffes auf die Oberfläche einer Biokunststofffolie;
(ii) In Kontakt-Bringen der Oberseite der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon mit der Klebseite der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie
(iii) Herstellen des Laminats durch Verpressen der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie mit den vorbehandelten Pflanzenblättern oder Stücken davon; und
(iv) wahlweise Zuschneiden des Laminats

(i) Vorbehandeln von Pflanzenblättern oder Stücken davon durch in Kontakt bringen der Blätter oder Stücken davon mit alkalischer Lauge, mit einer Seifenlösung und/oder mit einem organischen Lösungsmittel;
(ii) Einseitiges Aufbringen eines Klebstoffes auf die Oberfläche einer Biokunststofffolie;
(iii) In Kontakt-bringen der Oberseite der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon mit der Klebseite der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie
(iv) Herstellen des Laminats durch Verpressen der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie mit den vorbehandelten Pflanzenblättern oder Stücken davon; und
(v) wahlweise Zuschneiden des Laminats

Ein weiterer Aspekt gemäß der Erfindung ist ein Laminat herstellbar durch ein erfindungsgemäßes Verfahren.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Alle in dieser Spezifikation zitierten Dokumente jedweder Art sind durch Bezugnahme hierin vollinhaltlich aufgenommen.
Im Folgenden werden einige Begriffe definiert, welche in dieser Spezifikation verwendet werden. Für alle übrigen Begriffe gelten die im Stand der Technik für diese Begriffe üblichen Definitionen.
Der Ausdruck „Behälter”, wie hierin verwendet, soll ein beliebigen Behälter oder Gefäß, der/das z. B. zum Verpacken, Lagern, Versenden, Servieren, Portionieren oder Abgeben verschiedener Arten von Produkten oder Objekten (die sowohl Feststoffe als auch Flüssigkeiten umfassen), egal ob eine solche Verwendung für einen kurzen oder einen langen Zeitraum vorgesehen ist, umfassen. Behälter innerhalb des Umgangs der vorliegenden Erfindung können müssen aber nicht als Wegwerfartikel gekennzeichnet sein. „Behälter” können beispielsweise Schüsseln, Tassen, Becher, Teller und Tabletts sein.
Unter „Einweggeschirr” wird ein Behälter oder eine Serviervorrichtung (z. B. Teller oder Tablett) bevorzugt für Nahrungsmittel verstanden. Besteck wie Messer und Gabel ist bevorzugt kein „Einweggeschirr”. „Einweggeschirr” umfasst bevorzugt Behälter, die trockene, feuchte und nasse Produkte halten können. Einweggeschirr, das zur Aufnahme trockener Materialien geeignet ist, kann zur Aufnahme von Trockenfrüchten oder Rohnüssen wie Mandeln verwendet werden. Einweggeschirr, das zur Aufnahme von feuchten Materialien geeignet ist, kann zur Aufnahme von Obst oder Gemüse, z. B. frischer Pilze oder Tomaten verwendet werden und sollte diese Funktion für mindestens etwa zwei oder drei Wochen ausüben, da die normale Verpackung-zu-Verbrauch-Zeit etwa 14 Tage beträgt. Ein Einweggeschirr für feuchte Nahrungsmittel kann auch bei einem heißen Fast-Food-Produkt wie Pommes frites oder Hamburger verwendet werden, wobei in diesem Fall der Behälter nur für kurze Zeit halten muss, zum Beispiel etwa eine Stunde nach Eingabe des feuchten Nahrungsmittels. Ein Einweggeschirr für feuchte Nahrungsmittel kann auch in Kombination mit einem Adsorbenskissen zur Verpackung von rohem Fleisch verwendet werden. In diesem Fall sollte der Behälter dem Kontakt mit Fleisch für einen Zeitraum von sieben Tagen oder länger standhalten, und kann wünschenswerter Weise mindestens einem Gefrier/Tauzyklus standhalten. Nach Möglichkeit sollte diese Verpackung Mikrowellen standhalten können. Geeignet zur Aufnahme von nassen Nahrungsmitteln, wird ein Einweggeschirr der Erfindung vorzugsweise eine heiße Flüssigkeit aufnehmen können, wie eine Suppenschüssel, eine Tasse Kaffee oder ein anderes Nahrungsmittelerzeugnis, für einen Zeitraum, der ausreicht, um diese vor dem Abkühlen zu verbrauchen, zum Beispiel innerhalb einer Stunde nach dem Kauf. Solche Behälter können auch zur Aufnahme eines trockenen Produktes, das mit heißem Wasser rehydratisiert wird, wie die Tassensuppen-Produkte, verwendet werden. In solchen Ausführungsformen wirken die Blätter vorteilhafter weise thermisch isolierend und ermöglichen somit auch z. B. das Anfassen von erfindungsgemäßen Einweggeschirr mit einem heißen oder kalten Inhalt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Einweggeschirr vollständig biologisch abbaubar.
Laut der Europäischen Norm EN 13432 darf ein Material als ”vollständig biologisch abbaubar” bezeichnet werden, wenn nach 180 Tagen mindestens 90 Prozent des organischen Kohlenstoffs durch Mikroorganismen zersetzt wurde. „Teilweise biologisch abbaubar” ist ein Material im Sinne der vorliegenden Spezifikation dann wenn nach 180 Tagen mehr als 10 Prozent und weniger als 90 Prozent dieses Materials zersetzt wurde.
„Wachse” umfassen höhermolekulare Fettsäuren (z. B. C24-C36), die mit einem hochmolekularen (z. B. C16-C36) ein- oder mehrwertigen Fettalkoholen verestert sind. „Wachse” umfassen zusätzlich weitere in der Cuticula eines Pflanzenblattes vorkommende lipophile Substanzen, insbesondere eines Shorea Robusta (Sal) Pflanzenblattes oder eines Bauhinia Vahlii (Siali) Pflanzenblattes.
Die Verben „vorbehandeln” und „entwachsen” werden hierin bevorzugt synonym verwendet. Als Laminat versteht man einen Werkstoff oder ein Produkt, das zwei oder mehrere flächig miteinander verklebten Schichten umfasst.
