DE4344219A1

DE4344219A1 - Molding compound, molding and manufacturing process

Info

Publication number: DE4344219A1
Application number: DE19934344219
Authority: DE
Inventors: Osamu Chikazawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1994-06-30
Also published as: GB9326237D0; GB2275051A

Abstract

The invention provides a moulded component made of a moulding material which develops neither high temperature nor toxic gases when it is incinerated, and which is light-weight, pollution-free and water soluble enough to be drained away with water or to be disposed underground. It is chiefly applied as package cushioning and heat insulator, and is made by a process where refined starch powder (especially tapioca) is granulated into granulated starch through granulation process, the granulated starch is heated, pressurized, and then rapidly depressurized, leading to a number of expanded starch balls.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formmasse, ein Formteil aus der Formmasse und ein Herstellungsverfahren für das Material und das Teil, wobei jede Formmasse, die die richtige Elastizität und Formbarkeit aufweist, hergestellt wird aus Pflanzenstärke, die durch Verbrennung oder durch Auflösen in Wasser entsorgt werden kann, und eine breite Anwendbarkeit bei Verpackungspolsterung, Wärmeisolierung, Prototypformen für Gießformen und anderen Anwendungs bereichen besitzt.The present invention relates to a molding compound Molding from the molding compound and a manufacturing process for the material and the part, each molding compound being the has correct elasticity and formability is made from plant starch by combustion or by Dissolve in water and can be disposed of wide Applicability for packaging upholstery, thermal insulation, Prototype molds for molds and other applications areas.

Formteile, typischerweise aus Styropor, zugeschnitten auf die Geometrie eines Produktes oder ausgebildet als Granulatpellets, werden in breitem Umfang als Verpackungspolsterung zum Versand industrieller Produkte, wie etwa Haushaltselektronik und Glaswaren, eingesetzt, die leicht durch äußere Stöße beschädigt werden können. Polsterung und Verpackung, geformt aus anderem aufschäumbaren Harz als aufschäumbarem Polystyrol, werden ebenfalls in breitem Umfang eingesetzt. Ebenfalls bekannt ist ein Polsterungsmaterial, das hergestellt wird durch Erhitzen und Formen von expandierbarem Material auf Stärkebasis, das mit einem synthetischen Harz beschichtet ist (in diesem Zusammenhang wird hingewiesen auf die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer S51-19399).Molded parts, typically made of polystyrene, cut to size the geometry of a product or designed as Granulate pellets are widely used as Packaging padding for shipping industrial products, such as home electronics and glassware, which can easily be damaged by external shocks. Upholstery and packaging molded from other foamable resin as foamable polystyrene also widely used. Also known is an upholstery material made by Heating and shaping expandable material Starch base coated with a synthetic resin (in this context reference is made to the Japanese patent application with the publication number S51-19399).

Die am meisten verwendeten Verpackungspolsterungen und Verpackungsbehälter, die aus Styropor und anderem aufschäumbarem Harz hergestellt sind, haben geringes Gewicht und sind robust und funktionieren als ein gutes Polsterungsmaterial. Gebrauchte Verpackung wird durch Verbrennung entsorgt, diese erzeugt jedoch hohe Temperaturen, die eine Verbrennungsanlage schädigen können, oder gibt giftige Gase ab, die ein Umweltproblem darstellen. Obgleich die oben angegebenen expandierbaren Polsterungs materialien auf Stärkebasis ohne weiteres durch Verbrennung entsorgt werden können, besitzen sie immer noch die synthetische Harzbeschichtung, die weiterhin die Ursache von Umweltverschmutzung darstellt, wenn sie verbrannt wird. Entsorgung durch Auflösung in Wasser ist bei diesen Materialien weit von einer Einsetzbarkeit entfernt.The most used packaging upholstery and Packaging containers made of styrofoam and others foamable resin are lightweight and are robust and work as a good one Upholstery material. Used packaging is made by Disposed of incineration, but this produces high Temperatures that can damage an incinerator, or emits toxic gases that are an environmental problem. Although the expandable upholstery specified above Starch-based materials easily by combustion they can still be disposed of synthetic resin coating, which continues to be the cause of Pollution represents when it is burned. Disposal by dissolution in water is with these Materials far from being usable.

Angesichts der obigen Probleme ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formteil, wie etwa eine Verpackungspolsterung oder eine Wärmeisolation, zur Verfügung zu stellen, die weder hohe Temperaturen noch giftige Gase entwickelt und die ein geringes Gewicht aufweist, keine Umweltverschmutzung verursacht und genügend wasserlöslich ist, um mit Wasser weggespült oder unterirdisch entsorgt zu werden. In view of the above problems, the present invention is has been developed. It is the task of the present Invention, a molded part, such as packaging padding or to provide thermal insulation that neither high temperatures nor toxic gases developed and the light weight, no pollution caused and is sufficiently water soluble to with water to be washed away or disposed of underground.

