NL1007945C2 - Werkwijze voor de vervaardiging van een product met een geblazen, schuimvormige structuur uitgaande van een massa die ten minste natuurlijke polymeren en water omvat. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor de vervaardiging van een product met een geblazen, schuimvormige structuur uitgaande van een massa die ten minste natuurlijke polymeren en water omvat

De uitvinding is gelegen op het gebied van vormlichamen vervaardigd uit een massa die ten minste natuurlijke polymeren, en met name zetmeel, en water omvat.

De vormlichamen hebben een geblazen, schuimachtige 5 structuur. Meer in het bijzonder omvat het schuimachtige materiaal steeds ten minste drie delen: twee relatief dichte lagen aan de buitenkant, die als het ware een huid vormen, en een schuimstructuur als kernlaag daartussen. De dichte lagen zijn stevig en sterk en bestaan uit in 10 hoofdzaak gesloten, kleine cellen. De schuimstructuur van de kern is over het algemeen open; de cellen zijn gebarsten om de gassen die bij de vervaardiging ontstaan, bijvoorbeeld waterdamp of koolzuurgas, te laten ontsnappen. De cellen hebben in het algemeen een stevige en massieve 15 celwand ten gevolge van de relatief hoge druk en temperatuur in de vorm of matrijs tijdens het vervaardigingsproces.

Deze producten kunnen op velerlei wijze worden vervaardigd, bijvoorbeeld volgens de werkwijzen beschreven 20 in WO-A-95/20628, NL-A-1004138 en WO-A-96/30186.

Deze bekende werkwijzen gaan uit van een massa of beslag dat in hoofdzaak bestaat uit een mengsel van al dan niet gemodificeerde biopolymeren, en met name zetmeel, en water, waaraan processing aids en toeslagstoffen voor het 25 beïnvloeden van de eigenschappen van het gerede product worden toegevoegd. Met name heeft het voordelen, indien vezelmateriaal wordt toegevoegd ter verhoging van de vormstabiliteit en ter versterking van het gerede product.

In het algemeen omvatten dergelijke beslagen 30 bijvoorbeeld 500-1500 gew.dln zetmeel of zetmeelderivaten, 0,5-50 gew.dln xanthaangom, 5-250 gew.dln van een reactief siloxaan en tussen 0 en 300 gew.dln van een inerte vulstof in water. Bovendien worden bij voorkeur nog 0,5-50 gew. dln 1007945 2 van een zout opgenomen, en 0-25 gew. % vezels betrokken op het gewicht van de volledige beslagmassa. De genoemde uitvoeringsvormen zijn toepasbaar voor de onderhavige uitvinding doch dienen in dezen niet limitatief te worden 5 uitgelegd. Andere beslagsamenstellingen op basis van water en natuurlijke polymeren in het bijzonder zetmeel of zetmeelderivaten kunnen eveneens worden toegepast. Hierbij ligt het binnen het bereik van de deskundige om afhankelijk van het beslag en de toe te passen vorminrichtingen en 10 binnen het raam van de uitvinding optimale : verwerkingscondities, zoals druk, temperatuur en verblijftijd, in te stellen.

: In de bekende werkwijzen die worden toegepast voor het vormen van de geschuimde vormlichamen waarop de 15 onderhavige uitvinding is gericht, wordt in de praktijk . steeds een zetmeel of een zetmeelderivaat toegepast.

Zetmeel wordt gebruikelijk gewonnen uit gewassen met een hoog zetmeelgehalte, met name uit granen, inclusief : rijst en mais, en uit aardappelen. De delen van deze 20 plantaardige bronnen die hoge zetmeelgehalten bezitten, worden gewassen, en vervolgens vermalen. Uit de gemalen * plantendelen kan, waar nodig, vervolgens de eiwitfractie worden afgescheiden. Daarna worden de zetmeelkorrels gescheiden van aanwezig vezelmateriaal en overige 25 verontreinigingen met behulp van bijvoorbeeld zeven en/of hydrocyclonen. Bij deze zogenaamde zetmeelraffinage is veel : water benodigd. De gewonnen en gewassen zetmeelkorrels = worden vervolgens ontwaterd met een vacuümfilter en met j hete lucht van bijvoorbeeld ongeveer 120°C gedroogd, j 30 Waar de vormlichamen niet voor consumptie bedoeld j zijn, kan doorgaans worden volstaan met relatief ruw zetmeel.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding de werkwijze voor het vervaardigen van vormlichamen op basis 35 van natuurlijke polymeren, in het bijzonder zetmeel en/of - zetmeelderivaten verder te optimaliseren. Met name is er 1007345 3 behoefte aan een werkwijze waarbij de benodigde verstijfseling sneller en bij voorkeur meer homogeen kan worden uitgevoerd. Bovendien is er behoefte aan een werkwijze waarbij, indien er additieven worden toegepast 5 voor het verbeteren van de eigenschappen van het gerede eindproduct, zoals verknopingsmiddelen, deze additieven beter, in het bijzonder meer homogeen tussen de verschillende zetmeelketens worden verdeeld.

Deze doelstellingen kunnen verrassenderwijs worden 10 bereikt door niet aan een droogstap onderworpen zetmeel in het beslag toe te passen.

Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een vormlichaam met een geblazen, schuimvormige structuur, waarbij een massa, 15 omvattende een suspensie van ten minste zetmeel, zetmeelderivaten of mengsels daarvan in water, in of door een matrijs onder druk wordt gebracht en de massa in de matrijs wordt verhit, zodanig dat daarbij ten minste verknoping van het zetmeel, de zetmeelderivaten of het 20 mengsel daarvan optreedt, waarbij de massa in de matrijs ten minste tot op de baktemperatuur wordt gebracht, met het kenmerk, dat de suspensie wordt bereid uit plantaardig materiaal, welk plantaardig materiaal niet aan een kunstmatige droogstap is onderworpen en dat betrokken op de 25 droge stof ten minste 50 gew.% zetmeel bevat, welk plantaardig materiaal wordt vermalen tot deeltjes van een suspendeerbare grootte.

Daarnaast betreft de uitvinding de toepassing van gemalen plantaardig materiaal, welk plantaardig materiaal 30 niet aan een kunstmatige droogstap is onderworpen en dat betrokken op de droge stof ten minste 50 gew.% zetmeel bevat, welk plantaardig materiaal wordt vermalen tot deeltjes van een suspendeerbare grootte, in een massa die aan een thermische vormstap onder druk wordt onderworpen, 35 ter bewerking van een snellere en meer homogene verstij fseling.

1007945 4

Verder betreft de uitvinding de toepassing waarbij voorts ten minste een additief ter verbetering van de eigenschappen van het te vormen product wordt toegevoegd aan de massa, ter verkrijging van een homogene verdeling 5 van het additief in en tussen de zetmeelketens van het plantaardig materiaal dat niet aan een kunstmatige droogstap is onderworpen. Met name worden via deze toepassing betere reactiemogelijkheden voor de additieven gecreëerd.

