WO1996001869A1 - Verfahren zum herstellen von kompostierbaren formkörpern aus vorwiegend pflanzlichen rohstoffen und pellets hierfür - Google Patents

Verfahren zum herstellen von kompostierbaren formkörpern aus vorwiegend pflanzlichen rohstoffen und pellets hierfür Download PDF

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WO1996001869A1
WO1996001869A1 PCT/EP1995/002603 EP9502603W WO9601869A1 WO 1996001869 A1 WO1996001869 A1 WO 1996001869A1 EP 9502603 W EP9502603 W EP 9502603W WO 9601869 A1 WO9601869 A1 WO 9601869A1
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weight
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pellets
cellulose
natural
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PCT/EP1995/002603
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Inventor
Thomas Schaible
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Naturalis Ag
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L93/00—Compositions of natural resins; Compositions of derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Definitions

  • the invention relates to a method for producing compostable moldings, in particular for use as single-use articles for packaging purposes or consumer goods in the household goods sector and as
  • Containers in which a component mixture containing predominantly vegetable raw materials is produced, pellets are formed from the premixed component mixture with solidification by means of a pelletizing press, and the pellets are processed into shaped bodies, optionally after comminution, using pressure and heat, optionally with subsequent curing.
  • the invention further relates to pellets for use in the process of making compostable
  • Shaped articles in particular for use as single-use articles for packaging purposes or commodities in the household goods sector and as containers made of components containing predominantly vegetable raw materials, the component mixture being processed to form the pellets while the components are solidified and the pellets using pressure and heat, optionally with subsequent articles Curing can be processed.
  • the component mixture being processed to form the pellets while the components are solidified and the pellets using pressure and heat, optionally with subsequent articles Curing can be processed.
  • EP 0537110 A1 discloses a generic method for producing moldings from thermoplastically processable component mixtures, in which, in a first process step, pellets are produced from predominantly vegetable raw materials with starch as a binder by means of a pellet press, which are then thermoplastic to form moldings by means of a screw press or by means of compression molding machines to be processed further.
  • flow agents and / or sealants such as glycerol and / or collagen, can also be added to the pellets.
  • Shaped bodies can be used as disposable items or disposable items in the packaging area or as commodities in the household goods area, such as cups, plates, bowls or as containers for technical products. Due to the sometimes quite considerable proportion of starch as
  • Binders tend to absorb moisture and water quickly in products manufactured according to EP 0537 110, which may prematurely soften them, and only withstand low mechanical loads.
  • FR 2697259 discloses a starch-containing product based on amylose, which is processed in conjunction with natural resins and hardening water to give films, granules, capsules, whereby curable resins such as Bakelite, similar materials are obtained. These hard, smooth materials do not contain any vegetable fibers.
  • JP 06010300 discloses a foamed material containing cellulose fibers, hollow particles, large amounts of plasticizer, small amounts of resin to improve water repellency, polysaccharadia as a biodegradable binder and a foaming agent which is used as a substitute for polystyrene Foam as Packaging material should serve. Although this material is somewhat elastic and shock-absorbing, it lacks stability and mechanical strength.
  • the invention is based on the object of proposing a method and a mixture of components with which compostable moldings having improved mechanical strengths can be produced by means of thermoplastic processing and which have sufficient stability to be able to be used at least as single-use articles in the packaging, household goods and technical products sectors .
  • this object is achieved in a generic method in that a component mixture prepared from the following components is used:
  • a solid body with high mechanical stability is obtained, depending on the chosen thermoplastic processing method by means of an extruder and extrusion tool as a semi-finished product in the form of a strand or plate, or when using a screw press with an injection tool as an injection molded body or with discontinuous processing in molding presses as a molded body.
  • tensile strengths according to DIN 53455 of 12 to 23 N / mm 2 and higher and elastic moduli of 3 to 7 kN / mm 2 are achieved.
  • the water absorption in the case of moist storage is also kept low, so that products made from the component mixtures according to the invention are also suitable as dinnerware - whereby they come into contact with moisture over a longer period of time - without disintegrating prematurely.
  • the component mixtures are constructed in such a way that compostability is ensured at a later point in time without additional aids.
  • Component A essentially takes on the task of ensuring the stability of the molded body to be produced and its compostability.
  • Suitable vegetable fibers are, for example, fibers made from straw, Chinese reed, wooden reed, cellulose, banana fibers, hemp, sisal, corn stalks, sugar cane stalks, which are used individually or in mixtures. Analog vegetable fibers, which are not listed here, can also be used for the invention.
  • the component B has the task of an inexpensive
  • Component B still has little effect of a binder if it still contains a small amount of starch, such as triticale. In the course of the production of the pellets, this starch causes the components pressed into the pellets to gel together and facilitates the subsequent further processing into the shaped bodies.
  • component B no longer contains starch or only a residual starch content of up to at most 5% by weight, preferably below 2% by weight.
  • Component B includes, in particular, processing residues and waste of a cellulose-containing, vegetable nature, such as are produced in the production of foods, such as triticale, sunflower extraction meal and kernels
  • binders and processing aids for the thermoplastic processing in smaller or larger amounts in the form of component C are required.
  • waxes and resins on a natural basis are proposed, these being usable individually, but possibly also mixtures thereof.
  • Exemplary resins and waxes that are used for the invention are rosin and its salts, copal, natural rubber, shellac, carnauba wax, damar resin, Japanese wax, candelilla wax, chicle gum, mastic.
  • Resins or waxes which have a low softening point, preferably below 125 ° C. or a low melting point of below 90 ° C. are preferably used.
  • Shellac for example, has a melting point of 65 to 85 ° C, carnauba wax from 83 to 86 ° C, candelilla wax from 68 to 70 ° C, Japanese wax from 51 to 55 ° C.
  • the softening points of rosin are 70 to 80 ° C, mastic 105 to 120 ° C. Because of its odorlessness, shellac is preferred for products that come into contact with food, such as dishes. Of the other resins, Kopal and Dammar resin are preferred.
  • Component C also serves to increase the water-repellent properties of the molded article to be produced.
  • the resins according to component C and the plasticizers, ie component E are only tolerated to a small extent, that is to say they have opposing properties. Resin contents of over 40% by weight are also used for moldings with high strength values.
  • Component D the mineral substances, are added in particular as a filler, optionally as flow aids, inexpensive inert materials such as silicates, lime, mica, glass beads, talc, quartz sand, aluminum oxide, slate being used individually or in mixtures.