„Glutinleim” ist ein natürlicher Klebstoff, der im Stand der Technik seit langer Zeit bekannt ist und der aus tierischen Abfällen höherer Tiere durch Auskochen gewonnen wird. In bevorzugten Ausführungsformen wird einem „Glutinleim” gemäß der Erfindung ausreichend Kasein beigefügt, um ihn wasserfest zu machen.
Ein „Kleister” ist ein im Stand der Technik wohlbekannter Klebstoff. Bevorzugt ist er ein Normalkleister auf Stärkebasis oder auf Basis modifizierter Celluloseether (am meisten bevorzugt auf Basis von Methylzellulose).
„Biokunststoff” ist ein bevorzugt thermoplastisches Polymer teilweise und bevorzugt vollständig biologisch abbaubar ist.
Die Verklebung einer Biokunststofffolie, welche eine Polyhydroxycarbonsäure wie Polymilchsäuren (kurz PLA) enthält, mit Pflanzenblättern erweist sich als vorteilhaft, da das resultierende Laminat eine höhere Festigkeit als seine Bestandteile aufweist. Insbesondere wird unter anderem eine Duchstossfestigkeitsverbesserung erzielt. Gleichzeitig kann die Menge an teurer Biokunststofffolie eingespart werden, ohne dass die Materialfestigkeit verringert wird. Sowohl die Blätter als auch die Biokunststofffolie sind gesundheitlich unbedenklich, sodass das Laminat die hygienischen Erfordernisse zur Verpackung von z. B. Lebensmitteln erfüllt. Jedoch ist die Verklebung von Blättern mit Biokunststofffolie nicht trivial, da die Materialeigenschaften des Pflanzenblattes von den Materialeigenschaften der polyhydroxycarbonsäurehaltigen Biokunststofffolie abweichen. Obwohl die Dicke der Biokunststofffolie durch die Verklebung mit den Blättern verringert werden kann, darf die Folie nicht zu dünn sein, da sie sonst bei Gebrauch einreißen kann und/oder zu biegsam ist, was zum Abplatzen des erhärteten Klebstoffs führen kann.
Als Cuticula bezeichnet man in der Botanik eine Schutzschicht, bestehend aus Wachs, die bei Blättern den Außenwänden der Epidermiszellen aufliegt. Sie schützt das pflanzliche Gewebe unter anderem vor Wasserverlust.
Es wurde gefunden, dass eine ausreichende Haftwirkung erzielt werden kann, wenn die Verklebung über die Oberseite der Blätter stattfindet wobei die Blätter vor dem Verkleben vorbehandelt wurden um zumindest einen Teil des Wachses in der Cuticula zu entfernen. Eine Verklebung über die Blattoberseite bietet dabei den Vorteil, dass die Oberseite eine glattere Oberfläche bietet, was eine gleichmäßige Verklebung erleichtert und verbessert. Weist die Biokunststofffolie eine Dicke von 40 μm–600 μm und bevorzugt von 150 μm–400 μm auf wird das resultierende Laminat stabil und steif genug sein, um eine beständige Verklebung zu ermöglichen. Durch die Vorbehandlung der Blätter werden diese gleichzeitig gereinigt, wodurch das resultierende Laminat auch auf Grund seiner ökologisch und gesundheitlich unbedenklichen Werkstoffe aus denen es besteht, geeignet ist um z. B. in Einweggeschirr Verwendung zu finden.
Aus den genannten Gründen betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Einweggeschirr umfassend oder bestehend aus einem Laminat umfassend

Umfasst das Einweggeschirr mehrere übereinander liegende Lagen an Blättern können diese optional miteinander verbunden (z. B. miteinander vernäht oder verklebt) sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da überraschenderweise die Blätter alleine bereits nach Verpressung eine bestimmte Form annehmen können und diese über lange Zeit erhalten. So reicht es in bevorzugten Ausführungsformen aus, wenn jedes Blatt zumindest an einer Stelle mit der Biokunststofffolie über den Klebstoff in Verbindung steht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon ein Pflanzenblatt oder Pflanzenblattstück, von welchem Wachs aus der Cuticula bevorzugt durch Vorbehandlung mit alkalischer Lauge, Seifenlösung und/oder einem organischen Lösungsmittel teilweise oder vollständig entfernt wurde. Als alkalische Lauge kann eine wässrige KOH oder NaOH-Lösung verwendet werden. Bevorzugt wird eine alkalische Lauge eingesetzt welche 1–10% KOH oder NaOH enthält. Als Seifenlösung kann eine wässrige (z. B. eine 2%–10%-ige) Seifenlösung verwendet werden. Seifen sind Natrium- oder Kalium-Salze von Fettsäuren. Das organische Lösungsmittel ist bevorzugt ein C6-C8 Alkan (insbesondere Hexan) oder ein C1-C5 Alkohol, wie zum Beispiel Ethanol, Methanol und Isopropanol. Das organische Lösungsmittel muss nicht in Reinform vorliegen sondern die genannten organischen Lösungsmittel können auch mit Wasser verdünnt verwendet werden (z. B. 70% organisches Lösungsmittel in Wasser bezogen auf das Endvolumen), um die Blätter zu entwachsen. Ein weiterer Vorteil des Entwachsens ist, dass die Blätter auch von Mikroorganismen gereinigt werden, was aus sanitären Gründen wünschenswert ist.
Generell kann jedes Pflanzenblatt in dem erfindungsgemäßen Einweggeschirr eingesetzt werden. Es stellte sich jedoch überraschend heraus, dass bestimmte Pflanzenblätter ein besonders stabiles Laminat mit der Biokunststofffolie ausbilden und gleichzeitig auch geeignet sind, nach dem Pressvorgang dauerhaft eine neue Form anzunehmen. Dies ermöglicht es, wertvolle Biokunststofffolie einzusparen, sodass eine dünnere Folie eingesetzt werden kann. Diese Blätter sind weiterhin nicht zu dick und nicht zu wasserhaltig was die Verarbeitung und Trocknung erleichtert. Die Blätter sind trotzdem belastungsfähig und beständig und weisen einen bestimmten Harzgehalt auf, der es ermöglicht, den Blättern durch Pressen eine eigene Form zu geben. Werden diese Blätter über einen Klebstoff mit der Biokunststofffolie als Laminat in eine Form gepresst, wird diese Form sowohl durch die Blätter als auch durch die bevorzugt thermoplastisch verformte Biokunststofffolie aufrechterhalten.
