MXPA06002193A

MXPA06002193A - Composicion para su uso en articulos biodegradables, y metodo de uso de la misma.

Info

Publication number: MXPA06002193A
Application number: MXPA06002193A
Authority: MX
Inventors: Elie Helou Jr
Original assignee: Biosphere Ind Corp
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-05-22
Also published as: AU2004269027A1; EP1658328A2; CN101374900B; KR101205119B1; US7553363B2; US20050089606A1; CN101374900A; HK1127073A1; KR20120101576A; AU2011201687B2; EP1658328A4; CA2536311A1; TW200513214A; WO2005021633A2; WO2005021633A3; AU2011201687A1; JP2007517919A; CA2536311C; KR20060119888A

Abstract

La presente invencion se refiere a una composicion para uso en la elaboracion de un contenedor para alimentos o bebidas a base de almidon, la formulacion permite que el contenedor sea resistente al agua durante una cantidad utilizable de tiempo sin la necesidad de revestimientos o similares; una modalidad de la formulacion comprende agua, almidon puro y pregelatinizado, un compuesto de insolubilizacion, proteinas o compuestos polimericos naturales, fibras, una emulsion de cera y un agente de dimensionamiento de fibra.

Description

COMPOSICION PARA SU USO EN ARTICULOS BIODEGRADABLES. Y METODO DE USO DE LA MISMA REFERENCIA RECIPROCA A LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama prioridad a la solicitud provisional de E.U.A. número de serie 60/498,396, presentada en agosto 27 de 2003.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere en general a la formulación de una mezcla para la producción de géneros biodegradables, y métodos para el uso de dichas formulaciones.

Fundamento Los artículos de uso para alimentos desechables convencionales, se hacen comúnmente de papel o cartón (recubiertos o impregnados comúnmente con un material impermeable polimérico tal como cera o polietileno), o uno de una variedad de plásticos (el poliestireno es el más común). Estos materiales tienen resistencia a la humedad de buena a excelente, pueden producirse aislando poliestireno espumado o "Styrofoam", y son económicos y durables. Los métodos de producción industriales que se usan para producir empaques desechables a partir de estos materiales, son juiciosos; estos artículos pueden producirse rápidamente y de forma relativamente económica en grandes cantidades. Sin embargo, existe un reconocimiento creciente que los costos ambientales del uso de estos materiales "económicos", pueden ser bastante altos. La vida esperada de una taza de poliestireno, por ejemplo, es de aproximadamente 500 años, y cada norteamericano desecha un promedio de aproximadamente 100 tazas por año. Además, el poliestireno se hace mediante procesamiento químico de benceno y etileno, ambos subproductos de la industria del petróleo, y de esta manera ambos recursos no renovables. Aunque el registro ambiental de la industria del petróleo ha mejorado ampliamente desde mediados del siglo veinte, la extracción y el procesamiento del petróleo para combustible y producción de químicos, siguen siendo reconocidos como problemas ambientales. El papel y el cartón se hacen de pulpa de madera, que es un material renovable. Sin embargo, el tiempo de regeneración para la lana de madera - el tiempo requerido para que crezca un árbol - es sustancial, y el procesamiento químico necesario para producir fibras blancas, ha sido reconocido como perjudicial para el ambiente. El uso de fibras no blanqueadas y recirculadas ayuda a aliviar estas actividades amblentalmente perjudiciales, pero el uso de árboles de crecimiento lento como una fuente de fibras cuando muchas fuentes de subproductos agrícolas están disponibles, es en sí mismo cuestionable. La presión para usar materiales de empaque desechables biodegradables ha estado aumentando rápidamente en la última década. Tan recientemente como marzo de 2003, Taiwán prohibió el uso de espuma de poliestireno en empaques desechables. Las principales ciudades de China (por ejemplo, Beijing y Shanghai), han prohibido también el uso de espuma de poliestireno en empaques desechables. Para consignar los asuntos ambientales acerca de productos de contenedores de alimentos desechables convencionales, una alternativa en la técnica ha sido la fabricación de artículos de uso para alimentos desechables basados en almidón, tales como bandejas, platos y tazones. Sin embargo, los empaques basados en almidón usados en la técnica, tienen comúnmente varios inconvenientes, siendo el más importante que los contenedores son susceptibles al agua. Específicamente, el almidón no modificado cocido es inherentemente soluble en agua. Debido a que todos los artículos de uso para alimentos biodegradables basados en almidón que se fabrican comúnmente se forman en moldes calentados, todo el almidón en estos artículos, o gran parte del mismo, es cocido, y los productos formados de esta manera son muy sensibles a la humedad. Cuando se exponen a agua, otros fluidos acuosos, o cantidades significativas de vapor de agua, estos artículos llegan a ser muy blandos, perdiendo forma y estabilidad, y llegando a ser susceptibles al pinchazo por la cuchillería (por ejemplo, cuchillos y tenedores).