  • plasticizers component E serves to make the product to be made more flexible.
  • Plasticizers primarily interact with fibers and fillers.
  • Preferred plasticizers are, for example, glycerol, water, butanediol, sugar, D-sorbitol, xylitol, citrates, phosphates.
  • the fibers become more flexible when plasticizers are added. The water evaporates quickly. Glycerin remains on the fibers and keeps them flexible. If high-strength molded articles are to be produced, the amount of plasticizer goes to zero.
  • Plasticizers can also be used in blends.
  • Colorants are added to color the moldings. Both inorganic pigments and / or natural dyes can be used here, including organic color pigments. Indigo, henna, carotene, chlorophyll, carmine, titanium dioxide, iron oxide, coal and madder red are particularly suitable. In particular, colorants approved under food law are preferred.
  • release agents are also used as processing aids for demolding the
  • Component mixtures to be produced molded articles used in particular if the component mixtures are processed by means of compression molding.
  • suitable release agents are stearic acid and / or its stearates or natural release agents such as orange oil, beeswax, tallow, sunflower oil and rapeseed oil. Release agents on a natural basis are used in particular. The higher the proportion of release agent, the more fragile the end product becomes. For this reason, only small amounts of release agent are used. The materials used as release agents have no binding capacity, they are only used to prevent sticking during processing. This is also an advantage if components C with a strong tendency to stick are used.
  • compostable disposable articles for the packaging area, household goods area and as containers for technical products such as, for example, industrial holders for auto parts, funeral urns, disposable plates, disposable cups, ballpoint pen sleeves, transport packaging cans, packaging chips, etc. can be produced.
  • molded articles with different properties are obtained, namely, short-lived and quickly compostable molded articles and, on the other hand, longer-lived compostable molded articles.
  • the moldings can be produced by extrusion with a profile tool or by injection molding or also by compression molding.
  • the aforementioned component mixtures are particularly suitable for processing by extrusion and injection molding. Since the moldings produced show a low moisture absorption, they are suitable for high-quality packaging, such as cassettes, containers, also for flower pots and similar applications or single-use food packaging or dishes.
  • Form C 18 - 40% by weight of resins and / or waxes on a natural basis
  • D 0 - 30% by weight of mineral substances in comminuted form and / or grain or dust form
  • E 1 - 6% by weight of plasticizer hygroscopic
  • Properties F 0-10% by weight, preferably 0.1 to 1.5% by weight of colorant G: 0-2.2% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight of release agent on a natural basis is used, with the molded body with a high tensile strength of 18 - 25 N / mm and a modulus of 6 to 4 kN / mm 2 are obtained.
  • Such moldings disintegrate relatively quickly when they come into contact with prolonged moisture and water, on the other hand they have high strengths in the dry state, so that they are suitable, for example, as covers for fireworks rockets. Packaging that is not heavily contaminated with water can also be produced from such component mixtures.
  • component mixtures according to the invention are produced by mixing the individual components and then processed to pellets by means of pressing and the pellets are then, optionally comminuted and then thermoplastic by means of screw presses and
  • Extrusion tools or injection molds processed into shaped bodies or processed into shaped bodies by means of compression molding processes In the thermoplastic processing by means of screw presses or compression molding, the component mixture or the pellets are heated to temperatures of 120 to 160 ° C. With the method according to the invention, compostable moldings can be produced both continuously as films, plates, profiles and batchwise.
  • pellets are built up from components which, after manufacture, can be stored and transported in a pelleting press.
  • pellets are preferably proposed for this which contain the following components: A. 25-65% by weight, preferably 35-60% by weight of cellulose-containing vegetable fibers B. 0-50% by weight of cellulose-containing vegetable waste or processing residues in comminuted form C. 5 - 45 wt .-%, preferably 25 - 40 wt .-% resins and / or waxes on a natural basis D. 0-30% by weight, preferably 5-25% by weight, of mineral substances in comminuted form and / or grain form or dust form
  • G 0-2.2% by weight, preferably 0.1-2% by weight of release agent on a natural basis.
  • Component mixture produced which is metered to a mixing device and mixed and homogenized in the mixing device, if necessary with the addition of moisture and heat, in order to then be conveyed as mixed material in a pelletizing press with a press drum, in which the component mixture solidifies, but while avoiding complete hardening of the components involved, pellets are formed.
  • the pellets preferably have an average diameter of 3 to 5 mm and have a square or spherical shape, usually in a uniform size. After cooling, these pellets are transportable and do not disintegrate easily and can then be further processed at any location in appropriate thermoplastic processing machines, such as extruders or molding presses, to give the desired shaped articles.
  • the pellets are preferably comminuted or granulated in order to obtain free-flowing, pourable particles for introduction and metering into the extruder.
  • the granules or the particles from the pellets are only slightly smaller than the pellets, but have a more favorable shape for introduction into the extruder.
  • the pellets are packed in moisture-proof bags or the like packed and are therefore storable and transportable for a longer period.
  • pellets with an average diameter of 3 mm and a maximum of 5 mm are produced in a square or spherical shape, usually in a uniform size. These pellets are cooled to room temperature, granulated and then the granules are shaped into a packaging part as a shaped body by means of a molding press.
  • the pellets or the granules can be either cold or preheated in the molding press, the mold is always heated, so that both the cold and the preheated granules are then at the required pressing temperatures of about 120 to 160 ° C to the desired Molded body is pressed, then removed from the mold and allowed to cool.
  • the moldings produced can be broken down more quickly because of component B since they absorb moisture and water. Disposable articles and packaging can be produced from this, which are not subject to high demands.
  • shellac as a hard, tough and amorphous resin, has the function of imparting good adhesion and abrasion resistance and strengthening the shaped body.
  • pellets are produced. These pellets are then plasticized by means of a screw press and subsequently processed in an injection mold into shaped bodies, such as packaging trays for technical products.
  • G 1.0 rapeseed oil pellets are produced according to Example 1, crushed and then processed on a screw press with an extrusion tool to form a profile as a shaped body.
  • the moldings have high tensile strength and modulus of elasticity and are water-repellent and show only low moisture absorption. They are therefore suitable for products with higher durability and resilience requirements.
  • the profile can then be used for packaging purposes, spacers or the like by cutting to length.
