DE102021003663A1

DE102021003663A1 - Thermoplastische Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102021003663A1
Application number: DE102021003663.8A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-07-06
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2023-01-12
Also published as: CN115584133A; CN115584133B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine thermoplastische Zusammensetzung und eine Verfahren zu deren Herstellung auf Basis von biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Biopolymeren als Ausgangastoff zur Herstellung von Produkten wie Folien und Formteilen, wobei die Zusammensetzung mindestens ein erstes Polysaccharid aus der Gruppe der Hydrokolloide und mindestens ein zweites, vom ersten Polysaccharid verschiedenartiges Hydrokolloid und/oder mindestens ein Protein umfasst und wobei der Zusammensetzung weiterhin insbesondere Cellulose, Hemicellulose, Zucker, Protein und Lignin in Form von Bioabfällen zugegeben ist und zusätzlich ein Feuchthaltemittel und eine für die Verflüssigung der löslichen Bestandteile ausreichende Menge an Wasser.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Biopolymeren als Ausgangsstoff zur Herstellung von Produkten wie Folien und Formteilen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzung.
Kunststoffe auf Rohölbasis wie beispielsweise aus Polyethylenterephthalat oder Polystyrol oder auch Polyethylen und Polypropylen stellen umwelttechnisch ein Problem dar. Derartige Kunststoffe sind nach ihrem Gebrauch als Müll meistens nur schwer und unter ökonomisch und ökologisch hohem Aufwand zu entsorgen. Unter dem Gesichtspunkt der Umweltverträglichkeit erfreuen sich daher biologisch abbaubare Kunststoffe zunehmend immer größerer Beliebtheit. Sie besitzen den Vorteil, dass diese nicht speziell entsorgt werden müssen und als nachwachsender Rohstoff in unbegrenzter Menge zur Verfügung stehen.
In letzter Zeit werden daher zunehmend auch Biokunststoffe aus den unterschiedlichsten Rohstoffen wie aus Stärke von Pflanzen, beispielsweise aus Kartoffeln, Mais, Zuckerrüben, Roggen, Weizen und dergleichen oder auch aus Gelatine hergestellt.
Es ist gemäß dem Stand der Technik bereits bekannt, thermoplastische Massen aus BioPolymeren für die Herstellung von Formkörpern, insbesondere für Weichkapseln für pharmazeutische Zwecke und auch für die Herstellung von Werkstoffen, Verpackungen und Formteilen zu verwenden.
Die Herstellung von stärkehaltigen Materialien für die Herstellung von Bändern mittels Schmelzextrusion für die Fertigung von Weichkapseln ist beispielsweise gemäß der EP 2 108 677 A1 bekannt. Entsprechend dieser Schrift wird eine thermoplastische Zusammensetzung beschrieben, die aus 30- 60 Gew.-% Trockensubstanz an nativer oder chemisch modifizierter Stärke, höchstens 11 Gew.-% Trockensubstanz mindestens eines Biopolymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carrageen oder einem anderen Polysaccharid oder einem Protein, mindestens einem Weichmacher und maximal 20 Gew.-% Wasser besteht.
Eine weitere Schrift, die EP 0389700 A1 , offenbart ebenfalls eine thermoplastische Zusammensetzung als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Pharmazeutika, Chemikalien, Kosmetikprodukten, Lebensmittel und dergleichen, die als Basismaterial aus Agar-Agar besteht.
Als Additive können gemäß dieser Schrift unter anderem Weichmacher wie Glyzerin, Sorbit und dergleichen, ein Konservierungsmittel wie Ethylparaben, ein Stabilisator, Parfüm und Farbstoff und weitere Zusatzstoffe verwendet werden. Gemäß der DE 197 29 268 A1 ist eine thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren, vorzugsweise von Stärke zur Herstellung von biologisch abbaubaren Körpern bekannt, der ein Gehalt an Lignin zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften beigemengt ist.
Ein thermoplastischer Werkstoff auf Basis von Agar-Agar als Biopolymer als Ersatz für erdölbasierte Kunststoffe ist beispielsweise auch in der DE 10 2013 005 628 A1 beschrieben. Gemäß dieser Schrift werden organische und anorganische Stoffe verwendet.