Um die obige Aufgabe zu erfüllen, wird bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung feines Stärkepulver, das aus einer oder mehreren Pflanzen extrahiert worden ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Cassava, Mais, Weizen, Kartoffel, Pfeilwurz, Sago und dergleichen besteht, zu granulierter Stärke ausgeformt, die granulierte Stärke einer Erhitzung, Druckbeaufschlagung und anschließendem schnellen Auf-Außendruck-Bringen unterzogen, um sie zu einer Vielzahl von Stärkebällen zu expandieren, und die Stärkebälle so verwendet, wie sie sind, oder zu flächigen oder anderen beliebigen Konfigurationen durch Druckbeaufschlagung und anschließende Verklebung ausgeformt.In order to accomplish the above task, the method uses Present invention fine starch powder, which from a or several plants selected are from the group consisting of cassava, corn, wheat, Potato, arrowroot, sago and the like is there too granulated starch, the granulated starch Heating, pressurization and then rapid Subjected to external pressure to bring them to a variety of starch balls to expand, and the starch balls like that used as they are, or flat or other any configurations by pressurization and subsequent adhesive formed.

Da die Stärkebälle, die aus dem Auf-Außendruck-Bringen und der Expansion resultieren, geringes Gewicht haben und ausreichend elastisch sind, können sie als Füllung für Polsterung verwendet werden oder sie können zu einer gewünschten Form ausgeformt werden, um als Verpackungspolsterung zu dienen. Ohne Klebstoff, wie etwa synthetischen Harzklebstoff, verwenden zu müssen, wird das Ausformen durchgeführt, indem die Oberfläche der Stärkebälle angefeuchtet wird, was ermöglicht, daß die Oberfläche der Stärkebälle Feuchtigkeit absorbiert und anschließend gelatiniert; die gelatinierten Stärkebälle in der Kälte unter Druck gesetzt werden; und man sie in einer Form miteinander verkleben läßt. Das Verfahren führt so einfach zu einem Formteil mit einer gewünschten Form.Because the starch balls that come from the outside pressure and the expansion result, light weight and are sufficiently elastic, they can be used as a filling for Upholstery can be used or they can become one desired shape to be shaped as Serve packaging padding. Without glue, how about synthetic resin adhesive Shaping is carried out by the surface of the starch balls is moistened, which allows the surface of the Starch balls absorb moisture and then gelatinized; the gelatinized starch balls in the cold to be put under pressure; and you put them in a shape can stick together. The procedure is so simple to a molded part with a desired shape.

Da die Stärkebälle aus reiner Pflanzenstärke hergestellt sind, entwickelt die Verbrennung gebrauchter Stärkebälle weder hohe Temperaturen noch giftige Emissionen. Die Stärkebälle sind hochlöslich und lösen sich sofort in Wasser auf. Wenn sie unterirdisch entsorgt werden, zersetzen sich die Stärkebälle auf natürliche Weise und werden in der Folge in Erdboden umgewandelt. In beiden Fällen wird somit eine von Umweltverschmutzung freie Entsorgung erreicht.Because the starch balls are made from pure plant starch are developing the combustion of used starch balls neither high temperatures nor toxic emissions. The Starch balls are highly soluble and immediately dissolve in water on. If they are disposed of underground, they decompose the starch balls in a natural way and are in the sequence converted to earth. In both cases, one becomes disposal free of pollution achieved.

Da die Formmasse gemäß der vorliegenden Erfindung durch Erhitzung und Druckbeaufschlagung von Stärkepulver, wie etwa Tapioka, das zu 100% Pflanzenstärke ist, und anschließendes Auf-Außendruck-Bringen, um die Stärke zu Stärkebällen expandieren zu lassen, hergestellt wird, hat jeder resultierende Stärkeball geringes Gewicht und ausreichend elastisch sowie leicht formbar. Die Stärkebälle bieten nicht nur eine ausreichende mechanische Festigkeit, um als Verpackungspolsterung zu dienen, sondern auch eine hervorragende Feuchtigkeitsabsorptionseigenschaft, die Kondensation verhindert, wenn das Material als Wärmeisolation eingesetzt wird, verglichen mit herkömmlichem Styropor.Since the molding composition according to the present invention by Heating and pressurizing starch powder, such as Tapioca, which is 100% vegetable starch, and then Applying external pressure to the starch to make starch balls to expand, everyone has resulting starch ball light weight and sufficient elastic and easily formable. The starch balls don't offer only sufficient mechanical strength to be considered Packaging padding to serve but also a excellent moisture absorption property, the Prevents condensation when the material is as Thermal insulation is used compared to conventional Styrofoam.

Da das oben beschriebene Formteil, das, wenn beschichtet mit Zein, hervorragende Wasserabstoßung und hervorragende Wasserbeständigkeit zeigt, findet es viele Anwendungen, wie etwa als Versandbehälter für frisches Gemüse oder als ein allgemein einsetzbarer Nahrungsmittelbehälter.Since the molding described above, which, when coated with Zein, excellent water repellency and excellent Shows water resistance, there are many uses such as for example as a shipping container for fresh vegetables or as a general purpose food container.