  • this mixture is particularly suitable for processing by press molding .
  • component B suitable for quickly decomposable and compostable products that occur in nature as waste, for example golf tees.
  • the profile can in turn be used for packaging purposes, spacers or the like by cutting to length.
  • the pellets can also be injection molded into flower pots, packaging cans, cassettes, etc. These items have low moisture absorption and therefore have a longer lifespan.
  • G 10 rapeseed oil is produced according to Example 2, which has a tensile strength of 19.8 N / mm and a modulus of elasticity of 5.5 kN / mm 2 . Due to the triticale content, moldings made from this mixture tend to be faster
  • caps of fireworks which lie around in the area after being shot and should rot as free of residues as possible, or golf tees.
  • the moldings according to the invention are distinguished by the fact that they contain no water or only a very small amount little addition of water by thermoplastic processing according to methods known in the processing of plastics, namely thermoplastic resins and thermosetting resins. This is due to the special selection and composition of the component mixtures. In particular, it is an object of the invention to provide only component mixtures based predominantly or almost exclusively on natural or vegetable bases that are compostable or rotten.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kompostierbaren Formkörpern insbesondere zur Verwendung als Einmalartikel für Verpackungszwecke bzw. Bedarfsgegenstände aus einem vorwiegend pflanzliche Rohstoffe enthaltenden Komponentengemisch, aus dem Pellets gebildet werden und die Pellets unter Anwendung von Druck und Wärme zu Formkörpern verarbeitet werden, bei dem folgendes Komponentengemisch eingesetzt wird: (A) 25 - 65 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern; (B) 0 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form; (C) 5 - 45 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis sowie gegebenenfalls mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform, Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften, Farbmittel und Trennmittel auf natürlicher Basis, und die aus den dem Komponentengemisch hergestellten Pellets unter Erwärmung auf eine Temperatur von etwa 120 bis 160 °C zu den Formkörpern verarbeitet werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen von kompostierbaren Formkörpern aus vorwiegend pflanzlichen Rohstoffen und
Pellets hierfür
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von kompostierbaren Formkörpern insbesondere zur Verwendung als Einmalartikel für Verpackungszwecke bzw. Bedarfsgegenstände im Haushaltswarenbereich und als
Behältnisse, bei dem ein vorwiegend pflanzliche Rohstoffe enthaltendes Komponentengemisch hergestellt wird, aus dem vorgemischten Komponentengemisch unter Verfestigung mittels einer Pelletierpresse Pellets gebildet werden und die Pellets, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, unter Anwendung von Druck und Wärme zu Formkörpern, gegebenenfalls mit nachfolgender Aushärtung verarbeitet werden.
Des weiteren befaßt sich die Erfindung mit Pellets zum Einsatz in dem Verfahren zum Herstellen von kompostierbaren
Formkörpern insbesondere zur Verwendung als Einmalartikel für Verpackungszwecke bzw. Bedarfsgegenstände im Haushaltswarenbereich und als Behältnisse aus vorwiegend pflanzliche Rohstoffe enthaltenden Komponenten, wobei das Komponentengemisch unter Verfestigung der Komponenten zu den Pellets verarbeitet wird und die Pellets unter Anwendung von Druck und Wärme zu Formkörpern, gegebenfalls mit nachfolgender Aushärtung verarbeitet werden. Um eine zeitlich unabhängige Herstellung von Pellets und Formkörpern aus den Pellets zu ermöglichen, ist es ein Anliegen der Erfindung, lagerfähige Pellets zu schaffen.
Aus der EP 0537110 AI ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Formungen aus thermoplastisch verarbeitbaren Komponentengemischen bekannt, bei dem aus vorwiegend pflanzlichen Rohstoffen mit Stärke als Bindemittel in einem ersten Verfahrensschritt Pellets mittels einer Pelletierpresse hergestellt werden, die anschließend thermoplastisch mittels Schneckenpresse oder mittels Formpreßmaschinen zu Formkörpern weiterverarbeitet werden. Hierbei können bei der thermoplastischen Verarbeitung in der Schneckenpressen den Pellets zusätzlich Fließ- und/oder Dichtmittel, wie Glycerin und/oder Kollagen zuzugeben werden. Die herstellbaren
Formkörper sind als Einmalartikel oder Wegwerfartikel im Verpackungsbereich oder Bedarfsgegenständen im Haushaltswarenbereich, wie Becher, Teller, Schüsseln oder als Behältnisse für technische Produkte verwendbar. Infolge des zum Teil recht beträchtlichen Anteils an Stärke als
Bindemittel neigen die gemäß EP 0537 110 hergestellten Produkte zu schneller Feuchtigkeits- und Wasseraufnahme, wodurch sie gegebenenfalls vorzeitig erweichen, und halten nur geringen mechanischen Belastungen stand.
Aus der FR 2697259 ist ein auf Amylose aufgebautes stärkehaltiges Produkt bekannt, das in Verbindung mit natürlichen Harzen sowie Härtungswasser zu Filmen, Granulat, Kapseln verarbeitet wird, wobei härtbaren Harzen, wie Bakelite, ähnliche Materialien erhalten werden. Diese harten glatten Materialien enthalten keine pflanzlichen Fasern.
Aus der JP 06010300 (Derwent Abstract 94-068396/09) ist ein geschäumtes Material, enthaltend Zellulosefasern, hohle Partikelchen, größere Mengen Weichmacher, geringe Harzzusätze zur Verbesserung der Wasserabweisung, Polysaccharadie als bioabbaubares Bindemittel und ein Schäumungsmittel bekannt, das als Substitut für Polystyrol-Schaumstoff als Verpackungsmaterial dienen soll . Dieses Material ist zwar etwas elastisch und stoßdämpfend, jedoch fehlt ihm die Stabilität und mechanische Festigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Komponentengemisch vorzuschlagen, mit dem kompostierbare Formkörper verbesserter mechanischer Festigkeiten mittels thermoplastischer Verarbeitung hergestellt werden können, die eine ausreichende Stabilität aufweisen, um zumindest als Einmalartikel im Verpackungsbereich, Haushaltswarenbereich und für technische Produkte eingesetzt werden zu können.
Insbesondere ist es ein wirtschaftliches Anliegen der Erfindung, pflanzliche Rohstoffe einschließlich pflanzlicher Abfallstoffe zu verarbeiten, die nach Nutzanwendung dann wiederum der Kompostierung zugeführt werden können, wodurch eine leichte Entsorgung ermöglicht ist und giftige Abfallstoffe vermieden werden bzw. nicht entstehen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß ein aus folgenden Komponenten bereitetes Komponentengemisch eingesetzt wird:
A. 25 - 65 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 65 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
B. 0 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form
C. 5 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D. 0 - 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 25 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E. 0 - 12 Gew.-%, vorzugsweise 0 - 5 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften F. 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 1,5 Gew.-% Farbmittel G. 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, und die aus den dem Komponentengemisch hergestellten Pellets unter Erwärmung auf eine Temperatur von etwa 120 bis 160 °C zu den Formkörpern verarbeitet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man einen festen hohe mechanische Stabilität aufweisenden Formkörper, und zwar je nach der gewählten thermoplastischen Verarbeitungsweise mittels eines Extruders und Extrusionswerkzeuges als Halbzeug in Strangform oder Plattenform oder bei Einsatz einer Schneckenpresse mit Spritzwerkzeug als Spritzguß-Formkörper oder bei diskontinuierlicher Verarbeitung in Formpressen als Preß-Formkörper.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Komponentengemisch zeichnet sich dadurch aus, daß es
- ohne Stärkezugabe arbeit,
- Naturharze und Naturwachse zur thermoplastischen Verarbeitung einsetzt,
- große Mengen an Fasermaterial für die mechanische Festigkeit einsetzt.
Je höher der Faseranteil und der Harzanteil in den erfindungsgemäßen Komponentengemischen ist, desto höhere Werte von Zugfestigkeit und E-Modul werden erreicht. Mit den erfindungsgemäßen Rezepturen werden Zugfestigkeiten nach DIN 53455 von 12 bis 23 N/mm2 und höher und E-Module von 3 bis 7 kN/mm2 erzielt. Auch die Wasseraufnahme bei Feuchtlagerung wird niedrig gehalten, so daß aus den erfindungsgemäßen Komponentengemischen hergestellte Produkte auch als Eßgeschirr - wobei sie mit Feuchtigkeit über einen längeren Zeitraum in Berührung kommen - geeignet sind, ohne vorzeitig zu zerfallen. Andererseits sind die Komponentengemische so aufgebaut, daß die Kompostierbarkeit ohne zusätzliche Hilfsmittel zu einem späteren Zeitpunkt gewährleistet ist.
Die Komponente A übernimmt im wesentlichen die Aufgabe, die Stabilität des herzustellenden Formkörpers und seine Kompostierbarkeit zu sichern. Geeignete pflanzliche Fasern sind beispielsweise Fasern aus Stroh, Chinaschilf, Holzschilf, Cellulose, Bananenfasern, Hanf, Sisal, Maisstengel, Zuckerrohrstengel, die einzeln oder in Abmischungen eingesetzt werden. Auch analoge pflanzliche Fasern, die hier nicht aufgeführt sind, sind für die Erfindung anwendbar.
Erfindungsgemäß werden große Mengen an pflanzlichen Fasern eingesetzt, die einen gerüstartigen Aufbau mit großer Stabilität bewirken.
Die Komponente B hat die Aufgabe eines preiswerten
Füllstoffes, der in Gegenwart von Wasser oder Feuchtigkeit das Kompostieren beschleunigt und je nach dem herzustellenden Formkörper und dessen gewünschten mechanischen Eigenschaften bzw. der ausgewählten Komponente A in mehr oder weniger großer Menge in dem Komponentengemisch enthalten ist. Die Komponente B entfaltet noch dann geringe Wirkungen eines Bindemittels, sofern sie noch ein kleiner Gehalt an Stärke vorhanden ist, wie zum Beispiel bei Triticale. Diese Stärke bewirkt im Rahmen der Herstellung der Pellets eine Anverkleisterung der zu den Pellets verpreßten Komponenten und erleichtert die nachfolgende weitere Verarbeitung zu den Formkörpern.
Die Komponente B enthält als Abfallprodukt auf pflanzlicher Basis keine Stärke mehr oder nur noch einen Restgehalt an Stärke von bis zu höchstens 5 Gew.-%, vorzugsweise unter 2 Gew.-%. Als Komponente B kommen insbesondere Verarbeitungsrückstände und Abfälle zellulosehaltiger, pflanzlicher Natur in Frage, wie sie bei der Herstellung insbesondere von Lebensmitteln anfallen, wie beispielhaft Triticale, Sonnenblumenextraktions-Schrot, Kerne aus
Obstrückständen, wie von Äpfeln, Birnen, Hagebutten, Trester, Schalen von Haselnüssen, Walnüssen, Mandeln. Diese Verarbeitungsrückstände sind jedoch überwiegend feuchteempfindlich, so daß Formkörper, enthaltend solche Verarbeitungsrückstände in größeren Mengen, nicht anhaltend wasserabweisung sind, sondern schneller Wasser aufnehmen und aufquellen und dann zerfallen. Infolge der den Abfallprodukten der Komponente B eigenen Feinheit der Abfallpartikelchen tragen sie einerseits zum kompakten Aufbau des Endproduktes und andererseits zu seiner schnelleren Kompostierbarkeit bei.
Je nach der Konsistenz der für eine Rezeptur eingesetzten Komponenten A und B zum Herstellen der kompostierbaren Formkörper sind Bindemittel und Verarbeitungshilfsstoffe für die thermoplastische Verarbeitung in kleinerer oder größerer Menge in Gestalt der Komponente C erforderlich. Insbesondere werden in bezug auf die Kompostierbarkeit der herzustellenden Formkörper Wachse und Harze auf natürlicher Basis vorgeschlagen, wobei diese einzeln, gegebenenfalls jedoch auch Abmischungen hiervon, einsetzbar sind. Beispielhafte Harze und Wachse, die für die Erfindung zum Einsatz kommen, sind Kolophonium und dessen Salze, Kopal, Naturkautschuk, Schellack, Carnaubawachs, Dammarharz, Japanwachs, Candelillawachs, Chicle-Gum, Mastix. Bevorzugt werden solche Harze bzw. Wachse eingesetzt, die einen niedrigen Erweichungspunkt, vorzugsweise unter 125°C bzw. einen niedrigen Schmelzpunkt von unter 90°C aufweisen.