Der plastische Werkstoff gemäß dieser Schrift besteht aus Schwefel, Agar-Agar, Benzoesäure und Wasser. Diese Mischung wird erhitzt und anschließend in eine Form gegossen und dann getrocknet. Das gemäß diesem Verfahren hergestellte Produkt ist nicht wasserlöslich, extrem hart und auch nicht flexibel oder verformbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Biopolymeren und ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Zusammensetzung als Ausgangastoff zur Herstellung von Produkten wie Folien und Formteilen bereitzustellen, die ausschließlich umweltfreundlich sind und sich durch gute physikalische und chemische sowie gegebenenfalls auch durch elastische Eigenschaften auszeichnen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 12. Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine thermoplastische Zusammensetzung zur Herstellung von Produkten aller Art, insbesondere zur Herstellung von Folien, Materialbahnen und auch von Kleidungsstücken wie Hemden, T-Shirts, Oberteilen, Shorts, Hosen oder auch von Modeaccessoires wie Taschen, Handtaschen, Rucksäcken, Brieftaschen oder von Kartenhaltern, Ohrringen, Halsketten, Armbändern, Anhängern und dergleichen bereitgestellt. Auch Wohndekorationen wie Lampenschirme, Wanddekorationen, Tischsets, Vasen oder Büroaccessoires oder Verpackungen und Verpackungsboxen aller Art und diverse andere Sachen können gefertigt werden.
Die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung hergestellten Gegenstände sind umweltfreundlich und weisen über einen langen Zeitraum beständige und unveränderte stabile chemische und physikalische Eigenschaften auf.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein Bestandteil der thermoplastischen Zusammensetzung aus der Gruppe der gelbildenden Hydrokolloide ausgewählt. Die anderen zugegebenen Hydrokolloide sind entweder ebenfalls aus der Gruppe der gelbildenden Hydrokolloide ausgewählt oder aus der Gruppe der als Verdickungsmittel wirkenden Hydrokolloide oder bestehen aus beiden Gruppen von Hydrokolloiden.
Hierdurch werde besondere Strukturen für die Verfestigung der thermoplastischen Zusammensetzung geschaffen.
Die ausgewählten gelbildenden Hydrokolloide aus der Gruppe der Polysaccharide bilden viskose Gele, sobald diese in Wasser dispergieren. Derartige Hydrokolloide haben wegen ihrer großen Anzahl an Hydroxylgruppen eine große Affinität Wassermoleküle zu binden. Die Gelbildung erfolgt durch die physikalische Anlagerung von Polymerketten durch Wasserstoffbrückenbindung, hydrophobe Wechselwirkungen oder durch Kationen. Es entsteht infolge der dispergierten Polymersegmente ein dreidimensionales Netzwerk, mit Verknüpfungspunkten, wobei in den Zwischenräumen des Netzwerks das Lösungsmittel eingeschlossen wird. Die Stabilität dieses Netzwerks und damit die Stabilität des Gels, ist unter anderem abhängig von der Anzahl und der Ausbildung der Verknüpfungspunkte bzw. der Zahl der intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen.
In den 1 bis 3 ist eine Graphik nach Imerson (A. IMERSON, 2009, Wiley-Verlag „Food Stabilisers, Thickeners and Gelling Agents) dargestellt. Die 1 bis 3 verdeutlichen den Gelierungsmechanismus der Agarose nach dem Erhitzen.
Die zunächst diffus angeordneten Polymerknäule assoziieren beim Abkühlen zunächst zu Helices, die beim weiteren Abkühlen zu einem Netzwerk entsprechend der 3 aggregieren.
Für die Gelierung ist die Bildung der Knotenpunkte also essentiell (SAHA & BHATTACHARYA, 2010). Die mechanischen und thermischen Eigenschaften eines gebildeten Gels hängen von der Anzahl der gebildeten Verknüpfungen der dort vorhandenen Moleküle und der Flexibilität der dazwischen liegenden Segmente ab.
Alle erfindungsgemäß ausgewählten gelbildenden Hydrokolloide der Polysaccharide besitzen die Fähigkeit einer Gelbildung, die auf der Verbindung bzw. Vernetzung von Polymerketten zu dreidimensionalen Netzwerken basiert.