Los fabricantes consignan comúnmente en dos formas el problema de la susceptibilidad a la humedad que exhiben los artículos de uso para alimentos basados en almidón, ya sea no usando los productos en ambientes acuosos, o aplicando un recubrimiento al producto. Una alternativa es evitar el problema simplemente comercializando sus artículos de uso para alimentos para usos en los cuales fluidos acuosos o vapor no estén presentes (por ejemplo, artículos secos o freídos intensamente). Esta alternativa limita ampliamente los mercados potenciales para estos artículos, ya que muchos productos alimenticios (1) son acuosos (por ejemplo, bebidas, sopas), (2) incluyen una fase acuosa (por ejemplo, salsas aguadas, vegetales calentados en agua) o (3) desprenden vapor de agua conforme se enfrían (por ejemplo, arroz y otros alimentos feculentos, sándwiches calientes, etc.). Otra alternativa es proteger al almidón del contacto con fluidos acuosos o vapores, aplicando películas o recubrimientos resistentes al agua a las superficies de los artículos de uso para alimentos, esencialmente formando una estructura laminada en la cual un núcleo sensible al agua sea intercalado entre capas de un material biodegradable resistente al agua. Sin embargo, muchos recubrimientos biodegradables son costosos de obtener y difíciles de aplicar, aumentando de esta manera el costo y la complejidad de fabricación, y reduciendo el porcentaje de productos acabados aceptables. Además, en la técnica actual, las propiedades mecánicas del material de matriz (principalmente almidón) son críticas para el desempeño de los artículos de uso para alimentos basados en almidón. El almidón no modificado horneado es típicamente bastante frágil y quebradizo cuando se seca, pero relativamente blando y flexible cuando el almidón contiene 5% a 10% de humedad. En la práctica actual, se añade con frecuencia fibra a la formulación para aumentar la resistencia a la flexión y la energía de fractura de los artículos basados en almidón, especialmente durante el período inmediatamente después del desmoldeo, cuando el contenido de humedad del almidón es muy bajo. Sin embargo, aún con la adición de cantidades significativas (10% o más) de fibra, los artículos basados en almidón son comúnmente muy quebradizos inmediatamente después del desmoldeo, o cuando se almacenan por períodos extendidos en ambientes secos (edificios calentados en invierno, edificios con aire acondicionado en verano, ambientes desérticos en cualquier época del año). La falla por fragilidad de los artículos basados en almidón, continúa presentando de esta manera problemas durante el procedimiento de fabricación (especialmente antes de que se apliquen películas laminadas o recubrimientos), y cuando los artículos se usan en ambientes secos. Además, en la técnica actual, se incluyen con frecuencia llenadores de minerales inorgánicos (por ejemplo, carbonato de calcio, sílice, sulfato de calcio, sulfato de calcio hidratado, silicato de magnesio, minerales micáceos, minerales de arcilla, dióxido de titanio, etc.) en formulaciones usadas para producir artículos de uso para alimentos biodegradables basados en almidón. Sin embargo, estos llenadores no son biodegradables. Las demandas que el mercadeo hace por productos que usan estos materiales como llenadores, señalan que estos materiales sean naturales, renovables y ambientalmente benignos. Sin embargo, existen costos ambientales inherentes asociados con la minería (o síntesis) y el procesamiento de todos los materiales de relleno inorgánicos. Por último, en la técnica actual, la fibra que se usa más comúnmente en artículos de uso para alimentos basados en almidón, es la fibra de pulpa de madera (similar a los artículos basados en papel). Puesto que el principal material de origen para la industria papelera está fácilmente disponible, es consistente en propiedades de calidad y material, y tiene las propiedades principales necesarias para servir como elementos estructurales en los artículos acabados de uso para alimentos. Sin embargo, el uso de árboles de crecimiento lento como una fuente de fibra cuando muchas fuentes de subproductos agrícolas están disponibles es, como se expuso anteriormente, en sí mismo cuestionable. Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema mejorado para producir artículos desechables biodegradables resistentes al agua, que pueda satisfacer la gama completa de usos para los cuales contenedores, cajas, platos, bandejas y tazones se aplican usualmente, pero que evite el costo y la complejidad de sistemas de recubrimiento por pulverización o de laminación de película. Existe también la necesidad de medios que mejoren las propiedades mecánicas del material de matriz en artículos de uso para alimentos basados en almidón, (a) para facilitar los requisitos de manejo durante la fabricación, y (b) para mejorar la utilidad en ambientes secos. Existe también la necesidad de una mejora en la técnica actual que reemplace llenadores de minerales con materiales orgánicos basados en plantas renovables y totalmente biodegradables, que cumplan la misma función que los llenadores de minerales tradicionales. Se logra un beneficio aún mayor, si el material de relleno se produce comúnmente como un subproducto de la producción de otro material agrícola. Existe también la necesidad de métodos y formulaciones que incorporen materiales fibrosos de plantas no leñosas, y en particular de materiales que sean subproductos de mercancías ya en producción.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Es un objetivo de la presente invención, proveer un sistema mejorado para producir artículos desechables biodegradables resistentes al agua, que pueda satisfacer la gama completa de usos para los cuales contenedores, cajas, platos, bandejas y tazones se aplican usualmente, pero que evite el costo y la complejidad de sistemas de recubrimiento por pulverización o de laminación de película. Es otro objetivo de la presente invención, proveer medios que mejoren las propiedades mecánicas del material de matriz en artículos de uso para alimentos basados en almidón, (a) para facilitar los requisitos de manejo durante la fabricación, y (b) para mejorar la utilidad en ambientes secos.