Schellack hat beispielsweise einen Schmelzpunkt von 65 bis 85 °C, Carnaubawachs von 83 bis 86 °C, Candelillawachs von 68 bis 70 °C, Japanwachs von 51 bis 55°C. Die Erweichungspunkte von Kollophonium liegen bei 70 bis 80°C, Mastix bei 105 bis 120 °C. Schellack wird wegen seiner Geruchlosigkeit bevorzugt für mit Lebensmittel in Berührung kommende Produkte, wie Geschirr, eingesetzt. Von den übrigen Harzen werden bevorzugt Kopal und Dammarharz eingesetzt.
Die Komponente C dient auch der Erhöhung der wasserabweisenden Eigenschaften des herzustellenden Formkörpers. Je höher der Harzanteil, desto wasserabstoßender ist das Endprodukt. Generell vertragen sich die Harze gemäß Komponente C und die Weichmacher, d.h. die Komponente E, nur gering, d.h. sie haben gegeneinander gerichtete Eigenschaften. Für Formkörper hoher Festigkeitswerte werden auch Harzanteile von über 40 Gew.-% eingesetzt . Die Komponente D, die mineralischen Stoffe, werden insbesondere als Füllstoff, gegebenenfalls als Fließhilfsstoffe zugesetzt, wobei hier preiswerte inerte Materialien, wie Silikate, Kalk, Glimmer, Glasperlen, Talkum, Quarzsand, Aluminiumoxid, Schiefer einzeln oder in Abmischungen eingesetzt werden.
Je höher der Mineralstoffanteil, umso schwerer ist das Endprodukt, d.h. der herzustellende Formkörper. Je feiner die Mineralstoffe vermählen sind, desto besser ist ihre Fließwirkung.
Der Zusatz von Weichmachern, Komponente E dient der Flexibilisierung des herzustellenden Produktes. Je höher der Weichmacheranteil, umso weicher ist das Endprodukt. Weichmacher gehen vor allem mit Faser- und Füllstoffen Wechselwirkungen ein. Bevorzugte Weichmacher sind zum Beispiel Glycerin, Wasser, Butandiol, Zucker, D-Sorbit, Xylit, Citrate, Phosphate. Bei der Zugabe von Weichmacher werden die Fasern flexibler. Das Wasser verdunstet schnell. Glycerin verbleibt an den Fasern und hält sie flexibel. Sollen Formkörper hoher Festigkeit hergestellt werden, geht der Weichmacheranteil gegen Null.
Weichmacher können auch in Abmischungen eingesetzt werden.
Zur Farbgebung der Formkörper werden Farbmittel zugesetzt . Hierbei können sowohl anorganische Pigmente und/oder natürliche Farbstoffe eingesetzt werden, einschließlich organischer Farbpigmente. Insbesondere kommen Indigo, Henna, Carotin, Chlorophyll, Carmin, Titandioxid, Eisenoxid, Kohle, Krapprot in Frage. Insbesondere sind auch lebensmittelrechtlich zugelassene Farbmittel bevorzugt.
Da organische Naturfarbstoffe teilweise sehr temperaturempfindlich sind und mineralische Naturfarbstoffe, wie beispielsweise Titandioxid, temperaturstabil, sind letztere wegen der thermoplastischen Verarbeitung der Komponentengemische bevorzugt.
Erfindungsgemäß werden auch Trennmittel als Verarbeitungshilfsmittel zum Entformen der aus den
Komponentengemischen herzustellenden Formkörper eingesetzt, insbesondere wenn die Komponentengemische mittels Preßformen verarbeitet werden. Als Trennmittel kommen beispielsweise Stearinsäure und/oder deren Stearate oder natürliche Trennmittel, wie Orangenöl, Bienenwachs, Talg, Sonnenblumenöl, Rapsöl in Frage. Insbesondere werden Trennmittel auf natürlicher Basis eingesetzt. Je höher der Trennmittelanteil, umso brüchiger wird das Endprodukt . Aus diesem Grunde werden nur geringe Mengen an Trennmittel eingesetzt. Die als Trennmittel eingesetzten Materialien haben kein Bindevermögen, sie werden lediglich eingesetzt, um bei der Verarbeitung ein Verkleben zu verhindern. Das ist auch dann von Vorteil, wenn stark zum Kleben neigende Komponenten C eingesetzt werden.
Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung können kompostierbare Einmalartikel für den Verpackungsbereich, Haushaltswarenbereich und als Behältnisse für technische Produkte, wie zum Beispiel Industriehalterung für Autoteile, Begräbnisurnen, Einwegteller, Einwegbecher, Kugelschreiberhülsen, Transportverpackungsdosen, Verpackungschips usw. hergestellt werden.
Je nach Schwergewicht der Zusammensetzung des Komponentengemisches werden Formkörper mit verschiedenen Eigenschaften, und zwar einerseits kurzlebige und schnell kompostierbare und andererseits längerlebige kompostierbare Formkörper erhalten.
Werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren Komponentengemische eingesetzt mit
A: 35 - 65 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
C: 30 - 45 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D: 4 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E: 0.5- 2 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen
Eigenschaften F: 0 - 1,5 Gew.-% Farbmittel und
G: 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, so werden Formkörper mit einer Zugfestigkeit von 18 - 22 N/mm2 und einem E-Modul von 7-5 kN/mm erhalten, deren Wasseraufnahme bei Feuchtlagerung 40°C, 95 % r.F (relative Feuchte) während 144 Stunden weniger als 5 % beträgt. Die Formkörper können durch Extrusion mit Profilwerkzeug oder durch Spritzgießen oder auch durch Formpressen hergestellt werden. Insbesondere eignen sich die vorgenannten Komponentengemische zur Verarbeitung durch Extrudieren und Spritzgießen. Da die hergestellten Formkörper eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme zeigen, sind sie für hochwertige Verpackungen, wie Cassetten, Behälter, geeignet, auch für Blumentöpfe und ähnliche Anwendungen oder Lebensmittel- Einmalverpackungen oder Geschirr.
Um schnell abbaubare und kompostierbare Formkörper herzustellen, die nach Gebrauch möglichst umgehend zerfallen sollen, und zwar rückstandfrei, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Komponentengemisch von
A: 25 - 38 Gew.-% zellulosehaltigen pflanzlichen Fasern
B: 20 - 30 Gew.-% cellulosehaltigen pflanzlichen Abfall bzw.