Erfindungsgemäß werden als Polysaccharide die gelbildenden Hydrokolloide Agar, κ-Carrageen, l-Carrageen, Alginat, Gellan, Pektin oder Mischungen dieser Hydrokolloide verwendet.
Wenn der erfindungsgemäßen thermoplastischen Mischung zusätzlich noch Proteine zugesetzt werden sollen, werden gelbildende Proteine wie beispielsweise Gelatine priorisiert.
Bei den Polysacchariden wird entsprechend der Erfindung das Hydrokolloid Agar bevorzugt. Agar besteht aus zwei Komponenten, dem Hauptbestandteil, der Agarose und dem Agaropektin. Agarose ist ein Polysaccharid aus D-Galactose und 3,6-Anhydro-L-Galactose, die glycosidisch miteinander verbunden sind und entsprechenden Uronsäuren. Agarose stellt die Hauptkomponente des Agars dar und hat die chemische Formel C₁₂H₁₈O₉. Agarose wird insbesondere aus den Rotalgen der Species Gelidium und Gracillaria gewonnen. Es bildet die Stützstruktur der Zellwände der Algen.
Agar zeichnet sich durch eine besonders große thermische Hysterese aus, da der Gelpunkt sehr weit vom Schmelzpunkt liegt. Unabhänging von der verwendeten Algenart geliert Agar bei Temperaturen von 35-40°C, wenn es abgekühlt wird. Das feste Gel muss bei 75°C - 95°C erhitzt werden, um zu schmelzen und eine gute Lösung zu bilden. [(STEPHEN, PHILLIPS, & WILLIAMS, 2006]. Der Hysteresebereich reicht dementsprechend von 40 bis 60 °C; Agarose ist ein starker Gelbildner und schon mit einer 1% tigen Lösung wird ein festes Gel gebildet.
Neben dem gelbildenden Hydrokolloid Agar können der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung entsprechend einem Ausführungsbeispiel weiterhin ein oder mehrere als Verdickungsmittel wirkende Hydrokolloide oder auch Proteine zugegeben sein. Hier finden insbesondere Polysaccharide wie Xanthan, Guarkernmehl oder Carboxymethyl Cellulose, Polysaccharide aus Früchten oder auch Proteine, insbesonders pflanzliche Proteine aus Reis, Mais, Gerste Kartoffeln Weizen, Hafer, Erbsen, Buchweizen und dergleichen oder auch tierische Proteine Anwendung. Die verdickende Wirkung dieser Bestandteile beruht auf der Ausbildung von ungeordneten Polymerketten, die über nicht spezifische Verschlaufungen miteinander verbunden sind.
Durch die Mischung der unterschiedlichen Arten von Hydrokolloiden werden optimale Materialeigenschaften erzielt. Es wird davon ausgegangen, dass es hier zu unterschiedlichen Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen in der Lösung kommt.
Um weiterhin einen Biokunststoff mit ganz besonders guten chemischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den verschiedenen Hydrokolloiden, beziehungsweise den Hydrokolloiden und Proteinen ausgewählte Bioabfälle von Bananen oder Orangen oder Soja oder eine Auswahl mehrere Komponenten derselben beizumischen. Bioabfälle von Bananen, Orangen und Soja zeichnen sich insbesondere durch hohe Gehalte an Cellulose, Hemicellulose, Zucker und Protein und weiterhin durch eine hohe Anzahl von verschiedenen Kationen neben weiteren Bestandteilen wie beispielsweise Pectin und Tannin aus.

