JPH09508422A

JPH09508422A - 生分解性の材料からの成形体の製造方法および成形体

Info

Publication number: JPH09508422A
Application number: JP51989195A
Authority: JP
Inventors: アーノルド，ゲルト; シュタイガー，ハンス−ユルゲン; ガーセ，クリスティアン; ヴィーセミューラー，フリードリッヒ; ビュートナー，エルアルド; メルツァー，ヴォルフガンク; シェーンバーグ，ブルンヒルデ; デューバート，フランク; ケーブリッツ，トーマス
Original assignee: ラピド・ヴァーゲン−ウント・マシネンファブリク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1997-08-26
Also published as: DK0741761T3; TW275652B; WO1995020628A1; DE9422084U1; TW346467B; KR970700725A; ATE158005T1; TW308576B; KR100347236B1; ES2110832T3; US5849152A; EP0741761B1; EP0741761A1; DE19581499D2; DE59500645D1; DE4402284A1

Abstract

(57)【要約】生物学的分解可能物からの成形体の製造方法および成形体。本発明は生物学的に分解可能な材料から生物学的に分解可能な繊維材料、水および澱粉を含有する粘着性物体を使用して、それをベーキング型の中でベーキングして、繊維材料と澱粉との複合体を生成することによる成形体の製造方法、並びにこの方法に従い製造される成形体に関する。種々の長さの繊維または繊維束からの繊維材料供給原料に関連する天然澱粉および予備ゲル化澱粉または変性澱粉の使用が特に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】生分解性の材料からの成形体の製造方法および成形体本発明は生分解性の（生物学的に分解可能な）材料からの成形体、特に包装用成形体、の製造方法並びに本発明に従い製造される成形体に関する。本発明は特に生物学的に分解可能な繊維材料を含有する再循環可能な生分解性の包装品として使用される成形体の製造方法に関する。大量の故紙並びにセルロースを含有するおよび澱粉を含有するスクラップ材料が家庭および産業において増大している。天然資源の環境的に好ましい製造および保護の理由のために再循環される故紙も製紙用出発材料としてますます使用されている。他方では、特に包装分野であるが他の分野でも廃棄物産業に対する要求が少ない成形体を使用するという緊急な要望があり、それらは再使用のために分解可能であり（再循環可能であり）そして例えば堆肥領域で非−残留方式で例えば実質的に生分解性である（生物学的に分解可能である）。従って、故紙並びにセルロース−繊維および澱粉を含有するスクラップ材料、例えば木くずまたは紙くずおよび脱インキ処理した故紙（脱インキ材料）も包装手段としての成形体の製造用基礎材料として考えられている。食品の包装用には、再循環された故紙から製造される製品は衛生条件を持たすために特殊な表面処理が行われる。工業処理からの汚染されていない故紙だけが使用されるなら、法的に規定された基本的製造条件が守られる限りそのような処理は省略することができる。従って、故紙だけまたは故紙を一部使用して製造されたボール紙製の平らなトレーまたはカバーが知られている。このボール紙は対応するダイにより打ち抜かれそして成形される。しかしながら、ボール紙は非常に限定された程度にしか成形できないため、材料の性質により得られる形の種類に関する狭い限定がある。この欠点を避けるために、成形された包装品はだんだん繊維注型方法に従い製造されるようになり、それは従来の製紙原理に基づいている。粉砕された故紙および水の繊維懸濁液を製造しそして成形されたふるいの上に置く。引き続き、水を除去しそして成形品を乾燥し、それを圧縮加圧処理にかけることもできる。例えばＤＥ４０３５８８７から知られているようにこの方法の実施には非常に費用がかかり、且つ大量の水が必要であるため環境に対して影響があるということが欠点である。ごく最近、プラスチック材料から製造されそして特に食品の包装用に適する成形包装品を故紙を基にした製品で置換することも試みられている。食品用の多層包装トレーの製造は例えばＤＥ−ＯＳ３９２３４９７から知られており、その担体層は主として故紙を基にした再循環材料からなる。ある割合の発泡プラスチック材料がここでは結合剤として必要である。そのような包装トレーの製造にはかなり費用がかかる多段階方法が必要であり、そこでは粉砕された故紙材料が押し出し機を通ってウェブ−成形された担体層に案内されそして引き続きカバー層と一緒にそれぞれ深絞りまたは圧縮により包装トレーに成形される。製造中に、結合剤としてのプラスチック顆粒を担体層へ調節して計量添加しなければならない。プラスチック材料の使用のために、そのような包装トレーは完全に生分解性の有機材料だけから構成されなくなる。さらに、この製造は多くの操作工程のために費用集約性となる。食用包装品および非食用包装品の両者として使用される添加剤の機能としてのワッフルダウを基にした包装品も知られている（ＥＰ５１３１０６）。そのような包装品の寿命、弾性、破壊強さおよび耐性に関しては難点がある。最後に、変性澱粉を使用して澱粉の融解並びにその後の押し出しおよび冷却を含む実質的に澱粉を基にした成形包装材料を製造することも知られている（ＥＰ０３０４４０１Ｂ１）。しかしながら、この方式で得られる包装材料の製品性質は澱粉を基にした包装品の相対的に低い破壊強さのため多くの目的のためには完全に満足のいくものではない。従って、本発明は生分解性の材料から成形体を製造する方法およびそのような成形体を示すという目的に基づいており、それは費用−効率的で且つ簡単な方式で実施することができそして完全に腐敗する生物学的に分解可能な材料から特に包装目的のための成形体を生成し、それは高い表面性質並びに少ない有孔性、構造強度および弾性の点で優れている。この方法に関すると、この目的は本発明により、解決されるものであるが、例えば故紙の如き生分解性の繊維を含有する原料を使用するなら、それがその繊維構造体に変換されそして水および澱粉を用いて一様化されて粘着性物体となり、それがベーキング型に移されそしてベーキングされて繊維材料と澱粉との複合体を生成する。本発明によれば、特に生分解性の包装用成形体として上記の方法に従い好ましく製造される成形体は、生物学的に分解可能な繊維材料からなっており、それは澱粉で安定化されて繊維材料と澱粉との複合体並びに残りの部分の水となる。使用する出発材料、すなわち繊維を含有する原料または直接使用することができる生分解性の繊維のタイプ、および意図する用途により、且つ、包装形状（ベーキング工程中の型の深さ）により、供給水、生物学的に分解可能な繊維材料および澱粉の混合比並びに使用される粉砕水準およびベーキング技術の両者に関して工程パラメーターの種々の範囲が生ずる。本発明の方法の好適な態様によれば、それは相対的に高い割合の繊維材料、すなわち故紙並びにセルロース−繊維および澱粉を含有するスクラップ材料または他の生物学的に分解可能な繊維材料、例えばビートスライス、と共に使用することができ、この方式でこれまで得られなかったような成形体の優れた製品性質が生ずる。成形体すなわちこの方式で製造される包装用材料は急速生分解性でありそして多くの費用をかけずに再循環させることができる。故紙およびセルロース −繊維および澱粉を含有するスクラップ材料、例えば木くずおよび紙くず、ビートスライスなどの使用により、相対的に低い割合の澱粉の場合に最終的ベーキング工程中にワッフルベーキング技術の要素を用いて特に包装目的用の驚異的に高い品質の成形体がこれまでに生じており、それは非常に耐性であるにもかかわらず弾性であり、同時にこの製造は費用−効率的であり且つ環境学的にも安全である。本発明の方法および成形体の組成の好ましい開発結果は従属クレームに示されている。図１は繊維を含有する原料としての故紙の使用を基にした成形体の製造方法のフローチャートを示し、図２は予め予備- 粉砕され、脱インキ処理された故紙材料（脱インキ材料）の使用を基にした成形体の製造の他の態様例のフローチャートを示し、図３は繊維を含有する原料としてのスクラップ材料、例えば紙くず、ビートスライス、木材パルプなどの使用を基にした成形体の製造方法の他の態様例のフローチャートを示し、図４は、各場合とも繊維材料の乾燥質量を基にして、一定割合の水と共に天然澱粉および予備−粉砕された澱粉を種々使用する種々のサンプルに関する表を示し、図６は使用した繊維材料の長さの分類の表および対応するグラフ表示を示し、図７は上記方法の１つに従う成形体の製造用のベーキング方法に関する圧力時間線図を示し、図８は使用したベーキング型の型深さの関数としておよび分類された繊維材料の関数としての成形体の製品評価に関する表を示し、図９は使用したベーキング型の型深さの関数としておよび異なる繊維または繊維束の長さを有する繊維材料の関数としての成形体の製品評価に関する表を示し、図１０は繊維を含有する原料としての故紙を基にした成形体の製造に関する組成表を示し、そして図１１−１４は本発明に従う方法の態様例に従い製造された成形体の種々の態様を示す。