DE4424946A1 - Foamed starch-contg. material - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein geschäumtes stärkehaltiges Mate rial, ein Verfahren zur seiner Herstellung, sowie seine Verwendung.The invention relates to a foamed starchy mate rial, a method for its production, as well as its Use.
Die Forschung zielt immer mehr darauf ab, stoßdämpfende bzw. isolierende Verpackungsmaterialien auf Basis von Kunststoffen, die kaum biologisch abbaubar sind und Schad stoffe, z. B. halogenierte Kohlenwasserstoffe oder auch Schwermetalle, enthalten, durch biologisch abbaubare, kom postierbare Substanzen zu ersetzen.The research is increasingly aimed at shock-absorbing or insulating packaging materials based on Plastics that are hardly biodegradable and harmful substances, eg. As halogenated hydrocarbons or else Heavy metals, contained by biodegradable, com replace postable substances.
Ein wichtiges Ziel ist dabei nicht nur, umweltfreundliche Verpackungen zu entwickeln, sondern geeignete, sog. "nach wachsende" Rohstoffe einzusetzen. Ein Beispiel ist die Züchtung bzw. die gentechnische Produktion von Pflanzen mit einem besonders hohen Gehalt der jeweils von der Industrie gewünschten Inhaltsstoffe.An important goal is not only environmentally friendly To develop packaging, but suitable, so-called "after use growing raw materials, for example, Breeding or the genetic engineering of plants with a particularly high content of each of the industry desired ingredients.
Zur Verwendung dieser natürlichen, nachwachsenden Rohstoffe für Verpackungs- bzw. Polstermaterialien sollten diese zu mindest leicht, formbeständig und gut zu entsorgen sein.To use these natural, renewable resources for packaging or cushioning materials, these should be added be at least light, dimensionally stable and easy to dispose of.
Um diese Eigenschaften in einem möglichst biologisch abbau baren Material zu vereinen, wurden bereits verschiedene Ma terialien vorgeschlagen. Eine Möglichkeit für einen nach wachsenden biologisch abbaubaren Rohstoff für stoßdämpfende und isolierende Verpackungen ist Popcorn. Popcorn hat gute Dämpfungs- und Fülleigenschaften, weshalb es neuerdings auch als Verpackungsmaterial für zerbrechliche und empfind liche Waren gedacht ist. Es ist zu 100% biologisch abbau bar, und läßt sich auf herkömmliche Weise kompostieren. Eine weitere Form der Entsorgung ist hier zudem das Verfüt tern an Tiere. To get these properties in as biodegradable as possible unite baren material were already different Ma materials are proposed. One way for one growing biodegradable raw material for shock-absorbing and insulating packaging is popcorn. Popcorn has good Damping and filling properties, which is why it lately Also used as packaging material for fragile and sensitive is meant to be. It is 100% biodegradable bar, and can be composted in a conventional manner. Another form of disposal is also available here to animals.
Leider besitzt dieses für Verpackungszwecke eingesetzte na türliche Material eine Reihe von Nachteilen: Nur speziell für diesen Verwendungszweck gezüchtete Maisarten können zur Herstellung dieses Popcorns herangezogen werden. Außerdem können die beim Maisanbau auftretenden hohen Belastungen an Pestiziden und Düngemitteln, deren Schadstoffe sich in den Pflanzen anreichern, kaum vermieden werden und sind letzt lich im Verpackungsmaterial ebenfalls enthalten. Somit ist die Ökobilanz bei der Verwendung von Popcorn wahrscheinlich ungünstig.Unfortunately, this used for packaging purposes has na natural material has a number of disadvantages: only special For this purpose bred maize species can be used for Making this popcorn are used. also can the high loads that occur during maize cultivation Pesticides and fertilizers whose pollutants are in the Enrich plants, can hardly be avoided and are last also contained in the packaging material. Thus is the LCA when using popcorn probably unfavorable.
Nachteilig ist ferner, daß Popcorn elektrostatisch ist und sich leicht auf lädt, d. h. es bleibt an statisch aufgela denen Flächen haften und läßt sich dort nur mühselig ein zeln ablösen. Bei erhöhter Feuchtigkeit in Verbindung mit entsprechender Wärme besteht zudem die Gefahr von Schimmel bildung und erheblicher Volumenschrumpfung.Another disadvantage is that popcorn is electrostatic and slightly charged, d. H. it remains static which surfaces adhere and settles there only laboriously peel off. In case of increased humidity in connection with corresponding heat there is also the risk of mold formation and considerable volume shrinkage.
Schließlich ist Popcorn schlecht zu Formkörpern formbar und wird deshalb meist als Chips eingesetzt. Es ist somit nicht für formschlüssige Verpackungsteile, wie sie bspw. in der Hifi-Industrie oder für EDV-Teile zur Verpackung verwendet werden, einsetzbar.After all, popcorn is poorly moldable and moldable is therefore usually used as chips. It is not for form-fitting packaging parts, as they are, for example, in the Hifi industry or used for computer parts for packaging be used.
Im Vergleich zu Polystyrolschaum-Chips besitzt Popcorn etwa das achtfache Eigengewicht, was eine beträchtliche Erhöhung der Versandkosten gegenüber der Verwendung von Polystyrol zur Folge hat: Größeres Füllgewicht bedeutet generell hö here Versand- und Transportkosten.Compared to polystyrene foam chips, popcorn has about eight times its own weight, which is a considerable increase the shipping costs compared to the use of polystyrene As a consequence: Greater filling weight generally means higher here shipping and transport costs.
Demgegenüber sind Materialien aus aufgeschäumter Stärke er heblich leichter. Stärke, die als nachwachsender Rohstoff ebenfalls die für Verpackungs- oder Polstermaterialien not wendigen Eigenschaften besitzt, ist wegen ihrer chemischen Zusammensetzung und der hohen zur Verfügung stehenden Rein heit besser zu diesem Spezialwerkstoff zu verarbeiten. Die speziellen Eigenschaften wie Hydrophilie, Viskosität oder Quellvermögen macht man sich dabei zunutze. Die Herstellung von Stärke als rein physikalischer Prozeß macht die Anwen dung weiterer chemischer Zusätze zudem überflüssig.In contrast, he is made of foamed starch materials considerably easier. Starch, as a renewable resource also necessary for packaging or cushioning materials agile properties is because of their chemical Composition and the high purity available better to process this special material. The special properties such as hydrophilicity, viscosity or Swelling power is exploited. The production strength as a purely physical process makes the users addition of additional chemical additives also superfluous.
Stärke kann aus pflanzlichen Rohstoffen mit geringem Auf wand gewonnen werden. Wichtige Stärkelieferanten sind Knol len und Wurzeln von Kartoffeln, Maranta, Maniok, Batate, Getreidesamen von Weizen, Mais, Roggen, Reis, Gerste, Hir se, Hafer, Sorghum, Früchte wie Kastanien, Eicheln, Erbsen, Bohnen, sowie Hülsenfrüchte, Bananen und Pflanzenmark.Starch can be made from vegetable raw materials with low crop wall to be won. Important starch suppliers are Knol and roots of potatoes, maranta, cassava, Grain seeds of wheat, corn, rye, rice, barley, hir oats, sorghum, fruits such as chestnuts, acorns, peas, Beans, legumes, bananas and vegetable marrow.
