EP0522126A1 - Process and equipment for the production of a product containing starch and/or at least one starch derivative - Google Patents

Process and equipment for the production of a product containing starch and/or at least one starch derivative

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Publication number
EP0522126A1
EP0522126A1 EP92903229A EP92903229A EP0522126A1 EP 0522126 A1 EP0522126 A1 EP 0522126A1 EP 92903229 A EP92903229 A EP 92903229A EP 92903229 A EP92903229 A EP 92903229A EP 0522126 A1 EP0522126 A1 EP 0522126A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
starch
gelled
steam
mixture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92903229A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Bartsch
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CAPITAL INVEST CMI AG
Original Assignee
CAPITAL INVEST CMI AG
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Filing date
Publication date
Application filed by CAPITAL INVEST CMI AG filed Critical CAPITAL INVEST CMI AG
Publication of EP0522126A1 publication Critical patent/EP0522126A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3402Details of processes or apparatus for reducing environmental damage or for working-up compositions comprising inert blowing agents or biodegradable components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3442Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • 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
    • C08B30/16Apparatus therefor
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2003/00Use of starch or derivatives as moulding material

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a starch and / or a product containing at least one starch derivative.
  • Starch-based products can be used, for example, to replace plastic products and generally have the advantage over them that they are better and / or less polluting and, in particular, are biodegradable and, moreover, are difficult to ignite.
  • the starch is a temperature of 80 ° C to 240 ° C in the interior of the extruder press.
  • the inevitable conveyance between successive turns of the helical rib of the screw impedes the simultaneous mixing of the starch with the added additives.
  • relatively high shear forces are exerted on the mixture present in the interior of the extruder press by the movement of the screw, there is a risk that the mixture will clump in the interior of the extruder press. This creates a homogeneous
  • Distribution of additives in the mixture additionally hampers and also makes it difficult to keep the pressure of the mixture constant when it is pressed out of the interior of the extruder press. This in turn has the disadvantage that it is practically not possible, especially when producing large objects, to produce them with a homogeneous density.
  • the known method can hardly be used to produce larger, crystal-clear objects for which a homogeneous distribution of the crosslinking agent in the mixture is a prerequisite.
  • foils cannot be produced by injection molding, as are desired as intermediate or end products for various purposes.
  • a process known from EP-A-0 087 847 for producing foamed, gelled starch products a material consisting of starch and / or starch derivatives and water is mixed in an extruder press together with a crosslinking agent and a blowing agent, at temperatures heated and extruded from 60 ° C to 220 ° C. Strands formed during extrusion can then be subdivided into foam cores with a grain size of 3 cm to 5 cm, which act as binders for foods or carriers of odor and
  • Flavor components as well as packaging material to protect fragile objects.
  • the mixture formed in the interior of the extruder press contains blowing agent and has the relatively high temperature already mentioned in the extruder press, puffing and foam formation with simultaneous solidification occur already in the interior of the extruder press and in the outlet which normally consists of a nozzle. the gelatinized mixture. Because the mixture is already foaming in the extruder press, it can only expand and expand a little more after flowing out through the outlet of the extruder press. If a sheet-like or strand-like article is produced by continuous extrusion as an intermediate or end product, its maximum cross-sectional dimensions are at most only slightly larger than the cross-sectional dimensions of the passage of the nozzle of the extruder press.
  • this method enables the production of foamed products only, but not the production of non-porous products, such as transparent films. Since, as already mentioned, a homogeneous distribution of the crosslinking agent in the mixture is the prerequisite for transparent products, the process known from EP-A-0 087 847, even if no blowing agent was added, would be trans for the production Parent products are not suitable, since a crosslinking agent added to the mixture before it enters the extruder press is also not homogeneously distributed in the mixture.
  • the method known from EP-A-0 087 847 also has the disadvantage that the starch and the water are only mixed with one another when they are introduced into the extruder press. In such a mixing process, the starch granules cannot swell or only swell slightly, which in turn prevents the crosslinking agent from being incorporated into the molecular structure of the starch and thus preventing the crosslinking agent from being homogeneously distributed.
  • the object on which the invention is based is therefore to create a method and a device for the optional production of pore-free, for example transparent and also crystal-clear or foamed and porous starch products, the Disadvantages of the known methods and devices are to be remedied.
  • the aim is to completely dissolve the starch during the manufacturing process both in the manufacture of a non-porous and in the manufacture of a porous product and to form a product which has the most homogeneous density, structure and crosslinking possible. Accordingly, when producing a non-foamed product, the aim is to ensure that it is actually completely non-porous and, if necessary, can be transparent and, for example, even transparent and crystal-clear.
  • the material When producing a foamed product, it should also be possible for the material to be able to foam and expand if necessary after flowing out of a cavity in which it was gelled. Furthermore, it should be possible for the pressure of the die to be as constant as possible when passing through an outlet or when it is pressed into a casting mold and to have the intended size as precisely as possible, so that the or each resulting object is as precise as possible the intended shape, the intended dimensions and / or has a homogeneous density.
  • a material which contains starchy biomass and / or pure starch and / or at least one starch derivative and normally water and / or alcohol can be fed into a conveying and / or pressing device introduced and pressurized, mixed, compressed, moved in it with a movable conveying and / or pressing member and pressed through an outlet of the conveying and / or pressing device from the interior thereof into the cavity of a gelling and / or mixing chamber , possibly mixed with additives and heated, melted and gelled by adding steam.
  • the material or the starch-containing biomass and / or starch and / or the starch derivative is normally in a particulate state when introduced into the interior of the conveying and / or pressing device and namely consists, for example, of already swollen particles or grains. Furthermore, when the material is introduced into the interior of the conveying and / or pressing device, it preferably contains neither a crosslinking agent nor a blowing agent.
  • the conveying and / or pressing process taking place in the conveying and / or pressing device causes the material to heat up. If necessary, this can be additionally heated or possibly cooled in the interior of the conveying and / or pressing device by means of a heating and / or cooling device and brought to a favorable, relatively low temperature.
  • the starch and / or the starch derivative of the material used - depending on the type of product to be produced - can contain at most little or relatively much amylose. At least if the material contains little or no amylose, the temperature of the material in the entire interior of the conveying and / or pressing device is expediently less than 60 ° C., preferably at least 30 ° C. and for example 40 ° C. to 55 ° C.
  • the temperature in the interior of the conveying and / or pressing device is set to a favorable, relatively low value in the manner described above and the material introduced into the interior is advantageously both free of crosslinking agents and free of blowing agents, this can be achieved when it is introduced
  • the starch and / or starch derivative particles normally present in the interior of the conveying and / or pressing device lose their connection and disintegrate during the conveying and / or pressing process taking place, without any appreciable gelation taking place, without the starch and / or the at least one starch derivative clumps and without the material foaming. When the material is compressed and compressed, its viscosity also decreases again.
  • an extruder or screw press with a cylindrical chamber which delimits an elongated inner space and has an inlet at one end and an outlet at the other end is used as the conveying and / or pressing device.
  • a rotatable, axially non-displaceable screw can be arranged in the chamber as a conveying and / or pressing member, it being possible for there to be several of these.
  • the material can from the interior of the conveyor and / or pressing device by a, preferably nozzle-shaped outlet, which forms a constriction, is introduced via a check valve into the cavity delimited by a chamber, namely pressed into it.
  • the chamber is, for example, cylindrical and has a gelling and / or mixing chamber of a gelling and / or
  • At least one feed line can also open into the cavity, which feed line forms an inlet for introducing a crosslinking and / or blowing agent and / or possibly other additives. Furthermore, a plurality of openings for introducing water vapor and / or alcohol vapor preferably open into the cavity.
  • the temperature in the cavity mentioned is preferably greater than the temperature in the interior of the conveying and / or pressing device and, depending on the type of material and the product to be produced, is preferably at least 80 ° C., normally at least 100 ° C., expediently at least 140 ° C, for example even at least 150 ° C or at least 160 ° C and for example at most about 240 ° C.
  • the cavity is preferably sealed gas-tight to the environment, so that the material in the cavity can be kept under a pressure that is greater than the ambient air pressure.
  • the pressure in the cavity is preferably at least 50 kPa and preferably at most 1.5 MPa greater than the ambient air pressure and can accordingly - measured absolutely - preferably at least 0.15 MPa and, for example
  • the material present in the cavity is preferably heated at least in part and, for example, completely by the water and / or alcohol vapor supplied, which is preferably overheated.
  • the steam preferably has a temperature of more than 100 ° C., suitably at least 120 ° C., preferably at least 140 ° C, preferably at most 240 ° C and for example 150 ° C to 200 ° C temperature.
  • the steam is preferably introduced into the cavity in such a way that at least a part - for example the largest part - is dissolved by it as steam or gas in the material. At least a part of the steam introduced into the material, namely preferably most of it, and possibly all of the steam introduced into the material should then be removed from the material again.
  • a steam separator it is also possible to completely or partially extract the water and / or alcohol vapor from the material if it flows out through an outlet, the pressure of the material drops to the ambient air pressure and the material also comes into contact with the ambient air.
  • the steam supplied in the cavity mentioned can partially or completely condense when flowing through a line connecting the cavity to the said outlet, so that the substance forming the vapor is partially or completely in the liquid state when the material flows out of the outlet and separates as a liquid from the gelled material.
  • the material can be processed in the preferably existing extruder or screw press or at least in the first half of the path through which the material travels in a relatively dry state.
  • the material can be quasi homogeneous, pasty
  • a crosslinking agent and / or a blowing agent and possibly at least one other additive can be added to the gelling and / or mixing chamber in the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
  • the water and / or alcohol vapor can supply thermal energy to the material in the cavity and distribute it evenly in the material.
  • at least part of the water and / or alcohol vapor in the cavity can be converted into a liquid and absorbed by the material.
  • the liquid brought into the material in this way is evenly distributed in the material.
  • the flowable material present in the cavity is therefore heated, melted and gelled evenly by the water and / or alcohol vapor and the stirring.
  • the supply of water and / or alcohol vapor in particular prevents the flowable material from partially clumping in the cavity of the gelling and / or mixing chamber and from being deposited on the inner walls of the cavity.
  • the flowable, gelled, and preferably additive-containing material formed in the cavity is also referred to below as a mixture and can be in a more or less warm state under the influence of that produced by a conveying and / or pressing device and / or by the steam Pressure through a closed cross-section line, which can be heated or cooled if necessary, and an existing steam separator, for example, are pressed out of an outlet.
  • the outlet can be formed, for example, by a slot die, a casting head or a profile tool.
  • the profile tool has at least one passage through which it passes continuously to extrude the pressed mixture.
  • the mixture formed in the cavity mentioned is preferably continuously discharged from this cavity and, for example, continuously formed into an intermediate or end product when and / or after it flows out of an outlet, for example rolled with a rolling mill to form a sheet forming a film.
  • the gelled mixture can also be fed to a conveyor belt through an outlet, for example in the form of a slot die.
  • the gelled mixture can have approximately the same temperature during the shaping as during gelling in the cavity mentioned, the temperature during the shaping being, for example, up to about 220 ° C.
  • the starch-based material can also be plastically deformed at lower temperatures, at most about 120 ° C., expediently about 20 ° C. to 80 ° C. and preferably 40 ° C. to 70 ° C., and for example to give films or other materials ⁇ term strands are rolled and / or drawn and / or cast into molded parts.
  • the gelled mixture flowing out, for example, via a steam separator is therefore allowed to cool down for a certain period of time after the gelling and can then be shaped into the desired objects. If necessary, the mixture formed in the cavity mentioned can flow out between this and the shaping process with a heating and / or cooling device for one Shaping optimal temperature can be brought.
  • starch is produced in large quantities by plants.
  • by-products or waste products are obtained which consist entirely or partly of starch and / or starch derivatives.
  • a starchy plant is, for example, reed, in particular the Chinese reed that grows freely in China and other Asian countries and contains about 40% to 50% by weight of starch. Italian reeds also contain quite a bit of starch.
  • potatoes or - more precisely, potato tubers - rice grains, wheat grains, corn kernels and peas contain a lot of starch.
  • the straw obtained during the harvest of various cereals also contains some starch.
  • the plants and parts of plants mentioned usually contain water and other substances, in particular cellulose, in addition to the starch.
  • the material consisting of starchy biomass and / or starch and / or at least one starch derivative can be procured and made available in a simple, inexpensive and environmentally friendly manner.
  • a material which preferably contains starch and / or at least one starch derivative which, apart from the water normally contained in vegetable raw materials, is as pure as possible is.
  • the material should then, in particular, also be as free as possible from cellulose and other vegetable constituents which can cause clouding or coloring.
  • a non-porous or porous To produce a product that only needs to have a small translucency or that can or should be opaque and / or colored, a particulate material can be used that, in addition to at least one starch and / or at least one starch derivative, also cellulose and / or contains other herbal ingredients.
  • the material can then contain, for example, a biomass that has reeds and / or straw that has been processed into small particles by cutting and / or by grinding and / or grinding. Since straw, in particular, contains only relatively little starch, this biomass can be mixed with another starch-rich material, for example more or less pure potato starch.
  • Any starch derivative present in the material can be formed, for example, by esterification and / or etherification and / or oxidation and / or by partial hydrolytic degradation of starch.
  • a material with starch and / or at least one starch derivative which contains little or no amylose can be used for many purposes.
  • Such a material, such as potato starch, is available at particularly low cost and is also relatively easy to gel.
  • waterproof products are to be produced and in particular if they are very thin in cross-section in at least one direction and have, for example, a thin film, a thin-walled container or a thin thread
  • at least one component of the said Contains a relatively large amount of amylose.
  • the material can, for example, have a starch-rich starch - for example corn starch - and / or a starch derivative - for example slightly esterified corn starch - which, based on its own weight, has at least 30% by weight or even contains at least 35% by weight of amylose.
  • the proportion of this amylose-rich starch or the amylose-rich starch derivative in the total material consisting of starch and / or at least one starch derivative is preferably at least 1% by weight, preferably at most 60% by weight, suitably at least 3% by weight and Expediently at most 20% by weight and for example at least 6% by weight to at most about 15% by weight.
  • the proportion of amylose in the total material consisting of starch and / or at least one starch derivative can accordingly be at least 0.3% by weight, suitably at least about 1% by weight and for example at least about 2% by weight.
  • the material contains a lot of amylose, it should be heated in the cavity mentioned for gelling to a temperature which is preferably at least 140 ° C. and even better, for example at least 150 ° C. and for example up to about 180 ° C. or even up to about Is 200 ° C.
  • a material containing starchy biomass and / or more or less pure starch and / or at least one starch derivative is preferably introduced into a mixer in a particulate state, ie as a granulate and / or granular and / or powdery bulk material and in this preferably at ambient temperature - ie without heating - and therefore normally at a temperature of about 20 ° C. and less than 30 ° C. with water and / or alcohol serving as solvent and / or dispersing agent and possibly with extenders and / or others Mixed materials.
  • the biomass, starch and / or starch derivative particles can be, for example, with at least one rotatable Stirrer formed mixing tool are moved. The particles swell due to the absorption of water and / or alcohol, which also increases the viscosity of the material.
  • the starch produced by plants has a certain moisture, the water content of starch freshly obtained from plants, for example potatoes, typically being about 15 to 25% by weight. If the starch or a starch derivative is obtained from plants which have been stored for a long time and / or have already been pretreated in some way and / or as a by-product of any industrial processing, the water content can also be smaller or larger.
  • the amount of water and / or alcohol added during mixing can be matched to the already existing water content of the starch or starch derivative in such a way that the total amount of water and / or alcohol present in the material is at least 2% by weight and at most 60 % By weight and preferably 10% by weight to 35% by weight.
  • the material can normally contain water as a solvent and / or dispersing agent.
  • water as a solvent and / or dispersing agent.
  • alcohol instead of water to the material and possibly even that already in to replace the water present in the vegetable starch with alcohol, because the film or the object otherwise produced then dries faster.
  • amylose-rich material If an amylose-rich material is gelled, it can this may even be introduced into the cavity used for gelling in a completely dry state, ie without water and without alcohol. In this case, in addition to water vapor and / or alcohol vapor, water and / or alcohol in the liquid state may also be added to the material in the cavity mentioned.
  • the crosslinking agent which is at least normally still added to the gelled starch material in the cavity can, for example, have melamine resin and / or melamine and / or urea and / or formaldehyde and / or urotropin and / or glyoxal and / or glucose.
  • a melamine resin formed from melamine and formaldehyde, which serves as a crosslinking agent, can be dissolved in the material, for example as a particulate material - for example as granules - or dissolved in formaldehyde and thus added in the liquid state.
  • the properties of the products subsequently created, ie objects, can be adapted to the intended use.
  • the resistance or - seen the other way round - the rate of rotting can be controlled by the type and amount of the crosslinking agent added. For example, if starch left in its natural state is placed on or in a humus soil, it rots relatively quickly under the influence of soil bacteria.
  • resistance to rotting can be increased, for example, by admixing and metering in a crosslinking agent which reduces water solubility, such as melamine resin or melamine or urea or glyoxal, for example by appropriate metering of the melamine resin and / or or melamine content and / or urea content, depending on requirements, even with a thin flexible film, a shelf life and durability of at least 5 years or at least 10 years or, if necessary can be guaranteed for even more years.
  • a crosslinking agent which reduces water solubility such as melamine resin or melamine or urea or glyoxal
  • the total proportion of crosslinking agent in particular when using amylose-free or at least low amylose starting materials, is in many cases for example at most 1% by weight or even only at most 0.1% by weight of the more or less dry material containing starch and / or at least one starch derivative .
  • rotting is still possible in a natural environment, only then it takes longer.
  • the material as crosslinking agent is preferably melamine resin and / or melamine and / or urea, and preferably additionally glucose attached.
  • the crosslinking agent content can then be at least 10% by weight and up to 30% by weight of the more or less dry or even water and / or alcohol-containing material introduced into the gelling cavity.
  • the melamine resin - and / or melamine and / or urea fraction - based on the total starch and / or at least one starch derivative and water and / or alcohol-containing material introduced into the gelling cavity - preferably at least 10% by weight and preferably not more than 15% by weight.
  • the proportion of glucose - based on the material mentioned - can preferably be at least 2% by weight and preferably at most 12% by weight.
  • additives can also be added to the material later in the gelling cavity can be added to achieve certain properties of the products.
  • at least one additive for additionally reducing the water solubility and / or at least one hardener can be added.
  • starch-based products are inherently flame-retardant and poorly flammable, it is possible, for example, to additionally add at least one flame-retardant substance.
  • At least one dye can also be added to color the otherwise normally colorless products.
  • the objects formed from the gel are dried by heating to accelerate the setting and solidification process, so that at least a part of the water and / or. Originally present as a solution and / or dispersion liquid is dried Alcohol escapes. If, as mentioned, compact, pore-free and / or transparent objects, for example foils, are to be produced, their drying can be carried out, for example, at least in part by irradiation with infrared light.
  • a film If a film is produced, it can, for example, be irradiated simultaneously from both sides - that is, for example, from above and from below in the case of a film running along a horizontal plane.
  • the outermost layers When drying by infrared light irradiation, the outermost layers are first heated and dried, so that the liquid withdrawal proceeds from the outside inwards. This promotes the formation of largely non-porous, clear and even transparent films or other objects.
  • the gelled mixture can be fed, for example, through an outlet, for example as a slot die, to a rolling device or a device with a conveyor and / or casting belt and at least one shaping tool , that is formed by a wedge and / or knife-like scraper.
  • a rolling device or a device with a conveyor and / or casting belt and at least one shaping tool that is formed by a wedge and / or knife-like scraper.
  • suitable profile tools it is also possible to continuously produce strands and webs with any other profiles - for example, tubes or hoses - by rolling processes, extrusion and / or extrusion and other shaping methods.
  • the widths and thicknesses of the foils or tapes or the other cross-sectional dimensions in any way of profiled strands can of course be determined as required by appropriate dimensioning of the profile tool used.
  • At least one flavor and / or smell substance can be added to a material used to produce a film, for example to keep moths and possibly other insects or other animals away. Such a film can then be used to form a sack or container for storing clothes.
  • Transparent films or tapes based on starch can furthermore be used as writing and / or image carriers for so-called bright room or "overhead” projectors.
  • Solc foils or tapes are often used only once and for a short time and then thrown away, so that degradability with such foils or tapes that is environmentally friendly is also very advantageous.
  • the gelled starch mixture are first continuously formed into a sheet. This can then - for example before it is completely dry and solidified - be shaped in a shaping device into spatial shaped parts, such as containers.
  • Such molded parts can be used, for example, as packaging material for foods such as vegetables, meat or chocolates.
  • polyethylene starch can be added to the starch and / or at least one starch derivative material when it is introduced into a conveying and / or pressing device or at the latest when gelling.
  • the polyethylene oxide can be added to the rest of the material, for example in dissolved form.
  • the proportion of polyethylene oxide in the total starch and / or mixture containing at least one starch derivative is preferably at most 30% by weight and, for example, 0.5 to 5% by weight.
  • a small amount of at least one other water-soluble synthetic resin can be added to the mixture. Its proportion in the mixture can be, for example, 0.5 to 4.5% by weight.
  • Objects molded from polyethylene oxide material have a relatively smooth surface. If the material, for example for shaping at least one object in a flowable or semi-solid state, is shaped with at least one tool and / or at least one device, for example rolled with rollers and possibly additionally formed with a forming device or cast into a casting mold, the added polyethylene oxide acts against sticking the material to the tool or device. Furthermore, the surface of such an object can be provided with at least one pattern that is linear and / or punctiform depressions.
  • depressions can be embossed with at least one, for example, heated embossing roller or with a heated embossing stamp into the material which has already been formed into an object by rolling or casting or the like, but is not yet completely solidified. Instead, the depressions can possibly be burned in with a laser or produced by a shrinking process or by machining.
  • the depths of the depressions and / or their spacings from one another are at most 0.01 mm, better than 0.001 mm and for example only 1 nm to 10 n
  • a layer of polyethylene oxide can be applied to an object which consists of a starchy material without polyethylene oxide. It is also possible to apply a starch mixture containing polyethylene oxide to a surface of an object, such as paper, wood or textile fabric. Finally, there is also the possibility of applying a thin metallic layer to at least one area of the surface of a starch and / or at least one starch derivative, for example by vapor deposition. In this way, objects with smooth surfaces can be formed, which can subsequently also be provided with fine, line-shaped or punctiform depressions.
  • Patterns with depressions of the type mentioned produce by diffraction and
  • Objects with such patterns for example characters and / or at least one image, can be formed, for example, as packaging material, as a container for food or possibly as securities or tickets.
  • the gelled mixture can also be continuously formed into threads which can be dried by hot air treatment and further processed, for example, into cords and ropes or into cotton-like starch products.
  • foamed starch products can have sizes and shapes which can be selected within wide limits.
  • larger foam bodies can be produced for packaging devices or fragile objects or structural masses for backdrop construction and for interior decorations.
  • the gelled mixtures containing the starch and / or at least starch derivative can be irradiated with microwaves in a dryer after a more or less extensive preforming and partial foaming with an advantageous embodiment of the method.
  • the preliminary product in the dryer is then progressively heated and dried in it by the microwaves from the inside out.
  • the bubbles which form during the evaporation of water and / or alcohol cause the gel to foam and thereby further deform and become porous.
  • foam products it is also possible, for example, to produce small foamed foam granules which can be used as packaging material by injecting the gelled mixture dropwise into a hot air stream.
  • a blowing agent can be added to the material before the foaming process.
  • This can, for example, consist of at least one salt, for example a metal carbonate, such as lime or calcium carbide, and / or an inorganic acid, for example hydrochloric or phosphoric acid, and / or an organic acid, for example citric acid, and / or hydrogen peroxide and / or aluminum oxide and / or cement.
  • the amount of propellant added can contain at least about 0.01% by weight, at most about 20% by weight and, for example, about 0.1% by weight to 5% by weight of the water and / or alcohol, in the mixed state for gelation serving cavity brought material.
  • the percentages can be based on the amount of starch material and / or at least one starch derivative, or on the amount of this material, water and / or alcohol, normally containing a crosslinking agent and possibly additional substances be introduced into the cavity of the gelling and / or mixing chamber. So that any added blowing agent does not already cause foaming and gumming of the material in the press used for homogenization, the blowing agent is advantageously added to the gelling material only in the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
  • a foam strand formed by foaming can then be formed into desired objects in an even more or less flowable state by rolling, pressing or casting or the like, or in pieces in a more or less soft or solidified state using a separating device, such as plates or chips, be separated.
  • Starch foam products or articles can have a minimum of about 5 mg / cm 3, a maximum of about 600 mg / cm3 and
  • the starch-foam articles produced can depend on the production process, the composition, and the like
  • Shape and the dimensions are dimensionally stable, hard and rigid, that is to say they cannot be elastically compressible.
  • it is also possible to produce film-like or band-shaped foam articles which, although not, or at least are not highly elastically compressible, but are nevertheless bendable.
  • foam products can be produced that are elastically compressible at least to a limited extent.
  • porous starch-based objects there is the possibility of adding sweeteners and / or flavorings and / or spices and / or nutrients of any kind to the production.
  • Products of this type can then be used, for example, for packaging foodstuffs and / or as plates, drinking cups or the like, and can then be consumed.
  • Porous starch foam articles with additives of the type mentioned can also be provided as actual foodstuffs and, for this purpose, can also be fried in oil, for example, so that crispy stems and cookies for nibbling are produced.
  • foam products there is also the possibility, for example, of adding acetyl anhydride and / or sodium acetate and / or cellulose diacetate to the material, and possibly also adding a small amount of diatomaceous earth, acetic acid and / or glycerol.
  • acetyl anhydride and / or sodium acetate and / or cellulose diacetate to the material, and possibly also adding a small amount of diatomaceous earth, acetic acid and / or glycerol.
  • the foam products become tougher and more stable and can be deformed before their final solidification without destroying the pores.
  • Such a product can have, for example, 0.5% by weight to 5% by weight of cellulose diacetate, 0.5% by weight to 3.5% by weight of diatomaceous earth and a maximum of 0.075% by weight of glycerol.
  • the glycerin has the property of a plasticizer and prevents the starchy material from clumping together.
  • Liquid starch products can also be produced. Products of this type, for example as impregnating or coating materials, can be sprayed or sprayed onto the objects to be coated as required using a spray device operated with compressed air.
  • the starch-based coating materials that can be produced by this method can be used in the processing of cardboard, paper and wood and as a more environmentally friendly replacement product for protective wax layers in road vehicles. Due to their pore-filling properties, these products are also suitable for mixing with water-soluble paints and / or other conventional impregnating agents.
  • extenders to the starch material, such as water-soluble gelatin, plastic waste, quartz sand, lime, cement, slate dust, ceramic dust, stone dust and / or cellulose-containing materials, such as sawdust, sawdust, paper or straw, the latter - such as already mentioned - can also contain a little starch.
  • These extenders can be used together with the starch and / or with at least one material containing a starch derivative as well as water and / or alcohol by means of a conveyor and / or press device or an extruder or screw press, or directly into the cavity of the gelling agent. and / or mixing chamber and are added to the starch material at the latest in this cavity.
  • the material containing the extender can foamed and porous or non-porous and flexible as well as easily formable or rigid starch products are produced.
  • Extending agents can be added to the starch material granulated plastic waste, preferably consisting of polyvinyl chloride and polyethylene.
  • the proportion of plastic waste can be, for example, 5% by weight to 95% by weight of the mixture consisting of starch and / or at least one starch derivative and the plastic waste.
  • glucose can be added to the plastic-starch mixture.
  • the objects produced according to this process can be further processed and screwed together well by machining operations such as sawing and drilling. These very water and acid resistant items can e.g. can be used in the construction industry as switching and underwater components as well as guard rails.
  • both a blowing agent-free and a blowing agent-containing mixture can be produced and through an outlet into one
  • the gelled mixture contains a blowing agent, it can still be in a largely non-foamed state when it flows into the channel and can only be foamed in the channel.
  • the method according to the invention therefore enables the production of pore-free and foamed, porous webs which have a large width in comparison with the width of the outlet.
  • the mixture can also be intermittent into one Casting mold or alternately into different casting molds and, for example, pressed into them. The or each casting mold can be closed on all sides or open at the top. In the same way as when introducing the mixture into a channel, it is possible to produce relatively large objects, for example foam sheets used for packaging large apparatus.
  • a screw-type piston press or a piston press can also be used to feed the starchy mixture into the gelling cavity, which acts as a pressing member has a rotatable and axially displaceable screw piston in its cylindrical chamber or an axially displaceable piston.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for producing a non-porous, film-forming web
  • FIG. 2 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing molded parts by means of a forming device
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of part of a variant of a device for producing molded parts by means of a centrifugal casting device
  • FIG. 4 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing pore-free threads by means of a centrifuge and
  • FIG. 5 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing foam articles.
  • the device shown in FIG. 1 for producing a sheet forming a film from a flowable material has a feed system 1.
  • This has a memory 3 which contains a material 5 which consists of starch containing some water.
  • the memory 3 is connected to a mixer 15 via a metering device 11.
  • the reservoir 7 is connected to the mixer 15 via a metering device 13.
  • the metering device 11 has, for example, a worm and a drive device for driving it, while the metering device 13 is formed, for example, by a pump and a valve.
  • the mixer 15 has a container and approximately at least one mechanical tool that can be moved in it with a drive device.
  • the Au ⁇ gang de ⁇ mixer 15 is connected via a, for example, a screw and a driving device au f facing metering device 17 to the inlet 19 of a F ⁇ rder- and / or pressing device 21st
  • the conveying and / or pressing device 21 is designed as a press, namely as a screw press.
  • This has an elongated chamber 23, the wall of which, as the main part, has a cylindrical jacket with a horizontal axis 25 and which delimits an interior space 27.
  • an inlet 19 opens into the cavity 27.
  • the chamber 23 may also have two additional inlets, not shown in FIG.
  • the two additional inlets if any, open - in relation to the conveying direction of the conveying and / or pressing device 21 - in the rear half and namely even in the rear third of the interior 27 in these.