Aus diesem Grund ist in einem besonders bevorzugten Einweggeschirr gemäß der Erfindung das entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon ein Blatt oder Blattstück einer Pflanze des Genus Shorea (z. B. Shorea Robusta (Sal)) oder Bauhinia (z. B. Bauhinia Vahlii (Siali). Es können jedoch auch beliebig andere Pflanzenblätter bzw. Stücke davon verwendet werden: zum Beispiel Palmenblätter, Bambusblätter, Algenblätter, Hanfblätter, Flachsblätter, Baumwollblätter (linum xylinum), Grasblätter (z. B. herba oder gramen), Saccharum officinarum (Zuckerrohr) und/oder Schilfblätter. Bei diesen Blättern wird bevorzugt eine etwas dickere Biokunststofffolie verwendet, z. B. eine welche eine Dicke von 210 μm–600 μm.
Ein besonders stabiles Laminat wird erhalten, wenn Biokunststofffolie und Blätter sich gegenseitig strukturell und formerhaltend stützen. Dazu weist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einweggeschirrs das entwachste Pflanzenblatt und/oder Stück davon eine Oberfläche von mindestens 10 cm² auf. Bevorzugt weist jedes des in dem erfindungsgemäßen Einweggeschirr enthaltene Pflanzenblatt eine Oberfläche von mindestens 300 cm² auf und Stücke davon eine Oberfläche von mindestens 10 cm².
Es ist auch vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Laminat mehrere entwachste Pflanzenblätter oder Stücke davon umfasst, wobei die entwachsten Pflanzenblätter oder Stücke davon teilweise überlappen. Bevorzugt ist die Überlappung schuppenartig. Bevorzugt ist jedoch trotz der Überlappung mindestens 40%, 50%, 60%, 70%, 80% oder mindestens 90% (am meisten bevorzugt mindestens 80%) der Oberfläche jedes der entwachsten Pflanzenblätter bzw. Stücke davon über den Klebstoff mit der Biokunststofffolie verbunden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Biokunststofffolie zumindest teilweise biologisch abbaubar. In dieser Ausführungsform kann die Biokunststofffolie zusätzlich auch einen Kunststoff umfassen, der keine Polyhydroxycarbonsäure ist. In einer Ausführungsform umfasst die Biokunststofffolie zwischen 10 gew.-% bis 90 gew.-% eines solchen Kunststoffs und bevorzugt 50%–60% eines solchen Kunststoffs. Bevorzugte Kunststoffe sind aus der Gruppe ausgewählt bestehend aus Recyclingkunstoff, Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyurethan, Polyethylenterephthalat und Polymethylmethacrylat. Durch Hinzufügen einer dieser Polymere kann die Biegsamkeit, Haltbarkeit und die Glasübergangstemperatur der Biokunststofffolie erhöht bzw. eingestellt werden. In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist die Biokunststofffolie vollständig biologisch abbaubar.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Einweggeschirr nach der Erfindung, wobei die Polyhydroxycarbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe von Polymeren bestehend aus PLA (Polylactidacid), Polymer aus Glykolsäure, Polymer aus 3-Hydroxybuttersäure, Polymer aus 4-Hydroxybuttersäure, Polymer aus 4-Hydroxyvaleriansäure, Polymer aus 5-Hydroxyvaleriansaäure, Polymer aus 6-Hydroxycapronsäure, Poly(3-Hydroxybutyrat), Poly(3-hydroxyvalerat) und Mischpolymeren der genannten Polyhydroxycarbonsäuren.
Die Verwendung von PLA in der Biokunststofffolie ist bevorzugt. Am meisten bevorzugt umfasst oder besteht die Biokunststofffolie aus PLA. Die Vorteile einer PLA-Folie beginnen schon beim Herstellungsprozess, der zwischen 30 bis 50 Prozent weniger fossile Brennstoffe verbraucht als die Produktion herkömmlicher Materialien. Zudem entweicht weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre, wo es zum Wachstum neuer Maisstärke wieder verbraucht wird. Die Verwendung dieses Rohstoffs ist also weitestgehend CO₂ neutral. Eine PLA Folie ist vollständig biologisch abbaubar, indem sie mit Hilfe von Mikroorganismen hauptsächlich in Kohlendioxyd und Wasser umgesetzt wird. Bevorzugt sind Poylmilchsäuren, welche ausschließlich aus Milchsäureeinheiten aufgebaut sind. Hierbei sind insbesondere PLA Homopolymere bevorzugt, welche 80–100 Gew.-% L-Milchsäureeinheiten, entsprechend 0 bis 20 Gew.-% D-Milchsäureeinheiten, enthalten. Zur Verringerung der Kristallinität können auch noch höhere Konzentrationen D-Milchsäureeinheiten als Comonomer enthalten sein. Gegebenenfalls kann die Polymilchsäure zusätzliche von der Milchsäure verschiedene Polyhydroxysäureeinheiten als Comonomer aufweisen, beispielsweise Glycolsäureeinheiten, 3-Hydroxypropansäureeinhaiten, 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropan-säureeinheiten oder höhere Homologe der Hydroxycarbonsäuren mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen.
Bevorzugt sind Milchsäurepolymere mit einem Schmelzpunkt von 110 bis 170°C, vorzugsweise von 125 bis 165°C, und einen Schmelzflußindex (Messung DIN 53735 bei 2,16 N Belastung und 190°C) von 1 bis 50 g/10 min, vorzugsweise von 1 bis 30 g/10 min, insbesondere 1–6 g/10 min. Das Molekulargewicht des PLA liegt in einem Bereich von mindestens 10.000 bis 500.000 (Zahlenmittel), vorzugsweise 50.000 bis 300.000 (Zahlenmittel). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einweggeschirrs hat die Polyhydroxycarbonsäure ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 140.000–160.000.
Die Glasübergangstemperatur Tg der Biokunststofffolie liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 120°C, vorzugsweise 50 bis 85°C. Die Messung der Glasübergangstemperatur wird bevorzugt mit Hilfe der im Stand der Technik bekannten Dynamisch Mechanischen Analyse (DMA) oder der dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) bestimmt. Zusätzlich kann die Biokunststofffolie übliche Additive wie Neutralisationsmittel, Stabilisatoren, Antistatika, und/oder Gleitmittel in jeweils wirksamen Mengen enthalten.