繊維材料または繊維構造体という語は本出願においては個々の繊維への分解用および繊維を含有する原料の比較的大きい繊維束だけまでの分解用の両者で使用されている。図１は故紙を基にした包装用成形体の製造方法の第一の態様例を説明している。多分追加供給される供給原料（例えば予備ゲル化澱粉、充填剤、融剤、染料）すなわち実線で表されている使用可能性に対する別の工程段階またはそれに対する組み合わせにおける供給原料の添加は図１では破線で表されている。乾燥状態の故紙を第一工程段階で粉砕するが、この粉砕は例えば細断機、切断機により行うことができるが、好適には注意深く行われる非切断方式のものであるピンミルもしくはビーターミルの如き自由−撹拌ミルにより行われるため、故紙のセルロース繊維の吸収性増加によりこれがその後の工程において水吸収の実質的な増加をもたらすため紙繊維は実質的に切断されない。粉砕工程は破壊方式で約１０ｍｍまでの、好適には約５ｍｍまでの大きさの故紙細片を生ずる工程である。厚い壁および／または大きい表面積の成形体用には、５０ｍｍまでの繊維または繊維束の長さを有する繊維または好適にはばらばらにされた繊維束を使用して固有安定性を改良することができる。この用途のためには、約１０ｍｍ−５０ｍｍの範囲の比較的長い繊維または繊維束と０．５ｍｍ−２０ｍｍの範囲の短い繊維または繊維束との混合物が好適に使用される。比較的長い繊維束を使用するなら、予備粉砕費用は相対的に減じられる。説明されている残りの態様例のように、好ましい繊維束をばらばらにすることがゲル化された澱粉とのさらに密な組み合わせを生じ、それが成形された束の中空の空間の中に浸透して、澱粉マトリックスにより浸透されそして重ねられた繊維／繊維束骨格（互いに「橋かけ結合された」繊維／繊維束）の生成が促進されそして可能となり、それにより圧力下で蒸気を放出するベーキング工程の条件下で優れた内部結合が生ずる。粉砕工程は好適には、粉砕工程により影響を受ける故紙細片の繊維束をばらばらにすることが起きるような方式で実施される。この方式で注意深く粉砕されそして実質的に破壊された故紙を次に、その繊維構造体を水の添加で分解しそして洗浄しそしてさらにばらばらにするための混合および混練工程において繊維解離化、粘着性物体へ一様化する。最終的な成形体、特に包装用物体、に合う品質条件の関数として、細断される故紙は製紙とは反対にそれらの個別繊維にまでは分解されないことが必須であるが、最終製品（包装用成形体）の強度がそれにより増大できることが明白であるためこの分解は混合および混練工程により相対的に大きい繊維束まで行われる。混合および混練工程は不連続的または連続的混練機または混合機を好適に使用して水の存在下で実施され、水は故紙の乾燥質量を基にして８：１までの、ある用途では約７：１の、比で加えられる（ここで、セルロース繊維の水吸収性を増加した程度まで考慮に入れる）。他方では、その後の成形工程（ベーキング）を効率的に実施できるようにするために、粘着性物体の残存成分の関数としてそして特に澱粉（その十分なゲル化のためには遊離水が実質的に必要である）の割合の関数としての水の割合をできるだけ少なく保つことが有利であり、故紙の乾燥質量を基にして、２：１−３：１の、好適には２．５：１の、水の割合が多くの好適な用途のために有利であることは明らかである。同時に、天然澱粉、例えば天然穀物澱粉、ポテト澱粉、トウモロコシ澱粉または米澱粉、が物体に加えられる。この粘着性物体を一様化するための混合および混練工程も剪断により、すなわち物体粒子間または物体粒子と混練または混合要素との間の剪断力を使用して、実質的に完全に行われ、そしてこのようにして内部摩擦により繊維を保存し且つこのようにしてセルロース繊維による水吸収を減少させて、故紙細片からそれらの繊維構造体への注意深い分解が生ずる。本出願において、「繊維構造体」という語は出発材料の個別繊維への分解および比較的大きく好ましくはばらばらにされた繊維束への分解の両者を含む。多くの場合、この分解は繊維束までしか行われず、その理由はこれにより澱粉のゲル化に関してしっかり橋かけ結合された構造体並びに繊維束と澱粉との複合体の生成が得られるからである。粘着性物体中の澱粉対繊維材料の比は広範囲に変えることができ、そして特に完成成形体の適用分野および合致しなければならない品質条件に依存するが、使用する故紙の乾燥重量を基にして粘着性物体が３０重量％−５０重量％の澱粉を含有することが好ましい。しかしながら、高い弾性を有する特別に滑らかな表面のために澱粉の割合を実質的に増加させることもでき、そしてばらばらにされた繊維束の使用によりそれは構造強度の増加に寄与する。澱粉は好適には天然澱粉として混合される。故紙の乾燥重量を基にして且つこの故紙の乾燥重量を基にした２．５倍の水過剰を守りながらの天然澱粉対繊維材料（故紙）の混合比は図４に表されている。故紙細片をそれらの繊維構造体（好適には繊維束）に分解させるための図１の第二の工程段階（混練および混合工程）は、それを水を添加して洗浄するための故紙細片の予備処理およびその後のばらばらにする段階に分割され、その後のベーキング工程中の粘着性物体の流動性を改良するための融剤、特にアルカリ性効果を有する添加剤、を場合によりこの工程段階中に加えてもよく、そして場合により添加剤または染料を加えてもよい。さらに、充填剤を天然澱粉またはその一部と予備混合しそしてそれらを部分的に予めその前の乾燥粉砕の工程段階中に加えることまたはそれら全部を水の存在で行われる粘着性物体の生成中に混合物に加えそして故紙の分解のための混合および混練工程を行うことも可能である。以下でさらに詳細に説明されるように、特に有利な操作工程においては、一方ではその後のベーキング工程中に予備−ゲル化される条件により規定される水の量を利用するためまたはその後のベーキング工程中の物体の非常に短い滞留時間の場合でも安定な繊維澱粉複合体を生成するための澱粉の完全なゲル化を得るために、天然澱粉の他に変性澱粉または予備ゲル化澱粉を使用することもできる。水の自由な添加は図１における添加で追加的に使用できる予備ゲル化澱粉割合の場合には制限されることもある。天然澱粉および予備ゲル化澱粉の混合物の他に、種々の繊維長さの繊維材料の混合物、特に種々の長さの繊維束または個別繊維と組み合わされた繊維束、が使用されるなら（繊維を含有する原料、例えば種々の粉砕度の故紙の使用の場合）、製造される成形体において表面性質、弾性、構造および強度に関して特に良好な結果が得られた。さらに詳細な事項は以下で他の態様例を参照しながら説明されている（図６−１０参照）。特にチョーク、カオリン、滑石、石膏、粘土、チタニアまたはアルミナが充填剤として考えられる。アルカリ性添加剤、例えば炭酸マグネシウム、炭酸水素マグネシウム、苛性ソーダ溶液および水酸化アンモニウム、が融剤として使用される。好適には故紙材料の乾燥質量の２．５倍の割合の水が、粘着性の流動する半流体ないし高粘着性の可塑性粘稠度の物体を得るために加えられ、そしてそれらは他方では澱粉をその後のベーキング工程でゲル化するために必要である。しかしながら、特に天然澱粉の他に予備ゲル化澱粉が使用されないなら、それより多い過剰量の、例えば故紙の乾燥質量を基にして７倍の水、または８−倍量の水、を用いて行うこともできる。粘着性物体の十分な混合および混練中に、故紙を一方ではその繊維構造体と、ここでは好ましくは相対的に大きい繊維束と一体化し、そして他方ではこれらの繊維束（または個別繊維）を澱粉と密で且つ一様な方式で混合しそして洗浄して、紙繊維構造体と澱粉との間で密な組み合わせが生ずる。引き続き、粘着性物体の一様化後に、それを少なくとも１つのベーキング型の中へその後加えるために計量しそしてベーキング型の中に入れる。ベーキング型は少なくとも二つのベーキング板、すなわち上部および下部のベーキング板（一対のベーキングトングにより受容される）により製造されており、ベーキング板の内表面は成形された中空の形状を形成するベーキング型の閉じられ固定された状態で空間関係に保たれ、そして成形された中空の空間に粘着性物体が充填される。複数の成形体の同時製造用には、もちろん複数のベーキングトングを使用することができる。すでに示したように、物体の粘度はプラスチック状態まで変動させることができる。水が少ない上記の物体の後者の好適な場合には、物体を例えば概略予測される最終的成形体の壁厚さにすることができ、それは巻き取られそして引き続き二次元幾何学的形状を考慮に入れてその後の空所の打ち抜きを行う。