DE69323046T2 - Material auf Stärkebasis - Google Patents

Material auf Stärkebasis

Info

Publication number
DE69323046T2
DE69323046T2 DE69323046T DE69323046T DE69323046T2 DE 69323046 T2 DE69323046 T2 DE 69323046T2 DE 69323046 T DE69323046 T DE 69323046T DE 69323046 T DE69323046 T DE 69323046T DE 69323046 T2 DE69323046 T2 DE 69323046T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
starch
composition
process according
water
total weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69323046T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69323046D1 (de
Inventor
Karl-Heinz B-1850 Grimbergen Bahr
Ingrid Lydia Helena Agnes B-1730 Asse-Kobbegem De Bock
Philip Marie Rigobert B-2800 Mechelen Van Den Broecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cerestar Holding BV
Original Assignee
Cerestar Holding BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cerestar Holding BV filed Critical Cerestar Holding BV
Publication of DE69323046D1 publication Critical patent/DE69323046D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69323046T2 publication Critical patent/DE69323046T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/12Degraded, destructured or non-chemically modified starch, e.g. mechanically, enzymatically or by irradiation; Bleaching of starch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material auf Stärkebasis, das insbesondere bei der Herstellung von bioabbaubaren Formgegenständen anwendbar ist.
  • In den letzten Jahren entwickelte sich wachsendes Interesse am Ersatz von Wegwerfgegenständen, hergestellt aus nicht-bioabbaubaren Materialien, durch bioabbaubare Äquivalente. Stärke ist eine Substanz, die als bioabbaubarer Ersatzstoff, insbesondere als Ersatz für synthetische polymere Materialien in der Verpackung und ähnlichen Anwendungen, denen ein Abfallentsorgungsproblem innewohnt, besondere Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat.
  • In den frühen 70er Jahren wurde das Konzept der Verwendung von Stärke als Basis von bioabbaubaren Gegenständen, wie eine Verpackungsfolie, in einer Reihe von GB-Patenten 1 485 833, 1 487 050, 1 524 821, 1 592 062, 1 600 496, 1 600 497 und 2 029 836 offenbart. Diese Patente beschreiben auch die Verwendung von Stärke im Gemisch mit einem thermoplastischen Polymer und die Bildung von Formgegenständen aus Stärke oder einem Gemisch von Stärke und einem thermoplastischen Polymer durch Extrusion oder Spritzformen.
  • Vor kurzem wurde vorgeschlagen, bioabbaubare Gegenstände aus Stärke herzustellen, die Wärme/Druckbehandlung, von der mitgeteilt wird, daß sie das Stärkemolekül unter Herstellung einer Form von Stärke destrukturiert, unterzogen wurde, welche geformt, angeblich Gegenstände mit verbesserter Formstabilität und minimaler Abweichung in den Abmessungen ergibt. EP-A-118 240 beschreibt und beansprucht beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung einer molekularen Dispersion von Stärke in Wasser durch (a) Halten einer Zusammensetzung von Stärke und Wasser (5-30% Wasser, basierend auf dem Gewicht der Zusammensetzung) unter kontrollierten Temperatur- und Druckbedingungen, (b) Erwärmen der Zusammensetzung unter erhöhtem Druck auf eine Temperatur oberhalb ihrer Glasüber gangstemperatur und ihres Schmelzpunkts, wobei der Wassergehalt beibehalten wird, wodurch eine Schmelze gebildet wird, und (c) weiter Erwärmen und Plastifizieren der Schmelze zum Lösen der Stärke in Wasser in einer im wesentlichen molekular dispergierten Form, wobei die Temperatur während des Verfahrens im Bereich von 80º bis 240% liegt. EP-A-118 240 enthält ebenfalls eine Beschreibung über das Spritzformen der molekular dispergierten Stärke, insbesondere zur Herstellung von Kapseln.
  • Anschließende Patentveröffentlichungen, die nach EP-A-118 240 eingereicht wurden, offenbaren verschiedene Modifizierungen und Entwicklungen des in EP-A-118 240 beschriebenen Verfahrens und Produkts, nämlich:
  • EP-A-282 451 - In dieser Patentanmeldung wird die Stärkezusammensetzung, die 10 bis 25% Wasser, basierend auf der Zusammensetzung, enthält, in Anwesenheit eines Kettenspaltungskatalysators, wie einer Säure oder einem Alkali, in einem geschlossenen Volumen auf eine erhöhte Temperatur erhitzt und das Erhitzen wird fortgesetzt, bis das mittlere Molekulargewicht des Materials um einen Faktor von 2 bis 5000, verglichen mit seinem ursprünglichen mittleren Molekulargewicht, vermindert ist. Diese Verfahrensmodifizierung soll das Auftreten von Oberflächendefekten vermindern und die Dehnbarkeit des durch das Verfahren von EP-A-118 240 hergestellten Produkts verbessern.