Die Herstellung von stärkehaltigen Materialien für ver schiedene Zwecke ist bereits bekannt.The production of starchy materials for ver different purposes is already known.
In der EP-A2-0 282 451 wird zum Beispiel ein Verfahren zur Herstellung von aufgespaltener Stärke beschrieben, bei dem unmodifizierte Stärke mit einem Wassergehalt von 10- 25 Gew.-% in Gegenwart eines Kettenspaltungskatalysators bei erhöhter Temperatur unter Bildung einer thermoplasti schen Schmelze erhitzt wird, bis das Stärkemolekül aufge spalten wird. Das geschmolzene Material kann dann durch Spritzgußverfahren oder Extrudieren weiterbehandelt werden. Das hergestellte Produkt wird für Flaschen, Filme, oder auch als Verpackungsmaterial verwendet.In EP-A2-0 282 451, for example, a method for Production of split starch described in which unmodified starch with a water content of 10 25% by weight in the presence of a chain scission catalyst at elevated temperature to form a thermoplastic heated melt until the starch molecule auf will split. The molten material can then through Injection molding or extrusion are treated further. The manufactured product is used for bottles, films, or also used as packaging material.
Die EP-A1-0 303 460 beschreibt ein Verfahren zur Herstel lung eines hochgradig absorptionsfähigen Trägermaterials aus Stärke durch Extrudieren unter Druck bei einer zum Gelatinieren der Stärke ausreichend erhöhten Temperatur in Gegenwart von Wasser. Die Temperatur beim Extrudieren be trägt mindestens 150°C beträgt, als Treibmittel kann 0,1-1,0 Gew.-% Ammoniumcarbonat zugesetzt werden. Das extru dierte Produkt wird anschließend vermahlen. Das Produkt dient als Fette absorbierender Lebensmittelzusatz, bspw. für Backmischungen und ist eßbar. Es ist auch wasserlös lich. EP-A1-0 303 460 describes a method for the manufacture development of a highly absorbent carrier material from starch by extruding under pressure at a Gelatinize the starch sufficiently elevated in temperature Presence of water. The temperature during extrusion be carries at least 150 ° C, as blowing agent can 0.1-1.0 wt .-% ammonium carbonate are added. The extru The finished product is then ground. The product serves as a fat-absorbing food additive, eg. for baking mixes and is edible. It is also water-soluble Lich.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung aufgeschäumter, ge latinierter Stärkeprodukte ist aus der DE-PS-32 06 751 be kannt. Das Produkt wird aus körniger oder pulverisierter Stärke oder stärkehaltigen Materialien (z. B. Abfallstärke) in Gegenwart von 10-30 Gew.-% Wasser und einem Gas bil denden oder entwickelnden Treibmittel in einem Extruder bei 60-220°C hergestellt. Als Treibmittel werden Karbonate und organische Säuren in Mengen von 0,01-10 Gew.-% bezo gen auf die Stärkemenge und auch sog. Vernetzungsmittel, wie Glyoxal, Formaldehyd, Harnstoff, Melaminharz oder Uro tropin zugesetzt. Es werden Stärkeschwämme hergestellt, die nach dem Ausfrieren getrocknet werden können, aber relativ instabil sind.Another method for producing foamed, ge latinized starch products is known from DE-PS 32 06 751 be known. The product is made of granular or powdered Starch or starchy materials (eg waste starch) in the presence of 10-30 wt .-% water and a gas bil denden or developing blowing agent in an extruder at 60-220 ° C produced. The blowing agents are carbonates and organic acids in amounts of 0.01-10 wt .-% bezo to the amount of starch and also so-called cross-linking agents, such as glyoxal, formaldehyde, urea, melamine resin or urea tropin added. Starch sponges are produced which can be dried after freezing, but relatively are unstable.
Ein großer Nachteil der geschäumten Stärkematerialien des Standes der Technik ist die Empfindlichkeit der Stärkepro dukte gegenüber Feuchtigkeit und die damit verbundene An fälligkeit in Verpackungen. Dies kann zu einem raschen Ver kleben und teilweiser Auflösung des Materials führen, wo durch die Schutzfunktion des Verpackungsmaterials nicht mehr erfüllt wird. Eine Verbesserung dieses Verhaltens kann durch entsprechende chemische Zusätze erreicht werden.A big disadvantage of the foamed starch materials of the Prior art is the sensitivity of the starch pro Ducts against moisture and the associated An due date in packaging. This can lead to a quick ver glue and partially dissolve the material where due to the protective function of the packaging material more is fulfilled. An improvement of this behavior can be achieved by appropriate chemical additives.
EP 0 375 831 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Packmaterials aus geschäumter, ge schlossenzelliger Stärke mit einer Dichte von 32,0 kg/m³ durch Extrudieren von einem speziellen, hochamylosen Stär kematerial. Dieses Stärkematerial besitzt dabei einen Feuchtigkeitsgehalt von 21 Gew.-% und muß mindestens 45 Gew.-% Amylose enthalten. Das Extrudieren erfolgt bei ca. 150 bis 250°C. Die eingesetzte Stärke wird zuvor mit Alkyloxiden behandelt, wobei Etherbildung eintritt. Die verwendeten Zusätze sind bspw. Polyvinylalkohol, Monoglyce ride, Polyvinylacetat, Polyurethan, Polystyrol; Phosphor-, Ammonium- und Schwefelsalze; sie werden bis zu 50 Gew.-% des Stärke-Ausgangsmaterials zugesetzt. EP 0 375 831 describes a process for the preparation of a biodegradable packing material made of foamed, ge closed-cell starch with a density of 32.0 kg / m³ by extruding from a special, highly amylose starch kematerial. This starch material has one Moisture content of 21 wt .-% and must be at least Containing 45 wt .-% amylose. The extrusion takes place at about 150 to 250 ° C. The strength used is previously with Alkyloxides treated, with ether formation occurs. The additives used are, for example, polyvinyl alcohol, monoglyce ride, polyvinyl acetate, polyurethane, polystyrene; Phosphorus-, Ammonium and sulfur salts; they are up to 50% by weight added to the starch starting material.
Nachteilig ist dabei die zusätzliche Behandlung des Stärke materials als weiterer Verfahrensschritt, sowie der hohe Anteil an Zusätzen, die die biologische Abbaubarkeit beein trächtigen.The disadvantage here is the additional treatment of the starch materials as a further process step, as well as the high Proportion of additives that affect biodegradability pregnant.
Um bspw. eine zusätzliche Beschichtung, z. B. in Form von Lacken, zu vermeiden, die wieder zu nicht abbaubaren und umweltschädlichen Substanzen führen können und einen zu sätzlichen Verfahrensschritt erfordern würden, muß eine verbesserte Beständigkeit durch entsprechende, möglichst umweltfreundliche Zusätze erreicht werden. Die Herstellung von Stärke mit Kunststoffzusätzen ist dann besonders inter essant, wenn eine derartige Zusammensetzung besser biolo gisch abbaubar ist, als herkömmlich eingesetzte Kunst stoffe.To eg. An additional coating, for. B. in the form of Varnishes, to avoid being again non-degradable and can cause environmentally harmful substances and one too would require an additional process step, one must improved resistance by appropriate, as possible environmentally friendly additives are achieved. The production of starch with plastic additives is then particularly inter essant, if such a composition better biolo is degradable than conventionally used art substances.