この方法の他の態様では、計量された量の粘着性物体をベーキング型の中にベーキング板の間に加えること並びにベーキング型自体の上部ベーキングトングを下げることによりまたは別のダイにより変形させることもできる。ベーキング型に流動可能な状態で加えられる低い粘度を有する物体の場合、ベーキング型は上部および下部ベーキング板の間に良く充填される。しかしながら、水の相対的に高い割合により、ベーキング工程の期間は部分的に好ましくないが延長されるかまたはベーキング工程中にベーキング型の中での高い蒸気圧のために毛羽だった成形体が製造されたりする。これらの難点は、（ベーキング工程中の天然澱粉のゲル化のために必要でない限り）粘着性物体の遊離水を物体のベーキング型の中への添加前に減じることにより、対抗手段をとることができる。このためには、粘着性物体をベーキング型の輪郭、すなわち上部および下部のベーキングトングの間の成形された中空の空間、に少なくとも概略対応している成形されたふるいの中に加え、そして適当な相手により充填することができる。この「加圧」が真空下で行われるなら、この工程をさらに速めることができる。この場合、予備成形された物体の半加工品を次に成形されたふるいから除去しそしてベーキング型の成形された中空の空間に加えることができる。これはベーキングの開始前に行うこともでき、その後に蒸発工程が続く。そのような蒸発工程はベーキング工程の開始時にベーキング型をすぐにでなく閉じそして固定することにより実施して、完成した成形体の壁厚さを規定する上部および下部のベーキング板の内表面間に一定の空間を残すことができるが、短期間の時間にわたり上部ベーキング板をゆるやかに置くことにより予備加熱されたベーキング型、特に上部ベーキング板、の温度のために、ベーキング型に置かれた半加工品すなわち粘着性組成物の水含有量（過剰の水）を実際のベーキング工程が始まる前に減少させてベーキング時間の短縮をこの方式でもたらすことができそして製品性質を改良することができる。各場合とも故紙繊維材料（繊維束）の乾燥質量を基にして、一定に保たれた量の水（２．５倍）を有する天然澱粉の供給原料が１５個のサンプルに関して図４に示されている。天然および予備ゲル化澱粉の混合物の好適な使用に関すると、図５に従う表が好適な天然および予備ゲル化澱粉の使用比を示している。約３：１の天然および予備ゲル化澱粉の間の使用比が有利であることが証明されている。さらに、粘着性物体中の澱粉対水の割合が約１：１０−１：１、好適には１：３−１：２であるなら、本発明に従い製造される成形体で有利な性質が観察された。その技法においてワッフルベーキング技術の基本的要素に戻るようなベーキング工程はベーキング型を閉じそして固定しながら始まり、上部ベーキング板と下部ベーキング板の間に物体が充填されている成形された中空の空間が残る。上部および下部のベーキング板の固定によりベーキング工程中に一定に保たれているこの距離が完成した成形体の壁厚さを決める。図７に経時的に圧力／時間線図で表されているベーキング工程は１０５℃−３００℃、好適には１５０℃−２００℃の範囲内の温度において実施すると、多くの場合約１８０℃のベーキング温度において成形体の十分なベーキングおよび成形体の幾何学的形状に関する特に有利な結果が得られる。ベーキング期間は種々のパラメーター、特に物体の粘度（水含有量）、澱粉の割合（その期間が使用してもよい変性澱粉または予備ゲル化澱粉と一緒に使用する時でも天然澱粉の完全で且つ連続的なゲル化を行うはずである）、成形体の幾何学的形状および実際の物体成分に依存する。一般的には、ベーキング期間は０．５−１５分間の間で変えることができ、１−３分間の範囲の比較的短いサイクル時間で一般的には十分でありそして製造された繊維または繊維束と澱粉との複合体、すなわち繊維で強化された澱粉マトリックス、による高度に滑らかな表面性質、高い弾性並びに構造強度を有する寸法的に正確な成形体が生ずる。他の場合には、特に比較的高割合の水の場合には、４−１２分間のベーキング期間が良好な結果をもたらし、繊維束澱粉マトリックスの均一な内部構造設計を損なうことなく操作工程の効果を増加させるためにはベーキング期間をできるだけ短くすることが有利である。経時的なベーキング型の型閉鎖力が図７にプロットされており、表されているベーキング工程中の圧力増加は物体中の水の蒸発による圧力増加に起因する。成形体の完全な形成に関しては、ベーキングの閉鎖ボルトのところで検出されそして水の蒸発による型の内圧を表す約１５０ｋｐの最小力を越えること並びに他方では閉鎖ボルトのところで最大値として生ずる力により表される最大内圧、ここでは約２５６ｋｐ、を本質的に越えないことすなわち過度に増加しないことが必須である。図７において、ｔ₁はベーキング型内の最小蒸発圧力を表す型閉鎖力ｆ_minの値に達するまでにベーキング型の閉鎖からかかった時間を示し、ｔ₂はベーキング型内の最大蒸発圧力を表す型閉鎖力ｆ_maxの値に達するまでにベーキング型の閉鎖からかかった時間を示し、ｔ₃は蒸気放出終了までにベーキング型の閉鎖からかかった時間を示し、ｔ₄はベーキング時間すなわちベーキングされた成形体の乾燥を示し、そしてｔ₅はベーキング型の解放までにベーキング型の閉鎖からかかったベーキングの全期間を示す。この場合、約１００ｋｐの閉鎖力の差ｆ_max −ｆ_minにより成形体の良好な性質および成形性が得られ、ｔ₅は１−３分間の範囲内の好適なベーキング期間を表す。それ故、差ｔ₃−ｔ₁はベーキング工程および蒸気の放出を伴う成形に関連している。ベーキング工程中に、天然澱粉は（多分これも予備ゲル化澱粉の水吸収により）ゲル化されそして固化する。澱粉は故紙のばらばらにされた繊維束構造体の中に貯蔵されそしてゲル化により生成する澱粉マトリックスとばらばらにされた繊維構造体との安定な結合を生ずる。天然澱粉だけが使用されるなら、そのような成形体はすでに複数の用途の実例で弾性および表面性質に関して合致する。高い割合の澱粉はある程度減じられた弾性を有する比較的良好な表面をもたらし、成形体の弾性は一般的には滑らかな表面を犠牲にすれば澱粉割合の減少により減じることができる。しかしながら、本発明に従う方法によると、天然澱粉の他の変性または予備ゲル化澱粉を使用することにより高い表面性質を確保しながら同時に弾性の実質的な改良を得ることができる。予備−ゲル化および天然澱粉の混合物の使用による特別な効果は、故紙の高い吸収性のために天然澱粉のゲル化のためにベーキング工程において十分な遊離水またはベーキング期間を利用できないという事実に起因する。従って、加えられる天然澱粉は多くの場合には一般的な製品中では完全にゲル化せずそしてこのようにして得られた成形品の広範囲の弾性値をもたらす。本発明に従うと、澱粉の一部が水で予備−ゲル化されておりそして予備ゲル化澱粉が粘着性物体に加えられるという事実によりそれらの性質に関して澱粉を基にした従来の成形体を実質的に越えるような成形体が得られ、その割合は以上ですでに説明されているように図４および５の一連の試験（合計澱粉の割合）から生ずる。天然澱粉、予備ゲル化澱粉および水の割合は各場合とも故紙の乾燥質量に関するものである。本発明の方法では、天然および変性または予備ゲル化澱粉の使用の他に、種々の長さの繊維材料、特に種々の長さの繊維束または比較的長い繊維束と比較的短い個別繊維の混合物が使用されるなら、完成した成形体の表面性質、弾性、構造および強度に関して特に有利であることが証明された。繊維長さは好適には薄壁成形体に関しては０．５−５ｍｍであり、繊維部分の概観（分類）は図６に示されている。図１に従う方法の変法では、できれば天然澱粉および充填剤を乾燥状態で用いる故紙の粉砕を行わなずに水の存在下で対応する粉砕混合機の中で機械的粉砕を行うことも可能である。予備ゲル化澱粉の使用に関しては、ベーキング技術を用いて調和した変性澱粉を使用することもできる。本発明の方法の他の態様例は図２により以下で説明されている。ここでは脱インキ材料、すなわちすでに粉末または小さい細片の形状になっている脱インキ処理された故紙が出発材料（生物学的に分解可能な繊維を含有する繊維を含有する原料、特にセルロース繊維を含有する植物源）として使用されるが、（粉砕段階を使用する）この方法は図１に従う方法のように原料として故紙を用いてまたは生物学的に分解可能な繊維を含有する他の繊維材料を用いて実施することもできる。この方法ではすでに十分に粉砕された脱インキ材料を乾燥または湿潤状態である割合の天然澱粉と、多分図１に従う方法のように充填剤（これは天然澱粉と一緒に予備混合物として加えることもできる）を添加しそして多分上記のタイプの融剤および／または染料を添加しながら、予備混合するが、他の割合の天然澱粉は水で予備−ゲル化される。