  • EP-A-298 920 - Das in diesem Patent beschriebene Verfahren ist besonders auf Kartoffelstärke anwendbar und beinhaltet eine Vorbehandlung der Stärke zur Entfernung freier Elektrolyte und Metallkationen, die mit Phosphatgruppen der Stärke assoziiert sind, und gegebenenfalls Austauschen der Kationen gegen spezielle einwertige und/oder mehrwertige Metallkationen. Die so erzeugte Stärke mit einem Wassergehalt von 10 bis 25 Gewichtsprozent, basierend auf Stärke und Wasser, wird anschließend in dem Verfahren von EP-A-118 240 verwendet. Von dieser Verfahrensmodifizierung wird mitgeteilt, daß sie auch das Auftreten von Oberflächendefekten vermindert und die Dehnbarkeit der Formprodukte verbessert.
  • EP-A-304 401 - Das Verfahren von EP-A-304 401 erlaubt der Zusammensetzung zunächst sich zu verfestigen und schmilzt anschließend erneut durch Spritzformen, wohingegen die molekular dispergierte Stärke-in-Wasser-Zusammensetzung von EP-A- 118 240, sobald sie hergestellt wird, im geschmolzenen Zustand extrudiert wird. Es wird mitgeteilt, daß das Verfahren von EP-A-118 240 durch Arbeiten in dieser Weise stabiler ist und daß die Formprodukte eine größere physikalische Festigkeit aufweisen.
  • EP-A-326 517 - Das in dieser Patentanmeldung offenbarte Verfahrensmerkmal besteht darin, die Stärke und die Wasserzusammensetzung (enthaltend 5 bis 40 Gewichtsprozent Wasser, basierend auf dem Gewicht der Zusammensetzung) zu erhitzen, bis sie alle endothermen Übergänge eingeht, einschließlich des letzten engen endothermen Übergangs genau vor der endothermen Änderung, die für den oxidativen und thermischen Abbau der Stärke charakteristisch ist. Durch Übernahme dieses Merkmals soll das Verfahren von EP-A-118 240 stabiler sein und die hergestellten Produkte sollen größere physikalische Festigkeit aufweisen.
  • EP-A-391 853 - Kartoffelstärke ist insbesondere Gegenstand dieser Patentanmeldung, weil es für die verwendete Stärke zwingend ist, daß sie gebundene Phosphatgruppen aufweist. Die relativen Konzentrationen der Kationen und Protonen, die an die Phosphatgruppen gebunden sind, werden als kritisch betrachtet und sind als innerhalb bestimmter Grenzen liegend ausgewiesen. Die Vorteile der Übernahme des in EP-A- 391 853 beschriebenen und beanspruchten Verfahrensmerkmals sind eine Verminderung der Oberflächendefekte bei den hergestellten Gegenständen und eine verbesserte Dehnbarkeit.
  • Die fünf vorstehend beschriebenen Patentanmeldungen verwenden den Begriff "destrukturierte Stärke" anstelle des Ausdrucks "molekular dispergierte Stärke in Wasser", der in EP-A-118 240 verwendet wird.
  • Zusätzlich zu EP-A-118 240 und den damit verbundenen fünf Patentanmeldungen, die prinzipiell die Herstellung von destrukturierter Stärke betreffen, gibt es dreizehn Patentanmeldungen, die sich mit Zusammensetzungen befassen, die de strukturierte Stärke und ein synthetisches thermoplastisches Polymermaterial umfassen. EP-A-327 505 enthält die allgemeine Offenbarung für solche Zusammensetzungen, während die nachfolgenden zwölf Patentanmeldungen auf Kombinationen von destrukturierter Stärke mit bestimmten thermoplastischen Polymeren gerichtet sind. Die Anmeldungen sind EP-A-404 723, EP-A-404 727, EP-A-404 728, EP-A-407 350, EP-A-408 501, EP-A-408 502, EP-A-408 503, EP-A-409 781, EP-A-409 782, EP-A-409 783, EP-A-409 788 und EP-A-409 789.
  • Alle die Patentveröffentlichungen, auf die vorstehend Bezug genommen wird, ob sie destrukturierte Stärke oder Kombinationen von destrukturierter Stärke mit synthetischen thermoplastischen Polymermaterialien betreffen, beschreiben die Zugabe von anderen Substanzen zu der grundlegenden Stärke- und Wasserzusammensetzung, die bei der Herstellung von der destrukturierten Stärke verwendet wird. Besondere zusätzliche Komponenten schließen ein:
  • "Extender (Verschnittmittel)" sind im wesentlichen hydrophile Polymermaterialien, die wasserlöslich oder wasserquellbar sind. Beispiele schließen Gelatine, Proteine, wasserlösliche Polysaccharide, wie Gummen, Pektin und Cellulosederivate, und verschiedene wasserlösliche synthetische Polymere ein.
  • "Anorganische Füllstoffe", wie Oxide von Magnesium, Silizium, Titan usw.
