WO1999050346A1 - Biodegradable packaging material, method for producing same and its use - Google Patents

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WO1999050346A1
WO1999050346A1 PCT/EP1999/002220 EP9902220W WO9950346A1 WO 1999050346 A1 WO1999050346 A1 WO 1999050346A1 EP 9902220 W EP9902220 W EP 9902220W WO 9950346 A1 WO9950346 A1 WO 9950346A1
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cellulose
fatty
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Andreas Gerhard Baar
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Apack AG für Biologische Verpackungen
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
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    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the invention relates to a biodegradable material for packaging, a method for producing such a material and its use for packaging objects, in particular foodstuffs.
  • ERSATZBI_A ⁇ (RULE 26) contained food, they often mess up the landscape for years.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a material which is produced from predominantly renewable raw materials and is rapidly biodegradable.
  • a biodegradable material for packaging which is characterized in that it comprises the following components:
  • the material according to the invention thus has starch as the main components, and cellulose-containing fibers and, as secondary components, a fatty release agent, an emulsifier and water. Furthermore, the inventive
  • ERSATZB.LATT Packing materials contain additional additives, for example fillers, such as chalk, kaolin, talc, gypsum, alumina, titanium dioxide or aluminum oxide, fluxes, such as magnesium carbonate, magnesium hydrogen carbonate, sodium hydroxide solution and ammonium hydroxide, and also color pigments and food colors.
  • fillers such as chalk, kaolin, talc, gypsum, alumina, titanium dioxide or aluminum oxide
  • fluxes such as magnesium carbonate, magnesium hydrogen carbonate, sodium hydroxide solution and ammonium hydroxide, and also color pigments and food colors.
  • the material according to the invention can also consist only of the specified components (a) to (e), ie there are no further constituents in the material according to the invention, except for those which are present in components (a) to (e) as customary accompanying substances , eg impurities in the starch.
  • the starch and the cellulose-containing fibers form a starch-fiber composite which contains the fatty release agent, the emulsifier and the water, this starch-fiber composite being formed by gelatinizing the starch.
  • this starch-fiber composite being formed by gelatinizing the starch.
  • at least part of the starch can be present in the material according to the invention as gelatinized starch, it having proven to be advantageous if the largest part or all of the starch in the material according to the invention, and thus in the starch-fiber composite, as gelatinized starch is present.
  • gelatinized starch indicates that this is made from native starch or from chemically and / or physically modified starch by first heating it in the presence of water and then cooling it, if necessary.
  • the fat-containing release agent, the emulsifier and the water can be evenly distributed in the starch-fiber composite.
  • the material according to the invention can be produced from a dough which has the above-mentioned components (a) to (d) in the ratio desired in the material according to the invention, but the water content being greater than 15% by weight.
  • This dough is e.g. filled in a closed baking pan and thus brought into the desired shape and then baked. Through the baking, part of the water escapes as water vapor with a strong increase in pressure, as a result of which a material according to the invention is obtained.
  • the water vapor escapes from the through specially designed openings
  • ERSATZBI_A ⁇ (RULE 26) Baking pan.
  • the material according to the invention thus produced is removed from the baking mold after baking.
  • the starch present in the material according to the invention can originate from natural starch, chemically and / or physically modified starch and mixtures thereof.
  • natural starch present in the material according to the invention are potato, maize, rice and wheat starch and other starches obtained from vegetable materials, potato starch being preferred since it can be obtained economically in large quantities on the one hand and materials according to the invention on the other hand with particularly good material properties.
  • the potato starch has a large swelling volume, which gives high-viscosity paste, and good adhesive properties.
  • the starch is present in the material according to the invention in an amount of 45 to 72% by weight, preferably 58 to 66% by weight and particularly preferably 64 to 66% by weight, in each case based on the material according to the invention. With these amounts of starch in the material according to the invention, a mechanically particularly stable starch-fiber composite and a very rapid biodegradability are achieved.
  • the material according to the invention contains cellulose-containing fibers which, together with the starch which is also present, form the starch-fiber composite described in more detail above, which represents the basic structure of the material according to the invention.
  • cellulose-containing fibers indicates fibers of any kind which contain cellulose or consist of cellulose.
  • the cellulose-containing fibers are cellulose fibers, ie fibers that can be obtained from cellulose.
  • Cellulose is a name for the fine-fiber mass obtained from the digestion of wood or other fibrous plants and consisting predominantly of cellulose.
  • fibers used in the present application indicates fine, thin structures which are limited in length, the length being greater than the width. They can be present as individual fibers or as a bundle of fibers. Such fibers can be produced in a manner known to the person skilled in the art, it having turned out to be particularly favorable if the fiber production takes place in such a way that the cellulose-containing material is broken up, for example by means of a hammer mill.
  • the length of the cellulose-containing fibers is in the range from 0.1 to 3.0 mm; the width of the cellulose-containing fiber can preferably be in the range from 0.01 to 0.06 mm.
  • the amount of cellulose-containing fibers in the material according to the invention is 18 to 45% by weight, preferably 20 to 30% by weight, particularly preferably 21 to 24% by weight and very particularly preferably approximately 24% by weight, in each case based on the material according to the invention.
  • These amounts of cellulose-containing fiber in the material according to the invention particularly advantageously enable good mechanical stability and excellent biodegradability of the material according to the invention.
  • the ratio of starch to fiber in the material according to the invention can be adjusted so that it is 1: 1 to 4: .1, preferably 3: 1 to 2.5: 1, e.g. approx. 2.7: 1.
  • the material according to the invention has a fatty release agent which is present in an amount of 0.2 to 10% by weight, based on the material.
  • the amount of the fat-containing release agent is preferably 0.2 to 2.5% by weight and particularly preferably 0.6 to 1.3% by weight, in each case based on the material according to the invention.
  • the term “fat-containing release agent” encompasses compositions of any kind which have one or more different fats and which facilitate the separation of the material according to the invention after baking from the baking mold. Fats are triglycerides, ie esters of glycerin, the three hydroxyl groups of which are esterified by fatty acids. The fatty acids in a fat molecule can be the same or different.
  • the fat can be synthetic or naturally occurring fat, such as vegetable or animal fat.
  • the fat can also be partially or fully hardened, with fully hardened fats having excellent storage stability and not becoming rancid. Furthermore, it is advantageous if the fat-containing release agent has good storage stability and a high release force and is physiologically harmless. It is also advantageous if the melting point of the fat is above room temperature (approx. 18 ° C.), for example at 40 ° C. or higher, since this improves the water repellency of the material according to the invention.
  • the fat-containing agent used in the material according to the invention mainly contains fat.
  • the amount of fat in the fat-containing agent is advantageously at least 90% by weight, preferably at least 94.5% by weight and particularly preferably at least 98% by weight, based in each case on the fat-containing agent.
  • the fat-containing agent can also consist entirely of fat.
  • the fat-containing release agent can contain small amounts of other components, e.g. Oil, wax, which should not be fats, or lecithin.
  • the fat-containing agent preferably has the following composition, the percentages by weight relating to the fat-containing agent: approximately 64.5% by weight of vegetable fat, approximately 30.0% by weight of animal fat and approximately 5.5% by weight of one
  • ERSATZBI_ATT (RULE 26) Mixture of lecithin and a wax, preferably beeswax. This fatty agent is characterized by excellent storage stability, good separation and physiological harmlessness. It is therefore ideally suited for an agent according to the invention.
  • these fatty release agents in particular in the amounts used, have no negative effect on the structural properties of the material according to the invention.
  • the excellent mechanical stability of the material for packaging is not adversely affected.
  • the odor properties of the material in spite of these high amounts of fat which are introduced into the material according to the invention by the fatty release agent, are not adversely affected, i.e. the packaging material does not smell unpleasant even after prolonged storage.
  • greasing of the baking mold used to produce the material according to the invention is not necessary, and yet the material can be easily removed from the baking mold.
  • an emulsifier is present in the material according to the invention.
  • the term "emulsifier” includes compounds of any kind that are amphiphilic, i.e. have a lipophilic and a hydrophilic group in the molecule, but the emulsifier is not fat. Conveniently the emulsifier has a melting point greater than room temperature, e.g. approx. 40 ° C or higher.
  • the emulsifier has the effect that the fatty release agent also present in the material according to the invention is homogeneously distributed therein. Furthermore, it has
  • ERSATZB.LATT (RULE 26) proven to be favorable, especially when the material according to the invention is used as packaging for food, that the emulsifier is approved under food law.
  • the emulsifier is preferably a mono- or diglyceride of fatty acids which is esterified with a carboxylic acid such as citric acid, mono- and diacetyltartaric acid, lactic acid or acetic acid and tartaric acid. These emulsifiers are summarized under EEC number 472.
  • the expression "fatty acids” is a common term in the field of fats, so that the person skilled in the art knows which fatty acids can be used.
  • the emulsifier can also be a fatty alcohol ether sulfate, a fatty alcohol sulfate, preferably each with a higher fatty alcohol (from 12 C atoms), an alkali metal salt of a higher fatty acid (fatty acid with 12 or more carbon atoms), for example sodium stearate.
  • the emulsifier can also be a mixture of two or more of the above emulsifiers.
  • the amount of emulsifier in the material according to the invention is 0.2 to 3.0% by weight, preferably 0.05 to 0.8% by weight and particularly preferably 0.2 to 0.4% by weight, in each case based on the material according to the invention. It was surprising that even small amounts of fat-containing agent can be introduced homogeneously into the material according to the invention with such small amounts.
  • the emulsifier makes the material according to the invention even more water-repellent. Furthermore, the release effect can also be improved with the emulsifier, i.e. the material according to the invention can be removed from the baking mold even more easily after baking the dough on which the material according to the invention is based.
  • water is present in the material according to the invention in an amount of 2 to 15% by weight, preferably 6 to 12% by weight, in each case based on the material according to the invention.
  • Preferred materials according to the invention are given in Table 1 below.
  • Table 1 Composition of materials according to the invention (in% by weight)
  • Starch potato starch
  • Fat mixture of 64.5% by weight vegetable fat, 30% by weight animal fat and 5.5% by weight
  • Lecithin and beeswax emulsifier citric acid monoglyceride
  • the material according to the invention is characterized by a large number of advantages. On the one hand, it has high mechanical stability, which is still very high even with small thicknesses (wall thicknesses) of the material of approx. 2 mm. This outstanding mechanical stability is achieved in particular through the high proportion of cellulose-containing fibers of up to 45% by weight. At the same time, the flexibility of the material according to the invention is very high, which is particularly surprising since cooled starch is very brittle. Furthermore, the material according to the invention is resistant to cold water for up to 1 hour. Furthermore, articles made from the material according to the invention, e.g. a vessel and an associated lid are glued together by moistening with water, the two objects adhering very well to one another.
  • the material according to the invention according to DIN 54900 is almost completely biodegradable within 28 days.
  • the material according to the invention is stable in storage for a long time, i.e. no change in the material according to the invention occurs during storage.
  • the material consists predominantly of biologically occurring raw materials and can therefore be called “biological" material.
  • the material according to the invention does not have to be adjusted to a certain water content by a special conditioning step.
  • the material according to the invention can best be used as a material for shaped articles (i.e. bodies having a specific shape) of any kind, e.g. as disposable tableware, as fast food packaging (container for hamburgers and french fries), as packaging, e.g. for foods such as dry, moist, pasty, fried foods.
  • shaped articles i.e. bodies having a specific shape
  • fast food packaging container for hamburgers and french fries
  • packaging e.g. for foods such as dry, moist, pasty, fried foods.