Verarbeitungsrückständen in zerkleinerter
Form C: 18 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D: 0 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E: 1 - 6 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen,
Eigenschaften F: 0 - 10 Gew.-%,vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.-% Farbmittel G: 0 - 2,2 Gew. -%,vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis eingesetzt wird, mit dem Formkörper mit hoher Zugfestigkeit von 18 - 25 N/mm und einem E-Modul von 6 bis 4 kN/mm2 erhalten werden. Solche Formkörper zerfallen zwar relativ schnell, wenn sie mit anhaltender Feuchtigkeit und Wasser in Berührung kommen, andererseits weisen sie im trockenen Zustand hohe Festigkeiten auf, so daß sie sich beispielsweise als Abdeckungen von Feuerwerksraketen gut eignen. Auch Verpackungen, die nicht hoch mit Wasser belastet werden, sind aus solchen Komponentengemischen herstellbar.
Diese erfindungsgemäßen Komponentengemische werden durch Mischen der einzelnen Komponenten hergestellt und danach mittels Pressen zu Pellets verarbeitet und die Pellets anschließend, gegebenenfalls zerkleinert und dann thermoplastisch mittels Schneckenpressen und
Extrusionswerkzeugen bzw. Spritzwerkzeugen zu Formkörpern verarbeitet bzw. mittels Formpreßverfahren zu Formkörpern verarbeitet. Bei der thermoplastischen Verarbeitung mittels Schneckenpressen bzw. Formpressen wird das Komponentengemisch bzw. die Pellets auf Temperaturen von 120 bis 160°C erwärmt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können kompostierbare Formkörper sowohl kontinuierlich als Folien, Platten, Profile, als auch diskontinuierlich hergestellt werden.
Um eine unabhängige Fertigung der Formkörper aus den Pellets und der zum Herstellen der Formkörper vorgesehenen Pellets zu ermöglichen, werden Pellets aus Komponenten aufgebaut, die nach dem Herstellen in einer Pelletierpresse lagerfähig und transportfähig sind.
Erfindungsgemäß werden hierfür bevorzugt Pellets vorgeschlagen, die folgende Komponenten enthalten: A. 25 - 65 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 60 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern B. 0 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form C. 5 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D. 0 - 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 25 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform
E. 0 - 12 Gew.-%, vorzugsweise 0 - 5 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 1,5 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis.
Aus diesen Komponenten wird durch Mischen ein homogenes
Komponentengemisch hergestellt, das einem Mischapparat dosiert zugeführt wird und in dem Mischapparat gegebenenfalls unter Feuchtigkeitszugabe und Wärmezufuhr weiter gemischt und homogenisiert wird, um dann als Mischgut in eine Pelletierpresse mit Preßtrommel gefördert zu werden, in der unter Verfestigung des Komponentengemisches, jedoch unter Vermeidung einer vollständigen Aushärtung der beteiligten Komponenten, Pellets gebildet werden. Die Pellets weisen einen bevorzugt durchschnittlichen Durchmesser von 3 bis 5 mm auf und haben eine quadratische oder kugelige Form, meist in einheitlicher Größe. Diese Pellets sind nach Abkühlung transportfähig und zerfallen nicht ohne weiteres und können dann an beliebigen Orten in entsprechenden thermoplastischen Verarbeitungsmaschinen, wie Extrudern oder Formpressen, zu den gewünschten Formkörpern weiterverarbeitet werden. Bevorzugt werden die Pellets nach ihrer Herstellung Abkühlung noch zerkleinert oder granuliert, um besser rieselfähige, schüttfähige Partikel zur Einführung und Dosieren in den Extruder zu erhalten. Das Granulat bzw. die Partikel aus den Pellets sind nur wenig kleiner als die Pellets, weisen jedoch eine günstigere Gestalt zum Einführen in den Extruder auf.
Bevorzugte Zusammensetzungen der Pellets sind den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 15 bis 24 entnehmbar.
Für den Transport von der Herstellung der Pellets zu einer Verarbeitungsstation, sofern diese nicht in-line erfolgt, werden die Pellets in feuchtigkeitsundurchlässigen Säcken oder dergleichen abgepackt und sind damit für einen längeren Zeitraum lager- und transportfähig.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, die %-Angaben beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1:
Aus den Komponenten
A 40.0 % Stroh 5.0 % Glycerin
B 23.0 % Zuckerrübenschnitzel 1.0 % Eisenoxid C 20.0 % Schellack 1.0 % Stearinsäure D 10.0 % Talkum
wird durch Mischen ein homogenes Komponentengemisch hergestellt. Dieses Komponentengemisch wird über einen
Speiseapparat dosiert einem Mischapparat zugeführt und in dem Mischapparat gegebenenfalls unter Feuchtigkeitszugabe und Wärmezufuhr weitergemischt und dann das Mischgut in eine Pelletierpresse mit Preßtrommel gefördert und unter Verfestigung des Komponentengemisches, wobei lediglich eine teilweise Verkleisterung der Stärkeanteil stattfindet, Pellets gebildet. Hierbei werden Pellets durchschnittlich mit einem Durchmesser von 3 mm maximal bis 5 mm hergestellt in quadratischer oder kugeliger Form, meist in einer einheitlichen Größe. Diese Pellets werden auf Raumtemperatur abgekühlt, granuliert und dann das Granulat mittels einer Formpresse zu einem Verpackungsteil als Formkörper geformt . Hierbei können die Pellets bzw. das Granulat entweder kalt oder vorgewärmt in die Formpresse eingegeben werden, wobei die Preßform stets beheizt ist, so daß sowohl das kalte als auch das vorgewärmte Granulat dann bei den erforderlichen Preßtemperaturen von etwa 120 bis 160 °C zu dem gewünschten Formkörper verpreßt wird, danach entformt wird und abkühlen kann. Die hergestellten Formkörper sind auf Grund der Komponente B schneller abbaubar, da sie Feuchtigkeit und Wasser aufnehmen. Hieraus können Wegwerfartikel und Verpackungen hergestellt werden, an die keine hohen Ansprüche gestellt werden. Schellack hat in dem Beispiel als hartes, zähes und amorphes Harz die Funktion der Vermittlung einer guten Haft- und Abriebfestigkeit und Verfestigung des Formkörpers.