Bekannt sind auch Produkte aus Polyethylen mit etwa 6% Stärke, die für Tragetaschen, Müllbeutel und Kompostsäcke verwendet werden. Ein Problem bei Einsatz von anderen Kunststoffen, insbesondere auch von Polyethylen, besteht darin, daß nur wenige der Kunststoff/Stärkeausgangsmate rialien ohne große Probleme extrudierbar sind, d. h. nur bestimmte Mengenverhältnisse der Stärke/Kunststoff-Zusam mensetzung sind bislang möglich, da sonst Verarbeitungs probleme auftreten.Also known are polyethylene products with about 6% Thickness for tote bags, garbage bags and compost bags be used. A problem with the use of others Plastics, especially of polyethylene in that only a few of the plastic / starch starting materials materials are extrudable without great difficulty, d. H. just certain proportions of starch / plastic Zusam Composition is possible so far, otherwise processing problems occur.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes geschäumtes Stärkematerial, das biologisch abbaubar ist, sowie ein Ver fahren zu dessen Herstellung zu schaffen.It is an object of the invention to provide an improved foamed Starch material that is biodegradable, as well as an Ver to create driving for its production.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein geschäumtes stärkehalti ges Material, herstellbar durchThe problem is solved by a foamed starch content ges material, producible by
- a) Einführen eines wasserhaltigen Stärke-Ausgangsmaterials mit einem Gehalt an einem oder mehreren thermoplasti schen Zusätzen in einen Extruder; a) introducing a hydrous starch starting material containing one or more thermoplasti additives in an extruder;
- b) Extrudieren des stärkehaltigen Materials unter Aufschäu men, wobei die Produkttemperatur unmittelbar vor der Düse 150-250°C, bevorzugt 160-230°C und besonders bevorzugt 170-210°C ist und der Druck 30-70 bar be trägt, wobei beim Austritt des Materials aus dem Extru der eine Expansion auftritt; undb) extruding the starchy material under Aufschäu men, with the product temperature immediately before Nozzle 150-250 ° C, preferably 160-230 ° C and especially preferably 170-210 ° C and the pressure 30-70 bar be carries, wherein upon exiting the material from the extru an expansion occurs; and
- c) Formen des extrudierten geschäumten stärkehaltigen Materials in an sich bekannter Weise.c) molding the extruded foamed starchy Material in a conventional manner.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstel lung geschäumter stärkehaltiger Materialien unter Verwen dung von Stärke in Gegenwart einer Flüssigkeit in einem Extruder, gekennzeichnet durchFurthermore, the invention relates to a method for manufacturing Using foamed starchy materials under Verwen of starch in the presence of a liquid in one Extruder, characterized by
- a) Einführen eines wasserhaltigen Stärke-Ausgangsmaterials mit einem Gehalt an einem oder mehreren thermoplasti schen Zusätzen in einen Extruder;a) introducing a hydrous starch starting material containing one or more thermoplasti additives in an extruder;
- b) Extrudieren des stärkehaltigen Materials unter Aufschäu men, wobei die Produkttemperatur unmittelbar vor der Düse 150-250°C, bevorzugt 160-230°C und besonders bevorzugt 170-210°C ist und der Druck 30-70 bar be trägt, wobei beim Austritt des Materials aus dem Extru der eine Expansion auftritt; undb) extruding the starchy material under Aufschäu men, with the product temperature immediately before Nozzle 150-250 ° C, preferably 160-230 ° C and especially preferably 170-210 ° C and the pressure 30-70 bar be carries, wherein upon exiting the material from the extru an expansion occurs; and
- c) Formen des extrudierten geschäumten stärkehaltigen Mate rials in an sich bekannter Weise.c) molding the extruded foamed starchy mate rials in a conventional manner.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of the invention will become apparent the dependent claims.
Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen und der begleitenden Figur beschrie ben. In the following the invention will be described in detail with reference to Embodiments and the accompanying figure beschrie ben.
Die einzige Figur zeigt einen bevorzugt einsetzbaren Extru der.The sole FIGURE shows a preferably usable extru the.
Das stärkehaltige Ausgangsmaterial kann Kartoffel-, Tapioka-, Maniok- oder Getreidestärke, wie Mais, Hafer, Gerste oder Weizen oder deren Kombination aufweisen.The starchy starting material may be potato, Tapioca, manioc or cereal starch, such as corn, oats, Barley or wheat or their combination.
Ferner sind 0,5-20 Gew.-%, bevorzugt 1,0-10 Gew.-% des Gesamtmaterials ein oder mehrere thermoplastische Zusätze auf Basis von Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polystyrol und/oder Polyethylen enthalten. Diese Polymere sind bspw. Mowiol 4-88®, Mowiol 26-88®, Mowiol 28-99® (Mowiol® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Hoechst AG für ver schiedene Polyvinylalkohole), Polystyrol, Polyethylen, Mo wilith DS®, Mowilith DM 117 P® (Mowilith® ist ein ein getragenes Warenzeichen der Hoechst AG für verschiedene thermoplastische Kunststoffe auf Acrylsäureester- oder Vi nylacetatbasis), Polystyren N 2000®, Polyethylen 33® (beides eingetragene Warenzeichen von Shell), Polyamid, Po lycaprolacton, Polycaprolactam, Ethylen-Vinylacetat-copoly mere (EVA), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere (EEA), Polyvi nylether, Polyacrylatester, Polyvinylacetal, Polyvinylace tat, Styrol-Butadien-Blockpolymere, Isopren-Blockpolymere, Polyurethan, Ethylcellulose, Celluloseacetat-Butyrat, Syn thesekautschuke (z. B. Neopren-Kautschuk), Polyisobutylen, Butylgummi, Acrylnitril-Butadien-Mischpolymerisate, Epoxid harze, Melaminharze, Phenol-Formaldehyd-Harze und/oder Resorcin-Formaldehyd-Harze.Furthermore, 0.5-20 wt .-%, preferably 1.0-10 wt .-% of Total material one or more thermoplastic additives based on polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polystyrene and / or polyethylene. These polymers are, for example. Mowiol 4-88®, Mowiol 26-88®, Mowiol 28-99® (Mowiol® is a registered trademark of Hoechst AG for ver various polyvinyl alcohols), polystyrene, polyethylene, Mo wilith DS®, Mowilith DM 117 P® (Mowilith® is a trademark of Hoechst AG for various thermoplastics on Acrylsäureester- or Vi nylacetate), Polystyrene N 2000®, Polyethylene 33® (both registered trademarks of Shell), polyamide, Po lycaprolactone, polycaprolactam, ethylene-vinyl acetate copoly mers (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymers (EEA), Polyvi nylether, polyacrylate ester, polyvinylacetal, polyvinylacet did, styrene-butadiene block polymers, isoprene block polymers, Polyurethane, ethyl cellulose, cellulose acetate butyrate, Syn theses (for example neoprene rubber), polyisobutylene, Butyl rubber, acrylonitrile-butadiene copolymers, epoxy resins, melamine resins, phenol-formaldehyde resins and / or Resorcinol-formaldehyde resins.