  • a biodegradable barrier layer After a biodegradable barrier layer has been applied to the material according to the invention, it can then be used to hold liquid foods, such as hot drinks and soups.
  • the shaped body can take any shape, for example the shape of a bowl, a plate, a cup, a plate. More examples 11
  • Shaped bodies that can be produced with the material according to the invention are shown in FIGS. 1 to 4.
  • the shaped body can have the shape of an urn, as is used for cremations, or the shape of a rocket, as is used for fireworks.
  • the present invention further relates to a method for producing a material for packaging, in particular as described above, in which a bakeable mass is first produced by using 7 to 22% by weight of cellulose-containing fibers and 18 to 36% by weight of starch , 0.1 to 4.6% by weight of fat-containing separating agent, 0.1 to 1.5% by weight of emulsifier and 50 to 60% by weight of water, in each case based on the bakable mass, and then the bakeable Mass is baked to form a shaped body.
  • bakingable mass refers to masses of any kind that are baked, i.e. can be foamed by water vapor.
  • the bakable mass used in the process according to the invention can be referred to as a soft, semi-solid dough.
  • a quantity of starch preferably used in the process according to the invention is 30 to 32% by weight, based on the bakable mass.
  • the amount of cellulose-containing fiber is 10 to 12% by weight, based on the baked mass.
  • the fat-containing release agent in the bakable composition is preferably 0.1 to 1.2% by weight, 0.3 to 0.6% by weight being particularly preferred.
  • the preferred amount of the emulsifier used in the bac-capable composition in the process according to the invention is 0.03 to 0.4% by weight, particularly preferably 0.1 to 0.2% by weight.
  • the water can preferably be present in the bakeable mass in an amount of 54 to 58% by weight.
  • the cellulose-containing fibers in the form of a non-woven fabric.
  • the cellulose-containing fibers are first processed into a non-woven fabric in the usual way.
  • a cellulose-containing fiber fleece can be produced, for example, by pulp webs being broken up (fibered) with a hammer mill, individual fibers being obtained. These single pulp fibers are then processed into a nonwoven fabric, as is customary, for example, in the hygiene industry for the production of cotton wool for sanitary napkins.
  • the nonwoven fabric can be spread out flat, for example on a conveyor belt. On this on the 13
  • the conveyor belt can serve to transport the nonwoven fabric to the points at which the other components are added.
  • the starch comprises a part of native starch and a part of cooking starch (starch which has been heated (boiled) in water).
  • the favorable ratio of native starch to cooking starch is in the range from 1.0: 1 to 4.0: 1, preferably 2.5: 1 to 3.5: 1, particularly preferably approximately 3: 1.
  • the cooking starch can cover the entire range Water content of the dough as well as the emulsifier, which contain fatty agents and possibly other additives.
  • the native starch and the chemically and / or physically modified cooking starch can be added separately to the cellulose-containing fibers.
  • a mixture is produced by adding the water, the fatty agent, the emulsifier, possibly other additives and part of the starch added as a native starch and heated for 10 minutes to 1 hour, preferably 20 minutes to 40 minutes, at a temperature of 60 ° C to 80 ° C, preferably 64 ° C to 68 ° C.
  • the native starch that was originally added is converted into gelatinized starch (cooking starch).
  • this means that the cellulose-containing fibers are mixed both with the gelatinized starch in the form of the mixture explained above and with the native starch, namely the remaining part of the total starch.
  • the native starch can be added to the cellulosic fibers. You can also add the native starch first and then the cooking starch. Are the cellulose-containing ones 14
  • this procedure ensures an exact composition in small volume elements which can then be easily processed into the bakable mass.
  • the components can be mixed in a conventional manner, for example by kneading with a kneader, such as a continuous kneader. Kneading can result in a volume reduction of approx. 7: 1 because the fibers have a very low density. Kneading is made much easier by specifying the exact composition in small volume elements.
  • the baked mass obtained is then baked.
  • the bakable mass is placed (dosed) in a baking mold and preferably for 1 minute to 3 minutes and particularly preferably for 1.5 minutes at a temperature of 100 ° C. to 300 ° C., preferably 150 °, for 0.5 minutes to 15 minutes C to 220 ° C and particularly preferably 190 ° C to 200 ° C heated in a closed baking pan.
  • the baking pan is designed depending on the shape of the desired end product, for example in the form of a bowl.
  • the baking mold can be formed by at least two baking plates, i.e.
  • the baking pan has specially shaped evaporation openings for discharging the water vapor.
  • a plurality of baking tongs can also be used for the simultaneous production of a plurality of shaped bodies. 15
  • the batchable mass can be dosed into the baking mold using compressed air, screw conveyors, pumps or by applying a vacuum, the use of compressed air being preferred. Dosing can take place at a temperature up to 80 ° C.
  • Such baking devices are based on the waffle baking technology known per se.
  • the material contained in this mass is removed, the baking process advantageously being designed so that the residual water content in the material obtained after baking is less than 5% by weight.
  • the mass is foamed and the starch contained in the mass is gelatinized, as a result of which the material according to the invention described above can be obtained with the starch-fiber composite.
  • the material according to the invention can absorb water from the environment, so that the water content is ultimately 5 to 15% by weight, preferably 6 to 12% by weight, based on the baked material.
  • the process according to the invention has a number of advantages: the special composition of the bakable mass significantly improves the flow properties of the baking mass used in the process according to the invention, so that it is possible to meter the intrinsically highly viscous bakable mass precisely by metering pumps. This makes it possible to carry out the method according to the invention continuously. It is also not necessary to grease the baking pan. All moldings which are produced by the process according to the invention could be produced quickly, inexpensively and with excellent material properties with regard to dimensional stability, breaking strength and elasticity, structural density and surface quality. Due to the special composition, the material according to the invention is already immediately after baking with a 16
  • Water content of less than 5% by weight is so exceptionally stable that it can be processed or used immediately.
  • 1 to 4 show exemplary embodiments of moldings which can be produced using the material according to the invention.
  • Fig. 1 shows a molded packaging body 1 with base and lid part 2, 3, which are connected by a hinge 4 and e.g. suitable for the lockable intake of food, even when warm. Due to its high elasticity, the hinge 4 made from the material according to the invention can be opened and closed several times. This is all the more astonishing since starch-based materials are usually extremely brittle and break easily.
  • a molded body 1 in the form of a half-shell which can also be connected to a corresponding counter-molded body to form a completely closed package.
  • the shell-shaped molded body 1 has a multiplicity of cylindrical section-shaped depressions 5, these being subdivided with one another into a longer section 6 and a shorter section 7, and this arrangement is repeated symmetrically, divided by a central web 8 on the other side of the molded body.
  • Lateral "feet" 9 increase the dimensional stability and improve the support and stackability of the molded package.
  • Such a packaging tray can be used, for example, to hold ballpoint pens, lipsticks, cosmetic articles, pencils, writing utensils, or also in pharmacy, for example, to hold packaging tubes. 17
  • 3 and 4 show relatively deep packaging body 1, as e.g. can be used as a flower pot, seed bowl or for other packaging or wrapping purposes.
  • a cellulose fiber fleece was produced in a conventional manner from cellulose fibers which had a length of 0.1 mm to 3.0 mm and a width of 0.01 to 0.06 mm.
  • the cellulose fiber fleece was then spread out flat. Then the cooking starch described above was first applied to this cellulose fiber fleece, so that a cooking starch layer comprising emulsifier and fatty agent is formed on the cellulose fiber fleece. The amount of native starch given in Table 2 was then sprinkled over the cooking starch layer. The composition thus obtained was subsequently introduced into a kneader and kneaded therein thoroughly to mix the ingredients, thereby obtaining a bakable mass (dough).
  • the dough was then placed in a baking pan and baked at about 195 ° C for about 90 seconds.
  • materials according to the invention were obtained which were produced from largely renewable raw materials and were rapidly biodegradable. These materials also had high mechanical stability with a wall thickness of approx. 2 mm and good flexibility at the same time and were resistant to cold water for up to 1 hour.
  • Table 2 Composition of bakeable masts (in% by weight)
  • Native starch native potato starch
  • Cooking starch Potato starch warmed in water and then cooled
  • Fat mixture of 64.5% by weight vegetable fat, 30% by weight animal fat and 5.5% by weight
  • Lecithin and beeswax o emulsifier citric acid monoglyceride

Abstract

The invention relates to a biodegradable packaging material, containing: (a) between 45 and 72 wt.% starch, (b) between 18 and 45 wt.% cellulosic fibres, (c) between 0.2 and 10 wt.% fatty separating agent, (d) between 0.05 and 3.0 wt.% emulsifier and (e) between 2 and 15 wt.% water. The invention also relates to a method for producing such a material and to its use for packaging objects, especially food.

Description

BIOLOGISCH ABBAUBARES MATERIAL FÜR VERPACKUNGEN, VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG SOWIE DESSEN VERWENDUNG BIODEGRADABLE MATERIAL FOR PACKAGING, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
Die Erfindung bezieht sich auf ein biologisch abbaubares Material für Verpackungen, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials sowie dessen Verwendung zur Verpackung von Gegenständen, insbesondere Lebensmittel.The invention relates to a biodegradable material for packaging, a method for producing such a material and its use for packaging objects, in particular foodstuffs.
In der heutigen Zeit stellt die Vermeidung, Verminderung und Entsorgung von Abfällen eines der größten umweltrelevanten Probleme dar. Dies tritt besonders deutlich bei Formkörpern, wie Becher, Teller, Tassen, Schalen, Schachteln und sonstigen Behältnissen, zu Tage, die beispielsweise zur Verpackung von Lebensmitteln und in Schnellimbißrestaurants eingesetzt werden. So werden z.B. Lebensmittel, insbesondere solche, die zum sofortigen Verzehr bestimmt sind, häufig in voluminösen Verpackungen verkauft. Obwohl solche Formkörper relativ leicht sind, erhöhen sie nach ihrem Gebrauch bei ihrer Entsorgung die Menge und das Volumen an langlebigen, festen Abfällen. Dadurch beanspruchen diese Formkörper durch ihr erhebliches Volumen die Müllbehälter bzw. die Mülldeponien. Des weiteren werden sie durch den Wind leicht weggeblasen. Werden solche Formkörper im Freien weggeschmissen, nachdem die darinNowadays, the prevention, reduction and disposal of waste is one of the greatest environmentally relevant problems. This is particularly evident in molded articles such as cups, plates, cups, bowls, boxes and other containers, which are used, for example, for packaging food and used in fast food restaurants. For example, Food, especially those intended for immediate consumption, are often sold in voluminous packaging. Although such molded articles are relatively light, they increase the amount and volume of long-lasting, solid waste after their use when they are disposed of. As a result, these moldings, due to their considerable volume, strain the waste containers or the landfills. Furthermore, they are easily blown away by the wind. Such moldings are thrown away outdoors after the ones in it
ERSATZBI_Aπ (REGEL 26) enthaltenen Lebensmittel verzehrt wurden, dann verunzieren sie oft über Jahre die Landschaft.ERSATZBI_Aπ (RULE 26) contained food, they often mess up the landscape for years.
Viele der bisher eingesetzten Materialien zur Herstellung der oben genannten Formkörper sind aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt, was weiterhin eine starke ökologische Belastung darstellt.Many of the previously used materials for the production of the above-mentioned shaped bodies are made from non-renewable raw materials, which continues to represent a strong ecological burden.