  • the liquid inlet can be connected to the reservoir 7 via a line 28 and a metering device 14 formed by a pump and a valve.
  • a conveying and / or pressing member 30, namely a screw is axially immovably mounted, which with a motor and, for example, also a
  • Gear device drive device 31 can be rotated about the axis 25.
  • the jacket is provided at least in a partial region of its length with a heating and / or cooling device 33, which has, for example, a pipe coil for passing a heating or cooling fluid through it.
  • the jacket is enclosed by an outer jacket serving as thermal insulation 35.
  • the outlet 29 of the conveying and / or pressing device 21 is connected to a check valve 37.
  • This has a passage 37a delimited by a preferably heat-insulating wall 37b and a movable locking element 37c which is formed, for example, by a spring-loaded flap.
  • a gelling and / or mixing device 38 has a gelling and / or mixing chamber 43 with, for example, an elongated, cylindrical, vertical jacket and two
  • the inside of the wall consists essentially of metal, for example it is provided with a thermal insulation (not shown) and delimits a cavity 39.
  • the gelling and / or mixing device 38 also has a mechanism with at least one rotating in the cavity 39 about the vertical axis of the jacket Stirrer 41 and a drive device serving to rotate this, which is formed, for example, by an electric motor and a transmission.
  • the gelling and / or mixing chamber 43 is provided at its one upper end with an inlet 43a and at its other lower end with an outlet 43b.
  • the inlet 43a is connected to the outlet of the check valve 37.
  • a steam feed line 45 opens into the cavity 39 at at least one steam supply opening and is preferably provided with a steam distributor which opens into the hollow space 39 when there are several steam supply openings distributed over the wall of the chamber 43.
  • the steam feed line 45 is connected, for example, via a valve to a part 47a of a steam source 47.
  • the already mentioned, possibly existing steam inlet of the chamber 23 of the conveying and / or pressing device 21 can be connected to a part 47b of the steam source 47 via a steam feed line 46, for example having a valve.
  • This has at least one boiler and possibly at least one pump in order to generate steam - namely overheated and tensioned water vapor - and to feed it into the cavity 39 and possibly into the interior 27.
  • the cavity 39 is still connected to a feed device 49.
  • This has a reservoir 53 for storing a crosslinking agent 51 and possibly a reservoir 59 which serves for storing a diluent and / or solvent and / or dispersion agent 57 for the crosslinking agent 51.
  • the feed device 49 also has a metering device 55 which is formed, for example, by at least one pump and two valves and has at least one feed line opening into the cavity 39.
  • the feed system 1, the conveying and / or pressing device 21, the steam source 49 and the feed device 49 together form feed means around the cavity 39 different materials, in particular the starch and / or at least one material containing starch derivative as well as water and / or alcohol feed.
  • the Chamber 43 can possibly also be provided with a normally closed safety pressure relief valve, for example a rupture disc.
  • the outlet 43b of the cavity 39 is connected to a line 61 which is closed in cross section and which has a heating and cooling device 63 and a thermal insulation and through which the flowable, gelled starch mixture formed in the cavity 39 can be pressed out of the cavity 39.
  • the end of the line 61 facing away from the cavity 39 forms an outlet 71 of the part of the device used to form and gel the starch and / or at least one starch derivative mixture.
  • the outlet 71 is designed, for example, as a slot die, but may also have an outlet opening that is circular in cross section.
  • outlet 71 Arranged after outlet 71 is a system for molding, drying and solidifying the gelled mixture, which flows out of outlet 71.
  • the system has conveying and / or shaping means which are formed by a rolling device with a plurality of rolls 73, namely heated calender rolls arranged in pairs. It should be noted that two pairs of such rollers 73 are shown schematically in FIG. 1, but that more or fewer such rollers may also be present as required.
  • a dryer 75 Arranged after the rollers 73 is a dryer 75, which has a carrier 77 consisting of a glass plate and permeable to infrared light and two infrared light emitters 79, 81, one of which is mounted below the carrier 77 and the other above it, and separated from the carrier 77 by a free space.
  • the metering devices 11, 13 feed the mixer 15 from the reservoir 3 and from the reservoir 7 a material 5 or water 9 consisting of starch.
  • a material 5 or water 9 consisting of starch.
  • starch for example, 25 kg of starch, for example moist, no, or at most only a little .mylose, potato starch with a water content of approximately 20% by weight and additionally 0.5 kg of water are continuously added per batch.
  • the feed to the mixer 15 can also take place continuously instead of in batches.
  • the moist starch is mixed in the mixer 15 with the additional water.
  • the starch / water mixture 91 formed in the mixer which can also be regarded as a dispersion, is preferably fed continuously through the metering device 17 to the inlet 19 of the conveying and / or pressing device 21 and passes through this into the interior 27 of the chamber 23.
  • the rotating screw forming the conveying and / or pressing member 30 conveys the mixture 91 in the interior 27 from the inlet 19 to the outlet 29 and compresses and homogenizes the mixture.
  • the mixture 91 is heated by the conveying, pressing and compression process and heated or cooled with the heating and cooling device 33, so that the mixture 91 in the interior 27 is less than 60 ° C. and for example 40 ° C. to 50 ° C has a temperature.
  • the resulting pasty material is pressed through the outlet 29 and through the check valve 37 into the cavity 39.
  • the hot starch material is added for gelation and mixing, the steam being supplied from the steam source part 47a at a temperature of preferably 150 ° C to 200 ° C and for example 160 ° C to 190 ° C.
  • the feed device 49 feeds the crosslinking agent 51 to the cavity 39.
  • the crosslinking agent 51 for example melamine resin, is metered by the metering device 55 and continuously the starch in the cavity 39 fed.
  • the crosslinking agent can also be added, for example, with diluent and / or solution and / or dispersion agent 57 consisting of water.
  • the mixture containing water, starch and crosslinking agent and contained in the cavity 39 is heated and gelled therein by the steam to a temperature above the temperature in the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21, the steam cooling slightly can.
  • the temperature of the mixture in cavity 39 can be, for example, about 150 ° C to 180 ° C.
  • the steam and the mixture pressed into the cavity 39 through the inlet 43a generate a pressure in the cavity which is above the atmospheric pressure in the vicinity, the absolute value of which is expediently 0.3 MPa to 2.5 MPa and namely typically about 0. Is 8 MPa to 1.2 MPa. Since the steam gives off energy to the mixture, some of the steam in the cavity can possibly condense to liquid water. This can also be absorbed by the gel formed in the cavity. However, the remaining, preferably the largest part of the steam supplied remains in the cavity 39 preferably as steam - ie in the gaseous state.
  • the starch mixture can be mixed during the gelation by the stirrer 41 rotatably arranged in the cavity 39.
  • the stirrer 41 is designed and driven in such a way that, in comparison to the compression and the gravitational forces generated by the conveying and / or pressing member 30 consisting of a screw, it produces at most a small compression and at most small gravitational forces . Furthermore, the stirrer 41 also produces no or, in comparison, only a screw, at most a very small and in any case no inevitable conveyance.
  • the au ⁇ a conveying and / or pressing device 21 consisting of a screw press and the pressure generated by the water vapor in the cavity 39
  • the flowable, gelled starch mixture through the outlet 43f of the cavity 39 is continuously through the line 61 closed in cross section and to the For example, outlets 71 consisting of a slot die are pressed out.
  • the system used to form, dry and solidify the mixture comprising the rollers 73 and the dryer 75, may be relatively far away from the gelling and / or mixing device 38, so that the line 61 may be up to can be several meters long.
  • the heating and / or cooling device 63 the gelled mixture flowing through the line 61 can be brought to a temperature which is favorable for further processing and shaping and which depends on the composition of the mixture and the type of further processing. If, for example, a relatively thin film is to be produced, it is advantageous if the mixture from the outlet 71 is fed to the first pair of rollers 73 used for further processing at a temperature, for example, of about 60 ° C. to 70 ° C.
  • the temperature mentioned can be lower and be, for example, about 40 ° C. to 55 ° C. or up to 60 ° C. If the mixture cools down to such a temperature in the range from 40 ° C. to 70 ° C. when the line 61 is passed through, the vapor contained in the mixture can condense to liquid water. However, this water is then at most still bound to a small extent by the mixture consisting of a gel and can drip out of the outlet 71 when the mixture flows out. If necessary, line 61 and / or outlet 71 can also be used with a water separator and / or water collector (not shown) for separating and / or Collect the water not bound by the gel.
  • This web is already somewhat dried during the rolling and is then transported over the carrier 77 of the dryer 75 consisting of a glass plate and between the two emitters 79, 81.
  • the web 95 or film is irradiated from below through the glass plate and from above with infrared light and thereby further dried and solidified.
  • the conveying means 83 which have at least one pair of rollers, pull the web through the dryer 75 and transport it further, and they can also smooth the web.
  • the now dry, flexible web 95 or film forming the object produced can then be wound up on a roll or further processed in some way in order to form, for example, bags, pockets or wall parts of a container.
  • the film 95 can be pore-free and, for example, translucent and even completely transparent and crystal-clear.
  • a dye or the like is added to the mixture when it is introduced into the conveying and / or pressing device 21 and / or through the feed device 49 in the cavity 39, a tinted, only partially transparent or an opaque film can also be produced.
  • a starch or a starch derivative which contains a lot of amylose can be added to the mixture to be gelled, as already mentioned in the introduction contains.
  • part of the potato starch fed from the feed system 1 through the inlet 19 to the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21 can be replaced by amylose-rich corn starch or an amylose-rich corn starch derivative.
  • the material supplied through the inlet 19 should then preferably contain relatively little water.
  • the water content - based on the weight of the material introduced through the inlet 19 into the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21 - is at most 10% by weight and, for example, about 5% by weight to 8% by weight .% is.
  • the starting material containing, for example, potato starch and corn starch already has a water content that lies above the previously specified, favorable range, no water is supplied to the mixer 15 from the reservoir. If necessary, the starting material can even be dried before being introduced into the interior 27.
  • the relatively dry grains or other particles of starch and / or a starch derivative can then be ground and reduced in size in the beginning part of the interior 27 of the screw press forming the conveying and / or pressing device 21.
  • the mixture can possibly remain in this relatively dry state up to the outlet 29 and until it enters the cavity 39.
  • the amount of water required for gelling can only be supplied to the material in the cavity 39 in the form of the water vapor supplied by the steam source 47 and / or in liquid form from the supply device 49.
  • the mixture can then have a higher temperature, which may be more than 60 ° C.
  • the amount and temperature of the steam introduced into the interior 27 through the steam feed line 46 is preferably such that the temperature of the mixture is lower in the end region of the interior 27 than later in the cavity 39.
  • the temperature of the mixture is in the end region of the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21, preferably less than 140 ° C. and, for example, about 100 ° C. to 130 ° C.
  • the mixture with the aid of the feed device 49 in the cavity 39 is preferably - as already mentioned in the introduction - glucose and melamine resin and / or melamine and / or urea added.
  • the device partially shown in FIG. 2 has a gelling and / or mixing device 138 with a gelling and / or mixing chamber 143 delimiting a cavity 139, the inlet 143a connected to a conveying and / or pressing device (not shown) and an outlet 143b and in which a stirrer 141 is arranged.
  • the cavity 139 is also via a steam feed line 145 with a steam source 147 and with a feed device corresponding to the feed device 49 149, of which only a part of the feed line is shown.
  • These parts and the parts not shown in FIG. 2 can be of the same or similar design as in the device described with reference to FIG. 1.
  • the device shown in FIG. 2 differs from the device according to FIG.
  • outlets 143b are sealed with a steam separator 165 through the line 161, which is closed in cross section and provided with a heating and / or cooling device 163 connected is.
  • This is provided with an overpressure valve arranged on its ceiling, preferably manually adjustable, forming a steam outlet 167 and has an opening in its bottom, which is connected to an outlet 167, which is designed, for example, as a pouring head and / or slot die.
  • the conveyor and / or casting belt 171 is arranged under the outlet 169.
  • a shaping tool 173 consisting of a knife-like scraper, the distance of which from the belt 171 can preferably be adjusted, is arranged above this - in relation to its conveying direction - after the outlet 169.
  • conveying means 175 and a shaping device 177 are present.
  • This has a die 181 delimiting a mold cavity 179, the edges of which surround the mold cavity and span a plane and are preferably provided with an elastically deformable, for example, possibly rubber-elastic seal 182.
  • the shaping device also has a pressing part 183, which can be pressed against the die 181 with an adjusting device or raised by the latter.
  • the cavity 139 can continuously enter from its gelling and / or mixing device 138 through the inlet 143a Starch and / or material containing at least one starch derivative can be supplied.
  • This can be gelled analogously in the cavity 139 with the supply of a crosslinking agent and steam, as was explained in the description of FIG. 1.
  • the resulting mixture can then be pressed through the line 161, the steam separator 165 and the outlet 169 onto the conveyor belt and / or casting belt 171.
  • the mixture is preferably so hot that the steam supplied to it in the cavity 139 is still partly in a gaseous state in the steam separator and that the mixture has a relatively high, for example 80 ° C. to 120 ° C. ° C flows out of the outlet 169 and reaches the conveyor and / or casting belt 171.
  • the mixture can be used to achieve a favorable
  • the temperature in the steam separator 165 and, when flowing out of the outlet 169, can be heated or cooled in the line 161 with the heating and / or cooling device 163 if necessary.
  • the steam separator 165 at least part of the steam present in the mixture escapes via this
  • Pressure relief valve of the steam outlet 167 The pressure relief valve in the cavity of the steam separator 165 maintains a pressure which is higher than the atmospheric pressure in the environment and which presses the gelled mixture out through the outlet 169.
  • the mixture flowing continuously from the outlet 169 onto the conveyor and / or casting belt 171 is transported away from the outlet 169 by the belt.
  • the shaping tool 173 smoothes the mixture, which still forms a readily deformable web 195, and brings it to an adjustable layer thickness.
  • the preformed, sheet-like web 195 is then fed to the shaping device 177 by the transport means 175.
  • the pressing part 183 is first lifted off the die 181.
  • the pressing part 183 is pressed against the die 181 and thereby presses the web 195 against the mold Seal 182 indicates that the web seals mold cavity 179 tightly from the environment.
  • a vacuum is now created in the mold cavity with the suction and blowing device 185.
  • the section of the web 195 located in the shaping device 177 is thereby shaped into a spatial, for example container and / or shell-shaped molded part 197.
  • the pressing part 183 is lifted off the die 181.
  • the molded part 197 can then be ejected from the mold cavity 179 by an air blast generated by the suction and blowing device 185.
  • the section of the web 195 located in the forming device 177 temporarily comes to a standstill for the forming process. However, the mixture can nevertheless be continuously led out of the outlet 169 and processed into a web 195, the web 195 then temporarily, for example during the shaping process between the conveyor and / or casting belt 171 and the shaping device 177, a loop which serves to compensate can form.
  • the cutting means arranged in relation to the transport direction at or after the forming device 177, the finished molded parts 197 can be separated from the web.
  • the molded parts 197 produced can have a relatively small wall thickness in comparison to their size and, for example, as
  • Containers for food such as vegetables, fruits, milk products, meat and the like are used. If necessary, the containers can be closed with a flat film after the introduction of the 1 -food. Otherwise, the molded parts can be made transparent, clear and colorless or only translucent, tinted or opaque, as desired.
  • the device that is partially visible in FIG. 3 is designed and has the same or similar design as the device described with reference to FIGS. 1 and 2 inter alia a gelling and / or mixing device 238 with a cavity 239 bounded by a gelling and / or mixing chamber, an inlet 243a, an outlet 243b and a stirrer 241 arranged in the cavity 239.
  • the chamber here has a horizontal axis around the the
  • Stirrer 241 is rotatable.
  • the inlet 243a is in turn connected to a conveyor and / or pressing device, not shown.
  • the cavity 239 is also in turn connected via a steam supply line 245 to a steam source 247 and to a line of a supply device 249.
  • the outlet 243b is connected via a line 261 provided with a heating and / or cooling device 263 to the inlet 266 of a steam separator 265, which has a steam outlet 267 with a pressure relief valve and an outlet 269 for the gelled mixture.
  • the device according to FIG. 3 also has a centrifugal casting device 271 with a rotor which can be rotated by a drive device (not shown).
  • the rotor carries at least one casting mold 273 and, for example, a plurality of casting molds 273, the or each casting mold being fastened detachably and interchangeably.
  • the outlet 269 of the steam separator 265 is connected to the inlet of the centrifugal casting device 271 via a line and a shut-off device shown as a valve.
  • This inlet can be formed, for example, by a rotary leadthrough or rotary coupling that seals the connection between the gas separator and the centrifugal casting device tightly against the surroundings, so that the mixture can still be pressed into the casting device with an air pressure above the surrounding area.
  • the inlet of the pouring device can also be open to the environment, so that the pressure of the mixture when flowing into the centrifugal casting device is approximately equal to the ambient air pressure.
  • the device containing a starch and / or a starch derivative When operating the part shown in FIG. the device containing a starch and / or a starch derivative is gelled continuously in the cavity 239 and then pressed through the steam separator 265 and fed to the centrifugal casting device 271.
  • the temperature of the mixture in the steam separator should in turn be so high that a large part of the steam supplied in the cavity 239 and not bound by the gelled mixture is still in a gaseous state and steam can be discharged through the steam outlet 267.
  • non-porous objects such as translucent moldings or hollow bodies
  • the centrifugal force is used to produce molded parts from the mixture containing starch, the speed of rotation having to be so great that gravity is eliminated.
  • the shut-off device present between the outlet 269 and the centrifugal casting device 271 is temporarily closed during the removal of the molded parts.
  • the steam separator 265 may possibly not only serve to separate steam, but also as a buffer or expansion tank for the gelled mixture in order to intermittently discharge the mixture continuously supplied to it from the cavity 239. However, there is also the possibility of providing a separate buffer or expansion tank after the steam separator.
  • the outlet 269 can be connected to a branch with two or more branch lines, each of which has a shut-off device and is each connected to a centrifugal casting device.
  • the vapor from the cavity 39 can be separator 265 supplied mixture are alternately fed to the various centrifugal casting devices.
  • the gelled mixture can flow out at least approximately continuously from the outlet of the steam separator and be introduced alternately in succession into different centrifugal casting devices.
  • the device partially shown in FIG. 4 is partially identical or similar to the devices described with reference to FIGS. 1 to 3 and has a line 361 which is provided with a heating and / or cooling device 363 and the cavity one Gelling and / or mixing device, not shown, connects to the inlet 366 of a steam separator 365.
  • This has a steam outlet 367 with a pressure relief valve and an outlet 369 for the gelled mixture.
  • a rotatable, preferably heatable centrifuge 371 is connected to the outlet 369 of the steam separator 365 via a shut-off device shown as a valve.
  • This centrifuge 371 has a chamber 373, the wall 375 of which has a plurality of hair nozzles 377, through which the gelled mixture is pressed out when the centrifuge is rotating, so that several threads 395 are formed at the same time.
  • These threads can be dried by hot air treatment and, for example, braided and / or twisted into a cord and / or a rope.
  • a cotton-like product is formed from the threads 395, so that filler material or packaging material can be used.
  • At least one mineral salt for example in the form of slate dust, stone dust, ceramic dust, phosphate acid and / or calcium carbonate, is preferably added to the starting material at the latest in the cavity of the gelling and / or mixing device.
  • a heated centrifuge for producing the threads 395 there is also the possibility of a stationary tool serving as a shaping tool Use multi-hole nozzle. The gelled mixture is pressed and / or sucked through the multi-hole nozzle, so that several threads are created at the same time.
  • the device partially shown in FIG. 5 is largely the same or similar to the device described with reference to FIGS. 1 to 4 and in particular has a conveyor and / or pressing device, not shown, which has an extruder or screw press with a chamber and in the interior of which an axis rotatable, serving as a conveying and / or pressing member, is formed.
  • a gelling and / or mixing device 438 has a gelling and / or mixing chamber 443 which delimits a cavity 439 and has an inlet 443a and an outlet 443b. At least one stirrer 441 of an agitator is arranged in the cavity 439.
  • the outlet of the conveyor and / or pressing device, not shown, is connected to the inlet 443a via a check valve, also not shown.
  • a steam source 447 is connected to the latter via a steam feed line 445, a valve and preferably via a steam distributor with a plurality of openings opening into the cavity 439.
  • a feed device 449 designed similarly to the feed device 49 is connected to the cavity 439 and has, for example, a reservoir 453, a reservoir 459 and a dosing device with at least one pump and valves.
  • In the reservoir 453 is a mixture chert 451 Gespe i, the ⁇ note a crosslinking agent and contains a propellant.
  • the reservoir 453 can also be provided with a rotatable mixing tool (not shown) in order to homogeneously mix the said components of the mixture 451 with one another.
  • the reservoir 459 in turn contains a diluent and / or solution and / or dispersant 457, which for example contains water or possibly additionally or instead of this alcohol.
  • the outlet 443b of the gelling and / or mixing chamber 443 is connected via a line 461 provided with a heating and / or cooling device 463 to the inlet 466 of a steam separator 465, which has a steam outlet 467 with a pressure relief valve and an outlet 469 for the
  • This is designed, for example, as a casting head with an outlet opening which is circular in cross section or as a slot die and opens into a groove 471.
  • the line 461 should be as short as possible. If space is possible, the outlet 443b may possibly be connected practically directly to the steam separator 465. Likewise, the outlet opening of the outlet 469 should be as close as possible to the steam separator 465.
  • connection that connects the gelling and / or mixing chamber 443 to the steam separator 465 is intended to form a constriction between the cavities of the chamber and the steam separator, i.e. transverse to the flow direction of the mixtures have a narrower cross section than the two cavities mentioned, so that they are delimited from one another.
  • the channel 471 passes through a dryer 473 which has a microwave radiator 475.
  • the bottom of the trough 471 can possibly also be provided with conveying means, not shown, for example at least one conveyor belt and / or conveyor roller.
  • the inlet (not shown) of the conveyor and / or pressing device consisting of a screw press is charged, for example, with the same or a similar material as was explained for the device according to FIG .
  • the material introduced into the screw press should in particular still contain no blowing agent and preferably also no crosslinking agent.
  • the material is homogenized in the screw press by the rotating screw forming the conveying and / or pressing member to a pasty mass. This is then added in cavity 439 to a crosslinking agent, for example melamine resin and a blowing agent, namely citric acid or another mixture containing 451, the amount of blowing agent being, for example, approximately 1% by weight of the mixture formed in cavity 439 .
  • the various components of the mixture are homogeneously mixed with one another in the cavity 439 analogously to the previously described devices and gelled under the action of the steam supplied from the steam source 447.
  • the gelled mixture - ie the material containing starch and / or a starch derivative and a propellant - is then pressed into the steam separator 465 by the pressure generated by the screw and by the steam, in which at least a large part of it in the mixture existing steam is derived.
  • the mixture or the flowable material then passes through the outlet 469 into the channel 471. There the mixture or the material comes into contact with the ambient air and can expand freely.
  • the mixture can - depending on its flowability and the dimensions of the outlet 469 and the channel 471 - be more or less shaped by the outlet and / or the channel, so that the channel may serve as a casting mold to some extent.
  • the mixture or the material then moves in the channel in the form of a viscous liquid and / or a semi-solid strand into the dryer 473 and is heated therein by the microwaves generated by the microwave radiator 475.
  • the material containing a blowing agent foams and solidifies into a solid object, namely a porous foam sheet 495, which can still be separated into pieces, for example.
  • the conveying and / or pressing devices designed as screw presses can be loaded with the material to be processed in all the devices described with reference to FIGS. 1 to 5 in such a way that they can be homogenized continuously. In the same way, the materials in all of these devices can be pressed continuously through the cavity of the gelling and / or mixing chamber and thereby gelled therein.
  • the methods which can be carried out by means of the various devices enable economical production of objects or products based on starch and, in particular, can also be carried out largely or completely automatically without any problems.
  • the gelling and / or mixing chamber can, for example, also be provided with a heating device which has, for example, a heating coil or an electrical heating element.
  • a heating device which has, for example, a heating coil or an electrical heating element. The mixture contained in the chamber and flowing through it can then be heated both by the steam supplied and by the heating device.
  • the gelling and / or mixing chamber may possibly be provided with fixed baffles or the like instead of with a rotating stirrer in order to ensure thorough mixing of the starch pressed through the chamber and / or a starch derivative as well as material containing water and / or alcohol to cause components supplied to the chamber.
  • the line arranged between the conveying and / or pressing device and the gelling and / or mixing chamber can be omitted, so that the pasted material pressed out of the interior of the conveying and / or pressing device directly into the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
  • the dryer having infrared light emitters can possibly be omitted from the device shown in FIG. 1.
  • the web or film can then possibly be dried exclusively by the heated rollers 175 or by them and by a warm air dryer.
  • the device for the production of porous foam products partially shown in FIG. 5 and its operation can be modified such that the crosslinking agent and the blowing agent are stored in separate reservoirs, then dosed by at least one dosing device and by a common one Line or through ⁇ eparate lines are fed to the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
  • the conveying and / or pressing device 21 may possibly consist of a screw or extruder press of a different type of device which is suitable for containing the starch and / or at least one starch derivative as well as water and / or alcohol while overcoming the steam to press the pressure generated in the cavity of the gelling and / or mixing chamber into it.
  • the conveying and / or pressing device can, for example, be designed in the manner of pumps as are known for pumping sludge and other dispersions.
  • the device can possibly also be designed for injection molding.
  • the outlet of the gelling and / or mixing chamber via the steam separator or without an intermediate steam separator and / or via a compensating valve and buffer container can be connected to a screw or screw piston or piston press which is suitable to intermittently press or inject the mixture formed in the cavity into a casting mold.
  • the conveying and / or pressing device 21 consisting of a screw press for injection molding can also be operated intermittently or replaced by a screw screw press.
  • Material containing water and / or alcohol is then pressed intermittently through the cavity of the gelling and / or mixing device.

Abstract

Un matériau (5) constitué au moins en partie d'amidon et/ou de biomasse amylacée, et/ou au moins d'un dérivé d'amidon, lequel contient normalement de l'eau (9) et/ou de l'alcool, est homogénéisé et compacté dans un dispositif d'alimentation et/ou de compression (21) au moyen d'un organe de compression (30) constitué de préférence d'une vis sans fin. Le matériau pâteux ainsi produit est pressé dans l'espace creux (39) d'une chambre de gélification et/ou de mélange (43), où il est mélangé à une substance de réticulation (51) et, par apport de vapeur, réchauffé, fondu et gélifié. De cette manière il est possible de fabriquer un mélange gélifié très homogène susceptible d'être transformé en différents produits, par exemple un ruban de film transparent (95) ou un produit mousseux.A material (5) consisting at least in part of starch and / or of starchy biomass, and / or at least of a starch derivative, which normally contains water (9) and / or alcohol , is homogenized and compacted in a feed and / or compression device (21) by means of a compression member (30) preferably consisting of a worm. The pasty material thus produced is pressed into the hollow space (39) of a gelling and / or mixing chamber (43), where it is mixed with a crosslinking substance (51) and, by adding steam, reheated , melted and gelled. In this way it is possible to manufacture a very homogeneous gelled mixture capable of being transformed into different products, for example a transparent film tape (95) or a foamy product.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden ProduktsMethod and device for producing a starch and / or product containing at least one starch derivative
Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ein¬ richtung zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Produkts.The invention relates to a method and a device for producing a starch and / or a product containing at least one starch derivative.
Produkte auf Stärkebasis können beispielsweise zum Ersatz von Kunststoffprodukten dienen und haben gegenüber diesen im allgemeinen den Vorteil, dass sie besser und/ oder mit geringerer Umweltbelastung und insbesondere auch biologisch abbaubar und zudem schwer entzündlich sind.Starch-based products can be used, for example, to replace plastic products and generally have the advantage over them that they are better and / or less polluting and, in particular, are biodegradable and, moreover, are difficult to ignite.
Stand der TechnikState of the art
Es sind an sich schon mehrere Verfahren zur Her¬ stellung verschiedenartiger Stärkeprodukte bekannt. Gemäss einem aus der US-Ä 4 673 438 bekannten Verfahren zur Herstellung porenfreier Stärkeprodukte wird ein Material bestehend aus Stärke und/oder Stärkederivaten und Wasser in einer Extruderpresεe zusammen mit einem Streckungs-, Vernetzungs- und Gleitmittel erhitzt und extrudiert. Die dadurch entstehende, gelierte Mischung wird mittels einer Spritzgiessvorrichtung zu Kapseln und Verpackungsbehältern verarbeitet.Several processes for producing various types of starch products are known per se. According to a process known from US Pat. No. 4,673,438 for producing pore-free starch products, a material consisting of starch and / or starch derivatives and water is heated and extruded in an extruder press together with an extender, crosslinking agent and lubricant. The resulting gelled mixture is processed into capsules and packaging containers by means of an injection molding device.
Gemäss diesem bekannten Verfahren wird die Stärke bei einer Temperatur von 80° C bis 240° C im Innenraum der Extruderpresse geliert. Die zwangsläufige Förderung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der wendeiförmigen Rippe der Schnecke behindert jedoch die gleichzeitig erfolgende Vermischung der Stärke mit den beigefügten Zusatzstoffen. Da zudem auf die im Innenraum der Ex¬ truderpresse vorhandene Mischung durch die Bewegung der Schnecke relativ hohe Scherkräfte ausgeübt werden, besteht die Gefahr, dass die Mischung im Innenraum der Extruderpresse verklumpt. Dadurch wird eine homogeneAccording to this known method, the starch is a temperature of 80 ° C to 240 ° C in the interior of the extruder press. However, the inevitable conveyance between successive turns of the helical rib of the screw impedes the simultaneous mixing of the starch with the added additives. Since, in addition, relatively high shear forces are exerted on the mixture present in the interior of the extruder press by the movement of the screw, there is a risk that the mixture will clump in the interior of the extruder press. This creates a homogeneous
Verteilung von Zusatzstoffen in der Mischung zusätzlich behindert und zudem erschwert, den Druck der Mischung beim Hinauspressen aus dem Innenraum der Extruderpresse konstant zu halten. Dies wiederum hat den Nachteil, dass es insbesondere beim Herstellen grosser Gegenstände praktisch nicht möglich ist, diese mit einer homogenen Dichte herzustellen.Distribution of additives in the mixture additionally hampers and also makes it difficult to keep the pressure of the mixture constant when it is pressed out of the interior of the extruder press. This in turn has the disadvantage that it is practically not possible, especially when producing large objects, to produce them with a homogeneous density.