Ein Formteil, innen ausgekleidet mit einem Zein-Film, funktioniert als eine hervorragende Luftsperrschicht und erhöht die Polsterungseigenschaften, wenn es als Verpackungspolsterung verwendet wird. Andererseits kann das Teil, so wie es ist, übertroffen werden von anderen Typen von Formteilen im Hinblick auf die Auflösungsgeschwindig keit. Wenn das Teil in Wasser entsorgt wird, wobei sein Zein-Film zerstört wird, wird die nicht-gelöste Zusammensetzung, einschließlich des Zein-Films, in der Form organischen Materials zu einem zu 100% biologisch abbaubarem Aktivschlamm, der von Bakterien und anderen Mikroben verdaut oder aufgelöst werden kann. Das Teil gibt, wenn es entsorgt wird, keine umweltgefährdenden Stoffe ab, die Abwassersysteme, Kläranlagen und Flußsysteme schädigen könnten. Wenn es verbrannt wird, entwickelt das Teil weder abnorm hohe Temperaturen, noch giftige Gase. Die Formmasse und das Formteil aus der Masse gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung sind daher nützlich und neuartig, indem das gebrauchte Formteil in einer einfachen und die Umwelt nicht belastenden Art und Weise entsorgt werden kann.A molded part lined with a zein film on the inside, works as an excellent air barrier and increases the cushioning properties when it is as Packaging padding is used. On the other hand, it can Part, as it is, to be surpassed by other types of moldings in terms of dissolution speed speed. If the part is disposed of in water, be careful Zein film is destroyed, the unresolved Composition, including the zein film, in the mold 100% organic material degradable active sludge from bacteria and others Microbes can be digested or broken down. That part gives when it is disposed of, does not release any environmentally hazardous substances, damage the sewage systems, sewage treatment plants and river systems could. When burned, the part neither develops abnormally high temperatures, still toxic gases. The molding compound and the molded part from the mass according to the principle of present invention are therefore useful and novel, by the used molding in a simple and the Environmentally unfriendly way can be disposed of.

In den Zeichnungen istIn the drawings is

Fig. 1 das wesentliche Ablaufdiagramm für das Herstellungsverfahren von Stärkebällen gemäß der vorliegenden Erfindung; Figure 1 shows the essential flow diagram for the manufacturing process of starch balls according to the present invention.

Fig. 2 ein anderes Ablaufdiagramm für das Herstellungsverfahren von Stärkebällen gemäß der vorliegenden Erfindung; und FIG. 2 shows another flow chart for the manufacturing process of starch balls according to the present invention; FIG. and

Fig. 3 eine schematische Ansicht für ein Beispiel einer Form für die Formmasse gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 is a schematic view of an example of a mold for the molding composition according to the present invention.

In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zur Herstellung von Stärkebällen, die eine der Formmassen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, am Beispiel von Tapioka erläutert, das als Stärke bekannt ist, die aus Cassavawurzeln zum menschlichen Verzehr oder zur Verfütterung an Tieren extrahiert wird. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich auch auf Stärke anwendbar, die aus anderen Pflanzenarten gewonnen ist. In the following description of Embodiments 1 and 2 the present invention is the method for Manufacture of starch balls that correspond to one of the molding compounds of the present invention, using the example of Tapioca explains that is known as starch, which is made from Cassava roots for human consumption or for Animal feeding is extracted. The present Invention is of course also applicable to starch, which is derived from other types of plants.

Embodiment 1 for the method of manufacturing Starch balls

Fig. 1 ist das wesentliche Ablaufdiagramm für das Herstellungsverfahren von Stärkebällen. Das hier als Formmasse verwendete Tapioka ist aus Cassavawurzeln extrahiert und dann zu feinem Stärkepulver verarbeitet worden. Der Ausdruck "granuliertes Tapioka" bedeutet im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ein Material, das durch Vermischen von Tapioka mit zugesetztem Wasser, um es pastös zu machen, Hindurchgeben der Tapiokapaste durch ein feines Sieb, anschließendes Fallenlassen auf eine auf 120 bis 150°C erhitzte Eisenplatte und Rollenlassen über die erhitzte Eisenplatte, um getrockneten Granulatpellets mit einem Durchmesser von 1 bis 5 mm zu erhalten, hergestellt wird. Fig. 1 is the essential flow chart for the manufacturing process of starch balls. The tapioca used here as a molding compound has been extracted from cassava roots and then processed into fine starch powder. The term "granulated tapioca" in the context of the present invention means a material obtained by mixing tapioca with added water to make it pasty, passing the tapioca paste through a fine sieve, then dropping it onto an iron plate heated to 120 to 150 ° C and rolling over the heated iron plate to obtain dried granule pellets with a diameter of 1 to 5 mm.

Das granulierte Tapioka wird in einen Trocknungsdrehdruck kocher mit einem ausreichenden Innenvolumen in einer Art und Weise eingebracht, daß 30 bis 70% des Innenvolumens des Kochers von dem granulierten Tapioka eingenommen werden. Der Kocher wird dann verschlossen und gedreht, während er erhitzt wird. Wenn der Innendruck des Drehkochers 8 bis 10 Atmosphären erreicht, werden Erhitzung und Drehung beendet und der Deckel des Drehkochers, der den Drehkocher verschlossen hält, wird dann schnell und gleichzeitig vollständig geöffnet. Das Auf-Außendruck-Bringen des Kochers, das sofort im Anschluß an das Abnehmen des Deckel stattfindet, läßt das granulierte Tapioka im Volumen um das 5- bis 10fache zu Stärkebällen mit einem Durchmesser von 2 bis 15 mm expandieren.The granulated tapioca is turned into a drying spin cooker with sufficient internal volume in a kind and Introduced in such a way that 30 to 70% of the inner volume of the Kochers can be ingested from the granulated tapioca. Of the Kocher is then locked and turned while he is is heated. If the internal pressure of the rotary cooker 8 to 10 When atmospheres are reached, heating and rotation are stopped and the lid of the rotary cooker that holds the rotary cooker keeps locked, then becomes fast and at the same time fully open. The external pressure of the Cooker immediately after removing the lid takes place, the granulated tapioca in volume around that 5 to 10 times to starch balls with a diameter of 2 expand up to 15 mm.