  • "Weichmacher", die Poly(alkylenoxide) niederen Molekulargewichts, Glycerin, Glycerylmonoacetat, Propylenglycol und Sorbit und Produkte höheren Molekulargewichts, wie Polyvinylalkohol, Amylose und Xanthangummen, einschließen.
  • "Färbemittel", beispielsweise Azofarbstoffe, natürliche Pigmente oder anorganische Pigmente.
  • "Fließverbesserer", Beispiele für diese Additive sind tierische und pflanzliche Fette, vorzugsweise in ihrer hydrierten Form, einzeln oder zusammen mit Mono- und/oder Diglyceriden oder Phosphatiden, insbesondere Lecithin.
  • Bei der versuchsweisen Herstellung von geformten, stärkeenthaltenden Produkten machten wir die Erfahrung, daß Schwierigkeiten auftraten, von denen Untersuchungen zeigten, daß sie für die Viskosität der Schmelze beim Formverfahren verantwortlich sind. Die Schwierigkeiten betreffen insbesondere die Steuerung der der Form zuzuführenden Materialmenge aufgrund des hohen Rückdrucks, das unvollständige Füllen der Form und die außerordentliche Brüchigkeit des Formprodukts. Wir haben jedoch nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten im wesentlichen durch Einsatz bestimmter Stärkeabbauprodukte in der Stärkeformmasse vermindert werden können.
  • Folglich umfaßt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Extrusion einer stärkeenthaltenden Zusammensetzung zur Herstellung eines zur Herstellung von Formgegenständen geeigneten Materials, gekennzeichnet durch die Gegenwart von Stärke und einem Stärkeabbauprodukt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stärkehydrolyseprodukten mit Dextroseäquivalenten von 1 bis 40, oxidierten Stärken und Pyrodextrinen, in der Zusammensetzung.
  • Die Stärke, die in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden kann, kann eine Knollen- oder Kornstärke sein und kann beispielsweise durch Veresterung oder Veretherung modifiziert sein. Vorzugsweise ist die Stärke jedoch native Kartoffelstärke, Tapiokastärke, Weizenstärke oder Maisstärke oder deren wachsartige Äquivalente. Falls erwünscht, können Gemische von Stärken verwendet werden, beispielsweise ein Gemisch von Maisstärke und wachsartiger Maisstärke.
  • Das Stärkeabbauprodukt kann ebenfalls von Korn- oder Knollenstärke abgeleitet sein und kann von der gleichen, wie in der Masse verwendeten oder einer anderen Stärkeart abgeleitet sein.
  • "Stärkehydrolyseprodukte" sind Stärkederivate, die durch Hydrolyse, katalysiert entweder durch eine Säure oder ein Enzym, abgebaut wurden. Das Ausmaß des Abbaus wird durch den D. E. oder "Dextrose Äquivalent"-Wert, der die Reduktionskraft von Stärkehydrolysat, ausgedrückt als D-Glucose auf Trockenbasis, ausweist, angezeigt. Je niedriger der DE-Wert, desto höher ist das Molekulargewicht des Hydrolysats, und umso geringer ist das Ausmaß des Abbaus. Üblicherweise werden Hydrolysate mit DE-Werten bis zu 20 als Maltodextrine und jene mit DE-Werten größer als 20 als sprühgetrocknete Gluco sesirupe bezeichnet. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Hydrolyseprodukte sind vorzugsweise Maltodextrine und weisen bevorzugter DE-Werte von 2 bis 20 auf.
  • "Oxidierte Stärken" sind kommerzielle Produkte, die äußerlich nativer Stärke insoweit ähneln, daß sie die gleiche Kornstruktur aufweisen, typische Polarisationskreuze zeigen, in kaltem Wasser unlöslich sind und die charakteristischen Stärkefärbungsreaktionen mit Jod zeigen. Wenn mit Wasser erwärmt, ergeben oxidierte Stärken jedoch dünnere Lösungen als native Stärke, was durch einen Grad des Abbaus, erzeugt durch das Oxidationsverfahren, angezeigt wird. Das üblichste Mittel, das für die Oxidation verwendet wird, ist Hypochlorit, insbesondere Natrium- oder Calciumhypochlorit, obwohl Perverbindungen ebenfalls verwendet werden können.
  • "Pyrodextrine" sind Stärkeabbauprodukte, die durch Erwärmen einer Stärke mit oder ohne Zugabe von chemischen Reagenzien, wie Alkali oder Säuren, erzeugt werden. Während des Verfahrens werden die Stärkeamylose- und Amylopectinmoleküle in Moleküle von kürzerer Kettenlänge abgebaut, die als solche verbleiben oder die sich unter Erzeugung neuer Moleküle wieder vereinigen können.
  • Die Menge des Stärkeabbauprodukts in der Masse ist vorzugsweise 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugter 1 bis 30%. (Dieser Prozentsatz und alle weiteren Prozentsätze in dieser Beschreibung und den Ansprüchen, sind, sofern nicht anders ausgewiesen, auf das Gesamtgewicht der Masse bezogen.)