Es ist klar, dass das Laminat gemäß der Erfindung auch mehr als eine Biokunststofffolie umfassen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Laminat des Einweggeschirrs gemäß der Erfindung das mindestens eine entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon zwischen zwei Biokunststofffolien angeordnet (siehe auch beispielsweise ). Es können bevorzugt auch mehrschichtige Biokunststofffolien in dem Laminat der Erfindung verwendet werden.
Auch bevorzugt ist ein Einweggeschirr gemäß der Erfindung, wobei das Laminat mehrere entwachste Pflanzenblätter oder Stücke davon umfasst, wobei die entwachsten Pflanzenblätter oder Stücke davon teilweise überlappen und/oder wobei die Biokunststofffolie an keiner Stelle zwischen zwei aufeinander liegenden Blättern angeordnet ist. In anderen Worten befindet sich die Biokunststofffolie bevorzugt nicht zwischen Blätterlagen sondern ist als formstützende und konservierende Außenschicht auf die Blätter aufgeklebt. Die Biokunststofffolie kann zum Beispiel ein Ausbleichen der Blätter verlangsamen und das attraktive Aussehen des Laminates erhalten (siehe auch unten).
Die Rauhigkeit der Blattunterseite kann den Verklebungsprozess stören und ggf. zu Luftblaseneinschlüssen und/oder unebener Oberfläche führen. Somit ist ein Einweggeschirr gemäß der Erfindung besonders bevorzugt, wobei die Biokunststofffolie nicht mit der Unterseite des mindestens einen entwachsten Pflanzenblattes oder Stücks davon verklebt ist. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch die Biokunststofffolie auch mit der Blattunterseite verklebt sein.
Da viele Biokunststofffolien durch bestimmte Lösungsmittel angegriffen werden, ist ein erfindungsgemäßes Einweggeschirr bevorzugt, wobei der Klebstoff kein Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe Essigsäure-n-propylester, Essigsäureethylester, Essigsäure-n-butylester, Butanon, Toluol, Xylol, N-Methyl-2-pyrrolidon enthält.
Ein besonders wirksamer und dadurch bevorzugter Klebstoff, der in einem erfindungsgemäßen Einweggeschirr enthalten sein kann ist aus der Gruppe ausgewählt bestehend aus Kunstharzdispersionskleber, Gelatine, Kaseinleim, Stärke, Glutinleim, Kleister und Glyoxal. Dabei wird als Kunstharzdispersionskleber bevorzugt eine Dispersion aus Polyvinylacetat in Wasser verwendet. Die vorgenannten Klebstoffe sind besonders geeignet die unterschiedlichen Materialien, nämlich Blatt und Biokunststofffolie miteinander zu verkleben.
Besteht oder umfasst ein erfindungsgemäßes Einweggeschirr ein Laminat gemäß der Erfindung, das aus einer durchsichtigen Biokunststofffolie, Klebstoff und Blättern hergestellt wird, ruft ein solches Einweggeschirr bei dem Betrachter eine ästhetische Wirkung hervor, da die Blattfarbe und Blattstruktur durch die glatte und glänzende Biokunststofffolie deutlich sichtbar ist und dem Einweggeschirr ein attraktives Aussehen verleiht.
Wird jedoch das Einweggeschirr für längere Zeit direkter Sonnenstrahlung ausgesetzt kann die natürliche Farbe der Blätter mit der Zeit teilweise verbleichen, da Biokunststofffolie, die lediglich eine Polyhydroxycarbonsäure enthält relativ durchlässig für UV Licht sein kann. Eine Ausbleichung kann das Einweggeschirr für den Käufer weniger attraktiv machen und so den Absatz eines damit verpackten oder darin angebotenen Produktes verringern.
Eine Ausbleichung kann deutlich abgeschwächt werden, wenn dem Klebstoff als Zusatzstoff mehrfach ungesättigte Alkene, Aromaten oder Heteroaromaten beigefügt werden, was besonders bevorzugt ist. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Klebstoff mindestens 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffes einer organischen Verbindung, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Purin, Pyrimidin, Tyrosin, Histidin, Tryptophan und Phenylalanin. Diese Zusätze verringern auch die Ausbleichung. Solche Zusätze können bevorzugt auch weggelassen werden, wenn der Klebstoff aus der Gruppe Gelatine, Kaseinleim und Glutinleim ausgewählt ist, da diese Protein-basierten Klebstoffe bereits aromatische Aminosäuren umfassen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Klebstoff als Zusatzmittel einen Lebensmittelfarbstoff (z. B. Chlorophyll (E 140), kupferhaltige Komplexe der Chlorophylle und Chlorophylline (E 141) und/oder Grün S (E 142)).
Bevorzugt umfasst oder besteht ein erfindungsgemäßes Einweggeschirr aus einem Laminat das steril, wasserfest, biologisch abbaubar und/oder tiefziehbar ist.
Soll das Laminat tiefziehbar verformt werden kann die Glasübergangs- sowie die Schmelztemperatur der Biokunststofffolie durch eine höhere Molekülmasse der Polyhydroxycarbonsäure gesteigert werden und somit gezielt an die erwünschten Produkteigenschaften angepasst werden. Eine Erhöhung der Schmelztemperatur ist beispielsweise wünschenswert, für den Fall dass das Einweggeschirr Mikrowellen-geeignet sein soll.

