DE19706642A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus biologisch abbaubarem Material - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus biologisch abbaubarem Material

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Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Form­ körpers aus biologisch abbaubarem Material bestehend aus Cellulosefasern, nativer und/oder modifizierter Stärke und Wasser, wobei diese Mischung einem Backvorgang unter Ausbildung des fertigen Formkörpers unterwor­ fen wird, und wobei der so gebildete Formkörper anschließend mit einer für Feuchtigkeit undurchdringlichen, biologisch abbaubaren Folie überzo­ gen wird.
Aus der DE 35 43 090 C2 ist es bekannt, eine derartige Folie als Zwischen­ schicht vorzusehen. Die DE 43 32 081 A1 beschreibt ein Verpackungsma­ terial mit einer Innenschicht aus Naturvlies, welche mit folienartigem Ab­ deckmaterial versehen ist.
In der EP 0 603 876 A1 wird ein Verpackungswerkstoff aus einer sauer­ stoffsperrenden Kernschicht aus Polyvinylalkohol beschrieben, der auf bei­ den Seiten mit einer Schicht aus einer Cellulose-Derivat und/oder Papier beschichtet ist.
Die Herstellung von Formkörpern auf Stärkebasis ist aus PCT/EP95/03592 bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Herstellung eines Produkts ermöglicht, welches in optimaler Weise den an sich konkurrieren­ den Anforderungen nach biologischer Abbaubarkeit und Feuchtigkeitsun­ durchlässigkeit im Gebrauchszustand gerecht wird, eine hinreichende Ge­ brauchsfestigkeit aufweist und eine schnelle, kostengünstige Herstellbarkeit erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem konti­ nuierlichen Verfahren die Stärke und die Cellulose-Fasern trocken ge­ mischt werden, und daß dann kontinuierlich Wasser zugemischt wird.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch das kontinuierliche troc­ kene Vormischen in Verbindung mit dem nachfolgenden kontinuierlichen Zumischen des Wassers eine optimale Faserstruktur und -konsistenz erhal­ ten wird, die zu einer hervorragenden mechanischen Festigkeit und zu einer Luftdurchlässigkeit des Grundkörpers füllt, die das Austreten der Oase beim Backvorgang erleichtert und damit eine sehr kurze Backzeit ermög­ licht. Ein derart hergestellter Formkörper ist fest, jedoch wasserdurchlässig. In Verbindung mit einer aufkaschierten wasserundurchlässigen Folie wird insgesamt ein als Verpackung geeigneter Formkörper hoher Qualität erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Wasser mit Stärke vorgemischt und dann der Stärke-Faser-Mischung beigemischt wird.
Die Gesamtmischzeit wird kleiner als 3 Minuten eingestellt, was aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen Mischvorganges möglich ist, wodurch erreicht wird, daß die Wasseraufnahme der Cellulosefasern erheblich be­ schränkt wird.
Der Anteil der Faserstoffe in der Masse beträgt 25 bis 75%, insbesondere 50%, der Stärkeanteil 13 bis 38%, insbesondere 25%, und der Wasser­ anteil 13 bis 38%, insbesondere 25%. Diese Mengenanteile führen zu ei­ nem Formteil mit den angestrebten mechanischen Eigenschaften.
Die Backzeit liegt günstigerweise bei 10 bis 100 Sekunden, vorzugsweise bei 60 Sekunden, und zwar bei einer Backtemperatur zwischen 100 und 200°C, insbesondere von 150°C.
Die Folie wird erfindungsgemäß in einem Tiefziehverfahren aufgebracht, wobei günstigerweise das Aufziehen der Folie unmittelbar nach dem Back­ vorgang auf den noch heißen Formkörper erfolgt. Dementsprechend wird die Backwärme ausgenützt, um eine noch bessere Haftung der Folie zu er­ reichen.
Um eine vollständige Abdeckung des Formkörpers mit der Folie zu errei­ chen, kann vorgesehen sein, daß der Formkörper von einer Seite durch Tiefziehen und von der anderen Seite durch Heißprägen beschichtet wird.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Folie nur auf eine Seite des Formkörpers aufgezogen und die jeweils andere Seite mit einer wasserfe­ sten Beschichtung durch Besprühen mit einer Cellulose-Lösung, vorzugs­ weise Celluloseacetat-Propionat, versehen wird.