  • Die stärkeenthaltende Masse schließt ebenfalls vorzugsweise Wasser, insbesondere bis zu 10% (sofern nicht anders ausgewiesen, betreffen die Wasserkonzentrationen in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zugegebenes Wasser und schließen nicht Wasser, das in den Stärkekomponenten enthalten ist, ein). Zusätzlich ist es bevorzugt, daß die Massen einen Weichmacher, geeigneterweise 10 bis 30%, enthalten. Der Weichmacher weist vorzugsweise ein geringes Molekulargewicht auf, beispielsweise ein Poly(alkylenoxid) mit geringem Molekulargewicht, Pentaerythrit, Glycerinmonoacetat, -diacetat oder -triacetat, Erythrit, Propylenglycol, ein C&sub1;-C&sub4;-Alkylcitrat oder ein C&sub1;-C&sub4;-Alkylphthalat, Trimethylolpropan oder insbesondere Glycerin oder Sorbit. Das Verfahren wird weiterhin erleichtert, wenn die Massen einen Emulgator enthalten. Viele kommerziell verfügbare Emulgatoren sind für diesen Zweck geeignet, jedoch sind Glycerylester von langkettigen Fettsäuren, beispielsweise Glycerylmonostearat besonders wirksam, geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 5%.
  • Ein bevorzugtes Mittel zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren umfaßt Stärke, ein Stärkeabbauprodukt, einen Weichmacher mit geringem Molekulargewicht, Wasser und gegebenenfalls einen Emulgator. Eine bevorzugtere Masse umfaßt Maisstärke, ein Maltodextrin mit DE 2 bis 20, Glycerin oder Sorbit, Wasser und gegebenenfalls einen Emulgator, insbesondere Glycerylmonostearat. Besonders bevorzugt ist eine Masse, in der Maisstärke, 10 bis 30% Glycerin oder Sorbit, 1 bis 25% Maltodextrin mit DE 2 bis 20, 5 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 10% Wasser und bis zu 5% eines Emulgators, insbesondere Glycerylmonostearat enthält.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Massen können gegebenenfalls auch andere Komponenten, beispielsweise anorganische Füllstoffe, wie Titandioxid, Färbemittel, ein Formtrennmittel, wie Magnesiumstearat, ein Vernetzungsmittel für die Stärke, beispielsweise Ethylendimethylolharnstoff zur Verbesserung der Feuchtbeständigkeit eines anschließenden geformten Produkts und/oder ein Treibmittel, beispielsweise ein Carbonat und/oder Talkum, zur Sicherung der homogenen Verschäumung (Expansion) der Masse in dem anschließenden Formverfahren einschließen.
  • Die Bedingungen, unter denen das Extrusionsverfahren durchgeführt wird, sind im allgemeinen jene, wie vorstehend in der relevanten Literatur beschrieben, einschließlich der Patentveröffentlichungen, die vorstehend diskutiert wurden. Die Auswahl des Extruders ist von Bedeutung, weil die Extruderkonstruktion den Druck und die Scherwirkung, die dem Inhalt des Extruders auferlegt werden, beeinflußt. Wir haben gefunden, daß der Extruder, der für die Ergebnisse in den später in dieser Beschreibung angeführten Beispielen verwendet wurde, besonders zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist, d. h. ein ZSK 40 von Werner und Pflei derer. Die Temperatur des Extruderzylinders ist vorzugsweise 20 bis 170% und bevorzugter 80 bis 160% und der unmittelbar vor dem Extruderausgang gemessene Druck ist vorzugsweise 10 · 10&sup5; bis 100 · 10&sup5; Pa, insbesondere 20 · 10&sup5; bis 70 · 10&sup5; Pa. Die Komponenten der Zusammensetzung können vor dem Beschicken des Extruders vorgemischt sein oder einige können vorgemischt sein und die anderen getrennt zugegeben werden, das Endmischen findet in dem Extruderzylinder statt.
  • Es ist bevorzugt, daß das den Extruder verlassende Produkt einen Gesamtwassergehalt (d. h. zugegebenes Wasser plus in den Stärkekomponenten enthaltenes Wasser) von 2 bis 12% aufweist und dazu kann das Wasser, falls erforderlich, durch Druckmindern und Bereitstellen von Maßnahmen zum Wasserentzug, unmittelbar bevor das Produkt den Extruder verläßt, dem Produkt entzogen werden.
  • Das den Extruder verlassende Produkt wird geeignet in Pellets geschnitten, beispielsweise durch ein kontinuierlich rotierendes Messer, abgekühlt und zum Formen in beispielsweise einer Spritzform- oder Druckform-Vorrichtung gelagert. Gegenstände können aus dem Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens als solche geformt werden, jedoch kann das Produkt mit einem thermoplastischen Polymermaterial, insbesondere einem synthetischen thermoplastischen Polymermaterial, beispielsweise Polyethylen, vereinigt werden kann. Falls erwünscht, kann der Extruder Teil einer Spritzformvorrichtung sein und in diesem Fall wird das Stärkematerial nicht abgetrennt, sondern direkt spritzgeformt.