Das Ausgangsmaterial für das geschäumte stärkehaltige Mate rial weist ferner einen oder mehrere Zusätze, wie Bindemit tel, Treibmittel, Farbstoffe, Lösemittel und/oder Konser vierungsmittel in einer Menge von 0,5-20 Gew.-%, bevor zugt 1,0-10 Gew.-% des Gesamtmaterials auf. Verwendet werden bspw. Phthalsäuredibutylester, Butadienstyren, DC 1107® (eingetragenes Warenzeichen von Dow Corning für Methylhydrogensiloxane) + Zinkstearat, DC 1107® und/oder Triethylenglycol.The starting material for the foamed starchy mate Furthermore, rial has one or more additives, such as Bindemit tel, blowing agents, dyes, solvents and / or Konser vierungsmittel in an amount of 0.5-20 wt .-%, before zugt 1.0-10 wt .-% of the total material. used For example, dibutyl phthalate, butadienyls, DC 1107® (registered trademark of Dow Corning for Methylhydrogensiloxanes) + zinc stearate, DC 1107® and / or Triethyleneglycol.
Für die Herstellung des geschäumten stärkehaltigen Materi als wird ein Extruder eingesetzt. Ein bevorzugt einsetzba rer Extruder weist die in der Figur gezeigte Schneckenkon figuration auf. Man unterscheidet dabei zwischen Förder- und Knetelementen, die wie gezeigt, angeordnet sind. Die Länge des Extruders ist dabei als Vielfaches seines Durch messers (4 D ist der 4-fache Durchmesser) angegeben. Es zeigt sich, daß bis etwa 10-16 D Knetelemente vorgesehen sind, während bei etwa 4-10 D Förderelemente vorliegen.For the production of foamed starchy material as an extruder is used. A preferred use ba Extruder has the Schneckenkon shown in the figure figuration on. One distinguishes between funding and kneading elements arranged as shown. The Length of the extruder is as a multiple of its through diameter (4 D is 4 times the diameter). It shows that up to about 10-16 D kneading provided while there are about 4-10 D delivery elements.
Im Extruder wird in einem Arbeitsgang das stärkehaltige Material mit thermoplastischen Zusätzen thermisch/mecha nisch durch Kneten und Scheren behandelt, wobei es in Lö sung geht und anschließend bei hoher Temperatur und Druck durch eine Düse gepreßt wird, wodurch eine starke Aufschäu mung auftritt. Zusätzlich kann Wasserdampf in den Extruder eingebracht werden. Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehaltige Material durch Schneiden, Pressen und Ausschäumen in Formen oder dergleichen weiterverarbei tet.In the extruder, the starchy is in one operation Material with thermoplastic additives thermal / mecha nisch by kneading and shearing, where it in Lö and then at high temperature and pressure is pressed through a nozzle, creating a strong Aufschäu occurs. Additionally, water vapor can enter the extruder be introduced. After exiting the nozzle is the Foamed starchy material by cutting, pressing and foaming in molds or the like weiterverarbei tet.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann Wasser in einer Menge von 0,5-20 Gew.-%, bevorzugt 1,0-10 Gew.-% der Gesamt menge des stärkehaltigen Ausgangsmaterials zugegeben wer den.In the process according to the invention, water can be present in an amount from 0.5-20% by weight, preferably 1.0-10% by weight of the total amount of starchy starting material added who the.
Zur Änderung der Produkteigenschaften (Füllgewicht, Flexi bilität, Farbe) und/oder zur Verbilligung des Produktes, kann man auch nach freier Wahl andere Produkte z. B. Weizen mehl, Kartoffeleiweiß, Weizenkleie, Cellulose in unbehan delter Form und/oder Lebensmittelfarbstoffe zusetzen. To change the product properties (filling weight, Flexi balance, color) and / or to cheapen the product, you can also free choice other products such. Wheat flour, potato protein, wheat bran, cellulose in unbehan add delter form and / or food dyes.
Dem Ausgangsmaterial können ferner gasentwickelnde Mittel, wie Carbonat, Peroxid, Azid und/oder Ammoniumsalz zugesetzt werden.The starting material may further comprise gas-evolving agents, such as carbonate, peroxide, azide and / or ammonium salt added become.
Das erfindungsgemäß hergestellte stärkehaltige Material be sitzt:The starch-containing material produced according to the invention be sitting:
- - gutes Fließverhalten für die damit verbundene Automati sierbarkeit der Packprozesse (z. B. automatisierte Ab füllanlagen);- good flow behavior for the associated Automati possibility of packing processes (eg automated dep stuffing systems);
- - hohe innere Widerstandskraft gegen auftretende Einflüsse wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, interessant für die Lagerhaltung und die mögliche Transportbelastbarkeit (z. B. Temperaturformbeständigkeit);- high internal resistance to occurring influences like temperature or humidity, interesting for the storage and the possible transport capacity (eg temperature dimensional stability);
- - gutes Stoßdämmvermögen zum Schutz der transportierten Ge genstände;- good shock-absorbing capacity to protect the transported Ge genstände;
- - hohe Abriebfestigkeit;- high abrasion resistance;
- - eine einfache Entsorgbarkeit- easy disposability
- - Wiederverwertbarkeit und- recyclability and
- - leichte Formbarkeit zu Formteilen.- easy moldability to moldings.
Das geschäumte stärkehaltige Material besitzt eine Poren größe zwischen 0,2-2,5 mm, bevorzugt 0,5-2,0 mm, ein Füllgewicht von 8-20 g/l, bevorzugt 10-15 g/l und ein Rückstellvermögen von mindestens 80%, bevorzugt über 90%.The foamed starchy material has a pore size between 0.2-2.5 mm, preferably 0.5-2.0 mm, a Filling weight of 8-20 g / l, preferably 10-15 g / l and a Resilience of at least 80%, preferably over 90%.
Die ökologische Gesamtbilanz des Produktes ist zudem gün stig, da unbehandelte Stärke eingesetzt werden kann. The overall ecological balance of the product is also good stig, since untreated starch can be used.
Das Produkt ist biologisch abbaubar; die Entsorgung/ Ver wertung kann über Garten, Kompost, Landwirtschaft, Deponie und Verbrennung erfolgen.The product is biodegradable; the disposal / Ver Evaluation can be made about garden, compost, agriculture, landfill and combustion take place.
Besonders von Vorteil ist, daß dieses stärkehaltige Mate rial, einmal benutzt und eingesammelt und als Sekundärroh stoff wieder in die Herstellung eines neuen Produktes ohne großen Qualitätsverlust eingehen kann, d. h. es ist als Aus gangsprodukt zur erneuten Herstellung z. B. von Füll- oder Polstermaterial geeignet. Die Ausgangsmaterialien können je Umlauf zu ca. 80% schon einmal verwendeter Rohstoff sein. Diese Ressourcenersparnis ist vor allen Dingen im Hinblick auf die endliche Ressource an Erdöl sowie die daraus produ zierten Kunststoffe von Belang.It is particularly advantageous that this starchy mate once used and collected and as secondary raw fabric again in the production of a new product without great loss of quality, d. H. it is as off initial product for renewed production z. B. of filling or Padding material suitable. The starting materials can each Circulating to be approximately 80% already used raw material. This resource savings is above all in terms of on the finite resource of crude oil as well as the resulting product graced plastics.
