WO2019081761A1 - Verfahren zum herstellen eines verbundwerkstoffs enthaltend biopolymer und verfahren zum herstellen einer kerze - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines verbundwerkstoffs enthaltend biopolymer und verfahren zum herstellen einer kerze

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WO2019081761A1
WO2019081761A1 PCT/EP2018/079497 EP2018079497W WO2019081761A1 WO 2019081761 A1 WO2019081761 A1 WO 2019081761A1 EP 2018079497 W EP2018079497 W EP 2018079497W WO 2019081761 A1 WO2019081761 A1 WO 2019081761A1
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WO
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biopolymer
gelatin
candle
wick
preparation
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/079497
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English (en)
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Inventor
Karsten INDERBIETHEN
Original Assignee
Cup Candle Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C5/00—Candles
    • C11C5/002—Ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C5/00—Candles
    • C11C5/008—Candles characterised by their form; Composite candles, e.g. candles containing zones of different composition, inclusions, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a material, in particular a composite material, containing biopolymer. Furthermore, the invention relates to a method for producing a candle with a combustible material, a wick and a shell, in which the combustible material and the wick are arranged.
  • Such biopolymer-containing composites offer the advantage that they are difficult to flammable and compostable without much effort. You can therefore find application for the production of disposable products, such as candles, which are disposable without residue after their intended use.
  • Such a disposable product in the form of a candle is for example from the
  • This candle has a wick and a combustible material.
  • the combustible material and the wick are surrounded by a biodegradable shell made of a gelatin-containing composite material.
  • gelatine plates are placed in boiling water and boiled for a few minutes. While stirring, add potato starch, cold water, gelling sugar and olive oil. A gummy jelly is obtained which is poured into a mold in which the gelatin-containing composite hardens and solidifies. In the known production method, it has proved to be disadvantageous that relatively long curing times can occur. Disclosure of the invention
  • the object of the present invention is to provide a simplified, in particular accelerated, method for producing a disposable product.
  • a method for producing a material, in particular a composite, containing at least one biopolymer is proposed, wherein a biopolymer preparation is provided in sprayable form, the sprayable biopolymer preparation is sprayed and cured.
  • a biopolymer is understood in particular to mean polymers which are obtained from renewable raw materials and / or are biodegradable, in particular completely biodegradable.
  • the preparation of these biopolymers may involve extensive purification steps and / or modification steps.
  • the biopolymers used are preferably gelatin and polysaccharides or a mixture comprising these components.
  • Preferred polysaccharides are pullulan and cellulose ethers, preferably methylcellulose and / or hydroxypropylmethylcellulose.
  • biopolymers are gelatin, pullulan, methylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose, each alone, or mixtures comprising two, three or four of these components. If a mixture comprising two of these components is used as the biopolymer, mixtures of gelatin and pullulan or gelatin and hydroxypropylmethylcellulose are preferred.
  • the biopolymer is selected from the group consisting of gelatin, pullulan and hydroxypropylmethylcellulose, even more preferably the biopolymer is gelatin.
  • These aforementioned materials have the advantage that products obtained from these materials can be produced vegan and / or kosher and / or halal, it being understood by those skilled in the art that products containing gelatin are not vegan.
  • Gelatin is preferably an animal protein, preferably a mixture of substances.
  • the main constituent is preferably denatured or hydrolyzed collagen, which can be produced from the connective tissue of various animal species, above all pigs and cattle, but also fish and poultry.
  • the gelatin may also be vegetable gelatin, which are usually based on polysaccharides or insist.
  • the biopolymer composition in sprayable form is a sprayable preparation of gelatin having a water content of from 10% to 90%, preferably from 10% to 80%, more preferably 15% by weight -85% by weight even more preferably 20-80% by weight.
  • the water content may be selected as high as possible in order to improve the processability of the preparation, for example 25-80 wt .-%, preferably 30-80 wt .-%, particularly preferably 40-80 wt .-%, still more preferably 50-80% by weight. It may be advantageous to use demineralized or distilled water.
  • the biopolymer preparation in sprayable form is preferably gelatin, which is present in the form of a liquid gelatin composition comprising ⁇ 99% by weight of gelatinhydrolyzate.
  • this liquid gelatin composition contains as further constituents ⁇ 20% by weight of citric acid (E330) and / or ⁇ 2% by weight of potassium sorbate (E202).
  • a liquid gelatin composition comprising ⁇ 99% by weight of gelatin hydrolyzate, ⁇ 2% by weight of citric acid (E330) and ⁇ 0.2% by weight of potassium sorbate (E202).
  • Corresponding gelatine hydrolyzate (CAS No. 68410-45-7, EC No. 270-082-2), citric acid (CAS No. 77-92-9, EC No. 201-069-1) and potassium sorbate (CAS No. 24634-61 -5) are known to the person skilled in the art.
  • the liquid gelatin composition preferably has a pH of 4-8, more preferably 4.5-5.5, determined in the original solution at 60 ° C. by the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatine ", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • the liquid gelatin composition has a viscosity of 20-140 mPas, determined in the original solution at 60 ° C by the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatin Manufacturers of Europe.
  • a liquid gelatin composition containing ⁇ 99% by weight of gelatin hydrolyzate, ⁇ 2% by weight of citric acid (E330) and ⁇ 0.2% by weight of potassium sorbate (E202) having a pH of 4.5-5.5 and a Viscosity of 20-140 mPas is known in the art and commercially available, for example, under the name GELITA NOVOTEC ® CB800 from GELITA AG, DE-69412- Eberbach on the market.
  • the equilibrium moisture content of this gelatin is about 7% by weight, ie this residual water content is reversibly established after drying under normal conditions, regardless of how much water is used in the dissolving process.
  • the liquid gelatin composition described above is characterized in that it can penetrate particularly well into the sprayed substrate, for example paper.
  • This gelatin composition does not gel and can be sprayed well at room temperature, for example 15-20 ° C.
  • a combination of this gelatin composition with other biopolymers described herein, in particular gelatins is also possible, in particular also a pretreatment of the substrate, in particular paper, with the non-gelling gelatin and a simultaneous or subsequent application of gelling gelatin sprayable form takes place in particular by bringing together one or more biopolymers and water, in particular demineralized water or distilled water, and optionally with heating.
  • the biopolymer preparation in a sprayable form may preferably consist only of biopolymer or biopolymer preparation and water, in particular demineralized water or distilled water.
  • the biopolymer preparation provided in sprayable form can be present, for example, as a biopolymer in aqueous solution or as a dispersion. When spraying the biopolymer preparation, this is broken up into droplets so that an aerosol is formed. During spraying, a portion of the water contained in the sprayable preparation is released into the ambient air, so that the hardening of the biopolymer begins already during spraying. As a result, an accelerated compared to a casting hardening can be made possible.
  • An essential advantage of a material produced by the process according to the invention is the residual moisture bound by the biopolymer, which is preferably in a range of 3-30% by weight, more preferably 5-25% by weight, even more preferably 10 -20% by weight. This makes the material even less flammable and is also completely biodegradable. Also, the high nitrogen content relative to other biopolymers in the case of gelatin contributes to reduced flammability.
  • a pressure nozzle for spraying the biopolymer preparation is preferably a pressure nozzle, in particular a turbulence, flat jet, impact or Hohlkegeltikdüse used.
  • the droplets are formed solely by the kinetic energy of the biopolymer formulation fed to the pressure nozzle.
  • a two-fluid nozzle may be used in which the droplet formation is essentially due to the kinetic energy of a high-velocity carrier gas, for example air.
  • the ambient air to a temperature in the range of 25 ° C to 80 ° C, preferably in the range of 50 ° C to 80 ° C, more preferably in the range of 60 ° C to 70 ° C, tempered.
  • a carrier gas is used for spraying the biopolymer preparation, the carrier gas can alternatively or additionally be heated to a temperature in the range from 25 ° C. to 80 ° C., preferably in the range from 50 ° C.
  • the sprayed biopolymer preparation can be heated during its flight through the carrier gas.
  • the further curing after deposition of the sprayed biopolymer preparation can also be accelerated by the tempered ambient air and / or the tempered carrier gas.
  • the biopolymer preparation is cured by induction heating.
  • the curing can take place in a drying tunnel.
  • an additive is sprayed together with the sprayable biopolymer preparation, wherein the biopolymer preparation and the additive are sprayed into a mold, wherein the biopolymer formulation ent in the mold to form a comprehensive biopolymer ent - Holding composite is cured.
  • a composite material having biopolymer as the matrix material and the additive as particles embedded in the matrix material can be obtained.
  • the additive may be added to the biopolymer formulation prior to spraying. Alternatively or additionally, it is possible to separately supply the biopolymer formulation and the additive to a nozzle and to spray both via the nozzle so that the biopolymer formulation and the additive mix in flight and deposit together on the tool mold.
  • paper fibers can be sprayed together with the sprayable biopolymer composition, making it possible to produce a paper web or a paper-based film by a spray process.
  • a substrate is provided from an additive and the sprayable biopolymer formulation is sprayed onto the substrate, wherein the biopolymer formulation is cured on the substrate to form a gelatin-containing composite material comprising the additive.
  • a composite material can be obtained, which consists of a layer structure with a first layer formed substantially from the additive and a second layer formed essentially from biopolymer.
  • the biopolymer formulation sprayed onto the substrate it is possible for the biopolymer formulation sprayed onto the substrate to at least partially penetrate the substrate to form a composite comprising biopolymer as a matrix material in which the additive is embedded.
  • the substrate is plate-shaped or band-shaped.
  • the substrate may be, for example, a paper web or a film web.
  • the substrate can remove moisture from the biopolymer formulation.
  • Such substrates can be further processed, for example by thermoforming. In thermoforming, such a substrate is preferably subjected to steam and / or inductively heated.
  • the substrate is formed as a molded part.
  • the molded part can be formed, for example, by folding, folding, introduction of beads, punching, perforating, bending or embossing.
  • the stability of the molding can be increased.
  • the molded part can be formed from a substrate with a very small wall thickness, for example with a wall thickness of less than 0.5 mm, preferably less than 0.2 mm, particularly preferably less than 0.1 mm, less than 0.05 mm or less than 0.01 mm.
  • the substrate may include symbols and / or indicia, such as safety notices, application notes, pricing, or decorative pictures. It is possible that the substrate is structured, for example by grooves, nubs or other structures. Preferably, the substrate is printed. Alternatively or additionally, it is possible that the substrate is at least partially, preferably completely, transparent, so that an at least partially, preferably completely, transparent composite material can be obtained. Preferably, the substrate has an opacity of less than 80%, more preferably less than 50%, for example less than 40%, less than 30%, less than 20% less than 10%, less than 5% or less than 1%. on. When using a composite material as a shell for a candle, there is also the advantage that the light generated by the candle can shine through the shell. A preferred embodiment provides that an electrical voltage is applied to the substrate or the mold, whereby a biopolymer-containing layer having a uniform layer thickness can be obtained. In this context, it has proved to be advantageous if the substrate, in particular the paper, is moistened.
  • the additive preferably has a polysaccharide, in particular cellulose and / or starch.
  • the starch may be corn starch, manioc starch, potato starch, wheat starch, rice starch, horse chestnut starch.
  • the additive consists of a polysaccharide, in particular of cellulose and / or starch.
  • the use of polysaccharides, in particular of cellulose and / or starch together with the biopolymer preparation has the advantage that the resulting composite material is easily compostable.
  • the substrate can extract moisture from the biopolymer formulation.
  • such composites are hardly inflammable and / or resistant to UV radiation.
  • the additive may contain coconut fibers and / or algae.
  • the additive is cellulose to form a composite comprising biopolymer, especially gelatin, and cellulose.
  • the additive comprises fibers, preferably textile fibers and / or vegetable fibers, such as, for example, wood fibers and / or coconut fibers and / or algae fibers.
  • the fibers can be used to adjust the mechanical properties of the resulting composite material.
  • a fibrous additive it is possible by a fibrous additive to obtain a flexible composite material after curing.
  • the use of fibers, preferably textile fibers and / or plant-liehe fibers together with the biopolymer preparation has the advantage that the resulting composite material is easily compostable.
  • such composites are flame retardant.
  • the additive has grains of sand, in particular quartz sand grains, and / or crystals.
  • grains of sand and / or crystals the appearance of the obtained composite material can be influenced.
  • a composite material may be obtained to form decorative articles and / or shells.
  • the use of sand grains and / or crystals together with the biopolymer preparation has the advantage that the resulting composite material is easily compostable.
  • Various products in particular disposable products, can be produced from the gelatin-containing composite material according to the invention, the following selection describing only a part of the possible fields of application: films, packaging films, protective films for monitors or mobile phones, films for blisters, drinking straws, cups, in particular drinking cups, electrical and / or thermal insulators.
  • Another object of the invention is a method for producing a material, in particular a composite material containing biopolymer, wherein a substrate or an immersion body is immersed in a liquid biopolymer preparation, and the biopolymer preparation is cured.
  • the liquid biopolymer preparation for a submersed body is an aqueous solution of gelatin obtained from a powdered gelatin (eg, gelatin CAS No. 9000-70-8, EINECS No. 232-554-6) ,
  • a powdered gelatin eg, gelatin CAS No. 9000-70-8, EINECS No. 232-554-6
  • the pulverulent gelatin preferably has a bloom value of at least 120 g, preferably at least 140 g, particularly preferably at least 230 g of bloom, determined by the AOAC method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe
  • a higher Bloom value accelerates the solidification of the gel mass on the submount or the substrate, where too rapid solidification on some substrates may be undesirable if, for example, this reduces penetrability with gelatin.
  • the liquid gelatin composition ie an aqueous solution of the gelatin, has a pH of from 4.5 to 9, preferably 5.20 to 6.00, determined in a 6.67% strength by weight solution at 60 ° C. of the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • the liquid gelatin composition has a viscosity of from 3.5 to 9.0 mPas, more preferably from 4.00 to 5.00 mPas, determined in a 6.67% strength by weight solution at 60 ° C.
  • the liquid gelatin composition has a transmission at 620 nm of at least 85%, preferably 95% and / or a transmission at 450 nm of at least 70%, preferably at least 81%, in each case determined in a 6.67% by weight Solution according to the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • a higher transmission promotes the transparency of the end product.
  • the conductivity is preferably ⁇ 1500 ⁇ 8 / ⁇ "besonders, particularly preferably ⁇ 250 ⁇ 8 / ⁇ " bestimmt, determined in a 1, 0 wt .-% solution at 30 ° C by the method according to the Monograph "Standardized Methods for the testing of edible gelatin ", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • Such a liquid gelatin composition which combines the aforementioned properties of bloom value, pH, viscosity, transmission at 620 nm and 450 nm and conductivity, can be obtained, for example, by preparing an aqueous solution of gelatin, such as under the name GELITA IMAGEL ® TC by GELITA AG, DE-69412-Eberbach is commercially available on the market.
  • GELITA IMAGEL ® TC by GELITA AG, DE-69412-Eberbach is commercially available on the market.
  • the equilibrium moisture content of this gelatin is approx. 10% by weight, ie this residual water content reversibly sets after drying under normal conditions, irrespective of how much water is used in the dissolving process.
  • An appropriate composition is characterized by a high transparency, high stability of the viscosity over a long period of time at elevated temperature, and by a good pH for stability against hydrolysis.
  • the immersion body has an outer contour with a dip area, which is immersed in the liquid biopolymer preparation.
  • the dipping area preferably corresponds to a negative of the inner contour of the material to be produced.
  • the immersion body can be removed from the liquid biopolymer preparation.
  • the layer of the biopolymer preparation which coats the outer contour of the immersion body can be cured and dried.
  • the immersion body has an ejection device, which is adapted to a material which is formed by a on the outer contour of the immersion solidified biopolymer preparation of the immersion body to solve.
  • an ejection device can be designed as an ejection element, which is movable relative to a base element of the immersion body, for example pivotable or linearly movable.
  • the ejection element can be actuated, ie moved relative to the base element.
  • the ejection device may have a device for discharging a gas, in particular air, from the outer contour of the immersion body.
  • the gas can be omitted and separate the material from the immersion body.
  • An ejection device may preferably be used in such submerged bodies which consist of a metal, for example steel.
  • the immersion body which is immersed in the liquid biopolymer preparation, a plastic, in particular a silicone kon on.
  • the plastic in particular the silicone, is preferably deformable or deformable.