Um zu verhindern, daß die Tapiokagranülen im Laufe der Erhitzung und Druckbeaufschlagung aneinander kleben bleiben, muß das Innere des Kochers trockengehalten werden. Außerdem werden zusätzlich drei bis fünf Gramm feinpulveriger Zeolith, Calciumbicarbonat oder anorganisches Mineral auf jedes Kilogramm des in den Kocher eingebrachten granulierten Tapiokas zugesetzt.To prevent the tapioca granules from developing during the Heating and pressurization stick together, the inside of the cooker must be kept dry. Furthermore become an additional three to five grams of fine powder Zeolite, calcium bicarbonate or inorganic mineral every kilogram of the granulated into the cooker Tapioca added.

Embodiment 2 for the method of manufacturing Starch balls

Fig. 2 ist ein anderes Ablaufdiagramm für das Herstellungs verfahren von Stärkebällen gemäß der vorliegenden Erfindung. Dargestellt in der Figur sind ein Trichter 1, eine Naßkornexpandiereinrichtung 2 und eine Extrusionsdüse 3, die mit der Kornexpandiereinrichtung 2 verbunden ist. Der Bohrungsdurchmesser der Extrusionsdüse beträgt 1 bis 5 mm. Der Querschnitt der Extrusionsdüsenbohrung kann typischerweise kreisförmig oder polygonal sein, obwohl er auch jede andere Form annehmen kann. Die Düse kann eine Anordnung von Bohrungen sein, die zu ihrem Ende hin geöffnet sind, statt nur einer einzigen Bohrung. Fig. 2 is another flow chart for the manufacturing process of starch balls according to the present invention. Shown in the figure are a funnel 1 , a wet grain expanding device 2 and an extrusion nozzle 3 which is connected to the grain expanding device 2 . The bore diameter of the extrusion nozzle is 1 to 5 mm. The cross section of the extrusion die bore can typically be circular or polygonal, although it can take any other shape. The nozzle may be an array of holes that are open to the end rather than a single hole.

Das granulierte Tapioka, das wie bereits beschrieben verarbeitet wird, wird in den Trichter 1 eingefüllt und unter Druck gesetzt, während es in der Naßkornexpandier einrichtung 2 einer Vermischung unter Bedingungen von hoher Temperatur und Feuchtigkeit unterworfen wird, um die unter Druck stehende Paste aus vermischtem Tapioka durch die Düse 3 abzugeben. Das gut durchgemischte Tapioka expandiert schnell um das 2- bis 5fache des Bohrungsdurchmessers der Düse, sobald es als ein Ergebnis des In-Kontakt-Kommens mit der Umgebung nach dem Durchgang durch die Düse auf Außendruck gebracht wird. Das kontinuierlich extrudierte strangförmige Tapioka wird durch eine Drehschneide einrichtung 4 in Pellets geschnitten und diese werden anschließend als Stärkebälle getrocknet.The granulated tapioca, which is processed as already described, is filled in the hopper 1 and pressurized, while in the wet grain expanding device 2 it is subjected to a mixing under conditions of high temperature and humidity to the pressurized paste of mixed tapioca dispense through the nozzle 3 . The well-mixed tapioca rapidly expands 2 to 5 times the bore diameter of the nozzle as soon as it is pressurized as a result of coming into contact with the environment after passing through the nozzle. The continuously extruded tapioca is cut into pellets by a rotary cutter 4 and these are then dried as starch balls.

Das strangförmige Tapioka, das wie oben beschrieben extrudiert und dann auf Außendruck gebracht und expandiert wird, kann zu Pellets geschnitten werden, die etwa dieselbe Länge wie ihr Durchmesser aufweisen. Alternativ kann das strangförmige Tapioka zu Pellets geschnitten werden, deren Länge zweimal so lang oder länger ist als ihr Durchmesser.The strand-shaped tapioca, which is described as above extruded and then brought to external pressure and expanded can be cut into pellets that are about the same Length as their diameter. Alternatively, it can strand tapioca are cut into pellets whose Length is twice as long or longer than its diameter.

In den obigen Ausführungsformen führt eine Masse von 1 kg granuliertem Tapioka zu einem Gesamtvolumen von 8 bis 15 Litern Stärkebälle. In jeder der Ausführungsformen ist das Ausgangsmaterial zu 100% Tapiokapulver. Alternativ kann Tapiokapulver mit 5 bis 30 Gew.-% Maispulver vermischt werden.In the above embodiments, a mass of 1 kg results granulated tapioca to a total volume of 8 to 15 Liters of starch balls. In each of the embodiments, that is 100% tapioca powder. Alternatively, you can Tapioca powder mixed with 5 to 30 wt .-% corn powder become.