Das geschäumte stärkehaltige Material kann je nach Hilfs stoffzusatz als Verpackungs-, Füll- und Polstermaterial, als Isolations-, Leichtbaumaterial, Düngemittelzusatz, Tier streu, insbesondere Kleintierstreu oder als Lebensmittelzu satz eingesetzt werden. Es besitzt dabei den Vorteil, daß es nicht giftig ist und keine allergischen Reaktionen aus löst. Insbesondere für Spielwaren, z. B. mit lebensmittel echten Farbstoffen eingefärbt, ist das stärkehaltige Ma terial gut geeignet, da es ungiftig ist.The foamed starchy material may vary depending on the auxiliary additive as packaging, filling and cushioning material, as Insulation, lightweight construction material, fertilizer additive, animal strewing, especially small animal litter or food be used. It has the advantage that It is not toxic and does not cause any allergic reactions solves. In particular for toys, z. With food dyed true dyes, is the starchy Ma material as it is non-toxic.
Das stärkehaltige Material kann außerdem zur Herstellung von Chips, Flaschen, Formteilen, Filmen, Behältern, Trays, Pflanzenschalen, Rohren und Platten dienen.The starchy material may also be used for manufacturing of chips, bottles, moldings, films, containers, trays, Plant trays, pipes and plates serve.
Die verwendeten Geräte, Bedingungen und Parameter für das erfindungsgemäße Verfahren werden nachfolgend beschrieben.The devices, conditions and parameters used for the inventive methods are described below.
Es können verschiedene Typen von Extrudern eingesetzt wer
den:
Doppelschnecken-Extruder, gleich- und gegenlaufend und Ein
schnecken-Extruder.
Various types of extruders can be used:
Twin-screw extruder, co-rotating and counter-rotating and one screw extruder.
Für die Versuche werden folgende Extruder verwendet:The following extruders are used for the experiments:
- - Continua C 58 von Fa. Werner Pfleiderer, Stuttgart; Dop pelschnecken-Extruder, gleichlaufend, Länge 16 D;- Continua C 58 from Werner Pfleiderer, Stuttgart; dop screw extruder, concurrent, length 16 D;
- - Theysson-Extruder, Fa. Theysson, Österreich; Doppel schnecken-Extruder, gegen laufend;- Theysson extruder, Fa. Theysson, Austria; doubles snail extruder, against running;
- - Bühler-Extruder, Fa. Bühler, Schweiz; Doppelschnecken- Extruder, gleichlaufend;Bühler extruder, Bühler, Switzerland; twin Extruder, concurrent;
- - Berstdorf-Extruder, Fa. Berstdorf, Hannover; Doppel schnecken-Extruder, gleichlaufend; undBerstdorf extruder, Berstdorf, Hannover; doubles screw extruder, concurrently; and
- - Grondona Nimet-Extruder, Schweiz; Einschnecken-Extruder;- Grondona Nimet extruder, Switzerland; Single-screw extruder;
Die für die Herstellung verwendeten Verfahrensbedingungen bei Verwendung eines Continua C 58 Extruders sind:The process conditions used for the production when using a Continua C 58 extruder are:
Drehzahl : 150-300 Upm
Produkttemperatur : 150-250°C
Druck vor der Düse : 30-79 bar
Als Düsen werden verwendet:
2 Düsen mit je einem Loch : 2,5-5,0 mm
2 Düsen mit je einem Spalt : 0,8 × 15 mm
Ringdüse ⌀ 3 mm, Spalt 1 mm
Eingesetzt wird ein Granulator mit zwei Messern.Speed: 150-300 rpm
Product temperature: 150-250 ° C
Pressure in front of the nozzle: 30-79 bar
As nozzles are used:
2 nozzles each with a hole: 2.5-5.0 mm
2 nozzles each with a gap: 0.8 × 15 mm
Ring nozzle ⌀ 3 mm, gap 1 mm
A granulator with two knives is used.
Durch gezielte Variation der Herstellungsparameter kann das hergestellte stärkehaltige Produkt an spezielle Verpac kungs- und Füllbedingungen angepaßt werden. Die vorgenomme nen Versuche werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.By targeted variation of the production parameters, the Made starchy product to special verpac kungs and filling conditions are adjusted. The vorgenomme NEN experiments will be described in detail below.
Zur Herstellung von stärkehaltigen Schaum-Chips werden in einem Extruder 95 Teile unbehandelte Weizenstärke unter Zu satz von 5 Teilen Mowilith® thermisch/mechanisch behan delt, wobei die Stärke in Lösung geht und anschließend bei hoher Temperatur und Druck durch eine Düse gepreßt wird, wodurch eine starke Aufschäumung auftritt. Als Extruder wird Continua C 58 mit Doppelschnecken, gleichlaufend, ein gesetzt.For the production of starchy foam chips are used in an extruder 95 parts of untreated wheat starch under Zu Set of 5 parts Mowilith® thermic / mechanical behan delt, where the starch goes into solution and then at high temperature and pressure is forced through a nozzle, causing a strong foaming occurs. As an extruder is Continua C 58 with twin screws, concurrently, one set.
Folgende Versuchsparameter werden verwendet:The following test parameters are used:
Es werden zwei Düsen mit je einem Loch von 2,5 mm einge setzt. Ein Granulator mit zwei Messern und einer Drehzahl von 2000 Upm wird verwendet.Two nozzles each with a hole of 2.5 mm are inserted puts. A granulator with two blades and a speed from 2000 rpm is used.
Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehal tige Material zu kleinen Chips geschnitten.After leaving the nozzle, the foamed starch neck becomes cut material to small chips.
Die Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Produk tes werden anschließend untersucht. The properties of the product according to the invention These are then examined.
Unter Flexibilität ist die Zusammendrückbarkeit zu verste hen. Sie wird qualitativ durch ein Verfahren zur Beurtei lung des Rückstellvermögens bestimmt. Hierzu werden 500 ml des Produktes in einem 600 ml Becherglas gefüllt und für 30 sec auf 250 ml zusammengedrückt. Es wird entkomprimiert und nach 30 sec das Volumen abgelesen. Beim hergestellten Produkt wird eine Flexibilität von ± 400 ml gefunden. Das Rückstellvermögen liegt bei 80%.Flexibility means compressibility hen. It is judged qualitatively by a procedure determination of the recovery capacity. For this purpose, 500 ml of the product in a 600 ml beaker and filled for 30 seconds compressed to 250 ml. It is decompressed and read the volume after 30 sec. When manufactured Product is found a flexibility of ± 400 ml. The Resilience is 80%.
Das Füllgewicht wird durch das Gewicht von 1 Liter Produkt bestimmt. Beim erfindungsgemäß hergestellten Produkt wird ein Füllgewicht von 10 bis 15 g/l gemessen.The filling weight is determined by the weight of 1 liter of product certainly. In the product according to the invention is a filling weight of 10 to 15 g / l measured.