In der zitierten US-A-4 673 438 ist zwar die Her- Stellung von Verpackungsbehältern zum Verpacken vonIn the cited US-A-4 673 438 the production of packaging containers for packaging of
Nahrungsmitteln und anderen Produkten erwähnt. Es scheint jedoch zweifelhaft, ob durch Gelieren einer Stärke ent¬ haltenden Mischung und anschliessendes Spritzgiessen dieser Mischung relativ grosse und dünnwandige Behälter herstellbar sind, wie sie zur Zeit als Kunststoffbehälter zum Verpacken von Nahrungsmitteln gebräuchlich sind. Ferner dürfte es zumindest schwierig oder sogar unmöglich sein, mit dem bekannten Verfahren Behälter herzustellen, die ausreichend wasserfest sind, um feuchte oder wasser- haltige Produkte - wie frisches Fleisch - zu verpacken.Food and other products mentioned. However, it seems doubtful whether relatively large and thin-walled containers can be produced by gelling a mixture containing starch and then injection molding this mixture, as are currently used as plastic containers for packaging foods. Furthermore, it should be at least difficult or even impossible to use the known method to produce containers that are sufficiently waterproof to pack moist or water-containing products, such as fresh meat.
Zudem lassen sich mit dem bekannten Verfahren kaum grössere glasklare Gegenstände herstellen, für die eine homogene Verteilung des Vernetzungsmittels in der Mischung eine Voraussetzung ist. Ferner können durch Spritzgiessen auch keine Folien hergestellt werden, wie sie für verschiedene Zwecke als Zwischen- oder Endprodukte erwünscht sind. Gemäss einem aus der EP-A-0 087 847 bekannten Ver¬ fahren zur Herstellung geschäumter, gelierter Stärke¬ produkte wird ein Material bestehend aus Stärke und/oder Stärkederivaten sowie Wasser in einer Extruderpresse zusammen mit einem Vernetzungs- und einem Treibmittel vermischt, auf Temperaturen von 60° C bis 220° C erhitzt und extrudiert. Beim Extrudieren entstehende Stränge können dann in Schaumstoffkδrner mit einer Korngrösse von 3 cm bis 5 cm unterteilt werden, die als Bindemittel für Nahrungsmittel oder Trägerstoffe von Geruchs- undIn addition, the known method can hardly be used to produce larger, crystal-clear objects for which a homogeneous distribution of the crosslinking agent in the mixture is a prerequisite. Furthermore, foils cannot be produced by injection molding, as are desired as intermediate or end products for various purposes. According to a process known from EP-A-0 087 847 for producing foamed, gelled starch products, a material consisting of starch and / or starch derivatives and water is mixed in an extruder press together with a crosslinking agent and a blowing agent, at temperatures heated and extruded from 60 ° C to 220 ° C. Strands formed during extrusion can then be subdivided into foam cores with a grain size of 3 cm to 5 cm, which act as binders for foods or carriers of odor and
Geschmackskomponenten sowie auch als Verpackungsmaterial zum Schutz zerbrechlicher Gegenstände dienen.Flavor components as well as packaging material to protect fragile objects.
Da die im Innenraum der Extruderpresse entstandene Mischung Treibmittel enthält und in der Extruderpresse die bereits erwähnte, relativ hohe Temperatur aufweist, tritt bereits im Innenraum der Extruderpresse und in dem nor¬ malerweise aus einer Düse bestehenden Auslass eine Auf¬ blähung und Schaumbildung unter gleichzeitiger Verfesti- gung der verkleisterten Mischung ein. Weil die Mischung bereits in der Extruderpresse aufschäumt, kann sie nach dem Ausfliessen durch den Auslass der Extruderpresse höchstens noch wenig weiter aufschäumen und expandieren. Wenn durch kontinuierliches Extrudieren als Zwischen- oder Endprodukt ein bahn- oder strangförmiger Gegenstand hergestellt wird, sind dessen grösstmδgliche Querschnitts¬ abmessungen höchstens wenig grösser als die Querschnittsab¬ messungen des Durchganges der Düse der Extruderpresse. Die letztgenannten Querschnittsabmessungen sind wiederum durch die Querschnittsfläche des Innenraums der Extruderpresse begrenzt. Es ist daher zum Beispiel kaum möglich, grosse Platten herzustellen, wie sie etwa zur Verpackung von Fernsehgeräten und dergleichen benötigt werden. Ferner verhindert oder erschwert das Aufschäumen der Mischung im Innenraum der Extruderpresse, den Druck der Mischung beim Hindurchpresεen durch ein zur Formgebung dienendes Profil- Werkzeug oder beim Hineinpressen in eine Giessform konstant zu halten. Dies wiederum hat den Nachteil zur Folge, dass es praktisch nicht möglich ist, einigermassen genau die vorgesehenen Formen und Abmessungen aufweisende Gegenstände herzustellen.Since the mixture formed in the interior of the extruder press contains blowing agent and has the relatively high temperature already mentioned in the extruder press, puffing and foam formation with simultaneous solidification occur already in the interior of the extruder press and in the outlet which normally consists of a nozzle. the gelatinized mixture. Because the mixture is already foaming in the extruder press, it can only expand and expand a little more after flowing out through the outlet of the extruder press. If a sheet-like or strand-like article is produced by continuous extrusion as an intermediate or end product, its maximum cross-sectional dimensions are at most only slightly larger than the cross-sectional dimensions of the passage of the nozzle of the extruder press. The latter cross-sectional dimensions are in turn limited by the cross-sectional area of the interior of the extruder press. It is therefore hardly possible, for example, to produce large plates, such as those required for packaging television sets and the like. Furthermore, the foaming of the mixture in the interior of the extruder press prevents or complicates the pressure of the mixture when it is pressed through by a profile serving for shaping. To keep the tool or when pressing into a mold constant. This, in turn, has the disadvantage that it is practically not possible to produce objects that have the intended shapes and dimensions to a certain extent.
Zudem ermöglicht dieses Verfahren ausschliesslich die Herstellung geschäumter Produkte, nicht aber die Her¬ stellung von porenfreien Produkten, wie beispielsweise transparenten Folien. Da, wie schon erwähnt, für trans¬ parente Produkte eine homogene Verteilung des Vernetzungs¬ mittels in der Mischung die Voraussetzung ist, wäre das aus der EP-A-0 087 847 bekannte Verfahren, auch wenn kein Treibmittel beigefügt würde, für die Herstellung trans- parenter Produkte nicht geeignet, da ebenfalls ein der Mischung vor dem Eintritt in die Extruderpresse beige¬ fügtes Vernetzungsmittel nicht homogen in der Mischung verteilt wird.In addition, this method enables the production of foamed products only, but not the production of non-porous products, such as transparent films. Since, as already mentioned, a homogeneous distribution of the crosslinking agent in the mixture is the prerequisite for transparent products, the process known from EP-A-0 087 847, even if no blowing agent was added, would be trans for the production Parent products are not suitable, since a crosslinking agent added to the mixture before it enters the extruder press is also not homogeneously distributed in the mixture.
Das aus der EP-A-0 087 847 bekannte Verfahren hat zudem den Nachteil, dass die Stärke und das Wasser offen¬ bar erst beim Einbringen in die Extruderpresse miteinander vermischt werden. In einem solchen Mischvorgang können die Stärkekörner nicht oder nur wenig aufquellen, was wiederum die Aufnahme des Vernetzungsmittels in die Molekular¬ struktur der Stärke und damit die homogene Verteilung des Vernetzungsmittels verhindert.The method known from EP-A-0 087 847 also has the disadvantage that the starch and the water are only mixed with one another when they are introduced into the extruder press. In such a mixing process, the starch granules cannot swell or only swell slightly, which in turn prevents the crosslinking agent from being incorporated into the molecular structure of the starch and thus preventing the crosslinking agent from being homogeneously distributed.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines Verfahrens und einer Ein¬ richtung zur wahlweisen Herstellung von porenfreien, beispielsweise durchsichtigen sowie glasklaren oder aufgeschäumten und porösen Stärkeprodukten, wobei die Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen behoben werden sollen. Dabei wird insbesondere angestrebt, sowohl bei der Herstellung eines porenfreien als auch bei der Herstellung eines porösen Produkts die Stärke während des Herstellungsprozesses vollständig zu lösen und ein Produkt zu bilden, das eine möglichst homogene Dichte, Struktur und Vernetzung aufweist. Beim Herstellen eines ungeschäumten Produkts soll dementsprechend erreicht werden, dass dieses eben tatsächlich vollkommen porenfrei ist und im Bedarfsfall transparent und beispielsweise sogar durchsichtig sowie glasklar sein kann. Beim Her¬ stellen eines geschäumten Produkts soll zudem ermöglicht werden, dass das Material im Bedarfsfall nach dem Aus- fliessen aus einem Hohlraum, in welchem es geliert wurde, noch aufschäumen und expandieren kann. Des weitern soll ermöglicht werden, dass der Druck des Matriais beim Passieren eines Auslasses bzw. beim Hineinpressen in eine Giessform möglichst konstant ist und möglichst genau die vorgesehene Grδsse hat, so dass der bzw. jeder entstehende Gegenstand möglichst genau die vorgesehene Form, die vorgesehenen Abmessungen und/oder eine homogene Dichte aufweist.The object on which the invention is based is therefore to create a method and a device for the optional production of pore-free, for example transparent and also crystal-clear or foamed and porous starch products, the Disadvantages of the known methods and devices are to be remedied. In particular, the aim is to completely dissolve the starch during the manufacturing process both in the manufacture of a non-porous and in the manufacture of a porous product and to form a product which has the most homogeneous density, structure and crosslinking possible. Accordingly, when producing a non-foamed product, the aim is to ensure that it is actually completely non-porous and, if necessary, can be transparent and, for example, even transparent and crystal-clear. When producing a foamed product, it should also be possible for the material to be able to foam and expand if necessary after flowing out of a cavity in which it was gelled. Furthermore, it should be possible for the pressure of the die to be as constant as possible when passing through an outlet or when it is pressed into a casting mold and to have the intended size as precisely as possible, so that the or each resulting object is as precise as possible the intended shape, the intended dimensions and / or has a homogeneous density.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merk- malen des Anspruchs 1 und durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 33 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a device having the features of claim 33.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Einrichtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Particularly advantageous refinements of the method and the device emerge from the dependent claims.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungs- gemässen Verfahrens kann ein Material, das stärkehaltige Biomasse und/oder reine Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat sowie normalerweise Wasser und/oder Alkohol aufweist, in eine Förder- und/oder Presεvorrichtung eingebracht und in dieser mit einem bewegbaren Förder¬ und/oder Pressorgan mit Druck beaufschlagt, vermischt, verdichtet, bewegt und durch einen Auslass der Förder¬ und/oder PressVorrichtung aus dem Innenraum von dieser hinaus in den Hohlraum einer Gelier- und/oder Mischkammer gepresst, in diesem eventuell mit Zusatzstoffen vermischt und durch Zuführen von Dampf erhitzt, geschmolzen und geliert werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a material which contains starchy biomass and / or pure starch and / or at least one starch derivative and normally water and / or alcohol can be fed into a conveying and / or pressing device introduced and pressurized, mixed, compressed, moved in it with a movable conveying and / or pressing member and pressed through an outlet of the conveying and / or pressing device from the interior thereof into the cavity of a gelling and / or mixing chamber , possibly mixed with additives and heated, melted and gelled by adding steam.
Das Material bzw. die stärkehaltige Biomasse und/oder Stärke und/oder das Stärkederivat befindet sich beim Einbringen in den Innenraum der Förder- und/oder Press¬ vorrichtung normalerweise in teilchenförmigem Zustand und besteht nämlich beispielsweise aus bereits aufgequollenen Teilchen oder Körnern. Ferner enthält das Material beim Einbringen in den Innenraum der Fδrder- und/oder Press¬ vorrichtung vorzugsweise weder ein Vernetzungsmittel noch ein Treibmittel.The material or the starch-containing biomass and / or starch and / or the starch derivative is normally in a particulate state when introduced into the interior of the conveying and / or pressing device and namely consists, for example, of already swollen particles or grains. Furthermore, when the material is introduced into the interior of the conveying and / or pressing device, it preferably contains neither a crosslinking agent nor a blowing agent.
Der in der Fδrder- und/oder PressVorrichtung statt¬ findende Förder- und/oder Pressvorgang verursacht eine Erwärmung des Materials. Nötigenfalls kann diese im Innen¬ raum der Fδrder- und/oder Pressvorrichtung mittels einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung noch zusätzlich erwärmt oder eventuell gekühlt und auf eine günstige, relativ niedrige Temperatur gebracht werden. Wie noch erörtert wird, kann die Stärke und/oder das Stärkederivat des verwendeten Materials - abhängig von der Art des herzu¬ stellenden Produkts - höchstens wenig oder relativ viel Amylose enthalten. Zumindest wenn das Material keine oder nur wenig Amylose enthält, beträgt die Temperatur des Materials im ganzen Innenraum der Förder- und/oder Press- Vorrichtung zweckmässigerweise weniger als 60° C, vor¬ zugsweise mindestens 30° C und beispielsweise 40° C bis 55° C. Bei durchgeführten Versuchen erwies sich zum Beispiel eine Temperatur von ungefähr 50° C als besonders günstig. Wenn hingegen ein amylose-reiches Material verwendet wird, soll dieses vorzugsweise min¬ destens in der ersten Hälfte des Innenraums der Förder¬ und/oder Pressvorrichtung die vorgängig angegebenen Temperaturen aufweisen.The conveying and / or pressing process taking place in the conveying and / or pressing device causes the material to heat up. If necessary, this can be additionally heated or possibly cooled in the interior of the conveying and / or pressing device by means of a heating and / or cooling device and brought to a favorable, relatively low temperature. As will be discussed below, the starch and / or the starch derivative of the material used - depending on the type of product to be produced - can contain at most little or relatively much amylose. At least if the material contains little or no amylose, the temperature of the material in the entire interior of the conveying and / or pressing device is expediently less than 60 ° C., preferably at least 30 ° C. and for example 40 ° C. to 55 ° C. For example, in experiments performed, a temperature of approximately 50 ° C was found to be very cheap. If, on the other hand, an amylose-rich material is used, it should preferably have the temperatures indicated above, at least in the first half of the interior of the conveying and / or pressing device.
Wenn die Temperatur im Innenraum der Fδrder- und/oder Pressvorrichtung in der vorgängig beschriebenen Weise auf einen günstigen, relativ niedrigen Wert festgelegt wird und das in den Innenraum eingebrachte Material zudem vorteilhafterweise sowohl vernetzungsmittelfrei als auch treibmittelfrei ist, kann erreicht werden, dass die beim Einbringen des Materials in den Innenraum der Fδrder- und/oder Pressvorrichtung normalerweise vorhandenen Stärke- und/oder Stärkederivat-Teilchen beim stattfinden¬ den Förder- und/oder Pressvorgang ihren Zusammenhang verlieren und zerfallen, ohne dass eine nennenswerte Gelierung stattfindet, ohne dass die Stärke und/oder das mindestens eine Stärkederivat verklumpt und ohne dass das Material aufschäumt. Beim Zusammenpressen und Verdichten des Materials nimmt zudem dessen Viskosität wieder ab.If the temperature in the interior of the conveying and / or pressing device is set to a favorable, relatively low value in the manner described above and the material introduced into the interior is advantageously both free of crosslinking agents and free of blowing agents, this can be achieved when it is introduced The starch and / or starch derivative particles normally present in the interior of the conveying and / or pressing device lose their connection and disintegrate during the conveying and / or pressing process taking place, without any appreciable gelation taking place, without the starch and / or the at least one starch derivative clumps and without the material foaming. When the material is compressed and compressed, its viscosity also decreases again.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird als Fδrder- und/oder Pressvorrichtung eine Extruder- oder Schneckenpresse mit einer einen länglichen Innenraum begrenzenden, zylindrischen Kammer verwendet, die am einen Ende einen Einlass und am andern Ende einen Auslass hat. In der Kammer kann als Fδrder- und/oder Pressorgan eine drehbare, axial unverschiebbare Schnecke angeordnet sein, wobei eventuell auch mehrere solche vorhanden sein können. Mit einer derartigen Extruder- oder Schneckenpresse wird das Material kontinuierlich vom Einlass zum Auslass gefördert und durch diesen hinausgepresst.In a preferred embodiment of the method, an extruder or screw press with a cylindrical chamber which delimits an elongated inner space and has an inlet at one end and an outlet at the other end is used as the conveying and / or pressing device. A rotatable, axially non-displaceable screw can be arranged in the chamber as a conveying and / or pressing member, it being possible for there to be several of these. With such an extruder or screw press, the material is continuously conveyed from the inlet to the outlet and pressed out through it.
Das Material kann aus dem Innenraum der Förder¬ und/oder Pressvorrichtung durch einen, vorzugsweise düsenfδrmigen und als Verengung bildenden Auslass über ein Rückschlagventil in den von einer Kammer begrenzten Hohlraum eingeleitet, nämlich hineingepresst werden. Die Kammer ist beispielsweise zylindrisch und durch eine Gelier- und/oder Mischkammer einer Gelier- und/oderThe material can from the interior of the conveyor and / or pressing device by a, preferably nozzle-shaped outlet, which forms a constriction, is introduced via a check valve into the cavity delimited by a chamber, namely pressed into it. The chamber is, for example, cylindrical and has a gelling and / or mixing chamber of a gelling and / or
Mischvorrichtung gebildet, die ein Rührwerk mit mindestens einem Rührer aufweist, der um die beispielsweise vertikale oder horizontale Achse der Kammer drehbar sein kann. In den Hohlraum kann zusätzlich zu der mit dem Auslass der Förder- und/oder Pressvorrichtung verbundenen Zuleitung noch mindestens eine Zuleitung münden, die einen Einlass zum Einleiten eines Vernetzungs- und/oder Treibmittels und/oder eventuell anderer Zusatzstoffe bildet. Ferner münden vorzugsweise mehrere Öffnungen zum Einleiten von Wasserdampf und/oder Alkoholdampf in den Hohlraum. DieMixing device formed, which has a stirrer with at least one stirrer, which can be rotatable about the vertical or horizontal axis of the chamber, for example. In addition to the feed line connected to the outlet of the conveying and / or pressing device, at least one feed line can also open into the cavity, which feed line forms an inlet for introducing a crosslinking and / or blowing agent and / or possibly other additives. Furthermore, a plurality of openings for introducing water vapor and / or alcohol vapor preferably open into the cavity. The
Temperatur im genannten Hohlraum ist vorzugsweise grösser als die Temperatur im Innenraum der Förder- und/oder Pressvorrichtung und beträgt - abhängig von der Art des Materials und des herzustellenden Produkts - vorzugsweise mindestens 80° C, normalerweise mindestens 100° C, zweck- mässigerweise mindestens 140° C, beispielsweise sogar mindestens 150° C oder mindestens 160° C und beispiels¬ weise höchstens etwa 240° C. Der Hohlraum ist vorzugsweise gasdicht gegen die Umgebung abgeschlossen, so dass das Material im Hohlraum unter einem Druck gehalten werden kann, der grösser ist als der Umgebungsluftdruck. Der Druck im Hohlraum ist vorzugsweise mindestens 50 kPa und vorzugsweise höchstens 1,5 MPa grösser als der Umgebungs¬ luftdruck und kann dementsprechend - absolut gemessen - vorzugsweise mindestens 0,15 MPa sowie beispielsweiseThe temperature in the cavity mentioned is preferably greater than the temperature in the interior of the conveying and / or pressing device and, depending on the type of material and the product to be produced, is preferably at least 80 ° C., normally at least 100 ° C., expediently at least 140 ° C, for example even at least 150 ° C or at least 160 ° C and for example at most about 240 ° C. The cavity is preferably sealed gas-tight to the environment, so that the material in the cavity can be kept under a pressure that is greater than the ambient air pressure. The pressure in the cavity is preferably at least 50 kPa and preferably at most 1.5 MPa greater than the ambient air pressure and can accordingly - measured absolutely - preferably at least 0.15 MPa and, for example
0,3 MPa bis 2,5 MPa betragen. Das Erhitzen des im Hohlraum vorhandenen Materials erfolgt vorzugsweise mindestens zum Teil und beispielsweise vollständig durch den zugeführten Wasser- und/oder Alkoholdampf, der vorzugsweise überhitzt ist. Der Dampf hat vorzugsweise eine mehr als 100° C, zweckmässigerweise mindestens 120°C, vorzugsweise mindestens 140° C, vorzugsweise höchstens 240° C und beispielsweise 150° C bis 200° C betragende Temperatur. Der Dampf wird vorzugsweise derart in den Hohlraum ein¬ geleitet, dass mindestens ein Teil - zum Beispiel der grösste Teil - von ihm als Dampf bzw. Gas im Material gelöst wird. Mindestens ein Teil des in das Material eingeleiteten Dampfs, nämlich vorzugsweise der grösste Teil von diesem, und eventuell der gesamte in das Material eingeleitete Dampf soll dem Material danach wieder ent- zogen werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das Material aus dem Hohlraum heraus und durch einen Dampfabscheider hindurch geleitet wird. Es ist jedoch auch möglich, den Wasser- und/oder Alkoholdampf dem Material ganz oder teilweise zu entziehen, wenn dieses durch einen Auslass ausfliesst, der Druck des Materials dabei auf den Umgebungsluftdruck absinkt und das Material zudem in Kontakt mit der Umgebungsluft gelangt. Dabei kann der im genannten Hohlraum zugeführte Dampf beim Durch- fliessen durch eine den Hohlraum mit dem genannten Auslass verbindenden Leitung teilweise oder ganz kondensieren, so dass sich der den Dampf bildende Stoff beim Ausfliessen des Materials aus dem Auslass teilweise oder vollständig im flüssigen Zustand befindet und sich als Flüssigkeit von dem gelierten Material trennt. Unter Umständen ist es sogar möglich, den in den Hohlraum eingeleiteten Dampf dem Material teilweise oder sogar vollständig schon im Hohlraum selbst zu entziehen und diesen Dampf beispielsweise über einen mit einem Überdruckventil versehenen Dampfauslass aus dem Hohlraum heraus zu leiten.0.3 MPa to 2.5 MPa. The material present in the cavity is preferably heated at least in part and, for example, completely by the water and / or alcohol vapor supplied, which is preferably overheated. The steam preferably has a temperature of more than 100 ° C., suitably at least 120 ° C., preferably at least 140 ° C, preferably at most 240 ° C and for example 150 ° C to 200 ° C temperature. The steam is preferably introduced into the cavity in such a way that at least a part - for example the largest part - is dissolved by it as steam or gas in the material. At least a part of the steam introduced into the material, namely preferably most of it, and possibly all of the steam introduced into the material should then be removed from the material again. This can be done, for example, by passing the material out of the cavity and through a steam separator. However, it is also possible to completely or partially extract the water and / or alcohol vapor from the material if it flows out through an outlet, the pressure of the material drops to the ambient air pressure and the material also comes into contact with the ambient air. The steam supplied in the cavity mentioned can partially or completely condense when flowing through a line connecting the cavity to the said outlet, so that the substance forming the vapor is partially or completely in the liquid state when the material flows out of the outlet and separates as a liquid from the gelled material. Under certain circumstances, it is even possible to partially or even completely extract the steam introduced into the cavity from the material itself and to guide this vapor out of the cavity, for example, via a steam outlet provided with a pressure relief valve.
Das Material kann in der vorzugsweise vorhandenen Extruder- oder Schneckenpresse oder mindestens in der ersten Hälfte des vom Material in dieser durchlaufenen Weges in relativ trockenem Zustand verarbeitet werden. Das Material kann dabei in einen quasi homogenen, pastösenThe material can be processed in the preferably existing extruder or screw press or at least in the first half of the path through which the material travels in a relatively dry state. The material can be quasi homogeneous, pasty
Zustand gelangen. Dem sich in diesem Zustand befindenden, homogenisierten, relativ gut fliessfähigen Material kann im Hohlraum der Gelier- und/oder Mischkammer ein Vernetzungs¬ mittel und/oder ein Treibmittel und eventuell noch mindestens ein anderer Zusatzstoff beigefügt werden. Durch den Wasser- und/oder Alkoholdampf kann dem im Hohlraum vor¬ handenen Material Wärmeenergie zugeführt und gleichmässig im Material verteilt werden. Ferner kann zum Beispiel mindestens ein Teil des Wasser- und/oder Alkoholdampfs im Hohlraum in eine Flüssigkeit umgewandelt und vom Material aufgenommen werden. Die auf diese Weise in das Material gebrachte Flüssigkeit wird im Material gleichmässig verteilt. Durch das Zuführen von Dampf und durch den mindestens einen Rührer wird das fliessfähige Material mit den vorgenannten Zusatzstoffen homogen vermischt. Durch den Wasser- und/oder Alkoholdampf und das Rühren wird das im Hohlraum vorhandene fliessfähige Material daher gleich¬ mässig erhitzt, geschmolzen und geliert. Dabei wird durch die Zufuhr von Wasser- und/oder Alkoholdampf insbesondere verhindert, dass sich das fliessfähige Material im Hohl- räum der Gelier- und/oder Mischkammer teilweise verklumpt und sich an den Innenwänden des Hohlraumes ablagert.State. The one in this state A crosslinking agent and / or a blowing agent and possibly at least one other additive can be added to the gelling and / or mixing chamber in the cavity of the gelling and / or mixing chamber. The water and / or alcohol vapor can supply thermal energy to the material in the cavity and distribute it evenly in the material. Furthermore, for example, at least part of the water and / or alcohol vapor in the cavity can be converted into a liquid and absorbed by the material. The liquid brought into the material in this way is evenly distributed in the material. By adding steam and using the at least one stirrer, the flowable material is mixed homogeneously with the aforementioned additives. The flowable material present in the cavity is therefore heated, melted and gelled evenly by the water and / or alcohol vapor and the stirring. The supply of water and / or alcohol vapor in particular prevents the flowable material from partially clumping in the cavity of the gelling and / or mixing chamber and from being deposited on the inner walls of the cavity.
Das im Hohlraum entstandene, fliessfähige, gelierte, und vorzugsweise mit Zusatzstoffen versehene Material wird im folgenden auch als Mischung bezeichnet und kann in noch mehr oder weniger warmem Zustand unter der Einwirkung des durch eine Förder- und/oder Pressvorrichtung und/oder durch den Dampf erzeugten Druckes durch eine im Querschnitt geschlossene Leitung, die im Bedarfsfall beheizt oder ge¬ kühlt werden kann, und einen beispielsweise vorhandenen Dampfabscheider hindurch aus einem Auslass hinausgepresst werden. Der Auslass kann beispielsweise durch eine Breit¬ schlitzdüse, einen Giesskopf oder ein Profilwerkzeug gebildet sein. Das Profilwekzeug weist dabei mindestens einen Durchgang auf, um die kontinuierlich durch diesen hinausgepresste Mischung zu profilieren.The flowable, gelled, and preferably additive-containing material formed in the cavity is also referred to below as a mixture and can be in a more or less warm state under the influence of that produced by a conveying and / or pressing device and / or by the steam Pressure through a closed cross-section line, which can be heated or cooled if necessary, and an existing steam separator, for example, are pressed out of an outlet. The outlet can be formed, for example, by a slot die, a casting head or a profile tool. The profile tool has at least one passage through which it passes continuously to extrude the pressed mixture.
Die im genannten Hohlraum entstandene Mischung wird vorzugsweise kontinuierlich aus diesem Hohlraum abgeleitet sowie beispielsweise beim und/oder nach dem Ausfliessen aus einem Auslass kontinuierlich zu einem Zwischen- oder Endprodukt geformt, beispielsweise mit einem Walzwerk zu einer eine Folie bildenden Bahn gewalzt. Die gelierte Mischung kann auch durch einen zum Beispiels als Breit- schlitzdüse ausgebildeten Auslass einem Förderband zu¬ geführt werden. Es ist jedoch auch möglich, die gelierte Mischung durch einen Auslass kontinuierlich in einen oben offenen Kanal einzuleiten. Dessen Boden kann beispiels¬ weise durch ein Förderband gebildet sein oder Förderrollen aufweisen, so dass der Strang oder die Bahn, der bzw. die beim kontinuierlichen Ausfliessen der Mischung entsteht, vom Auslass wegtransportiert wird.The mixture formed in the cavity mentioned is preferably continuously discharged from this cavity and, for example, continuously formed into an intermediate or end product when and / or after it flows out of an outlet, for example rolled with a rolling mill to form a sheet forming a film. The gelled mixture can also be fed to a conveyor belt through an outlet, for example in the form of a slot die. However, it is also possible to continuously introduce the gelled mixture through an outlet into an open-topped duct. Its bottom can be formed, for example, by a conveyor belt or have conveyor rollers, so that the strand or the web which is formed when the mixture continuously flows out is transported away from the outlet.
Die gelierte Mischung kann bei der Formgebung an- nähernd die gleiche Temperatur wie beim Gelieren im genannten Hohlraum haben, wobei die Temperatur bei der Formgebung beispielsweise etwa bis 220° C betragen kann. Das Material auf Stärkebasis kann jedoch in vielen und wichtigen Fällen auch bei niedrigeren, höchstens etwa 120° C, zweckmässigerweise etwa 20° C bis 80° C und vorzugsweise 40° C bis 70° C betragender Temperatur noch plastisch verformt und beispielsweise zu Folien oder sons¬ tigen Strängen gewalzt und/oder gezogen und/oder zu Form¬ teilen gegossen werden. Die beispielsweise über einen Dampfabscheider ausfliessende, gelierte Mischung darf sich daher nach dem Gelieren ohne weiteres während einer gewissen Zeitdauer abkühlen und kann danach noch zu den gewünschten Gegenständen geformt werden. Nötigenfalls kann die im genannten Hohlraum gebildete Mischung zwischen dem Ausfliessen aus diesem und dem Formgebungsvorgang noch mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung auf eine für die Formgebung optimale Temperatur gebracht werden.The gelled mixture can have approximately the same temperature during the shaping as during gelling in the cavity mentioned, the temperature during the shaping being, for example, up to about 220 ° C. However, in many and important cases, the starch-based material can also be plastically deformed at lower temperatures, at most about 120 ° C., expediently about 20 ° C. to 80 ° C. and preferably 40 ° C. to 70 ° C., and for example to give films or other materials ¬ term strands are rolled and / or drawn and / or cast into molded parts. The gelled mixture flowing out, for example, via a steam separator is therefore allowed to cool down for a certain period of time after the gelling and can then be shaped into the desired objects. If necessary, the mixture formed in the cavity mentioned can flow out between this and the shaping process with a heating and / or cooling device for one Shaping optimal temperature can be brought.
Für das erfindungsgemässe Verfahren können alle Arten von stärkehaltigen Biomassen und/oder von unmodifizierten Stärken und/oder Stärkederivaten einzeln oder gemischt als Rohstoff bzw. Material verwendet werden. Stärke wird durch Pflanzen in grossen Mengen erzeugt. Zudem fallen bei gewissen industriellen Prozessen, bei denen pflanzliche Produkte verarbeitet werden, Neben- oder Abfallprodukte an, die ganz oder teilweise aus Stärke und/oder Stärke¬ derivaten bestehen. Eine stärkehaltige Pflanze ist zum Beispiel Schilf, insbesondere das in China und anderen asiatischen Ländern frei wachsende Chinaschilf, das etwa 40 Gew.% bis 50 Gew.% Stärke enthält. Auch italienisches Schilf enthält ziemlich viel Stärke. Des weitern enthalten Kartoffeln oder - genauer gesagt Kartoffelknollen -, Reiskörner, Weizenkörner, Maiskörner und Erbsen viel Stärke. Ferner enthält auch das bei der Ernte ver¬ schiedener Getreide anfallende Stroh etwas Stärke. Die genannten Pflanzen und Pflanzenteile enthalten zusätzlich zur Stärke normalerweise auch Wasser und noch andere Stoffe, insbesondere Cellulose. Das aus stärkehaltiger Biomasse und/oder Stärke und/oder mindestens einem Stärke¬ derivat bestehende Material kann einfach, kosten- günstig und umweltschonend beschafft und bereitgestellt werden.For the process according to the invention, all types of biomass containing starch and / or unmodified starches and / or starch derivatives can be used individually or mixed as a raw material. Starch is produced in large quantities by plants. In addition, in certain industrial processes in which plant products are processed, by-products or waste products are obtained which consist entirely or partly of starch and / or starch derivatives. A starchy plant is, for example, reed, in particular the Chinese reed that grows freely in China and other Asian countries and contains about 40% to 50% by weight of starch. Italian reeds also contain quite a bit of starch. Furthermore, potatoes or - more precisely, potato tubers - rice grains, wheat grains, corn kernels and peas contain a lot of starch. Furthermore, the straw obtained during the harvest of various cereals also contains some starch. The plants and parts of plants mentioned usually contain water and other substances, in particular cellulose, in addition to the starch. The material consisting of starchy biomass and / or starch and / or at least one starch derivative can be procured and made available in a simple, inexpensive and environmentally friendly manner.
Wenn ein herzustellendes Produkt durch.^ichtig, glas¬ klar und farblos sein soll, wird vorzugsweise ein Material verwendet, das vorzugsweise Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthält, die bzw. das abgesehen vom normaler¬ weise in pflanzlichen Rohstoffen enthaltenen Wasser möglichst rein ist. Das Material soll dann insbesondere auch möglichst frei von Cellulose und anderen pflanzlichen Bestandteilen sein, die eine Trübung oder Färbung verur¬ sachen können. Wenn hingegen ein porenfreies oder poröses Produkt herzustellen ist, das nur eine kleine Lichtdurch¬ lässigkeit zu haben braucht oder opak und/oder farbig sein kann oder soll, kann ein teilchenförmiges Material verwendet werden, das zusätzlich zu mindestens einer Stärke und/oder mindestens einem Stärkederivat auch noch Cellulose und/oder andere pflanzliche Bestandteile enthält. Das Material kann dann beispielsweise eine Biomasse enthalten, die Schilf und/oder Stroh aufweist, das durch Zerschneiden und/oder durch Zerreiben und/oder Mahlen zu kleinen Teilchen verarbeitet wurde. Da insbesondere Stroh nur relativ wenig Stärke enthält, kann dieser Biomasse noch ein anderes stärkereiches Material, zum Beispiel mehr oder weniger reine Kartoffelstärke beigefügt werden.If a product to be produced is supposed to be light, glass-clear and colorless, a material is preferably used which preferably contains starch and / or at least one starch derivative which, apart from the water normally contained in vegetable raw materials, is as pure as possible is. The material should then, in particular, also be as free as possible from cellulose and other vegetable constituents which can cause clouding or coloring. If, on the other hand, a non-porous or porous To produce a product that only needs to have a small translucency or that can or should be opaque and / or colored, a particulate material can be used that, in addition to at least one starch and / or at least one starch derivative, also cellulose and / or contains other herbal ingredients. The material can then contain, for example, a biomass that has reeds and / or straw that has been processed into small particles by cutting and / or by grinding and / or grinding. Since straw, in particular, contains only relatively little starch, this biomass can be mixed with another starch-rich material, for example more or less pure potato starch.
Ein allenfalls im Material vorhandenes Stärkederivat kann zum Beispiel durch Veresterung und/oder Verätherung und/oder Oxidation und/oder durch partiellen hydrolyti¬ schen Abbau von Stärke gebildet sein.Any starch derivative present in the material can be formed, for example, by esterification and / or etherification and / or oxidation and / or by partial hydrolytic degradation of starch.
Für viele Zwecke kann ein Material mit Stärke und/oder mindestens einem Stärkederivat verwendet werden, das keine oder nur relativ wenig Amylose enthält. Ein solches Material ist, wie zum Beispiel Kartoffelstärke, besonders kostengünstig erhältlich und auch relativ leicht gelierbar.A material with starch and / or at least one starch derivative which contains little or no amylose can be used for many purposes. Such a material, such as potato starch, is available at particularly low cost and is also relatively easy to gel.
Wenn jedoch wasserfeste Produkte hergestellt werden sollen und insbesondere wenn diese im Querschnitt in min¬ destens einer Richtung sehr dünn sind und zum Beispiel eine dünne Folie, einen dünnwandigen Behälter oder einen dünnen Faden aufweisen, ist es vorteilhaft, dass min¬ destens eine Komponente des genannten Materials relativ viel Amylose enthält. Das Material kann zum Beispiel eine a ylose-reiche Stärke - beispielsweise Maisstärke - und/oder ein Stärkederivat - beispielsweise leicht ver- esterte Maisstärke - aufweisen, die bzw. das - bezogen auf ihr eigenes Gewicht - mindestens 30 Gew.% oder sogar mindestens 35 Gew.% Amylose enthält. Der Anteil dieser amylose-reichen Stärke bzw. des amylose-reichen Stärke¬ derivats am gesamten aus Stärke und/oder mindestens einem Stärkederivat bestehenden Material beträgt vorzugsweise mindestens 1 Gew.%, vorzugsweise höchstens 60 Gew.%, zweckmässigerweise mindestens 3 Gew.% sowie zweckmässiger- weise höchstens 20 Gew.% und beispielsweise mindestens 6 Gew.% bis höchstens etwa 15 Gew.%. Die restliche, allenfalls Material vorhandene Stärke braucht dann keine oder höchstens wenig, zum Beispiel höchstens 10 Gew.% Amylose aufzuweisen. Der Anteil der Amylose am gesamten, aus Stärke und/oder aus mindestens einem Stärkederivat bestehenden Material kann dementsprechend mindestens 0,3 Gew.%, zweckmässigerweise mindestens ungefähr 1 Gew.% und beispielsweise mindestens ungefähr 2 Gew.% betragen. Wenn das Material viel Amylose enthält, soll sie im genannten Hohlraum zum Gelieren auf eine Temperatur erwärmt werden, die vorzugsweise mindestens 140° C und noch besser mehr, nämlich zum Beispiel mindestens 150° C und zum Beispiel bis etwa 180° C oder sogar bis etwa 200° C beträgt.However, if waterproof products are to be produced and in particular if they are very thin in cross-section in at least one direction and have, for example, a thin film, a thin-walled container or a thin thread, it is advantageous that at least one component of the said Contains a relatively large amount of amylose. The material can, for example, have a starch-rich starch - for example corn starch - and / or a starch derivative - for example slightly esterified corn starch - which, based on its own weight, has at least 30% by weight or even contains at least 35% by weight of amylose. The proportion of this amylose-rich starch or the amylose-rich starch derivative in the total material consisting of starch and / or at least one starch derivative is preferably at least 1% by weight, preferably at most 60% by weight, suitably at least 3% by weight and Expediently at most 20% by weight and for example at least 6% by weight to at most about 15% by weight. The remaining starch, which may be material, then need have no or at most little, for example at most 10% by weight of amylose. The proportion of amylose in the total material consisting of starch and / or at least one starch derivative can accordingly be at least 0.3% by weight, suitably at least about 1% by weight and for example at least about 2% by weight. If the material contains a lot of amylose, it should be heated in the cavity mentioned for gelling to a temperature which is preferably at least 140 ° C. and even better, for example at least 150 ° C. and for example up to about 180 ° C. or even up to about Is 200 ° C.
Ein als Hauptrohstoff eine stärkehaltige Biomasse und/oder mehr oder weniger reine Stärke und/oder min- destens ein Stärkederivat aufweisendes Material wird vorzugsweise in teilchenförmigem Zustand, d.h. als aus einem Granulat bestehendes und/oder körniges und/oder pulverförmiges Schüttgut, in einen Mischer eingebracht und in diesem vorzugsweise bei Umgebungstemperatur - d.h. ohne Erwärmung - und also normalerweise bei einer etwa 20° C und weniger als 30° C betragenden Temperatur mit als Lösungs- und/oder Dispersionsmittel dienendem Wasser und/oder Alkohol und eventuell mit Streckungsmitteln und/oder anderen Materialien vermischt. Die Biomasse- Stärke- und/oder Stärkederivatteilchen können dabei beispielsweise mit mindestens einem durch einen drehbaren Rührer gebildeten Mischwerkzeug bewegt werden. Die Teilchen quellen dabei durch die Aufnahme von Wasser und/oder Alkohol auf, wodurch sich im übrigen die Vis¬ kosität des Materials vergrössert.A material containing starchy biomass and / or more or less pure starch and / or at least one starch derivative is preferably introduced into a mixer in a particulate state, ie as a granulate and / or granular and / or powdery bulk material and in this preferably at ambient temperature - ie without heating - and therefore normally at a temperature of about 20 ° C. and less than 30 ° C. with water and / or alcohol serving as solvent and / or dispersing agent and possibly with extenders and / or others Mixed materials. The biomass, starch and / or starch derivative particles can be, for example, with at least one rotatable Stirrer formed mixing tool are moved. The particles swell due to the absorption of water and / or alcohol, which also increases the viscosity of the material.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass die von Pflanzen erzeugte Stärke eine gewisse Feuchtigkeit hat, wobei der Wassergehalt von frisch von Pflanzen, zum Beispiel Kartoffeln, gewonnener Stärke typischerweises etwa 15 bis 25 Gew.% beträgt. Wenn die Stärke oder ein Stärkederivat aus längere Zeit gelagerten und/oder bereits in irgend einer Weise vorbehandelten Pflanzen und/oder als Neben¬ produkt irgendwelcher industrieller Verarbeitungsprozesse gewonnen wird, kann der Wassergehalt auch kleiner oder grösser sein. Die beim Mischen noch zugefügte Wasser- und/oder Alkoholmenge kann derart auf den bereits vor¬ handenen Wassergehalt der Stärke bzw. des Stärkederivats abgestimmt werden, dass die insgesamt im Material vor¬ handene Menge Wasser und/oder Alkohol mindestens 2 Gew.% höchstens 60 Gew.% und vorzugsweise 10 Gew.% bis 35 Gew.% beträgt. Zur Klarstellung sei bemerkt, dass sich diese Prozentwerte auf das Gesamtgewicht des feuchten Materials beziehen, die in den zum Gelieren dienenden Hohlraum eingebracht wird. Normalerweise kann das Material als Lösungs- und/oder Dispersionsmittel Wasser enthalten. Wenn jedoch sehr dünne, flexible Folien oder Bänder und/oder dünne, folienartige Mäntel oder dünne Wände aufweisende Schläuche, Beutel oder Behälter oder dünne Fäden gebildet werden sollen, kann es vorteilhaft sein, dem Material Alkohol anstelle von Wasser beizufügen und eventuell sogar das bereits in der pflanzlichen Stärke vorhandene Wasser durch Alkohol zu ersetzen, weil die Folie oder der sonst hergestellte Gegenstand dann schneller trocknet.It should be pointed out here that the starch produced by plants has a certain moisture, the water content of starch freshly obtained from plants, for example potatoes, typically being about 15 to 25% by weight. If the starch or a starch derivative is obtained from plants which have been stored for a long time and / or have already been pretreated in some way and / or as a by-product of any industrial processing, the water content can also be smaller or larger. The amount of water and / or alcohol added during mixing can be matched to the already existing water content of the starch or starch derivative in such a way that the total amount of water and / or alcohol present in the material is at least 2% by weight and at most 60 % By weight and preferably 10% by weight to 35% by weight. For clarification, it should be noted that these percentages relate to the total weight of the moist material that is introduced into the gelling cavity. The material can normally contain water as a solvent and / or dispersing agent. However, if very thin, flexible films or tapes and / or thin, film-like coats or thin-walled hoses, bags or containers or thin threads are to be formed, it can be advantageous to add alcohol instead of water to the material and possibly even that already in to replace the water present in the vegetable starch with alcohol, because the film or the object otherwise produced then dries faster.
Wenn ein amylose-reiches Material geliert wird, kann dieses eventuell sogar in vollständig trockenem Zustand - d.h. ohne Wasser und ohne Alkohol - in den zum Gelieren dienenden Hohlraum eingebracht werden. In diesem Fall kann dem Material im genannten Hohlraum zusätzlich zum Wasser- dampf und/oder Alkoholdampf eventuell auch noch Wasser und/oder Alkohol in flüssigem Zustand zugeführt werden.If an amylose-rich material is gelled, it can this may even be introduced into the cavity used for gelling in a completely dry state, ie without water and without alcohol. In this case, in addition to water vapor and / or alcohol vapor, water and / or alcohol in the liquid state may also be added to the material in the cavity mentioned.
Das dem gelierten Stärkematerial im Hohlraum zu¬ mindest normalerweise noch beigemischte Vernetzungsmittel kann zum Beispiel Melaminharz und/oder Melamin und/oder Harnstoff und/oder Formaldehyd und/oder Urotropin und/oder Glyoxal und/oder Glucose aufweisen. Ein als Vernetzungs¬ mittel dienendes aus Melamin und Formaldehyd gebildetes Melaminharz kann dem Material zum Beispiel als teilchen- fδrmiges Gut - etwa als Granulat - oder in Formaldehyd gelöst und also in flüssigem Zustand beigefügt werden.The crosslinking agent which is at least normally still added to the gelled starch material in the cavity can, for example, have melamine resin and / or melamine and / or urea and / or formaldehyde and / or urotropin and / or glyoxal and / or glucose. A melamine resin formed from melamine and formaldehyde, which serves as a crosslinking agent, can be dissolved in the material, for example as a particulate material - for example as granules - or dissolved in formaldehyde and thus added in the liquid state.
Durch die Art und den Grad der Vernetzung und/oder der sonstigen Modifikationen können die Eigenεchaften der nachher entstehenden Produkte, d.h. Gegenstände, an den vorgesehenen Verwendungszweck angepasst werden. Zum Bei¬ spiel kann die Beständigkeit oder - anders herum gesehen - die Verrottungsgeschwindigkeit durch die Art und Menge des beigefügten Vernetzungsmittels gesteuert werden. Wenn zum Beispiel im Naturzustand belassene Stärke auf oder in einem Humusboden gebracht wird, verrottet sie unter der Einwirkung der Bodenbakterien relativ schnell. Die Be¬ ständigkeit gegen Verrottung kann jedoch z"m Beispiel durch die Beimischung und Dosierung von einem die Wasεer- löεlichkeit reduzierenden Vernetzungεmittel, wie Melamin¬ harz oder Melamin oder Harnεtoff oder Glyoxal erhöht werden, wobei zum Beiεpiel durch entεprechende Doεierung deε Melaminharz- und/oder Melaminanteils und/oder Harn- stoffanteilε je nach Bedarf auch bei einer dünnen flexiblen Folie eine Haltbarkeit und Beεtändigkeit von mindeεtens 5 Jahren oder von mindestenε 10 Jahren oder nötigenfalls von noch mehr Jahren gewährleistet werden kann. Der gesamte Vernetzungsmittelanteil beträgt insbesondere bei Verwendung amylose-freier oder zumindest amylose-armer Ausgangsmaterialien in vielen Fällen beispielsweise höchstenε 1 Gew.% oder sogar nur höchstens 0,1 Gew.% des mehr oder weniger trockenen, Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Materials. Im übrigen ist auch bei einem durch Melaminharz und/oder Melamin und/oder Harnstoff und/oder Glyoxal dauerhaft gemachten Produkt noch eine Verrottung in natürlicher Umgebung möglich, nur dauert sie dann eben länger.Due to the type and degree of networking and / or other modifications, the properties of the products subsequently created, ie objects, can be adapted to the intended use. For example, the resistance or - seen the other way round - the rate of rotting can be controlled by the type and amount of the crosslinking agent added. For example, if starch left in its natural state is placed on or in a humus soil, it rots relatively quickly under the influence of soil bacteria. However, resistance to rotting can be increased, for example, by admixing and metering in a crosslinking agent which reduces water solubility, such as melamine resin or melamine or urea or glyoxal, for example by appropriate metering of the melamine resin and / or or melamine content and / or urea content, depending on requirements, even with a thin flexible film, a shelf life and durability of at least 5 years or at least 10 years or, if necessary can be guaranteed for even more years. The total proportion of crosslinking agent, in particular when using amylose-free or at least low amylose starting materials, is in many cases for example at most 1% by weight or even only at most 0.1% by weight of the more or less dry material containing starch and / or at least one starch derivative . Incidentally, even in the case of a product made permanently by melamine resin and / or melamine and / or urea and / or glyoxal, rotting is still possible in a natural environment, only then it takes longer.
Wenn das Material in der weiter vorn beschriebenen Weise amylose-reiche Stärke oder ein a ylose-reiches Stärkederivat enthält und zur Herstellung wasserfester Produkte vorgesehen ist, werden dem Material als Ver¬ netzungsmittel vorzugsweise Melaminharz und/oder Melamin und/oder Harnstoff sowie vorzugsweise zusätzlich Glucose beigefügt. Für die Bildung porenfreier, vollkommen wasser- feεter Produkte kann dann der Vernetzungsmittelanteil eventuell mindestens 10 Gew.% und bis 30 Gew.% des mehr oder weniger trockenen oder sogar Wasser und/oder Alkohol aufweisenden, in den zum Gelieren dienenden Hohlraum eingebrachten Materials betragen. Der Melaminharz - und/oder Melamin und/oder Harnstoffanteil kann - bezogen auf die gesamte Stärke und/oder mindestens ein Stärke¬ derivat sowie Wasser und/oder Alkohol aufweisende, in den zum Gelieren dienenden Hohlraum eingebrachten Material - vorzugsweise mindestenε 10 Gew.% und vorzugεweiεe höchstens 15 Gew.% betragen. Der Glucoseanteil kann - bezogen auf das genannte Material - vorzugsweise min¬ destens 2 Gew.% und vorzugsweise höchstens 12 Gew.% betragen.If the material contains amylose-rich starch or an aylose-rich starch derivative in the manner described above and is intended for the production of waterproof products, the material as crosslinking agent is preferably melamine resin and / or melamine and / or urea, and preferably additionally glucose attached. For the formation of pore-free, completely water-resistant products, the crosslinking agent content can then be at least 10% by weight and up to 30% by weight of the more or less dry or even water and / or alcohol-containing material introduced into the gelling cavity. The melamine resin - and / or melamine and / or urea fraction - based on the total starch and / or at least one starch derivative and water and / or alcohol-containing material introduced into the gelling cavity - preferably at least 10% by weight and preferably not more than 15% by weight. The proportion of glucose - based on the material mentioned - can preferably be at least 2% by weight and preferably at most 12% by weight.
Selbstverständlich können dem Material späteεtens im zum Gelieren dienenden Hohlraum auch noch andere Additive beigemischt werden, um bestimmte Eigenschaften der Produkte zu erzielen. Man kann beispielsweise noch mindestens ein Additiv zur zusätzlichen Senkung der Wasserlöslichkeit und/oder mindestens einen Härter beifügen. Durch die Zugabe von Magnesiumsulfat beispielsweise verbessern sich die feuchtigkeitsfesten Eigenschaften von Stärkeprodukten. Obschon Produkte auf Stärkebasis schon an sich schwer entzündlich und schlecht brennbar sind, kann man beispiels¬ weise noch zusätzlich mindestens einen flammhemmenden Stoff beifügen. Ferner kann mindestens ein Farbstoff hinzugefügt werden, um die sonst normalerweise farblosen Produkte zu färben.Of course, other additives can also be added to the material later in the gelling cavity can be added to achieve certain properties of the products. For example, at least one additive for additionally reducing the water solubility and / or at least one hardener can be added. The addition of magnesium sulfate, for example, improves the moisture-resistant properties of starch products. Although starch-based products are inherently flame-retardant and poorly flammable, it is possible, for example, to additionally add at least one flame-retardant substance. At least one dye can also be added to color the otherwise normally colorless products.
Die durch Formgebung aus einem Gel gebildeten Gegen- stände verfestigen sich nach ihrer Formung und sind dann relativ zäh und bei entsprechend dünner Querschnitts- Bemessung zudem flexibel. Bei einer vorteilhaften Aus¬ gestaltung des Verfahrens werden die aus dem Gel ge¬ bildeten Gegenstände nach ihrer Formung zur Beschleunigung des Erstarrungs- und Verfestigungsvorgangs durch Erwärmen getrocknet, so dass mindestens ein Teil des ursprünglich als Lösungs- und/oder Dispersionεflüsεigkeit vorhandenen Wassers und/oder Alkohols entweicht. Wenn, wie erwähnt, kompakte, porenfreie und/oder durchsichtigen Gegenstände, zum Beispiel Folien hergestellt werden εollen, kann deren Trocknung zum Beispiel mindestenε zum Teil durch Be¬ strahlen mit Infrarotlicht durchgeführt werden. Falls eine Folie hergestellt wird, kann diese beispielsweise gleich¬ zeitig von beiden Seiten her - also zum Beispiel bei entlang einer horizontalen Ebene verlaufenden Folie von oben her sowie von unten her - bestrahlt werden. Beim Trocknen durch Infrarotlicht-Beεtrahlung werden zuerst die äussersten Schichten erwärmt und getrocknet, so dass also der Flüssigkeitεentzug von aussen nach innen fortεchreitet. Dies fördert die Bildung weitgehend porenfreier, klarer und eben durchsichtiger Folien oder sonstiger Gegenstände. Für die kontinuierliche Herstellung von einer zur Bildung einer Folie oder eines Bandes dienenden Bahn kann die gelierte Mischung zum Beispiel durch einen zum Beispiel alε Breitschlitzdüse ausgebildeten Auslaεs einer Walzvorrichtung oder einer Vorrichtung mit einem Fδrder- und/oder Giessband und mindeεtenε einem For- mgebungεwerkzeug zugeführt werden, daε durch einen keil- und/oder messerartigen Abstreifer gebildet ist. Mit Hilfe von geeigneten Profilwerkzeugen können durch Walzver- fahren, Strangziehen und/oder Strangpressen und andere Formgebungsverfahren kontinuierlich auch Stränge und Bahnen mit irgendwelchen anderen Profilen - beispielsweiεe auch Rohre oder Schläuche - hergestellt werden. Die Breiten und Dicken der Folien oder Bänder oder die sonstigen Querschnittsabmessungen in irgend einer Weise profilierter Stränge können selbstverständlich durch entsprechende Bemessung des benutzten Profilwerkzeuges nach Bedarf festgelegt werden.The objects formed by shaping from a gel solidify after being shaped and are then relatively tough and, with a correspondingly thin cross-sectional dimensioning, are also flexible. In an advantageous embodiment of the method, the objects formed from the gel are dried by heating to accelerate the setting and solidification process, so that at least a part of the water and / or. Originally present as a solution and / or dispersion liquid is dried Alcohol escapes. If, as mentioned, compact, pore-free and / or transparent objects, for example foils, are to be produced, their drying can be carried out, for example, at least in part by irradiation with infrared light. If a film is produced, it can, for example, be irradiated simultaneously from both sides - that is, for example, from above and from below in the case of a film running along a horizontal plane. When drying by infrared light irradiation, the outermost layers are first heated and dried, so that the liquid withdrawal proceeds from the outside inwards. This promotes the formation of largely non-porous, clear and even transparent films or other objects. For the continuous production of a web serving to form a film or a band, the gelled mixture can be fed, for example, through an outlet, for example as a slot die, to a rolling device or a device with a conveyor and / or casting belt and at least one shaping tool , that is formed by a wedge and / or knife-like scraper. With the help of suitable profile tools, it is also possible to continuously produce strands and webs with any other profiles - for example, tubes or hoses - by rolling processes, extrusion and / or extrusion and other shaping methods. The widths and thicknesses of the foils or tapes or the other cross-sectional dimensions in any way of profiled strands can of course be determined as required by appropriate dimensioning of the profile tool used.
Des weitern kann einem zur Herstellung einer Folie dienenden Material mindestens ein Geschmacks- und/oder Geruchsεtoff beigefügt werden, um beispielsweise Motten und eventuell andere Insekten oder sonstige Tiere fern¬ zuhalten. Eine derartige Folie kann dann zur Bildung eines Sackeε oder Behälterε zum Aufbewahren von Kleidern dienen.Furthermore, at least one flavor and / or smell substance can be added to a material used to produce a film, for example to keep moths and possibly other insects or other animals away. Such a film can then be used to form a sack or container for storing clothes.
Durchεichtige Folien oder Bänder auf Stärkebaεiε können deε weitern alε Schrift- und/oder Bildträger für sogenannte Hellraum- oder "Overhead"-Projektoren verwendet werden. Solc Folien oder Bänder werden häufig nur ein einziges Mal sowie für kurze Zeit benutzt und dann weggeworfen, εo daεε eine u weltεchonende Abbaubarkeit bei εolchen Folien oder Bändern ebenfalls sehr vorteilhaft ist.Transparent films or tapes based on starch can furthermore be used as writing and / or image carriers for so-called bright room or "overhead" projectors. Solc foils or tapes are often used only once and for a short time and then thrown away, so that degradability with such foils or tapes that is environmentally friendly is also very advantageous.
Wenn kompakte porenfreie und/oder lichtdurchläsεige, räumliche Formteile hergeεtellt werden sollen, kann die gelierte Stärkemischung zuerst kontinuierlich zu einer Bahn geformt werden. Diese kann dann - beispielsweise bevor sie vollständig trocken und verfestigt ist - in einer Umformvorrichtung zu räumlichen Formteilen, wie Behältern, umgeformt werden kann. Solche Formteile können beispielεweise als Verpackungsmaterial von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Gemüse, Fleisch oder Pralinen verwendet werden.If compact, pore-free and / or translucent, spatial molded parts are to be produced, the gelled starch mixture are first continuously formed into a sheet. This can then - for example before it is completely dry and solidified - be shaped in a shaping device into spatial shaped parts, such as containers. Such molded parts can be used, for example, as packaging material for foods such as vegetables, meat or chocolates.
