DE19637659C2

DE19637659C2 - Behälter und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19637659C2
Application number: DE19637659A
Authority: DE
Inventors: Fu-Ming Huang
Original assignee: Individual
Current assignee: Huang Fu-Shen Chang Hua City Tw Pai Su-Ching
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: CA2185316A1; BR9603879A; GB2317361A; GB9619439D0; GB2317361B; FR2753689B3; CA2185316C; JPH10109304A; DE19637659A1; FR2753689A1; JP3295606B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Behältern, insbesondere von Behältern für Nahrungsmittel, aus Schalen bzw. Hülsen wie beispiels weise Reishülsen, und weiterhin auf einen biologisch ab baubaren Behälter, der aus Schalen oder Hülsen hergestellt ist.

Behälter, insbesondere solche für Nahrungsmittelzwecke, wie beispielsweise Becher, Schalen usw., werden in der heutigen Gesellschaft im weitesten Umfang genutzt. Unter den heutigen Verhältnissen haben sich Wegwerfbehältnisse für Nahrungsmittel in weiten Bereichen durchgesetzt, da sie nach ihrer Verwendung nicht mehr gereinigt werden müs sen und keine Krankheitskeime etc. zwischen einzelnen Per sonen übertragen können. Derartige Wegwerfbehältnisse für Nahrungsmittel bestehen im allgemeinen aus einem Papier- oder Kunststoffmaterial wie beispielsweise Polypropylen oder geschäumtem Polystyren. Der Nachteil von Papier- bzw. Pappbehältern ist insbesondere darin zu sehen, daß die Herstellung derartiger Behälter eine große Menge Zellstoff verbraucht, die durch Fällen von Bäumen erhalten wird und dadurch der natürlichen Umgebung nicht zuträglich ist. Was die weiterhin genannten Kunststoffmaterialien angeht, so sind diese häufig zur Herstellung von Nahrungsmittelbehältern nicht unbedingt geeignet, da sie Schadstoffe freisetzen können, wenn sie zwecks Erwärmung der darin enthaltenden Nahrungsmittel erhitzt werden, beispielsweise im Falle heißer Suppen oder heißen Kaffees. Darüber hinaus sind solche Kunststoffmaterialien grundsätzlich biologisch nicht abbaubar, bleiben daher nach dem Wegwerfen für eine praktisch unbegrenzte Zeit in der Umwelt erhalten und stellen dadurch ein möglicherweise noch gravierenderes Umweltproblem dar als das Abholzen von Bäumen.

Um die obengenannten Probleme zu lösen, sind bereits Behältnisse für Nahrungsmittelzwecke entwickelt worden, die aus biologisch abbaubaren Materialien bestehen, wie in der DE- 39 37 168 C2 beschrieben. Diese Behältnisse haben den Nachteil, daß sie nicht eßbar sind.

Weiterhin sind eßbare Nahrungsmittelbehältnisse z. B. aus Maisstärke bekannt. Ein erheblicher Nachteil in Zusammenhang mit Behältnissen aus Maisstärke ist allerding darin zu sehen, daß es nicht gut erscheint, eßbare Maisstärke zur Herstellung von Wegwerfbehältnissen zu verwenden, während andererseits Menschen vom Hungertod bedroht sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung von Behältern für Nahrungsmittelzwecke, die sowohl umweltfreundlich als auch unschädlich bzw. ungiftig für den menschlichen Körper sind, und bei denen die genannten Probleme nicht auftreten.

Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Behältern aus Schalen zu schaffen, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, die daraus resultieren, daß in den Schalen kein faseriges Material vorhanden ist.

Weiter besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Nah rungsmittelbehälter zu schaffen, der kein giftiges Materi al enthält und vollständig biologisch abbaubar ist.

Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße, aus Schalen hergestellte Behälter ermöglicht eine vollständige Verwertung von Schalen- bzw. Hülsenabfall, ist vollständig umweltfreundlich bzw. um weltneutral und schadstoffrei gegenüber dem menschlichen Körper.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs beispiels und unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Behältern;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht, die die erfin dungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung der Behälter erläutert;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht, die einen Ab schnitt eines mehrfach gefalteten Rohteils zeigt, der er findungsgemäß zur Herstellung der Behältnisse verwendet wird;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines entsprechend der Erfindung hergestellten Behälters nach einem ersten Form gebungsschritt;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die den Behälter nach einem zweiten Formgebungsschritt zeigt; und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, die eine Variante der Formgebung des Rohteils zur Herstellung des Behälters zeigt.

Nachfolgend sei zunächst insbesondere auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen ein Verfahren zur Herstellung von Behältern ausgehend von Schalenmaterial gemäß der Erfin dung dargestellt ist. Das Verfahren weist folgende Schrit te auf: Zerkleinern 20, Mischen 30, Ausbilden eines Roh teils 40, erste Formgebung 50, zweite Formgebung 60, Fi xieren der Form 70, erster Trocknungsschritt 80, Behandeln der Oberfläche 90 und zweiter Trocknungsschritt 100. Diese Schritte werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Das Rohmaterial, das zur Herstellung der Behälter verwen det wird und in Fig. 1 mit 10 bezeichnet ist, besteht er findungsgemäß aus Hülsen- bzw. Schalenmaterial, vorzugs weise aus Reishülsen, das der Zerkleinerungsvorrichtung 21 zugeführt wird und dort zu Pulver zerkleinert wird. Das hier erzeugte Pulver kann unterschiedliche Korngrößen auf weisen, um den Bedingungen unterschiedlicher Anwendungen zu entsprechen.

Auf den vorstehend erläuterten Zerkleinerungsschritt 20 folgt der Mischungsschritt 30. Das pulverförmige Material wird einer Mischungseinrichtung 31 zugeführt, wo es mit einer geeigneten Menge eines eßbaren Klebers gemischt wird. Dies kann ein beliebiger, bekannter ungiftiger Kle ber sein. In der Mischung nimmt das pulverförmige Material 88 bis 92 Gew.-% und der Kleber 12 bis 8 Gew.-% ein. Dampf mit einem Druck von 7 lb/cm² wird in die Mischungsvorrich tung 31 eingeleitet, nachdem das pulverförmige Material und der Kleber vollständig gemischt sind, um sich wiederum mit dieser Mischung zu mischen. Die Mischung wird mit ei ner geeigneten Geschwindigkeit gerührt, um eine vollstän dige Mischung mit dem Dampf zu erzielen, wobei ein pasten artiges Material 32 gebildet wird.

Nach Abschluß des Mischungsschritts 30 wird die Paste 32 in einen Sammeltrichter 41 eingeleitet, um für den Schritt 40 der Ausbildung von Rohteilen bereitzustehen. Bei diesem Schritt 40 der Ausbildung von Rohteilen wird ein Förderer verwendet, vorzugsweise ein Gurtförderer 43, auf den die Paste 32 vom Trichter 41 zugeführt wird, um die Paste durch ein Walzenpaar 42 hindurchzubewegen. Dadurch wird die Paste 32 in ein streifenartiges bzw. ein dünnes, plat tenartiges Rohteil 320 ausgewalzt, das eine vorbestimmte Dicke aufweist, vorzugsweise 0,7 mm. Längs des Förderers 43 ist eine Faltvorrichtung 44 angeordnet, die das Rohteil 320 in ein mehrfach gefaltetes Laminat 321 faltet, wobei vorzugsweise (vgl. Fig. 3) vier Faltungen vorhanden sind.

Der Förderer 43 transportiert dann das Rohteil-Laminat 321 zum ersten Formgebungsschritt 50. Dieser erste Formge bungsschritt 50 weist ein konvexes Gesenkteil 51 und ein dazu passendes konkaves Gesenkteil 52 auf, die relativ zueinander bewegbar sind, um den Preßvorgang des Rohteil- Laminats 321 mit einem Druck von 150 bis 180 kg/cm² auszu führen, wobei ein primäres Halbfabrikat 322 erzeugt wird.