Das hergestellte Produkt ist ein gutes Füll- und Polster material für Verpackungszwecke und besitzt außerdem noch die folgenden Eigenschaften:The manufactured product is a good filling and upholstery material for packaging purposes and also has the following properties:
- - Porengröße 0,5 bis 2,0 mm;Pore size 0.5 to 2.0 mm;
- - Geringe Verpulverung;- Low powdering;
- - Weiße Farbe;- White color;
- - Löslichkeit in Wasser;- Solubility in water;
- - Gute biologische Abbaubarkeit;- good biodegradability;
- - Gut lagerfähig bei normalen Temperaturen und Feuchtig keiten;- Good storage at normal temperatures and humid opportunities;
- - hohe Abriebfestigkeit;- high abrasion resistance;
- - CSB-Wert +/- 120 mg O₂/100 mg Produkt; und- COD value +/- 120 mg O₂ / 100 mg product; and
- - CSB5-Wert +/- 50 mg O₂/100 mg Produkt.- CSB5 value +/- 50 mg O₂ / 100 mg product.
Zur Herstellung der stärkehaltigen Schaum-Chips wird in ei nem Extruder als Rohstärke: unbehandelte Kartoffelstärke mit verschiedenen Feuchtigkeiten, Weizenstärke, hochamylose Maisstärke, Maisstärke, Waxy-Maisstärke, Weizenmehl und Hy droxypropyl-Kartoffelstärke (Substitutionsgrad 0,1, d. h. 0,1 mol auf 162 g Stärke) eingesetzt. Der Wassergehalt der eingesetzten Stärke beträgt ca. 10 bis 14%. Im Extruder wird zur jeweiligen Stärke Wasser zugesetzt; danach wird das Material thermisch/mechanisch behandelt und geht dabei in Lösung. Anschließend wird die Stärkezubereitung bei ho her Temperatur und Druck in Gegenwart von Wasserdampf durch eine Düse gepreßt, wodurch bei der Expansion des Materials bei Austritt aus der Düse eine starke Aufschäumung auf tritt. Anschließend wird das geschäumte stärkehaltige Mate rial mittels eines Messers zu kleinen Chips geschnitten.To produce the starchy foam chips is in egg as raw starch: untreated potato starch with different humicities, wheat starch, high amylose Corn starch, corn starch, waxy corn starch, wheat flour and Hy droxypropyl potato starch (degree of substitution 0.1, i. 0.1 mol to 162 g of starch). The water content of used starch is about 10 to 14%. In the extruder water is added to the respective starch; after that The material is thermally / mechanically treated and goes there in solution. Subsequently, the starch preparation at ho temperature and pressure in the presence of water vapor pressed a nozzle, thereby increasing the material on exiting the nozzle a strong foaming occurs. Then the foamed starchy mate cut into small chips using a knife.
Die Eigenschaften des Endproduktes werden abhängig von der ausgewählten Stärkeart nach Modifizierung verschiedener Einstellungen des Extruders, wie Veränderung von Drehzahl, Manteltemperatur oder Lochplatte hinsichtlich Belastbar keit, Füllgewicht und Beständigkeit bei Verformung unter sucht.The properties of the final product will depend on the selected type of starch after modification of various Settings of the extruder, such as change of speed, Jacket temperature or perforated plate with regard to load capacity speed, filling weight and resistance under deformation examined.
Das geschäumte Stärkematerial auf Basis von Weizenstärke besitzt ein niedriges Füllgewicht, ist also für Transport verpackungen sehr günstig.The foamed starch material based on wheat starch has a low filling weight, so it is for transport packaging very cheap.
Ein besonders elastisches und flexibles Produkt wird bei den durchgeführten Versuchen mit hochamyloser Maisstärke erzielt.A particularly elastic and flexible product is added the experiments carried out with highly amylose maize starch achieved.
Allgemein führen die Zugabe von Wasser zur unbehandelten Stärke und der Einsatz von Dampf zu einem hohen Füllgewicht der hergestellten Schaum-Chips; dagegen kann ein niedri geres Fullgewicht des herzustellenden stärkehaltigen Mate rials durch Anwendung einer höheren Drehzahl, eine höhere Manteltemperatur und eine kleinere Lochplatte erreicht wer den. Generally, the addition of water lead to untreated Strength and the use of steam at a high filling weight the produced foam chips; on the other hand, a low less full weight of the starchy mate to be made Rials by applying a higher speed, a higher Jacket temperature and a smaller perforated plate reaches who the.
Es wird der Einfluß der verschiedenen Zusätze auf die Ei genschaften der hergestellten Stärke untersucht. Zu diesem Zweck wird reine Weizenstärke mit verschiedenen Zusätzen versetzt, verarbeitet und das Produkt getestet. Die Zusätze sind Wasser, Mowiol 4-88®, Mowiol 26-88®, Mowiol 28-99® (Mowiol® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Hoechst AG), Polystyrol, Polyethylen, Phtalsäuredibutylester, Mowi lith DS®, Mowilith DM 117 P® (Mowilith® ist ein einge tragenes Warenzeichen der Hoechst AG), Butadien Styren, DC 1107® (eingetragenes Warenzeichen von Dow Corning für Me thylhydrogensiloxane) + Zinkstearat, DC 1107®, Triethy lenglycol, Polystyren N 2000® (eingetragenes Warenzeichen von Shell) und/oder Polyethylen 33® (eingetragenes Waren zeichen von Shell). Die Mengen der Zusätze variieren dabei zwischen 1,0-10 Gew.-%.It becomes the influence of the various additives on the egg properties of the starch produced. To this Purpose is pure wheat starch with various additives staggered, processed and tested the product. The accessories are water, Mowiol 4-88®, Mowiol 26-88®, Mowiol 28-99® (Mowiol® is a registered trademark of Hoechst AG), polystyrene, polyethylene, dibutyl phthalate, Mowi Lith DS®, Mowilith DM 117 P® (Mowilith® is an incorporated trademark of Hoechst AG), Butadien Styren, DC 1107® (registered trademark of Dow Corning for Me thylhydrogensiloxanes) + zinc stearate, DC 1107®, Triethy Glycol, Polystyrene N 2000® (Registered Trade Mark from Shell) and / or polyethylene 33® (registered goods sign of Shell). The quantities of additives vary between 1.0-10% by weight.
Für die Versuche wird ein Extruder mit der Lochplatte 2 (1 × 2,5) mm verwendet. Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehaltige Material mittels eines Messers zu kleinen Chips geschnitten.For the experiments, an extruder with the perforated plate 2 (1 × 2.5) mm is used. After exiting the die, the foamed starchy material is cut into small chips by means of a knife.
Die hergestellten stärkehaltigen Schaum-Chips auf Basis von Weizenstärke liefern die besten Eigenschaften hinsichtlich Füllgewicht und Polsterwirkung bei Zusätzen von Mowilith DS®, Mowilith DM 117 P® und/oder Polystyren.The produced starchy foam chips based on Wheat starch provides the best properties in terms of Filling weight and cushioning effect with additives from Mowilith DS®, Mowilith DM 117 P® and / or polystyrene.
Der Zusatz von DC 1107®, also Methylhydrogensiloxan mit Zinkstearat führt zu einem hydrophobierten Produkt. Das mit Polystyrol- und Polyvinylalkohol-Zusatz hergestellte Pro dukt zeichnet sich durch besondere Elastizität aus. The addition of DC 1107®, ie methylhydrogensiloxane with Zinc stearate leads to a hydrophobized product. That with Polystyrene and polyvinyl alcohol additive produced Pro Duct is characterized by special elasticity.