Da Stärkebälle, die in den Ausführungsformen 1 und 2 verarbeitet werden, geringes Gewicht haben und ausreichend elastisch sind, werden sie direkt, wie sie sind als Verpackungspolsterung eingesetzt. Außerdem ist es fakultativ, Stärkebälle in Hälften einer Form oder in jeweils angemessen aufgeteilte Teilstücke der Form zu geben, die der äußeren Konfiguration eines zu verpackenden Produktes entsprechen. Man setzt die Stärkebälle, die als Verpackungspolsterung verwendet werden sollen, dann unter Druck und formt sie unter feuchten Bedingungen aus. Es ist außerdem fakultativ, Stärkebälle zu einer flächigen Konfiguration auszuformen, die als Wärmeisolation oder Schallisolierungsmaterial eingesetzt werden kann, oder zu jeder gewünschten Konfiguration, die als eine Prototypform für eine Gießform verwendet werden kann.Since starch balls used in Embodiments 1 and 2 processed, light weight and sufficient are elastic, they become direct as they are Packaging padding used. Besides, it is optional, starch balls in halves of a shape or in to give each appropriately divided sections of the form, the outer configuration of one to be packaged Product. One sets the strength balls as Packaging padding should be used, then under Pressure and mold it under wet conditions. It is also optional, starch balls to a flat Form configuration that as thermal insulation or Sound insulation material can be used, or too any configuration you want, as a prototype form can be used for a mold.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß ein hochelastisches Produkt erhalten wird, indem eine relativ große Menge Amylose, die einer der Hauptbestandteile granulierter Stärke ist, einem Material, das extrahiert werden soll, zugemischt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird, wenn hohe Elastizität eines Formteiles erforderlich ist, wie etwa bei Verpackungspolsterung, Tapioka mit amylosereicher Stärke vermischt, die einen Amylosegehalt von 30% oder mehr hat, bevor die gemischte Stärke expandiert wird. Die so hergestellten Stärkebälle entsprechen im Hinblick auf die Bereiche von Elastizitäts- und Kompressionseigenschaften herkömmlichem aufschäumbaren Polystyrol.From the prior art it is known that a highly elastic product is obtained by a relative large amount of amylose, which is one of the main ingredients granular starch is a material that extracts is to be mixed. In the present invention is required when high elasticity of a molded part is, like with packaging upholstery, tapioca with amylose-rich starch mixed, which has an amylose content of 30% or more before the mixed starch expands becomes. The starch balls thus produced correspond to With regard to the areas of elasticity and Compression properties of conventional foamable Polystyrene.

Als nächstes wird ein Ausformverfahren diskutiert, das in den folgenden drei Beispielen veranschaulicht ist, in denen die oben beschriebenen Stärkebälle in der in Fig. 3 dargestellten Form ausgeformt werden.Next, a molding process will be discussed, illustrated in the following three examples, in which the starch balls described above are molded in the shape shown in FIG. 3.

Embodiment 1 for a molded part

Eine bestimmte Menge an Stärkebällen 5, die im Trichter 10 gehalten werden, werden mit Hilfe von Druckluftzuführung oder dergleichen in ein Gesenk 7 überführt, wobei dessen Stempelhälfte 6 sich in einer zurückgefahrenen Position befindet; Dampf, der aus Wasser erzeugt wird, in dem das extrazelluläre Enzym Amylase gelöst ist, das im Tank eines Raumtemperatur- oder Niedertemperaturanfeuchters (nicht dargestellt) gehalten wird, wird durch ein Einlaßrohr 8 eingeleitet und durch ein Auslaßrohr 9 herausgeleitet. Der Dampf kommt in Kontakt mit der Oberfläche der Stärkebälle 5, während er durch das Innere der Form von Einlaßrohr 8 zu Auslaßrohr 9 strömt und feuchtet die Oberfläche der Stärkebälle 5 ausreichend an. Die Stärke gelatiniert auf der Oberfläche der Stärkebälle und wird dadurch klebrig. Anstelle von Dampf bei Raumtemperatur oder Niedertemperatur kann auf hohe Temperatur erhitzter Dampf (überhitzter Dampf) mit 20 bis 30% Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden, um die Oberfläche der Stärkebälle angemessen anzufeuchten und sie dann zu gelatinieren. Solch eine Option fällt in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. A certain amount of starch balls 5, which are held in the hopper 10 , are transferred into a die 7 with the aid of compressed air supply or the like, the stamp half 6 of which is in a retracted position; Steam generated from water in which the extracellular enzyme amylase is dissolved, which is kept in the tank of a room temperature or low temperature humidifier (not shown), is introduced through an inlet pipe 8 and out through an outlet pipe 9 . The steam comes into contact with the surface of the starch balls 5 as it flows through the inside of the shape of the inlet pipe 8 to the outlet pipe 9 and sufficiently moistens the surface of the starch balls 5 . The starch is gelatinized on the surface of the starch balls and becomes sticky. Instead of steam at room temperature or low temperature, steam heated to high temperature (superheated steam) with 20 to 30% moisture content can be used in order to adequately moisten the surface of the starch balls and then gelatinize them. Such an option falls within the scope of the present invention.