  • Die Wirkung des abgebauten Stärkeprodukts in den erfindungsgemäßen Massen besteht darin, den ununterbrochen Lauf der Spritzformmaschine zu verbessern, damit eine Form ohne Anwendung von extremem Druck gefüllt werden kann und damit ein Formgegenstand, der relativ formbar ist, ohne Beeinträchtigen der Festigkeit des Gegenstands, hergestellt werden kann.
  • Die Erfindung wird nun im weiteren beschrieben und mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele erläutert.
  • Beispiele
  • Der verwendete Extruder war ein Intermeshing, corotierender Zwillingsschnecken-Extruder (Werner und Pfleiderer ZSK 40 mit L/D von 28), wobei der die Schnecke umgebende Zylinder acht aufeinanderfolgenden Zonen aufweist, wobei jede Zone temperaturgesteuert ist, wie nachfolgend:
  • Einrichtungen zum Einführen des Testmaterials wurden in Zone 2 angeordnet, Zone 1 dient als Temperaturpuffer zur Verhinderung, daß das in Zone 2 eingeführte Material überhitzt wird. Zonen 3, 4, 5 und 6 waren Heizzonen, in denen das zu testende Material erhitzt wurde, während es plastifiziert wurde und unter Einfluß der Doppelschnecken entlang des Extruderzylinders bewegt wurde. Zone 7 war eine Feuchtigkeitskontrollzone, bereitgestellt mit zwei Ausgangsvorrichtungen, aus denen das Wasser durch Druckverminderung entfernt werden konnte. Der letzten Kühlzone 8 folgte eine Düse mit sechs Löchern von jeweils 4,0 mm Durchmesser. Der Druck in den Heizzonen war etwa 60 · 10&sup5; Pa und in der Feuchtigkeitssteuerungszone etwa 40 · 10&sup5; Pa. Die Beschickungsgeschwindigkeit des Extruders betrug 30 kg/Stunde, die Schneckenrotationsgeschwindigkeit 200 U/min und die Aufenthaltszeit des Testmaterials in dem Extruder etwa 2 Minuten.
  • Beispiel 1
  • Zwei Massen wurden in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung extrudiert. Die Zusammensetzungen waren:
  • A 76,5% Maisstärke, 22,1% Glycerin, 1,4% Glycerylmonostearat
  • B 59,1% Maisstärke, 21,0% Glycerin, 1,7% Glycerylmonostearat, 12,9% Maltodextrin (DE 18) + 5,3% Wasser.
  • Die Stärke, Glycerylmonostearat und Maltodextrin wurden vor dem Einspeisen in den Extruder vorvermischt, Glycerin und Wasser wurden getrennt eingespeist.
  • Die Eigenschaften des extrudierten Produkts, die als wesentlich betrachtet wurden, sind Zugfestigkeit beim Bruch, E-Modul und Dehnung beim Bruch. Zusätzlich wurde das Fließvermögen des Materials durch Messen des Durchmessers eines Films, der aus 6 Gramm Material unter Test unter einem Druck von 150 · 10&sup5; Pa bei 150% gemessen wurde, bewertet. Je größer der Durchmesser, umso größer ist das Fließvermögen des zu prüfenden Materials, obwohl das Fließvermögen wiederum eine Reflexion der Viskosität der Schmelze in dem Extrusionsverfahren ist, wobei ein höheres Fließvermögen einen geringeren Extrusionsdruck zeigt. Im allgemeinen ist ein Fließvermögen von mehr als etwa 160 wünschenswert. Die Zugfestigkeit, E-Modul und Dehnung beim Bruch sind für die Festigkeit des geformten Produkts kennzeichnend.
  • Die erhaltenen Ergebnisse waren:
  • Der größere Durchmesser des Teststücks in 3 vorstehend weist das verbesserte Fließvermögen des Produkts aus, während die Festigkeitseigenschaften des Produkts B in der gleichen Reihenfolge wie jene von A verbleibt, das heißt die Masse von B war leichter zu verarbeiten, ohne Verschlechterung der Festigkeit des erzeugten Produkts.
  • Beispiel 2
  • Vier Massen wurden unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erfolgreich extrudiert. Die Massen waren wie nachstehend:
  • C Maisstärke 67,2%, Maltodextrin (DE 5) 3,9%, Glycerin 21,7%, Wasser 5,4%
  • D Maisstärke 68,7%, sprühgetrockneter Glucosesirup (DE 21) 2,0%, Glycerin 21,9%, Wasser 5,6%
  • E Maisstärke 66,6%, sprühgetrockneter Glucosesirup (DE 21) 4,0%, Glycerin 22,1%, Wasser 5,5%
  • F Maisstärke 67,1%, sprühgetrockneter Glucosesirup (DE 37) 4,0%, Glycerin 21,7%, Wasser 5,4%
  • Jedes Mittel enthielt ebenfalls 1,8% Glycerylmonostearat.