Es werden die Eigenschaften verschiedener Stärkematerialien bei gleichen Zusätzen untersucht. Als Stärke werden Mais stärke, Weizenstärke, Weizenmehl und Kartoffelstärke mit 12- und 20%iger Feuchtigkeit eingesetzt. Die verwendeten Zusätze sind Wasser, sowie 5 Gew.-% Mowilith DS®. Der Ex truder wird mit der Lochplatte 2 (1 × 2,5) mm ausgerüstet. Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehal tige Material mittels eines Messers zu kleinen Chips ge schnittenThe properties of different starch materials with the same additives are investigated. Starch used corn starch, wheat starch, wheat flour and potato starch with 12- and 20% moisture. The additives used are water, as well as 5% by weight of Mowilith DS®. The extruder is equipped with the perforated plate 2 (1 × 2.5) mm. After exiting the die, the foamed starchy material is cut into small chips by means of a knife
Das Maisstärkeprodukt führt zu einem etwas höheren Füllge wicht als das der Weizenstärke; bei Verwendung von Kartof felstärke als Ausgangsmaterial mit den erwähnten Zusätzen bleibt das Füllgewicht, verglichen mit der Weizenstärke, gleich, aber die Flexibilität des hergestellten Stärkemate rials ist etwas besser.The corn starch product leads to a slightly higher Füllge weight than that of wheat starch; when using Kartof starch as starting material with the additives mentioned the filling weight remains, compared to the wheat starch, same, but the flexibility of the manufactured starch rials is a little better.
Verwendet man Weizenmehl als stärkehaltiges Material, ist das beobachtete Füllgewicht höher und die Flexibilität des Produktes schlechter als bei der Weizenstärke. Wheat flour is used as a starchy material the observed filling weight higher and the flexibility of the Product worse than the wheat starch.
Jeweils 10 Gew.-% (bezogen auf das Stärke-Ausgangsmaterial) Mowilith D® als 50%ige Dispersion, Mowolith DS® als Pul ver werden in zwei Versuchen zu unbehandelter Weizenstärke zugegeben und in einem mit der Lochplatte 2 (1 × 2,5) mm ausgerüsteten Extruder aufgeschäumt. Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehaltige Material mittels ei nes Messers zu kleinen Chips geschnitten.Each 10 wt .-% (based on the starch starting material) Mowilith D® as a 50% dispersion, Mowolith DS® as Pul ver are added in two experiments to untreated wheat starch and in a with the perforated plate 2 (1 × 2.5 ) equipped extruder extruded mm. After exiting the die, the foamed starchy material is cut into small chips by means of a knife.
Die mit Mowilith D® und Mowilith DS® hergestellten stär kehaltigen Schaum-Chips sind identisch in ihren physikali schen Eigenschaften, wie Aussehen, Elastizität und Füllge wicht.The Mowilith D® and Mowilith DS® starch Kinky foam chips are identical in their physics properties, such as appearance, elasticity and Füllge weight.
Als Rohstoff wird Weizenstärke unter Zusatz von Wasser und 5% Mowilith DS® eingesetzt. Im Extruder wurde entwederThe raw material is wheat starch with the addition of water and 5% Mowilith DS® used. In the extruder was either
- - eine Lochplatte 2 (1 × 2,5) mm,a perforated plate 2 (1 × 2.5) mm,
- - eine Spaltdüse 0,8 × 15 mm oder- a split nozzle 0.8 × 15 mm or
- - eine Ringdüse ⌀ 3 mm, Spalt 1 mm- a ring nozzle ⌀ 3 mm, gap 1 mm
verwendet.used.
Nach Austritt aus der Düse wird das geschäumte stärkehal tige Material mittels eines Messers zu kleinen Chips ge schnitten.After leaving the nozzle, the foamed starch neck becomes tige material by means of a knife to small chips ge cut.
Das niedrigste Füllgewicht unter diesen Versuchsbedingungen wird bei Einsatz der Lochplatte erzielt. Allerdings nimmt bei niedrigerem Füllgewicht der Chips ihre Druckstabilität ab. The lowest fill weight under these experimental conditions is achieved when using the perforated plate. However, it takes at lower filling weight of the chips their pressure stability from.
Stärkeschaum auf Basis von Weizenstärke als biodegradierba rer Dünger wird hergestellt, indem der Ausgangsmischung vor dem Extruder 10-30 Gew.-% Harnstoff, Phosphate, Calcium oxid oder dgl. extrudierbare Düngestoffe in pflanzenbe darfsgerechter Kombination zugemischt werden und sodann, wie oben beschrieben, extrudiert werden. Es entstehen dün gerhaltige Stärkeschaumchips, die unter Pflanzsubstrat als Depotdünger gemischt werden können und gleichzeitig die Substratstruktur lockern. Die Stärkeschaumchips können auch als solche aufgestreut und in die Bodenstruktur eingearbei tet werden, wobei sie besonders bei schweren Böden eine Verbesserung bewirken können.Starch foam based on wheat starch as biodegradierba Fertilizer is prepared by adding the starting mixture the extruder 10-30 wt .-% urea, phosphates, calcium oxide or the like. Extrudable fertilizers in pflanzenbe appropriate combination and then, extruded as described above. It's thinning starchy starch foam chips grown under plant substrate as Depot fertilizer can be mixed and at the same time the Loosen substrate structure. The starch foam chips can too sprinkled as such and incorporated into the soil structure They are especially suitable for heavy soils Can bring about improvement.
Stärkeschaum auf Basis von Maisstärke wird gemeinsam mit einem Lebensmittelfarbstoff in Formen extrudiert, wobei hier wenig Wasser in der Ausgangsmischung zur Erzielung ei nes widerstandsfähigen Materials eingesetzt wird. Die Form teile können bspw. in Form von Klötzchen, Kugeln und ande ren geometrischen Formen, aber auch als Tierformen ausge bildet werden. Sie sind auch durch Lebensmittelfarben an färbbar. Nach Gebrauch können sie problemlos im Kompost oder der "Grünen Tonne" entsorgt werden.Starch foam based on cornstarch is shared with a food dye extruded into molds, wherein here little water in the starting mixture to achieve egg a resistant material is used. The form parts can, for example, in the form of blocks, balls and others ren geometric shapes, but also as animal forms be formed. They are also on by food colors colorable. After use, they can easily be used in compost or the "green bin".
Das Ausgangsmaterial für den Stärkeschaum auf Basis von Weizenstärke wird vor dem Aufschäumen mit einem Lebensmit tel-Konservierungsstoff versetzt. Das Material wird durch Aufschäumen in entsprechenden Formen bzw. zwischen Rollen zu Platten geformt, die ggf. noch mit Folien oder Papier kaschiert werden können, um die Haltbarkeit zu erhöhen. Das Material ist leicht und kann insbesondere für Bauten mit kurzer Lebensdauer, wie bspw. für Messebau, Dekorationen, Theaterkulissen etc. verwendet werden und zeichnet sich durch eine leichte Entsorgbarkeit aus. Dadurch kann im Ge gensatz zu herkömmlichen Spanplatten, Styroporschaum und dergleichen ein unbedenklich und leicht zu entsorgendes Ma terial geschaffen werden, daß nicht aufwendig über Sonder müll entsorgt werden muß.The starting material for the starch foam based on Wheat starch is added to a food before frothing added tel preservative. The material is through Foaming in appropriate forms or between roles formed into plates, which may still be covered with foil or paper can be laminated to increase the durability. The Material is lightweight and can be used especially for buildings short life, such as for trade fair construction, decorations, Theater sets etc. are used and characterized characterized by easy disposability. As a result, in Ge gensatz to conventional particleboard, Styroporschaum and Such a harmless and easy to dispose Ma be created material that is not expensive on special garbage must be disposed of.