10 In deze beschrijving wordt met "verstijfselen" bedoeld een verandering van zetmeel en/of zetmeelderivaat ~ vanuit een enigszins of geheel losse korrel- of vergelijkbare granulaatvorm in een vorm, waarin gestrekte zetmeel- en/of zetmeelderivaatketens aanwezig zijn welke 15 ketens niet of slechts weinig onderling zijn verbonden. Dat ^ wil zeggen dat een overgang optreedt van zetmeel of zetmeelderivaat vanuit een vaste vorm, een colloïdale oplossing of suspensie naar een meer homogene fluïde massa. Het begrip "verstijfselen" is in deze beschrijving synoniem 20 met begrippen als "geleren", "gelatineren" en dergelijke.

Onder "bakken" wordt in deze beschrijving verstaan een werkwijze waarbij zowel verstijfseling als verknoping optreedt, bij relatief hoge temperatuur en/of ; druk. Als gevolg daarvan treedt de vorming van gas i J 25 relatief snel op, waardoor bellen reeds worden gevormd voorafgaand aan of tijdens verstijfselen. Als gevolg van onder meer de hoge druk nabij sterk verhitte delen verknopen de polymeren al snel bij gebruik van een matrijs of dergelijke bakvorm met een temperatuur op of . 30 boven de baktemperatuur.

] Deze gebakken producten hebben een kern met relatief grote cellen, ingesloten tussen huiddelen met relatief kleine cellen. De celwanden hebben een relatief hoge dichtheid. Een dergelijk gebakken product heeft 35 derhalve een sandwich-achtige structuur.

1007945 5

Volgens de uitvinding wordt in het beslag dat volgens overigens bekende werkwijzen tot een geschuimd eindproduct kan worden gevormd gemalen plantaardig product toegepast als ten minste een deel van de benodigde 5 zetmeelbron. De te vermalen plantaardige producten zijn direct uit de natuur gewonnen producten met een relatief hoog zetmeelgehalte. Meer in het bijzonder dienen deze producten betrokken op de droge stof een zetmeelgehalte van ten minste 50 gew.%, liever ten minste 60 gew.%, en het 10 liefst ten minste 70 gew.% te bezitten.

Voorbeelden van dergelijke plantaardige producten zijn zetmeelhoudende knollen en wortelen, zaden, vruchten en grassen. Meer specifiek kunnen als voorbeeld worden genoemd aardappelen, tapioca, zoete aardappelen, 15 pijlwortel, sorghum, waxy sorghum, granen, rijst, mais, sago, canna, peulvruchten als erwten, bonen en linzen, onrijpe vruchten zoals appels en groene tomaten, en bananen.

Van een aantal in hoge mate geprefereerde 20 zetmeelbronnen is in het onderstaande schema een aantal aanvullende data gegeven (in procenten):

Type zetmeel vocht eiwit lipiden vezels

aardappel 17 78 2 0,1 I

maïs 60 16 9 4 2 tarwe 64 14 13 2 3 tapioca 26 66 1 0,3 1 waxy-maïs 57 20 11 5 2

Belangrijk is dat de voornoemde plantaardige 25 producten niet of slechts in een zeer beperkte mate aan een kunstmatige droogstap worden onderworpen, hetgeen inhoudt dat de genoemde plantaardige producten in hoofdzaak worden vermalen in de toestand waarin zij in de natuur worden gewonnen of eventueel in de toestand waarin zij, eventueel 1007S45 6 in grove stukken, doch in ongemalen vorm aan de lucht worden gedroogd.

Zonder aan een bepaalde theoretische verklaring te willen worden gebonden, wordt aangenomen dat het toepassen 5 van suspendeerbaar vermalen plantaardige producten als zetmeelbron de voordelen volgens de uitvinding geeft, omdat in deze vorm de zetmeelkorrels nagenoeg onbeschadigd zijn en de afzonderlijke zetmeelketens in onverstoord evenwicht zijn met water. Meer in detail wordt aangenomen, dat 10 wanneer zetmeel in meer geraffineerde vorm gewonnen wordt uit de genoemde plantaardige bronnen, tijdens de vereiste droogstappen zetmeelkorrels krimpen en het volume aan poriën in de korrels afneemt. Met name wordt aan de buitenzijde van de gedroogde zetmeelkorrels een drooghuidje 15 gevormd. Hierbij worden waterstofbruggen tussen watermoleculen en zetmeelketens zoals die in de natuurlijke celomgeving worden gevonden, ten minste gedeeltelijk verbroken en omgezet in zetmeel-zetmeelinteracties.

Wanneer gedroogd ruw zetmeel, dat gebruikelijk bij 20 blootstelling aan de atmosfeer nog 15-25 gew.% vocht bevat, in een waterig milieu wordt gebracht, kunnen watermoleculen j langzaam en in beperkte mate in de korrels indringen, in - hoofdzaak omdat het porievolume in de droge korrels relatief laag is, terwijl onder de 25 verstijfselingstemperatuur, die rond 55°C ligt, de door i drogen gevormde zetmeel-zetmeelinteracties in hoofdzaak ' niet verbreken.

1 Wanneer het zetmeel na winning eerst nog j geraffineerd is, is het wateropnemend vermogen nog verder 30 beperkt. In de raffinage vindt namelijk een uitwisseling plaats tussen natuurlijk aanwezige eenwaardige natrium- en kaliumionen en in hard water aanwezige tweewaardige ionen, met name calcium- en magnesiumionen. Deze uitwisseling, die in feite een verdringing is, geeft een fysische verknoping 35 tussen de afzonderlijke zetmeelkorrels welke verknoping het opzwellen van de korrels belemmert.

i 1007945 7

Beide voornoemde fysische verknopingseffecten, te weten de zetmeel-zetmeel-interacties in de korrels en de verknoping van afzonderlijke korrels onderling door de aanwezigheid van tweewaardige ionen, geven de 5 zetmeelkorrels een configuratie of structuur die moeilijk zwelt, terwijl het verstijfselen van de korrels bovendien wordt vertraagd. Aangezien in de werkwijze volgens de uitvinding in de matrijs slechts een korte (reactie)tijd beschikbaar is, met name in processen op bedrijfsmatige 10 schaal, is het evenwel van groot belang om genoemde fysische verknopingseffecten zoveel mogelijk te beperken.

In de werkwijze volgens de uitvinding spelen de voornoemde fysische verknopingseffecten in hoofdzaak geen rol, aangezien de zetmeelkorrels zich in een optimaal 15 waterig medium bevinden, namelijk de natuurlijke wateromgeving.

Deze wateromgeving maakt een snelle verstijfseling mogelijk. Na het verstijfselen zijn de afzonderlijke zetmeelketens goed bereikbaar, waardoor het mogelijk wordt 20 om derivatiseringsreacties aan de zetmeelketens zeer homogeen in de matrijs uit te voeren. Aldus kan een zeer homogeen gederivatiseerd product worden verkregen, hetgeen bij aan een droogstap onderworpen en/of geraffineerde zetmeel door de verkleining van het porievolume en de 25 vorming van een drooghuid tijdens de voor zetmeelwinning noodzakelijk te gebruiken droogstappen niet mogelijk is. Daar kunnen reagentia in hoofdzaak slechts in aanraking komen met de buitenzijde van de korrels.