Es otro objetivo de la presente invención, proveer materiales orgánicos basados en plantas renovables y totalmente biodegradables, que cumplan la misma función que los llenadores de minerales tradicionales en contenedores de alimentos basados en almidón. Es otro objetivo de la presente invención, proveer métodos y formulaciones que incorporen materiales fibrosos de plantas no leñosas, y en particular de materiales que sean subproductos de mercancías ya en producción. Estos y otros aspectos de la presente invención, que pueden llegar a ser obvios para los expertos en la técnica a través de la siguiente descripción de la invención, se logran mediante una formulación usada para fabricar artículos basados en almidón, y un método para el uso de dicha formulación. Una modalidad de la presente invención es una composición que comprende agua, almidón, un compuesto de insolubilización, una proteína o compuesto polimérico natural, fibras, una emulsión de cera, un encolante de fibras y un agente desmoldeador.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Para entender plenamente la forma en la cual se obtienen los detalles mencionados anteriormente, y otras ventajas y objetivos de conformidad con la invención, se hará una descripción más detallada de la invención con relación a modalidades específicas de la misma. Se provee una formulación de conformidad con la presente invención a partir de la cual pueden producirse artículos de empaque resistentes al agua (cajas, contenedores, platos, bandejas, tazones y tazas), que comprende agua, almidón, opcionalmente compuestos de insolubilización que reducen la susceptibilidad a la humedad de la porción de almidón de los artículos de uso para alimentos horneados, opcionalmente proteínas y compuestos poliméricos naturales que reducen la fragilidad de los artículos producidos para su uso en ambientes secos y que previenen el rompimiento inmediatamente después de la formación cuando los artículos están típicamente secos, opcionalmente varios materiales fibrosos naturales usados en combinación como elementos "estructurales (a varias escalas de tamaño) en los artículos horneados y como reemplazos orgánicos económicos para llenadores inorgánicos, opcionalmente emulsiones de cera y/o encolantes de fibras que se incluyen en la formulación para aumentar la resistencia al agua, y opcionalmente un agente desmoldeador para reducir la adhesión entre las partes horneadas y el sistema de moldeo. El almidón para su uso en la presente modalidad puede incluir, pero no está limitado a, fuentes vegetales tales como tubérculos, raíces, semillas y/o frutos de plantas y fuentes vegetales específicas que pueden incluir almidón, papa, tapioca, arroz o trigo o similares, o fuentes animales, a saber, glucógeno, aunque se prefieren más las fuentes vegetales. Además, el almidón se provee de preferencia como una combinación de almidones pregelatinizado y nativo. De preferencia, el almidón pregelatinizado tiene una concentración en la escala de aproximadamente 0% a aproximadamente 30% en peso de almidón total en la formulación, y más preferiblemente 5% a 20%, y muy preferiblemente 7% a 5%. Se han usado compuestos de insolubilización (o agentes de entrelazamiento) en la industria papelera, en la preparación de recubrimientos resistentes al agua sobre papel para aumentar la aptitud para la impresión y disminuir la susceptibilidad a la humedad. Los insolubilizadores que pueden usarse en la presente modalidad incluyen, pero no están limitados a, soluciones acuosas que contienen etandial modificado, reactivos basados en glioxal, carbonato de circonio y amonio, carbonato de circonio y potasio y compuestos de poliamida-epiclorohidrina. La cantidad de ingrediente activo del ¡nsolubilizador usado es de hasta aproximadamente 20% en peso del almidón (incluyendo almidón nativo y pregelatinizado), y se prefiere más en la escala de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 20% en peso de almidón, dependiendo del sistema de entrelazamiento usado y la aplicación específica. Se ha encontrado que en algunos casos para aumentar al máximo la efectividad del ¡nsolubilizador usado, es necesario ajustar el pH de la formulación antes de que se añada el compuesto de insolubilización. Se ha encontrado también que dependiendo de la formulación específica de la mezcla, algunos compuestos insolubilizadores reaccionan con la mezcla a bajas temperaturas, haciendo que la mezcla se haga demasiado densa antes 1 del moldeo. En dichos casos, debe seleccionarse un insolubilizador con las propiedades deseadas. Las proteínas y los compuestos poliméricos naturales pueden incluir, pero no están limitados a, preparaciones hechas de caseína y látex no curado natural, o preparaciones similares. Una de dichas preparaciones puede obtenerse en los tres pasos siguientes: 1 ) cociendo una solución de caseína en agua (aproximadamente 10% de caseína en peso) siguiendo las recomendaciones usuales del fabricante (generalmente, hidratando la caseína mediante remojo, elevando entonces gradualmente la temperatura y el pH de la solución hasta 82.2°C y pH = 9 a 9.5, manteniendo entonces la solución a 82.2°C por 15 minutos); 2) enfriando la preparación a temperatura ambiente; y 3) y añadiendo el látex en una cantidad suficiente y mezclando por completo. La relación preferida de látex a caseína en la preparación está entre aproximadamente 1 :1 a 2:1 (sólidos: sólidos), y una relación más preferida está en una escala de aproximadamente 1.2:1 a aproximadamente 1.8:1 , y una relación muy preferida es de aproximadamente 1.48:1. Sin embargo, la relación de caseína a látex puede ajustarse de acuerdo a las necesidades específicas de los contenedores que se van a producir. Además, otras proteínas pueden usarse también en combinación con la preparación de caseína y látex, o por separado para mejorar