Wenn porenfreie Gegenstände, wie beispielsweiseIf non-porous objects, such as
Folien, Bänder oder Formteile hergestellt werden, kann dem Stärke und/oder mindestenε ein Stärkederivat aufweisenden Material beim Einbringen in eine Förder- und/oder Presε- vorrichtung oder spätestens beim Gelieren Polyäthylenoxid beigefügt werden. Das Polyäthylenoxid kann dem restlichen Material zum Beispiel in gelöster Form zugeführt werden. Der Anteil des Polyäthylenoxids an der gesamten Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Mischung beträgt vorzugεweise höchstens 30 Gew. % und beispielsweise 0,5 bis 5 Gew. %. Eventuell kann derFilms, tapes or molded parts are produced, polyethylene starch can be added to the starch and / or at least one starch derivative material when it is introduced into a conveying and / or pressing device or at the latest when gelling. The polyethylene oxide can be added to the rest of the material, for example in dissolved form. The proportion of polyethylene oxide in the total starch and / or mixture containing at least one starch derivative is preferably at most 30% by weight and, for example, 0.5 to 5% by weight. Maybe the
Mischung zusätzlich zum Polyäthylenoxid noch eine geringe Menge von mindestens einem anderen wasserlöslichen Kunst¬ harz beigefügt werden. Dessen Anteil an der Mischung kann zum Beispiel 0,5 bis 4,5 Gew. % betragen. Aus polyäthylen- oxidhaltigem Material geformte Gegenstände weisen eine relativ glatte Oberfläche auf. Wenn daε Material zum Beiεpiel zum Formen mindeεtens eines Gegenstands in fliesεfähigem oder halbfeεtem Zuεtand mit rindestens einem Werkzeug und/oder mindestenε einer Vorrichtung geformt, zum Beiεpiel mit Walzen gewalzt und eventuell zusätzlich mit einer Umformvorrichtung umgeformt oder in eine Giesεform gegoεsen wird, wirkt das beigefügte Polyäthylenoxid dem Festkleben des Materials am Werkzeug bzw. an der Vorrichtung entgegen. Ferner kann die Ober- fläche eines derartigen Gegenstands gut mit mindeεtens einem Muster versehen werden, das aus linienfδrmigen und/oder punktförmigen Vertiefungen besteht. Diese Ver¬ tiefungen können dabei mit mindestens einer beispielsweiεe beheizten Prägewalze oder mit einem beheizten Prägeεtempel in das zwar bereits durch Walzen oder Gieεsen oder der- gleichen zu einem Gegenstand geformte, aber noch nicht völlig erstarrte Material eingeprägt werden. Stattdessen können die Vertiefungen eventuell mit einem Laser ein¬ gebrannt oder durch einen Schrumpfvorgang oder durch eine spannabhebende Bearbeitung erzeugt werden. Die Tiefen der Vertiefungen und/oder deren Abstände voneinander betragen bei einer vorteilhaften Ausgestaltung höchstens 0,01 mm, beεser höchstenε 0,001 mm und zum Beispiel nur 1 nm bis 10 nIn addition to the polyethylene oxide, a small amount of at least one other water-soluble synthetic resin can be added to the mixture. Its proportion in the mixture can be, for example, 0.5 to 4.5% by weight. Objects molded from polyethylene oxide material have a relatively smooth surface. If the material, for example for shaping at least one object in a flowable or semi-solid state, is shaped with at least one tool and / or at least one device, for example rolled with rollers and possibly additionally formed with a forming device or cast into a casting mold, the added polyethylene oxide acts against sticking the material to the tool or device. Furthermore, the surface of such an object can be provided with at least one pattern that is linear and / or punctiform depressions. These depressions can be embossed with at least one, for example, heated embossing roller or with a heated embossing stamp into the material which has already been formed into an object by rolling or casting or the like, but is not yet completely solidified. Instead, the depressions can possibly be burned in with a laser or produced by a shrinking process or by machining. In one advantageous embodiment, the depths of the depressions and / or their spacings from one another are at most 0.01 mm, better than 0.001 mm and for example only 1 nm to 10 n
Ferner kann auf einen Gegenstand, der aus einem stärkehaltigen Material ohne Polyäthylenoxid besteht, eine Schicht Polyäthylenoxid aufgebracht werden. Es ist auch möglich, eine Polyäthylenoxid enthaltene Stärkemischung auf eine Oberfläche eines Gegenstandes, wie beispielswiese Papier, Holz oder Textilgewebe auf- zubringen. Schlieεεlich besteht auch die Möglichkeit, auf mindestens einen Bereich der Oberfläche eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenen Gegen- εtandeε zum Beispiel durch Aufdampfen eine dünne metallische Schicht aufzubringen. Auf diese Arten können Gegenstände mit glatten Oberflächen gebildet werden, die nachträglich ebenfalls mit feinen, linienfδrmigen oder punktförmigen Vertiefungen verεehen werden können.Furthermore, a layer of polyethylene oxide can be applied to an object which consists of a starchy material without polyethylene oxide. It is also possible to apply a starch mixture containing polyethylene oxide to a surface of an object, such as paper, wood or textile fabric. Finally, there is also the possibility of applying a thin metallic layer to at least one area of the surface of a starch and / or at least one starch derivative, for example by vapor deposition. In this way, objects with smooth surfaces can be formed, which can subsequently also be provided with fine, line-shaped or punctiform depressions.
Muεter mit Vertiefungen der genannten Art erzeugen bei unterεchiedlichem Lichteinfall durch Beugung undPatterns with depressions of the type mentioned produce by diffraction and
Interferenzvorgänge unterεchiedliche Lichteffekte und ver¬ schiedene Farben. Gegenstände mit derartigen, zum Beispiel Schriftzeichen und/oder mindestens ein Bild darstellenden Mustern können beispielsweise als Verpackungsmaterial, als Behälter für Nahrungsmittel oder eventuell als Wertpapiere oder Billette ausgebildet εein. Die gelierte Mischung kann ferner kontinuierlich zu Fäden geformt werden, die durch Heissluftbehandlung ge¬ trocknet und beispielεweiεe zu Schnüren und Seilen oder zu watteähnlichen Stärkeprodukten weiterverarbeitet werden können.Interference processes different light effects and different colors. Objects with such patterns, for example characters and / or at least one image, can be formed, for example, as packaging material, as a container for food or possibly as securities or tickets. The gelled mixture can also be continuously formed into threads which can be dried by hot air treatment and further processed, for example, into cords and ropes or into cotton-like starch products.
Wenn aufgeεchäumte Stärkeprodukte hergeεtellt werden, können dieεe in weiten Grenzen wählbare Gröεεen und Formen haben. So können zum Beiεpiel grössere Schaumkörper zur Verpackung von Geräten oder zerbrechlichen Gegenständen oder Strukturmassen für den Kulissenbau und für Innen¬ dekorationen hergestellt werden. Bei der Herstellung von Schaumkδrpern können die Stärke und/oder mindestenε Stärkederivat enthaltende gelierte Miεchungen nach einer mehr oder weniger weitgehenden Vorformung und teilweisen Aufschäumung bei einer vorteilhaften Auεgestaltung des Verfahrens in einem Trockner mit Mikrowellen bestrahlt werden. Das sich im Trockner befindende Vorprodukt wird dann in diesem durch die Mikrowellen von innen nach aussen fortschreitend erwärmt und getrocknet. Die dabei beim Ver¬ dampfen von Wasser und/oder Alkohol entstehenden Blasen bewirken, dass das Gel aufschäumt und dadurch weiterver- formt sowie porös wird.If foamed starch products are produced, they can have sizes and shapes which can be selected within wide limits. For example, larger foam bodies can be produced for packaging devices or fragile objects or structural masses for backdrop construction and for interior decorations. In the production of foam bodies, the gelled mixtures containing the starch and / or at least starch derivative can be irradiated with microwaves in a dryer after a more or less extensive preforming and partial foaming with an advantageous embodiment of the method. The preliminary product in the dryer is then progressively heated and dried in it by the microwaves from the inside out. The bubbles which form during the evaporation of water and / or alcohol cause the gel to foam and thereby further deform and become porous.
Bei der Herstellung von Schaumprodukten besteht jedoch zum Beispiel auch die Möglichkeit, durch tropfenweiseε Einspritzen der gelierten Mischung in einen heiεsen Luftstrom kleine aufgeschäumte, als Verpackungεmaterial verwendbare Schaumεtoffkörner herzustellen.In the production of foam products, however, it is also possible, for example, to produce small foamed foam granules which can be used as packaging material by injecting the gelled mixture dropwise into a hot air stream.
Zur Verstärkung der Porenbildung kann dem Material vor dem Aufschäumungsprozeεε ein Treibmittel beigefügt werden. Dieses kann beispielsweiεe auε mindeεtenε einem Salz, etwa einem Metallcarbonat, wie Kalk oder Calciumcarbid, und/oder einer anorganischen Säure, etwa Salz- oder Phosphorεäure, und/oder einer organiεchen Säure, etwa Zitronenεäure, und/oder Wasserεtoffperoxid und/oder Aluminiumoxid und/oder Zement beεtehen. Die hinzugefügte Treibmittel¬ menge kann mindestens etwa 0,01 Gew.%, höchstens etwa 20 Gew.% und beispielweise etwa 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% deε Wasser und/oder Alkohol enthaltenden, in vermischtem Zustand in den zum Gelieren dienenden Hohlraum gebrachten Materialε betragen. Die Prozentangaben können dabei auf die Menge des aus Stärke und/oder mindestenε einem Stärke¬ derivat beεtehenden Auεgangε aterialε oder auf die Menge der dieεes Material, Wasser und/oder Alkohol, normaler- weise ein Vernetzungsmittel sowie eventuell noch zu¬ sätzliche Stoffe enthaltenden, in den Hohlraum der Gelier- und/oder Mischkammer eingebrachten Mischung bezogen sein. Damit ein allenfalls beigefügtes Treibmittel nicht schon eine Aufschäumung und Verharzung des Materials in der zum Homogenisieren dienenden Presse bewirkt, wird das Treib¬ mittel der Mischung vorteilhafterweise erst im Hohlraum der Gelier- und/oder Mischkammer dem gelierenden Material beigefügt.To increase the pore formation, a blowing agent can be added to the material before the foaming process. This can, for example, consist of at least one salt, for example a metal carbonate, such as lime or calcium carbide, and / or an inorganic acid, for example hydrochloric or phosphoric acid, and / or an organic acid, for example citric acid, and / or hydrogen peroxide and / or aluminum oxide and / or cement. The amount of propellant added can contain at least about 0.01% by weight, at most about 20% by weight and, for example, about 0.1% by weight to 5% by weight of the water and / or alcohol, in the mixed state for gelation serving cavity brought material. The percentages can be based on the amount of starch material and / or at least one starch derivative, or on the amount of this material, water and / or alcohol, normally containing a crosslinking agent and possibly additional substances be introduced into the cavity of the gelling and / or mixing chamber. So that any added blowing agent does not already cause foaming and gumming of the material in the press used for homogenization, the blowing agent is advantageously added to the gelling material only in the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
Ein durch Aufεchäumen gebildeter Schaumstoff-Strang kann dann in noch mehr oder weniger fliessfähigem Zustand durch Walzen, Pressen oder Giesεen oder dergleichen zu gewünεchten Gegenständen geformt oder in noch mehr oder weniger weichem oder in erstarrtem Zustand mit einer Trennvorrichtung in Stücke, etwa Platten oder Chips, getrennt werden.A foam strand formed by foaming can then be formed into desired objects in an even more or less flowable state by rolling, pressing or casting or the like, or in pieces in a more or less soft or solidified state using a separating device, such as plates or chips, be separated.
Durch das erfindungsgemäsεe Verfahren hergeεtellteManufactured by the method according to the invention
Stärke-Schaum-Produkte oder -Gegenstände können eine mindestenε etwa 5 mg/cm 3, hδchεtens etwa 600 mg/cm3 undStarch foam products or articles can have a minimum of about 5 mg / cm 3, a maximum of about 600 mg / cm3 and
3 beispielsweise 100 bis 400 mg/cm betragende Dichte haben.3, for example, have a density of 100 to 400 mg / cm.
Die hergestellten Stärke-Schaum-Gegenstände können abhängig vom Herstellungsverfahren, der Zusammenεetzung εowie derThe starch-foam articles produced can depend on the production process, the composition, and the like
Form und den Dimensionen formfeεt, hart und εtarr, d.h. alεo nicht elaεtiεch komprimierbar sein. Es ist jedoch auch möglich, folien- oder bandförmige Schaum-Gegenstände herzustellen, die zwar -ebenfalls nicht oder mindestens nicht stark elastisch komprimierbar, aber doch biegbar sind. Des weitern können eventuell Schaum-Produkte her¬ gestellt werden, die mindestens begrenzt elastisch komprimierbar sind.Shape and the dimensions are dimensionally stable, hard and rigid, that is to say they cannot be elastically compressible. However, it is also possible to produce film-like or band-shaped foam articles which, although not, or at least are not highly elastically compressible, but are nevertheless bendable. Furthermore, foam products can be produced that are elastically compressible at least to a limited extent.
Des weitern besteht - insbesondere bei porösen Gegen¬ ständen auf Stärkebasis - die Möglichkeit, bei der Her¬ stellung Süsε- und/oder Aromaεtoffe und/oder Gewürze und/oder Nährstoffe irgendwelcher Art beizufügen. Derartige Produkte können dann beispielsweise zuerst zur Verpackung von Nahrungsmitteln und/oder als Teller, Trinkbecher oder dergleichen dienen und danach verzehrt werden. Poröse Stärke-Schaum-Gegenεtände mit Zusätzen der genannten Art können ferner als eigentliche Nahrungsmittel vorgesehen und zu diesem Zweck beispielεweiεe noch in Öl gebraten werden, so dasε knuεprige Stengel und Plätzchen zum Knabbern entstehen.Furthermore, in particular in the case of porous starch-based objects, there is the possibility of adding sweeteners and / or flavorings and / or spices and / or nutrients of any kind to the production. Products of this type can then be used, for example, for packaging foodstuffs and / or as plates, drinking cups or the like, and can then be consumed. Porous starch foam articles with additives of the type mentioned can also be provided as actual foodstuffs and, for this purpose, can also be fried in oil, for example, so that crispy stems and cookies for nibbling are produced.
Bei der Herstellung von Schaumprodukten besteht zum Beispiel auch noch die Möglichkeit, dem Material Acetyl- anhydrid und/oder Natriumacetat und/oder Cellulosediacetat εowie eventuell zuεätzlich eine geringe Menge von Kiesel¬ gur, Essigsäure und/oder Glycerin beizufügen. Durch die Zugabe dieser Stoffe werden die Schaumprodukte zäher und stabiler und können vor ihrer endgültigen Verfestigung noch verformt werden, ohne dass die Poren zerstört werden. Ein solches Produkt kann beispielsweise 0,5 Gew. % bis 5 Gew. % Cellulosediacetat, 0,5 Gew. % bis 3,5 Gew. % Kieselgur sowie höchεtenε 0,075 Gew. % Glycerin aufweiεen. Das Glycerin hat in diesem Fall die Eigenschaft eines Weichmachers und verhindert, dasε das stärkehaltige Material verklumpt.In the production of foam products, there is also the possibility, for example, of adding acetyl anhydride and / or sodium acetate and / or cellulose diacetate to the material, and possibly also adding a small amount of diatomaceous earth, acetic acid and / or glycerol. By adding these substances, the foam products become tougher and more stable and can be deformed before their final solidification without destroying the pores. Such a product can have, for example, 0.5% by weight to 5% by weight of cellulose diacetate, 0.5% by weight to 3.5% by weight of diatomaceous earth and a maximum of 0.075% by weight of glycerol. In this case, the glycerin has the property of a plasticizer and prevents the starchy material from clumping together.
Deε weitern besteht die Möglichkeit durch elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebene Kolbenpressen eine gelierte, fliessfähige, ein Treibmittel enthaltende Stärkemiεchung durch eine beispielsweiεe beheizte Düεe zu preεsen und sie direkt in Zwischenräume von Wänden oder dergleichen zu injizieren, so daεs sie nach dem Auf¬ schäumen und Trocknen geεchäumte Füll- und/oder Isolier- materien bilden.Furthermore, there is the possibility, by means of electrically, hydraulically or pneumatically operated piston presses, of a gelled, flowable one containing a propellant Starch mixture by pressing, for example, a heated nozzle and injecting it directly into spaces between walls or the like, so that after foaming and drying they form foamed filling and / or insulating materials.
Ferner können flüεsige Stärkeprodukte hergestellt werden. Produkte dieser Art können beispielweise alε Imprägnier- oder Beεchichtungsstoffe je nach Bedarf mit einer mit Druckluft betriebenen Spritzeinrichtung auf die zu beεchichtenden Gegenstände aufgesprüht oder aufge¬ spritzt werden. Die durch dieεeε Verfahren herstellbaren Beschichtungεεtoffe auf Stärkebasis können bei der Ver¬ arbeitung von Kartonagen, Papier sowie Holz und als umweltfreundlicheres Ersatzprodukt für Schutzwachs¬ schichten bei Strassenfahrzeugen eingesetzt werden. Durch ihre porenfüllenden Eigenschaften eignen sich diese Produkte auch zum Vermischen mit wasserlöslichen Lacken und/oder anderen herkömmlichen Imprägniermitteln.Liquid starch products can also be produced. Products of this type, for example as impregnating or coating materials, can be sprayed or sprayed onto the objects to be coated as required using a spray device operated with compressed air. The starch-based coating materials that can be produced by this method can be used in the processing of cardboard, paper and wood and as a more environmentally friendly replacement product for protective wax layers in road vehicles. Due to their pore-filling properties, these products are also suitable for mixing with water-soluble paints and / or other conventional impregnating agents.
Es besteht auch die Möglichkeit, dem Stärkematerial verschiedene Streckungsmittel, wie wasserlösliche Gelatine, Kunststoffabfälle, Quarzsand, Kalk, Zement, Schieferstaub, Keramikstaub, Steinstaub und/oder cellu- losehaltige Materialien, etwa Sägemehl, Sägespäne, Papier oder Stroh beizufügen, wobei letzteres - wie schon er¬ wähnt - auch ein wenig Stärke enthalten kann. Diese Streckungsmittel können entweder zusammen mit der Stärke und/oder mit mindestens einem ein Stärkederivat sowie Wasser und/oder Alkohol enthaltenden Material mittels einer vorzugsweiεe auε einer Extruder- oder Schneckenpreεεe beεtehenden Förder- und/oder Preεεvorrichtung oder εeparat εowie direkt in den Hohlraum der Gelier- und/oder Miεch- kammer eingebracht und also dem Stärkematerial spätestens in diesem Hohlraum beigefügt werden. Je nach Verwendung können aus dem Streckungsmittel aufweisenden Material aufgeschäumte und poröse oder porenfreie und flexible sowie leicht formbare oder steife Stärkeprodukte her¬ gestellt werden.It is also possible to add various extenders to the starch material, such as water-soluble gelatin, plastic waste, quartz sand, lime, cement, slate dust, ceramic dust, stone dust and / or cellulose-containing materials, such as sawdust, sawdust, paper or straw, the latter - such as already mentioned - can also contain a little starch. These extenders can be used together with the starch and / or with at least one material containing a starch derivative as well as water and / or alcohol by means of a conveyor and / or press device or an extruder or screw press, or directly into the cavity of the gelling agent. and / or mixing chamber and are added to the starch material at the latest in this cavity. Depending on the use, the material containing the extender can foamed and porous or non-porous and flexible as well as easily formable or rigid starch products are produced.
Bei der Verwendung von Kunstεtoffabfällen alεWhen using plastic waste as
Streckungεmittel können dem Stärkematerial granulierte Kunststoffabfalle, vorzugsweise bestehend aus Polyvinyl¬ chlorid und Polyäthylen beigefügt werden. Der Anteil der Kunstεtoffabfälle kann dabei zum Beiεpiel 5 Gew.% biε 95 Gew.% der auε Stärke und/oder mindestens einem Stärkederivat und den Kunststoffabfällen bestehenden Gemisches betragen. Um eine noch bessere Vermischbarkeit der verschiedenen Kunstεtoffabfälle zu erreichen, kann der Kunεtstoff-Stärke-Mischung noch Glucose zugefügt werden. Die nach diesem Verfahren hergestellten Gegenstände lassen sich gut durch spannabhebende Arbeitsoperationen, wie etwa Sägen und Bohren weiterverarbeiten sowie gut verschrauben. Diese sehr wasser- und säurebeständigen Gegenstände können z.B. im Baugewerbe als Verεchaltingen und Unterwasserbau- teile sowie als Leitplanken verwendet werden.Extending agents can be added to the starch material granulated plastic waste, preferably consisting of polyvinyl chloride and polyethylene. The proportion of plastic waste can be, for example, 5% by weight to 95% by weight of the mixture consisting of starch and / or at least one starch derivative and the plastic waste. In order to achieve an even better miscibility of the different plastic waste, glucose can be added to the plastic-starch mixture. The objects produced according to this process can be further processed and screwed together well by machining operations such as sawing and drilling. These very water and acid resistant items can e.g. can be used in the construction industry as switching and underwater components as well as guard rails.
Durch geeignete Festlegung der Zusammensetzung des Materials und der Verfahrensparameter kann sowohl eine treibmittelfreie als auch eine Treibmittel aufweiεende Mischung hergestellt und durch einen Auslass in einenBy appropriately determining the composition of the material and the process parameters, both a blowing agent-free and a blowing agent-containing mixture can be produced and through an outlet into one
Kanal eingeleitet werden, die so gut fliessfähig ist, dasε εie sich auch dann gleichmässig über die ganze Breite des Kanals verteilen kann, wenn dieser wesentlich breiter ist als die Mündung des Auslasseε. Fallε die gelierte Mischung ein Treibmittel enthält, kann sie sich beim Einfliesεen in den Kanal noch in weitgehend ungeεchäumtem Zustand befinden und erst im Kanal aufgeschäumt werden. Das erfindungs- gemässe Verfahren ermöglicht daher die Herstellung poren¬ freier und aufgeschäumter, poröser Bahnen, die im Ver- gleich zur Breite des Auεlasseε eine groεse Breite haben. Die Mischung kann jedoch auch intermittierend in eine Giesεform oder alternierend in verεchiedene Gieεεformen hineingeleitet und beiεpielεweiεe hineingepresst werden. Die bzw. jede Gieεεform kann dabei allεeitig geschlossen oder oben offen sein. Dabei ist es analog wie beim Ein- leiten der Mischung in einen Kanal möglich, verhältnis- mässig grosse Gegenεtände, beispielsweiεe zum Verpacken groεεer Apparate dienende Schaumεtoffplatten herzuεtellen.Channel is introduced, which is so flowable that it can be evenly distributed over the entire width of the channel if it is much wider than the mouth of the outlet. If the gelled mixture contains a blowing agent, it can still be in a largely non-foamed state when it flows into the channel and can only be foamed in the channel. The method according to the invention therefore enables the production of pore-free and foamed, porous webs which have a large width in comparison with the width of the outlet. However, the mixture can also be intermittent into one Casting mold or alternately into different casting molds and, for example, pressed into them. The or each casting mold can be closed on all sides or open at the top. In the same way as when introducing the mixture into a channel, it is possible to produce relatively large objects, for example foam sheets used for packaging large apparatus.
Fallε die Endprodukte durch Giessen in Formen oder durch Aufblasen und also diskontinuierlich geformt werden sollen, kann zum Zuführen der stärkehaltigen Mischung in den zum Gelieren dienenden Hohlraum anstelle einer Extruder- bzw. Schneckenpresεe auch eine Schnecken- kolbenpresse oder eine Kolbenpresεe verwendet werden, die als Pressorgan einen in ihrer zylindrischen Kammer dreh¬ baren und axial verschiebbaren Schneckenkolben bzw. einen axial verschiebbaren Kolben aufweist.If the end products are to be formed by casting in molds or by inflation and thus to be shaped discontinuously, instead of an extruder or screw press, a screw-type piston press or a piston press can also be used to feed the starchy mixture into the gelling cavity, which acts as a pressing member has a rotatable and axially displaceable screw piston in its cylindrical chamber or an axially displaceable piston.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Erfindung wird nun anhand in der Zeichnung dar¬ gestellter Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Herstellung von Stärkeprodukten erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention will now be explained with reference to exemplary embodiments of devices for producing starch products shown in the drawing. In the drawing shows
die Figur 1 eine εchematiεierte Darstellung einer Einrichtung zum Herstellen einer porenfreien, eine Folie bildenden Bahn,FIG. 1 shows a schematic representation of a device for producing a non-porous, film-forming web,
die Figur 2 eine schematiεche Darεtellung eineε Teils einer Variante einer Einrichtung zum Herstellen von Formteilen mittelε einer Umformvorrichtung,FIG. 2 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing molded parts by means of a forming device,
die Figur 3 eine εchematische Darstellung eines Teils einer Variante einer Einrichtung zum Herεtellen von Form¬ teilen mittels einer Schleudergiessvorrichtung, die Figur 4 eine schematiεche Darεtellung eineε Teils einer Variante einer Einrichtung zum Herstellen porenfreier Fäden mittels einer Zentrifuge undFIG. 3 shows a schematic illustration of part of a variant of a device for producing molded parts by means of a centrifugal casting device, FIG. 4 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing pore-free threads by means of a centrifuge and
die Figur 5 eine schematiεche Darstellung eines Teils einer Variante einer Einrichtung zum Herstellung von Schaumgegenständen.FIG. 5 shows a schematic representation of part of a variant of a device for producing foam articles.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Die in der Figur 1 ersichtliche Einrichtung zum Herstellen einer eine Folie bildenden Bahn aus einem fliesεfähigen Material weist eine Zufuhr-Anlage 1 auf. Diese besitzt einen Speicher 3, der ein Material 5 enthält, das aus etwas Wasser enthaltender Stärke besteht. Ferner ist ein Reservoir 7 vorhanden, das Wasser 9 ent¬ hält. Der Speicher 3 ist über eine Dosiervorrichtung 11 mit einem Mischer 15 verbunden. Das Reservoir 7 ist über eine Doεsiervorrichtung 13 mit dem Mischer 15 verbunden. Die Dosiervorrichtung 11 weist etwa eine Schnecke und eine zum Antreiben von dieser dienende Antriebsvorrichtung auf, während die Dosiervorrichtung 13 etwa durch eine Pumpe und ein Ventil gebildet ist. Der Mischer 15 weist einen Behälter und etwa mindestens ein mit einer Antriebsvor¬ richtung in diesem bewegbares Miεchwerkzeug auf. Der Auεgang deε Mischers 15 ist über eine zum Beispiel eine Schnecke sowie eine Antriebsvorrichtung aufweisenden Dosiervorrichtung 17 mit dem Einlass 19 einer Fδrder- und/oder Pressvorrichtung 21 verbunden. Die Förder¬ und/oder Pressvorrichtung 21 ist als Presse, nämlich alε Schneckenpresse ausgebildet. Diese besitzt eine längliche Kammer 23, deren Wandung als Hauptteil einen zylindrischen Mantel mit einer horizontalen Achse 25 aufweiεt und die einen Innenraum 27 begrenzt. Beim εich in der Figur 1 linkε befindenden Ende der Kammer 7 mündet ein Einlaεε 19 in den Hohlraum 27. Beim sich in der Figur 1 rechts befindenden Ende der Kammer iεt ein Auεlass 29 vorhanden. Ferner kann die Kammer 23 eventuell noch zwei zusätzliche, in der Figur 1 nicht bezeichnete Einlasse, nämlich einen Flüssigkeitseinlass und einen Dampfeinlass aufweisen. Die beiden allenfalls vorhandenen, zusätzlichen Einlasse münden - in bezug auf die Förderrichtung der Förder¬ und/oder Presεvorrichtung 21 - in der hinteren Hälfte und nämlich εogar in im hinteren Drittel deε Innenraumε 27 in diesen. Der Flüssigkeitseinlass kann über eine Leitung 28 und eine durch eine Pumpe und ein Ventil gebildete Dosier¬ vorrichtung 14 an das Reεervoir 7 angeεchloεsen sein. Im Innenraum 27 ist ein Förder- und/oder Pressorgan 30, nämlich eine Schnecke axial unverschiebbar gelagert, die mit einer einen Motor sowie beispielsweise auch einThe device shown in FIG. 1 for producing a sheet forming a film from a flowable material has a feed system 1. This has a memory 3 which contains a material 5 which consists of starch containing some water. There is also a reservoir 7 which contains water 9. The memory 3 is connected to a mixer 15 via a metering device 11. The reservoir 7 is connected to the mixer 15 via a metering device 13. The metering device 11 has, for example, a worm and a drive device for driving it, while the metering device 13 is formed, for example, by a pump and a valve. The mixer 15 has a container and approximately at least one mechanical tool that can be moved in it with a drive device. The Auεgang deε mixer 15 is connected via a, for example, a screw and a driving device au f facing metering device 17 to the inlet 19 of a Fδrder- and / or pressing device 21st The conveying and / or pressing device 21 is designed as a press, namely as a screw press. This has an elongated chamber 23, the wall of which, as the main part, has a cylindrical jacket with a horizontal axis 25 and which delimits an interior space 27. At the end of the chamber 7 located on the left in FIG. 1, an inlet 19 opens into the cavity 27. At the end of the chamber on the right in FIG. 1 there is an outlet 29. Furthermore, the chamber 23 may also have two additional inlets, not shown in FIG. 1, namely a liquid inlet and a steam inlet. The two additional inlets, if any, open - in relation to the conveying direction of the conveying and / or pressing device 21 - in the rear half and namely even in the rear third of the interior 27 in these. The liquid inlet can be connected to the reservoir 7 via a line 28 and a metering device 14 formed by a pump and a valve. In the interior 27, a conveying and / or pressing member 30, namely a screw is axially immovably mounted, which with a motor and, for example, also a
Getriebe aufweisenden Antriebsvorrichtung 31 um die Achεe 25 gedreht werden kann. Der Mantel ist mindestens in einem Teilbereich seiner Länge mit einer Heiz- und/oder Kühl¬ vorrichtung 33 versehen, die etwa eine Rohrschlange zum Hindurchleiten eines Heiz- oder Kühlfluidε aufweiεt. Der Mantel iεt von einem alε Wärmeisolation 35 dienenden Ausεenmantel umschlossen. Der Auslaεs 29 der Förder¬ und/oder Pressvorrichtung 21 ist mit einem Rückschlag¬ ventil 37 verbunden. Dieses weist einen durch eine vor- zugsweise wärmeisolierende Wandung 37b begrenzten Durch¬ gang 37a und ein bewegbares Sperrelement 37c auf, das zum Beispiel durch eine federbelastete Klappe gebildet ist. Eine Gelier- und/oder Mischvorrichtung 38 weist eine Gelier- und/oder Miεchkammer 43 mit einem zum Beiεpiel länglichen, zylindrischen, vertikalen Mantel und zweiGear device drive device 31 can be rotated about the axis 25. The jacket is provided at least in a partial region of its length with a heating and / or cooling device 33, which has, for example, a pipe coil for passing a heating or cooling fluid through it. The jacket is enclosed by an outer jacket serving as thermal insulation 35. The outlet 29 of the conveying and / or pressing device 21 is connected to a check valve 37. This has a passage 37a delimited by a preferably heat-insulating wall 37b and a movable locking element 37c which is formed, for example, by a spring-loaded flap. A gelling and / or mixing device 38 has a gelling and / or mixing chamber 43 with, for example, an elongated, cylindrical, vertical jacket and two
Endwänden auf. Die Wandung besteht innen im wesentlichen aus Metall, iεt zum Beiεpiel auεεen mit einer nicht gezeichneten Wärmeiεolation verεehen und begrenzt einen Hohlraum 39. Die Gelier- und/oder Miεchvorrichtung 38 weiεt auch ein Miεchwerk mit mindestens einem im Hohlraum 39 um die vertikale Achse deε Mantelε drehbaren Rührer 41 und einer zum Drehen von dieεem dienenden Antriebsvor¬ richtung auf, die zum Beispiel durch einen Elektromotor und ein Getriebe gebildet ist. Die Gelier- und/oder Mischkammer 43 ist bei ihrem einen, oberen Ende mit einem Einlasε 43a und bei ihrem anderen, unteren Ende mit einem Auslaεε 43b versehen. Der Einlasε 43a iεt mit dem Auεgang des Rückschlagventils 37 verbunden. Eine Dampfzuleitung 45 mündet bei mindestens einer Dampfzufuhröffnung in den Hohlraum 39 und ist vorzugsweiεe mit einem DampfVerteiler verεehen, der bei mehreren über die Wandung der Kammer 43 verteilten Dampfzufuhröffnungen in den Hohlraum 39 mündet. Die Dampfzuleitung 45 ist beispielsweise über ein Ventil mit einem Teil 47a einer Dampfquelle 47 verbunden. Der bereits erwähnte, eventuell vorhandene Dampfeinlass der Kammer 23 der Förder- und/oder Pressvorrichtung 21 kann über eine beispielsweise ein Ventil aufweisende Dampf¬ zuleitung 46 mit einem Teil 47b der Dampfquelle 47 ver¬ bunden sein. Diese weist mindeεtens einen Heizkessel und eventuell mindestenε eine Pumpe auf, um Dampf - nämlich überhitzten und gespannten Waεεerdampf - zu erzeugen und dem Hohlraum 39 εowie eventuell dem Innenraum 27 zuzu¬ führen. Der Hohlraum 39 ist noch mit einer Zufuhrvor¬ richtung 49 verbunden. Dieεe weiεt ein Reεervoir 53 zum Speichern eines Vernetzungsmittels 51 und eventuell ein Reservoir 59 auf, das zum Speichern von einem Verdünnungs¬ und/oder Lösungs- und/oder Dispersionsmittel 57 für das Vernetzungsmittel 51 dient. Die Zufuhrvorrichtung 49 weist ferner eine Dosiervorrichtung 55 auf, die zum Beispiel durch mindeεtenε eine Pumpe sowie zwei Ventile gebildet ist und mindestens eine in den Hohlraum 39 mündende Zu¬ leitung hat. Die Zufuhranlage 1, die Förder- und/oder Pressvorrichtung 21, die Dampfquelle 49 und die Zufuhr¬ vorrichtung 49 bilden zusammen Zufuhrmittel, um dem Hohlraum 39 verschiedene Materialien, insbesondere das Stärke und/oder mindestenε ein Stärkederivat enthaltende Material εowie Waεser und/oder Alkohol zuzuführen. Die Kammer 43 kann eventuell noch mit einem normalerweise geschlossenen, etwa eine Berstscheibe aufweisenden Sicher¬ heitsüberdruckventil versehen sein.End walls. The inside of the wall consists essentially of metal, for example it is provided with a thermal insulation (not shown) and delimits a cavity 39. The gelling and / or mixing device 38 also has a mechanism with at least one rotating in the cavity 39 about the vertical axis of the jacket Stirrer 41 and a drive device serving to rotate this, which is formed, for example, by an electric motor and a transmission. The gelling and / or mixing chamber 43 is provided at its one upper end with an inlet 43a and at its other lower end with an outlet 43b. The inlet 43a is connected to the outlet of the check valve 37. A steam feed line 45 opens into the cavity 39 at at least one steam supply opening and is preferably provided with a steam distributor which opens into the hollow space 39 when there are several steam supply openings distributed over the wall of the chamber 43. The steam feed line 45 is connected, for example, via a valve to a part 47a of a steam source 47. The already mentioned, possibly existing steam inlet of the chamber 23 of the conveying and / or pressing device 21 can be connected to a part 47b of the steam source 47 via a steam feed line 46, for example having a valve. This has at least one boiler and possibly at least one pump in order to generate steam - namely overheated and tensioned water vapor - and to feed it into the cavity 39 and possibly into the interior 27. The cavity 39 is still connected to a feed device 49. This has a reservoir 53 for storing a crosslinking agent 51 and possibly a reservoir 59 which serves for storing a diluent and / or solvent and / or dispersion agent 57 for the crosslinking agent 51. The feed device 49 also has a metering device 55 which is formed, for example, by at least one pump and two valves and has at least one feed line opening into the cavity 39. The feed system 1, the conveying and / or pressing device 21, the steam source 49 and the feed device 49 together form feed means around the cavity 39 different materials, in particular the starch and / or at least one material containing starch derivative as well as water and / or alcohol feed. The Chamber 43 can possibly also be provided with a normally closed safety pressure relief valve, for example a rupture disc.