  • Die Fließvermögensmessungen für fünf Massen waren wie nachstehend:
  • C 168 mm
  • D 176 mm
  • E 174 mm
  • F 166 mm
  • Beispiel 3
  • Die nachstehenden Massen wurden durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erfolgreich extrudiert.
  • G 39,3% Maisstärke, 30,5% oxidierte Stärke (mittleres Molekulargewicht 37, 890)
  • H 59,6% Maisstärke, 10,2% oxidierte Stärke (mittleres Molekulargewicht 44, 820)
  • I 39,3% Maisstärke, 30,5% oxidierte Stärke (mittleres Molekulargewicht 44, 820)
  • J 18,9% Maisstärke, 50,9% oxidierte Stärke (mittleres Molekulargewicht 44, 820)
  • K 39,3% Maisstärke, 30,5% oxidierte Stärke (mittleres Molekulargewicht 54, 210)
  • Die angeführten mittleren Molekulargewichte sind zahlenmittlere Molekulargewichte.
  • Jedes Mittel enthielt ebenfalls 22,6% Glycerin, 5,7% Wasser bzw. 1,9% Glycerylmonostearat.
  • Die Fließvermögensmessungen für die fünf Massen waren wie nachstehend:
  • G 191 mm
  • H 172 mm
  • I 186 mm
  • J 200 mm
  • K 182 mm
  • Beispiel 4
  • Die nachstehenden Massen wurden durch das erfindungsgemäße Verfahren in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erfolgreich extrudiert.
  • L 39,3% Maisstärke, 30,5% Pyrodextrin (mittleres Molekulargewicht 8,710), 22,6% Glycerin, 5,7% Wasser
  • M 59,8% Maisstärke, 10,2% Pyrodextrin (mittleres Molekulargewicht 24,490), 22,4% Glycerin, 5,7% Wasser
  • N 39,3% Maisstärke, 30,5% Pyrodextrin (mittleres Molekulargewicht 24,490), 22,6% Glycerin, 5,7% Wasser
  • O 20,1% Maisstärke, 53,9% Pyrodextrin (mittleres Molekulargewicht 24,490), 24,0% Glycerin
  • P 39,3% Maisstärke, 30,5% Pyrodextrin (mittleres Molekulargewicht 42,400), 22,6% Glycerin, 5,7% Wasser
  • Die mittleren Molekulargewichte sind zahlenmittlere Molekulargewichte.
  • Massen L, M, N und P enthielten jeweils 1,9% Glycerylmonostearat und Masse O 2,0% Glycerylmonostearat.
  • Die Fließvermögensmessungen für die fünf Massen waren wie nachstehend:
  • L > 230 mm
  • M 172 mm
  • N 203 mm
  • 0 206 mm
  • P 184 mm

Claims (14)

1. Verfahren zur Extrusion einer stärkeenthaltenden Zusammensetzung zur Herstellung eines zur Herstellung von Formgegenständen geeigneten Materials, gekennzeichnet durch die Gegenwart von Stärke und einem Stärkeabbauprodukt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stärkehydrolyseprodukten mit Dextroseäquivalenten von 1 bis 40, oxidierten Stärken und Pyrodextrinen, in der Zusammensetzung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke in der stärkeenthaltenden Zusammensetzung Maisstärke, Kartoffelstärke, Tapiokastärke oder Weizenstärke ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stärkeabbauprodukt Maltodextrin ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 0,5 bis 50 Gew.-% Stärkeabbauprodukt, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 1 bis 30 Gew.-% Stärkeabbauprodukt, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, umfaßt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung bis zu 10 Gew.-% Wasser, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, nicht eingeschlossen beliebiges Wasser, das in den Stärkekomponenten enthalten ist, umfaßt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung einen Weichmacher umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher Glycerin oder Sorbit umfaßt.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung einen Emulgator umfaßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator Glycerylmonostearat ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Glycerylmonostearat in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
13. Zusammensetzung zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Maisstärke, 10 bis 30% Glycerin oder Sorbit, 1 bis 25% Maltodextrin mit einem Dextroseäquivalent von 2 bis 50, 5 bis 30% Wasser, nicht eingeschlossen beliebiges Wasser, das in den Stärkekomponenten enthalten ist, und gegebenenfalls bis zu 5% eines Emulgators umfaßt, wobei alle Prozentangaben auf das Gewicht, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bezogen sind.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gegebenenfalls vorliegende Emulgator Glycerylmonostearat ist.