  • the immersion body has a deformable plastic hü He, in particular a deformable silicone shell, and a cavity which is at least partially enclosed by the deformable plastic hü He, in particular the deformable silicone shell.
  • the immersion body in particular the plastic sheath or silicone sheath, can be deformed after removal of the immersion body from the liquid biopolymer preparation in such a way that the cavity is at least partially reduced in size.
  • the removal of the deposited on the outer surface of the immersion body, in particular solidified, biopolymer preparation is facilitated.
  • a material which is designed in the manner of a shell for a candle and having an undercut to remove from the immersion body is also possible.
  • the plastic sheath in particular silicone sheath
  • the immersion body, in particular the plastic sheath, in particular silicone sheath is subjected to an overpressure in the cavity before immersion in the biopolymer preparation or a gas, in particular air, is introduced into the cavity.
  • the polarity of the polar plastic in particular polar silicone
  • a voltage source and / or a current source can be provided, via which the polarity of the polar plastic or silicone can be influenced.
  • the silicone has at least in some areas or even completely a planar surface structuring which therefore extends over the desired area.
  • the surface structuring which is largely homogeneous in its structural form, that is its shape as uniform as possible over the surface, may preferably have a roughness of between 5 .mu.m.sup.2-.mu.m.sup.2.
  • the term "roughness" is understood to mean the roughness depth R.sub.z.
  • the surface structuring is formed by continuously alternating recesses and elevations, it is designed so that the desired roughness results.
  • the immersion body is formed by a combustible material of a candle.
  • the combustible material may be dipped one or more times in the liquid biopolymer formulation.
  • the combustible material can be partially immersed in the liquid biopolymer, In this way, a material in the form of a cup-like vessel of the biopolymer preparation produce, whose inner contour is adapted to the outer contour of the combustible material.
  • the flammable material it is possible for the flammable material to be completely immersed in the liquid biopolymer formulation to form an encapsulated container for the combustible material.
  • a wick of the candle is already connected to the combustible material prior to immersion of the combustible material in the liquid biopolymer formulation. More preferably, the combustible material is held by the wick as it is dipped so that the combustible material on the wick can be withdrawn from the liquid biopolymer formulation.
  • the immersion body is formed by a combustible material, in particular a candle
  • the combustible material has preferably been formed by pressing in a method step preceding the immersion process.
  • the combustible material has a wick.
  • the combustible material Wax for example beeswax, stearin and / or paraffin, so in particular hardened or refined vegetable and / or animal fats, wax-like materials and / or technical wax mixtures.
  • the immersion body formed from the combustible material is first cooled, in particular snap-frozen, and then immersed in the liquid biopolymer preparation.
  • the cooling of the immersion body can be done for example by cold air, which is blown in the direction of the immersion body.
  • This air preferably has a temperature in the range from 10 to 20 ° C., preferably in the range from 15 to 18 ° C., for example 16 ° C.
  • the biopolymer preparation is preferably dried on the substrate or the immersion body, in particular by blowing warm air.
  • This warm air may have a temperature in the range of 20 to 30 ° C, preferably 23 to 28 ° C, for example 25 ° C.
  • the air humidity of this air is preferably 40% to 60%, particularly preferably 45% to 55%, for example 51%.
  • the drying can take place in a continuous apparatus, for example in a drying tunnel.
  • the solidified biopolymer composition is dried for a drying time that is in the range of 30 minutes to 4 hours, preferably in the range of 45 minutes to 3 hours.
  • further drying processes can be used, for example inductive drying, drying by means of a heat lamp or infrared radiation.
  • the material may be cut after solidification and optionally drying to obtain a vascular material with a smooth edge.
  • the method described above can be used, on the one hand, to form a material in the form of a cup-shaped vessel.
  • the method described above for forming a material in the form of a coating of the outer contour of a combustible material of a candle may be used.
  • the immersion body For immersing the immersion body, it is preferable to introduce the immersion body into the liquid biopolymer preparation and / or to remove the immersion body from the liquid biopolymer preparation by a linear movement, in particular perpendicular to the surface of the liquid biopolymer preparation.
  • the diving body for diving be introduced by a pivoting movement about a pivot axis in the liquid biopolymer preparation and / or removed from the liquid biopolymer preparation.
  • the wetted with the liquid biopolymer preparation immersion body is pivoted after removal of the immersion body from the biopolymer preparation about a pivot axis to adjust the distribution of the liquid biopolymer preparation on the outer contour of the immersion body.
  • the immersion body is pivoted from a submersed position in which a bottom region of the immersion body is directed downward, in a first pivoting direction, a first pivot position, wherein the immersion body in the first pivot position particularly preferred over the immersion position by an angle in the range of 10 ° to 60 °, preferably 15 ° to 45 °, particularly preferably 20 ° to 40 °, is pivoted.
  • the immersion body is moved starting from the first pivoting position into a second pivoting position, preferably by a pivoting movement in a second pivoting direction, which is opposite to the first pivoting direction.
  • the second pivoting position of the immersion body is preferably pivoted by 180 ° relative to the dive position.
  • the immersion body in the second pivot position is directed upward. In this way, a uniform wetting of an immersion body with a flat bottom area can be achieved.
  • the immersion body is formed by a combustible material, in particular a candle, it has proved to be advantageous to use an aqueous solution of gelatin as biopolymer preparation which consists of a powdery gelatin (eg gelatin with the CAS No. 9000-70). 8, EINECS No.
  • the powdered gelatin has a bloom value in the range of at least 140 Bloom, more preferably 285 to 315 g Bloom, determined by the AOAC method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", short version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe
  • the liquid gelatin composition ie an aqueous solution of the gelatin, has a pH of 4.5 to 9, more preferably 5.00 to 5.70, determined in a 6.67 wt. % solution at 60 ° C. by the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • the liquid gelatin composition has a viscosity of 3.0 to 5.0 mPas, more preferably 3.45 to 4.35 mPas, determined in a 6.67 wt .-% solution at 60 ° C by the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatine ", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • the liquid gelatin composition has a transmission at 620 nm of at least 85%, more preferably 95%, and / or a transmission of 450 nm of at least 75%, more preferably 87%, determined in a 6.67% by weight Solution according to the method according to the monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • the conductivity is preferably ⁇ 1500 ⁇ 5 / ⁇ ", particularly preferably 80 to 240 ⁇ 8 / ⁇ " bestimmt, determined in a 1, 0 wt .-% solution at 30 ° C by the method according to the Monograph "Standardized Methods for the Testing of Edible Gelatin ", Short Version 12, May 2017 by Gelatine Manufacturers of Europe.
  • Such a liquid gelatin composition which combines the aforementioned properties of bloom value, pH, viscosity, transmission at 620 nm and 450 nm and conductivity, can be obtained, for example, by preparing an aqueous solution of gelatin, such as under the name GELITA IMAGEL ® AP from GELITA AG, DE-69412-Eberbach is commercially available on the market.
  • GELITA IMAGEL ® AP from GELITA AG, DE-69412-Eberbach is commercially available on the market.
  • the equilibrium moisture content of this gelatin is about 10% by weight, ie this residual water content is reversibly established after drying under normal conditions, regardless of how much water is used in the dissolving process.
  • a corresponding composition is characterized by high transparency, rapid gelation, good stabilization of added particles, e.g. Glitter, metal particles, sand, etc.
  • the liquid biopolymer compositions described herein may also contain one or more Preservatives are added, preferably selected from the group consisting of phenoxyethanol, methylisothiazolinone (MIT), benzisothiazolinone (BIT) and orthophenylphenol (OPP).
  • Preservatives preferably selected from the group consisting of phenoxyethanol, methylisothiazolinone (MIT), benzisothiazolinone (BIT) and orthophenylphenol (OPP).
  • MIT methylisothiazolinone
  • BIT benzisothiazolinone
  • OPP orthophenylphenol
  • the biopolymer preparation provided in sprayable form can be present, for example, as a biopolymer in aqueous solution or as a dispersion. When spraying the biopolymer preparation, this is broken up into droplets so that an aerosol is formed. During spraying, a portion of the water contained in the sprayable preparation is released into the ambient air, so that the hardening of the biopolymer begins already during spraying. As a result, an accelerated compared to a casting hardening can be made possible.
  • the composite material containing biopolymer is preferably provided as a tape or as a film.
  • the composite material can be formed by spraying the biopolymer preparation onto a plate-shaped or band-shaped substrate made of a particularly cellulose-containing additive.
  • the composite is formed by spraying the gelatin onto a ribbon-shaped paper.
  • the composite comprising biopolymer is formed by thermoforming to form the shell. Thermoforming, which is also referred to as deep drawing or as hot forming, is particularly suitable for forming biopolymer-containing composite materials which are plate-shaped, band-shaped or foil-shaped.
  • the biopolymer-containing composite can be heated and then molded under pressure and / or vacuum into a die.
  • a stamp can be used which presses the biopolymer-containing composite material into the matrix.
  • the die and / or the punch are at least two parts, wherein the parts are movable relative to each other, in particular to each other and can be moved away from each other.
  • the two parts of the stamp are moved away from one another for forming the envelope and moved towards one another for demolding.
  • the matrix is exactly the opposite. This makes it possible to produce thermoformed shells with a cylindrical wall or sheaths with an undercut, which are demoldable. As a result, side walls are produced, which are provided at an angle ⁇ of substantially 90 ° or less to the bottom portion, which allows the stackability of two candles on each other.
  • the combustible material of the candle is in particular wax, for example beeswax, stearin and / or paraffin, ie in particular hardened or refined vegetable and / or animal fats, wax-like materials and / or industrial wax mixtures.
  • the wick is surrounded by the combustible material.
  • the combustible material is initially solid and is at least partially liquefied by the heat output of the burning wick.
  • the combustible material preferably has no dyes.
  • the combustible material is mixed with one or more perfumes.
  • the combustible material is mixed with an additive which causes a flame coloring. This makes it possible in an advantageous manner to provide a white or colored candle, in particular a candle, which is colored even in the lighted state, that has a colored flame up. If the material from which the trough or the material is made, is colored, an aesthetically pleasing overall color impression is achieved.
  • liquid fuel materials can also be used at room temperature, in particular at 14 to 26 ° C.
  • liquid fuel materials are vegetable oils, preferably rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, olive oil or mixtures of at least two of these aforementioned materials. These liquid fuels may be colorless or have one or more dyes so as to give an aesthetically pleasing impression.
  • the liquid fuel may be mixed with one or more perfumes.
  • the liquid fuel may be added with an additive which causes a flame coloring. This makes it possible in an advantageous manner to provide a white or colored candle, in particular a candle, which is colored even in the lighted state, ie having a colored flame.
  • the material from which the trough or the material is made can also be colored.
  • the liquid fuel preferably has a fragrance whose fragrance unfolds and / or changes when the fuel is burned off.
  • the liquid fuel material has a dye, which is distributed when the fuel is burned off, activated or changes the overall color impression.
  • the liquid fuels are much less expensive than, for example, hardened refined waxes of mineral oil or vegetable fats.
  • Another advantage, especially of vegetable oils is that they are obtained from renewable raw materials and are very pure, especially soot-free.
  • the use of liquid fuel can be compared with the use of solid fuel some processing steps in their production accounts, so that they can be produced time and energy-saving.
  • Another great advantage that the use of liquid fuel materials entails is that the candles containing these fuels can be burned off even at colder temperatures than candles that have solid fuels, for example at temperatures down to -25 ° C or up to -10 ° C or up to -5 ° C or up to 0 ° C. This is particularly advantageous in all applications where the candle is burned under cool outdoor conditions or in cool rooms, for example when used as a floating candle, cemetery candle, church or temple.
  • the combustible material is preferably filled into the shell as a liquid or pasty medium and hardens there. If the element is leak-proof sealed, the fuel mass can be liquid.
  • the shell is cooled before, during, and / or after the introduction of the combustible material to accelerate the curing of the combustible material.
  • the combustible material is introduced into the shell and after filling the combustible material, a cover connected to the shell is applied to the shell, wherein the cover is in particular produced by providing a biopolymer preparation in sprayable form, the Sprayable biopolymer preparation is sprayed and cured.
  • the shell is preferably first produced by spraying the spray-ready biopolymer preparation into a tool mold. Thereafter, the shell can be cured. Thereafter, a wick, preferably a wick connected to a wick holder, may be incorporated into the sheath.
  • the, in particular liquid, combustible material in the Shell be introduced from the biopolymer-containing material.
  • the lid may be applied to the envelope by providing, as mentioned above, a biopolymer composition in a sprayable form and spraying it onto the envelope and the combustible material. Thereafter, the material of the lid can be cured to obtain an encapsulated candle.
  • the wick of the candle is a thread-like mesh.
  • the wick in particular on its outer side, comprises a stiffening agent, for example a hard wax coating and / or a sleeve, in particular of a combustible material.
  • a stiffening agent for example a hard wax coating and / or a sleeve, in particular of a combustible material.
  • the shell of the candle on a bottom and a wall portion.
  • the floor and wall area are preferably provided in one piece, but may alternatively be provided in several parts, wherein the floor and wall area connected to each other, in particular glued together, nested or non-positively connected, are.
  • the casing is preferably a cup-like casing which at least partially, preferably completely absorbs the combustible material.
  • the shell may be formed as a trough.
  • the outer circumference of the plastic element, in particular the wall region can also be at least partially enclosed by the combustible material.
  • the plastic element is not separated from the combustible material, but represents an important element of the candle, for example, to prevent the combustible material runs uncontrolled and / or, for example, for fire protection, for example so that the wick is not in contact with the bearing surface of the candle comes.
  • the candle has a wick holder for holding the wick.
  • the wick holder may be associated with the wick, especially one end of the wick.
  • the wick holder is connected to the bottom of the shell of the candle.
  • the wick holder is formed from a material comprising biopolymer.
  • a biopolymer-containing composite may be provided according to a method of making a composite described above. This makes it possible to replace in the prior art used wick holder made of metals, so that the candle is fully compostable after their burning.
  • the sheath has a bottom portion in which an indentation and / or bulge and / or an opening is provided, in which the wick and / or a wick holder is attached or at least partially embedded.
  • the attachment is particularly preferably by a form, force and / or the material connection.
  • the indentation or bulge prevents the wick from slipping during the manufacture of the candle and / or when the candle burns off.
  • the indentation and / or bulge has an undercut which cooperates positively and / or non-positively with the wick and / or with the wick holder.
  • the floor area is at least partially provided inclined to the horizontal. This ensures that the combustible material that liquefies when the candle burns, flows in the direction of the wick, so that at least as complete as possible burning of the combustible material is ensured.
  • the wick holder is formed integrally with the shell.
  • Another object of the invention is a method for producing a candle with a combustible material, a wick and a shell in which the combustible material and the wick are arranged, wherein the formation of the shell, a liquid biopolymer-containing material, in particular composite material, in a mold is filled and the mold is moved to distribute the liquid biopolymer-containing material to the inner contour of the mold.
  • Another object of the invention is a method for producing a candle with a flammable material, a wick and a shell, in which the combustible material and the wick are arranged, wherein for forming the shell, in particular a pressed, combustible material in a liquid biopolymer preparation is dipped, and the biopolymer preparation is cured.
  • the combustible material can be partially immersed in the liquid biopolymer, In this way, a shell in the form of a cup-like vessel of the biopolymer preparation produce, whose inner contour is adapted to the outer contour of the combustible material.
  • the flammable material it is possible for the flammable material to be completely immersed in the liquid biopolymer formulation to form an encapsulated container for the combustible material.
  • a wick of the candle is already connected to the combustible material prior to immersion of the combustible material in the liquid biopolymer formulation.
  • the combustible material when immersed by the Wick held is particularly preferred, so that the combustible material can be pulled out of the liquid biopolymer preparation at the wick.
  • the combustible material has preferably been formed by pressing in a process step preceding the dipping process.
  • the combustible material has a wick.
  • the combustible material may be, for example, wax, for example beeswax, stearin and / or paraffin, ie in particular hardened or refined vegetable and / or animal fats, wax-like materials and / or industrial wax mixtures.
  • the combustible material is first cooled, in particular snap-frozen, and then immersed in the liquid biopolymer preparation.
  • the cooling of the combustible material can for example be done by cold air, which is blown in the direction of the immersion body. This air preferably has a temperature in the range from 10 to 20 ° C., preferably in the range from 15 to 18 ° C., for example 16 ° C.