Die folgenden Ausführungsformen des Laminats sind besonders bevorzugt:

Ausführungsform	Biokunststofffolie umfassend oder bestehend aus	Klebstoff	Pflanzenblatt
b	PLA	Kunstharzdispersionskleber	Shorea Robusta (Sal)
c	PLA	Gelatine	Shorea Robusta (Sal)
d	PLA	Kaseinleim	Shorea Robusta (Sal)
e	PLA	Stärke	Shorea Robusta (Sal)
f	PLA	Glutinleim	Shorea Robusta (Sal)
g	PLA	Kleister	Shorea Robusta (Sal)
h	PLA	Glyoxal	Shorea Robusta (Sal)
j	PLA	Kunstharzdispersionskleber	Bauhinia Vahlii (Siali)
k	PLA	Gelatine	Bauhinia Vahlii (Siali)
l	PLA	Kaseinleim	Bauhinia Vahlii (Siali)
m	PLA	Stärke	Bauhinia Vahlii (Siali)
n	PLA	Glutinleim	Bauhinia Vahlii (Siali)
o	PLA	Kleister	Bauhinia Vahlii (Siali)
p	PLA	Glyoxal	Bauhinia Vahlii (Siali)

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Herstellverfahren eines Laminats welches beispielsweise in einem Einweggeschirr der Erfinung verwendet werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats gemäß der Erfindung, umfassend die Schritte:

(i) Vorbehandeln von Pflanzenblättern oder Stücken davon durch in Kontakt bringen der Blätter oder Stücken davon mit alkalischer Lauge, Seifenlösung und/oder mit einem organischen Lösungsmittel;
(ii) Einseitiges Aufbringen eines Klebstoffes auf die Oberfläche einer Biokunststofffolie;
(iii) In Kontakt-bringen der Oberseite der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon mit der Klebseite der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie
(iv) Herstellen des Laminats durch Verpressen der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie mit den vorbehandelten Pflanzenblättern oder Stücken davon; und
(v) wahlweise Zuschneiden des Laminats

In Schritt (i) werden bevorzugt getrocknete, z. B. sonnengetrocknete Blätter als Ausgangsmaterial verwendet. Als alkalische Lauge kann in Schritt (i) eine wässrige KOH oder NaOH-Lösung verwendet werden. Bevorzugt wird eine alkalische Lauge eingesetzt welche 1–10% KOH oder NaOH enthält. Als Seifenlösung kann eine wässrige (z. B. eine 2%–10%-ige) Seifenlösung verwendet werden. Seifen sind Natrium- oder Kalium-Salze von Fettsäuren. Das organische Lösungsmittel ist bevorzugt ein C6-C8 Alkan (insbesondere Hexan) oder ein C1-C5 Alcohol, wie zum Beispiel Ethanol, Methanol und Isopropanol. Das organische Lösungsmittel muss nicht in Reinform vorliegen sondern die genannten organischen Lösungsmittel können auch mit Wasser verdünnt verwendet werden (z. B. 70% organisches Lösungsmittel in Wasser bezogen auf das Endvolumen), um die Blätter zu entwachsen.
Wird eine alkalische Lauge verwendet, werden bevorzugt in Schritt (i) die Blätter in wässriger NaOH- oder KOH-Lauge mit einer Konzentration von zwischen 2 g/l und 50 g/l, bei einer Temperatur zwischen 80°C und 120°C mindestens 5 Sekunden vorzugsweise unter 2–30 bar Druck behandelt.
Wird ein organische Lösungsmittel eingesetzt, werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Laminats bevorzugt in Schritt (i) die Blätter in 70% Alkohol vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 80°C und 90°C für mindestens 2 Sekunden behandelt.
Im Fall dass eine Seifenlösung verwendet wird, können die Blätter und Stücke davon in einer 20–50°C warmen wässrigen Seifenlösung für mindestens 1 Minute vorbehandelt werden. Die Konzentration der Seifenlösung kann frei gewählt werden, solange eine Entwachsung erreicht wird.
Das einseitige Aufbringen des Klebstoffes auf die Biokunststofffolie in Schritt (ii) kann mit jedem im Stand der Technik wohlbekannten Verfahren durchgeführt werden. Schritt (ii) wird in einer bevorzugten Ausführungsform in einem Sprühverfahren durchgeführt. Wir die gesamte Oberfläche der Biokunststofffolie mit Klebstoff beschichtet ist dies insbesondere für großtechnische Herstellverfahren vorteilhaft, da die klebstoffbeschichtete Folie im nachfolgenden Schritt (iii) mit losen Blättern und Blattstücken einfach oder mehrfach in Kontakt gebracht werden kann, bis bevorzugt die einzelnen Blätter und Blattstücke die gesamte Oberfläche der Folie bedecken. Dies kann zum Beispiel geschehen, indem in einem kontinuierlichem Verfahren Biokunststofffolie von einer Rolle abgewickelt wird, mit dem Klebstoff beschichtet wird und anschließend mit den Blättern solange in Kontakt gebracht wird bis im wesentlichen die gesamte Folienoberfläche mit Blättern über den Klebstoff in Verbindung steht.
In Schritt (iii) werden die Blätter nach der Vorbehandlung bevorzugt in einem noch feuchten Zustand mit der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie in Kontakt gebracht. Dadurch wird die Gefahr des Brechens oder Einreißens der Blätter bei dem folgenden Pressvorgang (iv) verringert.
Bevorzugt werden die vorbehandelten Pflanzenblätter und Stücke davon in Schritt (iii) flächendeckend auf die Biokunststofffolie aufgelegt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform betrifft das Verfahren zur Herstellung eines Laminats gemäß der Erfindung, wobei in Schritt (iv) das Verpressen eine plastische Verformung des Laminats bei erhöhter Temperatur umfasst und unter Einwirkung pneumatischer Kräfte oder durch mechanische Einwirkung von Formwerkzeugen oder durch eine Kombination von pneumatischen und mechanischen Kräften erfolgt. Die plastische Formung mittels pneumatischer Kräften kann durch Unterdruck (Tiefziehen) oder Überdruck, d. h. Druckluft erfolgen. Derartige Verfahren sind im Stand der Technik bekannt und werden im englischen Sprachgebrauch als ”thermoforming” bezeichnet. Die Verfahren und ihre Ausgestaltung im Einzelnen sind beispielsweise beschrieben in Rosato's Plastics Encyclopedia and Dictionary, auf welche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Beim Formen führen Temperatur und Überdruck oder Unterdruck und/oder die mechanische Krafteinwirkung durch das Formwerkzeug zu einer Haftung zwischen der Oberfläche der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon und der Oberfläche der Biokunststofffolie über den Klebstoff. Die Biokunststofffolie lässt sich beispielsweise mit Vakuum, Druckluft/Vakuum oder im Druckluftverfahren thermoformen. Zum verbesserten Abführen von Wasserdampf bei dem Pressvorgang im Schritt (iv) kann die Pressform entweder mit einem porösem Material ausgekleidet sein, das für Wasserdampf durchlässig ist oder auch eine Vielzahl einzelner Entlüftungslöcher aufweisen durch welche Wasserdampf entweichen kann.