Wie aus den vorstehend dargelegten Umständen deutlich wird, besteht ein großes Bedürfnis nach einem Material, das für Formkörper, insbesondere Verpackungen, eingesetzt werden kann, das aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und sehr schnell biologisch abbaubar ist.As is clear from the circumstances set out above, there is a great need for a material which can be used for moldings, in particular packaging, which is produced from predominantly renewable raw materials and is rapidly biodegradable.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Material bereitzustellen, das aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und sehr schnell biologisch abbaubar ist.The present invention is therefore based on the object of providing a material which is produced from predominantly renewable raw materials and is rapidly biodegradable.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein biologisch abbaubares Material für Verpackungen erreicht, das sich dadurch auszeichnet, daß es folgende Bestandteile umfaßt:According to the invention, this is achieved by a biodegradable material for packaging, which is characterized in that it comprises the following components:
(a) 45 bis 72 Gew.-% Stärke,(a) 45 to 72% by weight starch,
(b) 18 bis 45 Gew.-% cellulosehaltige Fasern,(b) 18 to 45% by weight of cellulose-containing fibers,
(c) 0,2 bis 10 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel,(c) 0.2 to 10% by weight of a fatty release agent,
(d) 0,05 bis 3,0 Gew.-% Emulgator und(d) 0.05 to 3.0 wt% emulsifier and
(e) 2 bis 15 Gew.-% Wasser, wobei die Mengenangaben in Gew.-% sich jeweils auf das biologisch abbaubare Material beziehen.(e) 2 to 15% by weight of water, the amounts in% by weight in each case relating to the biodegradable material.
Das erfindungsgemäße Material weist also als Hauptkomponenten Stärke, und cellulosehaltige Fasern sowie als Nebenkomponenten ein fetthaltiges Trennmittel, einen Emulgator und Wasser auf. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Ver-The material according to the invention thus has starch as the main components, and cellulose-containing fibers and, as secondary components, a fatty release agent, an emulsifier and water. Furthermore, the inventive
ERSATZB.LATT (REGEL 26) packungsmateriai zusätzliche Additive, z.B. Füllstoffe, wie Kreide, Kaolin, Talkum, Gips, Tonerde, Titandioxid oder Aluminiumoxid, Flußmittel, wie Magnesiumcarbo- nat, Magnesiumhydoxidcarbonat, Natronlauge und Ammoniumhydroxid, sowie Farbpigmente und Lebensmittelfarbstoffe enthalten. Allerdings kann das erfindungsgemäße Material auch nur aus den angegebenen Komponenten (a) bis (e) bestehen, d.h. es liegen keine weiteren Bestandteile im erfindungsgemäßen Material vor, außer denjenigen, die in den Komponenten (a) bis (e) als übliche Begleitstoffe vorhanden sind, z.B. Verunreinigungen der Stärke.ERSATZB.LATT (RULE 26) Packing materials contain additional additives, for example fillers, such as chalk, kaolin, talc, gypsum, alumina, titanium dioxide or aluminum oxide, fluxes, such as magnesium carbonate, magnesium hydrogen carbonate, sodium hydroxide solution and ammonium hydroxide, and also color pigments and food colors. However, the material according to the invention can also consist only of the specified components (a) to (e), ie there are no further constituents in the material according to the invention, except for those which are present in components (a) to (e) as customary accompanying substances , eg impurities in the starch.
Im erfindungsgemäßen Material bilden die Stärke und die cellulosehaltigen Fasern einen Stärke-Faser-Verbund, der das fetthaltige Trennmittel, den Emulgator und das Wasser enthält, wobei dieser Stärke-Faser-Verbund durch Verkleisterung der Stärke gebildet wird. Dies bedeutet, daß zumindest ein Teil der Stärke im erfindungsgemäßen Material als verkleisterte Stärke vorliegen kann, wobei es sich als günstig erwiesen hat, wenn der größte Teil bis die gesamte Stärke im erfindungsgemäßen Material, und somit im Stärke-Faser-Verbund, als verkleisterte Stärke vorliegt. Der Ausdruck „verkleisterte Stärke,, weist darauf hin, daß diese aus nativer Stärke oder aus chemisch und/oder physikalisch modifizierter Stärke hergestellt wird, in dem diese in Gegenwart von Wasser zuerst erhitzt und dann ggf. abgekühlt wird. Das fetthaltige Trennmittel, der Emulgator und das Wasser können im Stärke-Faser-Verbund gleichmäßig verteilt sein.In the material according to the invention, the starch and the cellulose-containing fibers form a starch-fiber composite which contains the fatty release agent, the emulsifier and the water, this starch-fiber composite being formed by gelatinizing the starch. This means that at least part of the starch can be present in the material according to the invention as gelatinized starch, it having proven to be advantageous if the largest part or all of the starch in the material according to the invention, and thus in the starch-fiber composite, as gelatinized starch is present. The expression "gelatinized starch" indicates that this is made from native starch or from chemically and / or physically modified starch by first heating it in the presence of water and then cooling it, if necessary. The fat-containing release agent, the emulsifier and the water can be evenly distributed in the starch-fiber composite.
Das erfindungsgemäße Material kann aus einem Teig hergestellt werden, der die oben angegebenen Bestandteile (a) bis (d) in dem im erfindungsgemäßen Material gewünschten Verhältnis aufweist, wobei aber der Wassergehalt größer als 15 Gew.-% ist. Dieser Teig wird z.B. in eine geschlossene Backform gefüllt und somit in die gewünschte Form gebracht und anschließend gebacken. Durch das Backen entweicht ein Teil des Wassers unter starker Druckerhöhung als Wasserdampf, wodurch ein erfindungsgemäßes Material erhalten wird. Der Wasserdampf entweicht durch hierfür speziell ausgestaltete Öffnungen aus derThe material according to the invention can be produced from a dough which has the above-mentioned components (a) to (d) in the ratio desired in the material according to the invention, but the water content being greater than 15% by weight. This dough is e.g. filled in a closed baking pan and thus brought into the desired shape and then baked. Through the baking, part of the water escapes as water vapor with a strong increase in pressure, as a result of which a material according to the invention is obtained. The water vapor escapes from the through specially designed openings
ERSATZBI_Aπ (REGEL 26) Backform. Das so hergestellte erfindungsgemäße Material wird nach dem Backen aus der Backform entnommen.ERSATZBI_Aπ (RULE 26) Baking pan. The material according to the invention thus produced is removed from the baking mold after baking.
Die Stärke, die im erfindungsgemäßen Material vorliegt, kann von natürlicher Stärke, chemisch und/oder physikalisch modifizierter Stärke und Gemischen davon stammen. Beispiele für die im erfindungsgemäßen Material vorliegende natürliche Stärke sind Kartoffel-, Mais-, Reis- und Weizenstärke sowie andere aus pflanzlichen Materialien gewonnene Stärken, wobei Kartoffelstärke bevorzugt ist, da sie zum einen kommerziell in großen Mengen kostengünstig zu erhalten ist und zum anderen erfindungsgemäße Materialien mit besonders guten Materialeigenschaften ergibt. Des weiteren besitzt die Kartoffelstärke ein großes Quellvolumen, wodurch viskositätsergiebige Kleister erhalten werden, sowie eine gute Klebeeigenschaften.The starch present in the material according to the invention can originate from natural starch, chemically and / or physically modified starch and mixtures thereof. Examples of the natural starch present in the material according to the invention are potato, maize, rice and wheat starch and other starches obtained from vegetable materials, potato starch being preferred since it can be obtained economically in large quantities on the one hand and materials according to the invention on the other hand with particularly good material properties. Furthermore, the potato starch has a large swelling volume, which gives high-viscosity paste, and good adhesive properties.
Die Stärke liegt im eriϊndungsgemäßen Material in einer Menge von 45 bis 72 Gew.-%, bevorzugt 58 bis 66 Gew.-% und besonders bevorzugt 64 bis 66 Gew.- %, vor, jeweils bezogen auf das erfindungsgemäße Material. Mit diesen Mengen an Stärke im eriϊndungsgemäßen Material wird ein mechanisch besonders stabiler Stärke-Faser-Verbund und eine sehr schnelle biologische Abbaubarkeit erreicht.The starch is present in the material according to the invention in an amount of 45 to 72% by weight, preferably 58 to 66% by weight and particularly preferably 64 to 66% by weight, in each case based on the material according to the invention. With these amounts of starch in the material according to the invention, a mechanically particularly stable starch-fiber composite and a very rapid biodegradability are achieved.
Im erfindungsgemäßen Material liegen cellulosehaltige Fasern vor, die zusammen mit der ebenfalls anwesenden Stärke den vorstehend näher beschriebenen Stärke-Faser-Verbund bilden, der das Grundgerüst des erfindungsgemäßen Materials darstellt. Der Ausdruck „cellulosehaltige Fasern,, weist auf Fasern jeglicher Art hin, die Cellulose enthalten oder aus Cellulose bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die cellulosehaltigen Fasern Zellstoffasem, d.h. Fasern, die aus Zellstoff gewonnen werden können. Bei Zellstoff handelt es sich um eine Bezeichnung für die beim Aufschluß von Holz oder anderen Faserpflanzen anfallende feinfaserige, vorwiegend aus Cellulose bestehende Masse. Der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Ausdruck „Fasern„ weist auf feine, dünne, in ihrer Länge begrenze Gebilde hin, wobei die Länge größer als die Breite ist. Sie können als Einzelfasern oder als Faserbündel vorliegen. Solche Fasern können in dem Fachmann bekannter Weise hergestellt werden, wobei es sich als besonders günstig herausgestellt hat, wenn die Faserherstellung so erfolgt, daß das cellulosehaltige Material zerschlagen wird, z.B. mittels einer Hammermühle.The material according to the invention contains cellulose-containing fibers which, together with the starch which is also present, form the starch-fiber composite described in more detail above, which represents the basic structure of the material according to the invention. The expression “cellulose-containing fibers” indicates fibers of any kind which contain cellulose or consist of cellulose. In a preferred embodiment, the cellulose-containing fibers are cellulose fibers, ie fibers that can be obtained from cellulose. Cellulose is a name for the fine-fiber mass obtained from the digestion of wood or other fibrous plants and consisting predominantly of cellulose. The term “fibers” used in the present application indicates fine, thin structures which are limited in length, the length being greater than the width. They can be present as individual fibers or as a bundle of fibers. Such fibers can be produced in a manner known to the person skilled in the art, it having turned out to be particularly favorable if the fiber production takes place in such a way that the cellulose-containing material is broken up, for example by means of a hammer mill.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgmäßen Materials liegt die Länge der cellulosehaltigen Fasern im Bereich von 0,1 bis 3,0 mm; die Breite der cellulosehaltigen Faser kann vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 0,06 mm liegen.In a preferred embodiment of the material according to the invention, the length of the cellulose-containing fibers is in the range from 0.1 to 3.0 mm; the width of the cellulose-containing fiber can preferably be in the range from 0.01 to 0.06 mm.
Die Menge der cellulosehaltigen Fasern im erfindungsgemäßen Material beträgt 18 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 21 bis 24 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt ca. 24 Gew.-%, jeweils bezogen auf das erfindungsgemäße Material. Durch diese Mengen an cellulosehaltiger Faser im erfindungsgemäßen Material wird in besonders vorteilhafter Weise eine gute mechanische Stabilität und eine hervorragende biologische Abbaubarkeit des erfindungsgemäßen Materials ermöglicht.The amount of cellulose-containing fibers in the material according to the invention is 18 to 45% by weight, preferably 20 to 30% by weight, particularly preferably 21 to 24% by weight and very particularly preferably approximately 24% by weight, in each case based on the material according to the invention. These amounts of cellulose-containing fiber in the material according to the invention particularly advantageously enable good mechanical stability and excellent biodegradability of the material according to the invention.