この乾燥予備混合物は物体の高度な一様化および均質化を可能にしそしてその後に脱インキ材料をその繊維構造体に分解するための水の存在下での混合および混練工程の別の処理段階が続き、すなわち、好適には一様にされた粘着性物体の生成のために繊維束をばらばらにし、それに対して図１および図４および図５に従う方法に関連して示されている水、繊維材料、天然澱粉および予備ゲル化澱粉の混合比を考慮に入れてさらにある割合の予備ゲル化澱粉を加える。必要なら、水の存在下で行われる混合および混練工程に対して融剤を加えることもでき、このことは充填剤の添加または染料懸濁液の添加に関しても適用される。この場合も、特に相対的に大きなばらばらにされた繊維束の生成を伴うできるだけ注意深い脱インキ材料のその繊維構造体への非切断的な分解が行われ、分類された材料、すなわち種々の繊維長さの繊維束混合物、の目的となる使用によってはさらに改良された成形体性質を得ることができる。成分である故紙および／または脱インキ材料（または繊維を含有する原料としての他のセルロースおよび澱粉を含有するスクラッブ材料、図３に従う方法を参照のこと）と澱粉との乾燥混合が成形体の表面性質の改良をもたらす。計量およびベーキング方法の（多分成形が先行する）他の工程段階は、すでに図１により説明されている、特に包装目的のための成形体のベーキング製造用の、最終工程段階である。図１に従う方法に関連してすでに説明されたように、十分にベーキングされた成形体の弾性は予備ゲル化澱粉と天然澱粉との混合物の、特に予備ゲル化澱粉の割合による使用により決定的に決められる。有利であると証明された量的比に関しては図４および５を参照のこと。ベーキング工程中のベーキング型を覆う図７により説明されている蒸気圧（ベーキング型の型閉鎖力により表される）も成形体の表面を決める。この蒸気は天然澱粉の割合および粘着性物体の水分に依存する。ベーキング型内の蒸気はベーキング型内の蒸気出口管を断面および位置に関してそして調節弁を使用して調節することにより希望する方式で調節することができる。必要なら、粘着性物体を製造するための混合および混練工程に対する水の添加（図２に点線方式で表されている）を完全に省略することもできるため、物体の水分およびその結果としてゲル化のための水の割合は使用される予備ゲル化澱粉の水の割合により決められる。この方式では、ベーキング工程中の蒸気圧状態およびその結果としての成形体の表面性質は調節可能である。天然澱粉は好適には乾燥物体に混合工程中に他の成分と共に加えられるが、少なくとも部分的に混合および混練工程に直接加えて充填剤束の分解および粘着性物体の一様化をもたらすこともできる（図２にこれも点線で表されている）。これらの他の成分はこの場合には乾燥した粉砕された故紙および／または脱インキ材料、或いは他の融剤および／または充填剤である。成形体の構造および強度は本質的には、図８および９に表されている比較サンプルの試験により示されているように、澱粉対故紙または脱インキ材料の比により並びに種々の強度に本質的な影響を与える使用する繊維束または繊維の長さにより本質的に決められる。種々の繊維長さの生物学的に分解可能な繊維、すなわち約０．５ｍｍ−約１０ｍｍの範囲の、好適には１ｍｍ−５ｍｍの範囲の長さの繊維束または繊維混合物を含有する繊維を含有するため、材料を特に薄壁成形体用に使用することが、種々の成形体の幾何学的形状およびベーキング型の型深さを考慮に入れると、強度に関して非常に有利な結果を生ずる。ベーキング工程に関して、変性または予備ゲル化澱粉および天然澱粉の使用と組み合わされた、短いおよび長い繊維または短いおよび長い繊維束の混合物により或いは長い繊維束および短い繊維の混合物により、成形体の強度を驚異的に大きな程度まで増加しうるということが明らかになった（図９参照）。一般的には予備ゲル化澱粉または変性澱粉と比べて高い割合の天然澱粉の場合には良好な表面であるが弾性が相対的に低い成形体が得られ、天然澱粉に比べて非常に高い割合の予備ゲル化澱粉または変性澱粉は弾性は良好であるが劣った表面の成形体を与える。代表的な用途および成形体の幾何学的形状に関すると、天然対予備ゲル化澱粉の比（好適には３：１）は従って繊維を含有する材料または種々の長さの繊維または繊維束の混合物の繊維長さを考慮に入れて調節しなければならず、特に成形体における有利な比は０．５−３分間の間の相対的に短いベーキング工程を考えると約１５０℃−２００℃において得られ、その組成は図１０に表されている。本発明に従う方法の他の態様例は図３に表されており、ここではセルロース繊維、紙粉、ビートスライスおよび木くず（セルロース繊維）がスクラップ材料の代表例として出発材料として選択され、他の生物学的に分解可能な繊維を含有するスクラップ材料、特にセルロースを基にしたもの、も使用可能である。もちろん、各場合とも予め直接分解されている生物学的に分解可能な繊維構造体、特に０．５ｍｍ−約５０ｍｍの間の長さを有する繊維束（特に薄壁の軽量の包装用成形体）を本発明の方法で使用することができる。図３は該方法を紙、食品または飼料工業から得られる混合原料または故紙から得られる種々の再循環物質を使用して実施できることを示しており、これらの材料は図３で特に細断機、切断機または自由−撹拌ミル、例えばピンミルもしくはビーターミルを用いて、すなわち破壊および非切断的な処理で、すでに十分粉砕されており、繊維を保っており（且つセルロース繊維の水吸収は減じており）、粉砕された原料はその後の工程中で最初にそれぞれ他の成分を調節するためにこの繊維長さおよび澱粉の割合に関して分類されている（天然澱粉および予備ゲル化澱粉の添加または長いおよび短い繊維または繊維束の混合比の選択）。繊維を含有する原料および天然澱粉並びにたぶん融剤および／または充填剤（それらが乾燥状態で存在する限り）の好適な乾燥混合を有する残りの工程段階は、図１および２に従う工程によってすでに説明されたものに対応している。粉砕および粘着性物体への可塑化の間の乾燥予備−混合が好ましいが、粘着性物体に対する原料の組み合わせを混合および混練工程において好ましくは水の存在下で直接行うこともできる。しかしながら、水を添加せずに、過剰の水で予備ゲル化澱粉による水分の添加だけで、混合および混練工程を行うなら特に有利な結果が得られることが明らかになり、これがその結果として高度に粘着性のダウ状物体を生ずる。ベーキング工程中に、澱粉に固有の水および予備ゲル化澱粉から生ずる過剰な水の両者を天然澱粉のゲル化用に利用できる。図１０に表されているパラメーターを用いるとベーキング型の深さまたは成形体の深さに関して表面、構造、弾性、強度および安定性に関する特に有利な性質が得られ、弾性および構造は実質的に予備ゲル化澱粉の使用により決められる。表面および構造はベーキング工程中の蒸発条件により、すなわち、粘着性物体の水分の割合により決められ、それはできるだけ低くすべきであり、多くの場合には物体の製造用には予備ゲル化澱粉のできるだけの過剰な水との混合物の形状での水の間接的添加に制限することで十分である。この水分は天然澱粉の完全なゲル化を生ずるのに十分である。使用されるばらばらにされた繊維束の長さは、たぶん個別繊維と関連して本質的な影響を有しており、使用される繊維がベーキング型内の物体の流動性も実質的に決めており、そしてそれは成形体の幾何学的形状、特に成形体の深さ、を考慮に入れて選択しなければならない。図８および９の比較により示されているように、混合物中の短いおよび長い繊維（長いおよび短い繊維束）の使用は多くの場合０．５ｍｍ−５ｍｍの間の範囲の相対的に決められた長さの分類された繊維の使用と比べて優れていることが証明された。しかしながら、約１０ｍｍの長さまでの比較的長い繊維／繊維束を成形体と合致する条件の関数として使用することもでき、これは例えば上流で連結されている故紙の粉砕工程に合致させなければならない条件を減らす。これは図１および２に従う方法では表示されていないが、種々の長さを有する繊維および繊維束の混合物が使用されるなら、出発材料を評価するために繊維／繊維束の長さに応じたまたは澱粉含有量に関する繊維材料の分類を行うこともできる。例えば湿った脱インキ材料の使用の場合には、図２および３に従う方法における工程段階である「乾燥混合」を湿った状態で、たぶん少量の水を添加して、行うこともできる。さらに、粘着性の物体をすでに閉じられている型の中にベーキング工程の開始時に押し込んでダウ状物体の場合に型充填性能を改良すること並びにベーキング工程中に下部のベーキング板に対して上部のベーキング板をわずかな加圧してしっかり固定されていない型の半分で操作することも可能である。しかしながら、一般的にはしっかり固定されたベーキング板を用いるベーキング技術を維持することで十分であると証明された（一定距離＝ベーキング工程中の成形体の壁厚さ）。必要なら、図１−３に表されている方法に従うベーキング工程の次にベーキング型から除去された得られた成形体のコンディショニングを行うことができる。図８および９の比較により、特定の繊維長さまたは狭い範囲の繊維長さだけを有するセルロース繊維または繊維束の使用とは対照的な種々の繊維長さを有する繊維混合物を使用する利点が説明される。