  • the cooling of the combustible material can be done with liquid nitrogen.
  • the biopolymer composition is dried on the combustible material, in particular by blowing warm air.
  • This warm air may have a temperature in the range of 20 to 30 ° C, preferably 23 to 28 ° C, for example 25 ° C.
  • the humidity of this air is preferably 40% to 60%, particularly preferably 45% to 55%, for example 51%.
  • the drying can take place in a continuous apparatus, for example in a drying tunnel.
  • the solidified biopolymer composition is dried for a drying time ranging from 30 minutes to 4 hours, preferably in the range of 45 minutes to 3 hours.
  • further drying processes can be used, for example inductive drying, drying by means of a heat lamp or infrared radiation.
  • Another object of the invention is a candle with a combustible material, a wick and a shell in which the combustible material and the wick are arranged, wherein the shell is formed of a composite material containing biopolymer.
  • the shell is formed of material consisting of biopolymer.
  • the biopolymer has gelatin.
  • the shell preferably has a thickness in the range of 1.4 to 1.8 mm, particularly preferably 1.6 to 1.8 mm. In one embodiment, in which the shell comprises or is formed from gelatin, this leads to a serious flammability. Alternatively, preferably, the thickness of the shell ⁇ 1, 4 mm, so that the shell itself is also flammable.
  • the candle has a wick holder for holding the wick, wherein the wick holder is formed from a material comprising biopolymer, in particular from a biopolymer-containing composite material.
  • the wick holder may be associated with the wick, especially one end of the wick.
  • the wick holder is connected to the bottom of the shell of the candle.
  • a gelatin-containing composite may be provided according to a method described above for producing a gelatin-containing composite. This makes it possible to replace in the prior art used wick holder made of metals, so that the candle is fully compostable after their burning.
  • the advantageous features and configurations described in connection with the material, in particular the composite material, with the methods for producing a material, in particular a composite material, or method for producing a candle may also be used alone or in combination, and vice versa.
  • FIG. 1 shows a side view of a candle made according to a first exemplary embodiment of the production method according to the invention.
  • Figures 2a-f show a candle, which is manufactured according to a second embodiment of the manufacturing method according to the invention.
  • FIG. 3 shows a flowchart for illustrating a first exemplary embodiment of the production method according to the invention.
  • FIG. 4 shows a flowchart for illustrating a first exemplary embodiment of the production method according to the invention.
  • Figures 5a and 5b show a wick with a wick holder in a side view and a perspective view.
  • Figure 6 shows a third embodiment of a candle, which is made according to a manufacturing method according to the invention.
  • Figure 7 shows a fourth embodiment of a candle, which is made according to a manufacturing method according to the invention.
  • FIG. 8 shows a flowchart for illustrating a third exemplary embodiment of the production method according to the invention.
  • FIG. 9 shows a flowchart for illustrating a third exemplary embodiment of the production method according to the invention.
  • FIG. 1 shows the candle 1 produced according to the invention.
  • the candle 1 comprises a combustible material 3, for example wax, a wax-like material or a technical wax mixture, in which a wick 4 is provided.
  • the combustible material 3 and the wick 4 are arranged in sheath 2.
  • This shell 2 which in the present case has a bottom area 2.2 and a wall area 2.1, consists at least of a gelatin-containing composite material.
  • the gelatin may be crosslinked and is preferably admixed with at least one substance which reduces the flammability of the gelatin and / or the polysaccharide and / or the cellulose and / or increases the glass transition temperature thereof.
  • the candle is a so-called tealight, in which the shell 2 completely absorbs the combustible material 3 and the wick 4.
  • the combustible material is burned by means of the wick in the shell 2. Thereafter, the shell 2 is disposed of, for example, by composting.
  • the envelope 2 is deep-drawn from a gelatin-containing film which, in addition to the gelatinous tine has an additive.
  • the additive is preferably a polysaccharide, in particular cellulose and / or starch.
  • the starch may be corn starch, manioc starch, potato starch, wheat starch, rice starch, horse chestnut starch.
  • Figures 2a-2f show a second candle 1 made according to the invention.
  • the candle 1 has a shell 2, a wick 4 and a combustible material 3 surrounding the wick 4.
  • the shell 2 has a bottom region 2.2 and a cylindrical wall region 2.1 here.
  • the combustible material 3 rests on the floor area 2.2.
  • the height of the wall portion 2.1 in the present case is smaller than the height of the combustible material 3. According to a modification of the illustrated candle, the height of the combustible corresponds
  • the inner contour of the shell 2 may be provided such that the shell 2 encloses the outer contour of the combustible material 3 substantially gap-free.
  • the contour of the side wall 2. 1 it is also possible for the contour of the side wall 2. 1 to be smaller or larger than the contour of the combustible material 3 so that the side wall 2. 1 of the shell 2 is not visible or there is a gap between the inner contour of the side wall 2 flammable material 3 is provided.
  • the shell 2 can therefore serve as a candle holder, for example in an advent calendar. It then prevents the leakage of wax and serves as a burn stop for the wick. 4
  • the gelatin is provided in a supply step 101 in sprayable form, that is, for example, as gelatin in aqueous solution or as a dispersion.
  • the gelatin is sprayed in a spraying step 102.
  • a pressure nozzle in particular a turbulence, flat jet, impact or Hohlkegeltikdüse used.
  • a two-fluid nozzle can be used which is operated, for example, with air as a carrier gas.
  • an additive is sprayed together with the sprayable gelatin.
  • the gelatin and additive are sprayed into a die mold in the spraying step 102 and cured in the tool mold to form an additive-containing gelatinous composite.
  • the additive used is a polysaccharide, in particular cellulose and / or starch.
  • a rest phase 103 following the spraying step 102 the composite comprising the gelatin and the filler material is cured.
  • the rest phase 103 can be shorter in the spray method according to the invention.
  • the tool mold is a negative mold of a candle envelope, so that the composite material is formed in the form of a shell of a candle. After the shell has cured, a wick is inserted into the shell, see step 201.
  • a combustible material preferably in liquid or pasty form, is filled into the envelope.
  • the combustible material hardens.
  • the shell may be cooled before, during, and / or after filling the combustible material to accelerate the curing of the combustible material.
  • a candle which comprises a combustible material, a wick and a shell in which the combustible material and the wick are arranged.
  • the wick of the candle is lit and the combustible material liquefies within the envelope and burns successively.
  • the empty shell can then be composted.
  • the gelatin is provided in a supply step 101 in sprayable form, that is, for example, as gelatin in aqueous solution or as a dispersion.
  • a substrate of an additive such as cellulose and / or starch is provided.
  • the substrate is preferably a plate-shaped or band-shaped substrate, for example a paper web or a film web.
  • the sprayable gelatin is sprayed onto the substrate.
  • the gelatin can in particular completely wet the surface of the substrate.
  • the gelatin penetrates into the substrate.
  • the gelatin is cured to obtain a gelatin-containing composite material comprising the additive.
  • This composite material is plate-shaped or band-shaped or foil-like and has gelatin as matrix material.
  • a thermoforming step 104 the gelatin-containing composite is thermoformed to form the shell.
  • the gelatin-containing composite material can be heated and then formed under pressure and / or vacuum in a die.
  • a stamp can be used which presses the gelatin-containing composite material into the matrix.
  • water vapor can be supplied.
  • the envelope of the candle is provided with a wick (step 201) and then filled in a filling step 202 with flowable combustible material at least partially, preferably only partially.
  • the combustible material hardens in the deep-drawn shell (step 203).
  • the shell may be cooled before, during, and / or after filling the combustible material to accelerate the curing of the combustible material.
  • FIG. 4 With the manufacturing process shown in FIG. 4, a candle 1 is obtained which has a combustible material 3, a wick 4 and a casing in which the combustible material 3 and the wick 4 are arranged.
  • the wick 4 of the candle 1 is lit and the combustible material 3 liquefies within the shell 2 and burns successively.
  • the empty shell 2 can then be composted.
  • FIGS. 5a and 5b show a wick holder 7 which is connected to the wick 4.
  • the wick holder 7 is connected to the shell 2, for example glued.
  • the adhesive also comprises gelatin.
  • the wick holder 7 is made of the same material as the shell 2 and / or has at least gelatin.
  • the candle 1 has a combustible material 3, for example wax wax-like material or a technical wax mixture, in which a wick 4 is provided.
  • the combustible material 3 and the wick 4 are arranged in a shell 2.
  • the wick 4 is connected at one end to a wick holder 7.
  • the wick holder is connected to the bottom of the shell 2 of the candle 1.
  • the candle 1 according to FIG. 7 differs from the candle shown in FIG. 6 in that it additionally has a lid 6 which closes off the envelope 2, the lid 6 comprising an opening for the wick 4.
  • a candle may preferably have a liquid combustible material 3.
  • a method is used, in which the combustible material 3 is filled into the shell 2 and after filling the combustible material 3, a cover 6 connected to the shell 2 is applied to the shell 2, the cover 6 is prepared by providing gelatin in a sprayable form which sprays and hardens the sprayable gelatin.
  • the shell 2 is first produced by spraying the spray-ready gelatin into a mold. Thereafter, the shell 2 can be cured.
  • the wick 4 preferably a wick 4 connected to a wick holder 7, can be introduced into the shell 2.
  • the, in particular liquid, combustible material can be introduced into the shell 2 from the gelatin-containing material.
  • the lid 6 may be applied to the envelope by providing gelatin in a sprayable form, as mentioned above, and onto the
  • Case 2 and the combustible material is sprayed. Thereafter, the material of the lid 6 can be cured to obtain an encapsulated candle 1 with liquid combustible material 3.
  • the material of the lid 6 can be cured to obtain an encapsulated candle 1 with liquid combustible material 3.
  • the biopolymer preparation is provided in a supply step 301 in liquid form, that is, for example, as gelatin in aqueous solution or as a dispersion.
  • a combustible material in solid form is provided, for example, a pressed combustible material.
  • the combustible material is already connected to a wick of the candle.
  • the cooling step 302 following the provisioning step 301 the combustible material is cooled, in particular snap-frozen.
  • the cooling is done by cold air, which is blown in the direction of the combustible material. This air is preferred a temperature in the range of 10 to 20 ° C, preferably in the range of 15 to 18 ° C, for example 16 ° C on.
  • the combustible material is immersed in the liquid biopolymer preparation.
  • the combustible material can be held, for example, on the, in particular upward from the combustible material protruding, wick.
  • the combustible material may be held directly, for example, by a gripping device that grips the combustible material, or by a vacuum suction device, which sucks the combustible material by negative pressure.
  • the combustible material wetted with the biopolymer composition is removed from the liquid biopolymer preparation and pivoted in a pivoting step 304 to adjust the distribution of the biopolymer formulation on the outer contour of the combustible material.
  • the biopolymer formulation shell is dried in a drying step 305, in particular by blowing warm air.
  • This warm air may have a temperature in the range of 20 to 30 ° C, preferably 23 to 28 ° C, for example 25 ° C.
  • the humidity of this air is preferably 40% to 60%, particularly preferably 45% to 55%, for example 51%.
  • the drying can take place in a continuous apparatus, for example in a drying tunnel.
  • the solidified biopolymer composition is dried for a drying time that is in the range of 30 minutes to 4 hours, preferably in the range of 45 minutes to 3 hours.
  • further drying processes can be used, for example inductive drying, drying by means of a heat lamp or infrared radiation.
  • the biopolymer preparation is provided in a supply step 401 in liquid form, that is, for example, as gelatin in aqueous solution or as a dispersion.
  • a cooling step 402 following the provisioning step 401 an immersion body, for example made of a metal or of a plastic, in particular a silicone, is cooled.
  • the immersion body has an outer contour, which is the inner contour of the to be formed Material, here a shell of the candle, corresponds.
  • the cooling is done by cold air, which is blown in the direction of the combustible material. This air preferably has a temperature in the range from 10 to 20 ° C., preferably in the range from 15 to 18 ° C., for example 16 ° C.
  • the immersion body is immersed in the liquid biopolymer preparation.
  • the immersion body wetted with the biopolymer preparation is removed from the liquid biopolymer preparation, for example by a linear movement perpendicular to the surface of the liquid biopolymer preparation.
  • the immersion body is pivoted in order to adjust the distribution of the biopolymer preparation on the outer contour of the combustible material.
  • the immersion body is pivoted from a submersed position, in which a bottom region of the immersion body is directed downward, in a first pivoting direction, a first pivotal position, wherein the immersion body in the first pivot position particularly preferred over the immersion position by an angle in the range of 10 ° to 60 °, preferably 15 ° to 45 °, more preferably 20 ° to 40 °, is pivoted.
  • the immersion body is moved starting from the first pivoting position into a second pivoting position, preferably by a pivoting movement in a second pivoting direction, which is opposite to the first pivoting direction.
  • the immersion body in the second pivot position is preferably pivoted by 180 ° relative to the dive position. In this respect, the immersion body in the second pivot position is directed upward. In this way, a uniform wetting of an immersion body with a flat bottom area can be achieved.
  • the biopolymer formulation shell is dried in a drying step 405, in particular by blowing warm air.
  • This warm air may have a temperature in the range of 20 to 30 ° C, preferably 23 to 28 ° C, for example 25 ° C.
  • the humidity of this air is preferably 40% to 60%, particularly preferably 45% to 55%, for example 51%.
  • the drying can take place in a continuous apparatus, for example in a drying tunnel.
  • the solidified biopolymer composition is dried for a drying time that is in the range of 30 minutes to 4 hours, preferably in the range of 45 minutes to 3 hours.
  • further drying processes can be used, for example inductive drying, drying by means of a heat lamp or infrared radiation.
  • a demoulding step 406 follows, in which the hardened shell of the biopolymer preparation is detached from the immersion body.
  • an ejection device can be used which releases the envelope from the immersion body by a movement of an ejection element or by discharging a gas.
  • the immersion body is preferably deformed for removal from the mold.
  • the immersion body may have a deformable plastic sheath, in particular a deformable silicone sheath, and a cavity which is at least partially enclosed by the deformable plastic sheath, in particular the deformable silicone sheath.
  • the immersion body in particular the plastic sheath or silicone sheath, can be deformed in such a way that the cavity is at least partially reduced in size.
  • the removal of the deposited on the outer surface of the immersion body, in particular solidified, biopolymer preparation is facilitated.
  • the envelope of the candle may be cut on its open side to create a straight top edge of the envelope.
  • a wick is then introduced into the shell.
  • a combustible material preferably in liquid or pasty form, is filled into the envelope.
  • the combustible material hardens.
  • the shell may be cooled before, during, and / or after filling the combustible material to accelerate the curing of the combustible material.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gelatinehaltigen Verbundwerkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, wobei eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung versprüht und ausgehärtet wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Biopolymer-haltigen Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, wobei ein Substrat in eine flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, und die Biopolymer-Zubereitung ausgehärtet wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei zur Bildung der Hülle ein Biopolymer-haltiger Verbundwerkstoff nach einem vorstehend bezeichneten Verfahren bereitgestellt wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei zur Bildung der Hülle ein flüssiger Biopolymer-haltiger Werkstoff, insbesondere Verbundwerkstoff, in eine Hohlform gefüllt wird und die Hohlform bewegt wird, um den flüssigen gelatinehaltigen Werkstoff an der Innenkontur der Hohlform zu verteilen. Die Erfindung betrifft ferner eine Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei die Hülle aus einem Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoff ausgebildet ist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs enthaltend Biopolymer und
Verfahren zum Herstellen einer Kerze
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbeson- dere Verbundwerkstoffs, enthaltend Biopolymer. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind.
Derartige Biopolymer-haltige Verbundwerkstoffe bieten den Vorteil, dass sie schwer ent- flammbar und ohne großen Aufwand kompostierbar sind. Sie können daher Anwendung zur Herstellung von Einwegprodukten, wie beispielsweise Kerzen, finden, die nach ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung rückstandsfrei entsorgbar sind.
Ein derartiges Einwegprodukt in Form einer Kerze ist beispielsweise aus der
WO 00/56846 A1 bekannt. Diese Kerze weist einen Docht und ein brennbares Material auf. Das brennbare Material und der Docht sind von einer biologisch abbaubaren Hülle umgeben, die aus einem gelatinehaltigen Verbundwerkstoff besteht. Zur Herstellung dieser Hülle werden Gelatineplatten in kochendes Wasser gegeben und einige Minuten lang gekocht. Unter Rühren wird Kartoffelstärke, kaltes Wasser, Gelierzucker und Olivenöl beigemischt. Es wird ein gummiartiges Gelee erhalten, dass in eine Form gegossen wird, in welcher der gelatine- haltige Verbundwerkstoff aushärtet und erstarrt. Bei dem bekannten Herstellungsverfahren hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass es zu relativ langen Aushärtungszeiten kommen kann. Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes, insbesondere beschleunigtes, Verfahren zur Herstellung eines Einwegprodukts anzugeben. Zur Lösung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, enthaltend wenigstens ein Biopolymer vorgeschlagen, wobei eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung versprüht und ausgehärtet wird.
Unter einem Biopolymer werden insbesondere Polymere verstanden, die aus nachwachsenden Rohstoffen erhalten werden und/oder biologisch abbaubar, insbesondere vollständig biologisch abbaubar, sind. Die Herstellung dieser Biopolymere kann umfassende Reinigungsschritte und/oder Modifizierungsschritte beinhalten.
Als Biopolymer kommen bevorzugt Gelatine und Polysaccharide oder eine Mischung umfassend diese Komponenten zum Einsatz.
Bevorzugte Polysaccharide sind Pullulan und Celluloseether, vorzugsweise Methylcellulose und/oder Hydroxypropylmethylcellulose.
Besonders bevorzugt sind als Biopolymer Gelatine, Pullulan, Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose, jeweils allein, oder Mischungen umfassend zwei, drei oder vier dieser Komponenten. Sofern als Biopolymer eine Mischung umfassend zwei dieser Komponenten verwendet wird, sind Mischungen aus Gelatine und Pullulan oder Gelatine und Hydroxypropylmethylcellulose bevorzugt.
Ganz besonders bevorzugt ist das Biopolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gelatine, Pullulan und Hydroxypropylmethylcellulose, noch weiter bevorzugt ist das Biopoly- mer Gelatine. Diese vorstehend genannten Materialien haben den Vorteil, dass aus diesen Werkstoffen erhaltene Produkte vegan und/oder koscher und/oder halal hergestellt werden können, wobei der Fachmann versteht, dass Produkte enthaltend Gelatine nicht vegan sind.
Gelatine ist vorzugsweise ein tierisches Protein, vorzugsweise ein Stoffgemisch. Hauptbe- standteil ist vorzugsweise denaturiertes bzw. hydrolysiertes Kollagen, das aus dem Bindegewebe verschiedener Tierarten, vor allem Schweinen und Rindern, aber auch Fischen und Geflügel produziert werden kann. Bei der Gelatine kann es sich aber auch um pflanzliche Gelatine handeln, die üblicherweise auf Polysachariden basieren oder darauf bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form eine sprühfähige Zubereitung von Gelatine mit einem Wassergehalt von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 10 Gew.-% bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 15-85 Gew.-% noch weiter bevorzugt 20-80 Gew-%. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Wassergehalt möglichst hoch zu wählen, um die Verarbeitbarkeit der Zubereitung zu verbessern, beispielweise 25-80 Gew.-%, vorzugsweise 30-80 Gew.-%, besonders bevorzugt 40-80 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 50-80 Gew.-%. Hierbei kann es vorteilhaft sein, entmineralisiertes o- der destilliertes Wasser zu verwenden.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Biopolymerzubereitung in sprühfähiger Form um Gelatine, die in Form einer flüssigen Gelatinezusammensetzung umfassend < 99 Gew.-% Gelati- nehydrolysat vorliegt.
Vorzugsweise weist diese flüssige Gelatinezusammensetzung als weitere Bestandteile < 20 Gew.-% Zitronensäure (E330) und/oder < 2 Gew.-% Kaliumsorbat (E202) auf. Besonders bevorzugt ist eine flüssige Gelatinezusammensetzung umfassend < 99 Gew.-% Gelatinehydro- lysat, < 2 Gew.-% Zitronensäure (E330) und < 0,2 Gew.-% Kaliumsorbat (E202). Entspre- chendes Gelatinehydrolysat (CAS-Nr. 68410-45-7, EG-Nr. 270-082-2), Zitronensäure (CAS- Nr. 77-92-9, EG-Nr. 201 -069-1 ) sowie Kaliumsorbat (CAS-Nr. 24634-61 -5) sind dem Fachmann bekannt.
Vorzugsweise weist die flüssige Gelatinezusammensetzung einen pH-Wert von 4-8, beson- ders bevorzugt 4,5-5,5 auf, bestimmt in der ursprünglichen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe.
Bevorzugt weist die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Viskosität von 20-140 mPas auf, bestimmt in der ursprünglichen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe.
Eine flüssige Gelatinezusammensetzung enthaltend < 99 Gew.-% Gelatinehydrolysat, < 2 Gew.-% Zitronensäure (E330) und < 0,2 Gew.-% Kaliumsobat (E202) mit einem pH-Wert von 4,5-5,5 und einer Viskosität von 20-140 mPas ist dem Fachmann bekannt und beispielsweise unter der Bezeichnung GELITA NOVOTEC® CB800 von der GELITA AG, DE-69412- Eberbach käuflich am Markt erhältlich. Die Gleichgewichtsfeuchte bei dieser Gelatine beträgt ca. 7 Gew.-%, d.h. dieser Restwassergehalt stellt sich nach Trocknung unter Normalbedin- gungen reversibel ein, unabhängig davon, wieviel Wasser im Auflöseprozess zum Einsatz kommt. Die vorstehend beschriebene flüssige Gelatinezusammensetzung zeichnet sind dadurch aus, dass sie besonders gut in das besprühte Substrat, beispielsweise Papier, eindringen kann. Diese Gelatinezusammensetzung geliert nicht und kann gut bei Raumtemperatur, beispielsweise 15-20°C, versprüht werden. Auch eine Kombination dieser Gelatinezusammen- setzung mit anderen hierin beschriebenen Biopolymeren, insbesondere Gelatinen ist möglich, insbesondere auch eine Vorbehandlung des Substrates, insbesondere Papieres, mit der nicht gelierenden Gelatine und einem gleichzeitigen oder nachfolgenden Auftrag von gelierender Gelatine, Die Bereitstellung der Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form erfolgt insbesondere durch das Zusammenbringen von einem oder mehreren Biopolymeren und Wasser, insbesondere entmineralisiertem Wasser oder destilliertem Wasser, und ggf. unter Erwärmen. Vorzugsweise kann die Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form nur aus Biopolymer bzw. Biopolymer-Zubereitung und Wasser, insbesondere entmineralisiertem Wasser oder destilliertem Wasser, bestehen.
Die in sprühfähiger Form bereitgestellte Biopolymer-Zubereitung kann beispielsweise als Biopolymer in wässriger Lösung oder als Dispersion vorliegen. Beim Versprühen der Biopolymer-Zubereitung wird diese in Tröpfchen zerteilt, so dass ein Aerosol gebildet wird. Beim Versprühen wird ein Teil des in der sprühfähigen Zubereitung enthaltenen Wassers an die Umgebungsluft abgegeben, so dass das Aushärten des Biopolymers bereits beim Versprühen beginnt. Hierdurch kann eine im Vergleich zu einem Gießverfahren beschleunigte Aushärtung ermöglicht werden. Ein wesentlicher Vorteil eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, ist die durch das Biopolymer gebundene Restfeuchte, welche bevorzugt in einem Bereich von 3-30 Gew.-%, bevorzugter 5-25 Gew.-%, noch weiter bevorzugt bei 10-20 Gew.-% liegt. Hierdurch wird der Werkstoff noch schwerer entflammbar und ist zudem vollständig biologisch abbaubar. Auch trägt der im Verhältnis zu anderen Biopolymeren hohe Stickstoffanteil im Fall von Gelatine zur einer verringerten Entflammbarkeit bei.
Zum Versprühen der Biopolymer-Zubereitung kommt bevorzugt eine Druckdüse, insbesondere eine Turbulenz-, Flachstrahl-, Prall- oder Hohlkegeldruckdüse, zur Anwendung. In der Druckdüse erfolgt die Bildung der Tröpfchen allein durch die kinetische Energie der Biopolymer-Zubereitung, die der Druckdüse zugeführt wird. Alternativ kann zum Versprühen der Bio- polymer-Zubereitung eine Zweistoffdüse verwendet werden, bei welcher die Tröpfchenbildung im Wesentlichen durch die kinetische Energie eines mit hoher Geschwindigkeit strömendes Trägergases, beispielsweise Luft, erfolgt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Umgebungsluft auf eine Temperatur im Bereich von 25 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 80 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 60 °C bis 70°C, temperiert. Hierdurch kann ein besonders schnelles Aushärten der Biopolymer-Zubereitung beim Versprühen und/oder nach dem Versprühen ermöglicht werden. Falls zum Versprühen der Biopolymer-Zubereitung ein Trägergas verwen- det wird, kann alternativ oder zusätzlich das Trägergas auf eine Temperatur im Bereich von 25 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 80 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 60 °C bis 70°C, temperiert werden, so dass die versprühte Biopolymer-Zubereitung während ihres Flugs durch das Trägergas erwärmt werden kann. Auch das weitere Aushärten nach Ablagerung der versprühten Biopolymer-Zubereitung kann durch die temperierte Um- gebungsluft und/oder das temperierte Trägergas beschleunigt werden.
Gemäß einer alternativ oder zusätzlich bevorzugten Ausgestaltung wird die Biopolymer-Zubereitung durch Induktionserwärmung ausgehärtet. Alternativ oder zusätzlich kann das Aushärten in einem Trocknungstunnel erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zusammen mit der sprühfähigen Biopolymer-Zubereitung ein Zusatzstoff versprüht, wobei die Biopolymer-Zubereitung und der Zusatzstoff in eine Werkzeugform gesprüht werden, wobei die Biopolymer-Zubereitung in der Werkzeugform zur Bildung eines den Zusatzstoff umfassenden, Biopolymer-ent- haltenden Verbundwerkstoffs ausgehärtet wird. Hierdurch kann ein Verbundwerkstoff erhalten werden, der Biopolymer als Matrixmaterial und den Zusatzstoff als in dem Matrixmaterial eingebettete Teilchen aufweist. Der Zusatzstoff kann der Biopolymer-Zubereitung vor dem Versprühen zugegeben werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Biopolymer-Zubereitung und den Zusatzstoff separat einer Düse zuzuführen und beide über die Düse zu versprühen, so dass sich die Biopolymer-Zubereitung und der Zusatzstoff im Flug vermischen und zusammen auf der Werkzeugform ablagern. Beispielsweise können zusammen mit der sprühfähigen Biopolymer-Zubereitung insbesondere Papierfasern, versprüht werden, wodurch es möglich wird, eine Papierbahn, oder eine papierbasierte Folie durch ein Sprühverfahren herzustellen. Gemäß einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Substrat aus einem Zusatzstoff bereitgestellt und die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung wird auf das Substrat gesprüht, wobei die Biopolymer-Zubereitung zur Bildung eines den Zusatzstoff umfassenden, gelatinehaltigen Verbundwerkstoffs auf dem Substrat ausgehärtet wird. Hierdurch kann ein Verbundwerkstoff erhalten werden, der einen Schichtaufbau mit einer im Wesentlichen aus dem Zusatzstoff gebildeten ersten Schicht und einer im Wesentlichen aus Biopolymer gebildeten, zweiten Schicht besteht. Alternativ ist es, insbesondere bei faserbasierten oder porösen Substraten, möglich, dass die auf das Substrat gesprühte Biopolymer-Zubereitung zumindest teilweise in das Substrat eindringt, so dass ein Verbundwerkstoff gebildet wird, der Biopolymer als Matrixmaterial aufweist, in welchem der Zusatzstoff eingebettet ist.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Substrat plattenför- mig oder bandförmig ausgebildet ist. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um eine Papierbahn oder Folienbahn handeln. Das Substrat kann der Biopolymer-Zubereitung Feuchtigkeit entziehen. Derartige Substrate lassen sich beispielsweise durch Thermoformen weiterverarbeiten. Beim Thermoformen wird ein derartiges Substrat bevorzugt mit Wasserdampf beaufschlagt und/oder induktiv erwärmt.
Eine alternativ bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Substrat als Formteil ausgebil- det ist. Das Formteil kann beispielsweise durch Falten, Falzen, Einbringen von Sicken, Stanzen, Perforieren, Biegen oder Prägen gebildet sein. Durch das Aufbringen der Biopolymer- Zubereitung auf das Formteil kann die Stabilität des Formteils erhöht werden. Beispielsweise kann das Formteil aus einem Substrat mit sehr geringer Wandstärke gebildet sein, beispielsweise mit einer Wandstärke kleiner als 0,5 mm, bevorzugt kleiner als 0,2 mm, besonders be- vorzugt kleiner als 0,1 mm, kleiner als 0,05 mm oder kleiner als 0,01 mm.
Das Substrat kann Symbole und/oder Zeichen aufweisen, beispielsweise Sicherheitshinweise, Anwendungshinweise, Preisauszeichnungen oder dekorative Bilder. Es ist möglich, dass das Substrat strukturiert ist, beispielsweise durch Rillen, Noppen oder andere Struktu- ren. Bevorzugt ist das Substrat bedruckt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Substrat derart zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, durchsichtig ist, so dass ein zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, durchsichtiger Verbundwerkstoff erhalten werden kann. Bevorzugt weist das Substrat eine Opazität von weniger als 80%, besonders bevorzugt von weniger als 50%, beispielsweise von weniger als 40%, weniger als 30%, weniger als 20% weniger als 10%, weniger als 5% oder weniger als 1 % auf. Bei der Verwendung eines Verbundwerkstoffs als Hülle für eine Kerze besteht zudem der Vorteil, dass das von der Kerze erzeugte Licht durch die Hülle durchscheinen kann. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass eine elektrische Spannung an das Substrat oder die Werkzeugform angelegt wird, wodurch eine Biopolymer-haltige Schicht mit gleichmäßiger Schichtdicke erhalten werden kann. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Substrat, insbesondere das Papier, befeuchtet wird.
Bevorzugt weist der Zusatzstoff ein Polysaccharid, insbesondere Cellulose und/oder Stärke, auf. Die Stärke kann Maisstärke, Maniokstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Rosskastanienstärke sein. Besonders bevorzugt besteht der Zusatzstoff aus einem Polysaccharid, insbesondere aus Cellulose und/oder Stärke. Die Verwendung von Polysacchariden, insbesondere von Cellulose und/oder von Stärke zusammen mit der Biopolymer-Zubereitung bringt den Vorteil mit sich, dass der erhaltene Verbundwerkstoff auf einfache Weise kompostierbar ist. Zudem kann das Substrat der Biopolymer-Zubereitung Feuchtigkeit entziehen. Zudem sind derartige Verbundwerkstoffe schwer entflammbar und/oder resistent gegenüber UV-Strahlung. Der Zusatzstoff kann Kokosfasern und/oder Algen enthalten.
Beispielsweise ist der Zusatzstoff Cellulose, so dass ein Verbundwerkstoff gebildet wird, der Biopolymer, insbesondere Gelatine, und Cellulose aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff Fasern, bevorzugt tex- tile Fasern und/oder pflanzliche Fasern, wie beispielswiese Holzfasern und/oder Kokosnuss- fasern und/oder Algenfasern aufweist. Durch die Fasern können die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Verbundwerkstoffs eingestellt werden. Beispielsweise ist es durch einen faserhaltigen Zusatzstoff möglich, nach dem Aushärten einen biegsamen Verbundwerkstoff zu erhalten. Die Verwendung von Fasern, bevorzugt textile Fasern und/oder pflanz- liehe Fasern zusammen mit der Biopolymer-Zubereitung bringt den Vorteil mit sich, dass der erhaltene Verbundwerkstoff auf einfache Weise kompostierbar ist. Zudem sind derartige Verbundwerkstoffe schwer entflammbar.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff Sandkörner, insbeson- dere Quarzsandkörner, und/oder Kristalle, aufweist. Durch Sandkörner und/oder Kristalle kann das Erscheinungsbild des erhaltenen Verbundwerkstoffs beeinflusst werden. Beispielsweise kann ein Verbundwerkstoff zur Bildung dekorativer Gegenstände und/oder Hüllen erhalten werden. Die Verwendung von Sandkörnern und/oder Kristallen zusammen mit der Biopolymer-Zubereitung bringt den Vorteil mit sich, dass der erhaltene Verbundwerkstoff auf einfache Weise kompostierbar ist. Aus dem erfindungsgemäßen gelatinehaltigen Verbundwerkstoff können verschiedene Produkte, insbesondere Einwegprodukte, hergestellt werden, wobei die nachfolgende Auswahl nur einen Teil der möglichen Anwendungsbereiche beschreibt: Folien, Verpackungsfolien, Schutzfolien für Monitore oder Mobiltelefone, Folien für Blister, Trinkhalme, Becher, insbe- sondere Trinkbecher, elektrische und/oder thermische Isolatoren.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, enthaltend Biopolymer, wobei ein Substrat oder ein Tauchkörper in eine flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, und die Biopolymer-Zuberei- tung ausgehärtet wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei der flüssigen Biopolymerzubereitung für einen Tauchkörper um eine wässrige Lösung von Gelatine, die aus einer pulverförmigen Gelatine (z.B. Gelatine mit der CAS-Nr. 9000-70-8, EINECS-Nr. 232-554-6) erhalten wird.
Vorzugsweise weist die pulverförmige Gelatine einen Bloom-Wert von wenigstens 120 g, bevorzugt wenigstens 140 g besonders bevorzugt wenigstens 230 g Bloom auf, bestimmt nach der AOAC Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Ein höherer Bloom Wert beschleunigt die Erstarrung der Gelmasse auf dem Tauchkörper oder dem Substrat, wobei eine zu schnelle Erstarrung auf manchen Substraten unerwünscht sein kann, wenn z.B. dadurch die Penetration mit Gelatine verringert wird.
Vorzugsweise weist die flüssige Gelatinezusammensetzung, d.h. eine wässrige Lösung der Gelatine einen pH-Wert von 4,5 bis 9 bevorzugt 5,20 bis 6,00 auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Bevorzugt weist die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Viskosität von 3.5 bis 9.0 mPas, besonders bevorzugt 4.00 bis 5.00 mPas auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Weiterhin bevorzugt weist die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Transmission bei 620 nm von wenigstens 85%, bevorzugt 95 % und/oder eine Transmission bei 450 nm von wenigstens 70%, bevorzugt wenigstens 81 % auf, jeweils bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Eine höhere Transmission begünstigt die Transparenz des Endproduktes.
Die Leitfähigkeit beträgt bevorzugt < 1500 μ8/οη"ΐ, besonders bevorzugt < 250 μ8/οη"ΐ, bestimmt in einer 1 ,0 Gew.-%-igen Lösung bei 30°C nach der Methode gemäß der Monogra- phie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe.
Eine solche flüssige Gelatinezusammensetzung, welche die vorstehend genannten Eigenschaften von Bloom-Wert, pH-Wert, Viskosität, Transmission bei 620 nm und 450 nm sowie Leitfähigkeit in sich vereint, lässt sich beispielsweise erhalten durch Herstellung einer wässri- gen Lösung von Gelatine, wie sie unter der Bezeichnung GELITA IMAGEL® TC von der GELITA AG, DE-69412-Eberbach käuflich am Markt erhältlich ist. Die Gleichgewichtsfeuchte bei dieser Gelatine beträgt ca, 10 Gew.-%, d.h. dieser Restwassergehalt stellt sich nach Trocknung unter Normalbedingungen reversibel ein, unabhängig davon, wieviel Wasser im Auflö- seprozess zum Einsatz kommt.
Eine entsprechende Zusammensetzung zeichnet sich durch eine hohe Transparenz, hohe Stabilität der Viskosität über einen langen Zeitraum bei erhöhter Temperatur, sowie durch einen guten pH-Wert für Stabilität gegen Hydrolyse aus.
Auch eine Kombination dieser vorstehend beschriebenen, flüssigen Gelatinezusammensetzung mit anderen hierin beschriebenen Biopolymeren, insbesondere Gelatinen ist möglich.
Bevorzugt weist der Tauchkörper eine Außenkontur mit einem Tauchbereich auf, welcher in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht wird. Der Tauchbereich entspricht bevorzugt einem Negativ der Innenkontur des herzustellenden Werkstoffs. In einem weiteren Schritt kann der Tauchkörper aus dem der flüssigen Biopolymer-Zubereitung entnommen werden. Die Schicht der Biopolymer-Zubereitung, die die Außenkontur des Tauchkörpers überzieht, kann ausgehärtet und getrocknet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Tauchkörper eine Auswurfeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, einen Werkstoff, der gebildet ist durch eine an der Außenkontur des Tauchkörpers verfestigte Biopolymer-Zubereitung von dem Tauchkörper zu lösen. Eine solche Auswurfeinrichtung kann als Auswurfelement ausgebildet sein, welches gegenüber einem Grundelement des Tauchkörpers bewegbar, beispielsweise schwenkbar oder linear bewegbar, ist. Zum Auswerfen des Werkstoffs aus verfestigter Biopolymer-Zubereitung kann das Auswurfelement betätigt, d.h. gegenüber dem Grundelement bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswurfeinrichtung eine Vorrichtung zum Auslassen eines Gases, insbesondere Luft, aus der Außenkontur des Tauchkörpers aufweisen. Zum Auswerfen des Werkstoffs aus verfestigter Biopolymer-Zubereitung kann das Gas ausgelassen werden und den Werkstoff von dem Tauchkörper trennen. Eine Auswurfeinrichtung kann bevorzugt bei solchen Tauchkörpern zur Anwendung kommen, die aus einem Metall, beispielsweise Stahl, bestehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens weist der Tauchkörper, welcher in die flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, einen Kunststoff, insbesondere ein Sili- kon, auf. Bevorzugt ist der Kunststoff, insbesondere das Silikon, verformbar oder deformierbar.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher der Tauchkörper eine deformierbare Kunststoff hü He, insbesondere eine deformierbare Silikonhülle, und einen Hohlraum aufweist, der von der deformierbaren Kunststoff hü He, insbesondere der deformierbaren Silikonhülle, zumindest teilweise umschlossen ist. Der Tauchkörper, insbesondere die Kunststoffhülle bzw. Silikonhülle, kann nach dem Entfernen des Tauchkörpers aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung derart verformt werden, dass der Hohlraum, zumindest bereichsweise, verkleinert wird. Hierdurch wird das Entfernen der auf der äußeren Oberfläche des Tauchkörpers abgeschiedenen, insbesondere verfestigten, Biopolymer-Zubereitung erleichtert. Auch wird es möglich, einen Werkstoff, der nach Art einer Hülle für eine Kerze ausgestaltet ist und einen Hinterschnitt aufweist, von dem Tauchkörper zu entformen. Beispielsweise kann die Kunststoffhülle, insbesondere Silikonhülle, durch Ablassen eines Gases, insbesondere Luft, aus dem Hohlraum, oder durch das Anlegen eines Unterdrucks an dem Hohlraum deformiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Tauchkörper, insbesondere die Kunststoffhülle, insbesondere Silikonhülle, vor dem Eintauchen in die Biopolymer-Zubereitung mit einem Überdruck in dem, Hohlraum beaufschlagt wird oder ein Gas, insbesondere Luft, in den Hohlraum eingeleitet wird. Bevorzugt ist der Tauchkörper, insbesondere die Kunststoffhülle, bevorzugt Silikonhülle, des Tauchkörpers aus einem polaren Kunststoff bzw. einem polaren Silikon. Durch einen polaren Kunststoff bzw. ein polares Silikon kann das Entformen der verfestigten Biopolymer-Zubereitung nach weiter erleichtert werden.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Polarität des pola- ren Kunststoffs, insbesondere polaren Silikons, durch ein elektrisches Potential oder ein elektrisches Feld eingestellt wird. Beispielsweise kann eine Spannungsquelle und/oder eine Stromquelle vorgesehen sein, über welche die Polarität des polaren Kunststoffs bzw. Silikon beeinflusst werden kann. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn das Silkon zumindest in Teilbereichen oder auch vollständig eine flächige, sich also über den gewünschten Bereich erstreckende Oberflä- chenstrukturierung aufweist. Die Oberflächenstrukturierung, die in ihrer Strukturform weitgehend homogen ist, also in ihrer Beschaffenheit über die Fläche möglichst gleichförmig ausgebildet ist, kann vorzugsweise eine Rauheit zwischen 5 μη"ΐ-200 μηη aufweisen Als„Rau- heit" wird hierbei die Rautiefe Rz verstanden. Die Oberflächenstrukturierung wird durch sich kontinuierlich abwechselnde Eintiefungen und Erhöhungen gebildet, sie ist derart ausgelegt, dass sich die gewünschte Rauheit ergibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Tauchkör- per durch ein brennbares Material einer Kerze gebildet wird. Das brennbare Material kann ein- oder mehrmals in die flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht werden. Das brennbare Material kann teilweise in das flüssige Biopolymer eingetaucht werden, Auf diese Weise lässt sich ein Werkstoff in Form eines becherartigen Gefäßes aus der Biopolymer-Zubereitung erzeugen, dessen Innenkontur an die Außenkontur des brennbaren Materials angepasst ist. Alternativ ist es möglich, dass brennbare Material vollständig in die flüssige Biopolymer-Zubereitung einzutauchen, so dass ein verkapseltes Behältnis für das brennbare Material gebildet wird. Bevorzugt wird ein Docht der Kerze vor dem Eintauchen des brennbaren Materials in die flüssige Biopolymer-Zubereitung bereits mit dem brennbaren Material verbunden. Besonders bevorzugt wird das brennbare Material beim Eintauchen durch den Docht gehalten, so dass das brennbare Material an dem Docht aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung herausgezogen werden kann.
Bei einer Ausgestaltung, in welcher der Tauchkörper durch ein brennbares Material, insbesondere einer Kerze, gebildet wird, ist das brennbare Material bevorzugt in einem dem Tauchvorgang vorhergehenden Verfahrensschritt durch Pressen geformt worden. Bevorzugt weist das brennbare Material einen Docht auf. Das brennbare Material kann beispielsweise Wachs, beispielsweise Bienenwachs, Stearin und/oder Paraffin sein, also insbesondere gehärtete oder raffinierte pflanzliche und/oder tierische Fette, wachsähnliche Materialien und/oder technische Wachsgemenge. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der aus dem brennbaren Material gebildete Tauchkörper zunächst gekühlt, insbesondere schockgefroren, und dann in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht. Das Kühlen des Tauchkörpers kann beispielsweise durch kalte Luft erfolgen, welche in Richtung des Tauchkörpers geblasen wird. Diese Luft weist bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 10 bis 20 °C, bevorzugt im Bereich von 15 bis 18 °C, beispielsweise 16 °C auf.
Bevorzugt wird die Biopolymer-Zubereitung an dem Substrat oder dem Tauchkörper getrocknet, insbesondere durch Aufblasen warmer Luft. Diese warme Luft kann eine Temperatur im Bereich von 20 bis 30 °C, bevorzugt 23 bis 28 °C, beispielsweise 25 °C aufweisen. Die Luft- feuchtigkeit dieser Luft beträgt bevorzugt 40% bis 60%, besonders bevorzugt 45% bis 55%, beispielsweise 51 %. Das Trocknen kann in einer Durchlaufvorrichtung erfolgen, beispielsweise in einem Trocknungstunnel. Bevorzugt wird die verfestigte Biopolymer-Zusammensetzung für eine Trocknungsdauer getrocknet, die im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden, bevorzugt im Bereich von 45 Minuten bis 3 Stunden, liegt. Optional können weitere Trock- nungsprozesse Anwendung finden, beispielsweise induktives Trocknen, Trocknen mittels Wärmelampe oder Infrarotstrahlung.
Bei Bedarf kann der Werkstoff nach dem Verfestigen und ggf. Trocknen geschnitten werden, um einen gefäßartigen Werkstoff mit einer glatten Kante zu erhalten.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann einerseits zur Bildung eines Werkstoffs in Form eines becherartiges Gefäßes Verwendung finden. Hierbei kommt bevorzugt eine Bio- polymer-zubereitung zum Einsatz die nur schwer entflammbar, insbesondere nicht brennbar, ist. Alternativ kann das vorstehend beschriebene Verfahren zur Bildung eines Werkstoffs in Form einer Beschichtung der Außenkontur eines brennbaren Materials einer Kerze zur Anwendung kommen. Hierbei findet bevorzugt eine Biopolymer-Zubereitung Verwendung, die leicht entflammbar, insbesondere brennbar, ist.
Bevorzugt erfolgt zum Tauchen des Tauchkörpers ein Einbringen des Tauchkörpers in die flüssige Biopolymer-Zubereitung und/oder ein Entfernen des Tauchkörpers aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung durch eine lineare Bewegung, insbesondere senkrecht zur Oberfläche der flüssigen Biopolymer-Zubereitung. Alternativ kann der Tauchkörper zum Tauchen durch eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingebracht und/oder aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung entfernt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der mit der flüssigen Biopolymer-Zubereitung benetzte Tauchkörper nach dem Entfernen des Tauchkörpers aus der Biopolymer-Zubereitung um eine Schwenkachse geschwenkt, um die Verteilung der flüssigen Biopolymer-Zubereitung auf der Außenkontur des Tauchkörpers einzustellen. Bevorzugt wird der Tauchkörper von einer Tauchstellung, in welcher ein Bodenbereich des Tauchkörpers nach unten gerichtet ist, in einer ersten Schwenkrichtung eine erste Schwenkstellung geschwenkt, wobei der Tauchkörper in der ersten Schwenkstellung besonders bevorzugt gegenüber der Tauchstellung um einen Winkel im Bereich von 10° bis 60°, bevorzugt 15° bis 45°, besonders bevorzugt 20° bis 40°, verschwenkt ist. Besonders bevorzugt wird der Tauchkörper ausgehend von der ersten Schwenkstellung in eine zweite Schwenkstellung verbracht, bevorzugt durch eine Schwenkbewegung in einer zweiten Schwenkrichtung, die der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzt ist. In der zweiten Schwenkstellung ist der Tauchkörper bevorzugt um 180° gegenüber der Tauchstellung verschwenkt. Insofern ist der Tauchkörper in der zweiten Schwenkstellung nach oben gerichtet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Benetzung eines Tauchkörpers mit einem ebenen Bodenbereich erreicht werden. Sofern der Tauchkörper durch ein brennbares Material, insbesondere einer Kerze, gebildet wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine wässrige Lösung von Gelatine als Biopolymerzubereitung zu verwenden, die aus einer pulverförmigen Gelatine (z.B. Gelatine mit der CAS-Nr. 9000-70-8, EINECS-Nr. 232-554-6) erhalten wird. Vorzugsweise weist die pulverförmige Gelatine einen Bloom-Wert im Bereich von wenigstens 140 Bloom, besonders bevorzugt 285 bis 315 g Bloom auf, bestimmt nach der AOAC-Me- thode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Vorzugsweise weist die flüssige Gelatinezusammensetzung, d.h. eine wässrige Lösung der Gelatine einen pH-Wert von 4.5 bis 9, besonders bevorzugt 5,00 bis 5,70 auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe. Bevorzugt weist die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Viskosität von 3.0 bis 5.0 mPas auf, besonders bevorzugt 3.45 bis 4.35 mPas auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei 60°C nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Eu- rope.
Weiterhin bevorzugt weist die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Transmission bei 620 nm von wenigstens 85% besonders bevorzugt 95 % und/oder eine Transmission von bei 450 nm von wenigstens 75% besonders bevorzugt 87 % auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung nach der Methode gemäß der Monographie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe.
Die Leitfähigkeit beträgt bevorzugt < 1500 μ5/οη"ΐ, besonders bevorzugt 80 bis 240 μ8/οη"ΐ, bestimmt in einer 1 ,0 Gew.-%-igen Lösung bei 30°C nach der Methode gemäß der Monogra- phie„Standardized Methods for the testing of edible gelatine", Short-Version 12, May 2017 von Gelatine Manufacturers of Europe.
Eine solche flüssige Gelatinezusammensetzung, welche die vorstehend genannten Eigenschaften von Bloom-Wert, pH-Wert, Viskosität, Transmission bei 620 nm und 450 nm sowie Leitfähigkeit in sich vereint, lässt sich beispielsweise erhalten durch Herstellung einer wässri- gen Lösung von Gelatine, wie sie unter der Bezeichnung GELITA IMAGEL® AP von der GELITA AG, DE-69412-Eberbach käuflich am Markt erhältlich ist. Die Gleichgewichtsfeuchte bei dieser Gelatine beträgt ca. 10 Gew.-%, d.h. dieser Restwassergehalt stellt sich nach Trocknung unter Normalbedingungen reversibel ein, unabhängig davon, wieviel Wasser im Auflö- seprozess zum Einsatz kommt.
Eine entsprechende Zusammensetzung zeichnet sich durch eine hohe Transparenz, schnelle Gelbildung, gute Stabilisierung von zugefügten Partikeln, z.B. Glitter, Metallpartikel, Sand, etc. aus.
Auch eine Kombination dieser flüssigen Gelatinezusammensetzung mit anderen hierin beschriebenen Biopolymeren, insbesondere Gelatinen ist möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform können den hierin beschriebenen flüssigen Biopoly- mer-Zubereitungen, insbesondere die Gelatinezusammensetzungen, auch eines oder meh- rere Konservierungsmittel zugefügt werden, vorzugweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenoxyethanol, Methylisothiazolinon (MIT), Benzisothiazolinon (BIT) und Ortho- phenylphenol (OPP). Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle vorgeschlagen, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei zur Bildung der Hülle ein Verbundwerkstoff enthaltend Biopolymer nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoffs bereitgestellt wird.
Die in sprühfähiger Form bereitgestellte Biopolymer-Zubereitung kann beispielsweise als Biopolymer in wässriger Lösung oder als Dispersion vorliegen. Beim Versprühen der Biopolymer-Zubereitung wird diese in Tröpfchen zerteilt, so dass ein Aerosol gebildet wird. Beim Versprühen wird ein Teil des in der sprühfähigen Zubereitung enthaltenen Wassers an die Umgebungsluft abgegeben, so dass das Aushärten des Biopolymers bereits beim Versprühen beginnt. Hierdurch kann eine im Vergleich zu einem Gießverfahren beschleunigte Aushärtung ermöglicht werden.
Bevorzugt wird der Verbundwerkstoff enthaltend Biopolymer als Band oder als Folie bereit- gestellt. Beispielsweise kann der Verbundwerkstoff durch Sprühen der Biopolymer-Zubereitung auf ein plattenförmiges- oder bandförmiges Substrat aus einem insbesondere Cellulose- haltigen Zusatzstoff gebildet sein. Besonders bevorzugt wird der Verbundwerkstoff durch Sprühen der Gelatine auf ein bandförmiges Papier gebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Verbundwerkstoff enthaltend Biopolymer zur Bildung der Hülle durch Thermoformen umgeformt. Thermoformen, das auch als Tiefziehen oder als Warmumformen bezeichnet wird, eignet sich insbesondere zum Umformen von Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoffen, die plattenförmig, bandförmig oder folienförmig ausgebildet sind. Zum Tiefziehen kann der Biopolymer-haltige Verbundwerkstoff erwärmt und dann unter Druck und/oder mit Vakuum in eine Matrize geformt werden. Beim Verformen kann ein Stempel zum Einsatz kommen, der den Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoff in die Matrize drückt. Bevorzugt sind die Matrize und/oder der Stempel zumindest zweigeteilt, wobei die Teile relativ zueinander beweglich sind, insbesondere aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden können. Beispielsweise werden die beiden Teile des Stempels zum Formen der Hülle voneinander weg und zum Entformen aufeinander zu bewegt. Bei der Matrize ist es genau umgekehrt. Dadurch ist es möglich, thermogeformte Hüllen mit einer zylindrischen Wandung bzw. Hüllen mit einem Hinterschnitt zu erzeugen, die entformbar sind. Dadurch sind Seitenwände herstellbar, die in einem Winkel α von im Wesentlichen 90° oder weniger zu dem Bodenbereich vorgesehen sind, was die Stapelbarkeit von zwei Kerzen aufeinander ermöglicht. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn dem Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoff beim Thermoformen und/oder nach dem Thermoformen Wasserdampf zugeführt wird. Durch die Zugabe von Wasserdampf kann die Vernetzung von Biopolymer in dem Verbundwerkstoff verbessert werden. Das brennbare Material der Kerze ist insbesondere Wachs, beispielsweise Bienenwachs, Stearin und/oder Paraffin, also insbesondere gehärtete oder raffinierte pflanzliche und/oder tierische Fette, wachsähnliche Materialien und/oder technische Wachsgemenge. Der Docht wird von dem brennbaren Material umgeben. Das brennbare Material ist zunächst fest und wird durch die Wärmeabgabe des brennenden Dochts zumindest teilweise verflüssigt. Das brennbare Material weist vorzugsweise keinerlei Farbstoffe auf. Vorzugsweise ist das brennbare Material mit einem oder mehreren Duftstoffen versetzt. Vorzugsweise ist das brennbare Material mit einem Zusatz versetzt, der eine Flammfärbung bewirkt. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine weiße oder farbige Kerze bereitzustellen, insbesondere auch eine Kerze, die auch im angezündeten Zustand farbig ist, d.h. eine gefärbte Flamme auf- weist. Falls auch das Material, aus dem die Mulde bzw. das Material gefertigt ist, farbig ist, wird ein ästhetisch ansprechender Gesamtfarbeindruck erzielt.
Sofern die erfindungsgemäße Kerze geschlossen ausgebildet ist, können auch bei Raumtemperatur, insbesondere bei 14 bis 26°C, flüssige Brennmaterialien eingesetzt werden.
Grundsätzlich kommen alle üblichen, dem Fachmann bekannten Brennmaterialien, wie Lampenöle beispielsweise auf Basis von Mineralöl, Petroleum, Stearin oder Paraffin in Betracht. Bevorzugt werden als flüssige Brennmaterialien pflanzliche Öle, vorzugsweise Rapsöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Olivenöl oder Mischungen aus wenigstens zwei dieser vorgenannten Materialien eingesetzt. Diese flüssigen Brennmaterialien können farblos sein oder einen oder mehrere Farbstoffe aufweisen, um so einen ästhetisch ansprechenden Eindruck vermitteln. Vorzugsweise kann das flüssige Brennmaterial mit einem oder mehreren Duftstoffen versetzt sein. Vorzugsweise kann das flüssige Brennmaterial mit einem Zusatz versetzt sein, der eine Flammfärbung bewirkt. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine weiße oder far- bige Kerze bereitzustellen, insbesondere auch eine Kerze, die auch im angezündeten Zustand farbig ist, d.h. eine gefärbte Flamme aufweist. Das Material, aus dem die Mulde bzw. das Material gefertigt ist, kann ebenfalls farbig sein. Das flüssige Brennmaterial weist vorzugsweise einen Duftstoff auf, dessen Duft sich beim Abrennen des Brennmaterials entfaltet und/oder ändert. Alternativ oder zusätzlich weist das flüssige Brennmaterial einen Farbstoff auf, der sich beim Abrennen des Brennmaterials ver- teilt, aktiviert wird oder den farblichen Gesamteindruck verändert.
Die flüssigen Brennmaterialien sind wesentlich kostengünstiger als beispielsweise gehärtete, raffinierte Wachse aus Mineralöl oder Pflanzenfette. Ein weiterer Vorteil, insbesondere der pflanzlichen Öle, besteht darin, dass diese aus nachwachsenden Rohstoffen erhalten wer- den, und sehr rein, insbesondere rußfrei, abrennen. Durch die Verwendung flüssiger Brennmaterialien können gegenüber der Verwendung fester Brennmaterialien einige Verarbeitungsschritte bei deren Herstellung entfallen, so dass diese zeit- und energiesparender hergestellt werden können. Ein weiterer großer Vorteil, den der Einsatz von flüssigen Brennmaterialien mit sich bringt, besteht darin, dass die Kerzen enthaltend diese Brennmaterialien auch bei kälteren Temperaturen abgebrannt werden können, als Kerzen, die feste Brennmaterialien aufweisen, beispielsweise bei Temperaturen von bis zu -25°C oder bis zu -10°C o- der bis zu -5°C oder bis zu 0°C. Dies ist besonders vorteilhaft bei allen Anwendungen, bei denen die Kerze unter kühlen Außenbedingungen oder in kühlen Räumen abgebrannt wird, beispielsweise bei der Anwendung als Schwimmkerze, Friedhofskerze, Kirchen oder Tem- peln.
Das brennbare Material wird vorzugsweise als flüssiges oder pastöses Medium in die Hülle eingefüllt und härtet dort aus. Wird das Element auslaufsicher versiegelt, kann die Brennmasse flüssig sein.
Vorzugsweise wird die Hülle vor, beim und/oder nach dem Einfüllen des brennbaren Materials gekühlt, um das Härten des brennbaren Materials zu beschleunigen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das brennbare Material in die Hülle eingefüllt und nach dem Einfüllen des brennbaren Materials wird ein mit der Hülle verbundener Deckel auf die Hülle aufgebracht, wobei der Deckel insbesondere erzeugt wird, indem eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung versprüht und ausgehärtet wird. Bei einem derartigen Verfahren wird bevorzugt zunächst die Hülle erzeugt, indem die sprühfertige Biopolymer-Zubereitung in eine Werkzeug- form gesprüht wird. Danach kann die Hülle ausgehärtet werden. Danach kann ein Docht, bevorzugt ein mit einem Dochthalter verbundener Docht, in die Hülle eingebracht werden. In einem nachfolgenden Schritt kann das, insbesondere flüssige, brennbare Material in die Hülle aus dem Biopolymer-haltigen Werkstoff eingebracht werden. Danach kann der Deckel auf die Hülle aufgebracht werden, indem - wie vorstehend erwähnt - eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt und auf die Hülle und das brennbare Material versprüht wird. Danach kann das Material des Deckels ausgehärtet werden, um eine gekapselte Kerze zu erhalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Docht der Kerze ein fadenförmiges Geflecht. Besonders bevorzugt weist der Docht, insbesondere an seiner Außenseite, ein Versteifungsmittel auf, beispielsweise einen Hartwachsüberzug und/oder eine Hülse, insbeson- dere aus einem brennbaren Material. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass der Docht eine gewisse Eigenstabilität aufweist und/oder seine Brenneigenschaften in gewünschter Weise beeinflusst werden können.
Bevorzugt weist die Hülle der Kerze einen Boden- und einen Wandbereich auf. Der Boden- und Wandbereich sind vorzugsweise einstückig vorgesehen, können alternativ dazu aber auch mehrteilig vorgesehen sein, wobei der Boden- und Wandbereich miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt, verschachtelt oder kraftschlüssig verbunden, sind. Vorzugsweise handelt es sich bei der Hülle um eine becherartige Hülle, welche das brennbare Material zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aufnimmt. Die Hülle kann als Mulde ausgebildet sein. Der äußere Umfang des Kunststoffelements, insbesondere der Wandbereich kann aber auch zumindest teilweise von dem brennbaren Material umschlossen werden. Für den Abbrand der Kerze wird das Kunststoffelement nicht von dem brennbaren Material getrennt, sondern stellt ein wichtiges Element der Kerze dar, beispielsweise um zu verhindern, dass das brennbare Material unkontrolliert verläuft und/oder beispielsweise zum Brandschutz, beispielsweise damit der Docht nicht in Kontakt mit der Auflagefläche der Kerze kommt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kerze einen Dochthalter zum Halten des Dochts auf. Der Dochthalter kann mit dem Docht, insbesondere mit einem Ende des Dochts, verbunden sein. Besonders bevorzugt ist der Dochthalter mit dem Boden der Hülle der Kerze verbunden. Besonders bevorzugt wird der Dochthalter aus einem Material ausgebildet, das Biopolymer aufweist. Beispielsweise kann zur Bildung des Dochthalters ein Biopolymer-haltiger Verbundwerkstoff nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs enthaltend bereitgestellt werden. Hierdurch wird es möglich im Stand der Technik verwendete Dochthalter aus Metallen zu ersetzen, so dass die Kerze nach ihrem Abbrand vollständig kompostierbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Hülle einen Bodenbereich auf, in dem eine Ein- und/oder Ausbuchtung und/oder eine Öffnung vorgesehen ist, in der der Docht und/oder ein Dochthalter befestigt oder zumindest teilweise eingebettet ist. Die Befestigung erfolgt besonders bevorzugt durch einen Form-, Kraft- und/o- der Stoffschluss. Durch die Ein- oder Ausbuchtung wird verhindert, dass der Docht bei der Herstellung der Kerze und/oder beim Abbrand der Kerze verrutscht. Vorzugsweise weist die Ein- und/oder Ausbuchtung einen Hinterschnitt auf, der form- und/oder kraftschlüssig mit dem Docht und/oder mit dem Dochthalter zusammenwirkt. Weiterhin bevorzugt ist der Bodenbereich zumindest abschnittsweise geneigt gegenüber der Horizontalen vorgesehen. Dadurch wird sichergestellt, dass das brennbare Material, das sich beim Abbrand der Kerze verflüssigt, in Richtung des Dochts fließt, so dass zumindest ein möglichst vollständiger Abbrand des brennbaren Materials sichergestellt ist.
Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Dochthalter einstückig mit der Hülle ausgebildet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei zur Bildung der Hülle ein flüssiger Biopolymer-haltiger Werkstoff, insbesondere Verbundwerkstoff, in eine Hohlform gefüllt wird und die Hohlform bewegt wird, um den flüssigen Biopolymer-haltigen Werkstoff an der Innenkontur der Hohlform zu verteilen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Kerze mit ei- nem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei zur Bildung der Hülle ein, insbesondere gepresstes, brennbares Material in eine flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, und die Biopolymer-Zubereitung ausgehärtet wird. Das brennbare Material kann teilweise in das flüssige Biopolymer eingetaucht werden, Auf diese Weise lässt sich eine Hülle in Form eines becherartigen Gefäßes aus der Biopolymer- Zubereitung erzeugen, dessen Innenkontur an die Außenkontur des brennbaren Materials angepasst ist. Alternativ ist es möglich, dass brennbare Material vollständig in die flüssige Biopolymer-Zubereitung einzutauchen, so dass ein verkapseltes Behältnis für das brennbare Material gebildet wird. Bevorzugt wird ein Docht der Kerze vor dem Eintauchen des brennbaren Materials in die flüssige Biopolymer-Zubereitung bereits mit dem brennbaren Material verbunden. Besonders bevorzugt wird das brennbare Material beim Eintauchen durch den Docht gehalten, so dass das brennbare Material an dem Docht aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung herausgezogen werden kann.
Das brennbare Material ist bevorzugt in einem dem Tauchvorgang vorhergehenden Verfah- rensschritt durch Pressen geformt worden. Bevorzugt weist das brennbare Material einen Docht auf. Das brennbare Material kann beispielsweise Wachs, beispielsweise Bienenwachs, Stearin und/oder Paraffin sein, also insbesondere gehärtete oder raffinierte pflanzliche und/oder tierische Fette, wachsähnliche Materialien und/oder technische Wachsgemenge.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das brennbare Material zunächst gekühlt, insbesondere schockgefroren, und dann in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht. Das Kühlen des brennbaren Materials kann beispielsweise durch kalte Luft erfolgen, welche in Richtung des Tauchkörpers geblasen wird. Diese Luft weist bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 10 bis 20 °C, bevorzugt im Bereich von 15 bis 18 °C, beispielsweise 16 °C auf. Alternativ kann das Kühlen des brennbaren Materials mit flüssigem Stickstoff erfolgen.
Bevorzugt wird die Biopolymer-Zubereitung an dem brennbaren Material getrocknet, insbesondere durch Aufblasen warmer Luft. Diese warme Luft kann eine Temperatur im Bereich von 20 bis 30 °C, bevorzugt 23 bis 28 °C, beispielsweise 25 °C aufweisen. Die Luftfeuchtigkeit dieser Luft beträgt bevorzugt 40% bis 60%, besonders bevorzugt 45% bis 55%, beispielsweise 51 %. Das Trocknen kann in einer Durchlaufvorrichtung erfolgen, beispielsweise in einem Trocknungstunnel. Bevorzugt wird die verfestigte Biopolymer-Zusammensetzung für eine Trocknungsdauer getrocknet, die im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden, bevor- zugt im Bereich von 45 Minuten bis 3 Stunden, liegt. Optional können weitere Trocknungsprozesse Anwendung finden, beispielsweise induktives Trocknen, Trocknen mittels Wärmelampe oder Infrarotstrahlung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Kerze mit einem brennbaren Material, einem Docht und einer Hülle, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind, wobei die Hülle aus einem Verbundwerkstoff enthaltend Biopolymer ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hülle aus Werkstoff bestehend aus Biopolymer ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung weist das Biopolymer Gelatine auf. Die Hülle weist bevorzugt eine Dicke auf im Bereich von 1 ,4 bis 1 ,8 mm auf, besonders bevorzugt von 1 ,6 bis 1 ,8 mm. Bei einer Ausgestaltung, in welcher die Hülle Gelatine aufweist oder daraus gebildet ist, führt dies zu einer schweren Entflammbarkeit. Alternativ bevorzugt kann die Dicke der Hülle < 1 ,4 mm betragen, so dass die Hülle selbst auch entflammbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kerze einen Dochthalter zum Halten des Dochts auf, wobei der Dochthalter aus einem Material ausgebildet wird, das Biopolymer aufweist, insbesondere aus einem Biopolymer-haltigen Verbundwerkstoff. Der Dochthalter kann mit dem Docht, insbesondere mit einem Ende des Dochts, verbunden sein. Besonders be- vorzugt ist der Dochthalter mit dem Boden der Hülle der Kerze verbunden. Beispielsweise kann zur Bildung des Dochthalters ein gelatinehaltiger Verbundwerkstoff nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines gelatinehaltigen Verbundwerkstoffs bereitgestellt werden. Hierdurch wird es möglich im Stand der Technik verwendete Dochthalter aus Metallen zu ersetzen, so dass die Kerze nach ihrem Abbrand vollständig kompostierbar ist.
Bei der Kerze können auch die im Zusammenhang mit dem Werkstoff, insbesondere dem Verbundwerkstoff, mit den Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, oder Verfahren zum Herstellen einer Kerze beschriebenen vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltungen allein oder in Kombination Anwendung finden und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen an- hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Figuren Figur 1 zeigt eine Kerze, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gefertigt ist, in einer Seitenansicht.
Figuren 2a-f zeigen eine Kerze, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gefertigt ist.
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Figur 5a und 5b zeigen einen Docht mit einem Dochthalter in einer Seitenansicht und einer perspektivischen Ansicht.
Figur 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kerze, die gemäß einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gefertigt ist.
Figur 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kerze, die gemäß einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gefertigt ist.
Figur 8 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungs- beispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
Figur 9 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. Figur 1 zeigt die eine erfindungsgemäß hergestellte Kerze 1 . Die Kerze 1 weist ein brennbares Material 3, beispielsweise Wachs, ein wachsähnliches Material oder ein technisches Wachsgemenge, auf, in dem ein Docht 4 vorgesehen ist. Das brennbare Material 3 und der Docht 4 sind in Hülle 2 angeordnet. Diese Hülle 2, die im vorliegenden Fall einen Bodenbereich 2.2 und einen Wandbereich 2.1 aufweist, besteht zumindest aus einem gelatinehaltigen Verbundwerkstoff. Die Gelatine kann vernetzt sein und ist vorzugsweise mit mindestens einer Substanz versetzt, die die Brennbarkeit der Gelatine und/oder des Polysacharids und/oder der Cellulose reduziert und/oder deren Glastemperatur erhöht. In dem vorliegenden Fall ist die Kerze ein sogenanntes Teelicht, bei dem die Hülle 2 das brennbare Material 3 und den Docht 4 vollständig aufnimmt. Das brennbare Material wird mittels des Dochts in der Hülle 2 abgebrannt. Danach wird die Hülle 2 entsorgt, indem sie beispielsweise kompostiert wird. Die Hülle 2 ist aus einer gelatinehaltigen Folie tiefgezogen, die zusätzlich zu der Gela- tine einen Zusatzstoff aufweist. Der Zusatzstoff ist bevorzugt ein Polysaccharid, insbesondere Cellulose und/oder Stärke. Die Stärke kann Maisstärke, Maniokstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Rosskastanienstärke sein. Figuren 2a-2f zeigen eine zweite Kerze 1 , die gemäß der Erfindung hergestellt wurde. Die Kerze 1 weist eine Hülle 2, einen Docht 4 und ein brennbares Material 3 auf, das den Docht 4 umgibt. Die Hülle 2 weist einen Bodenbereich 2.2 und einen hier zylindrischen Wandbereich 2.1 auf. Das brennbare Material 3 steht auf dem Bodenbereich 2.2 auf. Die Höhe des Wandbereichs 2.1 ist in dem vorliegenden Fall kleiner als die Höhe des brennbaren Materials 3. Gemäß einer Abwandlung der dargestellten Kerze entspricht die Höhe des brennbaren
Materials 3 der Höhe der Seitenwand 2.1 oder die Höhe der Seitenwand 2.1 übersteigt sogar die Höhe des brennbaren Materials 3. Die Innenkontur der Hülle 2 kann derart vorgesehen sein, dass die Hülle 2 die Außenkontur des brennbaren Materials 3 im Wesentlichen spaltfrei umschließt. Es ist aber auch möglich, dass die Kontur der Seitenwand 2.1 kleiner oder grö- ßer als die Kontur des brennbaren Materials 3 vorgesehen ist, so dass die Seitenwand 2.1 der Hülle 2 nicht zu sehen ist oder ein Spalt zwischen der Innenkontur der Seitenwand 2.1 und dem brennbaren Material 3 vorgesehen ist. Die Hülle 2 kann demnach als Kerzenhalter, beispielsweise bei einem Adventskalender dienen. Sie verhindert dann das Auslaufen von Wachs und dient als Brennstopp für den Docht 4.
Anhand der Darstellung in Figur 3 soll nachfolgend auf die einzelnen Abläufe eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kerze eingegangen werden. Zunächst wird die Gelatine in einem Bereitstellungsschritt 101 in sprühfähiger Form bereitgestellt, also beispielsweise als Gelatine in wässriger Lösung oder als Dispersion.
Danach wird die Gelatine in einem Sprühschritt 102 versprüht. Zum Versprühen der Gelatine kommt bevorzugt eine Druckdüse, insbesondere eine Turbulenz-, Flachstrahl-, Prall- oder Hohlkegeldruckdüse, zur Anwendung. Alternativ kann zum Versprühen der Gelatine eine Zweistoffdüse verwendet werden, die beispielsweise mit Luft als Trägergas betrieben wird.
Beim dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 wird zusammen mit der sprühfähigen Gelatine ein Zusatzstoff versprüht. Die Gelatine und der Zusatzstoff werden in dem Sprühschritt 102 in eine Werkzeugform gesprüht und zur Bildung eines den Zusatzstoff umfassenden, gelati- nehaltigen Verbundwerkstoffs in der Werkzeugform ausgehärtet. Als Zusatzstoff wird ein ein Polysaccharid verwendet, insbesondere Cellulose und/oder Stärke. Beim Versprühen der Gelatine und des Zusatzstoffs wird die Umgebungsluft auf eine Temperatur im Bereich von 25 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 80 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 60 °C bis 70°C, temperiert, so dass das Aushärten der Gela- tine beschleunigt wird.
In einer dem Sprühschritt 102 nachfolgenden Ruhephase 103 wird der die Gelatine und das Zusatzmaterial aufweisende Verbundwerkstoff ausgehärtet. Im Vergleich zu einem Gießverfahren kann die Ruhephase 103 bei dem erfindungsgemäßen Sprühverfahren kürzer ausfal- len.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Werkzeugform eine Negativform einer Kerzenhülle, so dass der Verbundwerkstoff in der Form einer Hülle einer Kerze gebildet wird. Nach dem Aushärten der Hülle wird ein Docht in die Hülle eingebracht, siehe Schritt 201 .
Dann wird in einem Einfüllschritt 202 ein brennbares Material, vorzugsweise in flüssiger oder pastöser Form, in die Hülle eingefüllt. In einem dem Einfüllschritt nachfolgenden Aushärteschritt 203 härtet das brennbare Material aus. Die Hülle kann vor, während und/oder nach dem Einfüllen des brennbaren Materials gekühlt werden, um das Aushärten des brennbaren Materials zu beschleunigen.
Mit dem in Figur 3 gezeigten Herstellungserfahren wird eine Kerze erhalten, die ein brennbares Material, einen Docht und eine Hülle aufweist, in der das brennbare Material und der Docht angeordnet sind. Im Gebrauch wird der Docht der Kerze angezündet und das brennbare Material verflüssigt sich innerhalb der Hülle und verbrennt sukzessive. Die leere Hülle kann dann kompostiert werden.
Anhand der Darstellung in Figur 4 soll nachfolgend auf die einzelnen Abläufe eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kerze eingegangen werden.
Zunächst wird die Gelatine in einem Bereitstellungsschritt 101 in sprühfähiger Form bereitgestellt, also beispielsweise als Gelatine in wässriger Lösung oder als Dispersion.
Zudem wird ein Substrat aus einem Zusatzstoff wie beispielsweise Cellulose und/oder Stärke bereitgestellt. Bei dem Substrat handelt es sich bevorzugt um ein plattenförmiges oder bandförmiges Substrat, beispielsweise um eine Papierbahn oder eine Folienbahn. In dem Sprühschritt 102 wird die sprühfähige Gelatine auf das Substrat gesprüht. Die Gelatine kann die Oberfläche des Substrats insbesondere vollständig benetzen. Bevorzugt dringt die Gelatine in das Substrat ein.
In der nachfolgenden Ruhephase 103 wird die Gelatine ausgehärtet und ein den Zusatzstoff umfassender, gelatinehaltiger Verbundwerkstoffs erhalten. Dieser Verbundwerkstoff ist plat- tenförmig oder bandförmig oder folienartig und weist Gelatine als Matrixmaterial auf. In einem Thermoformschritt 104 wird der gelatinehaltige Verbundwerkstoff zur Bildung der Hülle durch Thermoformen umgeformt. Dabei kann der gelatinehaltige Verbundwerkstoff erwärmt und dann unter Druck und/oder mit Vakuum in eine Matrize geformt werden. Beim Verformen kann ein Stempel zum Einsatz kommen, der den gelatinehaltigen Verbundwerkstoff in die Matrize drückt. Während des Thermoformens und/oder nach dem Thermoformen kann Wasserdampf zugeführt werden.
Nach dem Thermoformschritt 104 wird die Hülle der Kerze mit einem Docht versehen (Schritt 201 ) und sodann in einem Einfüllschritt 202 mit fließfähigem brennbaren Material zumindest teilweise, vorzugsweise lediglich teilweise befüllt. Das brennbare Material härtet in der tiefge- zogenen Hülle aus (Schritt 203). Die Hülle kann vor, während und/oder nach dem Einfüllen des brennbaren Materials gekühlt werden, um das Aushärten des brennbaren Materials zu beschleunigen.
Mit dem in Figur 4 gezeigten Herstellungserfahren wird eine Kerze 1 erhalten, die ein brenn- bares Material 3, einen Docht 4 und eine Hülle aufweist, in der das brennbare Material 3 und der Docht 4 angeordnet sind. Im Gebrauch wird der Docht 4 der Kerze 1 angezündet und das brennbare Material 3 verflüssigt sich innerhalb der Hülle 2 und verbrennt sukzessive. Die leere Hülle 2 kann dann kompostiert werden. Figur 5a und 5b zeigen einen Dochthalter 7, der mit dem Docht 4 verbunden ist. Vorzugsweise ist der Dochthalter 7 mit der Hülle 2 verbunden, beispielsweise verklebt. Vorzugsweise umfasst der Kleber auch Gelatine. Vorzugsweise ist der Dochthalter 7 aus demselben Material wie die Hülle 2 gefertigt und/oder weist zumindest Gelatine auf. In der Figur 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß hergestellten Kerze 1 gezeigt. Die Kerze 1 weist ein brennbares Material 3, beispielsweise Wachs, ein wachsähnliches Material oder ein technisches Wachsgemenge, auf, in dem ein Docht 4 vorgesehen ist. Das brennbare Material 3 und der Docht 4 sind in einer Hülle 2 angeordnet. Der Docht 4 ist mit einem Ende ist mit einem Dochthalter 7 verbunden. Der Dochthalter ist mit dem Boden der Hülle 2 der Kerze 1 verbunden.
Die Kerze 1 gemäß Figur 7 unterscheidet sich von der in der Figur 6 gezeigten Kerze dadurch, dass sie zusätzlich einen Deckel 6 aufweist, welcher die Hülle 2 nach ober abschließt, wobei der Deckel 6 eine Öffnung für den Docht 4 umfasst. Eine derartige Kerze kann bevorzugt einen flüssiges brennbares Material 3 aufweisen. Zum Herstellen dieser Kerze 1 kommt bevorzugt ein Verfahren zur Anwendung, bei dem das brennbare Material 3 in die Hülle 2 eingefüllt und nach dem Einfüllen des brennbaren Materials 3 ein mit der Hülle 2 verbundener Deckel 6 auf die Hülle 2 aufgebracht wird, wobei der Deckel 6 erzeugt wird, indem Gelatine in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Gelatine versprüht und ausgehärtet wird. Bei einem derartigen Verfahren wird zunächst die Hülle 2 erzeugt, in- dem die sprühfertige Gelatine in eine Werkzeugform gesprüht wird. Danach kann die Hülle 2 ausgehärtet werden. Danach kann der Docht 4, bevorzugt ein mit einem Dochthalter 7 verbundener Docht 4, in die Hülle 2 eingebracht werden. In einem nachfolgenden Schritt kann das, insbesondere flüssige, brennbare Material in die Hülle 2 aus dem gelatinehaltigen Werkstoff eingebracht werden. Danach kann der Deckel 6 auf die Hülle aufgebracht werden, in- dem - wie vorstehend erwähnt - Gelatine in sprühfähiger Form bereitgestellt und auf die
Hülle 2 und das brennbare Material versprüht wird. Danach kann das Material des Deckels 6 ausgehärtet werden, um eine gekapselte Kerze 1 mit flüssigem brennbaren Material 3 zu erhalten. Anhand der Darstellung in Figur 8 soll nachfolgend auf die einzelnen Abläufe eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kerze eingegangen werden.
Zunächst wird die Biopolymer-Zubereitung in einem Bereitstellungsschritt 301 in flüssiger Form bereitgestellt, also beispielsweise als Gelatine in wässriger Lösung oder als Dispersion. Ferner wird in dem Bereitstellungsschritt 301 ein brennbares Material in fester Form bereitgestellt, beispielsweise ein gepresstes brennbares Material. Bevorzugt ist das brennbare Material bereits mit einem Docht der Kerze verbunden. In einem dem Bereitstellungsschritt 301 nachfolgenden Kühlschritt 302 wird das brennbare Material gekühlt, insbesondere schockgefroren. Bevorzugt erfolgt das Kühlen durch kalte Luft, welche in Richtung des brennbaren Materials geblasen wird. Diese Luft weist bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 10 bis 20 °C, bevorzugt im Bereich von 15 bis 18 °C, beispielsweise 16 °C auf.
In einem dem Kühlschritt 302 nachfolgenden Tauchschritt 303 wird das brennbare Material in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht. Hierzu kann das brennbare Material beispielsweise an dem, insbesondere nach oben aus dem brennbaren Material hervorstehenden, Docht gehalten werden. Alternativ kann das brennbare Material direkt gehalten werden, beispielsweise durch eine Greifeinrichtung, die das brennbare Material greift, oder durch eine Unterdruckansaugeinrichtung, die das brennbare Material durch Unterdruck ansaugt.
Nach dem Tauchschritt 303 wird das mit der Biopolymer-Zubereitung benetzte brennbare Material aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung entfernt und in einem Schwenkschritt 304 geschwenkt, um die Verteilung der Biopolymer-Zubereitung auf der Außenkontur des brennbaren Materials einzustellen.
Nach dem Schwenkschritt 304 wird die Hülle aus Biopolymer-Zubereitung in einem Trocknungsschritt 305 getrocknet, insbesondere durch Aufblasen warmer Luft. Diese warme Luft kann eine Temperatur im Bereich von 20 bis 30 °C, bevorzugt 23 bis 28 °C, beispielsweise 25 °C aufweisen. Die Luftfeuchtigkeit dieser Luft beträgt bevorzugt 40% bis 60%, besonders bevorzugt 45% bis 55%, beispielsweise 51 %. Das Trocknen kann in einer Durchlaufvorrichtung erfolgen, beispielsweise in einem Trocknungstunnel. Bevorzugt wird die verfestigte Biopolymer-Zusammensetzung für eine Trocknungsdauer getrocknet, die im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden, bevorzugt im Bereich von 45 Minuten bis 3 Stunden, liegt. Optional können weitere Trocknungsprozesse Anwendung finden, beispielsweise induktives Trock- nen, Trocknen mittels Wärmelampe oder Infrarotstrahlung.
Anhand der Darstellung in Figur 9 soll nachfolgend auf die einzelnen Abläufe eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kerze eingegangen werden.
Zunächst wird die Biopolymer-Zubereitung in einem Bereitstellungsschritt 401 in flüssiger Form bereitgestellt, also beispielsweise als Gelatine in wässriger Lösung oder als Dispersion. In einem dem Bereitstellungsschritt 401 nachfolgenden Kühlschritt 402 wird ein Tauchkörper, beispielsweise aus einem Metall oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem Silikon, gekühlt. Der Tauchkörper weist eine Außenkontur auf, die der Innenkontur des zu bildenden Werkstoffs, hier einer Hülle der Kerze, entspricht. Bevorzugt erfolgt das Kühlen durch kalte Luft, welche in Richtung des brennbaren Materials geblasen wird. Diese Luft weist bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 10 bis 20 °C, bevorzugt im Bereich von 15 bis 18 °C, beispielsweise 16 °C auf.
In einem dem Kühlschritt 402 nachfolgenden Tauchschritt 403 wird der Tauchkörper in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht.
Nach dem Tauchschritt 403 wird der mit der Biopolymer-Zubereitung benetzte Tauchkörper aus der flüssigen Biopolymer-Zubereitung entfernt, beispielsweise durch eine lineare Bewegung senkrecht zur Oberfläche der flüssigen Biopolymer-Zubereitung. In einem Schwenkschritt 404 wird der Tauchkörper geschwenkt, um die Verteilung der Biopolymer-Zubereitung auf der Außenkontur des brennbaren Materials einzustellen. Hierbei wird der Tauchkörper von einer Tauchstellung, in welcher ein Bodenbereich des Tauchkörpers nach unten gerich- tet ist, in einer ersten Schwenkrichtung eine erste Schwenkstellung geschwenkt, wobei der Tauchkörper in der ersten Schwenkstellung besonders bevorzugt gegenüber der Tauchstellung um einen Winkel im Bereich von 10° bis 60°, bevorzugt 15° bis 45°, besonders bevorzugt 20° bis 40°, verschwenkt ist. Besonders bevorzugt wird der Tauchkörper ausgehend von der ersten Schwenkstellung in eine zweite Schwenkstellung verbracht, bevorzugt durch eine Schwenkbewegung in einer zweiten Schwenkrichtung, die der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzt ist. In der zweiten Schwenkstellung ist der Tauchkörper bevorzugt um 180° gegenüber der Tauchstellung verschwenkt. Insofern ist der Tauchkörper in der zweiten Schwenkstellung nach oben gerichtet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Benetzung eines Tauchkörpers mit einem ebenen Bodenbereich erreicht werden.
Nach dem Schwenkschritt 404 wird die Hülle aus Biopolymer-Zubereitung in einem Trocknungsschritt 405 getrocknet, insbesondere durch Aufblasen warmer Luft. Diese warme Luft kann eine Temperatur im Bereich von 20 bis 30 °C, bevorzugt 23 bis 28 °C, beispielsweise 25 °C aufweisen. Die Luftfeuchtigkeit dieser Luft beträgt bevorzugt 40% bis 60%, besonders bevorzugt 45% bis 55%, beispielsweise 51 %. Das Trocknen kann in einer Durchlaufvorrichtung erfolgen, beispielsweise in einem Trocknungstunnel. Bevorzugt wird die verfestigte Biopolymer-Zusammensetzung für eine Trocknungsdauer getrocknet, die im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden, bevorzugt im Bereich von 45 Minuten bis 3 Stunden, liegt. Optional können weitere Trocknungsprozesse Anwendung finden, beispielsweise induktives Trock- nen, Trocknen mittels Wärmelampe oder Infrarotstrahlung. Nach dem Trocknen folgt ein Entformungsschritt 406, in welchem die ausgehärtete Hülle aus der Biopolymer-Zubereitung von dem Tauchkörper gelöst wird. Ist der Tauchkörper aus einem Metall gebildet, so kann eine Auswurfeinrichtung zu Anwendung kommen, welche die Hülle durch eine Bewegung eines Auswurfselements oder durch Auslassen eines Gases von dem Tauchkörper löst. Bei einem Tauchkörper aus Kunststoff bzw. Silikon wird der Tauchkörper zum Entformen bevorzugt deformiert. Beispielsweise kann der Tauchkörper eine deformierbare Kunststoffhülle, insbesondere eine deformierbare Silikonhülle, und einen Hohlraum aufweisen, der von der deformierbaren Kunststoffhülle, insbesondere der deformierbaren Silikonhülle, zumindest teilweise umschlossen ist. Der Tauchkörper, insbesondere die Kunststoffhülle bzw. Silikonhülle, kann derart verformt werden, dass der Hohlraum, zumindest bereichsweise, verkleinert wird. Hierdurch wird das Entfernen der auf der äußeren Oberfläche des Tauchkörpers abgeschiedenen, insbesondere verfestigten, Biopolymer-Zubereitung erleichtert. In einem weiteren Schneideschritt 407 kann die Hülle der Kerze an ihrer offenen Seite geschnitten werden, um eine gerade Oberkante der Hülle zu erzeugen. Nachfolgend wird dann ein Docht in die Hülle eingebracht. Daraufhin wird ein brennbares Material, vorzugsweise in flüssiger oder pastöser Form, in die Hülle eingefüllt. Das brennbare Material härtet aus. Die Hülle kann vor, während und/oder nach dem Einfüllen des brennbaren Materials gekühlt wer- den, um das Aushärten des brennbaren Materials zu beschleunigen.
Bezugszeichenliste
1 Kerze
2 Kunststoffelement 2.1 Seitenwand
2.2 Bodenbereich
3 brennbares Material 4 Docht
6 Deckel
7 Dochthalter
101 Bereitstellungsschritt 102 Sprühschritt
103 Ruhephase
104 Thermoformschritt 201 Einbringen des Dochts 202 Einfüllschritt
203 Aushärteschritt
301 Bereitstellungsschritt 302 Kühlschritt
303 Tauchschritt
304 Schwenkschritt 305 Trocknungsschritt
401 Bereitstellungsschritt 402 Kühlschritt
403 Tauchschritt
404 Schwenkschritt 405 Trocknungsschritt 406 Entformungsschritt 407 Schneideschritt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Kerze (1 ) mit einem brennbaren Material (3), einem Docht (4) und einer Hülle (2), in der das brennbare Material (3) und der Docht (4) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülle (2) aus Werkstoff enthaltend Biopolymer ausgebildet ist.
2. Kerze (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2) aus Werkstoff bestehend aus Biopolymer ausgebildet ist.
3. Kerze (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerze (1 ) einen Dochthalter (7) zum Halten des Dochts (4) aufweist, wobei der Dochthalter (7) aus einem Material ausgebildet ist, das Biopolymer aufweist, insbesondere aus einem Verbundwerkstoff enthaltend Biopolymer.
4. Kerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Biopolymer Gelatine aufweist.
5. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, enthaltend Biopolymer,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Substrat oder ein Tauchkörper in eine flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, und die Biopolymer-Zubereitung ausgehärtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Biopolymer- Zubereitung eine wässrige Lösung von Gelatine ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung von Gelatine durch Auflösen einer pulverförmigen Gelatine mit einen Bloom-Wert von wenigstens 140 g, bevorzugt wenigstens 230 g Bloom, besonders bevorzugt 285 bis 315 g Bloom, erhalten wurde.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung der Gelatine einen pH-Wert von 4,5 bis 9, besonders bevorzugt 5,20 bis 6,00 oder 5,00 bis 5,70 aufweist, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei einer Temperatur von 60°C.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung der Gelatine eine Viskosität von 3.5 bis 9.0 mPas, besonders bevorzugt 4.00 bis 5.00 mPas, aufweist, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei einer Temperatur von 60°C, oder eine Viskosität von 3.0 bis 5.0 mPas auf, besonders bevorzugt 3.45 bis 4.35 mPas auf, bestimmt in einer 6,67 Gew.-%-igen Lösung bei
60°C.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung der Gelatine eine Transmission bei 620 nm von wenigstens 85'%, besonders bevorzugt 95 % und/oder eine Transmission bei 450 nm von wenigstens
70%, besonders bevorzugt 81 %, aufweist oder eine Transmission bei 450 nm von wenigstens 75%, besonders bevorzugt 87 %, aufweist.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfähigkeit < 1500 μ8/οηι, besonders bevorzugt < 250 μ8/οηι, besonders bevorzugt
80 bis 240 μβ/θΓη beträgt, bestimmt in einer 1 ,0 Gew.-%-igen Lösung bei 30°C.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper eine Auswurfeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Werk- stoff, der gebildet ist durch eine an der Außenkontur des Tauchkörpers verfestigte Biopolymer-Zubereitung von dem Tauchkörper zu lösen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper, welcher in die flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, einen Kunststoff, insbesondere ein Silikon, aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, insbesondere das Silikon, verformbar oder deformierbar ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Tauchkörper eine deformierbare Kunststoffhülle, insbesondere eine deformierbare Silikonhülle, und einen Hohlraum aufweist, der von der deformierbaren Kunststoffhülle, insbesondere der deformierbaren Silikonhülle, zumindest teilweise umschlossen ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper, insbesondere die Kunststoffhülle, bevorzugt Silikonhülle, des Tauchkörpers aus einem polaren Kunststoff bzw. einem polaren Silikon gebildet ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper durch ein brennbares Material, insbesondere einer Kerze, gebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem brennbaren Material gebildete Tauchkörper zunächst gekühlt, insbesondere schockgefroren, und dann in die flüssige Biopolymer-Zubereitung eingetaucht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Biopolymer-Zusammensetzung an dem Substrat oder dem Tauchkörper getrocknet wird, insbesondere durch Aufblasen warmer Luft.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der flüssigen Biopolymer-Zubereitung benetzte Tauchkörper nach dem Entfernen des Tauchkörpers aus der Biopolymer-Zubereitung um eine Schwenkachse geschwenkt wird, um die Verteilung der flüssigen Biopolymer-Zubereitung auf der Außenkontur des Tauchkörpers einzustellen.
21 . Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper von einer Tauchstellung, in welcher ein Bodenbereich des Tauchkörpers nach unten gerichtet ist, in einer ersten Schwenkrichtung eine erste Schwenkstellung geschwenkt wird, wobei der Tauchkörper in der ersten Schwenkstellung bevorzugt gegenüber der Tauchstellung um einen Winkel im Bereich von 10° bis 60°, bevorzugt 15° bis 45°, besonders bevorzugt 20° bis 40°, verschwenkt ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper ausgehend von der ersten Schwenkstellung in eine zweite Schwenkstellung verbracht wird, bevorzugt durch eine Schwenkbewegung in einer zweiten Schwenkrichtung, die der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzt ist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper in der zweiten Schwenkstellung um 180° gegenüber der Tauchstellung verschwenkt ist.
24. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs, insbesondere Verbundwerkstoffs, enthaltend Biopolymer,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung versprüht und ausgehärtet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Biopolymer-Zubereitung in Form einer flüssigen Gelatinezusammensetzung umfassend < 99 Gew.-% Ge- latinehydrolysat vorliegt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Gelatinezusammensetzung als weiteren Bestandteil < 20 Gew.-%, vorzugsweise < 2 Gew.-%, Zitronensäure aufweist.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Gelatinezusammensetzung als weiteren Bestandteil < 2 Gew.-%, vorzugsweise < 0,2 Gew.-% Kaliumsorbat aufweist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Gelatinezusammensetzung einen pH-Wert von 4-8, besonders bevorzugt 4,5-5,5 aufweist, bestimmt in der ursprünglichen Lösung bei 60°C.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Gelatinezusammensetzung eine Viskosität von 20-140 mPas aufweist, bestimmt in der ursprünglichen Lösung bei 60°C.
30. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffes enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluft auf eine Temperatur im Bereich von 25 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 80 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 60 °C bis 70°C, temperiert wird.
31 . Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit der sprühfähigen Biopolymer-Zubereitung ein Zusatzstoff versprüht wird, wobei die Biopolymer-Zubereitung und der Zusatzstoff in eine Werkzeugform gesprüht werden, wobei die Biopolymer-Zubereitung in der Werkzeugform zur Bildung eines den Zusatzstoff umfassenden, Biopolymer enthaltenden Werkstoffs ausgehärtet wird.
32. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat aus einem Zusatzstoff bereitgestellt wird und die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung auf das Substrat gesprüht wird, wobei die Biopolymer-Zubereitung zur Bildung eines den Zusatzstoff umfassenden, gelatinehaltigen Werkstoffs auf dem Substrat ausgehärtet wird.
33. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat plattenförmig oder bandförmig ausgebildet ist.
34. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat als Formteil ausgebildet ist.
35. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Polysaccharid, insbesondere Cellulose und/oder Stärke, aufweist, bevorzugt aus einem Polysaccharid, insbesondere aus Cellulose und/oder Stärke, besteht.
36. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Fasern, bevorzugt textile Fasern und/oder pflanzliche Fasern, besonders bevorzugt Holzfasern und/oder Kokosnussfasern aufweist.
37. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Sandkörner, insbesondere Quarzsandkörner, und/oder Kristalle, aufweist.
38. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach einem der Ansprüche 24 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass als Biopolymer Gelatine, Polysaccharide oder eine Mischung umfassend beide Komponenten vorliegt.
39. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs enthaltend Biopolymer nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Biopolymer Gelatine, Pullulan, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder eine Mischung umfassend zwei oder mehr dieser Komponenten vorliegt.
40. Verfahren zum Herstellen einer Kerze (1 ) mit einem brennbaren Material (3), einem Docht (4) und einer Hülle (2), in der das brennbare Material (3) und der Docht (4) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bildung der Hülle (2) ein Werkstoff, insbesondere Verbundwerkstoff, enthaltend Biopolymer nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bereitgestellt wird.
41 . Verfahren zum Herstellen einer Kerze nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff enthaltend Biopolymer zur Bildung der Hülle (2) durch Thermofor- men (104) umgeformt wird.
42. Verfahren zum Herstellen einer Kerze nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Werkstoff enthaltend Biopolymer beim Thermoformen (104) und/oder nach dem Thermoformen (104) Wasserdampf zugeführt wird.
43. Verfahren zum Herstellen einer Kerze (1 ) nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das brennbare Material (3) in die Hülle (2) eingefüllt und nach dem Einfüllen des brennbaren Materials (3) ein mit der Hülle (2) verbundener Deckel (6) auf die Hülle aufgebracht wird, wobei der Deckel (6) insbesondere erzeugt wird, indem eine Biopolymer-Zubereitung in sprühfähiger Form bereitgestellt wird, die sprühfähige Biopolymer-Zubereitung versprüht und ausgehärtet wird.
44. Verfahren zum Herstellen einer Kerze (1 ) nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerze (1 ) einen Dochthalter zum Halten des Dochts (4) aufweist, wobei der Dochthalter (7) aus einem Material ausgebildet wird, das Biopolymer aufweist.
45. Verfahren zum Herstellen einer Kerze (1 ) mit einem brennbaren Material (3), einem Docht (4) und einer Hülle (2), in der das brennbare Material (3) und der Docht (4) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bildung der Hülle (2) ein flüssiger Werkstoff, insbesondere Verbundwerkstoff, enthaltend Biopolymer in eine Hohlform gefüllt wird und die Hohlform bewegt wird, um den flüssigen Werkstoff enthaltend Biopolymer an der Innenkontur der Hohlform zu verteilen.
46. Verfahren zum Herstellen einer Kerze (1 ) mit einem brennbaren Material (3), einem Docht (4) und einer Hülle (2), in der das brennbare Material (3) und der Docht (4) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bildung der Hülle (2) ein, insbesondere gepresstes, brennbares Material (3) in eine flüssige Biopolymer-Zubereitung getaucht wird, und die Biopolymer-Zubereitung ausgehärtet wird.
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