Beispiel 2 :
Aus den Komponenten
A 41. ,0 . Chinaschilf
B 15.0 Triticale
C 30.0 Kopal
D 10.0 Glasperlen
E 3, 0 Wasser
F 0,5 Indigo
G 0,5 Orangenöl werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, Pellets hergestellt. Diese Pellets werden dann mittels einer Schneckenpresse plastifiziert und nachfolgend in einem Spritzwerkzeug zu Formkörpern, wie Verpackungsschalen für technische Produkte, verarbeitet.
Beispiel 3 :
Aus den Komponenten
A 60.0 Bananenfasern
B 0,0
C 1.0 Carnaubawachs
C 31.0 Dammar
D 4.0 Titandioxid
E 2.0 Sorbit
F . 1.0 Kohle
G 1.0 Rapsöl werden Pellets hergestellt gemäß Beispiel 1, zerkleinert und anschließend auf einer Schneckenpresse mit Extrusionswerkzeug zu einem Profil als Formkörper verarbeitet. Die Formkörper weisen hohe Zugfestigkeit und E-Modul auf und sind wasserabweisung und zeigen nur geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Sie sind daher für Produkte mit höheren Ansprüchen bezüglich Haltbarkeit und Belastbarkeit geeignet. Das Profil kann dann durch entsprechendes Ablängen wiederum für Verpackungszwecke, Abstandhaltern oder dergleichen benutzt werden.
Beispiel 4 :
Aus den Komponenten
A 20 0 % Stroh
A 20 0 % Cellulose
B 2 0 % Hagenbuttenkerne
C 20 0 % Kolophonium
D 25 0 % Kalk
E 10 0% Glycerin
F 1 0 % Chlorophyll
G 2 0 % Bienenwachs werden Formkörper gemäß Beispiel 1 hergestellt
Beispiel 5 :
Aus den Komponenten
A 43 7 % Hanf
B 50 0 % Sonnenblumenextraktions-Schrot
C 5 0 % Kolophonium
D 0 0 %
E 1 .0 % Citronensäure
F 0 3 % Carmin werden Formkörper gemäß Beispiel 2 hergestellt.
Diese Mischung ist auf Grund des geringen Harzgehaltes insbesondere für die Verarbeitung durch Preßformen geeignet und. infolge des hohen Anteils an Komponente B für schnell verrottbare und kompostierbare Produkte, die in der Natur als Abfall anfallen, zum Beispiel Golf-Tees geeignet.
Beispiel 6 :
Aus den Komponenten
A 40 0 % Sägemehl
B 0 0 %
C 40 0 Kopal
D 19 0 % Talkum E 1.0 % Glycerin
F: 1.5 % Titandioxid G: 1.0 % Rapsöl werden Pellets hergestellt gemäß Beispiel 1, zerkleinert und anschließend auf einer Schneckenpresse mit Extrusionswerkzeug zu einem Profil als Formkörper verarbeitet, der eine Zugfestigkeit von 19.5 N/mm , einen E-Modul von 5,9 kN/mm2 und eine Wasseraufnahme bei Feuchtlagerung 40°C, 95 % r.F. nach 144 Stunden von 4,7 % hat.
Das Profil kann durch entsprechendes Ablängen wiederum für Verpackungszwecke, Abstandhalter oder dergleichen benutzt werden. Die Pellets können auch im Spritzgußverfahren zu Blumentöpfen, Verpackungsdosen, Cassetten etc. verarbeitet werden. Diese Gegenstände weisen geringe Feuchtigkeitsaufnahme auf und haben somit eine längere Lebensdauer.
Beispiel 7: Aus den Komponenten
AA: 2255. 00 % Hanf
B 26 0 Triticale
C 20 0 Schellack
D 28 0 Talkum
E 1 0 Glycerin
FF: 11. 00 % Chlorophyll
G 1 0 Rapsöl werden Formkörper gemäß Beispiel 2 hergestellt, die eine Zugfestigkeit von 19.8 N/mm und einen E-Modul von 5,5 kN/mm2 aufweisen. Wegen des Triticale-Gehaltes neigen aus dieser Mischung hergestellte Formkörper zur schnelleren
Feuchtigkeitsaufnahme und sind für Produkte geeignet, die eine kurze Lebensdauer haben und schnell abbaubar sein sollen. Hierfür kommen beispielsweise Kappen von Feuerwerkskörpern in Frage, die nach dem Abschießen in der Gegend herumliegen und möglichst rückstandsfrei verrotten sollen oder Golf-Tees.
Die erfindungsgemäßen Formkörper zeichnen sich dadurch aus, daß sie ohne Zusatz von Wasser oder aber nur mit einem sehr geringen Zusatz von Wasser durch thermoplastische Verarbeitung nach bei der Verarbeitung von Kunststoffen, nämlich thermoplastischen Harzen und duroplastischen Harzen, bekannten Methoden herstellbar sind. Dies ist auf die spezielle Auswahl und Zusammensetzung der Komponentengemische zurückführbar. Insbesondere ist es hierbei ein Anliegen Erfindung, nur Komponentengemische auf überwiegend oder nahezu ausschließlicher natürlicher bzw. pflanzlicher Basis vorzusehen, die kompostierbar bzw. verrottbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von kompostierbaren Formkörpern insbesondere zur Verwendung als Einmalartikel für Verpackungszwecke bzw. Bedarfsgegenstände im Haushaltswarenbereich und als Behältnisse, bei dem ein vorwiegend pflanzliche Rohstoffe enthaltendes
Komponentengemisch hergestellt wird, aus dem vorgemischten Komponentengemisch unter Verfestigung mittels einer Pelletierpresse Pellets gebildet werden und die Pellets, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, unter Anwendung von Druck und Wärme zu Formkörpern, gegebenenfalls mit nachfolgender Aushärtung verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus folgenden Komponenten bereitetes Komponentengemisch eingesetzt wird:
A. 25 - 65 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 60 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
B. 0 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form
C. 5 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis
D. 0 - 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 25 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform
. E. 0 - 12 Gew.-%, vorzugsweise 0 - 5 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 1,5 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis,
und die aus den dem Komponentengemisch hergestellten
Pellets unter Erwärmung auf eine Temperatur von etwa 120 bis 160 °C zu den Formkörpern verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A Fasern aus Stroh, Chinaschilf, Holzschliff, Cellulose, Bananenfasern, Hanf, Sisal, Maisstengel, Zuckerrohrstengel einzeln oder in Gemischen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B keine Stärke oder nur einen geringen Restgehalt an Stärke von bis zu höchstens 5 Gew.-%, vorzugsweise unter 2 Gew.-% enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B Füllstoffe, wie Triticale, Sonnenblumenextraktions-Schrot,
Zuckerrübenschnitzel, Kaffeesatz, Sojaextraktions-Schrot, Kerne aus Obstrückständen, wie von Äpfeln, Birnen, Hagebutten, Trester, Schalen von Haselnüssen, Walnüssen, Mandeln, eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente C Harze bzw. Wachse mit einem Erweichungspunkt vorzugsweise unter 125 °C bzw. einem Schmelzpunkt unter 90°C eingesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente C Kolophonium . und dessen Salze, Kopal, Naturkautschuk, Schellack, Carnaubawachs, Dammarharz, Japanwachs, Candelillawachs, Chicle-Gum, Mastix eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente D Silikate, Kalk, Glimmer, Glasperlen, Talkum, Quarzsand,