Nachfolgend eine Tabelle aus dem International Journal of Food in der die Bestandteile für Bananenschalen in unterschiedlichen Reifestadien I bis V in Gew.-% auf Trockenbasis angegeben sind:

Stages	Cellulose	Lignin	Hemicellulose	Pectin	Tannin
I	6.54 ± 1.06	2.87 + 0.01	2.98 ± 0.43	1.23 ± 0,65	4.55 ± 0.25
II	9.65 ± 1.32	3.61 + 0.04	3.42 ± 0.48	1.87 + 0.43	6.76 + 0.08
III	15.88 ± 2.22	4.06 ± 0.76	5.90 ± 0.82	2.34 + 0.87	5.34 ± 0.06
IV	16.85 ± 1.98	4.97 ± 0.08	4.47 ± 0.74	3.43 ± 0.96	5.02 ± 0.95
V	15.43 ± 1.45	3.24 ± 0.77	4.02 ± 0.99	3.52±0.28	4.46+0.18

Zusammensetzung (in % des Trockengewichts) der Schale von Kochbananen in verschiedenen Reifestadien, Prerna Khawas & Sankar Chadra Deka, 2016, International Journal of Food Properties
Für die chemische Analyse von Orangenschalen wurde beispielsweise in der Literatur von Riva b, Torrado und u.a. in J Agric Food Chem. 2008 ein Gehalt von 9,5 % Cellulose, 10,5% Hemicellulose, 42 % Pectin und entsprechend einem wissenschaftlichen Artikel von Mohamed Hemida Abd-Alla vom 27. Sept. 2018 wurde ein Cellulosegehalt von 310 ± 2 g/kg, ein Ligningehalt von 11 ± 2 g/kg, ein Gehalt an Hemicellulose von 110 ± 1 und ein Pectingehalt von 127 ± 3 angegeben.
Eine weitere Angabe in der Literatur beziffert den Anteil von Sojaabfällen mit 5,5% Cellulose, 12% Hemicellulose, 11,5% Lignin und 0,2% Phytinsäure (O'Toole, 2004).
Dieser Feststoffgehalt der Bioabfälle verbessert insbesondere auch die physikalischen Eigenschaften der mittels der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung hergestellten Produkte, da das erstarrte Gel hierdurch nicht spröde ist und eine besondere Festigkeit und auch eine entsprechende Optik erhält.
Weiterhin weisen die Bioabfälle noch einen Gehalt an Stärke auf, der die thermischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften ebenfalls positiv beeinflusst.
Der Gesamtzuckergehalt in Bananenschalen beträgt je nach Reifegrad zwischen 1.76% und 4,09% und der von Orangen ist sehr viel höher und liegt bei 16,6% und der von Sojaabfällen bei 4%.
Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Zuckeranteile der Bioabfälle beeinflussen ebenfalls das Gelierverhalten der Hydrokolloide stark. Die Zugabe von Zucker erhöht die Gelstärke.
In der Literatur wird dies am Beispiel der Agarose durch eine Zunahme an Verknüpfungsstellen zwischen den Hydroxylgruppen der Zucker und der Agarose durch Wasserstoffbrückenbindungen erklärt.
Zitat: Diplomarbeit Russ, 2013:

„DESZCZYNSKI ET AL. oder NORMAND ET AL. (DESZCZYNSKI, KASAPIS, MACNAUGHTON, & MITCHELL, 2003; DESZCZYNSKI, KASAPIS, & MITCHELL, 2003; NORMAND, AYMARD, LOOTENS, AMICI, PLUCKNETT, & FRITH, 2003) beschäftigten sich hauptsächlich mit der Änderung der mechanischen Eigenschaften der Agarosegele unter dem Einfluss von Zucker. Sie beobachteten eine Erhöhung der elastischen und viskosen Moduli mit wachsender Zuckerkonzentration, was durch einen stützenden Effekt durch den Zucker in der Helixbildung und der Bildung von Verknüpfungszonen hergeleitet wird. Der Zucker stabilisiere die intermolekularen Wechselwirkungen und somit die Bildung des Netzwerkes. MAURER ET AL. (MAURER, JUNGHANS, & VILGIS, 2012) konnten durch rheologische Untersuchungen zeigen, dass der elastische Anteil der Agarosegele bei einem Zuckerzusatz von bis zu 40% w/w ansteigt, während es ab 60% w/w zu einem strukturellen Zusammenbruch kommt.“

Die verwendeten Bioabfälle haben insbesondere noch einen zusätzlichen Gehalt an Protein. Der Proteingehalt in getrockneten Bananenschalen beträgt beispielsweise zwischen 6,12-9,87 Gew.-% (Prerna Khawas & Sankar Chadra Deka, (2016, International Journal of Food Properties) und der von Sojaabfällen (Dinkar B.Kamble, Januar 2020) zwischen 24,5-37,5g/100g. Der Proteingehalt von Orangenschalen wird in der Literatur mit 1g/100g angegeben.