Die Folie kann aus Amylose oder Amylose-Derivaten, aus Polymilchsäure oder Polymilchsäure-Derivaten oder aus modifizierter Polymilchsäure, ge­ gebenenfalls mit biologisch abbaubaren Zusätzen, bestehen.
Ausführungsbeispiel
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Formkörper in Form ei­ ner Verpackung bzw. einer Schale für Lebensmittelprodukte, wie z. B. Hamburger, hergestellt.
Die Stärke wird mit den Fasern kontinuierlich, trocken vermischt. Wasser wird mit Stärke versetzt ("Vorverkleistern") und kontinuierlich der Stärke-Faser-Mischung zugeführt und mit dieser Mischung vermischt. Die so ent­ standene Masse wird zu einer zweiteiligen Backform gefördert und in diese mit einer Genauigkeit von ± 2% dosiert. Anschließend erfolgt die Form­ gebung durch Schließen der Backformhälften und durch Backen mit einer Backzeit von 60 Sekunden bei einer Backtemperatur von 150°C.
Daraufhin werden die Formkörper entnommen und im noch warmen Zu­ stand wird im Tiefziehverfahren eine Amylose-Folie aufkaschiert.
Die nach dem Mischen gebildete Masse enthält Faserstoffe in einem Men­ genanteil von 50%, Stärke in einem Mengenanteil von 25% und Wasser in einem Mengenanteil von 25%.
Der aus diesem Teig nach dem Backen gebildete Formkörper ist fest und luftdurchlässig und weist eine porige Oberfläche auf, so daß sich mit dieser die aufkaschierte Folie festhaftend verbindet.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, daß die Form eine Mehrzahl von untereinander verbundenen Teilformen aufweist und bei einem Vorgang der Inhalt der Teilformen jeweils gleichzeitig ausgebacken wird. Dadurch, daß die Teilformen untereinander verbunden sind, findet ein Druckaus­ gleich statt, so daß ein zuverlässiges Schließen der Form möglich ist. Die in den einzelnen Teilformen erzeugten Formkörper hängen nach der Entnah­ me aus der Form noch zusammen und können dementsprechend gemeinsam gehandhabt werden, was für die nachfolgenden Arbeitsvorgänge von be­ sonderem Vorteil ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des nachfolgenden Flußdia­ gramms nochmals veranschaulicht.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus biologisch abbaubarem Material bestehend aus Cellulosefasern, nativer und/oder modifizierter Stärke und Wasser, wobei diese Mischung einem Backvorgang unter Aus­ bildung des fertigen Formkörpers unterworfen wird, und wobei der so ge­ bildete Formkörper anschließend mit einer für Feuchtigkeit undurchdringli­ chen, biologisch abbaubaren Folie überzogen wird, dadurch gekennzeich­ net daß in einem kontinuierlichen Verfahren die Stärke und die Cellulose-Fasern trocken gemischt werden, und daß dann kontinuierlich Wasser zu­ gemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Wasser mit Stärke vorgemischt und dann der Stärke-Faser-Mischung beigemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Gesamt­ mischdauer kleiner 3 Minuten ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Anteil der Faserstoffe in der Masse 25 bis 75%, insbesondere 50%, der Stärkeanteil 13 bis 38%, insbesondere 25%, der Wasseranteil 13 bis 38%, insbeson­ dere 25% beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Backzeit 10 bis 100 Sekunden, insbesondere 60 Sekunden beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Backtem­ peratur 100 bis 200°C, insbesondere 150°C beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Folie in Tiefziehverfahren aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Folie auf die nach dem Backvorgang noch heißen Formkörper tiefgezogen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Formkör­ per von einer Seite durch Tiefziehen und von der anderen Seite durch Heißprägen mit Folie beschichtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß Folie nur auf eine Seite des Formkörpers aufgezogen und die jeweils andere Seite mit einer wasserfesten Beschichtung durch Besprühen mit einer Cellulose-Lösung, vorzugsweise Celluloseacetat-Propionat, versehen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Folie aus Amylose oder Amylose-Derivaten, aus Polymilchsäure oder Polymilchsäu­ re-Derivaten oder aus modifizierter Polymilchsäure, gegebenenfalls mit biologisch abbaubaren Zusätzen, besteht.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Form eine Mehrzahl von untereinander verbundenen Teilformen aufweist und bei einem Vorgang der Inhalt der Teilformen jeweils gleichzeitig ausgebacken wird.
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