DE69323046T 1992-11-24 1993-11-17 Material auf Stärkebasis Expired - Fee Related DE69323046T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB929224557A GB9224557D0 (en) 1992-11-24 1992-11-24 Starch based material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69323046D1 DE69323046D1 (de) 1999-02-25
DE69323046T2 true DE69323046T2 (de) 1999-05-27

Family

ID=10725563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69323046T Expired - Fee Related DE69323046T2 (de) 1992-11-24 1993-11-17 Material auf Stärkebasis

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5428150A (de)
EP (1) EP0599535B1 (de)
JP (1) JP3566325B2 (de)
AT (1) ATE175679T1 (de)
DE (1) DE69323046T2 (de)
DK (1) DK0599535T3 (de)
ES (1) ES2125957T3 (de)
FI (1) FI110113B (de)
GB (1) GB9224557D0 (de)
NO (1) NO307303B1 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709827A (en) 1992-08-11 1998-01-20 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing articles having a starch-bound cellular matrix
US5810961A (en) 1993-11-19 1998-09-22 E. Khashoggi Industries, Llc Methods for manufacturing molded sheets having a high starch content
US5679145A (en) 1992-08-11 1997-10-21 E. Khashoggi Industries Starch-based compositions having uniformly dispersed fibers used to manufacture high strength articles having a fiber-reinforced, starch-bound cellular matrix
US5830305A (en) * 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Methods of molding articles having an inorganically filled organic polymer matrix
US5662731A (en) 1992-08-11 1997-09-02 E. Khashoggi Industries Compositions for manufacturing fiber-reinforced, starch-bound articles having a foamed cellular matrix
US5716675A (en) 1992-11-25 1998-02-10 E. Khashoggi Industries Methods for treating the surface of starch-based articles with glycerin
US6083586A (en) 1993-11-19 2000-07-04 E. Khashoggi Industries, Llc Sheets having a starch-based binding matrix
US5736209A (en) 1993-11-19 1998-04-07 E. Kashoggi, Industries, Llc Compositions having a high ungelatinized starch content and sheets molded therefrom
US5705203A (en) 1994-02-07 1998-01-06 E. Khashoggi Industries Systems for molding articles which include a hinged starch-bound cellular matrix
US5776388A (en) 1994-02-07 1998-07-07 E. Khashoggi Industries, Llc Methods for molding articles which include a hinged starch-bound cellular matrix
US5843544A (en) 1994-02-07 1998-12-01 E. Khashoggi Industries Articles which include a hinged starch-bound cellular matrix
CH687842A5 (fr) * 1994-04-28 1997-03-14 Nestle Sa Procédé de fabrication de pâtes alimentaires.
JP2740824B2 (ja) * 1995-08-31 1998-04-15 工業技術院長 エステル化澱粉を含む高分子組成物
US6168857B1 (en) 1996-04-09 2001-01-02 E. Khashoggi Industries, Llc Compositions and methods for manufacturing starch-based compositions
DE19729269C2 (de) * 1997-07-09 2000-07-27 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Dialdehydstärke und natürliche Polymere enthaltende thermoplastische Mischungen, Verfahren und Verwendung
DE19729273C2 (de) * 1997-07-09 2000-08-17 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Thermoplastische Mischung auf 1,4-alpha-D-Polyglucanbasis, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
US6231970B1 (en) 2000-01-11 2001-05-15 E. Khashoggi Industries, Llc Thermoplastic starch compositions incorporating a particulate filler component
AU2003206382B2 (en) * 2002-01-03 2008-01-24 Smithkline Beecham Corporation Novel pharmaceutical dosage forms and method for producing same
KR20030061675A (ko) * 2002-01-11 2003-07-22 뉴 아이스 리미티드 생분해성 또는 부패성 컨테이너
ITMI20020506A1 (it) * 2002-03-11 2003-09-11 Tenax Spa Procedimento per la realizzazione di elementi lastriformi in materia plastica in particolare reti e simili
CN100376626C (zh) * 2002-08-28 2008-03-26 周维文 一种香味抗菌降解聚烯烃组合物及其制造方法及用途
NL1021548C2 (nl) * 2002-09-27 2004-04-02 Tno Biologisch afbreekbaar polymeer materiaal uit zetmeel en dialdehyde-polysacharide.
EP1523892A1 (de) * 2003-10-17 2005-04-20 Paragon Products B.V. i.o. Kauprodukte für Haustiere
EP1580228A1 (de) * 2004-03-24 2005-09-28 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verfahren zur Gelierung von Stärke wobei ein bioabbaubares Polymer mit Aldehyd-Gruppen eingesetzt wird
WO2007062265A2 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 New Ice Limited Processes for filming biodegradable or compostable containers
GB2535217B (en) 2015-02-13 2019-10-09 Delta Of Sweden Ab Modelling compound
US20210267257A1 (en) * 2018-08-17 2021-09-02 Archer Daniels Midland Company Extruded products containing a fiber product
WO2021089143A1 (de) * 2019-11-06 2021-05-14 Symrise Ag Farbpartikel
CN114589831B (zh) * 2022-01-22 2024-04-05 中北大学 原位反应挤出塑化或塑化增容工艺制备热塑性淀粉或淀粉/高分子共混物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1547941A (en) * 1977-03-24 1979-07-04 Gen Foods Corp Method of making edible acidifield carbohydrate powers
US4698264A (en) * 1982-08-02 1987-10-06 Durkee Industrial Foods, Corp. Particulate composition and process for making same
EP0169893A4 (de) * 1984-01-31 1987-01-22 Scm Corp Einkapselmatrizenzusammensetzung und diese enthaltendes eingekapseltes erzeugnis.