Der Auslaεs 43b deε Hohlraumε 39 iεt mit einer im Querεchnitt geschlossenen Leitung 61 verbunden, die eine Heiz- und Kühlvorrichtung 63 sowie eine Wärmeisolation aufweiεt und durch welche die im Hohlraum 39 entεtandene flieεεfähige, gelierte Stärkemiεchung aus dem Hohlraum 39 hinausgepresst werden kann. Das dem Hohlraum 39 abgewandte Ende der Leitung 61 bildet einen Auslass 71 des zum Bilden und Gelieren der Stärke und/oder mindestens ein Stärke¬ derivat aufweisenden Mischung dienenden Teils der Ein¬ richtung. Der Auslaεε 71 iεt zum Beispiel als Breit- schlitzdüse ausgebildet, kann jedoch eventuell auch eine im Querschnitt kreisförmige Auslassδffnung haben.The outlet 43b of the cavity 39 is connected to a line 61 which is closed in cross section and which has a heating and cooling device 63 and a thermal insulation and through which the flowable, gelled starch mixture formed in the cavity 39 can be pressed out of the cavity 39. The end of the line 61 facing away from the cavity 39 forms an outlet 71 of the part of the device used to form and gel the starch and / or at least one starch derivative mixture. The outlet 71 is designed, for example, as a slot die, but may also have an outlet opening that is circular in cross section.
Nach dem Auεlaεε 71 ist eine Anlage zum Formen, Trocknen und Verfestigen der gelierten Mischung angeordnet, die bzw. das aus dem Auslaεs 71 auεflieεst. Die Anlage weist Förder- und/oder Formgebungsmittel auf, die durch eine Walzvorrichtung mit mehreren Walzen 73, nämlich paarweise angeordneten, beheizten Kalanderwalzen gebildet sind. Es sei angemerkt, dasε in der Figur 1 schematisch zwei Paar solcher Walzen 73 gezeichnet sind, dasε jedoch je nach Bedarf auch mehr oder weniger εolcher Walzen vorhanden εein können. Nach den Walzen 73 iεt ein Trockner 75 angeordnet, der einen auε einer Glasplatte bestehenden, für Infrarotlicht durchlässige Träger 77 und zwei Infrarotlicht-Strahler 79, 81 aufweist, von denen der eine unter dem Träger 77 und der andere oberhalb von diesem angebracht ist, und zwar durch einen freien Zwischenraum vom Träger 77 getrennt. Ferner sind nach dem Trockner 75 Fördermittel 83 vorhanden, die zum Beispiel ebenfalls aus mindestens einem Paar Walzen bestehen. Beim Betrieb der Einrichtung führen die Doεiervor- richtungen 11, 13 dem Miεcher 15 vom Speicher 3 und vom Reεervoir 7 ein aus Stärke bestehendeε Material 5 bzw. Waεεer 9 zu. Dabei werden pro Charge zum Beiεpiel 25 kg Stärke, beispielsweiεe feuchte, keine oder höchεtenε nur wenig .Αmyloεe enthaltende Kartoffelεtärke mit einem Waεsergehalt von ungefähr 20 Gew.% und zuεätzlich 0,5 kg Wasser kontinuierlich zugeführt. Es sei hier vermerkt, dass die Zufuhr zum Mischer 15 statt chargenweise auch kontinuierlich erfolgen kann. Die feuchte Stärke wird im Mischer 15 mit dem zusätzlichen Wasser vermischt. Die im Mischer gebildete Stärke/Wasεer-Miεchung 91, die auch alε Dispersion angesehen werden kann, wird vorzugsweise kontinuierlich durch die Dosiervorrichtung 17 dem Einlaεε 19 der Förder- und/oder Preεεvorrichtung 21 zugeführt und gelangt durch diesen in den Innenraum 27 der Kammer 23.Arranged after outlet 71 is a system for molding, drying and solidifying the gelled mixture, which flows out of outlet 71. The system has conveying and / or shaping means which are formed by a rolling device with a plurality of rolls 73, namely heated calender rolls arranged in pairs. It should be noted that two pairs of such rollers 73 are shown schematically in FIG. 1, but that more or fewer such rollers may also be present as required. Arranged after the rollers 73 is a dryer 75, which has a carrier 77 consisting of a glass plate and permeable to infrared light and two infrared light emitters 79, 81, one of which is mounted below the carrier 77 and the other above it, and separated from the carrier 77 by a free space. Furthermore, after the dryer 75 there are conveying means 83 which, for example, also consist of at least one pair of rollers. During operation of the device, the metering devices 11, 13 feed the mixer 15 from the reservoir 3 and from the reservoir 7 a material 5 or water 9 consisting of starch. For example, 25 kg of starch, for example moist, no, or at most only a little .mylose, potato starch with a water content of approximately 20% by weight and additionally 0.5 kg of water are continuously added per batch. It should be noted here that the feed to the mixer 15 can also take place continuously instead of in batches. The moist starch is mixed in the mixer 15 with the additional water. The starch / water mixture 91 formed in the mixer, which can also be regarded as a dispersion, is preferably fed continuously through the metering device 17 to the inlet 19 of the conveying and / or pressing device 21 and passes through this into the interior 27 of the chamber 23.
Die das Förder- und/oder Pressorgan 30 bildende, rotierende Schnecke fördert die Mischung 91 im Innenraum 27 vom Einlass 19 zum Auslass 29 und verdichtet und homo¬ genisiert die Mischung dabei. Die Mischung 91 wird durch den Förder-, Press- und Verdichtungsvorgang erwärmt und mit der Heiz- und Kühlvorrichtung 33 beheizt bzw. gekühlt, so dass die Mischung 91 im Innenraum 27 eine weniger als 60° C und zum Beispiel 40° C bis 50° C betragende Temperatur hat. Das entstandene pastöεe Material wird durch den Auslasε 29 und durch daε Rückschlagventil 37 hindurch in den Hohlraum 39 gepresst. Über die Zuleitung 45 wird der paεtöεen Stärkematerial heiεεer Dampf zur Gelierung und Durch- mischung beigefügt, wobei der Dampf vom Dampfquellen-Teil 47a mit einer Temperatur von vorzugsweiεe 150° C biε 200° C und beispielsweiεe 160° C biε 190° C geliefert wird. Die Zufuhrvorrichtung 49 führt dem Hohlraum 39 Vernetzungs¬ mittel 51 zu. Das Vernetzungsmittel 51, beispielsweise Melaminharz, wird dabei durch die Dosiervorrichtung 55 dosiert und kontinuierlich der Stärke im Hohlraum 39 zugeführt. Abhängig vom Waεsergehalt der Stärke im Hohl¬ raum und von der Art des beizufügenden Vernetzungsmittelε 51 kann dem Vernetzungsmittel noch zum Beispiel aus Wasεer bestehendes Verdünnungs- und/oder Löεungε- und/oder Diεpersionsmittel 57 beigefügt werden. Die Wasser, Stärke und Vernetzungsmittel aufweisende, im Hohlraum 39 ent¬ haltene Mischung wird in diesem durch den Dampf auf eine über der Temperatur im Innenraum 27 der Förder¬ und/oder Preεεvorrichtung 21 liegende Temperatur erwärmt und geliert, wobei sich der Dampf ein wenig abkühlen kann. Die Temperatur der Mischung im Hohlraum 39 kann kann zum Beispiel etwa 150° C bis 180° C betragen. Ferner wird durch den Dampf und durch die durch den Einlass 43a in den Hohlraum 39 hineingepresste Mischung im Hohlraum ein über dem Luftdruck in der Umgebung liegender Druck erzeugt, dessen absoluter Wert zweckmässigerweise 0,3 MPa bis 2,5 MPa und nämlich typischerweise etwa 0,8 MPa bis 1,2 MPa beträgt. Da der Dampf Energie an die Mischung abgibt, kann eventuell ein Teil des Dampfes im Hohlraum zu flüsεigem Waεεer kondenεieren. Dieεeε kann ebenfallε noch von dem im Hohlraum entstehenden Gel aufgenommen werden. Der restliche, vorzugεweiεe gröεεte Teil des zugeführten Dampfs verbleibt jedoch im Hohlraum 39 vorzugsweise als Dampf - d.h. in gasförmigem Zustand.The rotating screw forming the conveying and / or pressing member 30 conveys the mixture 91 in the interior 27 from the inlet 19 to the outlet 29 and compresses and homogenizes the mixture. The mixture 91 is heated by the conveying, pressing and compression process and heated or cooled with the heating and cooling device 33, so that the mixture 91 in the interior 27 is less than 60 ° C. and for example 40 ° C. to 50 ° C has a temperature. The resulting pasty material is pressed through the outlet 29 and through the check valve 37 into the cavity 39. Via the feed line 45 the hot starch material is added for gelation and mixing, the steam being supplied from the steam source part 47a at a temperature of preferably 150 ° C to 200 ° C and for example 160 ° C to 190 ° C. The feed device 49 feeds the crosslinking agent 51 to the cavity 39. The crosslinking agent 51, for example melamine resin, is metered by the metering device 55 and continuously the starch in the cavity 39 fed. Depending on the water content of the starch in the cavity and on the type of crosslinking agent 51 to be added, the crosslinking agent can also be added, for example, with diluent and / or solution and / or dispersion agent 57 consisting of water. The mixture containing water, starch and crosslinking agent and contained in the cavity 39 is heated and gelled therein by the steam to a temperature above the temperature in the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21, the steam cooling slightly can. The temperature of the mixture in cavity 39 can be, for example, about 150 ° C to 180 ° C. Furthermore, the steam and the mixture pressed into the cavity 39 through the inlet 43a generate a pressure in the cavity which is above the atmospheric pressure in the vicinity, the absolute value of which is expediently 0.3 MPa to 2.5 MPa and namely typically about 0. Is 8 MPa to 1.2 MPa. Since the steam gives off energy to the mixture, some of the steam in the cavity can possibly condense to liquid water. This can also be absorbed by the gel formed in the cavity. However, the remaining, preferably the largest part of the steam supplied remains in the cavity 39 preferably as steam - ie in the gaseous state.
Um eine optimale Durchmischung zu gewährleisten, kann die Stärkemischung während der Gelierung durch den drehbar im Hohlraum 39 angeordneten Rührer 41 durchmischt werden. Der Rührer 41 ist derart ausgebildet und wird derart an- getrieben, dasε er im Vergleich zur Verdichtung und zu den Schwerkräften, die von dem auε einer Schnecke beεtehenden Förder- und/oder Pressorgan 30 erzeugt werden, höchstens eine kleine Verdichtung und höchstens kleine Schwerkräfte erzeugt. Des weitern ergibt der Rührer 41 auch keine oder im Vergleich nur Schnecke höchstens eine sehr kleine und jedenfalls keine zwangεläufige Förderung. Durch die auε einer Schneckenpresεe beεtehende Förder- und/oder Preεε- vorrichtung 21 und den durch den Waεserdampf im Hohlraum 39 erzeugten Druck wird die fliessfähige, gelierte Stärke¬ mischung durch den Auslass 43f des Hohlraums 39 kontinu- ierlich durch die im Querschnitt geschlossene Leitung 61 und den zum Beispiel auε einer Breitschlitzdüse bestehen¬ den Auslasse 71 hindurch hinausgepreεεt.In order to ensure optimal mixing, the starch mixture can be mixed during the gelation by the stirrer 41 rotatably arranged in the cavity 39. The stirrer 41 is designed and driven in such a way that, in comparison to the compression and the gravitational forces generated by the conveying and / or pressing member 30 consisting of a screw, it produces at most a small compression and at most small gravitational forces . Furthermore, the stirrer 41 also produces no or, in comparison, only a screw, at most a very small and in any case no inevitable conveyance. By the auε a conveying and / or pressing device 21 consisting of a screw press and the pressure generated by the water vapor in the cavity 39, the flowable, gelled starch mixture through the outlet 43f of the cavity 39 is continuously through the line 61 closed in cross section and to the For example, outlets 71 consisting of a slot die are pressed out.
Bei Einrichtungen für die groεεtechnische Fabrikation kann die zum Formen, Trocknen und Verfestigen der Mischung dienende, die Walzen 73 und die Trockner 75 aufweisende Anlage unter Umständen relativ weit von der Gelier- und/oder Mischvorrichtung 38 entfernt sein, so daεε die Leitung 61 möglicherweise bis mehrere Meter lang sein kann. Mit Hilfe der Heiz- und/oder Kühlvorrichtung 63 kann die gelierte, durch die Leitung 61 fliessende Mischung auf eine für die Weiterverarbeitung und Formgebung günstige Temperatur gebracht werden, die von der Zusammensetzung der Mischung und der Art der Weiterverarbeitung abhängig iεt. Wenn zum Beispiel eine relativ dünne Folie hergestellt werden soll, ist es günstig wenn die Mischung vom Auεlaεε 71 dem erεten Paar zur Weiterverarbeitung dienender Walzen 73 mit einer zum Beiεpiel etwa 60° C biε 70° C betragenden Temperatur zugeführt wird. Wenn eine relative dicke Folie herzustellen ist, kann die genannte Temperatur niedriger sein und zum Beispiel etwa 40° C bis 55° C oder biε 60° C betragen. Wenn εich die Mischung beim DurchfHessen der Leitung 61 auf eine solche, im Bereich von 40° C bis 70° C betragende Temperatur abkühlt, kann der in der Mischung enthaltene Dampf zu flüssigem Wasεer kondenεieren. Dieses Wasεer wird dann jedoch höchstens noch zu einem kleinen Teil von der aus einem Gel bestehenden Mischung gebunden und kann beim Ausflieεεen der Miεchung aus dem Auslaεs 71 abtropfen. Nötigenfallε kann die Leitung 61 und/oder der Auslass 71 noch mit einem nicht gezeichneten Wasser¬ abscheider und/oder Wasεerεammler zum Abεcheiden und/oder Sammeln des nicht vom Gel gebundenen Wassers versehen sein.In devices for large-scale production, the system used to form, dry and solidify the mixture, comprising the rollers 73 and the dryer 75, may be relatively far away from the gelling and / or mixing device 38, so that the line 61 may be up to can be several meters long. With the help of the heating and / or cooling device 63, the gelled mixture flowing through the line 61 can be brought to a temperature which is favorable for further processing and shaping and which depends on the composition of the mixture and the type of further processing. If, for example, a relatively thin film is to be produced, it is advantageous if the mixture from the outlet 71 is fed to the first pair of rollers 73 used for further processing at a temperature, for example, of about 60 ° C. to 70 ° C. If a relatively thick film is to be produced, the temperature mentioned can be lower and be, for example, about 40 ° C. to 55 ° C. or up to 60 ° C. If the mixture cools down to such a temperature in the range from 40 ° C. to 70 ° C. when the line 61 is passed through, the vapor contained in the mixture can condense to liquid water. However, this water is then at most still bound to a small extent by the mixture consisting of a gel and can drip out of the outlet 71 when the mixture flows out. If necessary, line 61 and / or outlet 71 can also be used with a water separator and / or water collector (not shown) for separating and / or Collect the water not bound by the gel.
Die aus dem Auslasε 71 auεfliessende, feuchte und weiche, eine Bahn und/oder einen Strang bildende Mischung wird dann kontinuierlich den beheizten Walzen 73 zu¬ geleitet und durch diese zu einer Bahn 95 gewalzt, die eine im Querschnitt ebene Folie bildet. Diese Bahn wird beim Walzen bereits etwas getrocknet und dann über den aus einer Glasplatte beεtehenden Träger 77 deε Trockners 75 und zwischen den beiden Strahlern 79, 81 hindurch trans¬ portiert. Dabei wird die Bahn 95 bzw. Folie von unten her durch die Glasplatte hindurch sowie von ober her mit Infrarotlicht bestrahlt und dadurch weiter getrocknet sowie verfestigt. Die etwa mindestens ein Paar Walzen aufweisenden Fördermittel 83 ziehen die Bahn durch den Trockner 75 hindurch und transportieren sie weiter, wobei sie die Bahn auch noch glätten können. Die nun trockene, den hergestellten Gegenstand bildende, flexible Bahn 95 oder Folie kann dann auf eine Rolle aufgewickelt oder in irgend einer Weise weiter verarbeitet werden, um beispiels- weiεe Beutel, Taεchen oder Wandungsteile eines Behälters zu bilden. Die Folie 95 kann porenfrei und zum Beispiel lichtdurchlässig und sogar völlig durchsichtig sowie glasklar sein. Wenn der Mischung beim Einbringen in die Fδrder- und/oder Pressvorrichtung 21 und/oder durch die Zufuhrvorrichtung 49 im Hohlraum 39 ein Farbstoff oder dergleichen zugeführt wird, kann jedoch auch eine getönte, nur teilweise lichtdurchlässige oder eine opake Folie hergestellt werden.The mixture which flows out of the outlet 71, is moist and soft and forms a web and / or a strand, is then fed continuously to the heated rollers 73 and rolled through it to form a web 95 which forms a film with a flat cross section. This web is already somewhat dried during the rolling and is then transported over the carrier 77 of the dryer 75 consisting of a glass plate and between the two emitters 79, 81. The web 95 or film is irradiated from below through the glass plate and from above with infrared light and thereby further dried and solidified. The conveying means 83, which have at least one pair of rollers, pull the web through the dryer 75 and transport it further, and they can also smooth the web. The now dry, flexible web 95 or film forming the object produced can then be wound up on a roll or further processed in some way in order to form, for example, bags, pockets or wall parts of a container. The film 95 can be pore-free and, for example, translucent and even completely transparent and crystal-clear. However, if a dye or the like is added to the mixture when it is introduced into the conveying and / or pressing device 21 and / or through the feed device 49 in the cavity 39, a tinted, only partially transparent or an opaque film can also be produced.
Wenn die herzustellende Folie wasserfest und beispielsweiεe zudem εehr dünn und auch durchεichtig sein soll, kann der zu gelierenden Miεchung - wie bereits in der Einleitung erwähnt - eine Stärke oder ein Stärke¬ derivat beigefügt werden, die bzw. daε viel Amylose enthält. Hiezu kann beispielsweise ein Teil der von der Zufuhranlage 1 durch den Einlass 19 hindurch dem Innenraum 27 der Förder- und/oder PressVorrichtung 21 zugeführten Kartoffelstärke durch amylose-reiche Maiεεtärke bzw. ein amyloεe-reicheε Maisstärkederivat ersetzt werden. Das durch den Einlaεε 19 zugeführte Material εoll dann vor¬ zugsweise relativ wenig Wasser enthalten. Zum Beispiel ist es günstig, wenn der Wasseranteil - bezogen auf das Gewicht des durch den Einlasε 19 in den Innenraum 27 der Förder- und/oder Preεεvorrichtung 21 eingebrachten Materials - höchstenε 10 Gew.% und zum Beispiel etwa 5 Gew.% bis 8 Gew.% beträgt. Falls das beispielsweiεe Kartoffelεtärke und Maisstärke enthaltende Ausgangs¬ material bereits einen Waεseranteil hat, der oberhalb des vorgängig angegebenen, günstigen Bereichs liegt, wird dem Mischer 15 kein Wasser aus dem Reservoir zugeführt. Nötigenfalls kann das Ausgangsmaterial vor dem Einbringen in den Innenraum 27 sogar noch getrocknet werden. Die relativ trockene Körner oder sonstigen Teilchen aus Stärke und/oder einem Stärkederivat können dann im Anfangsteil des Innenraums 27 der die Förder- und/oder Pressvor¬ richtung 21 bildenden Schneckenpresse gut zerrieben und verkleinert werden. Eventuell kann die Mischung bis zum Auslass 29 sowie bis zum Eintritt in den Hohlraum 39 in diesem relativ trockenen Zustand verbleiben. Die zumIf the film to be produced is to be waterproof and, for example, also very thin and also transparent, a starch or a starch derivative which contains a lot of amylose can be added to the mixture to be gelled, as already mentioned in the introduction contains. For this purpose, for example, part of the potato starch fed from the feed system 1 through the inlet 19 to the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21 can be replaced by amylose-rich corn starch or an amylose-rich corn starch derivative. The material supplied through the inlet 19 should then preferably contain relatively little water. For example, it is favorable if the water content - based on the weight of the material introduced through the inlet 19 into the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21 - is at most 10% by weight and, for example, about 5% by weight to 8% by weight .% is. If the starting material containing, for example, potato starch and corn starch already has a water content that lies above the previously specified, favorable range, no water is supplied to the mixer 15 from the reservoir. If necessary, the starting material can even be dried before being introduced into the interior 27. The relatively dry grains or other particles of starch and / or a starch derivative can then be ground and reduced in size in the beginning part of the interior 27 of the screw press forming the conveying and / or pressing device 21. The mixture can possibly remain in this relatively dry state up to the outlet 29 and until it enters the cavity 39. The for
Gelieren erforderliche Wassermenge kann dem Material in diesem Fall erst im Hohlraum 39 in Form des von der Dampfquelle 47 gelieferten Wasserdampfs un^/oder in flüsεigem Zuεtand von der Zufuhrvorrichtung 49 zugeführt werden.In this case, the amount of water required for gelling can only be supplied to the material in the cavity 39 in the form of the water vapor supplied by the steam source 47 and / or in liquid form from the supply device 49.
Eε beεteht jedoch auch die Möglichkeit, dem Material bereitε in der zuletzt von ihm durchlaufenen Hälfte und nämlich zum Beiεpiel im zuletzt durchlaufenen Drittel des länglichen Innenraums 27 der Förder- und/oder Presεvor- richtung 21 über die Dosiervorrichtung 14 flüssigeε Wasser und/oder eventuell Alkohol und/oder noch besser vom Teil 47b der Dampfquelle 47 über die Dampfzuleitung 46 Wasser¬ dampf und/oder eventuell Alkoholdampf zuzuführen. Im sich von der Einmündung des Einlasseε 19 bis annähernd zur Einmündung der Dampfzuleitung 46 erstreckenden Bereich des Hohlraums 27 - alεo mindestenε in der ersten Hälfte und beispielεweiεe mindestens oder ungefähr in den ersten zwei Dritteln dieseε Hohlraumε 27 - kann die Temperatur der amylose-reichen Mischung ähnlich wie die Temperatur der amylose-armen Mischung weniger als 60° C betragen. In den sich von der Einmündung der Dampfzuleitung 64 bis zum Auslaεε 29 erεtreckenden Endbereich deε Innenraumε 27 kann die Mischung dann eine höhere, eventuell mehr als 60° C betragende Temperatur haben. Die Menge und Temperatur deε durch die Dampfzuleitung 46 in den Innenraum 27 einge¬ leiteten Dampfs ist jedoch vorzugsweise derart bemessen, dasε die Temperatur der Miεchung auch im genannten End¬ bereich des Innenraums 27 kleiner ist als nachher im Hohlraum 39. Die Temperatur der Mischung beträgt im genannten Endbereich des Innenraums 27 der Förder¬ und/oder Pressvorrichtung 21 vorzugsweise weniger als 140° C und zum Beispiel etwa 100° C bis 130° C. Als Vernetzungsmittel wird der Mischung mit Hilfe der Zufuhr¬ vorrichtung 49 im Hohlraum 39 vorzugsweise - wie bereits in der Einleitung erwähnt - Glucose sowie Melaminharz und/oder Melamin und/oder Harnstoff zugeführt.However, there is also the possibility of dispensing liquid material into the material in the last half that it has passed through, namely for example in the last third of the elongated interior 27 of the conveying and / or pressing device 21 via the metering device 14 and / or possibly alcohol and / or even better to supply water vapor and / or possibly alcohol vapor from part 47b of steam source 47 via steam feed line 46. In the area of the cavity 27 which extends from the mouth of the inlet 19 to approximately the mouth of the steam feed line 46 - at least in the first half and for example at least or approximately in the first two thirds of this cavity 27 - the temperature of the mixture rich in amylose can be similar as the temperature of the low amylose mixture is less than 60 ° C. In the end region of the interior 27 extending from the confluence of the steam feed line 64 to the outlet 29, the mixture can then have a higher temperature, which may be more than 60 ° C. However, the amount and temperature of the steam introduced into the interior 27 through the steam feed line 46 is preferably such that the temperature of the mixture is lower in the end region of the interior 27 than later in the cavity 39. The temperature of the mixture is in the end region of the interior 27 of the conveying and / or pressing device 21, preferably less than 140 ° C. and, for example, about 100 ° C. to 130 ° C. As a crosslinking agent, the mixture with the aid of the feed device 49 in the cavity 39 is preferably - as already mentioned in the introduction - glucose and melamine resin and / or melamine and / or urea added.