Die Stempelhälfte 6 wird auf das Gesenk 7 in einem vorbestimmten Hub zubewegt, um Druck auf die Stärkebälle auszuüben. Die Stärkebälle werden entlang der Innenfläche der Form aneinandergepreßt und bleiben anschließend miteinander verklebt. Das Einlaßrohr 8 wird jetzt verwendet, um warme trockene Luft oder heiße trockene Luft einzuleiten, um die komprimierten Stärkebälle zu trocknen und das Formteil wird aus der Form heraus gelöst. Als eine Alternative zum Trocknungsverfahren, bei dem das Einlaßrohr 8 verwendet wird, um warme Luft oder heiße Luft einzuleiten, kann das Einlaßrohr 8 oder ein anderes separat bereitgestelltes Rohr verwendet werden, um Luft und Feuchtigkeit aus dem Inneren der Form abzusaugen, um das Innere der Form einem Halbvakuum zu unterwerfen und als Folge davon die komprimierten Stärkebälle zu trocknen. Alternativ kann die Feuchtigkeit der komprimierten Stärkebälle durch Mikrowellenbeaufschlagung verdampft werden, um die Stärkebälle zu trocknen.The punch half 6 is moved towards the die 7 in a predetermined stroke in order to exert pressure on the starch balls. The starch balls are pressed together along the inner surface of the mold and then remain glued together. The inlet pipe 8 is now used to introduce warm dry air or hot dry air to dry the compressed starch balls and the molded part is released from the mold. As an alternative to the drying process in which the inlet tube 8 is used to introduce warm air or hot air, the inlet tube 8 or other separately provided tube can be used to draw air and moisture from the inside of the mold to the inside of the mold Submit form to a semi-vacuum and as a result to dry the compressed starch balls. Alternatively, the moisture of the compressed starch balls can be evaporated by microwave exposure to dry the starch balls.

Embodiment 2 for a molded part

Eine bestimmte Menge an Stärkebällen, die auf ungefähr 0°C heruntergekühlt sind, wird direkt oder über den Trichter 10 der Form zugeführt. Im Verlaufe der Zuführung werden die Stärkebälle Umgebungsluft mit Raumtemperatur ausgesetzt und anschließend innerhalb der Form angefeuchteter Luft mit Raumtemperatur. Der Unterschied in der Feuchtigkeit zwischen den beiden Luftarten bewirkt Kondensation auf der Oberfläche der Stärkebälle. Kondensation ermöglicht es, daß die Stärkebälle angemessen angefeuchtet werden und dann gelatinieren. Der Rest des Verfahrens (Ausformung, Trocknung und Herauslösung) bleibt gegenüber dem in Ausführungsform 1 beschriebenen unverändert. Es wird ein Teil erhalten, das der verwendeten Form entspricht. A certain amount of starch balls, which have cooled down to approximately 0 ° C., are fed to the mold directly or via the hopper 10 . In the course of the feed, the starch balls are exposed to ambient air at room temperature and then within the form of humidified air at room temperature. The difference in humidity between the two types of air causes condensation on the surface of the starch balls. Condensation allows the starch balls to be adequately moistened and then gelatinized. The rest of the process (shaping, drying and dissolution) remains unchanged from that described in embodiment 1. A part is obtained which corresponds to the shape used.

Embodiment 3 for a molded part

Bei diesem Herstellungsverfahren wird Alkohol mit einer Reinheit von 80 bis 90% (mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 20%) über Einlaßrohr 8 auf die Stärkebälle 5 aufgebracht, die bereits direkt oder über den Trichter 10 in die Form eingebracht worden sind. Wenn der Alkohol auf der Oberfläche der Stärkebälle gut verteilt ist, wird die Stempelhälfte 6 betätigt, um die Stärkebälle unter Druck zu setzen und auszuformen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Alkohols wird gleichmäßig auf die Oberfläche der Stärkebälle verteilt, was ermöglicht, das jeder Stärkeball feucht wird und gelatiniert. Warme oder heiße Luft wird über Einlaßrohr 8 zu dem Zeitpunkt eingeleitet, wenn die Stempelhälfte 6 ihren Formvorgang abgeschlossen hat, um den Alkohol verdampfen zu lassen. Das resultierenden Formteil wird aus der Form herausgelöst.In this manufacturing process, alcohol with a purity of 80 to 90% (with a moisture content of 10 to 20%) is applied via inlet tube 8 to the starch balls 5 , which have already been introduced into the mold directly or via the funnel 10 . When the alcohol is well distributed on the surface of the starch balls, the punch half 6 is actuated to pressurize and shape the starch balls. The moisture content of the alcohol is evenly distributed over the surface of the starch balls, which allows each starch ball to become moist and gelatinized. Warm or hot air is introduced via inlet pipe 8 at the time when the punch half 6 has completed its molding process in order to allow the alcohol to evaporate. The resulting molded part is removed from the mold.