GB2205323B (en) * 1987-03-09 1991-01-30 Warner Lambert Co Destructurized starch and process for making same
GB2206888B (en) * 1987-07-07 1991-02-06 Warner Lambert Co A destructurized starch and a process for making same
GB2208651B (en) * 1987-08-18 1991-05-08 Warner Lambert Co Shaped articles made from pre-processed starch
GB2214516B (en) * 1988-01-25 1992-10-07 Warner Lambert Co Method of producing destructurised starch
YU128990A (sh) * 1989-07-11 1993-05-28 Warner-Lambert Co. Preparati polimernih smeša koji sadrže destrukturisani skrob
YU129090A (sh) * 1989-07-11 1992-12-21 Warner-Lambert Company Preparati polimernih smeša koji sadrže destrukturisani skrob
GB9017300D0 (en) * 1990-08-07 1990-09-19 Cerestar Holding Bv Starch treatment process
GB9027106D0 (en) * 1990-12-13 1991-02-06 Cerester Holding B V Starch composition

Also Published As

Publication number Publication date
EP0599535A1 (de) 1994-06-01
FI110113B (fi) 2002-11-29
FI935221A0 (fi) 1993-11-24
DE69323046D1 (de) 1999-02-25
EP0599535B1 (de) 1999-01-13
ES2125957T3 (es) 1999-03-16
JPH06234882A (ja) 1994-08-23
NO307303B1 (no) 2000-03-13
FI935221A (fi) 1994-05-25
GB9224557D0 (en) 1993-01-13
US5428150A (en) 1995-06-27
NO934232D0 (no) 1993-11-23
DK0599535T3 (da) 1999-08-30
JP3566325B2 (ja) 2004-09-15
ATE175679T1 (de) 1999-01-15
NO934232L (no) 1994-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69323046T2 (de) Material auf Stärkebasis
DE69535338T2 (de) Biologisch abbaubare geschäumte Kunststoffmaterialien
DE69030527T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen auf der Basis von destrukturierter Stärke und danach hergestellte Zusammensetzungen
DE3889751T2 (de) Verfahren zu Herstellung von destrukturierten Stärke.
DE3888046T3 (de) Geformte Gegenstände aus vorbehandelter Stärke.
DE69409141T2 (de) Zusammensetzung auf Basis von Stärke
DE69630045T2 (de) Biologisch abbaubare werkstoffe auf basis von korn-protein und verfahren zur herstellung
DE69212557T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines stärkehaltigen biologisch abbaubaren Kunststoffmaterials
DE69318058T2 (de) Filmbildende, stärkehaltige Polymerzusammensetzung und daraus geformte Erzeugnisse wie Filme und Folien
DE4122212C2 (de) Thermoplastisch verarbeitbare Masse aus Stärke und Acrylatcopolymeren
DE69926917T2 (de) Biologisch abbaubares polymer
DE19729273C2 (de) Thermoplastische Mischung auf 1,4-alpha-D-Polyglucanbasis, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
EP0516030B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stärkeschmelze sowie nach diesem Verfahren erhältliche Produkte
DE69527191T2 (de) Bioabbaubare mehrkomponenten-polymerwerkstoffe basierend auf nicht modifizierten, stärkeartigen polysachariden
DE69318722T2 (de) Biologisch abbaubare zusammensetzungen, die stärke enthalten
DE69225962T3 (de) Biologisch abbaubare polymerzusammensetzungen basierend auf stärke und thermoplastischen polymeren
EP1282662B1 (de) Thermoplastiche polymermischung aus thermoplasticher stärke sowie verfahren zu deren herstellung
DE69215592T2 (de) Weicher elastischer und bioabsorbierbarer Film aus Milchsäurepolymer, insbesondere verwendbar zur Herstellung von medizinischen Verbänden
EP0996673B1 (de) Thermoplastische mischung auf basis von stärke enthaltend mindestens eine kationische und mindestens eine anionische stärke, verfahren zu ihrer herstellung sowie verwendung
DE69316469T2 (de) Bioabbaubare Formzusammensetzungen, enthaltend thermoplastische Stärke und thermoplastischen aliphatischen Polyester
EP1000119A1 (de) Thermoplastische mischung auf stärkebasis zur herstellung von biologisch abbaubaren formkörpern
DE10062848C1 (de) Wasserformbeständiges, thermoplastisches Stärkematerial, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
EP1611158A1 (de) Verfahren zur herstellung von starke netzwerken und vorprodukten
EP4039748A1 (de) Rauch- und wasserdampfdurchlässige lebensmittelhülle mit verbesserter transparenz

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee