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BRPI1104823A2 - Biodegradable and recyclable material preparation process for the manufacture of thermoformed objects - Google Patents

Biodegradable and recyclable material preparation process for the manufacture of thermoformed objects Download PDF

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Publication number
BRPI1104823A2
BRPI1104823A2 BRPI1104823A BRPI1104823A BRPI1104823A2 BR PI1104823 A2 BRPI1104823 A2 BR PI1104823A2 BR PI1104823 A BRPI1104823 A BR PI1104823A BR PI1104823 A BRPI1104823 A BR PI1104823A BR PI1104823 A2 BRPI1104823 A2 BR PI1104823A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
starch
water
cellulose
biodegradable
manufacture
Prior art date
Application number
BRPI1104823A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Ademar Benévolo Lugão
Natália Naime
Patrícia Ponce
Roberto William Dreifus
Walter Martin Dreifus
Original Assignee
Bio & Green Indústria De Produtos Biodegradáveis Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bio & Green Indústria De Produtos Biodegradáveis Ltda filed Critical Bio & Green Indústria De Produtos Biodegradáveis Ltda
Priority to BRPI1104823A priority Critical patent/BRPI1104823A2/en
Publication of BRPI1104823A2 publication Critical patent/BRPI1104823A2/en

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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

processo de preparação de material biodegradável e reciclavel para fabricação de objetos termoformados, consiste em o material biodegradável, seco ou úmido, ser adicionado a um gel, formado pela mistura de água, amido ou celulose seguida de aquecimento em temperatura de até 100 °c, preferencialmente em temperatura variável de acordo com a fonte botânica do amido, por um período mínimo de 15 minutos, e aditivos. em seguida, a mistura é homogeneizada, por um agitador industrial, sendo essa pré-mistura submetida a uma extrusora ou injetora. a espuma saída da extrusora ou injetora é então moldada por compressão no formato desejável, como de potes, copos, talheres, pratos, bandejas, tubetes para plantio e outros, dependendo do molde utilizado. na presente invenção, deixar o amido ou a celulose de molho em excesso de água, por um mínimo de 15 minutos antes de preparar o gel ou a formulação, faz com que os grânulos de amido ou celulose sejam capazes de absorver água e retê-la, mesmo quando submetidos a elevadas temperaturas de processamento, conseguindo assim a obtenção de materiais espumados totalmente biodegradáveis e com excelentes propriedades mecânicas, baixa solubilidade, baixa densidade, estáveis e de cor clara.The process of preparing biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects is that the dry or wet biodegradable material is added to a gel formed by the mixture of water, starch or cellulose followed by heating to a temperature of up to 100 ° C. preferably at a variable temperature according to the botanical starch source for a minimum of 15 minutes and additives. The mixture is then homogenized by an industrial stirrer and the premix is subjected to an extruder or injector. The foam exited from the extruder or injector is then compression molded into the desired shape, such as pots, cups, cutlery, plates, trays, planting tubes and others, depending on the mold used. allowing the starch or cellulose to soak in excess of water for a minimum of 15 minutes prior to preparing the gel or formulation makes the starch or cellulose granules capable of absorbing water and retaining it. , even when subjected to high processing temperatures, thus achieving fully biodegradable foam materials with excellent mechanical properties, low solubility, low density, stable and light in color.

Description

PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOSPREPARATION PROCESS FOR BIODEGRADABLE AND RECYCLABLE MATERIAL FOR MANUFACTURE OF THERMOFORMED OBJECTS

Esta invenção, pertencente ao setor de composições de compostos macromoleculares de amido e materiais lignocelulósicos (celulose, hemicelulose, lignina, seus extrativos ou suas misturas), refere-se à fabricação de embalagens e recipientes biodegradáveis e recicláveis termoformados, do tipo espuma, e em particular ao uso de mandioca e cana-de-açúcar em tais produtos.This invention, pertaining to the sector of compositions of macromolecular starch compounds and lignocellulosic materials (cellulose, hemicellulose, lignin, their extracts or mixtures thereof), relates to the manufacture of biodegradable and recyclable foam-type packaging and containers, and in particular to the use of cassava and sugar cane in such products.

ANTECEDENTES E ESTADO DA TÉCNICABACKGROUND AND TECHNICAL STATUS

Grande quantidade de lixo plástico acumula-se dia após dia nos aterros sanitários, o que dificulta a circulação de líquidos e gases no solo, e ainda retarda a estabilização da matéria orgânica. A geração de resíduos sólidos industriais no Brasil está em torno de 140.000 toneladas/dia, sendo que apenas 50% recebem tratamento adequado. Quanto aos resíduos sólidos urbanos, a geração é de 100.000 toneladas/dia com 60 a 70% destinados aos lixões. Cerca de 1 milhão de sacos plásticos e embalagens de isopor são despejados por minuto no planeta. Em São Paulo estima-se que 18% do lixo são compostos desse material e cerca de 90% de todo o plástico produzido até hoje, no mundo inteiro, ainda não se decompôs. As embalagens feitas de poliestireno expandido (isopor) podem levar até 150 anos para sofrer degradação Na Irlanda, desde 2002 é cobrado um imposto sobre o uso de cada sacola plástica derivada do petróleo e em Lajeado (RS), a prefeitura distribui sacolas de tecido para as compras. Desde março de 2007, a prefeitura de São Francisco (EUA) está colocando em prática uma lei que proíbe o uso de sacolas de plástico não-biodegradáveis por redes de supermercados e farmácias; uma lei no Rio de Janeiro, aprovada em julho de 2009, obriga os estabelecimentos comerciais do Estado a trocarem até 2012 as sacolas plásticas por bolsas feitas de material reciclável, punindo os infratores com multas de até R$ 10 mil por infração. Além do Rio de Janeiro, governos de quatro estados brasileiros adotaram leis contra o uso de sacolas plásticas: Espírito Santo, Maranhão, Pernambuco e Paraná, e em Santa Bárbara DOeste, São Paulo, há um projeto de lei para criar caixas preferenciais nos supermercados para quem opta por não usar sacola plástica.Large amounts of plastic waste accumulate day after day in landfills, which hinders the circulation of liquids and gases in the soil, and even slows down the stabilization of organic matter. Industrial solid waste generation in Brazil is around 140,000 tons / day, with only 50% receiving adequate treatment. As for municipal solid waste, the generation is 100,000 tons / day with 60 to 70% destined for dumps. About 1 million plastic bags and Styrofoam packaging are dumped per minute on the planet. In São Paulo it is estimated that 18% of the waste is composed of this material and about 90% of all plastic produced to date, worldwide, has not yet decomposed. Packaging made of expanded polystyrene (Styrofoam) can take up to 150 years to deteriorate In Ireland, since 2002 a tax has been levied on the use of each oil-based plastic bag and in Lajeado (RS), the city distributes fabric bags for the shopping. Since March 2007, the City of San Francisco has been enacting a law that prohibits the use of non-biodegradable plastic bags by supermarket chains and pharmacies; A law in Rio de Janeiro, passed in July 2009, obliges the state's commercial establishments to exchange plastic bags for bags made of recyclable material by 2012, punishing violators with fines of up to R $ 10,000 per infraction. In addition to Rio de Janeiro, governments in four Brazilian states have passed laws against the use of plastic bags: Espírito Santo, Maranhão, Pernambuco and Paraná, and in Santa Bárbara DOeste, São Paulo, there is a bill to create preferential cashiers in supermarkets to who chooses not to use a plastic bag.

Dentre as matérias-primas de fontes renováveis e geradoras de produtos biodegradáveis para a fabricação de produtos espumados, destacam-se o amido e a celulose, em especial o amido de mandioca e o bagaço da cana-de-açúcar, por diversas razões: a) disponibilidade - a mandioca é cultivada em todos os estados brasileiros, situando-se entre os nove primeiros produtos agrícolas do país em termos de área cultivada e o bagaço é o maior resíduo da agroindústria brasileira, estimando-se a geração de 5 a 12 milhões de toneladas ao ano, e, b) as embalagens obtidas a partir do amido de mandioca e do bagaço têm vantagens em relação às embalagens não-biodegradáveis, como o isopor por exemplo, destacando-se (1) o processo de obtenção envolve somente a utilização de substâncias atóxicas e sem a necessidade do uso dos gases do tipo clorofluorcarbonos, prejudiciais à camada de ozônio; (2) levam de 1 a 50 dias para se degradar sem deixar resíduos, dependendo da atividade biodegradante do lixo ou do solo e (3) a substituição do poliestireno reduz o consumo de petróleo.Among the raw materials from renewable sources and generators of biodegradable products for the manufacture of foamed products, starch and cellulose, especially cassava starch and sugarcane bagasse, stand out for several reasons: ) availability - cassava is grown in all Brazilian states, being among the first nine agricultural products in the country in terms of cultivated area and bagasse is the largest residue of Brazilian agro-industry, with an estimated generation of 5 to 12 million. (b) packaging obtained from cassava starch and bagasse has advantages over non-biodegradable packaging, such as Styrofoam, especially (1) the process of obtaining involves use of non-toxic substances and without the use of chlorofluorocarbons, harmful to the ozone layer; (2) it takes 1 to 50 days to degrade without leaving residues, depending on the biodegrading activity of the litter or soil, and (3) polystyrene replacement reduces oil consumption.

No entanto, a baixa resistência à água, as variações nas propriedades mecânicas sob a ação da umidade, a baixa força de resistência ao impacto e a pequena espessura dos produtos termoformados limitam o uso das embalagens de amido e celulose.However, low water resistance, variations in mechanical properties under moisture, low impact strength and small thickness of thermoformed products limit the use of starch and cellulose packaging.

Outro fator limitante destas embalagens é a dificuldade em se processar o amido por extrusão, haja vista o amido termoplástico (TPS, “Termo Plastic Starch”) ser produzido pela plastificação do amido em presença de um plastíficante, em altas temperaturas e o cisalhamento devido à extrusão. A natureza química do amido e a quantidade de plastíficante, assim como a temperatura necessária para plastificá-lo na extrusora têm importante influência nas propriedades mecânicas e de barreira do TPS formado. O pedido de patente brasileiro PI 0502338-6, “Formulação para produção de espumas de amido resistentes à água e a ciclos de resfriamento, congelamento e descongelamento” revela uma espuma feita de amido na qual uma formulação adequada, composta basicamente de água e amido, é expandida em alta temperatura para a produção de espumas em forma de embalagens. Tais embalagens são resistentes a diversas faixas de temperaturas, principalmente as baixas, e a ciclos de resfriamento, congelamento e descongelamento, mostrando que a viscosidade da mistura é um fator primordial para a resistência às baixas temperaturas das espumas obtidas. Revela, também, que misturas com alta quantidade de água em sua composição, e com consequente alta fluidez, uma vez expandidas não formam estruturas de espuma suficientemente resistentes para suportar ciclos de resfriamento, congelamento e descongelamento, e que a utilização de espessantes, amido gelatinizado em água em concentrações superiores a 3% ou a utilização de cargas orgânicas ou inorgânicas aumentam a viscosidade da massa, melhorando a resistência ao ciclo de congelamento e descongelamento das espumas obtidas e, ainda, que a adição de plastificantes e cargas orgânicas e inorgânicas à formulação podem aumentar a adesão do revestimento à superfície da espuma.Another limiting factor of these packages is the difficulty in processing starch by extrusion, as thermoplastic starch (TPS) is produced by plasticizing starch in the presence of a plasticizer at high temperatures and shear due to extrusion. The chemical nature of starch and the amount of plasticizer, as well as the temperature required to plasticize it in the extruder, have an important influence on the mechanical and barrier properties of the formed TPS. Brazilian patent application PI 0502338-6, "Formulation for the production of water-resistant starch foams and cooling, freezing and thawing cycles" discloses a foam made of starch in which a suitable formulation, composed basically of water and starch, It is expanded at a high temperature for the production of packaging foams. Such packages are resistant to various temperature ranges, especially low temperatures, and to cooling, freezing and thawing cycles, showing that the viscosity of the mixture is a prime factor for the low temperature resistance of the obtained foams. It also reveals that mixtures with high amounts of water in their composition, and consequently high flowability, once expanded do not form foam structures strong enough to withstand cooling, freezing and thawing cycles, and that the use of thickeners, gelatinized starch in water in concentrations higher than 3% or the use of organic or inorganic fillers increases the viscosity of the dough, improving the freezing and thawing resistance of the obtained foams and also that the addition of organic and inorganic plasticizers and fillers to the formulation. may increase the adhesion of the coating to the foam surface.

Para a produção de espumas de amido, a mistura (amido, água e aditivos) deve ter umidade entre 25 a 99% em relação ao peso do amido, conforme o equipamento e o processo utilizado, aditivo (plastificantes, espessantes) diluído de 0,5 a 50% em água. A mistura pode ser acrescida de cargas orgânicas, inorgânicas, pigmentos e corantes nas concentrações entre 0,1 a 10%. A mistura pode ser processada por termoexpansâo, extrusão, injeção e termoprensagem.For the production of starch foams, the mixture (starch, water and additives) must have a moisture content between 25 and 99% relative to the starch weight, depending on the equipment and process used, additive (plasticizers, thickeners) diluted 0, 5 to 50% in water. The mixture may be added with organic, inorganic fillers, pigments and dyes at concentrations between 0.1 and 10%. The mixture may be processed by thermoexpansion, extrusion, injection and thermoforming.

Deve-se notar que este pedido de patente tem como enfoque o estabelecimento de uma concentração ideal de água aplicada sobre todo o amido, visando a utilização da embalagem em temperaturas baixas não obtidas até então, e, ainda, que tal formulação não podia ser aquecida em temperaturas elevadas. O pedido de patente brasileiro PI0804862-2 “Produto constituído de aditivos e agentes ativos para espumas e revestimentos de embalagens biodegradáveis ou não e/ou compostáveis e método de preparação” revela que agentes ativos e aditivos são utilizados na invenção, dependendo da característica a ser dada à espuma biodegradável da embalagem, melhorando o aumento da força de compressão da espuma após impermeabilização com o produto, aumento da resistência da espuma à água e resistência do substrato à água, ao óleo e à gordura e outras de caráter ativo e ou inteligente, como capacidade de absorver oxigênio, evitar proliferação de fungos, controlar níveis de etileno no interior da embalagem, evitar perda de peso e valor nutritivo do alimento, absorver odores e sabores desagradáveis, preservar a cor do alimento, absorver a energia incidente na embalagem, desativar cromóforos fotoexcitados, incorporar conservantes e indicadores monitores da qualidade e temperatura do produto embalado.It should be noted that this patent application focuses on establishing an ideal concentration of water applied over all starch, aiming at the use of the package at low temperatures not previously achieved, and furthermore, that such formulation could not be heated. at high temperatures. Brazilian patent application PI0804862-2 "Product consisting of additives and active agents for biodegradable and / or non-compostable foams and packaging coatings and preparation method" discloses that active agents and additives are used in the invention depending on the characteristic to be given to the biodegradable packaging foam, improving the increase in foam compression strength after waterproofing with the product, increased foam resistance to water and substrate resistance to water, oil and fat and other active and intelligent character, such as the ability to absorb oxygen, prevent fungal proliferation, control ethylene levels inside the package, avoid weight loss and nutritional value of the food, absorb unpleasant odors and tastes, preserve food color, absorb energy incident on packaging, disable photoexcited chromophores, incorporate preservatives and quality monitor indicators and have invoice of the packed product.

Este pedido de patente revela a adição de ativos e aditivos visando aumentar a força de adesão de um filme impermeabilizante ao substrato biodegradável, aumentar a força de compressão da espuma após a impermeabilização com o produto e aumentar a resistência da espuma à água, óleo e gordura, além de outras características inteligentes.This patent application discloses the addition of actives and additives aimed at increasing the adhesion strength of a waterproofing film to the biodegradable substrate, increasing the compressive strength of the foam after sealing with the product and increasing the foam, water, oil and fat resistance. , in addition to other intelligent features.

Deve-se notar que, no pedido de patente PROCESSO DE PREPARAÇAO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS” não há necessidade de se incluir aditivos para melhoria das propriedades mecânicas ou de barreiras. O pedido de patente brasileiro PI 0603932-4 “Espumas de amido resistentes a temperaturas correspondentes a forno convencional doméstico, forno de indústria alimentícia e forno doméstico de microondas” revela que a quantidade de água limitada da mistura é fator primordial para a resistência da espuma às altas temperaturas, evitando que se deformem, sendo a espuma obtida pela mistura de água e amido processada a quente. A espuma é feita de amido, na qual uma formulação adequada composta basicamente de água e amido é expandida em alta temperatura para a produção de espumas em forma de embalagens. Tais embalagens possuem boa resistência mecânica e boa resistência térmica, resistindo a diversas faixas de temperaturas, principalmente altas, podendo ser submetidas a forno convencional doméstico, forno industrial e forno doméstico de microondas. De acordo com a invenção, a quantidade limitada de água da mistura é um fator primordial para a resistência à altas temperaturas das espumas obtidas, evitando que se deformem. A utilização de espessantes, cargas orgânicas ou inorgânicas diminuem a quantidade de água livre da mistura e com isso melhoram a resistência das mesmas à altas temperaturas. Para a produção de espumas de amido, a mistura (amido e água) deve ter umidade mínima de 10% e no máximo de 70% em relação aos sólidos, conforme o tipo de amido, equipamento e processo utilizado.It should be noted that in the patent application BIODEGRADABLE AND RECYCLABLE MATERIAL PREPARATION PROCESS FOR MANUFACTURE OF THERMOFORMED OBJECTS ”there is no need to include additives to improve mechanical or barrier properties. Brazilian patent application PI 0603932-4 “Temperature-resistant starch foams corresponding to conventional domestic oven, food industry oven and domestic microwave oven” reveals that the limited amount of water in the mixture is a prime factor for foam resistance to high temperatures, preventing deformation, and the foam obtained by the mixture of water and starch processed hot. The foam is made of starch, in which a suitable formulation composed basically of water and starch is expanded at high temperature for the production of packaged foams. Such packages have good mechanical resistance and good thermal resistance, resisting several temperature ranges, mainly high, and can be subjected to conventional domestic oven, industrial oven and domestic microwave oven. According to the invention, the limited amount of water in the mixture is a prime factor for the high temperature resistance of the obtained foams, preventing them from deforming. The use of thickeners, organic or inorganic fillers reduces the amount of free water in the mixture and thereby improves their resistance to high temperatures. For the production of starch foams, the mixture (starch and water) must have a minimum humidity of 10% and a maximum of 70% relative to solids, depending on the type of starch, equipment and process used.

Deve-se notar que na presente invenção “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS” , para formação do gel, utiliza-se a proporção de até 1:9 em massa entre amido e água. O pedido de patente brasileiro PI 1002499-9 “Processo de obtenção de espumas ativas biodegradáveis ou compostáveis a partir de fontes renováveis” revela como novidade e atividade inventiva a incorporação de agentes ativos e ou inteligentes aos grânulos da matéria prima de fonte renovável por meio de uma pré-gelatinização do material, de modo que os agentes ativos e ou inteligentes sejam envolvidos pelos grânulos de amido, não propiciando sua passagem para a água de cozimento, evitando-se a perda de sua estrutura química e atividade biológica.It is to be noted that in the present invention "PROCESS FOR PREPARATION OF BIODEGRADABLE AND RECYCLABLE MATERIAL FOR MANUFACTURE OF THERMOFORMED OBJECTS", up to 1: 9 mass ratio between starch and water is used. Brazilian patent application PI 1002499-9 “Process for obtaining biodegradable or compostable active foams from renewable sources” reveals as novelty and inventive activity the incorporation of active and or intelligent agents to the granules of renewable source raw material by means of a pre-gelatinization of the material, so that the active and / or intelligent agents are surrounded by the starch granules, not allowing their passage to the cooking water, avoiding the loss of its chemical structure and biological activity.

Para melhorar a processabilidade do amido e da fécula quanto ao cisalhamento, patentes como US 7.384.993 e US 5.569.692 revelam a adição de água à mistura de amido e plastificante durante o processamento na extrusora, entendendo ser ela necessária para que o amido possa ser processado em extrusora em temperatura entre 120 a 170 °C, já que as ligações entre a água e o amido não geram uma pressão, de vapor como aquela requerida para processamentos em altas pressões; ou US 5.362.777 que revela a adição de aditivos, como o dimetilsulfóxido por exemplo, para reduzir o ponto de fusão do amido e assim, poder processá-lo em extrusora. A utilização do processo de extrusão na obtenção de produtos apresenta inúmeras vantagens, como alta produtividade, baixo custo, produtos com formas variadas, alta qualidade e, principalmente, não produzir efluentes. O controle do processo de extrusão permite a obtenção de produtos com características variadas, melhorando a eficiência e a economia da operação. Embora a extrusão seja um processo tecnológico simples, seu controle é bastante complicado, devido ao grande número de variáveis envolvidas no processo e sua complexidade, e as condições de extrusão, tais como: temperatura, rotação da rosca, teor de umidade da massa, entre outras, são essenciais para garantir a boa qualidade do produto formado Dentre as características do produto afetadas pelas variáveis do processo de extrusão, podemos destacar: (1) o conteúdo de umidade final, que afeta a vida de prateleira e a estabilidade da massa; (2) expansão, que afeta volume, tamanho e forma; (3) solubilidade, que é influenciada pela aderência e coesão; (4) absorção de água, leite e gordura que afeta a integridade do produto final; (5) aspecto visual, que afeta a cor; (6) densidade, que afeta o tamanho e peso do produto final, e (7) propriedades mecânicas, que afetam principalmente a resistência à compressão e a flexibilidade do produto final.In order to improve starch and shear processability, patents such as US 7,384,993 and US 5,569,692 disclose the addition of water to the starch and plasticizer mixture during processing in the extruder, which is deemed necessary for starch to be be processed in an extruder at a temperature of 120 to 170 ° C, since the connections between water and starch do not generate a vapor pressure as required for high pressure processing; or US 5,362,777 which discloses the addition of additives such as dimethyl sulfoxide for example to reduce the melting point of starch and thus be able to process it in extruder. The use of the extrusion process to obtain products has many advantages, such as high productivity, low cost, products with varied shapes, high quality and, mainly, not producing effluents. The control of the extrusion process allows to obtain products with varied characteristics, improving the efficiency and economy of the operation. Although extrusion is a simple technological process, its control is quite complicated due to the large number of variables involved in the process and its complexity, and the extrusion conditions such as temperature, screw rotation, mass moisture content, among others. others are essential to ensure the good quality of the formed product. Among the product characteristics affected by the extrusion process variables, we can highlight: (1) the final moisture content, which affects shelf life and dough stability; (2) expansion, which affects volume, size and shape; (3) solubility, which is influenced by adhesion and cohesion; (4) absorption of water, milk and fat that affects the integrity of the final product; (5) visual appearance, which affects color; (6) density, which affects the size and weight of the end product, and (7) mechanical properties, which mainly affect the compressive strength and flexibility of the end product.

Durante o aquecimento de dispersões de amido - na presença de excesso de água - ocorre o inchamento e o rompimento de seus grânulos, com destruição da ordem molecular e mudanças irreversíveis nas suas propriedades. A temperatura na qual ocorre este tipo de transformação é chamada de temperatura de gelatinização (processo de transformação do amido granular em pasta viscoelástica - gel). A temperatura de gelatinização do amido varia de acordo com a fonte, por exemplo, a temperatura de gelatinização da fécula de batata é de 56 a 66 °C, a de fécula de mandioca entre 62 e 66 °C, a de arroz entre 61 e 77 °C, e a temperatura de gelatinização do amido de milho é de 56 a 72°C.During heating of starch dispersions - in the presence of excess water - there is swelling and disruption of their granules, with destruction of the molecular order and irreversible changes in their properties. The temperature at which this type of transformation occurs is called gelatinization temperature (process of transformation of granular starch into viscoelastic paste - gel). Starch gelatinization temperature varies by source, for example potato starch gelatinization temperature 56 to 66 ° C, cassava starch temperature 62 to 66 ° C, rice starch 61 to 66 ° C 77 ° C, and the gelatinization temperature of the cornstarch is 56 to 72 ° C.

As necessidades das indústrias de processamento alimentício, ou mesmo de embalagens, da utilização de amidos com propriedades especiais levaram à produção de amidos modificados. Modifica-se o amido para incrementar ou inibir suas características originais e adequá-lo às aplicações específicas, tais como diminuir a solubilidade em água, melhorar as propriedades mecânicas, espessamento, melhorar retenção, aumentar estabilidade, melhorar brilho, gelificar, dispersar ou conferir opacidade. Na forma não modificada, os amidos têm uso limitado na indústria de processamento. Os amidos nativos são perfeitamente adaptados aos produtos feitos na hora, preparados sem muita preocupação com conservação, mas mal suportam as imposições tecnológicas de determinados processos industriais, que incluem principalmente exposição a amplas faixas de temperaturas, pH e cisalhamento, além de apresentarem muitas características que os tornam pouco práticos para trabalhar, como a necessidade do aquecimento ou tratamento químico de grânulos dispersos que pode ser um obstáculo para algumas aplicações. As modificações feitas no amido podem ser químicas, físicas ou enzimáticas, no entanto, muitas das modificações geram alto custo, baixa produtividade, elevado tempo de reação e formação de resíduos.The needs of the food processing or even packaging industries for the use of starches with special properties have led to the production of modified starches. Starch is modified to enhance or inhibit its original characteristics and suit it for specific applications such as decreasing water solubility, improving mechanical properties, thickening, improving retention, increasing stability, improving luster, gelling, dispersing or opacity. . In unmodified form, starches have limited use in the processing industry. Native starches are perfectly adapted to freshly made products, prepared without much concern for conservation, but barely stand the technological demands of certain industrial processes, which include mainly exposure to wide temperature ranges, pH and shear, and have many characteristics that make them impractical to work with, such as the need for heating or chemical treatment of dispersed granules which can be an obstacle for some applications. Modifications made to starch can be chemical, physical or enzymatic, however, many of the modifications generate high cost, low productivity, high reaction time and residue formation.

Temperaturas elevadas durante o processamento do amido ou celulose podem provocar o escurecimento do material (caramelização), degradação do amido ou da celulose, aumento da solubilidade do material formado e diminuição da umidade - fatores que podem comprometer a eficiência do produto final. Como a água tem poder plastificante, a resistência do material formado à compressão está diretamente relacionada ao teor de sua umidade. Diferente da maioria dos materiais plásticos, o amido e o bagaço têm característica hidrofílica, ou seja, absorvem água, e têm suas propriedades mecânicas alteradas por esta característica, portanto o aumento da temperatura e consequente diminuição do teor de água (umidade) do material formado pode provocar a obtenção de materiais frágeis e quebradiços (baixa resistência mecânica).High temperatures during starch or cellulose processing may cause material darkening (caramelization), starch or cellulose degradation, increased solubility of the formed material and decreased moisture - factors that may compromise the efficiency of the final product. Since water has plasticizing power, the resistance of the material formed to compression is directly related to its moisture content. Unlike most plastic materials, starch and bagasse have hydrophilic characteristics, that is, they absorb water, and their mechanical properties are altered by this characteristic, therefore the increase of temperature and consequent decrease of water content (moisture) of the formed material. may cause brittle and brittle materials to be obtained (low mechanical strength).

Outras consequências da influência da temperatura na diminuição do teor de umidade do material formado são o aumento da instabilidade da massa e a obtenção de material mais denso. Isso porque a água, juntamente com a temperatura, são responsáveis pela geração de vapor que provoca a expansão da massa e formação da espuma (estrutura rígida) na saída da extrusora. O material produzido com quantidades maiores de água expande mais facilmente durante o processo de extrusão, gerando espumas menos densas e mais flexíveis. Já o material formado com menores quantidades de água expande menos, gerando espumas mais densas e pouco flexíveis. Com relação à instabilidade da massa, podemos dizer que com a perda de água, durante o processo de extrusão, mais massa é necessária para a formação de uma espuma inteira, porque a água é responsável pela expansão da massa e formação da espuma. Portanto, para suprir a falta de água durante o processo de termoformagem, após extrusão, mais e mais massa é necessária para a formação de uma peça inteira (copos, talheres, pratos, bandejas, tubetes, entre outras). São objetivos desta invenção obter um produto espumado biodegradável e reciclável que possa ser processado e termoformado em produtos, descartáveis ou não, como copos, talheres, pratos, bandejas, tubetes para plantio e outros, com elevada resistência mecânica a ciclos de resfriamento, congelamento e descongelamento, durabilidade e alta resistência à umidade e que permaneçam com o produto de modo a durar enquanto decorrer o prazo previsto para seu consumo; obter um material biodegradável e reciclável capaz de suportar temperaturas mais elevadas na extrusora, sem queimar ou caramelizar; obter uma massa saída da extrusora que não precise ser imediatamente prensada no formato desejado (potes, bandejas, entre outros); obter a diminuição da solubilidade da espuma em água, óleo ou gordura; possibilitar a mistura de amido ou de celulose com compostos que só podem ser processados em altas temperaturas; possibilitar o trabalho da extrusora com diversas rotações na rosca e não só rotações altas para evitar a queima do amido e produzir espumas menos densas.Other consequences of the influence of temperature in decreasing the moisture content of the formed material are the increase of mass instability and obtaining denser material. This is because water, together with temperature, is responsible for the generation of steam that causes mass expansion and foam formation (rigid structure) at the extruder outlet. Material produced with larger amounts of water expands more easily during the extrusion process, generating less dense and more flexible foams. Already the material formed with smaller amounts of water expands less, generating denser and less flexible foams. Regarding mass instability, we can say that with the loss of water during the extrusion process, more mass is required for the formation of an entire foam, because water is responsible for mass expansion and foam formation. Therefore, to supply the lack of water during the thermoforming process, after extrusion, more and more mass is required for the formation of an entire piece (cups, cutlery, plates, trays, tubes, among others). It is an object of this invention to obtain a biodegradable and recyclable foamed product that can be processed and thermoformed into disposable or non-disposable products such as cups, cutlery, plates, trays, planting tubes and others with high mechanical resistance to cooling, freezing and drying cycles. defrosting, durability and high resistance to moisture and which remain with the product to last as long as the expected consumption time; obtain a biodegradable and recyclable material capable of withstanding higher temperatures in the extruder without burning or caramelizing; obtain an extruder mass that does not need to be immediately pressed into the desired shape (pots, trays, etc.); obtain decreased foam solubility in water, oil or fat; enable mixing of starch or cellulose with compounds that can only be processed at high temperatures; make it possible to work the extruder with various rotations in the thread and not only high rotations to avoid starch burning and to produce less dense foams.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃOBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na presente invenção, deixa-se o amido ou a celulose de molho em excesso de água, em temperatura de até 100°C, preferencialmente ambiente, por um mínimo de 15 minutos, antes de preparar o gel ou a formulação, o que faz com que os grânulos de amido ou celulose sejam capazes de absorver água e retê-la, mesmo quando submetidos a elevadas temperaturas de processamento, conseguindo assim a obtenção de materiais espumados totalmente biodegradáveis e recicláveis e com excelentes propriedades mecânicas, baixa solubilidade, baixa densidade, estáveis e de cor clara, atendendo os objetivos propostos. A novidade e atividade inventiva da presente invenção é a melhoria das propriedades mecânicas e de barreira e o aspecto visual das espumas com a imersão do amido ou da celulose do bagaço de cana, por pelo menos 15 minutos, em excesso de água, tornando-as mais resistentes mecanicamente, menos densas, aumenta a capacidade de suporte de temperaturas elevadas sem queimar ou caramelizar e menos solúveis em água do que aquelas produzidas sem esse tratamento.In the present invention, the starch or cellulose is soaked in excess water at a temperature of up to 100 ° C, preferably ambient, for a minimum of 15 minutes before preparing the gel or formulation, which causes that starch or cellulose granules are capable of absorbing and retaining water even when subjected to high processing temperatures, thus achieving fully biodegradable and recyclable foamed materials with excellent mechanical properties, low solubility, low density, stable and light in color, meeting the proposed objectives. The novelty and inventive activity of the present invention is to improve the mechanical and barrier properties and the visual appearance of the foams by soaking starch or cellulose pulp for at least 15 minutes in excess of water, making them foamy. more mechanically resistant, less dense, increases the ability to withstand high temperatures without burning or caramelizing and less water-soluble than those produced without such treatment.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS” consiste em, inicialmente, a celulose, misturada ou não com amido, ser adicionada ao gel formado pela mistura de água, amido ou celulose seguido de aquecimento, sendo que opcionalmente podem-se acrescentar plastificantes e aditivos compatíveis. Em seguida, a mistura é homogeneizada, preferencialmente por um agitador industrial, sendo essa pré-mistura submetida a uma extrusora, preferencialmente mono-rosca equipada com três zonas de aquecimento ou dupla rosca, ou uma injetora. A espuma saída da extrusora é então moldada por compressão no formato desejável, como de potes, copos, talheres, pratos, bandejas, tubetes para plantio e outros, dependendo do molde utilizado. A espuma saída da extrusora, formulada com amido ou celulose imerso em água, é mais úmida mesmo quando submetida a altas temperaturas, tendo tempo de vida maior do que a espuma produzida com o amido seco, sendo possível reutilizar a espuma ainda úmida para a produção de novas peças.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The "PREPARATION PROCESS FOR PREPARATION OF BIODEGRADABLE AND RECYCLABLE MATERIAL FOR MANUFACTURE OF THERMOFORMED OBJECTS" consists initially of cellulose, mixed or not with starch, being added to the gel formed by mixing water, starch or cellulose followed by heating. and optionally compatible plasticizers and additives may be added. Thereafter, the mixture is homogenized, preferably by an industrial agitator, which premix is subjected to an extruder, preferably single screw equipped with three heating zones or double screw, or an injector. The foam exited from the extruder is then compression molded into the desired shape, such as pots, cups, cutlery, plates, trays, planting tubes and others, depending on the mold used. Foam from the extruder, formulated with water-immersed starch or cellulose, is wetter even when subjected to high temperatures, having a longer life than the foam produced with dry starch, making it possible to reuse the still-wet foam for production. of new parts.

Quando a espuma tem baixa umidade, formulada com amido sem tratamento, tende a ser quebradiça e pouco resistente. Essa tendência, conhecida como fenômeno de envelhecimento do amido ou retrogradação, produz uma forma do amido beta, como no pão velho endurecido, responsável pela diminuição da força de compressão das espumas ao longo do tempo. Esta espuma já quebradiça não pode ser reaproveitada.When the foam is low in moisture, formulated with untreated starch, it tends to be brittle and poorly resistant. This tendency, known as the phenomenon of starch aging or retrogradation, produces a form of beta starch, as in hardened old bread, which decreases the compressive strength of foams over time. This already brittle foam cannot be reused.

Matérias-Primas Utilizadas (Porcentagens em m/m) AMIDO: fécula de mandioca até 75%, preferencialmente de 30 a 70%, com granulometria na faixa de 0,5 pm a 110 pm, preferencialmente de 4,0 a 35,0 pm.Raw Materials Used (Percentages in m / m) Starch: Cassava starch up to 75%, preferably 30 to 70%, with particle size in the range 0.5 pm to 110 pm, preferably 4.0 to 35.0 pm .

Opcionalmente, podem ser utilizados outros amidos originados de outras formas botânicas, como milho (3,0 a 23,0 pm); biri (25,0 a 45,0 pm); araruta (9,0 a 42,0 pm); batata doce (2,0 a 42,0 pm) e gengibre (15,0 a 20,0 pm), ou suas misturas, todos em porcentagem de até 75%, preferencialmente de 30 a 70%. CELULOSE: bagaço da cana-de-açúcar até 75%, preferencialmente de 5 a 30%, com tamanho da fibra de 3x10‘4 cm a 1 cm. Outras fibras celulósicas de origem vegetal podem ser utilizadas como, por exemplo, madeira (pinho, eucalipto, abeto), algodão, juta cânhamo, rami, linho, malva, coco, banana, palha, casca de arroz, linho, casca de caju, castanha do Pará, açaí, dendê, abacá, curauá e outras, ou suas misturas, tratadas ou não. O aumento da quantidade de amido ou celulose na formulação leva à obtenção de espumas mais densas e mais resistentes mecanicamente. ÁGUA, de 2% até 40% para formação do gel, não se considerando um excesso para processamento, que deve variar entre 2% e 90%, preferencialmente entre 30 e 84% em massa, com relação a todos os ingredientes adicionados à massa.Optionally, other starches from other botanical forms may be used, such as maize (3.0 to 23.0 pm); biri (25.0 to 45.0 pm); arrowroot (9.0 to 42.0 pm); sweet potato (2.0 to 42.0 pm) and ginger (15.0 to 20.0 pm), or mixtures thereof, all up to 75%, preferably 30 to 70%. CELLULOSE: sugarcane bagasse up to 75%, preferably from 5 to 30%, with fiber size from 3x10‘4 cm to 1 cm. Other cellulosic fibers of vegetable origin may be used, such as wood (pine, eucalyptus, fir), cotton, jute hemp, ramie, flax, mallow, coconut, banana, straw, rice husk, flax, cashew husk, Brazil nuts, acai, palm, abaca, curauá and others, or their mixtures, whether or not treated. Increasing the amount of starch or cellulose in the formulation leads to denser and more mechanically resistant foams. WATER, from 2% to 40% for gel formation, not considering an excess for processing, which should range between 2% and 90%, preferably between 30 and 84% by weight, for all ingredients added to the mass.