Meer in het bijzonder kan bij het derivatiseren in 30 de matrijs met een aan een droogstap onderworpen en/of geraffineerde zetmeel dat daardoor een groot aantal fysische crosslinks bezit, de verstijfseling te langzaam optreden, zodat een derivatiseringsreactie kan plaatsvinden voordat de verstijfseling volledig is. Hierdoor komen de 35 reagentia in hoofdzaak alleen in aanraking met de buitenzijde van de deels verstijfselde korrel. Bovendien 1 00 7945 8 kan de al lopende derivatiseringsreactie de verdere t verstijfseling belemmeren.

Ook bij het toevoegen van een vooraf bereid derivaat aan de beslagsuspensie wordt geen homogeen product = 5 verkregen. De reactie tijdens de derivatisering voorafgaand aan gebruik in de massa treedt dan met name op in de . buitenste schil van de zetmeelkorrels. Zo heeft s bijvoorbeeld voor de specifieke derivatisering ter vorming - van crosslinks een van tevoren gemaakt verknoopt derivaat 10 alleen bindingen tussen zetmeelketens op korrelniveau terwijl specifieke groepen bovendien slechts aan de buitenzijde zullen worden gekoppeld. Na uiteindelijke i verstijfseling van dergelijke derivaten in de matrijs resulteert geen homogeen verknoopt en/of gederivatiseerd 15 product.

Zoals boven vermeld, is het in de werkwijze volgens de uitvinding mogelijk een derivatiseringsreactie homogeen in de matrijs te laten plaatsvinden.

Derivatiseringsreacties die geschikt bij de werkwijze 20 volgens de uitvinding kunnen worden uitgevoerd, zijn bijvoorbeeld het aanbrengen van reactieve verknoopbare groepen, veresteringsreacties. zoals acetyleringsreacties onder toepassing van azijnzuuranhydride en adipinezuur, en veretheringsreacties, zoals benzyleringsreacties onder 2 5 toepassing van C6H5CH2C1, welke reacties een meer hydrofoob product geven. De benodigde hoeveelheden hangen af van het te derivatiseren zetmeeltype, het type derivaat, het beoogde doel en de inrichting waarmee de vormlichamen volgens de uitvinding wordt vervaardigd. Een en ander kan 30 eenvoudig door een deskundige proefondervindelijk worden bepaald.

Een essentiële stap in de werkwijze volgens de uitvinding is het vermalen van de zetmeelhoudende plantaardige grondstoffen. Deze vermalingen kunnen in 35 iedere industrieel toepasbare maalinrichting voor dit type . L grondstoffen worden uitgevoerd tot een vermalingsgraad die 1007945 9 een product levert dat in hoofdzaak kan worden gesuspendeerd. Een en ander kan een deskundige eenvoudig proefondervindelijk vaststellen.

Bij de vermaling zal doorgaans een suspensie worden 5 gevormd die bij even laten staan zal uitzakken. Het supernatans bestaat in hoofdzaak uit water waarin een aantal in water oplosbare verbindingen, en met name in water oplosbaar eiwit en zouten aanwezig is. Het heeft voordelen om de in dit water opgeloste verbindingen te 10 verwijderen onder toepassing van een bekende techniek, zoals decanteren, centrifugeren ^n filtreren. Met name kunnen eiwitten en zouten, die een nadelige invloed kunnen hebben op het bakproces in de matrijs, worden verwijderd.

In de gemalen stoffractie zal doorgaans en met 15 voordeel reeds een hoeveelheid vezelmateriaal aanwezig zi jn.

De uitvinding beoogt voorts een inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten waarbij de toevoer van de uitgangsmaterialen eenvoudig is, waarbij 20 de vervaardigde producten eenvoudig uit de matrijs verwijderbaar zijn, waarbij een relatief grote vormvrijheid bestaat en waarbij de vervaardigde producten een goede maatvastheid hebben en relatief goed bestand zijn tegen verschillende omstandigheden, waaronder 25 vochtige omgevingen en temperatuurwisselingen, welke producten bovendien integreerbaar zijn in een (papier)hergebruikingsstroom ((papier)recycling). Daartoe wordt een inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt door de aanwezigheid van ten minste één vormende matrijs 30 en ten minste één inrichting voor het versnijden en/of vermalen van het plantaardige materiaal, waarbij middelen zijn voorzien voor het vervaardigen van een massa uit ten minste de gesneden of gemalen natuurlijke gewassen en het invoeren van de massa in of door de ten minste ene 35 matrijs; of door de aanwezigheid van ten minste één matrijs met ten minste één vormholte en toevoermiddelen 1 00 79 4 5 10 voor het toevoeren van een biopolymeer, in het bijzonder zetmeel bevattende massa in de of elke vormholte, waarbij nabij de toevoermiddelen invoermiddelen zijn voorzien voor het direct voorafgaand aan of tijdens het toevoeren 5 van de massa in de ten minste ene matrijs in de massa brengen van additieven, in het bijzonder middelen geschikt voor het in de matrijs aangaan van chemische i ! en/of fysische reacties met componenten van de massa; of door de aanwezigheid van ten minste een matrijs met ten ! 10 minste één extrusie-opening en toevoermiddelen voor het i = toevoeren van een biopolymeer, in het bijzonder zetmeel I bevattende massa in ten minste ene extrusie-opening, waarbij nabij de toevoermiddelen invoermiddelen zijn voorzien voor het direct voorafgaand aan of tijdens het 15 toevoeren van de massa in de ten minste ene extrusie-opening in de massa brengen van additieven, in het bijzonder middelen geschikt voor het in de matrijs aangaan van chemische en/of fysische reacties met componenten van de massa.

20 Onder matrijs dienen in deze aanvrage tenminste te worden begrepen degelstellen, bakvormen, spuitgietmatrijzen, extrusiematrijzen en compressievorm--- (compression molding) matrijzen.

Door aanvoer van de massa waaruit het of elk 25 product gevormd moet worden, bij voorkeur op een temperatuur die onder de verstijfselingstemperatuur ligt, kan op eenvoudige wijze aanvoer van de massa worden gerealiseerd, bijvoorbeeld via pompen en leidingen. Bovendien kan een voorraad van de massa vooraf reeds 30 worden bereid en vanuit een opslagvat direct worden aangevoerd naar een bewerkingsinrichting. Door vervolgens , de massa onder druk in of door de matrijs te brengen en pas in de matrijs te verhitten wordt er voor zorggedragen | dat de matrijs steeds voldoende wordt gevuld. De 35 vloeiweg, dat wil zeggen het of elk traject dat door de ! massa wordt afgelegd naar en in de matrijs kan daarbij ' 1007945 11 ten opzichte van de doorsneden van de doorgangen lang tot zeer lang zijn. Pas in de matrijs treedt de uiteindelijke verstijfseling op van de natuurlijke polymeren en daarna verknoping van die polymeren.