Das Verhältnis von Stärke zu Faser im erfindungsgemäßen Material kann so eingestellt werden, daß es 1 : 1 bis 4 :.1 , vorzugsweise 3 : 1 bis 2,5 : 1 , z.B. ca. 2,7 : 1, beträgt.The ratio of starch to fiber in the material according to the invention can be adjusted so that it is 1: 1 to 4: .1, preferably 3: 1 to 2.5: 1, e.g. approx. 2.7: 1.
Wie bereits vorstehend dargelegt wurde, weist das erfindungsgemäße Material ein fetthaltiges Trennmittel auf, das in einer Menge von 0,2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt. Die Menge des fetthaltigen Trennmittels beträgt vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,6 bis 1,3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das erfindungsgemäße Material. Der Begriff „fetthaltiges Trennmittel„ umfaßt Zusammensetzungen jeglicher Art, die ein Fett oder mehrere verschiedene Fette aufweisen und die Trennung des eriϊndungsgemäßen Materials nach dem Backen aus der Backform erleichtern. Bei Fetten handelt es sich um Triglyceride, d.h. Ester des Glycerins, dessen drei Hydroxy-Gruppen durch Fettsäuren verestert sind. Die Fettsäuren in einem Fettmolekül können dabei gleich oder verschieden sein. Das Fett kann ein synthetisches oder natürlich vorkommendes Fett, wie ein pflanzliches oder tierisches Fett sein. Das Fett kann ferner teilweise oder vollständig gehärtet sein, wobei vollständig gehärtete Fette eine hervorragende Lagerstabilität aufweisen und nicht ranzig werden. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn das fetthaltige Trennmittel eine gute Lagerstabilität und eine hohe Trennkraft aufweist sowie physiologisch unbedenklich ist. Ferner ist es günstig, wenn der Schmelzpunkt des Fettes oberhalb Raumtemperatur (ca. 18 °C) liegt, z.B. bei 40 °C oder höher, da dadurch eine bessere Wasserabweisbarkeit des erfindungsgemäßen Materials erreicht wird.As has already been explained above, the material according to the invention has a fatty release agent which is present in an amount of 0.2 to 10% by weight, based on the material. The amount of the fat-containing release agent is preferably 0.2 to 2.5% by weight and particularly preferably 0.6 to 1.3% by weight, in each case based on the material according to the invention. The term “fat-containing release agent” encompasses compositions of any kind which have one or more different fats and which facilitate the separation of the material according to the invention after baking from the baking mold. Fats are triglycerides, ie esters of glycerin, the three hydroxyl groups of which are esterified by fatty acids. The fatty acids in a fat molecule can be the same or different. The fat can be synthetic or naturally occurring fat, such as vegetable or animal fat. The fat can also be partially or fully hardened, with fully hardened fats having excellent storage stability and not becoming rancid. Furthermore, it is advantageous if the fat-containing release agent has good storage stability and a high release force and is physiologically harmless. It is also advantageous if the melting point of the fat is above room temperature (approx. 18 ° C.), for example at 40 ° C. or higher, since this improves the water repellency of the material according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des im eriϊndungsgemäßen Material eingesetzten fetthaltigen Mittels weist dieses überwiegend Fett auf. Die Menge des Fettes im fetthaltigen Mittel beträgt günstigerweise mindestens 90 Gew.-%, bevorzugt mindestens 94,5 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, jeweils bezogen auf das fetthaltige Mittel. Das fetthaltige Mittel kann auch ganz aus Fett bestehen.In a preferred embodiment of the fat-containing agent used in the material according to the invention, it mainly contains fat. The amount of fat in the fat-containing agent is advantageously at least 90% by weight, preferably at least 94.5% by weight and particularly preferably at least 98% by weight, based in each case on the fat-containing agent. The fat-containing agent can also consist entirely of fat.
Das fetthaltige Trennmittel kann neben dem Fett oder den Fetten in geringen Mengen weitere Bestandteile enthalten, wie z.B. Öl, Wachs, wobei diese keine Fette sein sollen, oder Lecithin.In addition to the fat or fats, the fat-containing release agent can contain small amounts of other components, e.g. Oil, wax, which should not be fats, or lecithin.
Vorzugsweise weist das fetthaltige Mittel folgende Zusammensetzung auf, wobei die Angaben in Gew.-% sich auf das fetthaltige Mittel beziehen: ca. 64,5 Gew.-% pflanzliches Fett, ca. 30,0 Gew.-% tierisches Fett und ca. 5,5 Gew.-% einesThe fat-containing agent preferably has the following composition, the percentages by weight relating to the fat-containing agent: approximately 64.5% by weight of vegetable fat, approximately 30.0% by weight of animal fat and approximately 5.5% by weight of one
ERSATZBI_ATT (REGEL 26) Gemisches aus Lecithin und einem Wachs, vorzugsweise Bienenwachs. Dieses fetthaltige Mittel zeichnet sich durch eine hervorragende Lagerstabilität, eine gute Trennkraft und physiologische Unbedenklichkeit aus. Es ist daher bestens für ein erfindungsgemäßes Mittel geeignet.ERSATZBI_ATT (RULE 26) Mixture of lecithin and a wax, preferably beeswax. This fatty agent is characterized by excellent storage stability, good separation and physiological harmlessness. It is therefore ideally suited for an agent according to the invention.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß mit diesen fetthaltigen Trennmitteln, insbesondere in den verwendeten Mengen, kein negativer Effekt auf die Struktureigenschaft des eriϊndungsgemäßen Materials ausgeübt wird. Die hervorragende mechanische Stabilität des Materials für Verpackungen wird also nicht negativ beeinflußt. Des weiteren werden auch die Geruchseigenschaften des Materials, trotz dieser hohen Mengen an Fett, die durch das fetthaltige Trennmittel in das erfindungsgemäße Material eingebracht werden, nicht negativ beeinflußt, d.h. das Verpackungsmaterial riecht selbst bei längerer Lagerung nicht unangenehm. Ferner ist eine Einfettung der zur Herstellung des erfindungsgemäßen Materials verwendeten Backform nicht notwendig und dennoch kann das Material gut aus der Backform entnommen werden. Dadurch ist es möglich, das ansonsten bei der Herstellung von biologisch abbaubaren Materialien für Verpackungen notwendige Einfetten der Backform mit einem flüssigen Trennmitttel einzusparen, wodurch zum einen die Herstellung ökonomischer wird und zum anderen kein Verkrusten der Backform durch das flüssige Trennmittel erfolgt. Weiterhin wurde gefunden, daß mit einem vorstehenden fetthaltigen Trennmittel auch erreicht wird, daß das erfindungsgemäße Material wasserabweisend ist.Surprisingly, it has now been found that these fatty release agents, in particular in the amounts used, have no negative effect on the structural properties of the material according to the invention. The excellent mechanical stability of the material for packaging is not adversely affected. Furthermore, the odor properties of the material, in spite of these high amounts of fat which are introduced into the material according to the invention by the fatty release agent, are not adversely affected, i.e. the packaging material does not smell unpleasant even after prolonged storage. Furthermore, greasing of the baking mold used to produce the material according to the invention is not necessary, and yet the material can be easily removed from the baking mold. This makes it possible to save the greasing of the baking mold with a liquid release agent that is otherwise necessary for the production of biodegradable materials for packaging, which on the one hand makes the production more economical and on the other hand does not cause the baking mold to become encrusted with the liquid release agent. Furthermore, it has been found that the above-mentioned fat-containing release agent also ensures that the material according to the invention is water-repellent.
Wie bereits vorstehend dargelegt wurde, liegt im eriϊndungsgemäßen Material ein Emulgator vor. Der Begriff „Emulgator„ umfaßt dabei Verbindungen jeglicher Art, die amphiphil sind, d.h. eine lipohile und eine hydrophile Gruppe im Molekül aufweisen, wobei der Emulgator jedoch kein Fett ist. Günstigerweise besitzt der Emulgator einen Schmelzpunkt größer als Raumtemperatur, z.B. ca. 40 °C oder höher. Der Emulgator bewirkt, daß das ebenfalls im erfindungsgemäßen Material vorhandene fetthaltige Trennmittel homogen darin verteilt wird. Ferner hat es sichAs already explained above, an emulsifier is present in the material according to the invention. The term "emulsifier" includes compounds of any kind that are amphiphilic, i.e. have a lipophilic and a hydrophilic group in the molecule, but the emulsifier is not fat. Conveniently the emulsifier has a melting point greater than room temperature, e.g. approx. 40 ° C or higher. The emulsifier has the effect that the fatty release agent also present in the material according to the invention is homogeneously distributed therein. Furthermore, it has
ERSATZB.LATT (REGEL 26) als günstig erwiesen, insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Material als Verpackung für Lebensmittel verwendet wird, daß der Emulgator lebensmittelrechtlich zugelassen ist. Vorzugsweise ist der Emulgator ein Mono- oder Diglycerid von Speisefettsäuren, das mit einer Carbonsäure, wie Citronensäure, Mono- und Diacetylweinsäure, Milchsäure oder Essigsäure und Weinsäure verestert ist. Diese Emulgatoren sind unter der EWG-Nummer 472 zusammengefaßt. Beim Ausdruck „Speisefettsäuren„ handelt es sich um einen auf dem Gebiet der Fette üblichen Ausdruck, so daß der einschlägige Fachmann weiß, welche Fettsäuren verwendet werden können. Der Emulgator kann ferner ein Fettalkoholethersulfat, ein Fettalkoholsulfat, vorzugsweise jeweils mit einem höheren Fettalkohol (ab 12 C-Atomen), ein Alkalimetallsalz einer höheren Fettsäure (Fettsäure mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen) sein, z.B. Natriumstearat. Der Emulgator kann auch ein Gemisch von zwei oder mehr der vorstehenden Emulgatoren sein.ERSATZB.LATT (RULE 26) proven to be favorable, especially when the material according to the invention is used as packaging for food, that the emulsifier is approved under food law. The emulsifier is preferably a mono- or diglyceride of fatty acids which is esterified with a carboxylic acid such as citric acid, mono- and diacetyltartaric acid, lactic acid or acetic acid and tartaric acid. These emulsifiers are summarized under EEC number 472. The expression "fatty acids" is a common term in the field of fats, so that the person skilled in the art knows which fatty acids can be used. The emulsifier can also be a fatty alcohol ether sulfate, a fatty alcohol sulfate, preferably each with a higher fatty alcohol (from 12 C atoms), an alkali metal salt of a higher fatty acid (fatty acid with 12 or more carbon atoms), for example sodium stearate. The emulsifier can also be a mixture of two or more of the above emulsifiers.
Die Menge des Emulgators im eriϊndungsgemäßen Material beträgt 0,2 bis 3,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,8 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,2 bis 0,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf das erfindungsgemäße Material. Dabei war es überraschend, daß mit derartig geringen Mengen selbst noch große Mengen an fetthaltigem Mittel homogen in das erfindungsgemäße Material eingebracht werden können.The amount of emulsifier in the material according to the invention is 0.2 to 3.0% by weight, preferably 0.05 to 0.8% by weight and particularly preferably 0.2 to 0.4% by weight, in each case based on the material according to the invention. It was surprising that even small amounts of fat-containing agent can be introduced homogeneously into the material according to the invention with such small amounts.