Para umedecimento do produto inicial (amido ou celulose ou suas misturas), a proporção inicial de água deve ser de 1 até 9 em peso em relação ao produto, isto é, 1:1 até 1:9. ADITIVOS: opcionalmente podem ser acrescentados visando melhoria de processamento ou propriedades da massa: • PLASTIFICANTES, de 0,5% a 20%, preferencialmente de 1 a 3%, utilizados para melhoria da flexibilidade e da processabilidade, podem ser: água, alcoóis, aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos, aminas, ésteres, amidas, imidas e polióis, como etileno-glicol, propileno-glicol, glicerina, propano-1,3-diol, butano-1,2-diol, butano-1,3-diol, butano-1,4-diol, pentano-1,5-diol, hexano-1,5-diol, hexano-1,6-diol, hexano-1,2,6-triol, hexano-1,3,5-triol, xilitol, neopentilglicol, polivinilálcool, polietilenoglicol (PEG), poliglicerol, sorbitol, manitol, éster de sorbitol, acetato de sorbitol, diacetato de sorbitol, monoetoxilato de sorbitol, dietoxilato de sorbitol, hexaetoxilato de sorbitol, dipropoxilato de sorbitol, amino- sorbitol, triidroximetilaminometano, glicose/PEG, monoetoxilato de trimetilolpropano, monoacetato de manitol, monoetoxilato de manitol, butil-glicosídeo, monoetoxilato de glicose, alfa-metil-glicosídeo, sal de sódio de carboximetilsorbitol, adipatos, sebacatos, ftalatos lineares, ftalatos de cadeia longa, n-octil e n-decil ftalatos, butiloctilftalato, epoxídicos, fosfatos, parafinas cloradas, butilbenzilftalato, tricresiIftalato, poliésteres, ésteres do ácido ftálico e de glicerina, trimetilatos, poliésteres termoplásticos, azelato, glutarato, succinato, poli(acetato de vinila), poli(álcool vinílico), DMSO, mono e diglicerídeos, óleo de coco, ou suas misturas. • CORANTES OU PIGMENTOS ou suas misturas, de 0 a 10%, adicionados para melhorar a aparência e diferenciar as espumas quanto à cor, inclusive de acordo com o produto a ser embalado, podendo ser utilizados orgânicos e inorgânicos, naturais ou sintéticos tais como negro de fumo, dióxido de titânio, clorofilas, carotenóides, flavonõides, betalaínas, taninos, quinonas e xantonas, tartrazina, amarelo crepúsculo, vermelho 40, vermelho ponceau, azul brilhante, antocianinas, lapachol, eritrosina, extratos de flores (quaresmeira, unha-de-vaca, azaléia, entre outros), extrato de vegetais (pimentão, repolho, beterraba, entre outros), extrato de frutas (amora, jabuticaba, jambolão, uva, entre outros), urucum, beta-caroteno, entre outros. • AGENTES RETICULANTES (cross-linking), visam alterar a permeabilidade ao vapor de água e a gases: aldeído fórmico, aldeído glutárico, benzoato de cálcio, glutaraldeído, bórax, entre outros. • LUBRIFICANTES, visam auxiliar no processamento: silicones e fluorados, ceras parafínicas, estearatos metálicos, ésteres de ácidos graxos, amidas de ácidos graxos, ácidos graxos, álcoois, entre outros. • CONSERVANTES, orgânicos e inorgânicos, naturais ou sintéticos, visam inibir o crescimento de microrganismos (antimicrobianas) e conservação livre de deteriorações causadas por bactérias, fungos e leveduras, tais como parabenos, ácidos (ácido benzóico, ácido sórbico, entre outros), dióxido de enxofre e derivados, nitratos, nitritos, fenoxietanol, isotiazolinonas, dimetildimetilidantoína, iodopropinilbutilcarbamato, ácido benzóico e seus sais, ésteres do ácido p-hidroxibenzóico, sulfatos, cloreto de sódio, bacteriocinos, ácido sórbico, canela, orégano e seus derivados, entre outros. • CARGAS orgânicas e inorgânicas, naturais ou sintéticas, são utilizadas para aumentar a resistência mecânica, térmica e de barreira: caulim, mulita, talco, calcita, bentonita, mica, ilita, alumina, dolomita, esmectita, montmorilonita, cromita, ciamita, feldspato, grafita, pirofilita, gipsita, zirconita, minerais, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, óxido de ferro, sulfato de bário, compostos orgânicos de fósforo, poüfenóis, hidroquinonas, diarilaminas, tioéteres, agentes nucleantes (carboxilatos aromáticos de metais, derivados do sorbitol, fosfatos orgânicos, talco, poli(vinil ciclohexano), poli(3-metilbut-1-eno), silanóis, agentes desmoldantes, sais metálicos, rochas moídas, bauxita, granito, calcário, arenito, argila, alumina, sílica, microesferas de vidro, esferas ocas de vidro, esferas de cerâmica porosa, sais insolúveis, carbonato de magnésio, hidróxido de cálcio, terras raras (encontrados sob a forma dos minerais monazita, bastnasita, xenotímia e loparita, e as argilas lateríticas que adsorvem íons), aluminato de cálcio, dióxido de titânio, cerâmicas, argila expandida leve, compostos de zircônio, zeólitas, partículas metálicas, minérios, fibras de vidro, de grafite, de sílica, de cerâmica e de metal, algodão, fibras de madeira, sisal, cânhamo, bagaço, fibras de papel reciclado, fibras poliméricas, açúcar invertido e sacarose, entre outros. • ESPESSANTES E ESTABILIZANTES orgânicos e inorgânicos, naturais ou sintéticos, utilizados para aumentar a viscosidade e manter as características físicas: polissacarídeos, pectinas, gelatina, exudados de plantas, gomas, amidos quimicamente modificados, amidos com ligações cruzadas, derivados de celulose, fosfatos, sais e agentes tamponantes, alginato, carboximetilcelulose, agar, sorbitol, xarope de sorbitol, polidextrose, entre outros. • POLÍMEROS naturais e sintéticos, modificados ou não, utilizados para aumentar a resistência mecânica, térmica e de barreira das espumas: proteínas, polissacarídeos, poliésteres, poli (acetato de vinila), poli (álcool vinílico), poli (cloreto de vínila), poliacrilato, hidroxi-etil-metil-celulose, poliuretano, poli (ácido lático), polietileno, cera, látex, elastômero, amido gelatinizado, carboxi-metil-celulose, goma, gelatina, polí-hidroxi-alcanoatos, caprolactona, policaprolactona, poli(hidroxibutirato), polímeros celulósicos, amido, fécula, quitosana, derivados de celulose, lignina, fibra de celulose, fibras naturais, polivinil pirrolidona, amido resistente, celulose regenerada, gomas naturais, poliestireno, poli(cloreto de vinila), ABS, polipropileno, epóxi, amido de milho, amido de batata, amido de arroz, amido de ervilha, casca de arroz, curauá, pó de madeira, amido de mandioquinha, amido de biri, amido de taro, amido de gengibre, amido de batata doce, entre outros.For wetting of the starting product (starch or cellulose or mixtures thereof), the starting ratio of water should be 1 to 9 by weight of the product, ie 1: 1 to 1: 9. ADDITIVES: Optionally can be added to improve processing or dough properties: • PLASTIFICANTS, from 0.5% to 20%, preferably from 1 to 3%, used to improve flexibility and processability, can be: water, alcohols, aldehydes, ketones, organic acids, amines, esters, amides, imides and polyols, such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, propane-1,3-diol, butane-1,2-diol, butane-1,3- diol, butane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, hexane-1,5-diol, hexane-1,6-diol, hexane-1,2,6-triol, hexane-1,3, 5-triol, xylitol, neopentylglycol, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol (PEG), polyglycerol, sorbitol, mannitol, sorbitol ester, sorbitol acetate, sorbitol diacetate, sorbitol monoethoxylate, sorbitol dihexate sorbitol dihexylate, sorbitol - sorbitol, trihydroxymethylaminomethane, glucose / PEG, trimethylolpropane monoethoxylate, mannitol monoacetate, mannitol monoethoxylate, butyl glycoside, monoe glucose toxylate, alpha-methyl glycoside, carboxymethyl sorbitol sodium salt, adipates, sebacates, linear phthalates, long-chain phthalates, n-octyl and n-decyl phthalates, butyloctylphthalate, epoxy, phosphates, chlorinated paraffins, butylbenzylphthalate, tricresi polyesters, phthalic acid and glycerine esters, trimethylates, thermoplastic polyesters, azelate, glutarate, succinate, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, DMSO, mono- and diglycerides, coconut oil, or mixtures thereof. • COLORS OR PIGMENTS or their mixtures, from 0 to 10%, added to improve appearance and differentiate foams according to color, including according to the product to be packaged. Natural and synthetic organic and inorganic such as black may be used. smoke, titanium dioxide, chlorophylls, carotenoids, flavonoids, betalains, tannins, quinones and xanthones, tartrazine, twilight yellow, red 40, ponceau red, bright blue, anthocyanins, lapachol, erythrosine, flower extracts (quaresmeira, nail cow, azalea, among others), vegetable extract (bell pepper, cabbage, beet, among others), fruit extract (blackberry, jabuticaba, jambolão, grape, among others), annatto, beta-carotene, among others. • Cross-linking agents, aimed at changing the permeability to water vapor and gases: formic aldehyde, glutaric aldehyde, calcium benzoate, glutaraldehyde, borax, among others. • LUBRICANTS, intended to aid processing: silicones and fluorides, paraffin waxes, metal stearates, fatty acid esters, fatty acid amides, fatty acids, alcohols, among others. • Preservatives, organic and inorganic, natural or synthetic, aim to inhibit the growth of microorganisms (antimicrobial) and preservation free of spoilage caused by bacteria, fungi and yeast such as parabens, acids (benzoic acid, sorbic acid, among others), dioxide of sulfur and derivatives, nitrates, nitrites, phenoxyethanol, isothiazolinones, dimethyldimethylidantoin, iodopropynylbutyl carbamate, benzoic acid and its salts, esters of p-hydroxybenzoic acid, sulphates, sodium chloride, bacteriocins, sorbic acid, cinnamon, oregano and their derivatives . • Natural and synthetic organic and inorganic LOADS are used to increase mechanical, thermal and barrier resistance: kaolin, mullite, talc, calcite, bentonite, mica, illite, alumina, dolomite, smectite, montmorillonite, chromite, cyiamite, feldspar , graphite, pyrophyllite, gypsum, zirconite, minerals, calcium carbonate, calcium sulfate, iron oxide, barium sulfate, organic phosphorus compounds, polyphenols, hydroquinones, diarylamines, thioethers, nucleating agents (metal aromatic carboxylates, sorbitol, organic phosphates, talc, poly (vinyl cyclohexane), poly (3-methylbut-1-eno), silanols, release agents, metal salts, ground rocks, bauxite, granite, limestone, sandstone, clay, alumina, silica, microspheres glass, hollow glass spheres, porous ceramic spheres, insoluble salts, magnesium carbonate, calcium hydroxide, rare earths (found in the form of monazite, bastnasite, xenothymia minerals and loparite, and lateritic clays adsorbing ions), calcium aluminate, titanium dioxide, ceramics, light expanded clay, zirconium compounds, zeolites, metal particles, ores, glass fibers, graphite, silica, ceramics and metal, cotton, wood fibers, sisal, hemp, bagasse, recycled paper fibers, polymer fibers, invert sugar and sucrose, among others. • Natural and synthetic organic and inorganic thickeners and stabilizers used to increase viscosity and maintain physical characteristics: polysaccharides, pectins, gelatin, plant exudates, gums, chemically modified starches, cross-linked starches, cellulose derivatives, phosphates, salts and buffering agents, alginate, carboxymethylcellulose, agar, sorbitol, sorbitol syrup, polydextrose, among others. • Natural and synthetic modified or unmodified POLYMERS used to increase the mechanical, thermal and barrier resistance of foams: proteins, polysaccharides, polyesters, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyacrylate, hydroxyethyl methyl cellulose, polyurethane, poly (lactic acid), polyethylene, wax, latex, elastomer, gelatinized starch, carboxy methyl cellulose, gum, gelatin, polyhydroxy alkanoates, caprolactone, polycaprolactone, poly (hydroxybutyrate), cellulosic polymers, starch, starch, chitosan, cellulose derivatives, lignin, cellulose fiber, natural fibers, polyvinyl pyrrolidone, resistant starch, regenerated cellulose, natural gums, polystyrene, polyvinyl chloride, ABS, polypropylene , epoxy, cornstarch, potato starch, rice starch, pea starch, rice husk, curauá, wood powder, manioc starch, biri starch, taro starch, ginger starch, sweet potato starch, so re others.

Preparação do Material A preparação do material, para facilidade de entendimento, é apresentada em forma detalhada por casos: CASO 1 - TODO O AMIDO OU CELULOSE OU SUAS MISTURAS SÃO COLOCADOS DE MOLHO EM ÁGUAMaterial Preparation Material preparation, for ease of understanding, is detailed in case by case form: CASE 1 - ALL STARCH OR CELLULOSE OR MIXTURES ARE PUT IN WATER SAUCE

Colocar todo o amido de molho em água, em proporção de até 1:9 em peso. Aguardar um mínimo de 15 minutos e, em seguida, deixar decantar, escorrendo a água após a decantação. Não é necessário efetuar a secagem do material. • Separar cerca de 3 a 10%, em peso, do amido úmido e acrescentar água cerca de 9 vezes o peso desse material separado e, em seguida, aquecer até a formação de gel, sendo que a temperatura de gelatinização do amido varia de acordo com a fonte, por exemplo, a temperatura de gelatinização da fécula de batata é de 56 a 66 °C, a de fécula de mandioca entre 62 e 66 °C, a de arroz entre 61 e 77 °C, e a do amido de milho de 56 a 72°C; e a proporção de água acrescentada variará em função do processo de conformação que será utilizado, geralmente entre 1:1 a 1:9 em peso de amido/celulose e água. • Misturar o gel obtido com os aditivos (se for o caso) e o restante do material seco. • Encaminhar para a extrusora ou injetora.Soak all starch in water up to 1: 9 by weight. Wait a minimum of 15 minutes and then let it decant, dripping off the water after decanting. It is not necessary to dry the material. • Separate about 3 to 10% by weight of the wet starch and add water about 9 times the weight of this separated material and then heat to gel formation, with the starch gelatinization temperature varying accordingly. with the source, for example, the potato starch gelatinization temperature is 56 to 66 ° C, that of cassava starch between 62 and 66 ° C, that of rice between 61 and 77 ° C, and that of maize at 56 to 72 ° C; and the proportion of added water will vary depending on the forming process that will be used, generally from 1: 1 to 1: 9 by weight starch / cellulose and water. • Mix the gel obtained with the additives (if applicable) and the remaining dry material. • Forward to extruder or injector.

No caso da celulose ser em maior quantidade que o amido, coloca-se toda celulose no molho inicial de formação do gel, respeitando-se a proporção inicial de 1:9, em peso de celulose e água, e posteriormente se acrescenta o amido seco (de menor quantidade), sempre se preparando o gel daquele produto em maior quantidade.If the cellulose is larger than the starch, all the cellulose is placed in the initial gel forming sauce, respecting the initial ratio of 1: 9, by weight of cellulose and water, and then the dry starch is added. (smaller amount), always preparing the gel of that product in greater quantity.

EXEMPLO 1. - Deixar o amido ou a celulose ou sua mistura de molho em excesso de água, em proporção de 1:9 em peso, à temperatura ambiente por um mínimo de 15 minutos, utilizando até 75% em peso de amido ou celulose ou da mistura; deixar decantar, escorrendo a água após a decantação 2. - Com 3 a 10% em peso deste amido ou celulose ou suas misturas prepara-se um gel por aquecimento em temperatura variável de acordo com a fonte botânica do amido (fécula de batata de 56 a 66 °C, fécula de mandioca entre 62 e 66 °C, arroz entre 61 e 77 °C, e milho de 56 a 72 °C) ou da celulose, entre 50 e 100 °C em excesso de água de 2 a 90% em peso total da massa, dependendo do processo a ser utilizado, isto é, extrusão ou injeção. Em caso de mistura amido/celulose deve-se usar preferencialmente a temperatura recomendada para a fonte de amido. 3. - Misturar o gel com o resto da formulação, isto é, o restante de amido ou celulose ou mistura, um plastificante em 0,5 a 20% em peso, preferencialmente 1 a 3%, e outros aditivos, como lubrificante, conservante, etc. 4. Passar a mistura em extrusora com temperatura de 50 a 250 °C.EXAMPLE 1. Allow the starch or cellulose or mixture thereof to soak in excess water in a 1: 9 weight ratio at room temperature for a minimum of 15 minutes using up to 75% by weight starch or cellulose or of the mixture; allow to decant, dripping off the water after decanting. 2. With 3 to 10% by weight of this starch or cellulose or mixtures thereof, a gel is prepared by heating at varying temperatures according to the botanical source of the starch. at 66 ° C, cassava starch at 62 to 66 ° C, rice at 61 to 77 ° C, and maize at 56 to 72 ° C) or cellulose at 50 to 100 ° C in excess of water at 2 to 90 % by weight of the mass depending on the process to be used, ie extrusion or injection. In case of starch / cellulose mixture, the recommended temperature for the starch source should preferably be used. 3. Mix the gel with the rest of the formulation, i.e. the remainder of starch or cellulose or mixture, a plasticizer at 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 3%, and other additives such as lubricant, preservative. , etc. 4. Pass the mixture in an extruder at a temperature of 50 to 250 ° C.