5 Invoer van additieven, bijvoorbeeld reagentia voor derivatiseringsreacties, in of nabij de toevoermiddelen biedt het voordeel dat eventuele chemische en/of fysische reacties tussen de massa en de additieven pas in een laat stadium, bij voorkeur pas in 10 de matrijs plaatsvinden. Hierdoor kan bijvoorbeeld derivatisering in de matrijs optreden, waarbij de matrijs als reactorvat fungeert. Bovendien kunnen hierdoor de vloeieigenschappen van de massa worden behouden.

Door de optredende verknoping wordt een stevig 15 product verkregen. De natuurlijke polymeer, met name het zetmeel, zorgt voor een relatief stevig skelet dat zich uitstrekt rond bij voorkeur aaneengesloten cellen die zich in de matrijs vormen uit vocht of een ander blaasmiddel dat, als gevolg van de hitte in de matrijs, 20 uit de massa wil ontwijken en door de druk in de matrijs bellen vormt. Het verkregen product heeft daardoor een geblazen schuimvormige structuur. Aangezien de natuurlijke polymeer voor een relatief stijve mantel zorgt is het aldus verkregen product maatvast bij het 25 verlaten van de matrijs. Al naar gelang onder andere de mate van verknoping is het verkregen product meer of minder flexibel.

Aangezien de matrijs wordt verhit en niet de massa, voorafgaand aan het in de matrijs brengen, kunnen 30 de temperaturen in de matrijs goed worden geregeld, zowel in het geheel als voor elk afzonderlijk deel van de matrijs. Daardoor kunnen producten worden vervaardigd met verschillende en variërende wanddikten en met verschillende mechanische eigenschappen. Immers, door 35 meer of minder en/of langer of korter verhitten en aanpassen van bijvoorbeeld de druk kan bijvoorbeeld de 1007345 12 mate van verknoping van de polymeren plaatselijk worden geregeld, waardoor de mechanische en fysische eigenschappen worden beïnvloed. Een en ander kan door de deskundige eenvoudig worden bepaald.

5 Verhitting van de massa tot de baktemperatuur, derhalve boven 100°C, biedt het voordeel dat wordt verhinderd dat schimmelvorming optreedt, althans sterk wordt vertraagd.

De producten verkregen met een werkwijze volgens 10 de uitvinding zijn relatief sterk en drukvast, schokbestendig en relatief elastisch, isolerend en kunnen worden verkleind zonder dat versnippering optreedt. De producten kunnen na gebruik worden opgenomen in een bestaande afvalstroom voor bijvoorbeeld compostering of, 15 meer voordelig in een papierrecyclingstroom.

De aanwezigheid en/of toevoeging var vezels, in het bijzonder natuurlijke vezels, biedt daarbij het voordeel dat de producten meer maatvast zijn na het « vervaardigen en vormvast blijven, ook bij vochtige 20 omstandigheden een verhoogde scheurweerstand, sterkte en j buigzaamheid kunnen hebben.

Door in producten volgens de uitvinding gebruik te maken van natuurlijke vezels, in het bijzonder vezels van bijvoorbeeld eenjarige gewassen en/of gerecyclede 25 vezels zoals cellulosevezels uit papier en houtafval : worden belangrijke milieu- en fabricagetechnische voordelen bereikt. Zo wordt de uitstoot van schadelijke stoffen verminderd, zo niet verhinderd, zowel tijdens vervaardiging als bij de afvalverwerking. Daar geen ; 30 fossiele brandstoffen (fossile resources) worden gebruikt ' in de producten zal er bij afvalverwerking daarvan geen ^ blijvende toename van CO2 in de atmosfeer ontstaan, zodat : door deze producten geen bijdrage wordt geleverd aan het j zogenaamde broeikaseffect.

35 Een verder belangrijk voordeel dat wordt bereikt door toevoeging van de vezels is dat het verkregen 1007945 13 product langer zijn oorspronkelijke vorm en eigenschappen behoudt dan zonder vezels. Weliswaar gaat de compostering, dat wil zeggen het biologisch afbraakproces relatief langzaam, waardoor het product minder geschikt 5 is voor opname in een groente-, fruit- en tuinafvalstroom doch het product is daardoor voldoende duurzaam om bijvoorbeeld als verpakkings-materiaal te kunnen dienen, ook indien de erin verpakte zaken bijvoorbeeld langdurig worden opgeslagen en/of verstuurd, 10 of onder ongunstige omstandigheden, zoals hoge temperatuur en/of hoge luchtvochtigheid. Bij verdere verduurzaming zijn producten vervaardigd volgens de uitvinding geschikt als constructie-elementen, bouwdelen en dergelijke. Deze zijn duurzaam, licht, vormbaar, 15 isolerend en sandwichvormig van opbouw.

In vulbeslagsamenstellingen bekend uit de stand der techniek kunnen inerte vulstoffen zijn opgenomen. Volgens de onderhavige uitvinding is gevonden dat het voordelig is het gehalte aan inerte vulstoffen lager te 20 kiezen dan 50 gew.% in het bijzonder lager dan 20 gew.% en liever lager dan 15 gew.% betrokken op het totale gewicht van het beslag. Bij hogere gehalten inerte vulstoffen treedt vervuiling van de matrijs op en kan de bestendigheid tegen vocht verlaagd worden.

25 Een product vervaardigd volgens de uitvinding is over het algemeen zelfdovend, terwijl vergelijkbare producten vervaardigd uit bijvoorbeeld (papier)pulp relatief brandbaar zijn. Bovendien is de vervaardiging van dergelijke pulpproducten arbeidsintensief en 30 kostbaar, zijn de producten minder sterk, zwaar, weinig bestendig tegen bijvoorbeeld hoge temperaturen en vocht en is de vormgevingsvrijheid gering. Een aantal van deze en vergelijkbare nadelen treden op bij vergelijkbare producten vervaardigd uit kunststof zoals polystyreen 35 schuim en dergelijken.

100 7945 14

Voorts heeft een product verkregen uit de werkwijze of toepassing volgens de uitvinding het voordeel dat het geen problemen geeft met statische lading, waardoor verpakking van in het bijzonder 5 elektronische componenten en andere ladinggevoelige producten bijzonder geschikt in producten volgens de uitvinding kunnen worden verpakt.

De uitvinding heeft voorts betrekking op het . gebruik van een spuitgietinrichting of extrusie- 10 inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten en op producten vervaardigd volgens de uitvinding.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn gegeven in de volgconclusies.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen 15 uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekening, worden beschreven.

