PT994916E

PT994916E - Metodo de producao de um artigo biodegradavel

Info

Publication number: PT994916E
Application number: PT98932630T
Authority: PT
Inventors: Marinus Cornelis Meeuwsen
Original assignee: Potatopak Ltd
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2001-11-30
Also published as: US6461549B1; WO1999002598A1; ATE201428T1; DE69800835D1; DE69800835T2; NZ502753A; EP0994916A1; CN1262696A; DK0994916T3; EP0994916B1; HK1028903A1; NL1006518C2; GR3036424T3; AU742421B2; AU8246498A; ES2159435T3; CN1108339C

Description

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ

DESCRICÃO "Método de produção de um artigo biodegradável" A presente invenção refere-se a um método de produção de um artigo biodegradável que se destina a conter apenas temporariamente produtos alimentares, através de fabrico a partir de um material de base, sob pressão e calor, num molde.

Um método do tipo do mencionado atrás é conhecido das publicações de patentes holandesas publicadas com os n° 9402248 e 9100590. A composição do molde revelada em NL 9402248 contém farinha compreendendo amilose, derivada de uma planta de cultivo comestível, farinha de madeira, cera natural, água, bem como talco e/ou giz. O objectivo destes tipos de métodos consiste em proporcionar produtos descartáveis destinados a serem utilizados apenas durante um curto período de tempo, tais como pequenos recipientes, tigelas, pratos, etc., de um tipo cuja produção e eliminação como lixo causem o menos possível de poluição ambiental.

Até ao presente provou-se impossível fabricar um produto de acordo com os métodos da arte anterior que fosse adequado para conter, durante um período de tempo razoável, uma substância molhada e ao mesmo tempo quente, tal como uma refeição, sopa, etc., aquecidos no forno de microondas. Para estas aplicações o produto, por exemplo um recipiente para uma refeição, deve ser resistente ao calor proveniente da substância nele contida e, do mesmo modo, não pode perder rapidamente a sua resistência e firmeza em resultado da humidade que contém.

Outra desvantagem dos produtos de acordo com a arte anterior consiste em que estes são relativamente quebráveis. Adicionalmente, o seu fabrico envolve um processo relativamente complicado em que os componentes do material de base são misturados num tipo de massa relativamente fina, a massa é transportada através de um sistema de tubagens para a cavidade do molde onde, com o auxílio de um bocal de injecção, é injectado para o molde. Uma outra desvantagem consiste em que esta maneira de trabalhar resulta num ónus relativamente grande para o ambiente. Tendo em conta o facto de que a massa

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ é muito deteriorável, o dispositivo de mistura, o vaso de mistura e o sistema de tubagens têm que ser limpos regularmente com água. A água poluída é depois descarregada para o sistema de esgotos o que é indesejável do ponto de vista ambiental. O objectivo da presente invenção consiste em proporcionar um método do tipo dos referidos atrás em que estas desvantagens são substancialmente anuladas e através do qual são também proporcionadas novas vantagens. A invenção proporciona portanto um método de produção de um artigo biodegradável que se destina a conter apenas temporariamente produtos alimentares, através de fabrico a partir de um material de base, sob pressão e calor, num molde, sendo o material de base um granulado húmido que consiste apenas nos quatro ingredientes seguintes. 50 -250 Partes em peso de farinha compreendendo amilose derivada de uma planta de cultivo comestível, 10 - 85 Partes em peso de farinha de madeira. 2-30 Partes em peso de cera natural, e 50 - 250 Partes em peso de água e, opcionalmente, um corante natural como aditivo. 0 material de base pode ser proporcionado com um corante natural utilizando uma farinha de madeira que tem uma cor natural proveniente de, por exemplo, madeira de faia ou outros tipos de madeira dura. Outra possibilidade consiste na adição de um corante natural ao material de base de modo a obter produtos coloridos. São descritas concretizações mais específicas nas reivindicações 2, 3 e 4, enquanto a reivindicação 4 se refere a uma concretização preferida. O termo "granulado" destina-se neste caso a indicar que o material de base tem aparência mais ou menos granular, em que os grânulos consistem numa mistura das partes componentes. A invenção é nova relativamente à arte anterior atrás mencionada uma vez que o material de base (na condição de molhado) compreende apenas quatro ingredientes: farinha, farinha de madeira, cera e água. Em adição, pode 3 87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ ^ # Ίκ * estar presente um aditivo na forma de um corante natural para colorir o produto. Não utilizar talco nem giz, que estão presentes na composição da arte anterior citada, é importante, uma vez que se verificou que estes têm um efeito prejudicial sobre a capacidade da farinha de madeira para absorver água e cera.