Überraschenderweise wird durch den Emulgator das erfindungsgemäße Material noch besser wasserabweisend. Des weiteren kann mit dem Emulgator auch die Trennwirkung verbessert werden, d.h. das erfindungsgemäße Material kann nach dem Backen des dem eriϊndungsgemäßen Material zugrundeliegenden Teiges noch leichter aus der Backform herausgenommen werden.Surprisingly, the emulsifier makes the material according to the invention even more water-repellent. Furthermore, the release effect can also be improved with the emulsifier, i.e. the material according to the invention can be removed from the baking mold even more easily after baking the dough on which the material according to the invention is based.
Des weiteren liegt im eriϊndungsgemäßen Material Wasser in einer Menge von 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das erfindungsgemäße Material, vor. Bevorzugte erfindungsgemäße Materialien sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.Furthermore, water is present in the material according to the invention in an amount of 2 to 15% by weight, preferably 6 to 12% by weight, in each case based on the material according to the invention. Preferred materials according to the invention are given in Table 1 below.
Tabelle 1: Zusammensetzung erfindungsgemäßer Materialien (in Gew.-%)Table 1: Composition of materials according to the invention (in% by weight)
Rohstoffart Z1 22 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11Raw material type Z1 22 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11
Stärke 65,5 65,4 65,1 64,8 64,4 65,1 64,8 64,5 64,2 62,9 59,5Strength 65.5 65.4 65.1 64.8 64.4 65.1 64.8 64.5 64.2 62.9 59.5
Faser 24 24 24 24 24 23 23 23 23 22 21Fiber 24 24 24 24 24 23 23 23 23 22 21
Fett 0,2 0,3 0,6 0,9 1,3 1.6 1,9 2,2 2,5 4,8 9,2Fat 0.2 0.3 0.6 0.9 1.3 1.6 1.9 2.2 2.5 4.8 9.2
Emulgator 0,3 0,3 0,3 0.3 0,3 0.3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3Emulsifier 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Wasser 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10Water 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Rohstoffart Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 Z17 Z18 Z19 Z20 Z21 Z22Raw material type Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 Z17 Z18 Z19 Z20 Z21 Z22
Stärke 65,75 65,5 65,2 64,8 64,3 64,9 64,5 64,1 63,7 61,6 57,1Strength 65.75 65.5 65.2 64.8 64.3 64.9 64.5 64.1 63.7 61.6 57.1
Faser 24 24 24 24 24 23 23 23 23 22 21Fiber 24 24 24 24 24 23 23 23 23 22 21
Fett 0,2 0,3 0,6 0,9 1.3 1,6 1,9 2,2 2,5 4,8 8,9Fat 0.2 0.3 0.6 0.9 1.3 1.6 1.9 2.2 2.5 4.8 8.9
Emulgator 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,6 3,0
Figure imgf000011_0001
Wasser 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Emulsifier 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.6 3.0
Figure imgf000011_0001
Water 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Stärke: KartoffelstärkeStarch: potato starch
Fasen ZellstoffaserChamfer pulp fiber
Fett: Mischung aus 64,5 Gew.-% pflanzlichem Fett, 30 Gew.-% tierischem Fett und 5,5 Gew.-%Fat: mixture of 64.5% by weight vegetable fat, 30% by weight animal fat and 5.5% by weight
Lecithin und Bienenwachs Emulgator: Citronensäuremonoglycerid Lecithin and beeswax emulsifier: citric acid monoglyceride
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Das erfindungsgemäße Material zeichnet sich durch eine Vielzahl von Vorteilen aus. Zum einen besitzt es eine hohe mechanische Stabilität, die sogar bei geringen Dicken (Wandstärken) des Materials von ca. 2 mm noch sehr hoch ist. Diese hervorragende mechanische Stabilität wird insbesondere durch den hohen Anteil an cellulosehaltigen Fasern von bis zu 45 Gew.-% erreicht. Gleichzeitig ist die Flexibilität des eriϊndungsgemäßen Materials sehr hoch, was insbesondere überraschend ist, da ausgekühlte Stärke sehr spröde ist. Des weiteren ist das erfindungsgemäße Material bis zu 1 Stunde beständig gegenüber kaltem Wasser. Ferner können aus dem erfindungsgmäßen Material hergestellte Gegenstände, z.B. ein Gefäß und ein dazugehöriger Deckel, durch Befeuchten mit Wasser verklebt werden, wobei eine sehr gute Haftung der beiden Gegenstände aneinander erzielt wird. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Material nach DIN 54900 innerhalb von 28 Tagen nahezu vollständig biologisch abbaubar. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Material über eine lange Zeit lagerstabil, d.h. beim Lagern tritt keine Veränderung des eriϊndungsgemäßen Materials auf. Weiterhin besteht das Material überwiegend aus biologisch vorkommenden Rohstoffen und kann somit als „biologisches,, Material bezeichnet werden. Schließlich muß das erfindungsgemäße Material nicht durch einen speziellen Konditionierungsschritt auf einen bestimmten Wassergehalt eingestellt werden.The material according to the invention is characterized by a large number of advantages. On the one hand, it has high mechanical stability, which is still very high even with small thicknesses (wall thicknesses) of the material of approx. 2 mm. This outstanding mechanical stability is achieved in particular through the high proportion of cellulose-containing fibers of up to 45% by weight. At the same time, the flexibility of the material according to the invention is very high, which is particularly surprising since cooled starch is very brittle. Furthermore, the material according to the invention is resistant to cold water for up to 1 hour. Furthermore, articles made from the material according to the invention, e.g. a vessel and an associated lid are glued together by moistening with water, the two objects adhering very well to one another. Furthermore, the material according to the invention according to DIN 54900 is almost completely biodegradable within 28 days. In addition, the material according to the invention is stable in storage for a long time, i.e. no change in the material according to the invention occurs during storage. Furthermore, the material consists predominantly of biologically occurring raw materials and can therefore be called "biological" material. Finally, the material according to the invention does not have to be adjusted to a certain water content by a special conditioning step.
Somit kann das erfindungsgemäße Material bestens als Material für Formkörper (d.h. Körper, die eine bestimmte Form aufweisen) jeglicher Art eingesetzt werden, z.B. als Einweggeschirr, als Fast-Food-Verpackung (Behälter für Hamburger und Pommes Frittes), als Verpackung, z.B. für Lebensmittel, wie trockene, feuchte, pastöse, frittierte Lebensmittel. Nach Aufbringen einer biologisch abbaubaren Sperrschicht auf das erfindungsgemäße Material kann dieses dann zur Aufnahme von flüssigen Lebensmitteln, wie Heißgetränke und Suppen dienen.Thus, the material according to the invention can best be used as a material for shaped articles (i.e. bodies having a specific shape) of any kind, e.g. as disposable tableware, as fast food packaging (container for hamburgers and french fries), as packaging, e.g. for foods such as dry, moist, pasty, fried foods. After a biodegradable barrier layer has been applied to the material according to the invention, it can then be used to hold liquid foods, such as hot drinks and soups.
Der Formkörper kann dabei jegliche beliebige Form annehmen, z.B. die Form einer Schale, eines Tellers, eines Bechers, einer Platte. Weitere Beispiele an 11The shaped body can take any shape, for example the shape of a bowl, a plate, a cup, a plate. More examples 11
Formkörpern, die mit dem erfindungsgemäßen Material hergestellt werden können, sind in den Figuren 1 bis 4 dargestellt.Shaped bodies that can be produced with the material according to the invention are shown in FIGS. 1 to 4.
Des weiteren kann der Formkörper die Form einer Urne, wie sie für Feuerbestattungen verwendet wird, oder die Form einer Rakete, wie sie für Feuerwerkskörper eingesetzt wird, aufweisen.Furthermore, the shaped body can have the shape of an urn, as is used for cremations, or the shape of a rocket, as is used for fireworks.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Materials für Verpackungen, insbesondere wie es vorstehend beschrieben wurde, bei dem zuerst eine backfähige Masse hergestellt wird, indem 7 bis 22 Gew.-% cellulosehaltige Fasern, 18 bis 36 Gew.-% Stärke, 0,1 bis 4,6 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel, 0,1 bis 1 ,5 Gew.-% Emulgator und 50 bis 60 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf die backfähige Masse, gemischt werden und anschließend die backfähige Masse unter Ausbildung eines Formkörpers gebacken wird.The present invention further relates to a method for producing a material for packaging, in particular as described above, in which a bakeable mass is first produced by using 7 to 22% by weight of cellulose-containing fibers and 18 to 36% by weight of starch , 0.1 to 4.6% by weight of fat-containing separating agent, 0.1 to 1.5% by weight of emulsifier and 50 to 60% by weight of water, in each case based on the bakable mass, and then the bakeable Mass is baked to form a shaped body.
Der Begriff „backfähige Masse„ weist auf Massen jeglicher Art hin, die gebacken, d.h. durch Wasserdampf aufgeschäumt, werden können. Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte backfähige Masse kann als weicher, halbfester Teig bezeichnet werden.The term "bakeable mass" refers to masses of any kind that are baked, i.e. can be foamed by water vapor. The bakable mass used in the process according to the invention can be referred to as a soft, semi-solid dough.
Nach dem Backen kann ein Produkt (Material) erhalten werden, das die folgende Zusammensetzung aufweist:After baking, a product (material) can be obtained which has the following composition:
(a) 45 bis 72 Gew.-% Stärke,(a) 45 to 72% by weight starch,
(b) 18 bis 45 Gew.-% cellulosehaltige Fasern,(b) 18 to 45% by weight of cellulose-containing fibers,
(c) 0,2 bis 10 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel,(c) 0.2 to 10% by weight of a fatty release agent,
(d) 0,05 bis 3,0 Gew.-% Emulgator und(d) 0.05 to 3.0 wt% emulsifier and
(e) 2 bis 15 Gew.-% Wasser.(e) 2 to 15 wt% water.
Es kann sich also um das weiter oben genauer beschriebene erfindungsgemäße Material für Verpackungen handeln. Somit ist es vorteilhaft, wenn im 12It can therefore be the material according to the invention for packaging described in more detail above. It is therefore advantageous if in 12
eriϊndungsgemäßen Verfahren für die Stärke, die cellulosehaltigen Fasern, das fetthaltige Trennmittel und den Emulgator die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Material eingesetzten Bestandteile verwendet werden.processes according to the invention for the starch, the cellulose-containing fibers, the fatty release agent and the emulsifier, the constituents used above in connection with the material according to the invention are used.
Eine vorzugsweise im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Menge an Stärke beträgt 30 bis 32 Gew.-%, bezogen auf die backfähige Masse.A quantity of starch preferably used in the process according to the invention is 30 to 32% by weight, based on the bakable mass.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die Menge an cellulosehaltiger Faser 10 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die backfähige Masse.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the amount of cellulose-containing fiber is 10 to 12% by weight, based on the baked mass.
Vorzugsweise beträgt das fetthaltige Trennmittel in der backfähigen Masse 0,1 bis 1,2 Gew.-%, wobei 0,3 bis 0,6 Gew.-% besonders bevorzugt sind.The fat-containing release agent in the bakable composition is preferably 0.1 to 1.2% by weight, 0.3 to 0.6% by weight being particularly preferred.
Die bevorzugte Menge des im erfindungsgemäßen Verfahren in der bacWähigen Masse eingesetzten Emulgators beträgt 0,03 bis 0,4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,2 Gew.-%.The preferred amount of the emulsifier used in the bac-capable composition in the process according to the invention is 0.03 to 0.4% by weight, particularly preferably 0.1 to 0.2% by weight.