, Daarin toont:

Fig. 1 schematisch in doorgesneden zij-aanzicht een spuitgietinrichting volgens de uitvinding; 20 fig. 2 in uitvergroting een gedeelte van een matrijs, met vormholte, in doorgesneden aanzicht; ΐ fig. 3 een product, in het bijzonder een binnenschaal en een buitendoos, bijvoorbeeld vervaardigd ! door spuitgieten, in dwarsdoorsnede; j 25 fig. 4 een product, vervaardigd door extrusie, in perspectivisch aanzicht; fig. 5 schematisch in doorsnede-aanzicht een extrusie-inrichting volgens de uitvinding; fig. 6 schematisch tweemaal een dwarsdoorsnede 30 van een wand van een product vervaardigd volgens de uitvinding, zonder vezels; en fig. 7 een doorsnede van een wand van een product vervaardigd volgens de uitvinding, met vezels.

Corresponderende delen hebben in deze j 35 beschrijving corresponderende verwijzingscijfers.

1 00 754 5 15

Figuur 1 toont een spuitgietinrichting volgens de uitvinding, welke qua opbouw in meer detail is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 1004138 en de internationale octrooipublicatie WO 96/30186, welke 5 hierin door referentie zijn opgenomen. De spuitgietinrichting 20 omvat een aanvoerinrichting 21 voor een beslag S, welke via een spuitneus 22 op een matrijs 23 aansluit. Het beslag S wordt bijvoorbeeld vanuit een voorraadvat 28 met behulp van een pomp 29 in 10 de aanvoerinrichting 21 gevoerd. De aanvoerinrichting 21 sluit via een thermisch scheidend verbindingsstuk 32 aan op een aanspuitopening 33 van de matrijs 23.

Nabij het thermisch scheidend verbindingsstuk 32, althans nabij de aanspuitopening 33 sluit een leiding 70 15 aan op de aanvoerinrichting, welke leiding 70 via tussenkomst van pompmiddelen 71 met een voorraadvat 72 in verbinding staat, in welk voorraadvat 72 toeslagmiddelen zoals additieven en reagentia voor derivatiseringsreacties zijn opgeslagen. Direct 20 voorafgaand aan of tijdens het invoeren van de massa S in de matrijs 23 met behulp van de aanvoerinrichting 21 kunnen met behulp van de pompmiddelen 71 de additieven uit het voorraadvat 72 aan de massa S worden toegevoerd en daarin worden opgenomen, teneinde in de matrijs 23 te 25 worden gevoerd.

In de matrijs 23 is een aantal vormholten 34 aangebracht, zoals in het bijzonder getoond in figuur 2. Met behulp van specifieke verwarmingsmiddelen 40 kan de massa S in de vormholten 34 worden verhit, zodanig dat 30 verstijfseling van de natuurlijke polymeren in de massa, in het bijzonder het zetmeel optreedt en de massa vervolgens wordt gebakken. Bovendien zullen daarbij chemische en/of fysische reacties optreden tussen componenten van de massa S en de toegevoegde additieven, 35 bijvoorbeeld voor de vorming van zetmeelderivaten, veranderde ketenstructuren en dergelijke. De matrijs 1 00 78 4 5 16 fungeert daarbij feitelijk als reactievat, waarbij door specifieke sturing van de temperatuur in de matrijs 23 met behulp van de verwarmingsmiddelen 40 de verschillende reacties nauwkeurig kunnen worden gestuurd. Hierdoor 5 kunnen bijvoorbeeld ook coatings op de huid 13 worden verkregen terwijl, afhankelijk van de gekozen additieven, allerlei verschillende producteigenschappen kunnen worden beïnvloed, zoals rek, slagvastheid, composteerbaarheid, hardheid, celstructuur, soortelijk gewicht, chemische i 10 resistentie, kleurvastheid en dergelijke.

De massa S is bij voorkeur een oplossing of suspensie, in het bijzonder een suspensie van zetmeel of één of meer dergelijke natuurlijke polymeren, waarbij : vezels, in het bijzonder vezels van eenjarige gewassen 15 en/of gerecyclede vezels, bijvoorbeeld cellulose uit - papier, karton of houtafval in water kunnen zijn toegevoegd. Ook kan worden uitgegaan van relatief droog uitgangsmateriaal, bijvoorbeeld granulaat, en kunnen ook andere samenstellingen worden toegepast. Eventueel kan 20 een deel van de massa enigszins zijn voorgeschuimd.

Geschikte samenstellingen van een massa S zijn onder meer gegeven in de eerder aangehaalde Nederlandse * octrooiaanvrage 1004138 en de internationale j octrooipublicatie WO 96/30186, hierin door referentie * 25 opgenomen.

Het gespuitgiete product heeft een althans in hoofdzaak gesloten huid 13 van gesloten cellen en een schuimvormige kern 14 die open cellen 15 omvat. In figuur . 6 is op vergrote schaal een dwarsdoorsnede door een j 30 wanddeel van een product volgens figuur 3 of 4 weergegeven in schematische weergave. In deze uitvoeringsvorm zijn aan de massa S geen vezels toegevoegd terwijl de gekozen uitgangsmaterialen evenmin i vezels bevatten. In deze uitvoeringsvorm zijn de 35 producten bijzonder goed biodegradeerbaar. In de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm zijn vezels 16 in de i 100/945 17 matrix opgenomen, welke vezels zich relatief willekeurig georiënteerd binnen de wand van het product kunnen uitstrekken. Elke vezel 16 is daarbij in contact met een serie cellen in de huid 13 en/of de kern 14. Daardoor kan 5 de wand een relatief hoge buig- en treksterkte verkrijgen. Bovendien kan de wand bij overbelasting scheuren zonder dat daarbij direct breuk optreedt. Dat wil zeggen dat bij overbelasting de verschillende delen van het product met elkaar verbonden blijven, zodanig dat 10 geen versnippering optreedt. Dit verhindert grote hoeveelheden losse, kleine afvaldelen. Het product kan desondanks wel eenvoudig worden verkleind door platdrukken, zodat het product als afval relatief weinig plaats inneemt.

15 De huid is maatvast, hetgeen bijvoorbeeld bedrukking mogelijk maakt, evenals het aanbrengen van reliëf met behulp van de of elke matrijsholte.

Bij een geschikte verhouding tussen het volume van de voor vervaardiging van een te verkrijgen product 20 benodigde massa en de buitenafmetingen daarvan kunnen ook andere, op zichzelf bekende werkwijzen worden toegepast binnen het kader van de onderhavige uitvinding, zoals bijvoorbeeld een compression moulding techniek of degelstellen in doorloopovens of stationaire ovens.