Die Zugabe kristalliner Amylase zu Wasser, das in dem Tank des Anfeuchters der obigen Ausführungsform 1 gehalten wird, oder zu der wasserhaltigen Alkohollösung in der obigen Ausführungsform 2, beschleunigt die Gelatinierung der Oberfläche der Stärkebälle durch die Hydrolysewirkung der Amylase. Dies erhöht die Adhäsion der Stärkebälle, wodurch das Formverfahren vereinfacht wird. Die Entfernung des Feuchtigkeitsgehaltes im Verlauf des Trocknungsprozesses des Formteiles beendet die Amylasewirkung oder Hydrolysewirkung und ein gewünschtes Formteil wird erhalten.The addition of crystalline amylase to water in the tank of the humidifier of the above embodiment 1 becomes, or to the water-containing alcohol solution in the Embodiment 2 above, accelerates gelatinization the surface of the starch balls due to the hydrolysis effect the amylase. This increases the adhesion of the starch balls, which simplifies the molding process. The distance the moisture content in the course of The drying process of the molded part ends the Amylase action or hydrolysis action and a desired one Molding is preserved.

In diesem Fall beschleunigt β-Amylase die Hydrolyse wirkung von Stärke, in der zwei hauptsächliche Stärkebestandteile, Amylopectin und Amylose, eine Hauptrolle spielen. Da beide Verbindungen unterschiedliche Hydrolysereaktionsgeschwindigkeiten haben, ermöglicht das Festsetzen des richtigen Verhältnisses von Amylopectin zu Amylose die gewünschte Adhäsion.In this case, β-amylase accelerates the hydrolysis effect of strength in which two main Starch ingredients, amylopectin and amylose, one To play the leading role. Because both connections are different Having hydrolysis reaction rates makes that possible Establishing the correct ratio of amylopectin too Amylose the desired adhesion.

Bei jeder der oben diskutierten Formverfahren erhält das resultierende Formteil, wenn die Innenfläche der Form vorher ausreichend erhitzt ist, nicht nur eine hervorragende Oberflächenglattheit, sondern löst sich auch leicht aus der Form heraus, wenn der Formvorgang abgeschlossen ist.With each of the molding processes discussed above, this receives resulting molding when the inner surface of the mold is sufficiently heated beforehand, not just one excellent surface smoothness, but also dissolves easily out of the mold when molding is completed.

In anderer Hinsicht besitzt das so hergestellte Formteil Wasserlöslichkeit. Wenn es mit Feuchtigkeitsgehalt in Kontakt gebracht wird, während es als Verpackung oder Nahrungsmittelbehälter eingesetzt wird, kann das Teil sich teilweise auflösen, was zu Deformation und Zerstörung führt. Um so etwas zu vermeiden, wird die Oberfläche der Stärkebälle oder die Oberfläche des Formteils vorzugsweise mit Zein beschichtet, das ein wasserbeständiges Harz ist.In other respects, the molded part thus produced has Solubility in water. If it is in with moisture content Is brought in contact while it is as packaging or Food container is used, the part itself partially dissolve, causing deformation and destruction leads. To avoid this, the surface of the Starch balls or the surface of the molded part preferably coated with zein, which is a water-resistant resin.

Der Begriff "Zein" im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein aus Mais gewonnenes, in organischem Lösungsmittel lösliches Protein, das vom National Food Research Institute des japanischen Ministry of Agriculture, Forestry and Fishery entwickelt und beschrieben worden ist.The term "zein" in the context of the present Invention relates to a maize-derived in organic solvent soluble protein from National Food Research Institute of the Japanese Ministry of Agriculture, Forestry and Fishery developed and has been described.

Ein Lösungsmittelmedium und filmbildende Bedingungen, von denen bekannt ist, daß sie funktionieren, sind wie folgt; Zein wird in einer Acetonlösung mit einem Wassergehalt von 30% gelöst, um eine Zein-Lösung zu erhalten, und unter einer 30°C warmen Atmosphäre mit 50% Feuchtigkeit wird die Zein-Lösung auf die Stärkebälle aufgebracht und trocknen gelassen, wodurch ein durchsichtiger und hoch wasserbeständiger Zein-Film auf den Stärkebällen gebildet wird. Der so gebildete 60 Mikrometer dicke Zein-Film hat eine Porenbeständigkeitsfestigkeit von 700 g und seine Wasserdurchlässigkeit beträgt etwa 40 Mikroliter für 20 Stunden. Von dem Zein-Film ist bekannt, daß er als ein Heißsiegler funktioniert, da er leicht schmilzt, wenn er erhitzt wird.A solvent medium and film-forming conditions, from who are known to work are as follows; Zein is in an acetone solution with a water content of Dissolved 30% to get a zein solution and under a 30 ° C warm atmosphere with 50% humidity the zein solution applied to the starch balls and Allow to dry, creating a see-through and high water-resistant zein film formed on the starch balls becomes. The zein film thus formed is 60 microns thick a pore resistance of 700 g and its Water permeability is about 40 microliters for 20 Hours. The zein film is known to be a Heat sealer works because it melts easily when it is heated.

Da der Zein-Film Heißschmelzeigenschaft besitzt, wie oben beschrieben, werden Stärkebälle, die jeweils einen Zein- Überzug besitzen, leicht wärmeverformt, ohne daß die Oberfläche der Stärkebälle gelatiniert werden muß, wie in der obigen Ausführungsform beschrieben.Since the zein film has hot melt properties as above starch balls are described, each one zein- Have coating, slightly thermoformed without the The surface of the starch balls must be gelatinized, as in the above embodiment.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims as well Features of the invention disclosed in the drawings both individually and in any combination for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.