Demonstrou-se que, através do método de acordo com a invenção, podem ser fabricados produtos que são preeminentemente adequados para conterem uma substância quente e ao mesmo tempo húmida. Por exemplo, testes mostraram que, de acordo com o método da invenção, é possível fabricar uma taça para sopa, para utilização temporária que, depois de cheia com sopa fria, pode ser colocada no forno de microondas para aquecer a sopa, subsequentemente, após arrefecimento, pode ser colocada num congelador para congelar a sopa e pode então ser retirada do congelador e colocada directamente no forno de microondas para novo aquecimento da sopa. Mesmo após estes vários tratamentos a taça da sopa demonstrou ainda possuir a sua funcionalidade desejada durante um período de tempo suficiente.

Outra vantagem muito importante da invenção consiste em que apenas são necessários quatro ingredientes diferentes para a composição do material de base, um dos quais é água comum, tal como água da rede, de modo que apenas é necessário armazenar três ingredientes diferentes. Estes são ingredientes simples e estão geralmente disponíveis.

Demonstrou-se também que os produtos fabricados de acordo com o método são mais resistentes a tensão mecânica, quebram menos facilmente e são mais firmes. Surpreendentemente, demonstrou-se também que os produtos são resistentes a muitos solventes orgânicos tais como solventes de tintas e diluentes, permitindo que os produtos de acordo com o método sejam utilizados para novas aplicações, tais como a retenção temporária de uma substância compreendendo um solvente orgânico tal como uma tinta ou semelhantes.

Uma vantagem muito importante da invenção consiste também na relativamente pequena quantidade de água no material de base. Uma primeira vantagem relacionada consiste em que, em vez do material de base se tornar numa massa mais ou menos líquida, forma um granulado húmido que é fácil e rapidamente preparado a partir de poucos ingredientes diferentes. Qualquer granulado derramado pode facilmente ser limpo por esfregagem ou sucção e 4 87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ pode mesmo ser imediatamente adicionado de novo ao material de reserva. A aplicação de um granulado facilita a medição muito precisa sem a necessidade de um sistema de tubagens para o transporte do material de base para o molde. Relativamente a isto, é vantajoso aplicar uma concretização da invenção como descrita na reivindicação 5.

Demonstrou-se que o granulado húmido utilizado no método de acordo com a presente invenção como material de base para a produção dos produtos biodegradáveis é muito menos deteriorável do que os materiais de base anteriores normalmente utilizados. Por exemplo, um teste provou que, uma vez composto um granulado, este pode ser armazenado num vaso ou num recipiente durante duas semanas após as quais o granulado, opcionalmente após fornecimento da água evaporada, é ainda utilizável para a produção dos produtos. Em termos práticos isto significa que durante períodos de não produção tais como durante a noite ou nos fins-de-semana, um fornecimento de granulado, uma vez composto, pode ser deixado em armazém pronto para nova utilização posterior, directamente. Assim, bacias de mistura e outras partes da instalação de produção requerem limpezas consideravelmente menos frequentes, enquanto adicionalmente, esta limpeza pode ser realizada por sucção, esfregagem, etc., após o que o granulado residual pode ser adicionado a outros resíduos biodegradáveis, pode ser removido e pode ser submetido a compostagem. Assim, não há qualquer descarga para o sistema de esgotos, a quantidade de resíduos é menor, é necessário menos trabalho para a limpeza dos resíduos e, devido à quantidade e ao tipo de resíduo, o referido resíduo dificilmente constitui um ónus para o ambiente.

Outra vantagem importante da invenção consiste no facto de, devido à relativamente pequena quantidade de água no material de base, é necessário evaporar apenas pouca água enquanto o material é prensado no molde. Isto tem um efeito favorável sobre a duração do ciclo de produção, sobre a quantidade de vapor que é necessário exaurir, sobre o comportamento do material de base no molde e sobre a quantidade de energia necessária para evaporar a água e consequentemente para o fabrico do produto. Estima-se que com o auxílio do método de acordo com a invenção, o produto pode ser fabricado em metade do tempo necessário para o fabrico de produtos utilizando o método de acordo com a arte anterior. O tempo necessário para o cozimento do produto no molde

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ 5 pode ser reduzido de aproximadamente 60 segundos para aproximadamente 30 segundos. A poupança de energia é estimada em 30 a 40%.