25 Dergelijke werkwijzen zijn uit de praktijk genoegzaam bekend.

In fig. 3 is in dwarsdoorsnede een binnenschaal 50 in een opbergdoos 51 getoond, in welke binnenschaal 50 bijvoorbeeld een huishoudelijk apparaat 52 kan worden 30 opgeborgen. De binnenschaal 50 is schaalvormig, dat wil zeggen althans grotendeels dunwandig en heeft een opneemholte 53. Nabij de bovenranden 54 van de opneem-holte 53 is aan weerszijden een klemnok 55 gesitueerd, die integraal is meegevormd en een ondersnijding 56 heeft 35 waaronder het apparaat 52, dat in onderbroken lijnen is weergegeven, kan worden vastgedrukt. De binnenschaal is 1G07S45 18 door spuitgieten gevormd, waarbij een deelbare kern is toegepast. Daardoor kunnen de klemnokken 55 worden meegespoten. De werkwijze volgens de uitvinding maakt derhalve ook het vervaardigen van niet lossende producten 5 in één bewerkings-gang mogelijk, waardoor dergelijke producten bijzonder geschikt worden bijvoorbeeld als verpakkkingsmateriaal, opbergmateriaal en dergelijke, maar ook als vulmateriaal voor bijvoorbeeld sandwich-vormige constructiedelen, voor behuizingen en dergelijke. 10 De binnenschaal 50 en de opbergdoos 51, welke bijvoorbeeld als omverpakking uit karton is vervaardigd, kunnen te zamen in de papier-recyclestroom worden opgenomen, zodat de totale verpakking als monomateriaal verpakking kan worden beschouwd.

15 In fig. 4 is een vulproduct 60 getoond, in de vorm van een zogenaamd "loose fill material1', een vulproduct 60 dat wordt gebruikt voor het schokabsorberend verpakken van producten in bijvoorbeeld dozen, kisten, kratten of dergelijke verpakkingen. Een 20 groot aantal van de vulproducten 60 wordt daartoe los in de tussenruimte tussen een te verpakken product (of ' producten) en de verpakking gestort, waarna de verpakking kan worden gesloten en bewegingen van het verpakte product binnen de verpakking worden verhinderd of althans 25 schrokabsorberend worden opgevangen. Daartoe is het ; "loose fill material" enigszins elastisch vervormbaar;

Het vulproduct 60 zoals getoond in fig. 4 omvat een ongeveer cilindrische kern 61 en een aantal zich j vanaf de kern ongeveer radiaal uitstrekkende vinnen 62 30 die zich over de gehele lengte van de kern uitstrekken.

De vinnen zijn relatief dun ten opzichte van hun hoogte en lengte, waardoor deze enigszins buigslap zijn. De i omtrek van het vulproduct 60, gemeten over de toppen van de vinnen 62 is grotendeels bepalend voor het volume dat 35 daardoor wordt ingenomen, waardoor een gunstige verhouding wordt verkregen tussen volume en gewicht.

10G7S45 19

De vulproducten volgens fig. 4 en dergelijke bijvoorbeeld over de lengte symmetrische producten kunnen worden gevormd door extrusie op een inrichting volgens fig. 5. De extrusie-inrichting omvat een 5 aanvoerinrichting, voorzien van middelen 80 voor het (semi)continu onder druk aanvoeren van beslag S of een granulaatvormige massa M, al dan niet enigszins voorgeschuimd, uit een voorraadvat naar een spuitneus 81, bijvoorbeeld met behulp van één of meer pompen. Op de 10 spuitneus 81 sluit bij deze extrusie-inrichting een extrusiematrijs 63 aan die één of meer extrusie-openingen 64 omvat met een doorsnede die in hoofdzaak overeenkomt, althans gelijkvormig is met de dwarsdoorsnede van het te verkrijgen vulproduct. De aanvoerinrichting 80, en in het 15 bijzonder de spuitneus 81 zijn voorzien van koelmiddelen 82, bijvoorbeeld zoals beschreven in het voorgaande.

Nabij de spuitneus 81 sluit steeds een leiding 83 aan die via pompmiddelen 84 is verbonden met een voorraadvat 85 voor additieve of andere toeslagmiddelen. Tijdens het in 20 de extrusiematrijs voeren van de massa S, welke zoals eerder beschreven vloeibaar, granulaatvormig maar ook deegvormig kan zijn kunnen met behulp van de pompmiddelen 84 additieven uit het voorraadvat 85 worden bijgemengd voor reactie met componenten van de massa S in de 25 extrusiematrijs. Hiermee kunnen de eerder ten aanzien van de spuitgietinrichting beschreven voordelen worden bereikt.

De extrusiematrijs is voorzien van verwarmingsmiddelen 65 die zodanig zijn aangebracht dat 30 ten minste in de extrusie-openingen de temperatuur nauwkeurig kan worden geregeld, bijvoorbeeld op 210°C tot 255°C. Aan de van de aanvoerinrichting 80 afgekeerde zijde van de extrusiematrijs 63 is een snij - inrichting 66 aangebracht waarmee geextrudeerde profielen bij het 35 verlaten van de extrusie-openingen in korte stukken kunnen worden gesneden.

1007945 20

De uitvinding zal thans nader worden uitgewerkt aan de hand van de volgende, niet-beperkende voorbeelden.

5 Voorbeeld 1: compression molding 4700 g fabrieksaardappelen werden vermalen met een Braun-keukenmachine. De pulp werd vervolgens ingedikt tot 38% droge stof met een centrifuge. Hierbij werd naast water ook een groot deel van het eiwit verwijderd. Aan de 10 ingedikte pulp (die ongeveer 940 g zetmeel bevatte) werd, onder intensief mengen, 20 g silicone HY olie, 170 g calciumcarbonaat (Hydrocarb 90), 75 g gerecyclede cellulose (75% korte vezels, 15% vulstof en 10% vezelbinders) en 5 g van het bindmiddel xanthaangom (Keltrol F) toegevoegd. Door 15 intensief mengen werd een homogeen beslag verkregen.

Dit beslag werd in de toevoerinrichting van een compression molding machine gebracht. Deze inrichting bevatte een matrijs met 10 vormholten voor de vorming van producten, waarbij elk product een afmeting heeft van 240 x 20 110 x 45 mm (LxBxH) en een wanddikte van 1,5 mm. De matrijs was voorzien van elektrische verwarmingselementen. De matrijstemperatuur was 210°C, met een temperatuurtoleratie van 5°C. De matrijs was in horizontale richting geplaatst en zodanig dat dosering van het beslag kon plaatsvinden in 25 de komvormige delen. Dosering vond plaats door een doseerunit tussen de matrijsdelen te plaatsen en vervolgens S gedurende 2 s ongeveer 42cc beslag van ca 10°C in elke j vormholte te doseren. Na het verwijderen van de doseerunit werd de matrijs gesloten en gedurende 40 seconden gesloten 30 gehouden met een kracht van 35 kN per vormholte. Gedurende deze 40 seconden werd de matrijs op temperatuur gehouden, r in de eerste 10 s werd elke vormholte geheel gevuld met T geschuimd product. Tijdens de verhitting ontweek 98% van 1007345 21 het water, in hoofdzaak in de vorm van damp via ontluchtingsopeningen in de matrijs; dit water trad op als blaasmiddel. Na het openen van de matrijs werden de gevormde producten uit de matrijs genomen door een uitnemer 5 tussen de matrijshelften te plaatsen en de producten met vacuüm op te pakken. Na het terugtrekken van de uitnemer met de producten was de machine gereed voor de volgende cyclus, de totale cyclustijd bedroeg 60 seconden. De aldus gevormde producten waren direct gereed voor gebruik. Elk 10 product had een kern van ongeveer 1,1 mm en aan weerszijden een huid van 0,2 mm. Elk product had een gewicht van ongeveer 13 gram en een dichtheid van ca 140 g/1. Het verkregen product was stevig, vormvast en glad van oppervlak. Na gebruik is het materiaal zowel verwerkbaar in 15 de papierrecycle-stroom, als biologisch afbreekbaar bijvoorbeeld door middel van compostering.