Die Platten können auch zu Isolationszwecken, bspw. zur Verkleidung von Wänden gegen Kälte/Wärme oder auch Lärm eingesetzt werden.The plates can also for isolation purposes, eg. To Cladding walls against cold / heat or noise be used.
Erfindungsgemäß hergestellte Chips bzw. Formteile, die ent sprechend dem zu verpackenden Gegenstand geformt sind wer den durch Aufschäumen des Extrudats in Formen hergestellt und zum stoßsicheren Verpacken von zerbrechlichen Gegen ständen verwendet. Auch hier kann das Verpackungsmaterial problemlos über den Kompost oder die Kompostierungsanlagen entsorgt werden.According to the invention produced chips or moldings ent speaking who are molded to the object to be packaged made by foaming the extrudate into molds and for shockproof packaging of fragile counterparts used. Again, the packaging material easily through the compost or the composting plants be disposed of.
Die Formteile können auch zur Verpackung von zu isolieren den Lebensmitteln, bspw. zum Warmhalten derselben, wie Fer tiggerichten (Pizza, Burger) oder auch für Gefrierkost, insbesondere als Transportverpackung, eingesetzt werden.The moldings can also be used for packaging the food, for example. To keep warm the same, such as Fer meals (pizza, burgers) or even for frozen food, especially as transport packaging, are used.
Geschäumtes Weizenstärkegranulat, ggf. mit Düngemittelzu satz, wird in Gebinden als sauberes Pflanzmaterial, das im Gegensatz zu Erde oder Torf weiß und damit sauber wirkt, eingesetzt. Es kann - im Gegensatz zu den an sich bekannten Tonkügelchen od. Vermiculite - problemlos über den Kompost entsorgt werden und eignet sich insbesondere für die Anwen dung in Kliniken, Altersheimen und andere, auf besondere Hygiene achtenden Einrichtungen. Ggf. kann Sand oder wei tere Materialien zugesetzt werden.Foamed wheat starch granules, possibly with fertilizer is put into containers as clean planting material in the Contrary to earth or peat white and thus clean, used. It can - in contrast to the known ones Tonkugelchen or Vermiculite - easily on the compost be disposed of and is particularly suitable for the users in hospitals, nursing homes and others, to special needs Hygiene respecting facilities. Possibly. can be sand or white Tere materials are added.
Geschäumtes Stärkematerial in Form von Granulat und/oder Chips wird als Katzenstreu od. dgl. eingesetzt. Hierbei empfiehlt sich die Verwendung einer besonders saugfähigen, wenig polymerhaltigen Variante, die zur Aufnahme von Flüs sigkeit geeignet ist. Ggf. kann dem Material noch ein Ge ruchsverbesserer oder auch ein pH-Wert in das Saure regu lierendes Material zugesetzt werden, das das Auftreten am moniakalischer Geruchsstoffe durch Abbinden derselben ver hindert. Vorzugsweise wird noch ein Konservierungsstoff, bevorzugt ein Lebensmittelkonservierungsstoff, zugesetzt.Foamed starch material in the form of granules and / or Chips are used as cat litter or the like. in this connection it is recommended to use a particularly absorbent, little polymer-containing variant, which absorbs liquids is suitable. Possibly. can the material still a Ge odor remover or even a pH in the acid regu lierendes material are added, the occurrence on moniacal odorants by setting the same ver prevents. Preferably, a preservative, preferably a food preservative added.
Auch dieses Material ist, besonders bei Verwendung von un bedenklichen Konservierungsstoffen, problemlos entsorgbar - so kann es bspw. in einem größeren Garten in den Boden ein gearbeitet werden oder dem Kompost zugegeben werden.Also this material is, especially when using un questionable preservatives, easily disposable - so it may, for example, in a larger garden in the ground be worked or added to the compost.
Obwohl die Erfindung anhand einiger ausgewählter Ausfüh rungsbeispiele erläutert wurde, ist ihr Schutzbereich kei nesfalls auf diese beschränkt; vielmehr stützt er sich auf den durch die Patentansprüche definierten Schutzumfang, wie er dem Fachmann anhand der Beschreibung ersichtlich ist.Although the invention is based on some selected Ausfüh example, their scope of protection is not if not limited to these; rather, it is based on the scope defined by the claims, such as he will be apparent to those skilled in the art from the description.
Claims (16)
- a) Einführen eines wasserhaltigen Stärke-Ausgangsmaterials mit einem Gehalt an einem oder mehreren thermoplasti schen Zusätzen in einen Extruder;
- b) Extrudieren des stärkehaltigen Materials unter Aufschäu men, wobei die Produkttemperatur unmittelbar vor der Dü se 150-250°C, bevorzugt 160-230°C und besonders be vorzugt 170-210°C ist und der Druck 30-70 bar be trägt, wobei beim Austritt des Materials aus dein Extru der eine Expansion auftritt; und
- c) Formen des extrudierten geschäumten stärkehaltigen Mate rials in an sich bekannter Weise.
- a) introducing a hydrous starch starting material containing one or more thermoplastic additives in an extruder;
- b) extruding the starch-containing material under Aufschäu men, wherein the product temperature before the Dü se 150-250 ° C, preferably 160-230 ° C and particularly preferably be 170-210 ° C and the pressure is 30-70 bar be wearing, wherein upon the exit of the material from the extrusion of the expansion occurs; and
- c) molding the extruded foamed starchy mate rials in a conventional manner.
- a) Einführen eines wasserhaltigen Stärke-Ausgangsmaterials mit einem Gehalt an einem oder mehreren thermoplasti schen Zusätzen in einen Extruder;
- b) Extrudieren des stärkehaltigen Ausgangsmaterials unter Aufschäumen, wobei die Produkttemperatur unmittelbar vor der Düse 150-250°C, bevorzugt 160-230°C und beson ders bevorzugt 170-210°C ist und der Druck 30-70 bar beträgt, wobei beim Austritt des Materials aus dem Ex truder eine Expansion auftritt; und
- c) Formen des extrudierten geschäumten stärkehaltigen Mate rials in an sich bekannter Weise.
- a) introducing a hydrous starch starting material containing one or more thermoplastic additives in an extruder;
- b) extruding the starch-containing starting material with foaming, wherein the product temperature immediately before the nozzle is 150-250 ° C, preferably 160-230 ° C and FITS 170-210 ° C and the pressure is 30-70 bar, wherein at the outlet the material from the extruder an expansion occurs; and
- c) molding the extruded foamed starchy mate rials in a conventional manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4424946A DE4424946A1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Foamed starch-contg. material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4424946A DE4424946A1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Foamed starch-contg. material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4424946A1 true DE4424946A1 (en) | 1996-01-18 |
Family
ID=6523197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4424946A Ceased DE4424946A1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Foamed starch-contg. material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4424946A1 (en) |
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