Das Wasser kann im eriϊndungsgemäßen Verfahren in der backfähigen Masse vorzugsweise in einer Menge von 54 bis 58 Gew.-% vorliegen.In the process according to the invention, the water can preferably be present in the bakeable mass in an amount of 54 to 58% by weight.
Im eriϊndungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, die cellulosehaltigen Fasern in Form eines Faservlieses einzusetzten. Hierzu werden die cellulosehaltigen Fasern in üblicher Weise zunächst zu einem Faservlies verarbeitet. Die Herstellung eines cellulosehaltige Fasern aufweisenden Faservlieses kann z.B. dadurch erfolgen, daß Zellstoffbahnen mit einer Hammermühle zerschlagen werden (aufgefasert werden), wobei Einzelfasern erhalten werden. Diese Zellstoff-Einzeifasern werden dann zu einem Faservlies verarbeitet, wie es z.B. in der Hygieneindustrie zur Herstellung von Watte für Damenbinden üblich ist. Für die weiteren Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Faservlies flächig ausgebreitet werden, z.B. auf einem Förderband. Auf diesem auf dem 13In the method according to the invention, it is preferred to use the cellulose-containing fibers in the form of a non-woven fabric. For this purpose, the cellulose-containing fibers are first processed into a non-woven fabric in the usual way. A cellulose-containing fiber fleece can be produced, for example, by pulp webs being broken up (fibered) with a hammer mill, individual fibers being obtained. These single pulp fibers are then processed into a nonwoven fabric, as is customary, for example, in the hygiene industry for the production of cotton wool for sanitary napkins. For the further steps of the method according to the invention, the nonwoven fabric can be spread out flat, for example on a conveyor belt. On this on the 13
Förderband ausgebreiteten Faservlies werden dann die übrigen Komponenten (a) und (c) bis (e) auf das Faservlies aufgebracht. Das Förderband kann dabei dazu dienen, das Faservlies zu den Stellen zu transportieren, an denen die Zugabe der übrigen Komponenten erfolgt.Then, the remaining components (a) and (c) to (e) are applied to the nonwoven fabric. The conveyor belt can serve to transport the nonwoven fabric to the points at which the other components are added.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Stärke einen Teil native Stärke und einen Teil Kochstärke (Stärke, die in Wasser erhitzt (gekocht)) wurde. Das günstige Verhältnis von nativer Stärke zu Kochstärke liegt im Bereich 1,0 : 1 bis 4,0 : 1, vorzugsweise 2,5 : 1 bis 3,5 : 1, besonders bevorzugt ca. 3 : 1. Die Kochstärke kann sowohl den gesamten Wasseranteil des Teiges als auch den Emulgator, das fetthaltige Mittel und ggf. andere Additive enthalten. Die native Stärke und die chemisch und/oder physikalisch modifizierte Kochstärke können getrennt zu den cellulosehaltigen Fasern zugegeben werden.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the starch comprises a part of native starch and a part of cooking starch (starch which has been heated (boiled) in water). The favorable ratio of native starch to cooking starch is in the range from 1.0: 1 to 4.0: 1, preferably 2.5: 1 to 3.5: 1, particularly preferably approximately 3: 1. The cooking starch can cover the entire range Water content of the dough as well as the emulsifier, which contain fatty agents and possibly other additives. The native starch and the chemically and / or physically modified cooking starch can be added separately to the cellulose-containing fibers.
Für die getrennte Zugabe der nativen Stärke und der Kochstärke hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wie folgt vorzugehen: In einem Kochkessel wird ein Gemisch hergestellt, indem das Wasser, das fetthaltige Mittel, der Emulagtor, ggf. weitere Additive und ein Teil der Stärke als native Stärke zusammengegeben und während 10 Minuten bis 1 Stunde, vorzugsweise 20 Minuten bis 40 Minuten, bei einer Temperatur von 60 °C bis 80 °C, vorzugsweise 64 °C bis 68 °C, erwärmt werden. Durch das Erwärmen des stärkehaltigen Gemisches im Kochkessel wird die native Stärke, die ursprünglich zugegeben wird, in verkleisterte Stärke (Kochstärke) umgewandelt. Letztendlich bedeutet dies, daß die cellulosehaltigen Fasern sowohl mit der verkleisterten Stärke in Form des vorstehend erläuterten Gemisches als auch mit der nativen Stärke, nämlich der restliche Teil der gesamten Stärke, gemischt werden.For the separate addition of the native starch and the cooking starch, it has proven to be particularly advantageous to proceed as follows: In a kettle, a mixture is produced by adding the water, the fatty agent, the emulsifier, possibly other additives and part of the starch added as a native starch and heated for 10 minutes to 1 hour, preferably 20 minutes to 40 minutes, at a temperature of 60 ° C to 80 ° C, preferably 64 ° C to 68 ° C. By heating the starchy mixture in the kettle, the native starch that was originally added is converted into gelatinized starch (cooking starch). Ultimately, this means that the cellulose-containing fibers are mixed both with the gelatinized starch in the form of the mixture explained above and with the native starch, namely the remaining part of the total starch.
Es kann zuerst die Kochstärke und dann die native Stärke zu den cellulosehaltigen Fasern zuzugeben werden. Es kann aber auch zuerst die native Stärke und dann die Kochstärke zugegeben werden. Liegen die cellulosehaltigen 14First the cooking starch and then the native starch can be added to the cellulosic fibers. You can also add the native starch first and then the cooking starch. Are the cellulose-containing ones 14
Fasern in Form eines Faservlieses, z.B. auf einem Förderband, vor, dann kann zuerst das vorstehend beschriebene, die Kochstärke aufweisende Gemisch auf das Faservlies aufgetragen werden, wodurch eine .zweischichtiger Aufbau erhalten wird, auf den dann die native Stärke aufgebracht wird, z.B. durch Rieseln bzw. Streuen. Überraschend wurde nun gefunden, daß durch dieses Vorgehen eine genaue Zusammensetzung in kleinen Volumenelementen, die sich dann leicht zur backfähigen Masse verarbeiten lassen, gewährleistet wird.Fibers in the form of a non-woven fabric, e.g. on a conveyor belt, before, then the above-described mixture comprising the cooking starch can be applied to the nonwoven fabric, whereby a two-layer structure is obtained, to which the native starch is then applied, e.g. by trickling or scattering. Surprisingly, it has now been found that this procedure ensures an exact composition in small volume elements which can then be easily processed into the bakable mass.
Nach dem Zusammengeben der vorstehend genannten Bestandteile werden diese gemischt. Das Mischen der Bestandteile kann dabei in üblicher Weise erfolgen, beispielsweise durch Kneten mit einem Kneter, wie einen kontinuierlichen Kneter. Beim Kneten kann es zu einer Volumenreduktion von ca. 7 : 1 kommen, da die Fasern eine sehr geringe Dichte haben. Durch die Vorgabe der genauen Zusammensetzung in kleinen Volumeneiementen wird das Kneten sehr erleichtert.After the above components have been combined, they are mixed. The components can be mixed in a conventional manner, for example by kneading with a kneader, such as a continuous kneader. Kneading can result in a volume reduction of approx. 7: 1 because the fibers have a very low density. Kneading is made much easier by specifying the exact composition in small volume elements.
Die erhaltene backfähige Masse wird dann gebacken. Hierzu wird die backfähige Masse in eine Backform gegeben (dosiert) und während 0,5 Minuten bis 15 Minuten vorzugsweise 1 Minuten bis 3 Minuten und besonders bevorzugt 1,5 Minuten, bei einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C, vorzugsweise 150 °C bis 220 °C und besonders bevorzugt 190 °C bis 200 °C in einer geschlossenen Backform erwärmt. Die Backform ist dabei in Abhängigkeit der Form des gewünschten Endproduktes ausgebildet, z.B. in Form einer Schale. Die Backform kann dabei durch mindestens zwei Backplatten, d.h. eine obere und eine untere Backplatte gebildet sein, die in einer Bactaange aufgenommen sind, wobei die Innenoberfläche der Backplatten in einem geschlossenen verriegelten Zustand der Backform unter Bildung eines Formhohiraums beabstandet gehalten werden und der Formhohlraum durch die backfähige Masse ausgefüllt wird. Die Backform besitzt zum Ausleiten des Wasserdampfes speziell ausgeformte Ausdampföffnungen. Für die gleichzeitige Herstellung einer Mehrzahl von Formkörpern können auch eine Mehrzahl von Backzangen verwendet werden. 15The baked mass obtained is then baked. For this purpose, the bakable mass is placed (dosed) in a baking mold and preferably for 1 minute to 3 minutes and particularly preferably for 1.5 minutes at a temperature of 100 ° C. to 300 ° C., preferably 150 °, for 0.5 minutes to 15 minutes C to 220 ° C and particularly preferably 190 ° C to 200 ° C heated in a closed baking pan. The baking pan is designed depending on the shape of the desired end product, for example in the form of a bowl. The baking mold can be formed by at least two baking plates, i.e. an upper and a lower baking plate, which are accommodated in a bactaange, the inner surface of the baking plates being kept spaced apart in a closed, locked state of the baking mold to form a mold cavity and the mold cavity being held by the mold baked mass is filled. The baking pan has specially shaped evaporation openings for discharging the water vapor. A plurality of baking tongs can also be used for the simultaneous production of a plurality of shaped bodies. 15
Das Dosieren der backfähigen Masse in die Backform kann mit Druckluft, Förderschnecken, Pumpen oder durch Anigen eines Vakuums erfolgen, wobei der Einsatz von Druckluft bevorzugt ist. Das Dosieren kann bei einer Temperatur bis zu 80 °C erfolgen.The batchable mass can be dosed into the baking mold using compressed air, screw conveyors, pumps or by applying a vacuum, the use of compressed air being preferred. Dosing can take place at a temperature up to 80 ° C.
Solche Vorrichtungen zum Backen basieren auf der an sich bekannten Technologie des Waffelbackens.Such baking devices are based on the waffle baking technology known per se.
Beim Backen der bacl fähigen Masse wird das in dieser Masse enthaltene Wasser entfernt, wobei der Backvorgang günstigerweise so ausgelegt ist, daß der Restgehalt an Wasser in dem nach dem Backen erhaltenen Material kleiner als 5 Gew.-% ist. Durch das Entfernen des Wassers wird die Masse aufgeschäumt und die in der Masse enthaltene Stärke verkleistert, wodurch das weiter oben beschriebene erfindungsgemäße Material mit dem Stärke-Faser-Verbund erhältlich ist. Durch die Lagerung oder den normalen Gebrauch kann das erfindungsgemäße Material Wasser aus der Umgebung aufnehmen, so daß der Wassergehalt letzendlich 5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das gebackene Material, beträgt.When baking the bacl-capable mass, the water contained in this mass is removed, the baking process advantageously being designed so that the residual water content in the material obtained after baking is less than 5% by weight. By removing the water, the mass is foamed and the starch contained in the mass is gelatinized, as a result of which the material according to the invention described above can be obtained with the starch-fiber composite. Through storage or normal use, the material according to the invention can absorb water from the environment, so that the water content is ultimately 5 to 15% by weight, preferably 6 to 12% by weight, based on the baked material.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf: Durch die spezielle Zusammensetzung der backfähigen Masse werden die Fließfähigkeiten der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Backmasse deutlich verbessert, so daß es möglich ist, die an sich hoch viskose backfähige Masse durch Dosierpumpen exakt zu dosieren. Dadurch ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchzuführen. Ferner ist ein Einfetten der Backform nicht notwendig. Alle Formkörper, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, konnten rasch, kostengünstig und mit hervorragenden Materialeigenschaften hinsichtlich Formstabilität, Bruchfestigkeit und Elastizität, Gefügedichte und Oberflächenbeschaffenheit hergestellt werden. Durch die spezielle Zusammensetzung ist das erfindungsgemäße Material bereits direkt nach dem Backen mit einem 16The process according to the invention has a number of advantages: the special composition of the bakable mass significantly improves the flow properties of the baking mass used in the process according to the invention, so that it is possible to meter the intrinsically highly viscous bakable mass precisely by metering pumps. This makes it possible to carry out the method according to the invention continuously. It is also not necessary to grease the baking pan. All moldings which are produced by the process according to the invention could be produced quickly, inexpensively and with excellent material properties with regard to dimensional stability, breaking strength and elasticity, structural density and surface quality. Due to the special composition, the material according to the invention is already immediately after baking with a 16
Wassergehalt von weniger als 5 Gew.-% so hervorragend stabil, daß es sofort weiter verarbeitet oder gebraucht werden kann.Water content of less than 5% by weight is so exceptionally stable that it can be processed or used immediately.