Voorbeeld 2: injection molding

Dit voorbeeld geeft aan dat een vormvast 20 schuimvormig product gemaakt kan worden uit een niet geraffineerde grondstof door toepassing van de injection molding techniek. Het homogene beslag als bereid in voorbeeld 1 werd in de toevoerinrichting van een spuitgietmachine gebracht. De gebruikte spuitgietmachine is 25 van het type EPS-10 van de firma Thermoware te Barneveld. Deze inrichting bevatte een matrijs met 10 vormholten voor de vorming van producten, waarbij elk product een afmeting heeft van 240 x 110 x 45 mm (LxBxH) en een wanddikte van 1,5 mm. De matrijs bevond zich in deze machine in verticale 30 positie. De spuitgietmachine was voorzien van elektrische verwarmingselementen en een plunjer-injectie inrichting met afsluiter, thermisch ontkoppeld van de matrijs. Na het sluiten van de matrijs werd per vormholte ongeveer 42 cc beslag gedoseerd onder een druk van 1,5 bar bij een 1 0 ö 79 4 5 22 temperatuur van 10°C. De matrijs temperatuur was 220°C, met een temperatuurtolerantie van 5°C. Gedurende de volledige cyclus werd de matrijs op temperatuur gehouden. De matrijs werd, vanaf het moment van injectie, gedurende 25 seconden 5 gesloten gehouden met een kracht van 35 kN per vormholte.

In de eerste 8 seconden werd elke vormholte geheel gevuld met geschuimd product. Tijdens de verhitting ontweek 98% van het water, in hoofdzaak in de vorm van damp via ontluchtingsopeningen in de matrijs; dit water trad op als 10 blaasmiddel.

Na 27 seconden werd de matrijs geopend en werden de gespuitgiete producten uit de matrijs geblazen met behulp van perslucht. De totale cyclustijd bedroeg 33 seconden. De aldus gevormde producten waren direct gereed voor gebruik. 15 Elk product had een kernlaag van ongeveer 1,1 mm dik en aan weerszijden een huid van 0,2 mm. Elk product had een gewicht van ongeveer 13 gram en een dichtheid van ca.

140 g/1. Het verkregen product was stevig, vormvast en glad van oppervlak.

20 Na gebruik is het materiaal zowel verwerkbaar in de i papierrecycle-stroom, als biologisch afbreekbaar door middel van compostering.

Voorbeeld 3: injection molding met crosslinking

In deze werkwijze werden 3000 g aardappels gemalen 25 en ingedikt tot 40% droge stof. Hieraan werd 590 g - leidingwater toegevoegd en vervolgens werd de pH op 9,5 ; gebracht met natronloog. Onder intensief mengen werden vervolgens toegevoegd: 400 g zetmeel (Avebe-food grade), 250 g kaolien (china clay spec), 90 g cellulose (uit 30 naaldhout, vezellengte 2,5 mm, wit) 5 g bindmiddel xanthaangom (Keltrol F) en 10 g calciumstearaat. Het mengsel werd intensief geroerd totdat een homogeen gladde ' 1 00 7S45 23 grondstof werd verkregen. Vervolgens werd 21 g natrium-trimetafosfaat door het beslag geroerd.

Dit beslag werd als in voorbeeld 2 verwerkt, maar nu tot een product met een dikte van 3 mm. De matrijs stond op 5 200°C ingesteld en werd 92 seconden gesloten gehouden. Het injectievolume bedroeg 75 cc bij een druk van 3 bar.

Een product van 27 g resulteerde, waarbij de maatvastheid veel beter was dan dat van het product van voorbeeld 2. Natrium-trimetafosfaat geeft bindingen tussen 10 de verschillende zetmeelketens (cross-links), die deze verhoogde maatvastheid verklaren. Door de reactie met natriumtrimetafosfaat in de matrijs te laten plaatshebben is de crosslinking homogeen door het volledige product aanwezig. Wanneer in de injection-molding grondstof het 15 zetmeel reeds in verknoopte toestand voorligt, wordt daarentegen een product verkregen met een inhomogene crosslink verdeling. De recyclebaarheid in papier, alsmede de biologische afbreekbaarheid van het product verkregen volgens de uitvinding bleven gewaarborgd.

20 Voorbeeld 4 1700 g mais werd vermalen. Aan de verkregen pulp werd toegevoegd 1900 g leidingwater waarin vooraf 25 g silicone HY olie was gemengd. Vervolgens werden 75 g Hydrocarb 90, 75 g kaolien (china clay specs) en 120 g 25 gerecyclede cellulose (conform voorbeeld 1) 15 g Keltrol F toegevoegd.

Het mengsel werd als in voorbeeld 2 verwerkt, waarbij het injectievolume 50 cc was bij een injectiedruk van 3 bar. Als matrijstemperatuur werd 190°C aangehouden, 30 gedurende een cyclustijd van 65 seconden. Er werd een product verkregen van ca. 18 g. Het product heeft een vergelijkbare sterkte als, doch een wat mindere water- 1007845 24 bestendigheid dan het product dat volgens voorbeeld 2 werd verkregen.

Voorbeeld 5 3000 g aardappels en 500 g maïs werden vermalen en * 5 met een centrifuge ingedikt tot 40% droge stof. Deze pulp, i ! die ongeveer 900 g zetmeel bevatte, werd vervolgens : gedurende ca. 10 minuten gemengd met 1000 g leidingwater en I' vervolgens weer gecentrifugeerd tot 40% droge stof. Hiermee • werd een groot deel van de verontreinigingen verwijderd die = 10 derivatisering in de matrijs zouden kunnen verstoren. Aan j de schone pulp werd vervolgens 200 g water, 300 g

Hydrocarb 90, 100 g cellulose (als in voorbeeld 3), 7 g bindmiddel xanthaangom (Keltrol F), 10 g calciumstearaaten toegevoegd. Direct voorafgaand aan het injecteren van de 15 massa in de matrijs werd 40 gram ureumformaldehyde, ongeveer 1 gram per product, aan de massa toegevoegd, via een extra invoeropening.

Het mengsel werd als in voorbeeld 2 verwerkt, waarbij het injectievolume 90 cc was bij een injectiedruk 20 van 3 bar en de dikte van het product 3 mm. Als matrijs-temperatuur werd 225°C aangehouden, gedurende een cyclustijd van 80 seconden. Er werd een product verkregen van - ca. 36 g, waarvan de water- en vochtbestendigheid verbeterd waren ten opzichte van het product vervaardigd volgens 25 voorbeeld 2. In dit voorbeeld reageren de korte ureumformaldehydeketens met elkaar en met het zetmeel, zodat een driedimensionaal netwerk ontstaat.