las propiedades de resistencia al agua de los contenedores. Por ejemplo, dichas proteínas pueden incluir albumen, agar, gelatina, o similares. Varios materiales fibrosos naturales pueden usarse en combinación como elementos estructurales (a varias escalas de tamaño) en los artículos horneados, y/o como reemplazos orgánicos económicos para llenadores inorgánicos. Se usan elementos de fibras para controlar las características de moldeo del batido húmedo, y para mejorar la estabilidad estructural de los artículos de uso para alimentos acabados. Aunque existe un continuum de relaciones entre dimensiones de fibras y longitudes de fibras en la formulación, la porción fibrosa de la formulación puede estar en un sentido general separada entre tres clases (con base en la longitud de las fibras) que cumplen diferentes funciones. Fibras largas o muy largas (4 a 25 mm o más) o elementos de fibras mixtos se usan para formar una red que ayuda a prevenir defectos de la formación en el batido conforme se expande en el molde. Fibras de longitud media (0.5 a 5 mm) ayudan también a controlar las características de flujo del batido húmedo, y sirven para aumentar la firmeza de los artículos acabados de uso para alimentos, previniendo la fractura durante el manejo y durante el uso normal. Fibras cortas (<0.5 mm) sirven principalmente como medio para introducir material fácilmente biodegradable en la formulación, es decir, material de relleno, especialmente cuando se trata con encolantes estándar, mucho más resistentes al agua que la matriz basada en almidón que los contiene (todos los tipos de fibras proveen esta funcionalidad, pero se requiere la presencia de fibras de longitud media, largas y muy largas para las características de moldeo, manejo y uso que proveen, mientras que los elementos de fibras cortas están presentes principalmente para la contribución a la resistencia al agua de que se hacen).

Opcionalmente, las fibras más cortas pueden usarse en conjunto con, o pueden ser reemplazadas por, otros materiales de relleno que impartan las mismas ventajas que las fibras más cortas. Por ejemplo, dichos materiales de relleno pueden incluir agregados orgánicos e inorgánicos tales como carbonato de calcio, sílice, sulfato de calcio, sulfato de calcio hidratado, silicato de magnesio, minerales micáceos, minerales de arcilla, dióxido de titanio, talco, etc. La concentración preferida de agregado o fibras cortas está en una escala de aproximadamente 0% a aproximadamente 25% en peso seco de la formulación, y más preferiblemente en una escala de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso seco total de la formulación, y muy preferiblemente en una escala de aproximadamente 10% a aproximadamente 20% en peso seco de la formulación. Fibras de varias fuentes, se incluyen típicamente en la formulación. Las fibras de relativamente alta calidad de especies de pastos o carrizos proveen las fibras de longitud media que contribuyen más a la estabilidad estructural y elasticidad de los artículos acabados. Las fibras largas o muy largas o materiales mixtos de fibras provienen típicamente de subproductos agrícolas ligeramente procesados, por ejemplo, materiales de tallos u hollejos que han sido picados, triturados o molidos hasta un tamaño adecuado. Bajo condiciones de procesamiento adecuadas (por ejemplo, trituradora de martillos), estos materiales pueden proveer también una cantidad considerable de fibras muy cortas que sirven para reemplazar al almidón y añadir resistencia al agua al artículo acabado. Material fibroso en la forma de cascaras de nuez molidas (u otros materiales vegetales ricos en lignina muy duros), puede servir también como fibras biodegradables orgánicas que son particularmente resistentes al agua, especialmente cuando se tratan con un encolante de fibras opcional. Además, estas otras fuentes de fibra adecuadas como elementos estructurales en artículos de uso para alimentos basados en almidón, están fácilmente disponibles. Algunas de éstas son de plantas de crecimiento rápido que pueden caracterizarse ampliamente como pastos o carrizos, tales como kenaf y bambú, que proveen fibra con costos ambientales asociados menores que tomar fibras de árboles. Un segmento creciente de la industria de las fibras se basa en el uso de fibras de estas plantas. En muchos casos, la calidad y consistencia de las fibras tomadas de estas plantas (después del procesamiento) es tan buena como la provista por la industria de la pulpa de la madera. Además, la fibra está también ampliamente disponible como un subproducto de la producción agrícola. Pedicelos, tallos y hollejos de granos de cereales, por ejemplo, son una fuente disponible de material fibroso que, aunque no de una calidad tan alta como la fibra tomada de la madera o las mejores especies de pastos, es extremadamente económica y, como un subproducto, esencialmente no tiene costo ambiental adicional (más allá de cualquier costo ambiental asociado con la producción del cultivo principal). Los materiales fibrosos incluidos en las formulaciones descritas en la presente, varían ampliamente en relación entre dimensiones de fibras y longitudes de fibras. Sin embargo, en general, se prefiere que los materiales tengan una longitud promedio de fibras que sea menor de aproximadamente 2 mm, y una relación entre dimensiones promedio que esté en la escala de aproximadamente 5:1 a 25:1. Las emulsiones de cera preferidas en la formulación usada para aumentar la resistencia al agua, corresponden a una emulsión acuosa estable hecha usualmente de parafina o cera microcristalina; a veces contiene colofonia. Se prepara usualmente por medio de agentes emulsificantes y agitación mecánica. La emulsión puede ser estable en ácidos o álcalis, dependiendo del agente emulsificante usado. La emulsión de cera puede hacerse de ceras naturales, por