Kurze Beschreibung der Figuren:Brief description of the figures:
Fig. 1 bis 4 zeigen Ausführungsbeispiele von Formkörpern, die mit dem erfindungsgemäßen Material hergestellt werden können.1 to 4 show exemplary embodiments of moldings which can be produced using the material according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Verpackungsformkörper 1 mit Boden- und Deckelteil 2, 3, die durch ein Scharnier 4 verbunden sind und z.B. zur verschließbaren Aufnahme von Lebensmitteln, auch im warmen Zustand, geeignet ist. Aufgrund er hohen Elastizität kann das aus dem erfindungsgemäßen Material hergestellte Scharnier 4 mehrfach geöffnet und geschlossen werden. Dies ist um so mehr erstaunlich, da auf Stärke basierende Materialien gewöhnlich ausgesprochen spröde sind und leicht brechen.Fig. 1 shows a molded packaging body 1 with base and lid part 2, 3, which are connected by a hinge 4 and e.g. suitable for the lockable intake of food, even when warm. Due to its high elasticity, the hinge 4 made from the material according to the invention can be opened and closed several times. This is all the more astonishing since starch-based materials are usually extremely brittle and break easily.
Fig. 2 zeigt einen Formkörper 1 in Form einer Halbschale, der mit einem entsprechenden Gegenformkörper auch zu einer vollkommen geschlossenen Verpackung verbunden werden kann. Der schalenförmige Formkörper 1 weist eine Vielzahl von zylinderabschnittförmigen Vertiefungen 5 auf, wobei diese untereinander in einen längeren Abschnitt 6 und einen kürzeren Abschnitt 7 unterteilt sind und sich diese Anordnung symmetrisch, geteilt durch einen Mittelsteg 8 auf der anderen Seite des Formkörpers wiederholt. Seitliche "Füße" 9 erhöhen die Formstabilität und verbessern die Auflage und Stapelfähigkeit des Verpackungsformkörpers. Eine derartige Verpackungsschale kann z.B. zur Aufnahme von Kugelschreibern, Lippenstiften, Kosmetikartikeln, Bleistiften, Schreibgeräten, oder auch in der Pharmazie, z.B. zum Aufnehmen von Verpackungsröhrchen, verwendet werden. 172 shows a molded body 1 in the form of a half-shell, which can also be connected to a corresponding counter-molded body to form a completely closed package. The shell-shaped molded body 1 has a multiplicity of cylindrical section-shaped depressions 5, these being subdivided with one another into a longer section 6 and a shorter section 7, and this arrangement is repeated symmetrically, divided by a central web 8 on the other side of the molded body. Lateral "feet" 9 increase the dimensional stability and improve the support and stackability of the molded package. Such a packaging tray can be used, for example, to hold ballpoint pens, lipsticks, cosmetic articles, pencils, writing utensils, or also in pharmacy, for example, to hold packaging tubes. 17
Die Fig. 3 und 4 zeigen verhältnismäßig tiefe Verpackungskörper 1, wie sie z.B. als Blumentopf, Saatgutschale oder für sonstige Verpackungs- oder Umhüllungszwecke verwendet werden können.3 and 4 show relatively deep packaging body 1, as e.g. can be used as a flower pot, seed bowl or for other packaging or wrapping purposes.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
Beispiele 1 bis 22: Hersteilung erfindungsgemäßer MaterialienExamples 1 to 22: Preparation of materials according to the invention
Backfähige Massen (Teige), deren Zusammensetzung in der Tabelle 2 angegeben sind, wurden wie folgt hergestellt:Baked masses (doughs), the composition of which are given in Table 2, were produced as follows:
In einem Kessel wurden die angegebenen Mengen an Wasser, Emulgator, fetthaltigem Mittel und den in Tabelle 2 als Kochstärke angegebenen Teil nativer Kartoffelstärke zusammengegeben und unter Rühren während ca. 30 Minuten bei ca. 65 °C erwärmt. Es wurde auf diese Weise Kochstärke erhalten, die weiterhin den Emulgator und das fetthaltige Mittel enthielt.The stated amounts of water, emulsifier, fatty agent and the portion of native potato starch specified as cooking starch in Table 2 were combined in a kettle and heated with stirring at about 65 ° C. for about 30 minutes. Cooking starch was thus obtained which still contained the emulsifier and the fatty agent.
Aus Zellstoffasem, die eine Länge von 0,1 mm bis 3,0 mm und eine Breite von 0,01 bis 0,06 mm aufwiesen, wurde in üblicher Weise ein Zellstoffaservlies hergestellt.A cellulose fiber fleece was produced in a conventional manner from cellulose fibers which had a length of 0.1 mm to 3.0 mm and a width of 0.01 to 0.06 mm.
Das Zellstoffaservlies wurde dann flächig ausgebreitet. Anschließend wurde auf dieses Zellstoffaservlies zuerst die vorstehend beschriebene Kochstärke aufgebracht, so daß eine Emulgator und fetthaltiges Mittel aufweisende Kochstärkeschicht auf dem Zellstoffaservlies ausgebildet wird. Auf die Kochstärkeschicht wurde dann die in Tabelle 2 angegebene Menge an nativer Stärke darüber gestreut. Die so gewonnene Zusammensetzung wurde nachfolgend in einen Kneter eingebracht und darin gründlich geknetet, um die Bestandteile zu vermischen, wodurch ein backfähige Masse (Teig) erhalten wurde. 18The cellulose fiber fleece was then spread out flat. Then the cooking starch described above was first applied to this cellulose fiber fleece, so that a cooking starch layer comprising emulsifier and fatty agent is formed on the cellulose fiber fleece. The amount of native starch given in Table 2 was then sprinkled over the cooking starch layer. The composition thus obtained was subsequently introduced into a kneader and kneaded therein thoroughly to mix the ingredients, thereby obtaining a bakable mass (dough). 18th
Der Teig wurde dann in eine Backform gegeben und bei ca. 195 °C während ca. 90 Sekunden gebacken.The dough was then placed in a baking pan and baked at about 195 ° C for about 90 seconds.
Auf diese Weise wurden erfindungsgemäße Materialien erhalten, die aus überweigend nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und sehr schnell biologisch abbaubar waren. Femer wiesen diese Materialien eine hohe mechanische Stabilität bei einer Wandstärke von ca. 2 mm bei gleichzeitiger guter Flexibilität auf und waren gegen kaltes Wasser bis zu 1 Stunde beständig. In this way, materials according to the invention were obtained which were produced from largely renewable raw materials and were rapidly biodegradable. These materials also had high mechanical stability with a wall thickness of approx. 2 mm and good flexibility at the same time and were resistant to cold water for up to 1 hour.
Tabelle 2: Zusammensetzung backfähiger Masen (in Gew.-%)Table 2: Composition of bakeable masts (in% by weight)
DiTue
Rohstoffart Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Bsp. 5 Bsp. 6 Bsp. 7 Bsp. 8 Bsp. 9 Bsp. Bsp. 10 11Type of raw material Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 Ex. 7 Ex. 8 Ex. 9 Ex. 10 11
Native 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 22 StärkeNative 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 22 Strength
Kochstärke 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8Cooking strength 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
Faser 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11Fiber 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11
Fett 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1.1 1.2 2,4 4,6 m Emulgator 0,2 0,2 0,2 0,2 0.2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0.2Fat 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.8 0.9 1.1 1.2 2.4 4.6 m emulsifier 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0, 2 0.2 0.2 0.2 0.2
Wasser 57.7 57,6 57,5 57,3 57,2 57,0 56,9 56.7 56,6 55,4 54.2Water 57.7 57.6 57.5 57.3 57.2 57.0 56.9 56.7 56.6 55.4 54.2
09 Rohstoffart Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. Bsp. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 f Native 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 22 Stärke m Kochstärke 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 O m Faser 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 r Fett 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1 ,1 1 ,2 2,4 4,609 Type of raw material Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 f Native 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 22 Thickness m Cooking strength 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 O m fiber 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 r fat 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.8 0.9 1 , 1 1, 2 2.4 4.6
N> Emulgator 0,03 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0.8 1,5
Figure imgf000021_0001
Wasser 57,87 57,75 57,6 57,35 57,2 56,95 56,8 56,55 56,4 54,8 52,9
N> emulsifier 0.03 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.8 1.5
Figure imgf000021_0001
Water 57.87 57.75 57.6 57.35 57.2 56.95 56.8 56.55 56.4 54.8 52.9
Native Stärke: native KartoffelstärkeNative starch: native potato starch
Kochstärke: In Wasser erwärmte und dann abgekühlte KartoffelstärkeCooking starch: Potato starch warmed in water and then cooled
Faser: ZellstoffasemFiber: pulp
Fett: Mischung aus 64,5 Gew.-% pflanzlichem Fett, 30 Gew.-% tierischem Fett und 5,5 Gew.-%Fat: mixture of 64.5% by weight vegetable fat, 30% by weight animal fat and 5.5% by weight
Lecithin und Bienenwachs o Emulgator: CitronensäuremonoglycerldLecithin and beeswax o emulsifier: citric acid monoglyceride
© o © o

Claims

20Ansprüche 20 claims
1. Biologisch abbaubares Material für Verpackungen, umfassend:1. Biodegradable packaging material comprising:
(a) 45 bis 72 Gew.-% Stärke,(a) 45 to 72% by weight starch,
(b) 18 bis 45 Gew.-% cellulosehaltige Fasern,(b) 18 to 45% by weight of cellulose-containing fibers,
(c) 0,2 bis 10 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel,(c) 0.2 to 10% by weight of a fatty release agent,
(d) 0,05 bis 3,0 Gew.-% Emulgator und(d) 0.05 to 3.0 wt% emulsifier and
(e) 2 bis 15 Gew.-% Wasser.(e) 2 to 15 wt% water.
2. Material nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke Kartoffelstärke, Maisstärke, eine andere pflanzliche Stärke oder ein Gemscih verschiedener Stärken ist.2. Material according to claim 1, characterized in that the starch is potato starch, corn starch, another vegetable starch or a Gemscih different starches.
3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke in einer Menge von 58 bis 66 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.3. Material according to claim 1 or 2, characterized in that the starch is present in an amount of 58 to 66 wt .-%, based on the material.
4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern Zellstoffasem sind. 214. Material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cellulose-containing fibers are cellulose fibers. 21
5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern eine Länge im Bereich von 0,1 mm bis 3,0 mm aufweisen.5. Material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cellulose-containing fibers have a length in the range of 0.1 mm to 3.0 mm.