Die zum Teil in der Figur 2 erεichtliche Einrichtung beεitzt eine Gelier- und/oder Mischvorrichtung 138 mit einer einen Hohlraum 139 begrenzenden Gelier- und/oder Mischkammer 143, die einen mit einer nicht gezeichneten Förder- und/oder Pressvorrichtung verbundenen Einlass 143a sowie einen Auslaεs 143b hat und in der ein Rührer 141 angeordnet ist. Der Hohlraum 139 ist ferner über eine Dampfzuleitung 145 mit einer Dampfquelle 147 und mit einer der Zufuhrvorrichtung 49 entsprechenden Zufuhrvorrichtung 149 verbunden, von der nur ein Stück der Zuleitung gezeich¬ net ist. Diese Teile und die in der Figur 2 nicht gezeich¬ neten Teile können gleich oder ähnlich ausgebildet sein wie bei der anhand der Figur 1 beschriebenen Einrichtung. Die in der Figur 2 gezeichnete Einrichtung unterεcheidet sich jedoch von der Einrichtung gemäss der Figur 1 unter anderem dadurch, dass der Auslaεs 143b durch die im Querschnitt geschlossene, mit einer Heiz- und/oder Kühl¬ vorrichtung 163 versehene Leitung 161 dicht mit einem Dampfabscheider 165 verbunden ist. Dieser ist mit einem an seiner Decke angeordneten, vorzugsweise manuell einstell¬ baren, einen Dampfauslass 167 bildenden Überdruckventil versehen und hat in seinem Boden eine Öffnung, die mit einem zum Beispiel als Giesskopf und/oder Breitschlitzdüse ausgebildeten Auslass 167 verbunden ist. Unter dem Auslass 169 ist das Förder- und/oder Giessband 171 angeordnet. Über diesem ist - in bezug auf dessen Förderrichtung - nach dem Auslass 169 ein aus einem messerartigen Abstreifer bestehendes Formgebungswerkzeug 173 angeordnet, desεen Abεtand vom Band 171 vorzugεweiεe verεtellbar ist. Ferner sind Fördermittel 175 und eine Umformvorrichtung 177 vorhanden. Diese weist eine einen Formhohlraum 179 begrenzende Matrize 181 auf, deren den Formhohlraum umschliessenden Ränder eine Ebene aufspannen und vorzugs- weise mit einer elastisch deformierbaren, beispielεweiεe eventuell annähernd gummielaεtischen Dichtung 182 versehen εind. Die Umformvorrichtung weiεt ferner einen Andrückteil 183 auf, der mit einer Stellvorrichtung wahlweiεe gegen die Matrize 181 gedrückt oder von dieεer angehoben werden kann. Ferner ist eine Saug- und Blas-Vorrichtung 185 mit mindeεtens einer in den Formhohlraum 179 mündenden Öffnung vorhanden.The device partially shown in FIG. 2 has a gelling and / or mixing device 138 with a gelling and / or mixing chamber 143 delimiting a cavity 139, the inlet 143a connected to a conveying and / or pressing device (not shown) and an outlet 143b and in which a stirrer 141 is arranged. The cavity 139 is also via a steam feed line 145 with a steam source 147 and with a feed device corresponding to the feed device 49 149, of which only a part of the feed line is shown. These parts and the parts not shown in FIG. 2 can be of the same or similar design as in the device described with reference to FIG. 1. The device shown in FIG. 2 differs from the device according to FIG. 1, among other things, in that the outlets 143b are sealed with a steam separator 165 through the line 161, which is closed in cross section and provided with a heating and / or cooling device 163 connected is. This is provided with an overpressure valve arranged on its ceiling, preferably manually adjustable, forming a steam outlet 167 and has an opening in its bottom, which is connected to an outlet 167, which is designed, for example, as a pouring head and / or slot die. The conveyor and / or casting belt 171 is arranged under the outlet 169. A shaping tool 173 consisting of a knife-like scraper, the distance of which from the belt 171 can preferably be adjusted, is arranged above this - in relation to its conveying direction - after the outlet 169. Furthermore, conveying means 175 and a shaping device 177 are present. This has a die 181 delimiting a mold cavity 179, the edges of which surround the mold cavity and span a plane and are preferably provided with an elastically deformable, for example, possibly rubber-elastic seal 182. The shaping device also has a pressing part 183, which can be pressed against the die 181 with an adjusting device or raised by the latter. Furthermore, there is a suction and blowing device 185 with at least one opening opening into the mold cavity 179.
Beim Betrieb der zum Teil in der Figur 2 dargestellten Einrichtung kann dem Hohlraum 139 von deren Gelier- und/oder Mischvorrichtung 138 durch den Einlass 143a kontinuierlich ein Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltendes Material zugeführt werden. Dieses kann im Hohlraum 139 unter Zufuhr von einem Vernetzungsmittel und von Dampf analog geliert werden, wie es in der Beschreibung der Figur 1 erläutert wurde. Danach kann die entstandene Mischung durch d Leitung 161, den Dampfabscheider 165 sowie den Auslass 169 hindurch auf das Fδrder- und/oder Giesεband 171 gepreεεt werden. Die Miεchung iεt dabei beim Passieren des Dampf- abεcheiderε 167 vorzugsweise so heiss, dass sich der ihr im Hohlraum 139 zugeführte Dampf im Dampfabscheider immer noch zum Teil in gasförmigem Zustand befindet und dass die Mischung mit einer relativ hohen, zum Beispiel 80° C biε 120° C betragenden Temperatur aus dem Auslass 169 ausfliesst und auf das Förder- und/oder Giessband 171 gelangt. Die Mischung kann zum Erzielen einer günstigenDuring operation of the device shown in part in FIG. 2, the cavity 139 can continuously enter from its gelling and / or mixing device 138 through the inlet 143a Starch and / or material containing at least one starch derivative can be supplied. This can be gelled analogously in the cavity 139 with the supply of a crosslinking agent and steam, as was explained in the description of FIG. 1. The resulting mixture can then be pressed through the line 161, the steam separator 165 and the outlet 169 onto the conveyor belt and / or casting belt 171. When passing through the steam separator 167, the mixture is preferably so hot that the steam supplied to it in the cavity 139 is still partly in a gaseous state in the steam separator and that the mixture has a relatively high, for example 80 ° C. to 120 ° C. ° C flows out of the outlet 169 and reaches the conveyor and / or casting belt 171. The mixture can be used to achieve a favorable
Temperatur im Dampfabscheider 165 und beim Ausfliessen aus dem Auslass 169 nötigenfalls in der Leitung 161 mit der Heiz- und/oder Kühlvorrichtung 163 geheizt oder gekühlt werden. Im Dampfabscheider 165 entweicht mindestens ein Teil des in der Miεchung vorhandenen Dampfε über daεThe temperature in the steam separator 165 and, when flowing out of the outlet 169, can be heated or cooled in the line 161 with the heating and / or cooling device 163 if necessary. In the steam separator 165, at least part of the steam present in the mixture escapes via this
Überdruckventil des Dampfauslasεeε 167. Durch daε Über¬ druckventil wird im Hohlraum deε Dampfabεcheiderε 165 ein gegenüber dem Luftdruck in der Umgebung erhöhter Druck aufrecht erhalten, der die gelierte Mischung durch den Auslass 169 hinauspreεst. Die kontinuierlich vom Auslass 169 auf das Förder- und/oder Giessband 171 ausflieεεende Mischung wird durch das Band vom Auslaεε 169 wegtranεpor- tiert. Durch daε Formgebungεwerkzeug 173 wird die eine noch gut deformierbare Bahn 195 bildende Miεchung geglättet und auf eine einεtellbare Schichtdicke gebracht. Die vorgeformte, folienartige Bahn 195 wird dann durch die Tranεportmittel 175 der Unformvorrichtung 177 zugeführt. Der Andrückteil 183 iεt dabei zunächεt von der Matrize 181 abgehoben. Wenn die Bahn 195 den Formhohlraum 179 über- deckt, wird der Andrückteil 183 gegen die Matrize 181 gedrückt und preεεt dadurch die Bahn 195 derart an die Dichtung 182 an, dass die Bahn den Formhohlraum 179 dicht gegen die Umgebung abschlieεst. Nun wird mit der Saug- und Blasvorrichtung 185 im Formhohlraum ein Vakuum erzeugt. Durch dieses wird der sich in der Umformvorrichtung 177 befindende Abschnitt der Bahn 195 zu einem räumlichen, beispielεweiεe behälter- und/oder schalenfδrmigen Formteil 197 umgeformt. Nach dieser Umformung wird der Andrückteil 183 von der Matrize 181 abgehoben. Der Form¬ teil 197 kann dann durch einen von der Saug- und Blas- Vorrichtung 185 erzeugten Luftstoss aus dem Formhohlraum 179 ausgestossen werden. Der sich in der Umformvorrichtung 177 befindende Abschnitt der Bahn 195 kommt für den Umformvorgang vorübergehend für eine kurze Zeit zum Stillstand. Die Mischung kann jedoch trotzdem kontinu- ierlich aus dem Auslass 169 herausgeleitet und zu einer Bahn 195 verarbeitet werden, wobei dann die Bahn 195 zum Beiεpiel während deε Umformvorgangs zwischen dem Förder¬ und/oder Giessband 171 und der Umformvorrichtung 177 vorübergehend eine zum Ausgleich dienende Schleife bilden kann. Mit in bezug auf die Transportrichtung bei oder nach der Umformvorrichtung 177 angeordneten Schneidmitteln können die fertigerstellten Formteile 197 von der Bahn abgetrennt werden. Die hergestellten Formteile 197 können im Vergleich zu ihrer Grosse ohne weitereε eine verhält- niεmäεsig kleine Wanddicke haben und zum Beispiel alsPressure relief valve of the steam outlet 167. The pressure relief valve in the cavity of the steam separator 165 maintains a pressure which is higher than the atmospheric pressure in the environment and which presses the gelled mixture out through the outlet 169. The mixture flowing continuously from the outlet 169 onto the conveyor and / or casting belt 171 is transported away from the outlet 169 by the belt. The shaping tool 173 smoothes the mixture, which still forms a readily deformable web 195, and brings it to an adjustable layer thickness. The preformed, sheet-like web 195 is then fed to the shaping device 177 by the transport means 175. The pressing part 183 is first lifted off the die 181. When the web 195 covers the mold cavity 179, the pressing part 183 is pressed against the die 181 and thereby presses the web 195 against the mold Seal 182 indicates that the web seals mold cavity 179 tightly from the environment. A vacuum is now created in the mold cavity with the suction and blowing device 185. The section of the web 195 located in the shaping device 177 is thereby shaped into a spatial, for example container and / or shell-shaped molded part 197. After this shaping, the pressing part 183 is lifted off the die 181. The molded part 197 can then be ejected from the mold cavity 179 by an air blast generated by the suction and blowing device 185. The section of the web 195 located in the forming device 177 temporarily comes to a standstill for the forming process. However, the mixture can nevertheless be continuously led out of the outlet 169 and processed into a web 195, the web 195 then temporarily, for example during the shaping process between the conveyor and / or casting belt 171 and the shaping device 177, a loop which serves to compensate can form. With the cutting means arranged in relation to the transport direction at or after the forming device 177, the finished molded parts 197 can be separated from the web. The molded parts 197 produced can have a relatively small wall thickness in comparison to their size and, for example, as
Behälter für Nahrungsmittel, wie Gemüse, Früchte, Milch¬ produkte, Fleiεch und dergleichen dienen. Die Behälter können nötigenfallε nach dem Einbringen de1- Nahrungsmittel durch eine ebene Folie verschlossen werden. Im übrigen können die Formteile je nach Wunsch durchεichtig, klar und farbloε oder nur beεchränkt lichtdurchlässig sowie getönt oder opak ausgebildet werden.Containers for food, such as vegetables, fruits, milk products, meat and the like are used. If necessary, the containers can be closed with a flat film after the introduction of the 1 -food. Otherwise, the molded parts can be made transparent, clear and colorless or only translucent, tinted or opaque, as desired.
Die zum Teil in Figur 3 erεichtliche Einrichtung iεt zum Teil gleich oder ähnlich wie die anhand der Figuren 1 und 2 beεchriebenen Einrichtungen auεgebildet und weiεt unter anderem eine Gelier- und/oder Mischvorrichtung 238 mit einem von einer Gelier- und/oder Mischkammer begrenzten Hohlraum 239, einen Einlass 243a, einen Auslass 243b und einen im Hohlraum 239 angeordneten Rührer 241. Die Kammer hat hierbei jedoch eine horizontale Achse, um die derThe device that is partially visible in FIG. 3 is designed and has the same or similar design as the device described with reference to FIGS. 1 and 2 inter alia a gelling and / or mixing device 238 with a cavity 239 bounded by a gelling and / or mixing chamber, an inlet 243a, an outlet 243b and a stirrer 241 arranged in the cavity 239. However, the chamber here has a horizontal axis around the the
Rührer 241 drehbar ist. Der Einlass 243a ist wiederum mit einer nicht gezeichneten Fδrder- und/oder Pressvorrichtung verbunden. Der Hohlraum 239 ist zudem wiederum über eine Dampfzuleitung 245 mit einer Dampfquelle 247 und mit einer Leitung einer Zufuhrvorrichtung 249 verbunden. Der Auslaεε 243b ist über eine mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung 263 versehene Leitung 261 mit dem Einlass 266 eines Dampf- abεcheiderε 265 verbunden, der einen Dampfauslass 267 mit einem Überdruckventil und einen Auslass 269 für die gelierte Mischung aufweist. Die Einrichtung gemäss der Figur 3 besitzt noch eine Schleudergiessvorrichtung 271 mit einem Rotor, der durch eine nicht gezeichnete An¬ triebsvorrichtung gedreht werden kann. Der Rotor trägt mindestenε eine Gieεsform 273 und beiεpielsweise mehrere Giessformen 273, wobei die bzw. jede Giesεform lösbar und auswechselbar befestigt ist. Der Auslasε 269 des Dampf¬ abscheiders 265 ist über eine Leitung und eine als Ventil gezeichnete Absperrvorrichtung mit dem Einlass der Schleudergiessvorrichtung 271 verbunden. Dieser Einlass kann zum Beispiel durch eine die Verbindung zwischen dem Gasabεcheider und der Schleudergiessvorrichtung dicht gegen die Umgebung abschliessende Drehdurchführung oder Drehkupplung gebildet sein, so dasε die Miεchung noch mit einem oberhalb deε in der Umgebung herrεchenden Luftdruckε in die Giessvorrichtung hinein gepresεt werden kann. Der Einlaεε der Giessvorrichtung kann jedoch auch gegen die Umgebung offen sein, so dasε der Druck der Miεchung beim Einflieεεen in die Schleudergieεsvorrichtung ungefähr gleich dem Umgebungεluftdruck ist.Stirrer 241 is rotatable. The inlet 243a is in turn connected to a conveyor and / or pressing device, not shown. The cavity 239 is also in turn connected via a steam supply line 245 to a steam source 247 and to a line of a supply device 249. The outlet 243b is connected via a line 261 provided with a heating and / or cooling device 263 to the inlet 266 of a steam separator 265, which has a steam outlet 267 with a pressure relief valve and an outlet 269 for the gelled mixture. The device according to FIG. 3 also has a centrifugal casting device 271 with a rotor which can be rotated by a drive device (not shown). The rotor carries at least one casting mold 273 and, for example, a plurality of casting molds 273, the or each casting mold being fastened detachably and interchangeably. The outlet 269 of the steam separator 265 is connected to the inlet of the centrifugal casting device 271 via a line and a shut-off device shown as a valve. This inlet can be formed, for example, by a rotary leadthrough or rotary coupling that seals the connection between the gas separator and the centrifugal casting device tightly against the surroundings, so that the mixture can still be pressed into the casting device with an air pressure above the surrounding area. However, the inlet of the pouring device can also be open to the environment, so that the pressure of the mixture when flowing into the centrifugal casting device is approximately equal to the ambient air pressure.
Beim Betrieb der teilweise in der Figur 3 dar- geεtellten Einrichtung wird die eine Stärke und/oder ein Stärkederivat enthaltende Miεchung kontinuierlich im Hohlraum 239 geliert und dann auε diesem durch den Dampfabscheider 265 hindurch gepreεεt und der Schleu- dergiessVorrichtung 271 zugeführt. Die Temperatur der Mischung im Dampfabεcheider soll wiederum so hoch sein, dass sich ein grösser Teil des im Hohlraum 239 zuge¬ führten und nicht von der gelierten Mischung gebundenen Dampfε noch in gasförmigem Zustand befindet und alε Dampf durch den Dampfauslass 267 abgeleitet werden kann. Bei der Herstellung von porenfreien Gegenständen, wie zum Beispiel lichtdurchlässigen Formteilen oder Hohlkörpern, mittels der Schleudergiessvorrichtung 271 wird die aus dem Auslass 265 gepresste, gelierte Mischung über das erwähnte Ventil in die mindestens eine Giessform 273 eingeführt. Bei dieser Einrichtung wird die Zentrifugalkraft zur Herstellung von Formteilen aus der Stärke enthaltenden Mischung benutzt, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit so grosε εein muss, dass die Schwerkraft aufgehoben wird. Je nach Ausbildung und Anordnung der verwendeten Giessformen können volle oder hohle Formen hergestellt werden. Am Ende eineε Gieεεvorgangeε wird die zwiεchen dem Auεlaεs 269 und der Schleudergiessvorrichtung 271 vorhandene Absperrvor¬ richtung während der Entnahme der gegossenen Formteile jeweils vorübergehend geschlossen. Der Dampfabscheider 265 kann eventuell nicht nur zum Abscheiden von Dampf, sondern zusätzlich als Puffer- oder Auεgleichsbehälter für die gelierte Mischung dienen, um die ihm kontinuierlich aus dem Hohlraum 239 zugeführte Mischung intermittierend abzugeben. Eε beεteht jedoch auch die Möglichkeit, nach dem Dampfab¬ εcheider einen εeparaten Puffer- oder Auεgleichεbehälter vorzuεehen. Ferner kann der Auεlass 269 mit einer Ver¬ zweigung mit zwei oder mehr Zweigleitungen verbunden werden, die je eine Absperrvorrichtung aufweisen und je mit einer Schleudergiessvorrichtung verbunden sind. In diesem Fall kann die aus dem Hohlraum 39 über den Dampf- abεcheider 265 zugeführte Mischung abwechselnd den ver¬ schiedenen Schleudergiessvorrichtung zugeführt werden. Dabei kann die gelierte Mischung mindeεtens annähernd kontinuierlich aus dem Auεlaεε deε Dampfabεcheiderε auε- flieεεen und nacheinander abwechselnd in verschiedene Schleudergiessvorrichtungen eingeleitet werden.When operating the part shown in FIG. the device containing a starch and / or a starch derivative is gelled continuously in the cavity 239 and then pressed through the steam separator 265 and fed to the centrifugal casting device 271. The temperature of the mixture in the steam separator should in turn be so high that a large part of the steam supplied in the cavity 239 and not bound by the gelled mixture is still in a gaseous state and steam can be discharged through the steam outlet 267. When producing non-porous objects, such as translucent moldings or hollow bodies, by means of the centrifugal casting device 271, the gelled mixture pressed out of the outlet 265 is introduced into the at least one mold 273 via the valve mentioned. In this device, the centrifugal force is used to produce molded parts from the mixture containing starch, the speed of rotation having to be so great that gravity is eliminated. Depending on the design and arrangement of the molds used, full or hollow shapes can be produced. At the end of a casting operation, the shut-off device present between the outlet 269 and the centrifugal casting device 271 is temporarily closed during the removal of the molded parts. The steam separator 265 may possibly not only serve to separate steam, but also as a buffer or expansion tank for the gelled mixture in order to intermittently discharge the mixture continuously supplied to it from the cavity 239. However, there is also the possibility of providing a separate buffer or expansion tank after the steam separator. Furthermore, the outlet 269 can be connected to a branch with two or more branch lines, each of which has a shut-off device and is each connected to a centrifugal casting device. In this case, the vapor from the cavity 39 can be separator 265 supplied mixture are alternately fed to the various centrifugal casting devices. The gelled mixture can flow out at least approximately continuously from the outlet of the steam separator and be introduced alternately in succession into different centrifugal casting devices.
Die in Figur 4 zum Teil ersichtliche Einrichtung ist zum Teil gleich oder ähnlich wie die anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Einrichtungen ausgebildet und weist eine Leitung 361 auf, die mit einer Heiz- und/oder Kühl¬ vorrichtung 363 versehen ist und den Hohlraum einer nicht gezeichneten Gelier- und/oder Mischvorrichtung mit dem Einlass 366 eineε Dampfabscheiders 365 verbindet. Dieser weist einen Dampfauslass 367 mit einem Überdruckventil und einem Auslasε 369 für die gelierte Mischung auf. Ferner ist eine drehbare, vorzugsweiεe heizbare Zentrifuge 371 über eine als Ventil gezeichnete Absperrvorrichtung am Auslass 369 des Dampfabscheiders 365 angeschlossen. Diese Zentrifuge 371 beεitzt eine Kammer 373, deren Wandung 375 mehrere Haardüεen 377 aufweiεt, durch welche die gelierte Mischung bei rotierender Zentrifuge hinausgepresεt wird, εo daεs gleichzeitig mehrere Fäden 395 entstehen. Diese Fäden können durch Heissluftbehandlung getrocknet und zum Beispiel zu einer Schnur und/oder einem Seil geflochten und/oder gedreht werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dasε auε den Fäden 395 ein watteartigeε Produkt gebildet wird, daε alε Füllεtoff oder Verpackungε- material verwendet werden kann. In dieεem Falle wird dem Auεgangsmaterial spätestens im Hohlraum der Gelier- und/oder Mischvorrichtung vorzugεweise mindestenε ein Mineralεalz, beiεpielsweise in Form von Schieferstaub, Steinstaub, Keramikstaub, Phosphatsäure und/oder Calziumcarbonat beigefügt. An Stelle einer beheizten Zentrifuge zur Herstellung der Fäden 395 besteht auch die Möglichkeit eine alε formgebendeε Werkzeug dienende, feεtεtehende Mehrlochdüse zu verwenden. Dabei wird die gelierte Mischung durch die Mehrlochdüse gedrückt und/oder gesaugt, so dass gleichzeitig mehrere Fäden entstehen.The device partially shown in FIG. 4 is partially identical or similar to the devices described with reference to FIGS. 1 to 3 and has a line 361 which is provided with a heating and / or cooling device 363 and the cavity one Gelling and / or mixing device, not shown, connects to the inlet 366 of a steam separator 365. This has a steam outlet 367 with a pressure relief valve and an outlet 369 for the gelled mixture. Furthermore, a rotatable, preferably heatable centrifuge 371 is connected to the outlet 369 of the steam separator 365 via a shut-off device shown as a valve. This centrifuge 371 has a chamber 373, the wall 375 of which has a plurality of hair nozzles 377, through which the gelled mixture is pressed out when the centrifuge is rotating, so that several threads 395 are formed at the same time. These threads can be dried by hot air treatment and, for example, braided and / or twisted into a cord and / or a rope. However, there is also the possibility that a cotton-like product is formed from the threads 395, so that filler material or packaging material can be used. In this case, at least one mineral salt, for example in the form of slate dust, stone dust, ceramic dust, phosphate acid and / or calcium carbonate, is preferably added to the starting material at the latest in the cavity of the gelling and / or mixing device. Instead of a heated centrifuge for producing the threads 395, there is also the possibility of a stationary tool serving as a shaping tool Use multi-hole nozzle. The gelled mixture is pressed and / or sucked through the multi-hole nozzle, so that several threads are created at the same time.
Die zum Teil in der Figur 5 ersichtliche Einrichtung ist weitgehend gleich oder ähnlich wie die anhand der Figuren 1 bis 4 beschriebenen Einrichtungen ausgebildet und weist insbesondere eine nicht gezeichnete Förder¬ und/oder Pressvorrichtung auf, die durch eine Extruder- bzw. Schneckenpresse mit einer Kammer und einer in deren Innenraum eine Achse drehbaren, als Fδrder- und/oder Pressorgan dienenden Schnecke gebildet ist. Eine Gelier- und/oder Mischvorrichtung 438 besitzt eine Gelier- und/oder Mischkammer 443, die einen Hohlraum 439 begrenzt und einen Einlass 443a sowie einen Auslass 443b hat. Im Hohlraum 439 ist mindestens ein Rührer 441 eines Rührwerkes angeordnet. Der Auslass der nicht gezeichneten Förder- und/oder Pressvorrichtung ist über ein ebenfalls nicht gezeichnetes Rückschlagventil mit dem Einlass 443a verbunden. Eine Dampfquelle 447 ist über eine Dampfzuleitung 445, ein Ventil und vorzugsweise über einen Dampfverteiler mit mehreren in den Hohlraum 439 mündenden Öffnungen mit dem letzteren verbunden. Ferner ist eine ähnlich wie die Zufuhrvorrichtung 49 ausgebildete Zufuhrvorrichtung 449 mit dem Hohlraum 439 verbunden, die zum Beispiel ein Reservoir 453, ein Reservoir 459 und eine Dosiervor¬ richtung mit mindestens einer Pumpe und Ventilen aufweist. Im Reservoir 453 ist ein Gemisch 451 gespeichert, das εowohl ein Vernetzungsmittel als auch ein Treibmittel enthält. Ferner kann das Reservoir 453 noch mit einem nicht gezeichneten, drehbaren Mischwerkzeug verεehen εein, um die beεagten Komponenten deε Gemiεchs 451 homogen miteinander zu vermischen. Das Reservoir 459 enthält wiederum ein Verdünnungs- und/oder Lösungε- und/oder Diεperεionsmittel 457, daε zum Beispiel Wasεer oder eventuell zuεätzlich oder εtatt deεεen Alkohol enthält. Der Auεlaεε 443b der Gelier- und/oder Miεchkammer 443 ist über eine mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung 463 versehene Leitung 461 mit dem Einlasε 466 eineε Dampf- abεcheiderε 465 verbunden, der einen Dampfauεlass 467 mit einem Überdruckventil und einen Auεlass 469 für dasThe device partially shown in FIG. 5 is largely the same or similar to the device described with reference to FIGS. 1 to 4 and in particular has a conveyor and / or pressing device, not shown, which has an extruder or screw press with a chamber and in the interior of which an axis rotatable, serving as a conveying and / or pressing member, is formed. A gelling and / or mixing device 438 has a gelling and / or mixing chamber 443 which delimits a cavity 439 and has an inlet 443a and an outlet 443b. At least one stirrer 441 of an agitator is arranged in the cavity 439. The outlet of the conveyor and / or pressing device, not shown, is connected to the inlet 443a via a check valve, also not shown. A steam source 447 is connected to the latter via a steam feed line 445, a valve and preferably via a steam distributor with a plurality of openings opening into the cavity 439. Furthermore, a feed device 449 designed similarly to the feed device 49 is connected to the cavity 439 and has, for example, a reservoir 453, a reservoir 459 and a dosing device with at least one pump and valves. In the reservoir 453 is a mixture chert 451 Gespe i, the εowohl a crosslinking agent and contains a propellant. Furthermore, the reservoir 453 can also be provided with a rotatable mixing tool (not shown) in order to homogeneously mix the said components of the mixture 451 with one another. The reservoir 459 in turn contains a diluent and / or solution and / or dispersant 457, which for example contains water or possibly additionally or instead of this alcohol. The outlet 443b of the gelling and / or mixing chamber 443 is connected via a line 461 provided with a heating and / or cooling device 463 to the inlet 466 of a steam separator 465, which has a steam outlet 467 with a pressure relief valve and an outlet 469 for the
Gemisch aufweist. Dieser ist beiεpielεweise als Giesεkopf mit einer im Querεchnitt kreiεförmigen Auslassöffnung oder als Breitschlitzdüεe auεgebildet und mündet in eine Rinne 471. Damit die beim Betrieb aus dem Hohlraum 439 zum Auslass 469 gepresste Miεchung zwiεchen den Auslass 443 des Hohlraumε 439 und den Auεlaεε 469 möglichst wenig auf¬ schäumt, soll die Leitung 461 möglichst kurz sein. Falls es platz ässig möglich iεt, kann der Auεlass 443b eventuell praktiεch unmittelbar mit dem Dampfabεcheider 465 ver- bunden εein. Desgleichen soll sich die Auslassöffnung des Auslaεses 469 möglichst nahe beim Dampfabscheider 465 befinden. Dabei soll jedoch die Verbindung, welche die Gelier- und/oder Miεchkammer 443 mit dem Dampfabεcheider 465 verbindet, eine Verengung zwischen den Hohlräumen der Kammer und des Dampfabscheiders bilden, d.h. quer zur Durchfluεεrichtung der Mischungen einen engeren Quer¬ schnitt haben als die beiden genannten Hohlräume, so dass diese gegeneinander abgegrenzt sind. Die Rinne 471 führt durch einen Trockner 473 hindurch, der einen Mikrowellen- Strahler 475 aufweist. Der Boden der Rinne 471 kann eventuell noch mit nicht gezeichneten Fördermitteln, zum Beispiel mindestenε einem Förderband und/oder Förderrolleπ versehen sein.Mixture. This is designed, for example, as a casting head with an outlet opening which is circular in cross section or as a slot die and opens into a groove 471. In order that the mixture pressed out of the cavity 439 to the outlet 469 during operation between the outlet 443 of the cavity 439 and the outlet 469 is as little as possible foams, the line 461 should be as short as possible. If space is possible, the outlet 443b may possibly be connected practically directly to the steam separator 465. Likewise, the outlet opening of the outlet 469 should be as close as possible to the steam separator 465. However, the connection that connects the gelling and / or mixing chamber 443 to the steam separator 465 is intended to form a constriction between the cavities of the chamber and the steam separator, i.e. transverse to the flow direction of the mixtures have a narrower cross section than the two cavities mentioned, so that they are delimited from one another. The channel 471 passes through a dryer 473 which has a microwave radiator 475. The bottom of the trough 471 can possibly also be provided with conveying means, not shown, for example at least one conveyor belt and / or conveyor roller.