本発明の方法を実施するために好適な組成は図１０に表されている。これから、粘着性物体の合計質量に対する繊維材料、特にばらばらにされた繊維束、の添加が１５−３０重量％であり、粘着性物体の合計質量に対する合計澱粉（天然澱粉および予備ゲル化澱粉）の割合が約４０−５重量％であり、粘着性物体の合計質量における水の割合が約４５−７０重量％でありそして粘着性物体の合計質量における予備ゲル化澱粉の割合が約１０−１％であるなら、良好な強度、弾性、構造および表面を有する非常に大きな型深さの成形体を本発明の方法に従い製造できることがわかる。本発明の方法に従い製造される成形体の態様例は図１１−１４に表されている。図１１は底およびカバー部分２、３を有する包装用成形体１を示しており、それらは蝶番４により連結されており、該包装用成形体は例えば暖かい条件下での食品の閉鎖可能受容用に適する。図１２は対応する成形された対の物体と連結して完全に閉鎖されている包装品を与える成形体（セミトレー）を示す。トレー形の成形体１は複数のくぼみ６を円筒断面形で有しており、それは比較的長い部分６および比較的短い部分７に副分割されており、そしてこの配置は対称的に反復されそして成形体の他の側面で中心ウェブ８により分割されている。横の「足」９が寸法安定性を増加させそして包装用成形体の支持性および付着性を改良する。そのような包装用トレーは例えばボールペン、口紅、化粧品、鉛筆、筆記道具を受容するために、または薬剤産業でも小さい包装用の管を受容するために使用することができる。図１３および１４は、花の容器、種子トレーとしてまたは他の包装もしくは被覆目的のために使用できる相対的に深い包装体１を示す。この方法に従い製造される全ての包装用成形体１は迅速な費用効率的方式で製造することができ且つ寸法安定性、破壊強度および弾性、構造密度並びに表面性質に関して優れた材料性質を有する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年２月１３日【補正内容】請求の範囲１．生分解性繊維材料、水および澱粉を含有する粘着性物体を用い、閉じられたベーキング型の中で水の蒸発により増加する圧力下でベーキングして繊維材料と澱粉との複合体を生成し、粘着性物体中の澱粉対繊維材料の比が１５重量％− ２００重量％の範囲内であり、ベーキングを１０５℃−３００℃の間のベーキング温度において０．５−１５分間にわたり実施することを特徴とする、生分解性の材料からの成形体、特に包装用成形体の製造方法。２．繊維を含有する原料を特に予備粉砕により繊維解離化される繊維材料の生成用に使用することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。３．繊維を含有する原料が故紙、再循環材料、特に脱インキ処理された故紙、生分解性繊維材料、例えばセルロース繊維を含有する製造廃棄物、特に木くずまたは紙くず、ビートスライスなどを含んでなることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の方法。４．繊維材料が生分解性繊維または繊維束から直接なっていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。５．長く繊維化されたおよび短く繊維化された繊維または繊維束と０．５−５０ｍｍの、特に０．５−５ｍｍの、範囲の繊維束長さを有する繊維または繊維束との混合物を使用することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４項の少なくとも１つの項に記載の方法。６．天然および／または予備ゲル化澱粉を澱粉として使用することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第５項の少なくとも１つの項に記載の方法。７．繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして、粘着性物体が３０重量％−５０重量％の澱粉を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第６項の少なくとも１つの項に記載の方法。８．粘着性物体の生成用に、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして、水を約８：１、好適には７：１、最大として好適には２．５：１、までの比で加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第７項の少なくとも１つの項に記載の方法。９．粘着性物体内の澱粉の合計割合における予備ゲル化澱粉または変性澱粉の割合が約３０重量％であることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第８項の少なくとも１つの項に記載の方法。１０．粘着性物体における澱粉対水の比が約１：１０−１：１、好適には１：３−１：２であり、そして水を引き続き変性澱粉または過剰の水で予備ゲル化澱粉の形状で加えて粘着性物体を生成することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第９項の少なくとも１つの項に記載の方法。１１．粘着性物体における繊維材料の割合が１５重量％−３０重量％であり、澱粉の割合が５重量％−４０重量％であり、水の割合が７０重量％−４０重量％であることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１０項の少なくとも１つの項に記載の方法。１２．粘着性物体における予備ゲル化澱粉または変性澱粉の割合が１重量％− １０重量％であることを特徴とする、請求の範囲第１１項に記載の方法。１３．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして引き続き水の存在下で澱粉、好適には天然澱粉、を添加してその繊維構造体に変換させ、成形可能な粘着性物体を成形しそして引き続きベーキングすることを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第１２項の少なくとも１つの項に記載の方法。１４．繊維を含有する原料、特に故紙、を水の存在下で粉砕しそして引き続き澱粉、好適には天然澱粉、を添加してその繊維構造体に変換させ、成形可能な粘着性物体を成形しそして引き続きベーキングすることを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第１３項の少なくとも１つの項に記載の方法。１５．粉砕された繊維を含有する原料からその繊維または繊維束、特にばらばらにされた繊維束、への変換を混合および混練工程において内部剪断力の影響下で実施することを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第１４項の少なくとも１つの項に記載の方法。１６．粘着性物体をそのベーキングの前に計量することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１５項の少なくとも１つの項に記載の方法。１７．繊維を含有する原料または直接使用される繊維材料をその繊維長さおよびその澱粉の割合に関して試験しそして粉砕工程の前または後に分類することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１６項の少なくとも１つの項に記載の方法。１８．天然澱粉を繊維を含有する原料の粉砕中に、特に充填剤との予備混合物として、部分的に予め加えることを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第１７項の少なくとも１つの項に記載の方法。１９．澱粉を繊維を含有する原料に少なくとも部分的に粉砕工程中および／またはその後の乾燥もしくは湿潤混合工程中および／またはその後の一様化混合および混練工程中に天然澱粉および／または変性澱粉、特に予備ゲル化澱粉として加えることを特徴とする、前記請求の範囲第２項 −第１８項の少なくとも１つの項に記載の方法。２０．澱粉、特に予備ゲル化澱粉および天然澱粉、を使用しそして少なくとも１種の充填剤物質を繊維を含有するゲルの粉砕工程への添加前にまたはその後の一様化混合および混練工程中に天然澱粉に加えて繊維を含有するゲルをその繊維構造体に変換させることを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第１９項の少なくとも１つの項に記載の方法。２１．予備ゲル化澱粉を混合および混練工程に直接加えて粘着性物体を生成することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２０項の少なくとも１つの項に記載の方法。