Die Temperatur der Form kann auch die Oberflächentextur des Laminats beeinflussen. Ist eine Form heißer als das Formgegenstück, hat die Erfahrung gezeigt, dass der Dampf eher zu der kälteren Form hin wandert. Im Ergebnis wird die Oberfläche des Laminates gegenüber der heißeren Form eine glattere und gleichmäßigere Oberfläche haben als die Oberfläche gegenüber der kälteren Oberfläche. Es ist somit bevorzugt, dass im Verfahrensschritt (iv) das Verpressen ein Formpreßverfahren ist bei dem die Form, die der Biokunststofffolie zugewandt ist eine höhere Temperatur aufweist als die, welche mit den Blättern in Kontakt steht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Biokunststofffolie eine Glasübergangstemperaur oder einen Schmelzpunkt von zwischen 85 und 110°C auf. Bei dieser Temperatur sind gleichzeitig die Blätter am besten form- und pressbar. Umfasst oder besteht die Biokunststofffolie aus PLA kann die Glasübergangstemperaur und der Schmelzpunkt entsprechend angepasst werden, indem das gewichtsmittlere Molekulargewicht des PLA entsprechend ausgewählt wird. Eine höhere Molekülmasse steigert die Glasübergangs- sowie die Schmelztemperatur, die Zugfestigkeit sowie den E-Modul und senkt die Bruchdehnung. Eine Erhöhung der Schmelztemperatur kann auch durch Zugabe von PDLA (poly-D-Lactid) oder anderer Polymere in die Biokunststofffolie erzielt werden.
Bevorzugt findet das Verpressen mit einer Presse statt in welcher entweder der formgebende Stempel oder sein Gegenstück beheizt ist, wobei die Temperatur der Beheizung bevorzugt so eingestellt ist dass mindestens die Glasübergangstemperatur der Biokunststofffolie während des Pressvorgangs erreicht wird. Bevorzugt dauert Schritt (iv) zwischen 10 Sekunden bis 1 Stunde wobei bevorzugt das Verpressen in einer Presse erfolgt in welcher entweder der formgebende Stempel und/oder sein Gegenstück beheizt ist.
Zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit der Formgebung des Laminats und zur Vermeidung von Rissen in den Blättern erfolgt das Verpressen der Pflanzenblätter bevorzugt unter Hitzeeinwirkung und insbesondere bei 80–110°C. Dazu kann eine Presse verwendet werden, welche eine Hitzeeinrichtung umfasst, die geeignet ist, die Oberfläche und/oder die Unterfläche des Laminats während des Pressvorgangs zu erhitzen.
Auch eine Plasmabehandlung ist geeignet, die Oberfläche der Blätter ein verbessertes Verkleben zu ermöglichen. Somit betrifft in einem weiteren Aspekt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats, umfassend die Schritte:

(i) Vorbehandeln von Pflanzenblättern oder Stücken davon durch Behandlung mit einem Plasma, z. B. durch Beflammung;
(ii) Einseitiges Aufbringen eines Klebstoffes auf die Oberfläche einer Biokunststofffolie;
(iii) In Kontakt-bringen der Oberseite der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon mit der Klebseite der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie
(iv) Herstellen des Laminats durch Verpressen der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie mit den vorbehandelten Pflanzenblättern oder Stücken davon; und
(v) wahlweise Zuschneiden des Laminats

Ein weiterer Aspekt betrifft die Herstellung eines Laminats, umfassend die Schritte:

(i) Thermoformen der Biokunststofffolie mittels eines Tiefziehverfahrens;
(ii) Beschichtung der Unterseite (bevorzugt die Seite, die später nicht mit Nahrungsmitteln in Kontakt kommt) der geformten Biokunststofffolie mit einem Klebstoff;
(iii) In-Kontakt-Bringen der klebstoffbeschichteten und geformten Biokunststofffolie mit vorzugsweise vorbehandelten Blättern und/oder Blattstücken mit der Klebeseite der Biokunststofffolienform;
(iv) Verpressen des Produktes aus (iii); und
(v) Optional: Trocknung und/oder Zuschneiden des erhaltenen Laminats (iv);

Weitere zwei Aspekte der Erfindung betreffen das Einweggeschirr bzw. das Laminat der vorliegenden Erfindung wobei jedoch das Pflanzenblatt oder Stück davon nicht entwachst ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Herstellverfahren eines solchen Einweggeschirrs bzw. Laminats. Diese Aspekte können beliebig mit den oben genannten bevorzugten Ausführungsformen kombiniert werden, mit Ausnahme dass die Blätter nicht vorbehandelt und nicht entwachst werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Laminat herstellbar durch eines der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren.
Beschreibung der Abbildungen
Schnittzeichnung durch eine bevorzugte Ausführungsform des Laminats der vorliegenden Erfindung. Die Pflanzenblätter werden über den Klebstoff mit der Biokunstofffolie verbunden. Werden mehrere Lagen an Blättern bzw. Stücken davon verwendet können diese durch mechanische oder chemische Art untereinander verbunden sein. Beispielsweise können die Blätter oder Stücke davon miteinander verklebt oder vernäht sein.
Schnittzeichnung durch eine bevorzugte Ausführungsform des Laminats der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist eine Ausführungsform in welcher das bevorzugt entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon zwischen zwei Biokunststofffolien angeordnet ist.
Beispiele
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um bevorzugte Zusammensetzungen und Verfahrensbedingungen zum Herstellen der erfindungsgemäßen Laminate bzw. des erfindungsgemäßen Einweggeschirrs zu lehren. Die Beispiele sollen jedoch nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie hierin beschriebene Aspekte oder Ausführungsformen in irgendeiner Weise beschränken.
Beispiel 1 – Vorbehandlung der Blätter mittels alkalischer Reinigung
Durch das Verfahren werden sowohl Verunreinigungen als auch Fette und Wachse von der Blattoberfläche durch einen Auswaschprozess weitestgehend entfernt. Diese Vorbehandlung der Blätter erfolgt durch Abwaschen mittels alkalischer Lösungen. Die Effizienz des Verfahrens beruht vermutlich auf einer Aufquellung und Emulgierung insbesondere der hydrophoben Stoffe. Dadurch wird ein Anteil der Fette und Wachse von der Oberfläche entfernt, was die Beständigkeit einer späteren Verklebung insbesondere mit einer polyhydroxycarbonsäure-haltigen Folie verbessern kann.