ejemplo, ceras de origen animal, vegetal o mineral, o ceras sintéticas, por ejemplo, polímeros etilénicos y ásteres de polietilo, ñafíatenos clorados o ceras tipo hidrocarburo, dependiendo de la aplicación particular y las propiedades deseadas para el producto final. Ejemplos de emulsiones de cera adecuadas para su uso en la presente formulación, incluyen cera de parafina emulsificada y cera policristalina emulsificada. Los sistemas emulsificantes incluyen tipos basados en lignosulfonato y basados en jabón. El encolante de fibras puede ser cualquier encolante de fibras adecuado, de modo que el agente forme un recubrimiento (o interfase) sobre la superficie de las fibras que cumpla una o más de las siguientes funciones: como promotor de adhesión (agente de acoplamiento); proteja la superficie de las fibras del daño; como un auxiliar en el manejo; añada resistencia o rigidez a las fibras; o reduzca la absorbencia. Ejemplos de encolantes de fibras 1 adecuados para su uso en la presente formulación, incluyen emulsiones de dímeros de alquilceteno, anhídridos alquenil succínicos, dispersiones acuosas de copolímero de acrilato y estireno, y melamina alquilada. Un agente desmoldeador, o antiadhe rente, se provee para reducir la adhesión entre las partes horneadas y el sistema de moldeo. Ejemplos de agentes desmoldeadores específicos que son adecuados para su uso en la presente formulación incluyen, pero no están limitados a, estearato de magnesio, talco, grasas o aceites, o similares, o una combinación de cualquiera de los anteriores. Los contenedores formados de la formulación de una mezcla de conformidad con la presente invención pueden ser de forma y espesor variables, dependiendo del uso deseado para el contenedor final y las propiedades de mismo. Por ejemplo, los contenedores pueden formarse en contenedores abiertos tales como platos, tazas o tazones, contenedores de concha de almeja, o cualquier otra configuración útil conocida en la técnica. Además, el grosor de cualquier porción del contenedor variará de preferencia en la escala de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 3.2 mm, y más preferiblemente de aproximadamente .5 mm a aproximadamente 3.0 mm, y muy preferiblemente de aproximadamente 1.6 mm a aproximadamente 2.5 mm. El grosor de los contenedores puede variar también a través de la sección transversal del contenedor. En otra modalidad de la presente invención, puede aplicarse un material biodegradable tal como un recubrimiento y/o sellador a contenedores formados de la formulación de una mezcla. Dicho material biodegradable puede aplicarse de modo que permee la superficie exterior y/o interior del contenedor, mejorando las propiedades de resistencia al agua y al calor del contenedor. Dichos materiales cuando se aplican como un recubrimiento, pueden permear parcialmente o completamente la matriz del contenedor, o una combinación de una formación y un recubrimiento y que permea parcialmente o completamente la matriz del contenedor. Otra modalidad de la invención, es un método para producir un contenedor u otro artículo para su uso con contenedores de alimentos o bebidas. Dicho método comprende proveer la formulación de la mezcla expuesta anteriormente; y calentar dicha mezcla en un molde de forma deseada para formar un contenedor de una forma deseada correspondiente. Otro método de conformidad con la presente invención, comprende los pasos de proveer un aparato de moldeo que tenga una cavidad en la forma de un producto final deseado y un espacio o espacios para desfogar vapor del aparato de moldeo producido durante el calentamiento u horneado, calentamiento u horneado del aparato de moldeo, añadiendo una mezcla que sea líquida o semiiíqulda a la cavidad del aparato de moldeo antes de que se cierre el aparato de moldeo, y cerrar el aparato de moldeo, en donde se produce como vapor o vaho en la cavidad durante el calentamiento u horneado, la mezcla es empujada por presión de vapor o vaho para llenar completamente la cavidad, y tras contacto suficiente de la mezcla con el aparato de moldeo calentado, se forma una película sobre la superficie exterior de la mezcla, la película siendo permeable o semipermeable al vapor o vaho, y la película y el espacio siendo tales que, en combinación, permiten el escape de vapor o vaho de la cavidad hacia ei exterior del aparato de moldeo, pero no permiten que escape alguna cantidad significativa de la mezcla. Cualquier cantidad significativa de la mezcla como es referida en la presente, es cualquier cantidad cuya pérdida haría que cualquiera de los inconvenientes mencionados anteriormente se encuentre en la técnica anterior en una cantidad significativa, tales como materias primas o materiales de desecho, desperdicio de energía necesaria para calentar mezcla adicional, procedimientos adicionales para remover el exceso de material para formar el producto final, y taponamiento del espacio o los espacios. El vapor escapa mientras la mezcla es retenida en la cavidad debido a que el espacio es de tamaño suficiente - es decir, bastante pequeño - que la película formada sobre la superficie de la mezcla del contacto de la mezcla con la superficie de molde calentada, cuando bajo presión suficiente del vapor o vaho producido durante el calentamiento u horneado de la mezcla, permite que el vapor o vaho escape a través de la película, y entonces a través del espacio hacia el exterior del aparato de moldeo sin ruptura de la película. Debido a que la película es no permeable a la mezcla, la cual puede ser aún líquida o semilíqulda antes de concluir el calentamiento u horneado, la mezcla no puede escapar de la cavidad del aparato de moldeo. El método mencionado anteriormente de conformidad con la presente invención, permite el desfogue de los vapores producidos durante el horneado sin pérdida significativa de la mezcla y