２２．粘着性物体の生成を短く繊維化されたおよび長く繊維化された個別の繊維および／または繊維束の混合物、特にばらばらにされた繊維束、を使用して実施することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２１項の少なくとも１つの項に記載の方法。２３．粘着性物体の生成を種々の粉砕度および種々の繊維長さを有する繊維を含有するゲルを使用して実施することを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第２２項の少なくとも１つの項に記載の方法。２４．繊維を含有する原料の粉砕度および／または繊維解離化を繊維を保存しながらそして粉砕度手段の鋭利な切断端部を用いずに、特にビーターミルにより、実施することを特徴とする、前記請求の範囲第２項−第２３項の少なくとも１つの項に記載の方法。２５．繊維束を粉砕された繊維を含有する原料の繊維解離化中にばらばらにすることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の方法。２６．アルカリ性添加剤を融剤として粘着性材料に加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２５項の少なくとも１つの項に記載の方法。２７．粘着性物体をダウ状態に転化し、成形体の概略壁厚さに巻き取り、半加工品を打ち抜きそしてこれらの半加工品をベーキング型の中に入れることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２６項の少なくとも１つの項に記載の方法。２８．計量された量の物体を少なくとも１つの上部および１つの下部のベーキング板により製造されたベーキング型の中に充填すること並びにベーキング板の中に充填された物体を上部ベーキング板またはダイにより予備成形することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２７項の少なくとも１つの項に記載の方法。２９．物体のベーキング型の中への充填前にベーキング型を加熱することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２８項の少なくとも１つの項に記載の方法。３０．ベーキング型のベーキング板を閉じそして固定することによるベーキングの開始前に、上部のベーキング板を充填された物体の上に一定時間の期間にわたりゆるく置きそして物体の水含有量を蒸発により減少させることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２９項の少なくとも１つの項に記載の方法。３１．ベーキング型の少なくとも２つのベーキング板をベーキング工程の開始時に固定してベーキング工程中に上部および下部のベーキング板の一定距離を互いに確保し、ベーキング板の内表面の距離を互いに向き合わせ、その間に物体を置いて、ベーキングされた成形体の壁厚さを決めることを特徴とする、前記請求の範囲第２８項−第３０項の少なくとも１つの項に記載の方法。３２．ベーキング工程中にベーキング型からの調節された蒸気の放出が起きることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３１項の少なくとも１つの項に記載の方法。３３．ベーキング型の成形された中空の空間からの蒸気の放出を時間指定されたおよび／または局部的に調節されたおよび／または内圧調節された方式で実施することを特徴とする、前記請求の範囲第３２項に記載の方法。３４．ベーキング型のベーキング板の閉鎖および固定後に、他の粘着性物体をベーキング型の中に絞り入れることを特徴とする、前記請求の範囲第３０項−第３３項の少なくとも１つの項に記載の方法。３５．粘着性物体の水の割合をベーキング工程の前に減少させる、特に機械的に減少させることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３４項の少なくとも１つの項に記載の方法。３６．ベーキング型の中へのその導入の前に、前記物体をベーキング型の成形された中空の空間に実質的に対応する成形されたふるいの中に入れそして適合するダイにより好ましくは部分的真空下で充填し、そして予備成形された物体を水含有量の意図する減少度に達した後に半加工品として成形されたふるいから除去しそしてベーキング型の中に入れることを特徴とする、請求の範囲第３５項に記載の方法。３７．ベーキング型のベーキング板の閉鎖および固定前に加熱された上部のベーキングトングを予備成形された半加工品の上に置くことにより成形型の中に入れた該半加工品を蒸発工程にかけることを特徴とする、請求の範囲第３６項に記載の方法。３８．ベーキング型の上部および下部のベーキング板の間の距離を減少させながらベーキング工程を行うことを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３７項の少なくとも１つの項に記載の方法。３９．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして水の存在下でその繊維構造体に変換させること、並びに成形可能な物体が生成され、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして３０重量％−５０重量％の澱粉が物体に加えられ、そして繊維を含有する粉砕された原料、特に故紙、を混合および混練工程において繊維束に分解しそして低流動性ないし可塑性状態に転化しそしてベーキング板を共操作することにより製造されるベーキング型の中に加えて成形体を生成しそして１５０℃−２００℃の温度においてベーキングして繊維束と澱粉との安定な複合体を生成して滑らかな表面を有する成形体とすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３８項の少なくとも１つの項に記載の方法。４０．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして水の存在下でその繊維構造体に変換させること、並びに成形可能な物体が生成され、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして１５重量％−３０重量％の澱粉が物体に加えられ、そして繊維を含有する粉砕された原料、特に故紙、を混合および混練工程において繊維束に分解しそして低流動性ないし可塑性状態に転化しそしてベーキング板を共操作することにより製造されるベーキング型の中に加えて成形体を生成しそして１５０℃−２００℃の温度においてベーキングして繊維束と澱粉との安定な複合体を生成して滑らかな表面を有する成形体とすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３９項の少なくとも１つの項に記載の方法。４１．ベーキング工程の期間が、物体の組成および水含有量によるが、１−１５分間、特に１−３または４−１２分間、であることを特徴とする、請求の範囲第３９項−第４０項に記載の方法。４２．好適には５０ｍｍまでの長さの長く繊維化された繊維または繊維束、特に０．５ｍｍ−２０ｍｍの繊維または繊維束の長さを有する短く繊維化された繊維または繊維束と１０ｍｍ−５０ｍｍの範囲の繊維または繊維束の長さを有する繊維または繊維束との混合物が厚壁成形体および／または大表面形成体に使用されることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４１項の少なくとも１つの項に記載の方法。４３．生分解性の繊維材料、澱粉および残りの割合の水からなる生分解性材料から、特に前記請求の範囲第１項−第４２項の少なくとも１つの項に記載の方法に従い製造された、繊維材料対澱粉の割合が４：１−１：２である成形体、特に包装用物体。４４．成形体が長くおよび短く繊維化された繊維の混合物または特に０．５ｍｍ−５ｍｍの繊維または繊維束の長さを有するばらばらにされた繊維束、を含有することを特徴とする、請求の範囲第４３項に記載の成形体。４５．成形体がある割合の予備ゲル化澱粉を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第４３項または第４４項に記載の成形体。４６．成形体が特に長く繊維化されたばらばらにされた束および特に短く繊維化された個別の繊維または繊維束との混合物を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第４３項−第４５項の少なくとも１つの項に記載の成形体。４７．成形体が繊維／繊維束と澱粉との安定な複合体、特に繊維で強化された澱粉マトリックス、を有することを特徴とする、前記請求の範囲第４３項−第４６項の少なくとも１つの項に記載の成形体。４８．成形体が澱粉マトリックスを浸透させた繊維／繊維束骨格を有することを特徴とする、前記請求の範囲第４３項−第４７項の少なくとも１つの項に記載の成形体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ //(Ｃ０８Ｌ 1/00 0334−3ＥＢ６５Ｄ 1/00 Ａ 3:00 97:00）Ｄ２１Ｊ 3/00 (72)発明者ガーセ，クリスティアンドイツ連邦共和国ドレスデン、アン・アンガー 17 (72)発明者ヴィーセミューラー，フリードリッヒドイツ連邦共和国シュバルツェンブルク、アイヒェンヴェーク７ (72)発明者ビュートナー，エルアルドドイツ連邦共和国ラデブォイル、ヴェストシュトラーセ 42 (72)発明者メルツァー，ヴォルフガンクドイツ連邦共和国メデンゲン、ヴァヒベルクシュトラーセ 11 (72)発明者シェーンバーグ，ブルンヒルデドイツ連邦共和国ラデブォイル、ヘールダーリンシュトラーセ９ (72)発明者デューバート，フランクドイツ連邦共和国ライヒエンベルク、ケーテ−コルヴィツ−シュトラーセ 21 (72)発明者ケーブリッツ，トーマスドイツ連邦共和国ファーレル、フリーゼンシュトラーセ 40アー