Se o amido ou a celulose ou suas misturas não fossem colocados de molho, o aumento de temperatura poderia provocar a obtenção de peças frágeis e quebradiças. A invenção permite aumento de temperatura na extrusora, principalmente quando necessário para combinar o amido ou celulose com materiais complementares como, por exemplo, poliésteres, que requerem temperaturas elevadas de processamento. 5. Prensar a massa saída da extrusora para a obtenção do objeto desejado, como bandejas, potes etc.If starch or cellulose or their mixtures were not soaked, a rise in temperature could result in brittle and brittle parts. The invention allows for temperature increase in the extruder, especially when necessary to combine starch or cellulose with complementary materials such as polyesters, which require high processing temperatures. 5. Press the extruder out mass to obtain the desired object, such as trays, pots, etc.

Caso a massa tenha tendência de ficar aderida nas formas, pode-se utilizar silicone no molde ou utilizar molde teflonado, não havendo necessidade de se adicionar produtos para facilitar a retirada da peça do molde.If the dough tends to stick to the molds, silicone may be used in the mold or teflon molded, and there is no need to add products to facilitate removal of the mold part.

Opcionalmente, na etapa 1, pode-se colocar de molho em excesso de água apenas as quantidades de amido ou celulose ou misturas necessários para o preparo da massa e não do gel, isto é, até 72% em peso de amido ou celulose ou misturas, seguindo-se a preparação como indicado.Optionally, in step 1, only the amounts of starch or cellulose or mixtures needed to prepare the dough and not the gel, so up to 72% by weight of starch or cellulose or mixtures, may be soaked in excess water. followed by preparation as indicated.

CASO 2 - APENAS O AMIDO OU A CELULOSE OU MISTURAS GERADORAS DO GEL SÃO COLOCADOS DE MOLHO EM ÁGUA • Deixar de 3 a 10 % do amido ou celulose ou mistura em água, na proporção de até 1:1 até 1:9 em peso. Após um tempo mínimo de 15 minutos de molho, aquecer até a formação do gel. Em caso de mistura amido/celusose, aquecer em temperatura variável de acordo com a fonte botânica do amido . • Misturar o gel com os aditivos (se for o caso) e o restante do material seco. • Encaminhar o material para a extrusora ou injetora.Case 2 - Only starch or cellulose or gel-generating mixtures are soaked in water • Leave 3 to 10% of starch or cellulose or mixture in water, up to 1: 1 to 1: 9 by weight. After a minimum of 15 minutes of soaking, heat to gel formation. In case of starch / cellulose mixture, heat at a variable temperature according to the botanical source of the starch. • Mix the gel with the additives (if applicable) and the remaining dry material. • Forward material to extruder or injector.

No caso de quantidade maior de celulose que amido, coloca-se celulose no molho inicial para formação do gel, respeitando-se a proporção inicial de 1:9 em peso de celulose e água, e posteriormente se acrescenta o resto do material seco, sempre se preparando o gel daquele em maior quantidade.In the case of a larger amount of cellulose than starch, cellulose is placed in the initial gel-forming sauce, respecting the initial ratio of 1: 9 by weight of cellulose and water, and then the rest of the dry material is added thereafter. preparing the gel of that in greater quantity.

EXEMPLO 1. - Deixar de molho 56 g de amido em 504 g de água (1:9), decantar no mínimo por 15 minutos e escorrer a água. 2. Preparar o gel misturando 3 g de amido em 29 g de água e aquecendo até a formação do gel, sendo que a proporção amido/água pode variar dependendo do processo de extrusão que será utilizado. 3. Misturar o gel com o amido da etapa 1, a glicerina (2g) e o bagaço (10g).EXAMPLE 1. Soak 56 g of starch in 504 g of water (1: 9), decant for at least 15 minutes and drain the water. 2. Prepare the gel by mixing 3 g of starch in 29 g of water and warming to gel formation, the starch / water ratio may vary depending on the extrusion process to be used. 3. Mix the gel with the starch from step 1, glycerin (2g) and bagasse (10g).

MELHORIA DA PROCESSABILIDADE DO AMIDO E CELULOSE EM EXTRUSORA A hidratação do amido ou da celulose, por meio da imersão em excesso de água por um mínimo de 15 min é capaz de reter a água no interior dos grânulos de amido ou celulose, evitando a perda de água durante o processo de extrusão è, consequentemente, evitando o escurecimento do amido, as perdas das propriedades mecânicas e de barreira (solubilidade e absorção de água) do produto formado, mesmo quando processados a altas temperaturas no canhão da extrusora.IMPROVEMENT OF STARCH AND CELLULOSE PROCESSABILITY IN EXTRUDER Starch or cellulose hydration by soaking in excess of water for a minimum of 15 min is able to retain water within the starch or cellulose granules, avoiding loss of moisture. water during the extrusion process is therefore avoiding starch darkening, loss of mechanical and barrier properties (solubility and water absorption) of the formed product, even when processed at high temperatures in the extruder barrel.

Os resultados mais significativos dos efeitos técnicos novos obtidos pelo processo para objetos biodegradáveis são apresentados nas Tabelas 1 a 5.The most significant results of the new technical effects obtained by the process for biodegradable objects are presented in Tables 1 to 5.

Tabela 1 - Aumento da capacidade de suporte de temperaturas mais elevadas na extrusora, sem queima ou caramelização. A aparência é o fator de qualidade mais importante, principalmente no setor de embalagens, sendo avaliada por diferentes atributos. A coloração é o atributo de qualidade mais atrativo para o consumidor, pois é associada com a limpeza e o frescor do produto embalado. Existem muitas reações, que ocorrem durante a extrusão em temperaturas elevadas, que afetam a cor do produto final, entre elas as mais comuns são as reações de escurecimento não enzimático (reação de Maillard e caramelização) e a degradação de pigmentos, sendo o escurecimento afetado por alta temperatura e pela concentração de sólidos (quanto maior a concentração de sólidos, maior será a caramelização). A cor clara do produto final na extrusão de polvilho azedo (amido) com farinha de soja, por exemplo, só é conseguida quando o material é processado em extrusora em condições intermediárias de temperatura na zona de extrusão, entre 25 °C e 40 °C, e menor porcentagem de farinha de soja. Neste caso, a soja, que não possui amido, foi utilizada como fonte de celulose, por possuir cerca de 40% de proteínas, 20% de lipídios, 5% de minerais e 34% de carboidratos (açúcares, fibras e os oligossacarídeos). O material espumado biodegradável aqui obtido é capaz de suportar temperaturas mais elevadas na extrusora, sem queimar ou caramelizar, pois a hidratação do amido ou da celulose, feita por meio da imersão em água, gera retenção de líquido no interior dos grânulos dos açúcares, evitando a perda da água durante o processo de extrusão, mesmo que efetuada a altas temperaturas, evitando-se o prejudicial incremento da concentração de sólidos, uma vez que o aumento da quantidade de água promove sua diluição.Table 1 - Increased bearing capacity of higher extruder temperatures without burning or caramelization. Appearance is the most important quality factor, especially in the packaging sector, being evaluated by different attributes. Coloring is the most attractive quality attribute for the consumer as it is associated with the cleanliness and freshness of the packaged product. There are many reactions that occur during extrusion at elevated temperatures that affect the color of the final product, among them the most common are non-enzymatic darkening reactions (Maillard reaction and caramelization) and pigment degradation, with darkening being affected. by high temperature and solids concentration (the higher the solids concentration, the higher the caramelization). The light color of the end product in extruding sour flour (starch) with soy flour, for example, is only achieved when the material is extruded at intermediate temperature conditions in the extrusion zone, between 25 ° C and 40 ° C. , and lower percentage of soy flour. In this case, soy, which has no starch, was used as a source of cellulose, as it has about 40% protein, 20% lipid, 5% minerals and 34% carbohydrates (sugars, fiber and oligosaccharides). The biodegradable foamed material obtained here is able to withstand higher temperatures in the extruder without burning or caramelizing, since the starch or cellulose hydration by immersing it in water generates liquid retention inside the sugar granules, avoiding The loss of water during the extrusion process, even at high temperatures, avoiding the detrimental increase in the concentration of solids, since the increase in the amount of water promotes its dilution.

As espumas tomam-se mais resistentes sem a necessidade da adição de materiais para este fim.The foams become more resistant without the need to add materials for this purpose.

Os resultados apresentados na Tabela 2 mostram a resistência das espumas à compressão em relação ao tempo de molho quando comparado ao material não biodegradável, como o isopor.The results presented in Table 2 show the compressive strength of foams in relation to soaking time when compared to non-biodegradable material such as Styrofoam.

Tabela 2 - Resistência das espumas à compressão em relação ao tempo de molho ou material não biodegradável (isopor) Temperaturas elevadas durante o processo de extrusão podem provocar a diminuição da umidade do material formado, e como a água tem poder plastificante, a resistência do material formado à compressão está diretamente relacionada ao teor de umidade do material. Diferente da maioria dos materiais plásticos, o amido e o bagaço têm característica hidrofílica, e têm suas propriedades mecânicas alteradas por esta característica. Nesta invenção, os grânulos de amido ou celulose são capazes de absorver água e retê-la mesmo quando submetidos a elevadas temperaturas de processamento, conseguindo assim a obtenção de materiais espumados totalmente biodegradáveis com elevado teor de umidade e, portanto, com excelentes propriedades mecânicas, sem a necessidade da adição de materiais para este fim.Table 2 - Resistance of foams to compression in relation to the time of soaking or non-biodegradable material (Styrofoam) High temperatures during the extrusion process may cause the moisture of the formed material to decrease, and since water has plasticizing power, the material resistance Compression formed is directly related to the moisture content of the material. Unlike most plastic materials, starch and bagasse have hydrophilic characteristics, and their mechanical properties are altered by this characteristic. In this invention, the starch or cellulose granules are capable of absorbing water and retaining it even when subjected to high processing temperatures, thus achieving fully biodegradable foamed materials with high moisture content and therefore excellent mechanical properties. without the need to add materials for this purpose.

Tabela 3 - Perda de produção (quebra de bandejas e potes) durante o processo de moldagem por compressão Com a perda de água durante o processo de extrusão, haja vista que a água é responsável pela expansão da massa e formação da espuma, mais massa é necessária para a formação de uma espuma inteira, havendo necessidade de mais massa para a formação de uma embalagem.Table 3 - Loss of production (breaking of trays and pots) during the compression molding process With the loss of water during the extrusion process, since water is responsible for mass expansion and foam formation, more mass is produced. necessary for the formation of an entire foam, and more mass is required for the formation of a package.