De acordo com a reivindicação 6, podem ser escolhidos vários tipos de amidos para aplicação no método de acordo com a invenção. Foram conseguidos resultados muito bons com farinha de batata. O factor importante é a quantidade de amilose no amido. A farinha de batata contém uma percentagem relativamente elevada de amilose.

De acordo com a reivindicação 7, a farinha de madeira pode ser uma farinha de madeira resinosa. Demonstrou-se que uma farinha de madeira resinosa produz um resultado melhor do que os tipos não resinosos de farinha de madeira. Uma concretização adequada é uma concretização de acordo com a reivindicação 7. A madeira macia contém relativamente muita resina. Adicionalmente, a madeira macia é utilizada industrialmente em grande escala, tal como no comércio da construção, com a consequência de que está disponível a baixo preço e em abundância a farinha de madeira de, por exemplo, serrações.

Preferivelmente, aplica-se o método de acordo com a reivindicação 9. Demonstrou-se que a cera de carnaúba, um produto que está disponível no mercado em quantidades suficientes, é muito adequada para o método de acordo com a invenção.

De acordo com a reivindicação 10, a pressão de moldagem a escolher no método de acordo com a invenção pode cobrir uma gama relativamente grande. Até ao momento, obtiveram-se resultados óptimos com uma pressão de moldagem de aproximadamente 8 bar.

De igual modo, a temperatura de moldagem a escolher de acordo com a reivindicação 11 pode também cobrir uma gama relativamente grande. Até ao momento, obtiveram-se bons resultados com uma temperatura de moldagem de aproximadamente 250°C.

Na concretização de acordo com a reivindicação 1 2 aplica-se um tempo de fecho do molde de 20 a 50 segundos. Tal como anteriormente mencionado, este tempo de fecho relativamente curto, que é uma consequência do facto de

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ 6 ο material de base do tipo granulado da invenção conter relativamente pouca água, é suficiente para o fabrico de produtos possuindo as qualidades desejadas.

Pode ser aplicada com vantagem, a concretização do método previamente mencionada de acordo com a reivindicação 5. Neste método são sempre introduzidas nas cavidades respectivas dos moldes, porções pesadas de granulado, o que permite um controlo muito bom sobre o real enchimento do molde. Para evitar desperdícios e acabamentos do produto desnecessários, é importante que, enquanto o produto está a ser moldado, seja expelido do molde tão pouco material quanto possível. Assim, o método proporciona a possibilidade de obter um grande grau de precisão e reprodutibilidade do processo de produção. Para ilustrar as propriedades melhoradas obtidas com um produto fabricado de acordo com o método da invenção, faz-se referência ao seguinte teste. Fabricou-se um recipiente alongado a partir de um material de base de acordo com a reivindicação 4 da presente invenção. No aro superior o recipiente tinha as seguintes dimensões: comprimento de 95 mm, largura de 55 mm. A altura do recipiente, tal como medida do exterior, era de 40 mm. As paredes laterais do recipiente formavam um ângulo de aproximadamente 25 graus com o fundo. A espessura do material do fundo do recipiente, bem como dos outros lados, era substancialmente 2 mm. Inverteu-se o recipiente e colocou-se com a sua abertura para cima sobre uma mesa lisa, e fixaram-se fitas sobre a mesa ao longo das paredes laterais longas do recipiente, em contacto com as paredes laterais longas do recipiente. Colocou-se um punção de pressão possuindo um diâmetro de 8 mm sobre o lado inferior do recipiente, em contacto com o fundo directamente adjacente a onde o fundo deriva para uma parede lateral do recipiente. 0 produto fabricado de acordo com a concretização do método de acordo com a invenção era capaz de resistir a um punção de pressão de 3,5 a 4 kg.

Estes resultados demonstram que a invenção melhora a resistência do produto fabricado em comparação com os produtos fabricados de acordo com a arte anterior. Pode-se também retirar dos resultados que um produto fabricado por um método de acordo com a invenção e possuindo uma resistência igual à dos produtos de acordo com a arte anterior conhecida, pode ter uma menor espessura de paredes, o que significa uma poupança de materiais e ao mesmo tempo um menor ónus para o ambiente. 7 87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ

Adicionalmente, demonstrou-se que os recipientes fabricados pelo método de acordo com a invenção eram bem adequados para a retenção de substâncias quentes e ao mesmo tempo molhadas. Por exemplo, realizaram-se testes com molho de amendoim quente e água quente. Após 20 minutos os recipientes estavam ainda eficazmente utilizáveis. Mesmo após doze horas os produtos de teste eram ainda aceitavelmente utilizáveis. Após vinte e quatro horas não tinha ainda ocorrido qualquer deformação e após quarenta e oito horas a água tinha evaporado dos produtos de teste previamente cheios com água. O produto não se tinha tornado permeável mas tinha começado a exibir sinais de amolecimento.