los inconvenientes asociados de dicha pérdida descritos anteriormente, tales como materias primas o materiales de desecho, desperdicio de energía necesaria para calentar mezcla adicional, otros procedimientos para remover el exceso de material para formar el producto final, y taponamiento del espacio o los espacios. El método mencionado anteriormente de conformidad con la presente invención, puede usarse para fabricar artículos horneados comestibles y otros productos horneados tales como materiales basados en almidón para su uso como contenedores de alimentos, y similares. Las mezclas para su uso en dicho método se basan típicamente en agua, e incluyen mezclas como se describe en la presente. Sin embargo, el experto en la técnica reconocerá que no es necesario que las mezclas se basen en agua, tales como mezclas basadas en alcohol u otras mezclas no basadas en agua. Ejemplos específicos de mezclas que pueden usarse con dicho método, deben ser fácilmente evidentes para los expertos en la técnica e incluyen, pero no están limitadas a, mezclas de horneado comunes tales como barquillo, pasta para galletas o batido para barquillos de helado, mezclas basadas en almidón que comprenden almidón y agua, y mezclas que comprenden materiales mixtos mezclados con resinas que forman películas que son aún permeables a los gases producidos durante el calentamiento u horneado. Además, los procedimientos de horneado específicos tales como tiempo y temperatura de calentamiento variarán, dependiendo de la mezcla específica que se va a calentar u hornear, y deben ser evidentes para los expertos en la técnica. Aunque la invención se ha descrito con respecto a modalidades y ejemplos específicos, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que son posibles modificaciones y adaptaciones de la invención sin desviación del espíritu y alcance de la invención. Por consiguiente, el alcance de la presente invención es limitado sólo por las siguientes reivindicaciones:

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1. - Una composición para su uso en la fabricación de contenedores biodegradables de uso para alimentos, que comprende: agua; almidón; fibras; una emulsión de cera; y un encolante de fibras. 2. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el almidón comprende almidón pregelatinizado y nativo. 3. - La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 0% a menos de 30% en peso del almidón total en la composición. 4. - La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 5% a menos de 20% en peso del almidón total en la composición. 5. - La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 7% a menos de 15% en peso del almidón total en la composición. 6. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende un compuesto de insolubilización. 7. - La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque el compuesto de insolubilización comprende una solución acuosa que contiene etandial modificado, reactivos basados en glioxal, carbonato de circonio y amonio, carbonato de circonio y potasio o compuestos de poliamida-epiclorohidrina. 8. - La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque el compuesto de insolubilización está en una concentración menor de 20% en peso del almidón total en la composición. 9. - La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque el compuesto de insolubilización está en una concentración en una escala de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 20% en peso del almidón total en la composición. 10. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende una proteína o compuesto polimérico natural. 11. - La composición de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque la proteína o compuesto polimérico natural comprende caseína y látex. 12. - La composición de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque el látex es látex no curado natural. 13. - La composición de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1 a 1 y aproximadamente 2 a 1. 14.- La composición de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1.2 a 1 y aproximadamente 1.8 a 1. 15.- La composición de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, es de aproximadamente 1.45 a 1. 16. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende una proteína que mejora las propiedades de resistencia al agua de la composición. 17. - La composición de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque dicha proteína que mejora las propiedades de resistencia al agua de la composición, comprende además albumen, agar o gelatina. 18.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque las fibras comprenden fibras largas, medianas y cortas. 19. - La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada además porque las fibras comprenden materiales fibrosos naturales. 20. - La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada además porque las fibras tienen una longitud de fibra promedio menor de aproximadamente 2 mm. 21. - La composición de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada además porque las fibras tienen una relación entre dimensiones promedio en la escala de 5:1 a 25:1. 22. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende material de relleno. 23. - La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el material de relleno es orgánico. 24. - La composición de conformidad con ia reivindicación 22, caracterizada además porque el material de relleno comprende carbonato de calcio, sílice, sulfato de calcio hidratado, silicato de magnesio, minerales micáceos, minerales de arcilla, dióxido de titanio o talco. 25. - La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 25% en peso seco de la composición. 26.- La composición de conformidad con ia reivindicación 22, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 5% en peso seco de la composición. 27.