Claims

【特許請求の範囲】１．生物学的に分解可能な繊維材料、水および澱粉を含有する粘着性物体を用いて、ベーキング型の中でベーキングして繊維材料と澱粉との複合体を生成することによる、生分解性の材料からの成形体、特に包装用成形体、の製造方法。２．ベーキングを０．５−１５分間の間、特に１分間−３分間にわたり、１０５℃−３００℃の、特に１５０℃−２００℃の範囲のベーキング温度において実施することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。３．繊維を含有する原料を特に予備粉砕により繊維解離化された繊維材料の生成用に使用することを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。４．繊維を含有する原料が故紙、再循環材料、特に脱インキ処理された故紙、生物学的に分解可能な繊維材料、例えばスクラップ材料、特に木くずまたは紙くず、ビートスライスなどを含んでなることを特徴とする、前記請求の範囲第１項 −第３項の少なくとも１つの項に記載の方法。５．繊維材料が生物学的に分解可能な繊維または繊維束から直接なっていることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４項の少なくとも１つの項に記載の方法。６．長く繊維化されたおよび短く繊維化された繊維または繊維束と０．５−５０ｍｍの、特に０．５−５ｍｍの、範囲の繊維束長さを有する繊維または繊維束との混合物を使用することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第５項の少なくとも１つの項に記載の方法。７．天然澱粉および／または予備ゲル化澱粉を澱粉として使用することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第６項の少なくとも１つの項に記載の方法。８．繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして、粘着性物体中の澱粉対繊維材料の比が１５重量％−２００重量％の範囲内であることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第７項の少なくとも１つの項に記載の方法。９．繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして、粘着性物体が３０重量％−５０重量％の澱粉を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第８項の少なくとも１つの項に記載の方法。１０．粘着性物体の生成用に、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして、水を約８：１、好適には７：１、最大として好適には２．５：１、までの比で加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第９項の少なくとも１つの項に記載の方法。１１．粘着性物体内の澱粉の合計割合における予備ゲル化澱粉または変性澱粉の割合が約３０重量％であることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１０項の少なくとも１つの項に記載の方法。１２．粘着性物体における澱粉対水の比が約１：１０−１：１、好適には１：３−１：２であり、そして水を引き続き変性澱粉または過剰の水で予備ゲル化澱粉の形状で加えて粘着性物体を生成することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１１項の少なくとも１つの項に記載の方法。１３．粘着性物体における繊維材料の割合が１５重量％−３０重量％であり、澱粉の割合が５重量％−４０重量％であり、水の割合が７０重量％−４０重量％であることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１２項の少なくとも１つの項に記載の方法。１４．粘着性物体における予備ゲル化澱粉または変性澱粉の割合が１重量％− １０重量％であることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の方法。１５．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして引き続き水の存在下で澱粉、好適には天然澱粉、を添加してその繊維構造体に変換させ、成形可能な粘着性物体を成形しそして引き続きベーキングすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１４項の少なくとも１つの項に記載の方法。１６．繊維を含有する原料、特に故紙、を水の存在下で粉砕しそして引き続き澱粉、好適には天然澱粉、を添加してその繊維構造体に変換させ、成形可能な粘着性物体を成形しそして引き続きベーキングすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１５項の少なくとも１つの項に記載の方法。１７．粉砕された繊維を含有する原料からその繊維または繊維束、特にばらばらにされた繊維束、への変換を混合および混練工程において内部剪断力の影響下で実施することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１６項の少なくとも１つの項に記載の方法。１８．粘着性物体をそのベーキングの前に計量することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１７項の少なくとも１つの項に記載の方法。１９．繊維を含有する原料または直接使用される繊維材料をその繊維長さおよびその澱粉の割合に関して試験しそして粉砕工程の前または後に分類することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１８項の少なくとも１つの項に記載の方法。２０．天然澱粉を繊維を含有する原料の粉砕中に、特に充填剤との予備混合物として、部分的に予め加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第１９項の少なくとも１つの項に記載の方法。２１．澱粉を繊維を含有する原料に少なくとも部分的に粉砕工程中および／またはその後の乾燥もしくは湿潤混合工程中および／またはその後の一様化用の混合および混練工程中に天然澱粉および／または変性澱粉、特に予備ゲル化澱粉として加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１１項−第２０項の少なくとも１つの項に記載の方法。２２．澱粉、特に予備ゲル化澱粉および天然澱粉、を使用しそして少なくとも１種の充填剤物質を繊維を含有するゲルの粉砕工程への添加前にまたはその後の一様化混合および混練工程中に天然澱粉に加えて繊維を含有するゲルをその繊維構造体に変換させることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２１項の少なくとも１つの項に記載の方法。２３．予備ゲル化澱粉を混合および混練工程に直接加えて粘着性物体を生成することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２２項の少なくとも１つの項に記載の方法。２４．粘着性物体の生成を短く繊維化されたおよび長く繊維化された個別の繊維および／または繊維束の混合物、特にばらばらにされた繊維束、を使用して実施することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２３項の少なくとも１つの項に記載の方法。