Embora atrás a invenção seja elucidada com referência a várias concretizações, a invenção não está de modo algum a elas limitada; pelo contrário, todas as concretizações, cobertas pela reivindicação independente 1 anexa, são consideradas dentro do âmbito da invenção.

Lisboa, 17. AGO. 2001

Por BUSINESS PROMOTIONS LTD.

Ag. Of. Pr, fntf.

Rua das Flores, 74-4.° 1200-195 LISBOA

Claims

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Método de produção de um artigo biodegradável que se destina à conter apenas temporariamente produtos alimentares, através de fabrico a partir de um material de base, sob pressão and calor, num molde, sendo o material de base um granulado húmido consistindo apenas nos seguintes quatro ingredientes: 50 -250 partes em peso de farinha compreendendo amilose derivada de uma planta de cultivo comestível, 10 - 85 partes em peso de farinha de madeira, 2-30 partes em peso de cera natural, e 50 - 250 partes em peso de água e, opcionalmente, um corante natural como aditivo.
2. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o material de base ser um granulado húmido consistindo apenas nos seguintes quatro ingredientes: 75 -200 partes em peso de farinha compreendendo amilose derivada de uma planta de cultivo comestível, 20 - 25 partes em peso de farinha de madeira, 4-20 partes em peso de cera natural, e 75 - 200 partes em peso de água e, opcionalmente, um corante natural como aditivo.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o material de base ser um granulado húmido consistindo apenas nos seguintes quatro ingredientes: 100 -175 partes em peso de farinha compreendendo amilose derivada de uma planta de cultivo comestível, 30 - 60 partes em peso de farinha de madeira, 5-18 partes em peso de cera natural, e 100-155 partes em peso de água

87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ 2/3 e, opcionalmente, um corante natural como aditivo.
4. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o material de base ser um granulado húmido consistindo apenas nos seguintes quatro ingredientes: 140 -150 partes em peso de farinha compreendendo amilose derivada de uma planta de cultivo comestível, 40 - 50 partes em peso de farinha de madeira, 8-10 partes em peso de cera natural, e 140 - 150 partes em peso de água e, opcionalmente, um corante natural como aditivo.
5. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores caracterizado por, em cada ciclo de produção o método compreender a pesagem de uma carga com um peso adaptado ao fabrico do produto respectivo e o transporte da carga pesada para a respectiva cavidade do molde.
6. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o tipo de farinha ser seleccionado de entre o grupo que consiste em: farinha de trigo, farinha de sagueiro, farinha de tapioca, farinha de arroz, farinha de milho e farinha de batata.
7. Método de acordo com uma das reivindicações 1-4 caracterizado por a farinha de madeira ser uma farinha de madeira resinosa.
8. Método de acordo com a reivindicação 7 caracterizado por a farinha de madeira ser proveniente de madeira macia.
9. Método de acordo com uma das reivindicações 1-4 caracterizado por a cera natural ser cera de carnaúba.
10. Método de acordo com uma das reivindicações 1-4 caracterizado por o método ser realizado a uma pressão de moldagem de 5-20 bar, preferivelmente entre 6 e 13 bar, mais preferivelmente entre 6 e 10 bar e o mais preferivelmente a aproximadamente 8 bar. 87 050 ΕΡ 0 994 916/ΡΤ 3/3
11. Método de acordo com uma das reivindicações 1 -4 caracterizado por o método ser realizado a uma temperatura de moldagem entre 180°C e 280°C, preferivelmente entre 200°C e 260°C, mais preferivelmente entre 225°C e 255°C e o mais preferivelmente a uma temperatura de moldagem de aproximadamente 250°C.
12. Método de acordo com uma das reivindicações 1-4 caracterizado por o método ser realizado com um tempo de fecho do molde entre 20 e 50 segundos.
13. Artigo biodegradável produzido por um método de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores. Lisboa' 17 AGO. 2001 Por BUSINESS PROMOTIONS LTD. - O AGENTE OFICIAL -

DA CUNHA FERREIRA Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores. 74·.4.° 1200-195 LISBOA