- La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 10% en peso seco de la composición. 28. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque las fibras comprenden fibras de plantas de crecimiento rápido. 29. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la composición comprende fibras disponibles como el subproducto de producción agrícola. 30. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la emulsión de cera comprende parafina o cera microcristalina. 31.- La composición de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende colofonia. 32. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera natural. 33. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera de hidrocarburo. 34. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el encolante de fibras forma un recubrimiento sobre por lo menos una porción de la superficie de por lo menos una porción de las fibras para servir como un promotor de adhesión, proteger la superficie de las fibras del daño, como un auxiliar en el manejo, añadir resistencia o rigidez a la fibra, o reducir la absorbencia. 35. - La composición de conformidad con la reivindicación 34, caracterizada además porque el encolante de fibras comprende emulsión de dímeros de alquilceteno. anhídrido alquenil succínico, copolímero de acrilato y estireno o melamina alquilada. 36. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende un agente desmoldeador. 37. - La composición de conformidad con la reivindicación 36, caracterizada además porque el agente desmoldeador comprende estearato de magnesio, talco, grasas o aceites. 38. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende un recubrimiento. 39. - La composición de conformidad con la reivindicación 38, caracterizada además porque el recubrimiento permea parcialmente la matriz de la composición. 40. - Una composición para su uso en la fabricación de contenedores biodegradables, que comprende: agua; almidón; un compuesto de insolubilización; una proteína o compuesto polimérico natural; fibras; una emulsión de cera; un encolante de fibras; y un agente desmoldeador. 41. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque el almidón comprende almidón pregelatinizado y nativo. 42. - La composición de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 0% a menos de 30% en peso del almidón total en la composición. 43.- La composición de conformidad con la reivindicación 41, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 5% a menos de 20% en peso del almidón total en la composición. 44.- La composición de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 7% a menos de 15% en peso del almidón total en la composición. 45. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque el compuesto de insolubilizacion comprende una solución acuosa que contiene etandial modificado, reactivos basados en glioxal, carbonato de circonio y amonio, carbonato de circonio y potasio o compuestos de poliamida-epiclorohidrina. 46. - La composición de conformidad con la reivindicación 45, caracterizada además porque el compuesto de insolubilizacion está en una concentración menor de 20% en peso del almidón total en la composición. 47. - La composición de conformidad con la reivindicación 45, caracterizada además porque el compuesto de insolubilizacion está en una concentración en una escala de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 20% en peso del almidón total en la composición. 48.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque la proteína o compuesto polimérico natural comprende caseína y látex. 49. - La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque el látex es látex no curado natural. 50. - La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1 a 1 y aproximadamente 2 a 1. 51. - La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1.2 a 1 y aproximadamente 1.8 a 1. 52. - La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, es de aproximadamente 1.45 a 1. 53. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque comprende una proteína que mejora las propiedades de resistencia al agua de la composición. 54. - La composición de conformidad con la reivindicación 53, caracterizada además porque dicha proteína que mejora las propiedades de resistencia al agua de la composición, comprende además albumen, agar o gelatina. 55. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque las fibras comprenden fibras largas, medianas y cortas. 56. - La composición de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada además porque las fibras comprenden materiales fibrosos naturales. 57. - La composición de conformidad con la reivindicación 56, caracterizada además porque las fibras tienen una longitud de fibra promedio menor de aproximadamente 2 mm. 58.- La composición de conformidad con la reivindicación 57, caracterizada además porque las fibras tienen una relación entre dimensiones promedio en la escala de 5:1 a 25:1. 59.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque comprende material de relleno. 60.- La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque el material de relleno es orgánico. 61. - La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque el material de relleno comprende carbonato de calcio, sílice, sulfato de calcio hidratado, silicato de magnesio, minerales micáceos, minerales de arcilla, dióxido de titanio o talco. 62. - La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 25% en peso seco de la composición. 63.- La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 5% en peso seco de la composición. 64.- La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 10% en peso seco de la composición. 65. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque las fibras comprenden fibras de plantas de crecimiento rápido. 66. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque la composición comprende fibras disponibles como el subproducto de producción agrícola. 67.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende parafina o cera microcristalina. 68.- La composición de conformidad con la reivindicación 67, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende colofonia. 69.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera natural. 70. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera de hidrocarburo. 71. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque el encolante de fibras forma un recubrimiento sobre por lo menos una porción de la superficie de por lo menos una porción de las fibras para servir como un promotor de adhesión, proteger la superficie de las fibras del daño, como un auxiliar en el manejo, añadir resistencia o rigidez a la fibra, o reducir la absorbencia. 72.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque el encolante de fibras comprende emulsión de dímeros de alquilceteno, anhídrido alquenil succínico, copolímero de acrilato y estireno o melamina alquilada. 73. - La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada además porque el agente desmoldeador comprende estearato de magnesio, talco, grasas o aceites. 74. - Una composición para su uso en la fabricación de contenedores biodegradabies, que comprende: agua; almidón que comprende almidón nativo y pregelatinizado, en donde el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 0% a menos de 30% en peso del almidón total en la composición; un compuesto de insolubilización que comprende una solución acuosa que contiene etandial modificado, reactivos basados en glioxal, carbonato de circonio y amonio, carbonato de circonio y potasio o compuestos de poliamida-epiclorohidrina; fibras naturales; y un encolante de fibras que forma un recubrimiento sobre la superficie de por lo menos una porción de las fibras. 75. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 5% a menos de 20% en peso del almidón total en la composición. 76. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el almidón pregelatinizado está en una escala de más de 7% a menos de 15% en peso del almidón total en la composición. 77.- La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el compuesto de ¡nsolubilización está en una concentración menor de 20% en peso de almidón en la composición. 78. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el compuesto de ¡nsolubilización está en una escala de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 20% en peso del almidón total en la composición. 79. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque comprende una proteína o compuesto polimérico natural, en donde la proteína o compuesto polimérico natural comprende caseína y látex. 80. - La composición de conformidad con la reivindicación 79, caracterizada además porque el látex es látex no curado natural. 81.- La composición de conformidad con ia reivindicación 80, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1 a 1 y aproximadamente 2 a 1. 82.- La composición de conformidad con la reivindicación 80, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, está en una escala entre aproximadamente 1.2 a 1 y aproximadamente 1.8 a 1. 83. - La composición de conformidad con la reivindicación 80, caracterizada además porque la relación de sólidos de látex a sólidos de caseína, es de aproximadamente 1.45 a 1. 84. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque comprende una emulsión de cera. 85. - La composición de conformidad con la reivindicación 84, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende parafina o cera microcristalina. 86. - La composición de conformidad con la reivindicación 84, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende colofonia. 87. - La composición de conformidad con la reivindicación 84, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera natural. 88. - La composición de conformidad con la reivindicación 84, caracterizada además porque la emulsión de cera comprende cera de hidrocarburo. 89. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque las fibras comprenden fibras largas, medianas y cortas. 90. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque las fibras tienen una longitud de fibra promedio menor de aproximadamente 2 mm. 91. - La composición de conformidad con la reivindicación 90, caracterizada además porque las fibras tienen una relación entre dimensiones promedio en la escala de 5:1 a 25:1. 92.- La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el agente desmoldeador comprende estearato de magnesio, talco, grasas o aceites. 93. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque el encolante de fibras comprende emulsión de dímeros de alquilceteno, anhídrido alquenil succínico, copolímero de acrilato y estlreno o melamina alquilada. 94. - La composición de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada además porque comprende material de relleno. 95. - La composición de conformidad con ia reivindicación 94, caracterizada además porque el material de relleno es orgánico. 96.- La composición de conformidad con la reivindicación 94, caracterizada además porque el material de relleno comprende carbonato de calcio, sílice, sulfato de calcio hidratado, silicato de magnesio, minerales micáceos, minerales de arcilla, dióxido de titanio o talco. 97.- La composición de conformidad con la reivindicación 94, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 25% en peso seco de la composición. 98. - La composición de conformidad con la reivindicación 94, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 5% en peso seco de la composición. 99. - La composición de conformidad con la reivindicación 94, caracterizada además porque el material de relleno y/o las fibras cortas tienen una concentración combinada menor de 20% y mayor de 10% en peso seco de la composición.