Nachfolgend sei auch auf Fig. 4 und 5 Bezug genommen. Da das pulverförmige Hülsenmaterial kaum faseriges Material enthält, bricht das primäre Halbfabrikat 322, das durch den ersten Formgebungsschritt 50 erzeugt wird, häufig an den abgewinkelten Abschnitten des konkaven Gesenkteils 52, beispielsweise an den mit 521 und 522 bezeichneten Berei chen, wobei Risse 3222 und 3221 (Fig. 4) in dem primären Halbfabrikat 322 auftreten, wobei lediglich ein Teil der Dicke des Rohteils 321, wie etwa die mit 3223 und 3224 bezeichneten Bereiche, durchgehend erhalten bleiben. Es ist daher von Vorteil, wenn das primäre Halbfabrikat 322 einem zweiten Formgebungsvorgang 60 unterzogen wird, um die Risse zu eliminieren.

Das konkave Gesenkteil 52 des ersten Formgebungsschritts 50 weist ein Auslöseteil 521 auf, das das primäre Halbfa brikat 322 aus dem konkaven Gesenkteil 52 löst und hält.

Das primäre Halbfabrikat 322 wird dann, wobei es von dem Auslöseteil 521 gehalten wird, zum zweiten Formgebungs schritt 60 transportiert. Hierbei ist ein konvexes Gesenk teil 61 und ein dazu passendes, konkaves Gesenkteil 62 vorhanden, mit denen das primäre Halbfabrikat 322 unter einer momentanen Erwärmung auf etwa 100°C gepreßt wird, so daß ein Produkt 323 in Form eines fertig geformten Behäl ters erzeugt wird, das auch als sekundäres Halbfabrikat bezeichnet wird und dessen Form vollständig mit der des gewünschten Endprodukts übereinstimmt.

Beim zweiten Formgebungs- bzw. Preßvorgang 60 zwingt der durch die Teile 61 und 62 auf das primäre Halbfabrikat 322 ausgeübte Druck das pastenartige Material des primären Halbfabrikats 322 dazu, in die Risse bzw. Spalten 3221 und 3222 zu fließen und diese auszufüllen, so daß eine glatte und kontinuierliche Oberfläche erzeugt wird, die in Fig. 5 mit 3231 und 3232 bezeichnet ist.

Das in dieser Weise hergestellte, sekundäre Halbfabrikat 323 ist immer noch weich und besitzt noch nicht die er wünschte Steifigkeit. Um dieses Problem zu lösen, wird das sekundäre Halbfabrikat 323 durch ein Auslöseteil 621, das dem konkaven Gesenkteil 62 des sekundären Formgebungsvor gangs 60 zugeordnet ist, zu einem Formfixierungsschritt 70 transportiert, wo es einem Vorgang zur Fixierung der Form unterzogen wird. Dies erfolgt mit einem konvexen Gesenk teil 71 und einem konkaven Gesenkteil 72, um, wiederum unter einer momentanen Erwärmung auf ungefähr 100°C, einen Druck auf das sekundäre Halbfabrikat 323 auszuüben. Dies erhöht die mechanische Festigkeit des Produkts erheblich.

Nachdem die Form des Produkts 323 fixiert worden ist, wird dieses mit einem zweiten Förderer 81 transportiert, wobei es einem ersten Trocknungsschritt 80 unterworfen wird. Hierbei wird eine Erwärmungseinrichtung 82 eingesetzt, um das Produkt unter Ausnutzung der Wärmestrahlung bei etwa 60 bis 80°C zu trocknen. Das auf diese Weise getrocknete Produkt wird dann zu einer Oberflächenbehandlungseinrich tung 91 transportiert, wo es im Oberflächenbehandlungs schritt 90 mit einer ungiftigen, eßbaren Oberflächenbe schichtung versehen wird, die als Schutzschicht für den Behälter dient. Anschließend wird ein zweiter Trocknungs schritt 100 ausgeführt, um die Oberflächenbeschichtung des Produkts mit einer zweiten Trocknungseinrichtung 101 bei einer Temperatur von etwa 180 bis 200°C zu trocknen, wobei dann das Endprodukt 110 erhalten wird.

Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, daß bei der vorliegenden Erfindung Abfallmaterial vollständig zur Herstellung von Behältern nutzbar gemacht wird, indem zu nächst das Abfallmaterial in Pulverform zerkleinert wird und anschließend das Pulver mit einem geeigneten Kleber zur Bereitstellung einer Paste gemischt wird. Aus der Pa ste wird dann ein Rohteil hergestellt und dieses einem Faltvorgang unterworfen, um Rohteile mit einem mehrfach gefalteten Schichtaufbau bereitzustellen. Die Rohteile haben eine lockere Struktur, die ermöglicht, daß die Paste in die Risse bzw. Spalten, die sich im Halbfabrikat beim ersten Formgebungsvorgang gebildet haben, wenn es dem zweitem Formgebungsvorgang unter momentaner Erwärmung auf etwa 100°C unterworfen wird, eindringt und diese ausfüllt. Dadurch werden die Risse eliminiert, die beim Stand der Technik häufig aufgetreten sind. Anschließend wird eine Oberflächenbeschichtung auf das Halbfabrikat aufgebracht, die nach ihrer Trocknung das Fertigprodukt in die Lage versetzt, heißen Flüssigkeiten während einer relativ lan gen Zeitdauer (etwa 2 bis 40 Stunden) ohne Auflösung zuwi derstehen.

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die Walzen 42 weggelassen sind, so daß die Paste 32 ohne gewalzt zu werden ein dic kes Rohteil bildet, das mit dem durch die Walzen 42 herge stellten Teil vergleichbar ist. Ein derartiges dickes Roh teil kann unmittelbar dem ersten Formgebungsschritt 50 zugeführt werden, um Behälter mit größeren Abmessungen herzustellen.

Zusammengefaßt besitzt die vorliegende Erfindung somit folgende Vorteile:

1. Die Erfindung löst das Problem des Stands der Technik, daß aus Schalenmaterial hergestellte Behält nisse nicht in der Lage sind, während einer längeren Zeit heiße Flüssigkeiten aufzunehmen.
2. Die Erfindung löst das Problem des Stands der Technik, daß aus Schalenmaterial hergestellte Behält nisse nicht in die geeignete bzw. gewünschte Form gebracht werden können, ohne daß sich Risse bilden.
3. Die Erfindung stellt einen Behälter bereit, der bei hohen Temperaturen keinerlei schädliche oder gif tige Stoffe freisetzt und in vollständig umwelt freundlicher Weise entsorgt werden kann.
4. Der erfindungsgemäß hergestellte Behälter ist wasserlöslich.
5. Die Erfindung stellt einen Behälter bereit, der vollständig abgebaut wird, sobald sich ein Riß bildet und mit Wasser in Berührung kommt.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10

Rohmaterial

20

Zerkleinerungsschritt

21

Zerkleinerungsvorrichtung

30

Mischungsschritt

31

Mischvorrichtung

32

pastenartiges Material

40

Ausbilden eines Rohteils

41

Trichter

42

Walzen

43

Gurtförderer

44

Faltvorrichtung

50

erster Formgebungsschritt

51

konvexes Gesenkteil

52

konkaves Gesenkteil

60

zweiter Formgebungsschritt

61

konvexes Gesenkteil

62

konkaves Gesenkteil

70

Schritt zur Fixierung der Form

71

konvexes Gesenkteil

72

konkaves Gesenkteil

80

erster Trocknungsschritt

81

zweiter Förderer

82

Beheizungsvorrichtung

90

Oberflächenbehandlungsschritt

91

Oberflächenbehandlungsvorrichtung

100

zweiter Trocknungsschritt

101

Wärmetrocknungsvorrichtung

110

Endprodukt

320

(dünnes) Rohteil

321

Rohteil-Laminat

322

primäres Halbfabrikat

521

abgewinkelter Bereich (von

52

)