Het product was nu met name langer bestand tegen hete vloeistoffen zoals koffie; de stevigheid en 30 vormvastheid werden langere tijd behouden. De recyclebaarheid in papier, alsmede de biologische ! afbreekbaarheid bleven gewaarborgd.

1007945 25

De uitvinding is geenszins beperkt tot de getoonde of beschreven uitvoeringsvormen. Vele variaties daarop zijn mogelijk. De vormgevingsvrijheid die met de werkwijzen volgens de uitvinding worden bereikt is 5 nagenoeg onbegrensd. Zo kunnen allerlei andere producten met een werkwijze volgens de uitvinding worden vervaardigd, zoals bijvoorbeeld bakjes voor frites of snacks, eetbare houders zoals ijsbakjes, plaat-, staf- en profielmateriaal voor allerhande gebruik, plaat- of 10 voorgevormd constructiemateriaal, en bekers voor koude en warme dranken, verpakkingen vooj. diepvries- en vliegtuigmaaltijden, presentatiemateriaal en dergelijke en vele andere, vergelijkbare producten.

Door gebruik te maken van relatief ruwe 15 uitgangsmaterialen worden bijzondere voordelen bereikt, in het bijzonder ook kostenvoordelen, daar de gebruikte grondstoffen goedkoper zullen zijn dan de thans gebruikelijke. Dit betekent dat met een werkwijze of inrichting volgens onderhavige uitvinding op economische, 20 concurrerende wijze producten kunnen worden vervaardigd ter vervanging van thans gebruikelijke, relatief goedkope uit kunststof, papier, hout, metaal of andere materialen vervaardigde producten.

Deze en vergelijkbare variaties worden geacht 25 binnen het raam van de uitvinding te vallen.

1 00 79 4 5

Claims (11)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van vormlichamen met een geblazen, schuimvormige structuur, waarbij een massa, omvattende een suspensie van ten minste zetmeel, zetmeelderivaten of mengsels daarvan in water, in of door 5 een matrijs onder druk wordt gebracht en de massa in de matrijs wordt verhit, zodanig dat daarbij ten minste verknoping van het zetmeel, de zetmeelderivaten of het mengsel daarvan optreedt, waarbij de massa in de matrijs ten minste tot op de baktemperatuur wordt gebracht, waarbij 10 de suspensie ten minste gedeeltelijk wordt bereid uit plantaardig materiaal dat niet aan een kunstmatige droogstap is onderworpen en dat betrokken op de droge stof ten minste 50 gew.% zetmeel bevat, welk plantaardig materiaal ten minste wordt vermalen tot deeltjes met een 15 suspendeerbare grootte.

2. Toepassing van gemalen plantaardig materiaal, welk plantaardig materiaal niet aan een kunstmatige droogstap is onderworpen en dat betrokken op de droge stof ten minste 50 gew.% zetmeel bevat, welk plantaardig materiaal wordt ; 20 vermalen tot deeltjes met een suspendeerbare grootte, in een massa die aan een thermische vormstap onder druk wordt onderworpen, ter bewerking van een snellere en meer ; homogene verstijfseling.

3. Toepassing volgens conclusie 2, waarbij voorts ten 25 minste een additief ter verbetering van de eigenschappen , van het te vormen product wordt toegevoegd aan de massa, 3 ter verkrijging van een homogene verdeling van het additief in, tussen en aan de zetmeelketens van het plantaardig j materiaal dat niet aan een kunstmatige droogstap is 30 onderworpen.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of toepassing volgens conclusie 2 of 3, waarbij het plantaardig materiaal gekozen 1007945 wordt uit de groep bestaande uit aardappel, tapioca, mais, waxy mais en tarwe.

5. Inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten met een werkwijze of toepassing volgens één der 5 conclusies 1-4, waarbij de inrichting ten minste één vormende matrijs omvat en is voorzien van ten minste één inrichting voor het versnijden en/of vermalen van het plantaardige materiaal,waarbij middelen zijn voorzien voor het vervaardigen van een massa uit ten minste de gesneden 10 of gemalen natuurlijke gewassen en het invoeren van de massa in of door de ten minste ene matrijs.

6. Inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten, voorzien van ten minste één matrijs met ten minste' één vormholte en toevoermiddelen voor het toevoeren 15 van een biopolymeer, in het bijzonder zetmeel bevattende massa in de of elke vormholte, waarbij nabij de toevoermiddelen invoermiddelen zijn voorzien voor het direct voorafgaand aan of tijdens het toevoeren van de massa in de ten minste ene matrijs in de massa brengen van 20 additieven, in het bijzonder middelen geschikt voor het in de matrijs aangaan van chemische en/of fysische reacties met componenten van de massa.

7. Inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten, voorzien van ten minste een matrijs met ten 25 minste één extrusie-opening en toevoermiddelen voor het toevoeren van een biopolymeer, in het bijzonder zetmeel bevattende massa in ten minste ene extrusie-opening, waarbij nabij de toevoermiddelen invoermiddelen zijn voorzien voor het direct voorafgaand aan of tijdens het 30 toevoeren van de massa in de ten minste ene extrusie-opening in de massa brengen van additieven, in het bijzonder middelen geschikt voor het in de matrijs aangaan van chemische en/of fysische reacties met componenten van de massa. 1007945

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, waarbij de toevoermiddelen zijn ingericht voor het onder druk in de ten minste ene matrijs dwingen van de massa.

9. Inrichting volgens één der conclusies 6-8, waarbij 5 middelen zijn voorzien voor het thermisch scheiden van ten minste de toevoermiddelen, in het bijzonder de toevoermiddelen en de invoermiddelen, van de ten minste ene matrijs, waarbij de inrichting is ingericht voor het in aanvoerrichting gezien ten minste voor de toevoermiddelen 10 houden van de massa op een temperatuur die is gelegen onder de verstijfselingstemperatuur van de biopolymeren, in het bijzonder het zetmeel in de massa, terwijl middelen zijn voorzien voor het verwarmen van de matrijs tot ten minste een temperatuur die gelijk is aan de IS verstijfselingstemperatuur van de biopolymeren, in het bijzonder het zetmeel in de maisa.

10. Gebruik van een spuitgietinrichting of extrusie-inrichting voor het vervaardigen van geschuimde producten, waarbij een biopolymeren omvattende massa bij een 20 temperatuur onder de verstijfselingstemperatuur van althans een deel van de biopolymeren naar een matrijs wordt gevoerd en waarbij de matrijs op een temperatuur wordt gebracht die ten minste gelijk is aan de verstijfselingstemperatuur van althans een deel van de biopolymeren.

11. Geschuimd product, verkrijgbaar uit een werkwijze, toepassing of inrichting volgens één der voorgaande conclusies, uit een massa met natuurlijke polymeren, waarbij een deel van de polymeren afkomstig is van ongeraffineerde grondstoffen, in het bijzonder natuurlijke 30 gewassen. i 1007945