Tabela 4 - Densidade das espumas em relação ao tempo de molho ou material não biodegradável (isopor) A água e a temperatura são responsáveis pela geração de vapor que provoca a expansão da massa e formação da espuma (estrutura rígida) na saída da extrusora. O material produzido com quantidades maiores de água expande mais facilmente durante o processo de extrusão, gerando espumas menos densas e mais flexíveis.Table 4 - Foam density in relation to soak time or non-biodegradable material (Styrofoam) Water and temperature are responsible for steam generation that causes mass expansion and foam formation (rigid structure) at the extruder outlet. Material produced with larger amounts of water expands more easily during the extrusion process, generating less dense and more flexible foams.

Nesta invenção, as espumas são menos densas porque os grânulos de amido ou celulose são capazes de absorver água e retê-la mesmo quando submetidos a elevadas temperaturas, gerando materiais com maiores quantidades de água e com maior poder de expansão.In this invention, the foams are less dense because starch or cellulose granules are capable of absorbing water and retaining it even when subjected to high temperatures, generating materials with greater amounts of water and greater expansion power.

Tabela 5 - Solubilidade da espuma em água Nesta invenção tem-se a diminuição da solubilidade do material espumado biodegradável devido à água, presa no interior dos grânulos de amido ou celulose, ser capaz de lubrificar o parafuso da extrusora, evitando maior ocorrência de degradação mecânica dos grânulos de amido. A extrusão de farinha de trigo, banana e arroz sob altas temperaturas, baixos teores de água e aumento da velocidade da rosca resultam em maior degradação dos grânulos de amido, o que contribui para o aumento da solubilidade do material em água (Carvalho, R.V.; Ascheri, J.L.R.; Cal-Vidal, J.; Ciência e Agrotecnologia, v, 26, n. 5, p. 1006-1018, 2002. Hashimoto, J.M.; Grossman, M.V.E.; International Journal of Food Science and Technology, v. 38, n. 5, p. 511-517, 2003.Guha, M.; Ali, S.Z.; Bhattacharya, S.; Journal of Food Engineering, v. 32, p. 251-267, 1997).Table 5 - Solubility of Foam in Water In this invention there is a decrease in the solubility of the biodegradable foam material due to the water trapped inside the starch or cellulose granules, to be able to lubricate the extruder screw, avoiding further occurrence of mechanical degradation. of starch granules. Extrusion of wheat, banana and rice flour under high temperatures, low water contents and increased screw speed results in greater degradation of starch granules, which contributes to increased solubility of the material in water (Carvalho, RV; Ascheri, JLR; Cal-Vidal, J.; Science and Agrotechnology, v. 26, No. 5, pp. 1006-1018, 2002. Hashimoto, JM; Grossman, MVE; International Journal of Food Science and Technology, v. 38 , No. 5, pp. 511-517, 2003. Guha, M .; Ali, SZ; Bhattacharya, S.; Journal of Food Engineering, v. 32, pp. 251-267, 1997).

Além desses efeitos técnicos, temos ainda que a massa saída da extrusora não precisa ser imediatamente prensada no formato de potes ou bandejas, podendo ser armazenada por algum tempo antes do processo de moldagem por compressão.In addition to these technical effects, we also have that the extruder mass does not need to be immediately pressed into pots or trays, but can be stored for some time before the compression molding process.

No estado da técnica, a massa produzida com amido ou celulose seca, ou seja, sem a utilização de pelo menos um dos componentes amido, celulose ou mistura, imerso em água, deve ser prensada imediatamente ao sair da extrusora, caso contrário haverá formação de um halo no centro do produto, fragilizando o material. Nesta invenção, a formulação, depois de homogeneizada em agitador, pode ser armazenada por até 24 horas antes do processo de extrusão. Já as formulações preparadas sem a utilização de pelo menos um dos componentes amido, celulose ou mistura imerso(s) em água devem ser utilizadas imediatamente. O tempo de vida da massa antes da moldagem por compressão está diretamente ligado à quantidade de água presente na formulação e à quantidade de água perdida pela massa em função da temperatura e umidade do seu armazenamento, haja vista que a água é responsável pela expansão do amido e pela obtenção da espuma. Perdendo-se água, perde-se o poder cie expansão e mais massa é necessária para suprir a falta de água.In the prior art, the mass produced with dry starch or cellulose, ie without the use of at least one of the starch, cellulose or mixture components immersed in water, must be pressed immediately upon exiting the extruder, otherwise there will be formation of a halo in the center of the product, weakening the material. In this invention, the formulation, once homogenized on a shaker, can be stored for up to 24 hours prior to the extrusion process. Formulations prepared without the use of at least one of the starch, cellulose or water-immersed ingredients should be used immediately. The shelf life of the dough before compression molding is directly linked to the amount of water present in the formulation and the amount of water lost by the dough as a function of storage temperature and humidity, since water is responsible for starch expansion. and by obtaining the foam. Losing water loses the power of expansion and more mass is needed to fill the lack of water.

Além disso, a água tem a função de plastificar a espuma, sendo que espumas com baixa umidade tendem a ser quebradiças e pouco resistentes. Essa tendência, conhecida como fenômeno de envelhecimento do amido ou retrogradação, produz uma forma do amido beta, como no pão velho endurecido, responsável pela diminuição da força de compressão das espumas ao longo do tempo. A espuma saída da extrusora, formulada com amido ou celulose imerso em água, é mais úmida mesmo quando submetida a altas temperaturas, tendo tempo de vida maior do que a espuma produzida com o amido seco, ou seja, sem ser imerso em água.In addition, water has the function of plasticizing foam, with low moisture foams tending to be brittle and poorly resistant. This tendency, known as the phenomenon of starch aging or retrogradation, produces a form of beta starch, as in hardened old bread, which decreases the compressive strength of foams over time. The foam exited from the extruder, formulated with water-immersed starch or cellulose, is wetter even when subjected to high temperatures, having a longer life than foam produced with dry starch, ie without being immersed in water.

TESTES DE PREPARAÇÃO E RESULTADOS DE FORMULAÇÕESPREPARATION TESTS AND FORMULATION RESULTS

Exemplo 1 Foram preparadas espumas de fécula de mandioca e bagaço da cana-de-açúcar por três métodos: a) colocando 5% (m/m) da quantidade total de amido de fécula de mandioca de molho por 30 minutos antes do processo de extrusão, para a produção do gel; b) colocando 5% (m/m) da quantidade total de bagaço da cana-de-açúcar de molho por 30 minutos antes do processo de extrusão, para a produção do gel; c) com matéria-prima utilizada sem nenhum tratamento, isto é, não colocada de molho.Example 1 Cassava starch and sugarcane bagasse foams were prepared by three methods: a) by soaking 5% (w / w) of the total amount of cassava starch starch for 30 minutes prior to the extrusion process for the production of the gel; (b) pouring 5% (w / w) of the total amount of sugarcane bagasse soaked for 30 minutes before the extrusion process for the production of the gel; c) with raw material used without any treatment, ie not soaked.

Formulações testadas (porcentagens em m/m): Formulação 1: bagaço da cana-de-açúcar (13%), amido (55%), água (30%), glicerol (2%) como agente plastificante.Formulations tested (percentages in m / m): Formulation 1: sugarcane bagasse (13%), starch (55%), water (30%), glycerol (2%) as plasticizer.

Formulação 2: bagaço da cana-de-açúcar (55%), amido (13%), água (30%), glicerol (2%) como agente plastificante. A matéria-prima, gel e o restante de amido, foram homogeneizados em um agitador industrial, processados em extrusora mono rosca com quatro zonas de aquecimento, variando de 80 °C a 180 °C (zona 1 = 80 °C, zona 2 = 100 °C, zona 3 = 120 °C e zona 4 = 180 °C) da zona de alimentação à saída da matriz e rotação de 25 a 50 rpm sendo, então, a massa obtida termoprensada (250 °C por 1 minuto, pressão de 150 kPa) no formato de bandeja.Formulation 2: sugarcane bagasse (55%), starch (13%), water (30%), glycerol (2%) as plasticizer. The raw material, gel and the remaining starch were homogenized in an industrial agitator, processed in a single screw extruder with four heating zones, ranging from 80 ° C to 180 ° C (zone 1 = 80 ° C, zone 2 = 100 ° C, zone 3 = 120 ° C and zone 4 = 180 ° C) from the feed zone at the die outlet and rotation 25 to 50 rpm whereupon the thermoset mass obtained (250 ° C for 1 minute, pressure 150 kPa) in tray format.

As bandejas foram analisadas e os resultados quanto à sua resistência mecânica à compressão e flexibilidade (Tabela EX1-1); densidade (Tabela EX1-2); temperatura de processo na extrusora (Tabela EX1-3); perda de produção, isto é, bandejas incompletas, com bolhas ou rachaduras (Tabela EX1-4) e solubilidade das bandejas em água (Tabela EX1-5) são apresentados a seguir.The trays were analyzed and the results regarding their mechanical resistance to compression and flexibility (Table EX1-1); density (Table EX1-2); process temperature in extruder (Table EX1-3); yield loss, that is, incomplete, blistered or cracked trays (Table EX1-4) and water solubility of trays (Table EX1-5) are presented below.

Tabela EX1-1. Resistência mecânica das bandejas.Table EX1-1. Mechanical resistance of the trays.

Tabela EX1-2. Densidade das bandejas.Table EX1-2. Tray density.

Tabela EX1-3. Temperatura de processo (extrusão).Table EX1-3. Process temperature (extrusion).

Tabela EX1-4. Perda de produção - prensagem no formato de bandejas.Table EX1-4. Production loss - Tray-shaped pressing.

Tabela EX1-5. Solubilidade das bandejas em água.Table EX1-5. Solubility of trays in water.

As bandejas produzidas com a matéria-prima mantida de molho por 30 minutos, antes do processo de extrusão e termoprensagem, são mais resistentes mecanicamente, menos densas, suportam temperaturas elevadas sem queimar ou caramelizar e são menos solúveis em água do que aquelas produzidas sem tratamento da matéria-prima, isto é, sem colocar a fécula e/ou bagaço de molho em água.Trays made from soaked raw material for 30 minutes prior to the extrusion and thermoforming process are more mechanically resistant, less dense, withstand high temperatures without burning or caramelizing and are less soluble in water than those produced without treatment. of the raw material, ie without soaking the starch and / or bagasse in water.