Die verwendeten Bioabfälle weisen neben den oben angegebenen Bestandteilen auch noch entsprechende Ionen wie Kalium, Phosphor, Calcium, Magnesium, Natrium, Eisen, Zink, Mangan und Kupfer auf, die in Lösung die Eigenschaften der Gele ebenfalls günstig beeinflussen.
Nach einer chemischen Analyse von Bananenschalen nach Prerna Khawas & Sankar Chadra Deka, (2016, International Journal of Food Properties) enthalten Bananenschalen beispielsweise einen sehr höchsten Gehalt an Kalium im Bereich von 35,025.81-47,869.09 mg/kg, gefolgt von Phosphor mit 2831.58-4321.88 mg/kg, Calcium von 1429.30-2189,67 mg/kg, Magnesium im Bereich von 1381.23-2140.38 mg/kg, Natrium mit 365.23-653.85 mg/kg, Eisen zwischen 18.69-30.32 mg/kg, Zink im Bereich von 16.47-22.93 mg/kg und Mangan bis zu 15.96 mg/kg und Kupfer bis zu 1.14 mg/kg.
Der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung ist neben dem schon vorhandenen, flüchtigen Bestandteil Wasser noch ein weiteres, permanentes Feuchthaltemittel zugegeben, wobei aus umwelttechnischen Gründen ein als Lebensmittelzusatzstoff ausgewähltes Mittel wie Glyzerin oder Sorbitol oder Maltitol zugegeben ist.
Wahlweise können auch noch weitere Zusätze wie beispielsweise Triethylcitrat, Acetyltriethylcitrat, Tri-(2ethylhexyl)citrat oder Acetyltrioctylcitrat zugegeben werden.
Die Herstellung der thermoplastischen, biologisch abbaubaren Zusammensetzung nach der Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Die Herstellung beginnt mit der Zugabe des gewünschten biologisch abbaubaren Bioabfalls, beispielweise mit der Zugabe von ca. 7,6 Gew.-% Bananenschalen in Wasser. Danach erfolgt ein Mischprozess bei einer Temperatur zwischen 18 und 28°C.
Anschließend folgt die Zugabe des gewünschten gelbildenden Hydrokolloids Agar in einer Menge von ca. 4,8 Gew.-% und die Zugabe eines weiteren, gelbildenden Hydrokolloids Pectin von ebenfalls ca. 4,8 Gew.%. Anschließend wird als Feuchthaltemittel Glyzerin mit ebenfalls ca. 4,8 Gew.-% zugegeben. Optional kann noch die Zugabe des Weichmachers Triethylcitrat mit ca. 0,9 Gew.-% erfolgen. Der Mischung wird dann Wasser mit einem Anteil von ca. 76,9 Gew.-% beigemengt.
Nach dem Vermischen bei Zimmertemperatur erfolgt dann der Kochprozess unter Rühren bei 95°C. Anschließend wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung gleichmäßig in die entsprechende Form gebracht und dann erfolgt der Trocknungsprozess bei normalen Raumbedingungen oder unter Verwendung eines beheizten Lüftungssystems.
Nach vollständiger Trocknung entsteht ein leder- oder kunststoffähnliches Material. Nach der Entnahme aus der Form kann das Material zusätzlich noch mit einer Schutzschicht beschichtet werden.
Der erfindungsgemäßen thermoplastischen Zusammensetzung können noch Zusatzstoffe wie Farbstoffe unter geeigneten Bedingungen optional zugesetzt werden.
Als Farbstoffe werden insbesondere natürliche Farbstoffe bevorzugt. Beispielsweise Farbstoffe von Färberpflanzen wie Färberknöterich, Polygonum tinctorium Aiton für die Farbe Indigo oder Farbstoffe von Johannisbrotgewächsen wie Caesalpinia sappan, Färber- Wau wie Reseda luteola L. für die Farbe Gelb, Madder Extrakt, hergestellt aus der Wurzel Rubia tinctorum L für Rot oder Farbstoffe von Ingwergewächsen wie Curcuma Longa oder Farbstoffe vom Gallen-Sumach wie Rhus chinensis für die Farbe Gelb/Orange/Rot oder vom Perückenstrauch Cotinus coggygria Scop., Farbstoffe vom Blockholzextrakt wie Haematoxylum campechianum L. oder von Acanthaceae Pflanzen wie Strobilanthes cusia Kuntze.