２５．粘着性物体の生成を種々の粉砕度および種々の繊維長さを有する繊維を含有するゲルを使用して実施することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２４項の少なくとも１つの項に記載の方法。２６．繊維を含有する原料の粉砕度および／または脱繊維化を繊維を保存しながらそして粉砕度手段の鋭利な切断端部を用いずに、特に自由− 撹拌ミルにより、実施することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２５項の少なくとも１つの項に記載の方法。２７．繊維束を粉砕された繊維を含有する原料の繊維解離化中にばらばらにすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２６項の少なくとも１つの項に記載の方法。２８．アルカリ性添加剤を融剤として粘着性材料に加えることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２７項の少なくとも１つの項に記載の方法。２９．粘着性物体をダウ状態に転化し、成形体の概略壁厚さに巻き取り、半加工品を打ち抜きそしてこれらの半加工品をベーキング型の中に入れることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２８項の少なくとも１つの項に記載の方法。３０．計量された量の物体を少なくとも１つの上部および１つの下部のベーキング板により製造されたベーキング型の中に充填すること並びにベーキング板の中に充填された物体を上部ベーキング板またはダイにより予備成形することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第２９項の少なくとも１つの項に記載の方法。３１．物体のベーキング型の中への充填前にベーキング型を加熱することを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３０項の少なくとも１つの項に記載の方法。３２．ベーキング型のベーキング板を閉じそして固定することによるベーキングの開始前に、上部のベーキング板を充填された物体の上に一定時間の期間にわたりゆるく置きそして物体の水含有量を蒸発により減少させることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３１項の少なくとも１つの項に記載の方法。３３．ベーキング型の少なくとも２つのベーキング板をベーキング工程の開始時に固定してベーキング工程中に上部および下部のベーキング板の一定距離を互いに確保し、ベーキング板の内表面の距離を互いに向き合わせ、その間に物体を置いて、ベーキングされた成形体の壁厚さを決めることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３２項の少なくとも１つの項に記載の方法。３４．ベーキング工程中にベーキング型からの調節された蒸気の放出が起きることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３３項の少なくとも１つの項に記載の方法。３５．ベーキング型の成形された中空の空間からの蒸気の放出を時間指定されたおよび／または局部的に調節されたおよび／または内圧調節された方式で実施することを特徴とする、前記請求の範囲第３４項に記載の方法。３６．ベーキング型のベーキング板の閉鎖および固定後に、他の粘着性物体をベーキング型の中に絞り入れることを特徴とする、前記請求の範囲第３２項−第３５項の少なくとも１つの項に記載の方法。３７．粘着性物体の水の割合をベーキング工程の前に減少させる、特に機械的に減少させることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３６項の少なくとも１つの項に記載の方法。３８．ベーキング型の中へのその導入の前に、前記物体をベーキング型の成形された中空の空間に実質的に対応する成形されたふるいの中に入れそして適合するダイにより好ましくは部分的真空下で充填し、そして予備成形された物体を水含有量の意図する減少度に達した後に半加工品として成形されたふるいから除去しそしてベーキング型の中に入れることを特徴とする、請求の範囲第３７項に記載の方法。３９．ベーキング型のベーキング板の閉鎖および固定前に加熱された上部のベーキングトングを予備成形された半加工品の上に置くことにより成形型の中に入れた該半加工品を蒸発工程にかけることを特徴とする、請求の範囲第３８項に記載の方法。４０．ベーキング型の上部および下部のベーキング板の間の距離を減少させながらベーキング工程を行うことを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第３９項の少なくとも１つの項に記載の方法。４１．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして水の存在下でその繊維構造体に変換させること、並びに成形可能な物体が生成され、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして３０重量％−５０重量％の澱粉が物体に加えられ、そして繊維を含有する粉砕された原料、特に故紙、を混合および混練工程において繊維束に分解しそして低流動性ないし可塑性状態に転化しそしてベーキング板を共操作することにより製造されるベーキング型の中に加えて成形体を生成しそして１５０℃−２００℃の温度においてベーキングして繊維束と澱粉との安定な複合体を生成して滑らかな表面を有する成形体とすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４０項の少なくとも１つの項に記載の方法。４２．繊維を含有する原料、特に故紙、を粉砕しそして水の存在下でその繊維構造体に変換させること、並びに成形可能な物体が生成され、繊維を含有する原料、特に故紙、の乾燥重量を基にして１５重量％−３０重量％の澱粉が物体に加えられ、そして繊維を含有する粉砕された原料、特に故紙、を混合および混練工程において繊維束に分解しそして低流動性ないし可塑性状態に転化しそしてベーキング板を共操作することにより製造されるベーキング型の中に加えて成形体を生成しそして１５０℃−２００℃の温度においてベーキングして繊維束と澱粉との安定な複合体を生成して滑らかな表面を有する成形体とすることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４１項の少なくとも１つの項に記載の方法。４３．ベーキング工程の期間が、物体の組成および水含有量によるが、１−１５分間、特に１−３または４−１２分間、であることを特徴とする、請求の範囲第４１項または第４２項に記載の方法。４４．好適には５０ｍｍまでの長さの長く繊維化された繊維または繊維束、特に０．５ｍｍ−２０ｍｍの繊維または繊維束の長さを有する短く繊維化された繊維または繊維束と１０ｍｍ−５０ｍｍの範囲の繊維または繊維束の長さを有する繊維または繊維束との混合物が厚壁成形体および／または大表面形成体に使用されることを特徴とする、前記請求の範囲第１項−第４３項の少なくとも１つの項に記載の方法。４５．生分解性の繊維材料、澱粉および残りの割合の水からなる生物学的に分解可能な材料から、特に前記請求の範囲第１項−第４４項の少なくとも１つの項に記載の方法に従い製造された成形体、特に包装用物体。４６．繊維材料対澱粉の割合が４：１−１：２であることを特徴とする、請求の範囲第４５項に記載の成形体。４７．成形体が長くおよび短く繊維化された繊維の混合物または特に０．５ｍｍ−５ｍｍの繊維または繊維束の長さを有するばらばらにされた繊維束、を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第４４項−第４６項の少なくとも１つの項に記載の成形体。４８．成形体がある割合の予備ゲル化澱粉を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第４５項−第４７項の少なくとも１つの項に記載の成形体。４９．成形体が特に長く繊維化されたばらばらにされた束および特に短く繊維化された個別の繊維または繊維束との混合物を含有することを特徴とする、前記請求の範囲第４５項−第４８項の少なくとも１つの項に記載の成形体。５０．成形体が繊維／繊維束と澱粉との安定な複合体、特に繊維で強化された澱粉マトリックス、を有することを特徴とする、前記請求の範囲第４５項−第４９項の少なくとも１つの項に記載の成形体。５１．成形体が澱粉マトリックスを浸透させた繊維／繊維束骨格を有することを特徴とする、前記請求の範囲第４５項−第５０項の少なくとも１つの項に記載の成形体。