Claims

1. Molding compound made from starch, characterized in that a refined starch powder is shaped into a granulated starch by a granulation process and that said granulated starch is expanded by heating, pressurizing and then rapidly bringing it up to outside pressure, thereby producing starch balls .

2. Process for the production of a molding compound, thereby characterized in that a refined starch powder by a Granulation process is formed into granulated starch and that said granulated starch by heating, Pressure setting and subsequent rapid external pressure Bring is expanded, which creates starch balls.

3. Molding composition according to claim 1, characterized in that said refined starch powder from one or more of the following plants is extracted from the group selected from cassava, corn, wheat, potato, Arrowroot and sago exist.

4. Molding composition according to claim 1 or 3, characterized characterized that said granulated starch is granulated tapioca, said granulated Tapioca is made by adding water and the tapioca powder obtained from cassava roots, see above mixed with it to make a tapioca paste, then the tapioca paste is passed through a fine sieve, one then drop the paste onto an iron plate, which is heated to 120 to 150 ° C, and on the heated iron plates roll, causing dried Granulate pellets with a diameter of 1 to 5 mm arise.

5. Molding composition according to one of claims 1, 3 or 4, characterized characterized in that said granulated starch Tapioca, mixed with 5 to 30% by weight of corn powder is made.

6. A method for producing the molding composition according to claim 4, characterized in that said method comprises said granulated tapioca in a drying rotary pressure cooker is given in a way that 30 to 70% of the inner volume of the cooker from the granulated Tapioca be filled in that the cooker is closed and then rotated while heated and under pressure is set that turning and heating the stove is ended when the internal pressure of the cooker 8 to 10 Reached atomic spheres, and that the stove by fast while fully opening the lid of the Kochers is relaxed.

7. A process for producing a molding composition, thereby characterized that granulated tapioca in a funnel is introduced that said granulated tapioca under Pressure is put while said granulated tapioca in a wet grain expander under conditions high temperature and humidity is mixed to the pressurized tapioca paste through a nozzle dispense that the tapioca paste at the nozzle as a Expand the result of applying external pressure quickly is left that the strand-shaped tapioca paste, the is continuously extruded from the nozzle with the help a rotary cutting device cut into starch balls and that said starch balls are then dried.

8. A device for producing a molding composition, characterized by a funnel ( 1 ) into which granulated tapioca is introduced, a wet grain panding device ( 2 ) for pressurizing said granulated tapioca, while said granulated tapioca is mixed under conditions of high temperature and humidity, and one Extrusion die ( 3 ) for continuously extruding said blended tapioca while allowing said blended tapioca to expand rapidly as a result of atmospheric pressure.

9. A method for producing a molding composition according to claim 6, characterized in that a fine powder of a inorganic minerals such as zeolite or Calcium bicarbonate, to be kept in said stove Tapioca is added.

10. Molding composition according to claim 1, characterized in that said refined starch powder containing 30% by weight or more Amylose is mixed.

11. Molding composition obtained by coating the surface the molding composition or a group of molding compositions Claim 1 with zein.

12. Molding compound obtained by moistening and gelatinizing the surface of the molding composition according to claim 1 and then pressurizing them together adhesive molding compounds in a desired shape so that said masses formed into an arbitrary geometry like a flat geometry.

13. Molding compound obtained by heating and Pressurizing a number of the molding compound according to claim 11 to cause said molding compounds to be joined together glue so that said molding compounds to a arbitrary geometry, such as one flat geometry.

14. A method for producing a molded part, characterized by the filling step in which a mold is filled with a certain amount of the molding composition according to claim 1, wherein a stamp half ( 6 ) is in a retracted position; the gelatinization step in which the surface of the molding compositions is gelatinized by moistening the surface of the molding compositions; the molding step in which the molding materials are pressurized by driving the punch half ( 6 ) through a predetermined path in order to press the molding materials into the mold and to allow the molding materials to stick together; and the drying step in which the molded part is dried within the mold.

15. A method for producing a molded part according to Claim 14, characterized in that said Gelatinization step performed using steam is made from a humidifier at room temperature or Low temperature comes.

16. A method for producing a molded part according to Claim 15, wherein said steam is obtained from water is, in the amylase, a, type of extracellular enzyme, is solved.

17. A method for producing a molded part according to Claim 14, characterized in that said Gelatinizing step using heated High temperature steam (superheated steam) with one Moisture content of 20 to 30% is carried out.

18. A method for producing a molded part according to claim 14, characterized in that said gelatinization step is carried out by a certain amount of Starch balls that have previously been cooled, air with exposed to high humidity to allow that condensation on the surface of the starch balls takes place.

19. A method for producing a molded part according to claim 14, characterized in that said gelatinization step is carried out in alcohol with 80 to 90% purity applied to the starch balls held in the form the stamp half is activated to apply pressure and mold, and then warm or hot air into the Form is initiated to cause said Alcohol evaporates.

20. Process for the production of a molded part Claim 14, characterized in that said Drying step is carried out adding warm, dry or hot dry air into the mold is initiated.

21. Process for the production of a molded part Claim 14, characterized in that said Drying step is carried out by moist air is sucked from the inside of the mold to a condition to create a half vacuum in the mold.

22. A method for producing a molded part according to Claim 14, characterized in that said Drying step is carried out by Moisture content using a microwave heater is evaporated.