522

abgewinkelter Bereich (von

52

)

3221

Riß

3222

Riß

3223

intakter Querschnitt

3224

intakter Querschnitt

3231

glatte Oberfläche

3232

glatte Oberfläche

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Behältern mit festgelegter Form aus Hülsen/Schalen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Zerkleinern der Schalen in Pulverform;
2. Mischen des Schalenpulvers mit einem eßbaren, ungif tigen Kleber, um eine Paste (32) bereitzustellen;
3. Ausbilden eines Rohteils (320) in Form eines plat tenförmigen Laminats aus der Paste (32);
4. Formen eines Produkts aus dem Rohteil mittels einer Gesenkanordnung (51, 52);
5. Trocknen des geformten Produkts;
6. Aufbringen einer Oberflächenbeschichtung aus einem eßbaren, ungiftigen und wasserlöslichen Material auf das geformte Produkt zur Bildung einer Schutzbe schichtung; und
7. Trocknen der Oberflächenbeschichtung und Bereitstel len eines Behälters (110) als Endprodukt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formgebungsschritt einen ersten Formgebungsschritt (50) beinhaltet, um das Rohteil (320) zu formen und ein Halbfabrikat (323) zu erzeugen, sowie einen weiteren Form gebungsschritt (60), um das Halbfabrikat (323) weiter zu formen und das geformte Produkt bereitzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt der Ausbildung eines Rohteils (320) aus den Schritten besteht, eine Pastenschicht mit vorbe stimmter Dicke herzustellen und dann die Pastenschicht zu falten, wobei sie eine Anzahl von Malen überlappt wird, um ein mehrfach gefaltetes Laminat (321) bereitzustellen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Pastenschicht 0,7 mm beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß das Laminat aus Pastenschichten vierfach gefaltet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Laminat eine lockere Struktur aufweist, so daß das Pastenmaterial der Schichten des Laminats in Risse, die sich beim Formgebungsschritt in dem Produkt gebildet haben, einströmen und diese ausfüllen kann, wo durch eine glatte Oberfläche des geformten Produkts er zeugt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Mischungsschritt als weite ren Schritt das Einleiten von Dampf mit einem vorbestimm ten Druck in die Paste aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Dampfdruck 7 lb/cm² beträgt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Anteil des Schalenpulvers 88 bis 92 Gew.-% und der des Klebers 12 bis 8 Gew.-% beträgt.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wei ter gekennzeichnet durch einen Schritt zur Fixierung der Form, der nach dem Formgebungsschritt selektiv ausgeführt wird, um das Produkt zu verfestigen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Fixierung der Form unter momentaner Erwärmung auf etwa 100°C ausgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch einen Schritt zur Fixierung der Form, der selektiv nach dem zweiten Formgebungsschritt ausgeführt wird, um dem Produkt Festigkeit zu geben.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Fixierung der Form unter momentaner Erwärmung auf etwa 100°C ausgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Gesenkanordnung, die den Formgebungsschritt ausführt, ein konvexes Gesenkteil (51) und ein konkaves Gesenkteil (52) aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind, um das Rohteil mit einem vorbe stimmten Druck zu pressen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zwischen 150 und 180 Kg/cm² beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Formgebungsschritt bei einer Temperatur von etwa 100°C ausgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Trocknen des geformten Pro dukts bei einer Temperatur von 60 bis 80°C ausgeführt wird.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Trocknen der Oberflächenbe schichtung bei einer Temperatur von 180 bis 200°C ausge führt wird.

19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Schritt der Ausbildung des Rohteils dadurch erfolgt, daß die Paste zwischen einem Walzenpaar hindurchgeführt wird.