Beim Betrieb der teilweise in der Figur 5 erεicht- lichen Einrichtung wird der nicht gezeichnete Einlaεs der auε einer Schneckenpresse bestehenden Förder- und/oder Pressvorrichtung zum Beispiel mit dem gleichen oder einem ähnlichen Material beschickt, wie es für die Einrichtung gemäss der Figur 1 erläutert wurde. Das in die Schnecken¬ presse eingebrachte Material soll dabei insbeεondere noch kein Treibmittel und vorzugsweise auch kein Vernetzungs¬ mittel enthalten. Das Material wird in der Schneckenpresεe durch die das Förder- und/oder Pressorgan bildende, rotierende Schnecke zu einer pastösen Maεεe homogeni- εiert. Dieεer wird dann im Hohlraum 439 daε ein Ver- netzungεmittel, beiεpielεweise Melaminharz und ein Treibmittel, nämlich etwa Zitronensäure oder eine andere Säure enthaltende Gemisch 451 beigefügt, wobei die Treib¬ mittelmenge zum Beispiel ungefähr 1 Gew.% der dabei im Hohlraum 439 entstehenden Gemisches beträgt. Die ver¬ schiedenen Komponenten der Mischung werden im Hohlraum 439 analog wie bei den vorher beschriebenen Einrichtungen homogen miteinander vermischt und unter der Einwirkung des von der Dampfquelle 447 zugeführten Dampfs geliert. Die gelierte Miεchung - d.h. das Stärke und/oder ein Stärke¬ derivat sowie ein Treibmittel enthaltende Material - wird dann durch den von der Schnecke und vom Dampf erzeugten Druck in den Dampfabscheider 465 gepresst, in dem min¬ destens ein grösser Teil deε in der Mischung vorhandenen Dampfs abgeleitet wird. Danach gelangt die Mischung bzw. daε flieεεfähige Material durch den Auεlaεs 469 in die Rinne 471. Dort gelangt die Mischung bzw. daε Material in Kontakt mit der Umgebungεluft und kann sich frei aus¬ dehnen. Die Mischung kann dabei - abhängig von ihrer Fliessfähigkeit und den Bemessungen des Auslasses 469 sowie der Rinne 471 - durch den Auslasε und/oder die Rinne mehr oder weniger geformt werden, εo dass die Rinne möglicherweise gewissermassen als Giesεform dient. Die Mischung bzw. das Material bewegt sich dann in der Rinne in Form einer zähen Flüssigkeit und/oder eines halbfesten Stranges in den Trockner 473 hinein und wird in diesem durch die vom Mikrowellen-Strahler 475 erzeugten Mikro¬ wellen erwärmt. Dabei schäumt das ein Treibmittel ent¬ haltende Material auf und verfestigt sich zu einem festen Gegenstand, nämlich einer porösen Schaum-Bahn 495, die beispielsweise noch in Stücke getrennt werden kann. Die alε Schneckenpressen ausgebildeten Förder¬ und/oder Pressvorrichtungen können bei allen anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Einrichtungen derart mit dem zu verarbeitenden Material beschickt werden, daεs sie dieseε kontinuierlich homogeniεieren können. Deεgleichen können die Materialien bei allen dieεen Einrichtungen kontinuierlich durch den Hohlraum der Gelier- und/oder Miεchkammer hindurch gepreεεt und dabei in diesem geliert werden.During operation of the device partially shown in FIG. 5, the inlet (not shown) of the conveyor and / or pressing device consisting of a screw press is charged, for example, with the same or a similar material as was explained for the device according to FIG . The material introduced into the screw press should in particular still contain no blowing agent and preferably also no crosslinking agent. The material is homogenized in the screw press by the rotating screw forming the conveying and / or pressing member to a pasty mass. This is then added in cavity 439 to a crosslinking agent, for example melamine resin and a blowing agent, namely citric acid or another mixture containing 451, the amount of blowing agent being, for example, approximately 1% by weight of the mixture formed in cavity 439 . The various components of the mixture are homogeneously mixed with one another in the cavity 439 analogously to the previously described devices and gelled under the action of the steam supplied from the steam source 447. The gelled mixture - ie the material containing starch and / or a starch derivative and a propellant - is then pressed into the steam separator 465 by the pressure generated by the screw and by the steam, in which at least a large part of it in the mixture existing steam is derived. The mixture or the flowable material then passes through the outlet 469 into the channel 471. There the mixture or the material comes into contact with the ambient air and can expand freely. The mixture can - depending on its flowability and the dimensions of the outlet 469 and the channel 471 - be more or less shaped by the outlet and / or the channel, so that the channel may serve as a casting mold to some extent. The mixture or the material then moves in the channel in the form of a viscous liquid and / or a semi-solid strand into the dryer 473 and is heated therein by the microwaves generated by the microwave radiator 475. The material containing a blowing agent foams and solidifies into a solid object, namely a porous foam sheet 495, which can still be separated into pieces, for example. The conveying and / or pressing devices designed as screw presses can be loaded with the material to be processed in all the devices described with reference to FIGS. 1 to 5 in such a way that they can be homogenized continuously. In the same way, the materials in all of these devices can be pressed continuously through the cavity of the gelling and / or mixing chamber and thereby gelled therein.
Die mittels der verschiedenen Einrichtungen durchführbaren Verfahren ermöglichen eine wirtschaftliche Herεtellung von Gegenεtänden bzw. Produkten auf Stärkebasis und können insbesondere auch problemlos weitgehend oder vollständig automatisch durchgeführt werden.The methods which can be carried out by means of the various devices enable economical production of objects or products based on starch and, in particular, can also be carried out largely or completely automatically without any problems.
Die Einrichtungen und Verfahren können noch in verschie¬ dener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise können Merkmale von verschiedenen beschriebenen Einrichtungen und Verfahren miteinander kombiniert werden.The devices and methods can still be modified in various ways. For example, features of various described devices and methods can be combined with one another.
Ferner kann die Gelier- und/oder Mischkammer zum Beispiel noch mit einer Heizvorrichtung versehen werden, die etwa eine Heizschlange oder ein elektrisches Heiz- element besitzt. Die in der Kammer enthaltene und durch diese hindurchfliessende Miεchung kann dann sowohl durch den zugeführten Dampf als auch durch die Heizvor¬ richtung erwärmt werden.Furthermore, the gelling and / or mixing chamber can, for example, also be provided with a heating device which has, for example, a heating coil or an electrical heating element. The mixture contained in the chamber and flowing through it can then be heated both by the steam supplied and by the heating device.
Die Gelier- und/oder Mischkammer kann eventuell statt mit einem rotierenden Rührer mit festεtehenden Leitblechen oder dergleichen verεehen werden, um eine gute Durchmiεchung des durch die Kammer hindurch gedrückten Stärke und/oder ein Stärkederivat εowie Waεεer und/oder Alkohol enthal- tenden Materials mit in der Kammer zugeführten Komponenten zu bewirken. Eventuell kann die zwiεchen der Förder- und/oder Presε- vorrichtung und der Gelier- und/oder Mischkammer angeordnete Leitung weggelassen werden, so dass daε aus dem Innenraum der Fδrder- und/oder Pressvorrichtung herausgepreεεte paεtöεe Material direkt in den Hohlraum der Gelier- und/oder Miεchkammer gelangt.The gelling and / or mixing chamber may possibly be provided with fixed baffles or the like instead of with a rotating stirrer in order to ensure thorough mixing of the starch pressed through the chamber and / or a starch derivative as well as material containing water and / or alcohol to cause components supplied to the chamber. Possibly the line arranged between the conveying and / or pressing device and the gelling and / or mixing chamber can be omitted, so that the pasted material pressed out of the interior of the conveying and / or pressing device directly into the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
Falls eine porenfreie Bahn oder Folie herzustellen ist, die eine relativ grosse Dicke hat, kann bei der in der Figur 1 gezeichneten Einrichtung der Infrarotlichtstrahler aufweisende Trockner eventuell weggelasεen werden. Die Bahn oder Folie kann dann eventuell auεschliesslich durch die beheizten Walzen 175 oder durch diese und durch einen Warmlufttrockner getrocknet werden.If a non-porous web or film is to be produced that has a relatively large thickness, the dryer having infrared light emitters can possibly be omitted from the device shown in FIG. 1. The web or film can then possibly be dried exclusively by the heated rollers 175 or by them and by a warm air dryer.
Die teilweise in der Figur 5 dargestellte, zur Her¬ stellung von porösen Schaum-Produkten dienende Einrichtung und deren Betrieb können dahingehend modifiziert werden, dasε das Vernetzungsmittel und das Treibmittel in separaten Reservoirε gespeichert, dann durch mindestens eine Dosier¬ vorrichtung doεiert und durch eine gemeinεame Leitung oder durch εeparate Leitungen dem Hohlraum der Gelier- und/oder Miεchkammer zugeführt werden.The device for the production of porous foam products partially shown in FIG. 5 and its operation can be modified such that the crosslinking agent and the blowing agent are stored in separate reservoirs, then dosed by at least one dosing device and by a common one Line or through εeparate lines are fed to the cavity of the gelling and / or mixing chamber.
Die Fδrder- und/oder Preεεvorrichtung 21 kann eventuell εtatt aus einer Schnecken- bzw. Extruderpresεe aus einer andersartigen Vorrichtung bestehen, die geeignet ist, um das Stärke und/oder mindestenε ein Stärkederivat εowie Waεser und/oder Alkohol enthaltende Material unter Überwindung des vom Dampf im Hohlraum der Gelier- und/oder Mischkammer erzeugten Drucks in diese hinein zu pressen. Die Fδrder- und/oder PresεVorrichtung kann zum Beispiel eventuell in der Art von Pumpen ausgebildet sind, wie sie zum Pumpen von Schlamm und anderen Disperεionen bekannt εind. Die Einrichtung kann eventuell auch zum Spritzgiessen ausgebildet werden. In diesem Fall kann eventuell der Auslasε der Gelier- und/oder Mischkammer über den Dampf¬ abscheider oder ohne zwischengeschalteten Dampfabscheider und/oder über einen Ausgleichε- εowie Pufferbehälter mit einer Schnecken- oder oder Schneckenkolben- oder einer Kolbenpreεεe verbunden εein, die geeignet ist, um die im Hohlraum entstandene Mischung intermittierend in eine Giesεform hinein zu preεsen bzw. hinein zu spritzen.The conveying and / or pressing device 21 may possibly consist of a screw or extruder press of a different type of device which is suitable for containing the starch and / or at least one starch derivative as well as water and / or alcohol while overcoming the steam to press the pressure generated in the cavity of the gelling and / or mixing chamber into it. The conveying and / or pressing device can, for example, be designed in the manner of pumps as are known for pumping sludge and other dispersions. The device can possibly also be designed for injection molding. In this case, the outlet of the gelling and / or mixing chamber via the steam separator or without an intermediate steam separator and / or via a compensating valve and buffer container can be connected to a screw or screw piston or piston press which is suitable to intermittently press or inject the mixture formed in the cavity into a casting mold.
Eventuell kann jedoch auch die aus einer Schnecken- preεεe beεtehende Förder- und/oder Preεεvorrichtung 21 zum Spritzgiessen intermittierend betrieben oder durch eine Schneckenkolbenpresse ersetzt werden. In diesem Fall wird das Stärke und/oder ein Stärkederivat sowieHowever, the conveying and / or pressing device 21 consisting of a screw press for injection molding can also be operated intermittently or replaced by a screw screw press. In this case, the starch and / or a starch derivative as well
Wasser und/oder Alkohol enthaltende Material dann inter¬ mittierend durch den Hohlraum der Gelier- und/oder Misch¬ vorrichtung hindurch gepresst. Material containing water and / or alcohol is then pressed intermittently through the cavity of the gelling and / or mixing device.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Herstellung eines Stärke und/oder in- destens ein Stärkederivat enthaltenden Produkts, wobei ein1. A method for producing a starch and / or a product containing at least one starch derivative, a
Material mit stärkehaltiger Biomasse und/oder Stärke und/oder mindestens einem Stärkederivat in einem Hohlraum (39, 139, 239, 439) geliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) Wasser- dampf und/oder Alkoholdampf zugeführt wird.Material with starchy biomass and / or starch and / or at least one starch derivative is gelled in a cavity (39, 139, 239, 439), characterized in that the material in the cavity (39, 139, 239, 439) water vapor and / or alcohol vapor is supplied.
2. Verfahren nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Materials im Hohlraum (39, 139, 239, 439) mindestenε zum Teil und beispielsweise vollständig durch den ampf erfolgt und dasε daε Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) auf eine Temperatur erwärmt wird, die mindestens 80° C beträgt und bei welcher der zugeführte Dampf mindestens zum Teil und beispielsweise mindestens zum grδssten Teil in gasförmigem Zustand bleibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the material in the cavity (39, 139, 239, 439) is carried out at least in part and, for example, completely by the ampf and that material in the cavity (39, 139, 239, 439 ) is heated to a temperature which is at least 80 ° C. and at which the steam supplied remains at least in part and for example at least for the most part in the gaseous state.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass daε Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) unter einem Druck εteht, der grösser als der Um¬ gebungsluftdruck ist und vorzugsweise mindestens 0,15 MPa und beispielsweiεe 0,3 MPa biε 2,5 MPa beträgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the material in the cavity (39, 139, 239, 439) is under a pressure which is greater than the ambient air pressure and preferably at least 0.15 MPa and, for example 0.3 MPa to 2.5 MPa.
4. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 biε 3, dadurch gekennzeichnet, daεε dem Material mindeεtenε ein Teil, beiεpielεweiεe der gröεεte Teil, des zugeführten Dampfs in immer noch dampfförmigem Zustand wieder entzogen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least a part, for example the largest part, of the supplied steam is removed from the material in a still vaporous state.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Hohlraum (39, 139, 239, 439) gelierte Material durch einen Dampfabscheider (165, 265, 365, 465) hindurch zu einem Auslasε (71, 169, 269, 369, 469) und/oder zu mindestens einer Giesεform (273) geleitet wird, und daεs dem Material im Dampfabscheider (165, 265, 365, 465) mindestenε ein Teil deε ihr vorher im Hohlraum (39, 139, 239, 439) zugeführten Dampfε entzogen wird, wobei daε Material im Dampfabεcheider (165, 265, 365, 465) vorzugs- weise unter einem Druck gehalten wird, der grösser ist als der Umgebungsluftdruck.5. The method according to claim 4, characterized in that the gelled material in the cavity (39, 139, 239, 439) through a steam separator (165, 265, 365, 465) through to an outlet (71, 169, 269, 369, 469) and / or to at least one casting mold (273), and daεs at least a portion of the steam previously supplied to it in the cavity (39, 139, 239, 439) is withdrawn from the material in the steam separator (165, 265, 365, 465), the material in the steam separator (165, 265, 365, 465) being preferred - Wisely kept under a pressure that is greater than the ambient air pressure.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dasε dem Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) ein Vernetzungεmittel (51) beigefügt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a cross-linking agent (51) is added to the material in the cavity (39, 139, 239, 439).
7. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass daε Biomasse und/oder Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat aufweisende Material mit einer Fδrder- und/oder Presεvorrichtung (21) in den Hohlraum (39, 139, 239, 439) gebracht und in diesem auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Temperatur des Materials in der Förder- und/oder Preεεvorrichtung (21) liegt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the material comprising biomass and / or starch and / or at least one starch derivative with a conveying and / or pressing device (21) into the cavity (39, 139, 239, 439) and heated to a temperature in the latter which is above the temperature of the material in the conveying and / or pressing device (21).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dasε daε Material in einen länglichen Innenraum (27) der Fδrder- und/oder Pressvorrichtung (21) eingeleitet und durch eine Schnecke entlang dem Innenraum (27) gefördert wird und dasε daε Material mindeεtenε in der zuerεt durch¬ laufenen Hälfte deε Innenraumε (27) und beispielsweiεe im ganzen Innenraum (27) auf einer weniger alε 60° C betra¬ genden Temperatur gehalten wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the material is introduced into an elongated inner space (27) of the conveying and / or pressing device (21) and is conveyed by a screw along the inner space (27) and the material is in the minimum the first half of the interior (27) and, for example, the entire interior (27) is kept at a temperature which is less than 60 ° C.
9. Verfahren nach Anεpruch 7, dadurch gekennzeichnet, daεε daε Material in einen länglichen Innenraum (27) der Förder- und/oder Preεεvorrichtung (21) eingeleitet und durch mindeεtenε eine Schnecke entlang dem Innenraum (27) gefördert wird und daεε dem Material in der zuletzt durchlaufenen Hälfte deε Innenraumε (27) Waεεerdampf und/oder Alkoholdampf zugeführt wird. 9. The method according to claim 7, characterized in that material is introduced into an elongated interior (27) of the conveying and / or pressing device (21) and is conveyed by at least one screw along the interior (27) and that the material in the last passed half of the interior (27) of water vapor and / or alcohol vapor.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) mit mindestens einem Rührer (41, 141, 241, 441) bewegt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the material in the cavity (39, 139, 239, 439) is moved with at least one stirrer (41, 141, 241, 441).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 biε 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material derart zusammengeεetzt, geformt und getrocknet wird, dass das hergestellte Produkt mindestens einen porenfreien und/oder lichtdurchlässigen und zum Beispiel sogar durchsichtigen sowie glasklaren Gegenstand bildet.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the material is assembled, shaped and dried in such a way that the product produced forms at least one pore-free and / or translucent and, for example, even transparent and crystal-clear object.
12. Verfahren zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Produkts, insbesondere nach Anspruch 11, wobei ein Material mit stärkehaltiger Biomasεe und/oder Stärke und/oder min¬ destens einem Stärkederivat in einem Hohlraum geliert und danach zu mindestens einem Gegenstand geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dasε der Gegenεtand nach dem Formen mindeεtens zum Teil durch Bestrahlen mit Infra- rotlicht getrocknet wird.12. A method for producing a starch and / or at least one starch derivative product, in particular according to claim 11, wherein a material with starch-containing biomass and / or starch and / or at least one starch derivative gelled in a cavity and then formed into at least one object is characterized in that the object after the shaping is at least partially dried by irradiation with infrared light.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Material nach dem Formen mindestenε zum Teil mit an ihm vorbeigeleiteter Warmluft und/oder mit beheizten Walzen (73, 175) getrocknet wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the material after molding is at least partially dried with hot air passed past it and / or with heated rollers (73, 175).
14. Verfahren nach einem der Anεprüche .. bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke und/oder das mindestens eine Stärkederivat mindestenε 0,3 Gew. % und vorzugεweiεe mindeεtenε 1 Gew.% Amylose aufweist, dass dem Material spätestens im Hohlraum (39, 139, 239, 439) Glucose sowie Harnstoff und/oder Melamin und/oder Melaminharz beigefügt wird und dass das Material im Hohlraum (39, 139, 239, 439) auf eine mindestens 140° C und beispielsweise mindestenε 150° C betragende Temperatur erwärmt wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the starch and / or the at least one starch derivative has at least 0.3% by weight and preferably at least 1% by weight amylose, that the material at the latest in the cavity (39 , 139, 239, 439) glucose and urea and / or melamine and / or melamine resin is added and that the material in the cavity (39, 139, 239, 439) is at a temperature of at least 140 ° C and for example at least 150 ° C is heated.
15. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 biε 14, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hohlraum (39) gelierte Mischung kontinuierlich zu einer Bahn (95, 195) geformt wird, die eine im Querschnitt ebene Folie bildet.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the mixture gelled in the cavity (39) is continuously formed into a web (95, 195) which forms a film with a flat cross section.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, dass aus der Bahn (195) durch Umformen mindestenε ein räumlicher Formteil (197) zum Beispiel ein Behälter, gebildet wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the web (195) is formed by reshaping at least one spatial molded part (197), for example a container.
17. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem fliessfähigen, im Hohlraum gelierten Material gleichzeitig mehrere Fäden (395) geformt werden.17. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that several threads (395) are simultaneously formed from the flowable material gelled in the cavity.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass dem zur Bildung der Fäden (395) dienenden Material mindestens ein Mineralsalz, beispielsweise in Form von Schieferstaub, Steinstaub oder Keramikstaub, und/oder Phosphatsäure und/oder Calciumcarbonat, beigefügt wird und dass aus den Fäden (395) ein watteartiges Produkt gebildet wird.18. The method according to claim 17, characterized in that at least one mineral salt, for example in the form of slate dust, stone dust or ceramic dust, and / or phosphate acid and / or calcium carbonate, is added to the material used to form the threads (395) and that a cotton-like product is formed from the threads (395).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dasε daε im Hohlraum gelierte Material in flieεεfähigem Zuεtand auf eine Oberfläche eineε Körperε aufgeεprüht wird, um diese Oberfläche mit dem Produkt zu beschichten und/oder zu imprägnieren.19. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the material gelled in the cavity is sprayed in a flowable state onto a surface of a body in order to coat and / or impregnate this surface with the product.
20. Verfahren zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Produkts, insbeεondere nach einem der Anεprüche 1 biε 19, wobei ein Material mit εtärkehaltiger Biomaεse und/oder Stärke und/oder mindestenε einem Stärkederivat in einem Hohlraum geliert wird, dadurch gekennzeichnet, daεε dem Material spätestens beim Gelieren Polyäthylenoxid beigemischt wird oder dass auf eine Oberfläche eines unter Verwendung des Materialε gebildeten Gegenstands Polyäthylenoxid aufge- bracht wird.20. A process for producing a starch and / or a product containing at least one starch derivative, in particular according to one of claims 1 to 19, wherein a material with a starch-containing biomass and / or starch and / or at least one starch derivative in a cavity is gelled, characterized in that the material is admixed with polyethylene oxide at the latest during the gelling, or that polyethylene oxide is applied to a surface of an object formed using the material.
21. Verfahren zur Herstellung eineε Stärke und/oder mindeεtenε ein Stärkederivat enthaltenden Produktε, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei ein Material mit stärkehaltiger Biomasse und/oder Stärke und/oder mindestenε einem Stärkederivat in einem Hohlraum geliert wird, dadurch gekennzeichnet, daεε daε Material zu einem Gegenεtand geformt wird und daεs mindestenε ein eine Oberfläche des Gegenstandeε bildender Bereich mit einer metallischen Schicht versehen wird.21. A process for producing a starch and / or at least one product containing a starch derivative, in particular according to one of claims 1 to 20, wherein a material with starch-containing biomass and / or starch and / or at least one starch derivative is gelled in a cavity, characterized in that that material is formed into an object and that at least one area forming a surface of the object is provided with a metallic layer.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Oberfläche des Gegenstandeε mit mindeεtenε einem Muεter versehen wird, das Vertiefungen aufweist, deren Tiefen und/oder Abstände höchstens 0,01 mm betragen.22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the surface of the object is provided with at least one pattern which has depressions whose depths and / or spacings are at most 0.01 mm.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daεs dem Material im Hohlraum (439) ein Treibmittel beigefügt wird, und dass das dabei im Hohlraum (439) gebildete, fliessfähige, gelierte Material aus dem Hohlraum (439) herausgeleitet, aufge¬ schäumt und getrocknet wird, so dass das erzeugte Produkt porös ist.23. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a blowing agent is added to the material in the cavity (439) and that the flowable, gelled material formed in the cavity (439) is led out of the cavity (439), is foamed and dried so that the product produced is porous.
24. Verfahren zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat enthaltenden Produktε, insbesondere nach Anspruch 23, wobei ein Material mit εtärkehaltiger Biomaεεe und/oder Stärke und/oder min- deεtens einem Stärkederivat in einem Hohlraum geliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt zum Aufschäumen und/oder Trocknen mit Mikrowellen erwärmt wird.24. A method for producing a starch and / or at least one starch derivative containing product, in particular according to claim 23, wherein a material with starch-containing biomass and / or starch and / or at least one starch derivative is gelled in a cavity, characterized in that the Product for Foaming and / or drying is heated with microwaves.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich- net, dass das im Hohlraum gebildete, gelierte, fliess¬ fähige Material in einen heissen Luftstrom gesprüht wird, so dass das Material beim Zersprühen Tropfen bildet und diese im heissen Luftstrom zu poröεen Körnern expandieren.25. The method according to claim 23, characterized in that the gelled, flowable material formed in the cavity is sprayed into a hot air stream, so that the material forms drops when sprayed and these expand in the hot air stream into porous grains.
26. Verfahren nach Anεpruch 23, dadurch gekennzeich¬ net, dass das im Hohlraum gebildete, gelierte fliessfähige Material auf eine ebene beheizte Fläche aufgebracht und zu mindestens einer geschäumten Platte geformt wird.26. The method according to claim 23, characterized in that the gelled, flowable material formed in the cavity is applied to a flat heated surface and formed into at least one foamed plate.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel (451) mindestens eines der folgenden Materialien aufweist: Salz, Zement, Säure, Wasserstoffperoxid, Aluminiumoxid, wobei das Salz zum Beispiel aus einem Metallcarbonat, wie Kalk oder Calciumcarbid, besteht.27. The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the blowing agent (451) comprises at least one of the following materials: salt, cement, acid, hydrogen peroxide, aluminum oxide, the salt, for example, from a metal carbonate, such as lime or calcium carbide , consists.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material spätestens im Hohlraum als Streckungsmittel natürliche, wasserlösliche Gelatine beigefügt wird.28. The method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that natural, water-soluble gelatin is added to the material at the latest in the cavity as an extender.
29. Verfahren zur Herstellung eines Stärke und/oder mindestenε ein Stärkederivat enthaltenden Produktε, inεbesondere nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei ein Material mit stärkehaltiger Biomasse und/oder Stärke und/oder mindeεtens einem Stärkederivat in einem Hohlraum geliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material spätestens im Hohlraum Acetylanhydrid und/oder Natrium- acetat und/oder Cellulosediacetat beigefügt wird.29. A process for producing a starch and / or at least one product containing a starch derivative, in particular according to one of claims 23 to 27, wherein a material with starch-containing biomass and / or starch and / or at least one starch derivative is gelled in a cavity, characterized in that that acetyl anhydride and / or sodium acetate and / or cellulose diacetate is added to the material at the latest in the cavity.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material spätestens im Hohlraum Magnesiumsulfat beigefügt wird.30. The method according to any one of claims 1 to 29, characterized in that magnesium sulfate is added to the material at the latest in the cavity.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daεs dem Material spätestens im Hohlraum mindestens ein cellulosehaltiger Stoff, zum Beiεpiel Sägemehl, Sägeεpäne, Stroh oder Papier zugeführt wird.31. The method according to any one of claims 1 to 30, characterized in that at least one cellulose-containing substance, for example sawdust, sawdust, straw or paper, is supplied to the material in the cavity at the latest.
32. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 biε 31, dadurch gekennzeichnet, daεs dem Material εpäteεtens im Hohlraum Kunstεtoffteilchen, vorzugεweise bestehend aus Polyvinylchlorid und/oder Polyäthylen, zugeführt werden.32. Method according to one of claims 1 to 31, characterized in that plastic particles, preferably consisting of polyvinyl chloride and / or polyethylene, are added to the material at the latest in the cavity.
33. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 32, mit einer einen Hohlraum (39, 139, 239, 439) begrenzenden Kammer (43, 143, 243, 443) und mit Zufuhrmitteln (1, 21, 47, 49, 147, 149, 247, 249, 447, 449), um dem Hohlraum (39, 139, 239, 439) stärkehaltige Biomasse und/oder Stärke und/oder mindestens ein Stärkederivat zuzuführen, gekennzeichnet durch eine mit der Kammer (43, 143, 243, 443) verbundene Dampfquelle (47, 147, 247, 447), um zum Gelieren des im Hohlraum (39, 139, 239, 439) vorhandenen Materials Wasserdampf und/oder Alkoholdampf in den Hohlraum (39, 139, 239, 439) einzu¬ leiten.33. Device for performing the method according to one of claims 1 to 32, with a cavity (39, 139, 239, 439) delimiting chamber (43, 143, 243, 443) and with supply means (1, 21, 47, 49 , 147, 149, 247, 249, 447, 449) in order to supply the cavity (39, 139, 239, 439) with starchy biomass and / or starch and / or at least one starch derivative, characterized by one with the chamber (43, 143 , 243, 443) connected steam source (47, 147, 247, 447), in order to gell the material present in the cavity (39, 139, 239, 439) water vapor and / or alcohol vapor into the cavity (39, 139, 239, 439 ) to initiate.
34 . Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekenn¬ zeichnet, dasε die Zufuhrmittel eine mit einem Einlaεε (43a, 143a, 243a, 443a) der Kammer (43, 143, 243, 443) verbundene Förder- und/oder Preεεvorrichtung (21) mit einer drehbaren Schnecke aufweiεen.34. Device according to claim 33, ch r dadu gekenn¬ lines, the supply means dasε one with a Einlaεε (43a, 143a, 243a, 443a) of the chamber (43, 143, 243, 443) associated conveying and / or Preεεvorrichtung (21) a rotatable screw.
35. Einrichtung nach Anεpruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daεε ein Dampfabεcheider (167, 267, 367, 467) vorhanden iεt der einen dicht mit einem Auεlaεs (143b, 243b, 443b) des Hohlraums (139, 239, 439) ver¬ bundenen Einlasε (166, 266, 366, 466), einen Auεlaεε (169, 269, 369, 469) für daε gelierte Material εowie einen Dampfauslasε (167, 267, 367, 467) hat und auεgebildet iεt, um dem ihm beim Betrieb auε dem Hohlraum (139, 239, 439) zugeführten und durch ihn hindurch geleiteten Material Dampf zu entziehen, wobei der Dampfauεlass beispielεweiεe ein Überdruckventil aufweiεt.35. Device according to claim 33 or 34, characterized in that a steam separator (167, 267, 367, 467) is present, one of which is sealed with an outlet (143b, 243b, 443b) of the cavity (139, 239, 439) connected inlet (166, 266, 366, 466), an outlet (169, 269, 369, 469) for gelled material and a steam outlet (167 , 267, 367, 467) has been and is designed to extract steam from the material fed to it during operation from the cavity (139, 239, 439) and passed through it, the steam outlet having, for example, a pressure relief valve.
36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, gekennzeichnet durch ein Rührwerk mit mindestens einem im Hohlraum (39, 139, 239, 439) angeordneten, drehbaren Rührer (41, 141, 241, 441) .36. Device according to one of claims 33 to 35, characterized by an agitator with at least one rotatable stirrer (41, 141, 241, 441) arranged in the cavity (39, 139, 239, 439).
37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, gekennzeichnet durch einen Trockner (75, 473), um Infrarotlicht oder Mikrowellen oder Heisεluft zu erzeugen und damit mindestens einen aus dem Material gebildeten Gegenstand zu trocknen. 37. Device according to one of claims 33 to 36, characterized by a dryer (75, 473) to generate infrared light or microwaves or hot air and thus to dry at least one object formed from the material.
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