6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern eine Breite im Bereich von 0,01 mm bis 0,06 mm aufweisen.6. Material according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cellulose-containing fibers have a width in the range from 0.01 mm to 0.06 mm.
7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegen.7. Material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cellulose-containing fibers are present in an amount of 20 to 30 wt .-%, based on the material.
8. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Trennmittel in einer Menge von 0,2 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.8. Material according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fatty release agent is present in an amount of 0.2 to 2.5 wt .-%, based on the material.
9. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Mittel überwiegend Fett aufweist.9. Material according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fatty agent predominantly has fat.
10. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Trennmittel weiterhin mindestens eine Komponente, ausgewählt aus Öl, Wachs und Lecithin aufweist.10. Material according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fatty release agent further comprises at least one component selected from oil, wax and lecithin.
11. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator ein Mono- oder Diglycerid von Speisefettsäuren, der mit einer Carbonsäure verestert ist, ein Fettalkoholethersulfat, ein Fettalkoholsulfat oder ein Alkalimetallsalz einer höheren Fettsäure ist.11. Material according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the emulsifier is a mono- or diglyceride of fatty acids which is esterified with a carboxylic acid, a fatty alcohol ether sulfate, a fatty alcohol sulfate or an alkali metal salt of a higher fatty acid.
12. Material nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure Citronensäure, Mono- und Diacetylweinsäure, Weinsäure, Milchsäure oder Essigsäure und Weinsäure ist. 2212. Material according to claim 11, characterized in that the carboxylic acid is citric acid, mono- and diacetyltartaric acid, tartaric acid, lactic acid or acetic acid and tartaric acid. 22
13. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator in einer Menge von 0,05 bis 0,8 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.13. Material according to one of claims 1 to 12, characterized in that the emulsifier is present in an amount of 0.05 to 0.8 wt .-%, based on the material.
14. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in einer Menge von 6 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.14. Material according to one of claims 1 to 13, characterized in that the water is present in an amount of 6 to 12 wt .-%, based on the material.
15. Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Materials für Verpackungen, bei dem eine backfähige Masse hergestellt wird, indem 7 bis 22 Gew.-% cellulosehaltige Fasern, 18 bis 36 Gew.-% Stärke, 0,1 bis 4,6 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel und 0, 03 bis 1 ,5 Gew.-% Emulgator und 50 bis 60 Gew.- % Wasser, jeweils bezogen auf die backfähige Masse, gemischt werden und anschließend die backfähige Masse unter Ausbildung eines Formkörpers gebacken wird.15. A process for producing a biodegradable material for packaging, in which a bakeable mass is produced by 7 to 22% by weight of cellulose-containing fibers, 18 to 36% by weight starch, 0.1 to 4.6% by weight. % fat-containing release agent and 0.03 to 1.5% by weight of emulsifier and 50 to 60% by weight of water, in each case based on the bakable mass, are mixed and then the bakeable mass is baked to form a shaped body.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern in Form eines Faservlieses eingesetzt werden.16. The method according to claim 15, characterized in that the cellulose-containing fibers are used in the form of a nonwoven fabric.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke native Stärke und Kochstärke umfaßt.17. The method according to any one of claims 15 or 16, characterized in that the starch comprises native starch and cooking starch.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von nativer Stärke zu Kochstärke im Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1 liegt.18. The method according to claim 17, characterized in that the ratio of native starch to cooking starch is in the range from 1: 1 to 4: 1.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die native Stärke und die Kochstärke getrennt zu den cellulosehaltigen Fasern zugegeben werden. 2319. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the native starch and the cooking starch are added separately to the cellulose-containing fibers. 23
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochstärke das fetthaltige Trennmittel und/oder den Emulgator enthält.20. The method according to claim 19, characterized in that the cooking starch contains the fatty release agent and / or the emulsifier.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Kochstärke und dann die native Stärke zur cellulosehaltigen Faser zugegeben werden.21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that first the cooking starch and then the native starch are added to the cellulose-containing fiber.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen bei einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C durchgeführt wird.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that the baking is carried out at a temperature of 100 ° C to 300 ° C.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen während 0,5 Minuten bis 15 Minuten erfolgt.23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that the baking is carried out for 0.5 minutes to 15 minutes.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen in einer geschlossenen Form unter Druckerhöhung infolge des Ausdampfens von Wasser stattfindet.24. The method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that the baking takes place in a closed form under pressure increase due to the evaporation of water.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen durch Kneten erfolgt.25. The method according to any one of claims 15 to 24, characterized in that the mixing is carried out by kneading.
26. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Verpackungsmaterial. 26. Use of the material according to one of claims 1 to 14 as packaging material.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHECHANGED REQUIREMENTS
[beim Internationalen Büro am 17. August 1999 (17.08.99) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1,9 und 15 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert (3 Seiten)][Received at the International Office on August 17, 1999 (August 17, 1999); original claims 1, 9 and 15 amended; all other claims unchanged (3 pages)]
1. Biologisch abbaubares Material für Verpackungen, umfassend:1. Biodegradable packaging material comprising:
(a) 45 bis 72 Gew.-% Stärke, (b) 18 bis 45 Gew.-% cellulosehaltige Fasern,(a) 45 to 72% by weight of starch, (b) 18 to 45% by weight of cellulose-containing fibers,
(c) 0,2 bis 10 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel mit einem Triglyceridgehalt von mindestens 90 Gew.-%,(c) 0.2 to 10% by weight of a fatty release agent with a triglyceride content of at least 90% by weight,
(d) 0,05 bis 3,0 Gew.-% Emulgator und(d) 0.05 to 3.0 wt% emulsifier and
(e) 2 bis 15 Gew.-% Wasser.(e) 2 to 15 wt% water.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke Kartoffelstärke, Maisstärke, eine andere pflanzliche Stärke oder ein Gemisch verschiedener Stärken ist.2. Material according to claim 1, characterized in that the starch is potato starch, corn starch, another vegetable starch or a mixture of different starches.
3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke in einer Menge von 58 bis 66 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.3. Material according to claim 1 or 2, characterized in that the starch is present in an amount of 58 to 66 wt .-%, based on the material.
4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern Zellstoffasem sind.4. Material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cellulose-containing fibers are cellulose fibers.
5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern eine Länge im Bereich von 0, 1 mm bis 3,0 mm aufweisen.5. Material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cellulose-containing fibers have a length in the range of 0.1 mm to 3.0 mm.
6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaftigen Fasern eine Breite im Bereich von 0,01 mm bis 0,06 mm aufweisen.6. Material according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cellulosic fibers have a width in the range from 0.01 mm to 0.06 mm.
7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegen.7. Material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cellulose-containing fibers are present in an amount of 20 to 30 wt .-%, based on the material.
8. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Trennmittel in einer Menge von 0,2 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt. 258. Material according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fatty release agent is present in an amount of 0.2 to 2.5 wt .-%, based on the material. 25th
9. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Trermmittel einen Triglyceridgehalt von mindestens 94,5 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 98 Gew.-% aufweist.9. Material according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fat-containing releasing agent has a triglyceride content of at least 94.5% by weight, preferably of at least 98% by weight.
10. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das fetthaltige Trennmittel weiterhin mindestens eine Komponente, ausgewählt aus Öl, Wachs und Lecithin aufweist.10. Material according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fatty release agent further comprises at least one component selected from oil, wax and lecithin.
11. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator ein Mono- oder Diglycerid von Speisefettsäuren, der mit einer Carbonsäure verestert ist, ein Fettalkoholethersulfat, ein Fettalkoholsulfat oder ein Alkalimetallsalz einer höheren Fettsäure ist.11. Material according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the emulsifier is a mono- or diglyceride of fatty acids which is esterified with a carboxylic acid, a fatty alcohol ether sulfate, a fatty alcohol sulfate or an alkali metal salt of a higher fatty acid.
12. Material nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure Citronensäure, Mono- und Diacetylweinsäure, Weinsäure, Milchsäure oder Essigsäure und Weinsäure ist.12. Material according to claim 11, characterized in that the carboxylic acid is citric acid, mono- and diacetyl tartaric acid, tartaric acid, lactic acid or acetic acid and tartaric acid.
13. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator in einer Menge von 0,05 bis 0,8 Gew.- , bezogen auf das Material, vorliegt.13. Material according to one of claims 1 to 12, characterized in that the emulsifier is present in an amount of 0.05 to 0.8% by weight, based on the material.
14. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in einer Menge von 6 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegt.14. Material according to one of claims 1 to 13, characterized in that the water is present in an amount of 6 to 12 wt .-%, based on the material.
15. Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Materials für Verpackungen, bei dem eine backfähige Masse hergestellt wird, indem 7 bis 22 Gew.-% cellulosehaltige Fasern, 18 bis 36 Gew.-% Stärke, 0, 1 bis 4,6 Gew.-% fetthaltiges Trennmittel mit einem Triglyceridgehalt von mindestens 90 Gew.-% und 0,03 bis 1,5 Gew.-% Emulgator und 50 bis 60 Gew. % Wasser, jeweils bezogen auf die backfähige Masse, gemischt werden und anschließend die backfähige Masse unter Ausbildung eines Formkörpers gebacken wird.15. A process for producing a biodegradable material for packaging, in which a bakeable mass is produced by 7 to 22% by weight of cellulose-containing fibers, 18 to 36% by weight starch, 0.1 to 4.6% by weight. % fatty release agent with a triglyceride content of at least 90% by weight and 0.03 to 1.5% by weight emulsifier and 50 to 60% by weight water, in each case based on the bakeable mass, and then the baking mass Formation of a shaped body is baked.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Fasern in Form eines Faservlieses eingesetzt werden.16. The method according to claim 15, characterized in that the cellulose-containing fibers are used in the form of a nonwoven fabric.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke native Stärke und Kochstärke umfaßt. 17. The method according to any one of claims 15 or 16, characterized in that the starch comprises native starch and cooking starch.
18. Verf.ahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von nativer Stärke zu Kochstärke im Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1 liegt.18. Process according to claim 17, characterized in that the ratio of native starch to cooking starch is in the range from 1: 1 to 4: 1.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die native Stärke und die Kochstärke getrennt zu den cellulosehaltigen Fasern zugegeben werden.19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the native starch and the cooking starch are added separately to the cellulose-containing fibers.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochstärke das fetthaltige Trennmittel und/oder den Emulgator enthält.20. The method according to claim 19, characterized in that the cooking starch contains the fatty release agent and / or the emulsifier.
21. Verfahren nach Ansprach 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Kochstärke und dann die native Stärke zur cellulosehaltigen Faser zugegeben werden.21. The method according spoke 19 or 20, characterized in that first the cooking starch and then the native starch are added to the cellulose-containing fiber.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen bei einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C durchgeführt wird.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that the baking is carried out at a temperature of 100 ° C to 300 ° C.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen während 0,5 Minuten bis 15 Minuten erfolgt.23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that the baking is carried out for 0.5 minutes to 15 minutes.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Backen in einer geschlossenen Form unter Druckerhöhung infolge des Ausdampfens von Wasser stattfindet.24. The method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that the baking takes place in a closed form under pressure increase due to the evaporation of water.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen durch Kneten erfolgt.25. The method according to any one of claims 15 to 24, characterized in that the mixing is carried out by kneading.
26. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Verpackungsmaterial . 26. Use of the material according to one of claims 1 to 14 as packaging material.
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