Dazu werden getrocknete Blätter (oder andere hierin genannten Materialien) für 60 Sekunden in wässrige 5% NaOH Lösung getaucht, welche eine Temperatur von ca. 80°C aufweist. Die Einwirkdauer der Lauge auf die Blätter wird in diesem Beispiel auf 10 Sekunden begrenzt.
Anschließend wird die Natronlauge mit kaltem Wasser von den Blättern abgewaschen.
Beispiel 2 – Vorbehandlung der Blätter mittels organischen Lösungsmittels
In diesem Beispiel werden getrocknete Blätter für 10 Sekunden in einer Lösung aus 90% Isopropanol in Wasser bei Raumtemperatur (20°C–25°C) gewaschen. Die Effizienz des Verfahrens beruht auf einer Extraktion insbesondere der hydrophoben Stoffe aus der Cuticula. Auch diese Behandlung kann die Beständigkeit einer späteren Verklebung insbesondere mit einer polyhydroxycarbonsäure-haltigen Folie verbessern.
Beispiel 3 – Vorbehandlung der Blätter mittels Polyethylenimin
Die Pflanzenblätter welche gemäß Beispiel 1 oder 2 vorbehandelt wurden werden nacheinander erst in eine 10%ige wässrige Polyethylenimin (MW 2000) Lösung getaucht und anschließend kurz mit destilliertem Wasser abgewaschen.
Beispiel 4
Bauhinia Vahlii und Shorea Robusta Blätter werden gemäß einem der Beispiele 1–3 vorbehandelt. Eine 50 μm dicke Biokunststofffolie aus Poly-L-milchsäure (PLA) wird mit einer 30%-igen wässrigen Gelatinelösung als Kleber beschichtet. Die vorbehandelten Blätter werden anschließend auf die mit Kleber beschichtete Folie gelegt und über Nacht unter einem Druck von 1 kg/cm² gepresst und danach einen Tag lang bei 60°C getrocknet.
Im Anschluss an das Verfahren haften die Blätter an der Folie und bilden zusammen ein festes Laminat aus. Eine so erhaltene Verbundfolie weist außerdem einen guten Oberflachenglanz auf. Optional kann die Trocknung auch in der Presse erfolgen.
Wird das Laminat 2 Monate in Kompost bei 40°C lang gelagert, wird sich dadurch das Laminat größtenteils zersetzen und das verbleibende Material wird leicht zerdrückbar sein.
Beispiel 5
Bauhinia Vahlii und Shorea Robusta Blätter werden gemäß einem der Beispiele 1–3 vorbehandelt. Ein Klebstoff aus kationischer Harzleim und Alkylketendimeren gemäß Ausführungsbeispiel 4 von DE 19 522 832 A1 wird verwendet um damit eine 100 μm dicke Biokunststofffolie aus Poly-L-milchsäure (PLA L-Form) zu beschichten. Zur Herstellung eines Laminats in welchem die Blätter stark an der Biokunststofffolie haften werden die vorbehandelten Blätter auf die Klebseite der PLA Folie gelegt und über Nacht bei Raumtemperatur unter einem Druck von 5 kg/cm² gepresst und daraufhin für 1 Tag bei 60°C getrocknet.
Beispiel 6
In einem weiteren Beispiel wird wie in Beispiel 5 vorgegangen nur dass als Klebstoff eine gesättigte wässrige Caseinlösung oder eine vorgelierte Stärkesuspension verwendet wird. Als vorgelierte Stärkesuspension wird eine aus etwa 2,5–15% Stärke (bezogen auf das Gewicht der vorgelierten Stärkesuspension), wie Kartoffel- oder Maisstärke, und aus etwa 85–97,5% Wasser (bezogen auf das Gewicht der vorgelierten Stärkesuspension) verwendet. Das Pressen und gleichzeitiges Trocknen erfolgen bei 85°C für 30 Minuten bei einem Druck von 1 kg/cm².
Beispiel 7
Ein Laminat gemäß der Erfindung kann auch erhalten werden in dem gemäß einem der Beispiele 1–3 Bauhinia Vahlii und/oder Shorea Robusta Blätter mit PLA Folie gemäß Beispiel 5 verklebt, wobei als Klebstoff ein Normalkleister auf Stärkebasis oder auf Basis modifizierter Celluloseether (bevorzugt auf Basis von Methylzellulose) verwendet wird. Diese Normalkleister sind im Stand der Technik bekannt und kommerziell erhältlich. Die Trocknung findet nicht bei 60°C sondern bei Raumtemperatur (20°–25°C) statt.
Beispiel 8
Ein Laminat in welchem die Blätter zwischen zwei Biokunststofffolien verklebt werden, wird hergestellt indem im Anschluss an Beispiel 4–7 eine zweite mit Klebstoff vorbeschichtete Biokunststofffolie auf die Rückseite der Blätter gepresst wird. In einem zeitsparenderen Verfahren wird zunächst das Sandwich aus zwei Biokunststofffolien und den Blättern hergestellt und anschließend in einem Schritt gepresst.
Beispiel 9
Zur Herstellung eines Einweggeschirrs welches einen Behälter umfasst, der aus dem erfindungsgemäßen Laminat besteht wird in einem ersten Schritt zunächst nur die Biokunststofffolie mittels eines im Stand der Technik bekannten Tiefziehverfahrens in die gewünschte Gefäßform gebracht.
In einem zweiten Schritt wird dann die Unterseite (bevorzugt die Seite, die später nicht mit Nahrungsmitteln in Kontakt kommt) der geformten Biokunststofffolie mit einem Klebstoff gemäß eines der Beispiele 4–7 beschichtet. In einem dritten Schritt werden dann Blätter, welche bevorzugt gemäß einem der Ausführungsbeispiele 1–3 vorbehandelt wurden, auf die Klebeseite der Biokunststofffolienform aufgebracht und das Ergebnis über Nacht bei Raumtemperatur unter einem Druck von 5 kg/cm² in einer Form gepresst, die der Behältnisform entspricht. Nach Trocknung erhält man das fertige geformte Laminat.