Es können aber auch färbende Extrakte von Baumharzen, die von Insekten erzeugt wurden, wie Färberlack oder Lac Dye als natürlicher färbender Extrakt oder wie Cochenille Extrakte als ein direkt aus dem weiblichen Cochenille-Insekt oder Dactylopius coccus Costa erzeugter Farbstoff verwendet werden.
Die erfindungsgemäße thermoplastische Zusammensetzung zeichnet sich durch hervorragende Gebrauchseigenschaften wie eine hohe Resistenz gegenüber Säuen, gute Formbeständigkeit, gute elastische Eigenschaften, eine feste Textur, hohe Hitzebeständigkeit aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2108677 A1 [0005]
EP 0389700 A1 [0006]
DE 19729268 A1 [0006]
DE 102013005628 A1 [0007]

Claims

Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Biopolymeren als Ausgangastoff zur Herstellung von Produkten wie Folien und Formteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens ein erstes Polysaccharid aus der Gruppe der Hydrokolloide und mindestens ein zweites, vom ersten Polysaccharid verschiedenartiges Hydrokolloid und/oder mindestens ein Protein umfasst und wobei der Zusammensetzung weiterhin insbesondere Cellulose, Hemicellulose, Zucker, Protein und Lignin in Form von Bioabfällen zugegeben ist und zusätzlich ein Feuchthaltemittel und eine für die Verflüssigung der löslichen Bestandteile ausreichende Menge an Wasser.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Polysaccharid und/oder Protein aus der Gruppe der gelbildenden Hydrokolloide ausgewählt ist.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Polysaccharid aus der Gruppe der als Verdickungsmittel wirkenden Hydrokolloide ausgewählt ist.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach einem der Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als gelbildende Hydrokolloide bevorzugt Agar, κ-Carrageen, l-Carragee, Alginat, Gellan, Pektin oder auch Gelatine oder Mischungen von diesen Hydrokolloiden verwendet werden.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdickungsmittel insbesondere Polysaccharide aus natürlichen Baumsaftgummen, wie Arabisches Gummi, aus Früchten wie aus Johannisbrotkernmehl, Carob und dergleichen, Xanthan und/oder Proteine aus Pflanzen wie Kartoffeln, Weizen, Gerste, Erbsen, Mais und dergleichen und/oder tierische Proteine verwendet werden.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als biologische Abfälle insbesondere Schalen von Bananen und/oder Kochbananen oder Schalen von Orangen oder Abfälle von Sojaprodukten oder Mischungen derselben ausgewählt sind.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Feuchthaltemittel ein als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassenen Mittel wie Glyzerin oder Sorbitol oder Maltitol zugegeben ist.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Elastizität zusätzlich Weichmacher wie Glyceroltriacetat (Triacetin), Triethylcitrat, Acetyltriethylcitrat, Tri-(2ethylhexyl)citrat, Acetyltrioctylcitrat, Trihexylcitrat, epoxidiertes Sojaöl, epoxidiertes Linolöl, Acetyltrihexylcitrat, Acetyltributylcitrat, Tributylcitrat, Butyryltrihexylcitrat (Trihexyl-O-butyrylcitrat) zugegeben sind.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 0,1 bis 30 Gew.-% eines ersten Polysaccharids und 0,1 bis 30 Gew.-% eines zweiten Polysaccharids und/oder Proteins aufweist, 0,1 bis 30 Gew.-% Bioabfälle, 0,1 bis 30 Gew.-% Feuchthaltemittel und zwischen 50 bis 80 Gew.-% Wasser.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammensetzung 0,1 bis 30 Gew.-% eines Weichmachers zugegeben sind.
Thermoplastische Zusammensetzung auf Basis von biologisch abbaubaren Biopolymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammensetzung zusätzliche Additive wie beispielsweise biologische Farbstoffe zugegeben sind.
Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zunächst bei 18°C bis 28°C vermischt wird und anschließend bei mindestens 75°C bis 95°C unter Rühren gekocht wird, um dann anschließend in die gewünschte Form gebracht zu werden.