Aluminiumoxid, Schiefer einzeln oder in Abmischungen eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente E Glycerin, Wasser, Butandiol, Zucker, D-Sorbit, Xylit, Citrate, Phosphate eingesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente F anorganische Pigmente und/oder natürliche Farbstoffe, wie Indigo, Henna, Carotin, Chlorophyll, Carmin, Titandioxid, Eisenoxid, Kohle, Krapprot eingesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente G Stearinsäure und/oder deren Stearate oder natürliche Trennmittel, wie Orangenöl, Bienenwachs, Talg, Sonnenblumenöl, Rapsöl eingesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem aus folgenden Komponenten bereitetem Komponentengemisch
A: 35 - 65 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern C: 30 - 45 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D: 4 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E: 0,5 - 2 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften . F: 0 - 1,5 Gew.-% Farbmittel G: 0,1- 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis,
Formkörper mit einer Zugfestigkeit von 18 - 22 N/mm2 und einem E-Modul von 5 - 7 kN/mm erhalten werden, deren Wasseraufnahme bei Feuchtlagerung 40°C, 95 % r.F. (relative Feuchte) 144 Stunden weniger als 5 % beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem aus folgenden Komponenten bereiteten Komponentengemisch von A: 25 - 38 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern B: 20 - 30 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form C: 18 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis E: 1 - 6 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen
Eigenschaften F: 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.-% Farbmittel
G: 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, Formkörper mit einer Zugfestigkeit von 18 - 25 N/mm und einem E-Modul von 4 bis 6 kN/mm erhalten werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Komponenten A bis G Pellets mit einem mittleren Durchmesser von 3 bis 5 mm hergestellt werden und die Pellets granuliert oder zerkleinert werden, bevor sie einer Schneckenpresse bzw. Preßform zur Verarbeitung zu den Formkörpern unter Anwendung von Druck und Wärme zugeführt werden.
14. Pellets zum Einsatz bei dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Herstellen von kompostierbaren
Formkörpern aus einem vorwiegend pflanzliche Rohstoffe enthaltenden Komponentengemisch, aus dem unter Verfestigung der Komponenten mittels einer Pelletierpresse die Pellets hergestellt werden, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
A. 25 - 65 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 60 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
B. 0 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form
C. 5 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis D. 0 - 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 25 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform
E. 0 - 12 Gew.-%, vorzugsweise 0 - 5 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 1,5 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis.
15. Pellets nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A Fasern aus Stroh, Chinaschilf, Holzschliff, Cellulose, Bananenfasern, Sägemehl, Hanf, Sisal, Maisstengel, Zuckerrohrstengel einzeln oder in Gemischen enthalten ist.
16. Pellets nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B keine Stärke ocder nur geringen Restgehalt an Stärke von höchstens 5 Gew.-%, vorzugsweise unter 2 Gew.-% , enthält und als Komponente B Füllstoffe, wie Triticale,
Sonnenblumenextraktions-Schrot, Zuckerrübenschnitzel, Kaffeesatz, Sojaextraktions-Schrot, Kerne aus Obstrückständen, wie von Äpfeln, Birnen, Hagebutten, Trester, Schalen von Haselnüssen, Walnüssen, Mandeln, enthalten ist.
17. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente C Harze bzw. . Wachse mit einem Erweichungspunkt vorzugsweise unter 125 °C bzw. einem Schmelzpunkt unter 90°C enthalten sind, wie Kolophonium und dessen Salze, Kopal, Naturkautschuk, Schellack, Carnaubawachs, Dammarharz, Japanwachs, Candelillawachs, Chicle-Gum, Mastix.
18. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente D Silikate, Kalk, Glimmer, Glasperlen, Talkum, Quarzsand, Aluminiumoxid, Schiefer einzeln oder in Abmischungen enthalten ist.
19. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente E Glycerin, Wasser, Butandiol, Zucker, D-Sorbit, Xylit, Citrate, Phosphate enthalten ist.
20. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente F anorganische Pigmente und/oder natürliche Farbstoffe enthalten sind, wie Indigo, Henna, Carotin, Chlorophyll, Carmin, Titandioxid, Eisenoxid, Kohle, Krapprot.
21. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente G Stearinsäure und/oder deren Stearate und/oder natürliche Trennmittel, wie Orangenöl, Bienenwachs, Talg, Sonnenblumenöl, Rapsöl enthalten sind.
22. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten
A. 35 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
B. 2 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form
C. 10 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis
D. 0 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E. 1 - 12 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0,1 - 3 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2,2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, enthalten sind.
23. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten A. 35 - 50 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern C. 30 - 45 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis
D. 4 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform
E. 0,5 - 2 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0 - 1.5 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, eingesetzt sind.
24. Pellets nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten
A. 25 - 38 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Fasern
B. 20 - 30 Gew.-% zellulosehaltige pflanzliche Abfall- bzw. Verarbeitungsrückstände in zerkleinerter Form
C. 18 - 40 Gew.-% Harze und/oder Wachse auf natürlicher Basis
D. 0 - 30 Gew.-% mineralische Stoffe in zerkleinerter Form und/oder Kornform bzw. Staubform E. 1 - 6 Gew.-% Weichmacher mit hygroskopischen Eigenschaften
F. 0 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 1,5 Gew.-% Farbmittel
G. 0 - 2,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 - 2 Gew.-% Trennmittel auf natürlicher Basis, eingesetzt sind.
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