Beispiel 10
In einem weiteren Herstellverfahren zum Erhalt eines Einweggeschirrs welches einen Behälter umfasst, der aus dem erfindungsgemäßen Laminat besteht, wird in einem ersten Schritt zunächst die Biokunststofffolie gemäß einem der Beispiele 4–7 mit Klebstoff und Blättern beschichtet. Es wird dabei darauf geachtet, dass sich nach dem Auftragen der Blätter auf die Folie die Blätter teilweise überlappen.
In einem weiteren Schritt wird ein Laminat in einem formgebenden Pressvorgang erhalten. Dieser Pressvorgang wird bei einer Verformungstemperatur etwas oberhalb der Glasübergangstemperatur durchgeführt, sodass die Biokunststofffolie die neue Form dauerhaft annimmt. In diesem Beispiel wird eine 100 μm Biokunststofffolie aus einem 40:60 Gemisch Polymilchsäure mit Polymethylmethacrylat als Copolymer (40 Gewichtanteile der Polymilchsäure und 60 Gewichtanteile an Polymethylmethacrylat) aus verwendet, dessen Glasübergangstemperatur ca. 75°C beträgt. Die Temperatur des Abformwerkzeuges wird für das Verpressen auf 80°C eingestellt. In dem 5-minütigen Pressvorgang werden gleichzeitig auch die Blätter in dem Laminat in einer art Bügelvorgang in dieselbe Form gebracht. Nach Trocknung bei 50°C für 1 Stunde und optionalem Zurechtschneiden des Laminats erhält man das fertige geformte Laminatgefäß.

Claims

Einweggeschirr umfassend oder bestehend aus einem Laminat umfassend (i) mindestens ein entwachstes Pflanzenblatt oder Stück davon (ii) einen Klebstoff; und (iii) eine Biokunststofffolie welche eine Polyhydroxycarbonsäure oder ein Copolymer davon umfasst; wobei die Biokunststofffolie über den Klebstoff mit mindestens einem Teil der Oberseite des entwachsten Pflanzenblatts oder Stücks davon verbunden ist; und wobei die Biokunststofffolie eine Dicke von 40 μm–600 μm aufweist.
Einweggeschirr nach Anspruch 1, wobei das entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon ein Pflanzenblatt oder Pflanzenblattstück ist, bei welchem Wachs aus der Cuticula bevorzugt durch Vorbehandlung mit alkalischer Lauge, Seifenlösung und/oder einem organischen Lösungsmittel teilweise oder vollständig entfernt wurde.
Einweggeschirr nach Anspruch 1 oder 2, wobei das entwachste Pflanzenblatt oder Stück davon ein Blatt oder Blattstück einer Pflanze des Genus Shorea (z. B. Shorea Robusta (Sal)) oder Bauhinia (z. B. Bauhinia Vahlii (Siali)) ist.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das entwachste Pflanzenblatt und/oder Stück davon eine Oberfläche von mindestens 10 cm² aufweist.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Polyhydroxycarbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe von Polymeren bestehend aus PLA (Polylactidacid), Polymer aus Glykolsäure, Polymer aus 3-Hydroxybuttersäure, Polymer aus 4-Hydroxybuttersäure, Polymer aus 4-Hydroxyvaleriansäure, Polymer aus 5-Hydroxyvaleriansaäure, Polymer aus 6-Hydroxycapronsäure, Poly(3-Hydroxybutyrat), Poly(3-hydroxyvalerat) und Mischpolymeren der genannten Polyhydroxycarbonsäuren.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–5, wobei das Laminat mehrere entwachste Pflanzenblätter oder Stücke davon umfasst, wobei die entwachsten Pflanzenblätter oder Stücke davon teilweise überlappen und/oder wobei die Biokunststofffolie an keiner Stelle zwischen zwei aufeinander liegenden Blättern angeordnet ist.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Biokunststofffolie nicht mit der Unterseite des mindestens einen entwachsten Pflanzenblattes oder Stücks davon verklebt ist.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kunstharzdispersionskleber, Gelatine, Kaseinleim, Stärke, Glutinleim, Kleister und Glyoxal.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–8, wobei der Klebstoff mindestens 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebstoffes einer organischen Verbindung enthält, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Purin, Pyrimidin, Tyrosin, Histidin, Tryptophan und Phenylalanin.
Einweggeschirr nach einem der Ansprüche 1–9, wobei das Laminat steril, wasserfest, biologisch abbaubar und/oder tiefziehbar ist.
Verfahren zur Herstellung eines Laminats nach einem der Ansprüche 1–10, umfassend die Schritte: (i) Vorbehandeln von Pflanzenblättern oder Stücken davon durch in Kontakt bringen der Blätter oder Stücken davon mit alkalischer Lauge und/oder mit einem organischen Lösungsmittel; (ii) Einseitiges Aufbringen eines Klebstoffes auf die Oberfläche einer Biokunststofffolie; (iii) In Kontakt-bringen der Oberseite der vorbehandelten Pflanzenblätter oder Stücken davon mit der Klebseite der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie (iv) Herstellen des Laminats durch Verpressen der klebstoffbeschichteten Biokunststofffolie mit den vorbehandelten Pflanzenblättern oder Stücken davon; und (v) wahlweise Zuschneiden des Laminats wobei die Biokunststofffolie eine Polyhydroxycarbonsäure oder ein Copolymer davon umfasst; und wobei die Pflanzenblätter, der Klebstoff und die Biokunststofffolie gemäß einem der Ansprüche 1–9 definiert sind.
Verfahren zur Herstellung eines Laminats nach Anspruch 11, wobei in Schritt (i) die Blätter in wässriger NaOH- oder KOH-Lauge mit einer Konzentration von zwischen 2 g/l und 50 g/l, bei einer Temperatur zwischen 80°C und 120°C mindestens 5 Sekunden vorzugsweise unter 2–30 bar Druck behandelt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Laminats nach Anspruch 11 oder 12, wobei in Schritt (i) die Blätter in 70% Alkohol vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 60°C und 90°C für mindestens 2 Sekunden behandelt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Laminats nach einem der Ansprüche 11–13, wobei in Schritt (iv) das Verpressen eine plastische Verformung des Laminats bei erhöhter Temperatur umfasst und unter Einwirkung pneumatischer Kräfte oder durch mechanische Einwirkung von Formwerkzeugen oder durch eine Kombination von pneumatischen und mechanischen Kräften erfolgt.
Laminat herstellbar gemäß einem Verfahren der Ansprüche 11–14.