TESTE DE ARMAZENAMENTO DE PRODUTO ÚMIDOWET PRODUCT STORAGE TEST

Cerca de 50 g de bagaço de cana-de-açúcar foram colocados de molho em 450 ml_ água destilada por 1 hora à temperatura ambiente. Depois de 1 hora, o bagaço foi misturado a 20 g de fécula de mandioca, 20 g de água, 5 g de óleo de coco como plastificante e 5 g de talco como lubrificante. O excesso de água foi retirado por decantação e a mistura foi homogeneizada, processada em extrusora dupla rosca com três zonas de aquecimento (50 °C, 80 °C e 120 °C) da zona de alimentação à saída da matriz, em rotação de 100, 150 e 200 rpm e termoprensada por 30 segundos, à temperatura ambiente e pressão de 50kPa, em formato de pote para armazenamento de cerca de 250 g de ameixas sem caroço. O mesmo procedimento foi adotado para o preparo de potes sem qualquer tratamento da matéria-prima, isto é, o bagaço não foi colocado de molho. . Os potes fabricados com o bagaço sem tratamento amoleceram e quebraram, não podendo ser utilizados no armazenamento de produtos úmidos, enquanto que os potes fabricados com o bagaço colocado de molho por 1 hora resistiram e continuaram intactos até o apodrecimento das ameixas.About 50 g of sugarcane bagasse was soaked in 450 ml distilled water for 1 hour at room temperature. After 1 hour, the pomace was mixed with 20 g of cassava starch, 20 g of water, 5 g of coconut oil as plasticizer and 5 g of talc as lubricant. Excess water was decanted off and the mixture was homogenized, processed in a twin screw extruder with three heating zones (50 ° C, 80 ° C and 120 ° C) from the feed zone at the die outlet, rotating at 100 ° C. , 150 and 200 rpm and thermoset for 30 seconds at room temperature and 50kPa pressure in a pot shape for storing about 250 g of pitted plums. The same procedure was adopted for the preparation of pots without any treatment of the raw material, ie the bagasse was not soaked. . The pots made from untreated bagasse softened and broke and could not be used for storing wet products, while the pots made from bagasse soaked for 1 hour endured and remained intact until the plums rotted.

TESTE DE ASPECTO VISUAL, PROPRIEDADES MECÂNICAS E SOLUBILIDADE DE COPOS DE AMIDO DE BATATAVISUAL ASPECT TEST, MECHANICAL PROPERTIES AND SOLUBILITY OF POTATO STARK CUPS

Cerca de 30 g de amido de batata foram colocados de molho em 270 g água por 15 minutos à temperatura ambiente. Em seguida, a fécula foi misturada a 30 g de bagaço da cana-de-açúcar, 30 g de água, 5 g de sorbitol como plastificante e 5 g de talco como lubrificante. A mistura foi homogeneizada e processada em extrusora dupla rosca com cinco zonas de aquecimento (80 °C, 100 °C, 120 °C, 140 °C e 200 °C), da zona de alimentação à saída da matriz, em velocidade de 60 rpm. O mesmo procedimento foi adotado para o preparo de potes sem qualquer tratamento da matéria-prima, isto é, o amido da batata não foi . colocado de molho. A massa saída da extrusora foi armazenada por dois dias antes do processo de moldagem por compressão. Depois deste período, a massa foi termoprensada à 250 °C e pressão de 100 kPa por 1 minuto no formato de copos (12 cm de altura X 6 cm de diâmetro), sendo os copos fabricados com amido de batata colocado em molho identificados como Tipo 1 e os copos fabricados com amido de batata não colocado de molho como Tipo 2. Adicionou-se a todos os copos cerca de 250 mL de suco de laranja. Os copos permaneceram com o suco por 5 horas, foram esvaziados e, em seguida, os copos já secos foram submetidos às análises de resistência mecânica, solubilidade e aparência visual. Os resultados são apresentados na tabela EX3-1.About 30 g of potato starch was soaked in 270 g of water for 15 minutes at room temperature. Then the starch was mixed with 30 g of sugarcane bagasse, 30 g of water, 5 g of sorbitol as plasticizer and 5 g of talc as lubricant. The mixture was homogenized and processed in a twin screw extruder with five heating zones (80 ° C, 100 ° C, 120 ° C, 140 ° C and 200 ° C) from the feed zone to the die outlet at a speed of 60 ° C. rpm The same procedure was adopted for the preparation of pots without any treatment of the raw material, ie potato starch was not. soaked. The mass extruded from the extruder was stored for two days before the compression molding process. After this period, the dough was thermosetted at 250 ° C and 100 kPa pressure for 1 minute in the shape of cups (12 cm high X 6 cm in diameter), and the cups made with soaked potato starch identified as Type 1 and the cups made of potato starch not soaked as Type 2. About 250 ml of orange juice was added to all cups. The glasses remained with the juice for 5 hours, were emptied and then the already dry glasses were submitted to mechanical resistance, solubility and visual appearance analyzes. Results are shown in table EX3-1.

Tabela EX3-1. Aspecto visual, propriedades mecânicas e solubilidade de copos de amido de batata. OBS: * semelhante aos copos de isopor. ** halo no centro do produto, indicando material caramelizado.Table EX3-1. Visual appearance, mechanical properties and solubility of potato starch cups. NOTE: * Similar to Styrofoam cups. ** halo in center of product indicating caramelized material.

Os copos, fabricados com a massa originada do amido de batata, colocados de molho por 15 minutos são mais brancos e muito parecidos com os copos de isopor, mais resistentes mecanicamente e menos solúveis do que os copos fabricados com amido de batata sem tratamento. Foi observado que os copos do tipo 2 queimaram ao ser submetidos a uma temperatura de 250 °C por 1 minuto. TESTES DE ARMAZENAMENTO (Porcentagens em massa) Cerca de 9% de água e 15% de glicerol foram misturados a 76% de bagaço da cana-de-açúcar previamente lavado e seco (pré-mistura 1).Potato starch cups soaked for 15 minutes are whiter and much more like styrofoam cups, more mechanically resistant and less soluble than untreated potato starch cups. It was observed that type 2 cups burned when subjected to a temperature of 250 ° C for 1 minute. STORAGE TESTS (Mass percentages) About 9% water and 15% glycerol were mixed with 76% previously washed and dried sugarcane bagasse (premix 1).

Cerca de 9 % de água e 15 % de glicerol foram misturados a 76% de bagaço da cana-de-açúcar previamente deixado de molho por 45 minutos (pré-mistura 2).About 9% water and 15% glycerol were mixed with 76% sugarcane bagasse previously soaked for 45 minutes (premix 2).

Essas duas pré-misturas foram armazenadas por 24 horas em geladeira e depois ambas foram processadas em extrusora mono-rosca equipada com quatro zonas de aquecimento, cujas temperaturas foram mantidas a 60, 70, 90 e 120°C, da zona de alimentação à saída da matriz, com rotação da rosca variando de 20 a 40 rpm. As amostras extrusadâs foram imediatamente prensadas a 200 °C e 92 kPa, por um período de 1 minuto, no formato de bandeja.These two premixes were stored for 24 hours in a refrigerator and then both were processed in a single screw extruder equipped with four heating zones, whose temperatures were maintained at 60, 70, 90 and 120 ° C from the feeding zone to the outlet. of the die, with thread rotation ranging from 20 to 40 rpm. The extruded samples were immediately pressed at 200 ° C and 92 kPa for a period of 1 minute in tray format.

Como o tempo de vida antes dos processos de extrusão e moldagem por compressão da massa está diretamente ligado à quantidade de água presente, as espumas com baixa umidade tendem a ser quebradiças e pouco resistentes, fato observado nas bandejas fabricadas com a pré-mistura 1, apresentando bandejas quebradiças e pouco resistentes à compressão quando aplicada força de 22,4 ±1,8N.Since the shelf-life before dough extrusion and compression molding processes is directly linked to the amount of water present, low moisture foams tend to be brittle and poorly resistant, as observed in trays made from premix 1, presenting brittle trays and little resistance to compression when applied force of 22.4 ± 1.8N.

Com a pré-mistura 2 foram obtidas bandejas muito resistentes mecanicamente (força de compressão = 39,8 ± 1,6 N), mesmo aquelas produzidas posteriormente depois de armazenadas por 24 horas em geladeira (força de compressão = 38,9 ±1,3 N), mostrando que, ao deixar a celulose de molho, é possível armazenar a massa antes dos processos de extrusão e termoprensagem ou qualquer outro processo já conhecido na indústria do plástico, obtendo-se assim um efeito técnico constituinte de melhoria desta invenção. TESTES DE IMPERMEABILIDADE (porcentagens em massa) Cerca de 10 % de água e 20 % de glicerol foram misturados a 70% de amido de mandioca previamente lavado e seco (pré-mistura 1).With premix 2 very mechanically resistant trays were obtained (compressive strength = 39.8 ± 1.6 N), even those produced later after being stored for 24 hours in a refrigerator (compressive strength = 38.9 ± 1, 3 N), showing that by soaking the cellulose, it is possible to store the dough prior to the extrusion and thermoforming processes or any other process already known in the plastics industry, thereby obtaining a constituent technical effect of improving this invention. WATERPROOF TESTS (mass percentages) About 10% water and 20% glycerol were mixed with 70% previously washed and dried cassava starch (premix 1).

Cerca de 10% de água e 20% de glicerol foram misturados a 70% de amido de mandioca previamente deixado de molho por 40 minutos à temperatura ambiente (pré-mistura 2).About 10% water and 20% glycerol were mixed with 70% manioc starch previously soaked for 40 minutes at room temperature (premix 2).

As pré-misturas foram processadas em extrusora dupla-rosca com quatro zonas de aquecimento, mantidas a 90-100 °C, 100-120 °C, 120-140 °C e 140 - 160°C, da zona de alimentação à saída da matriz, em velocidade de extrusão de 75 rpm e alimentação contínua. O material foi obtido sob forma de fita, com auxílio de uma matriz de dimensões 30 mm x 1 mm acoplada à saída da extrusora, e imediatamente prensada a 200 °C e pressão de 92 kPa, por um período de 1 minuto, no formato de bandeja.The premixes were processed in a four-zone twin screw extruder, maintained at 90-100 ° C, 100-120 ° C, 120-140 ° C and 140 - 160 ° C, from the feed zone to the outlet. matrix at an extrusion speed of 75 rpm and continuous feed. The material was obtained as a tape with the aid of a 30 mm x 1 mm matrix coupled to the extruder outlet, and immediately pressed at 200 ° C and pressure of 92 kPa for a period of 1 minute in the form of tray.

Quarenta bandejas, 20 fabricadas com a pré-mistura 1 e 20 com a pré-mistura 2, foram utilizadas para armazenar em geladeira, em temperatura de 5 °C, produtos que liberam água e gordura, na forma de cerca de 250 g mussarela e presunto, separadamente.Forty trays, 20 made from premix 1 and 20 from premix 2, were used to store water-and-fat-free products in the form of about 250 g mozzarella and ham separately.

As bandejas fabricadas com a pré-mistura 2 (10 com queijo e 10 com presunto) resistiram ao armazenamento, isto é, não quebraram, não racharam e não amoleceram, mesmo depois do presunto e do queijo se deteriorarem (odor azedo, presença de um líquido viscoso, cor ligeiramente alterada, tendendo ao cinza ou verde, e presença de pontos escuros).Trays made from premix 2 (10 with cheese and 10 with ham) resisted storage, ie did not break, crack and soften even after the ham and cheese deteriorated (sour odor, presence of a viscous liquid, slightly altered color, tending to gray or green, and presence of dark spots).

As bandejas produzidas com a pré-mistura 1 (10 com queijo e 10 com presunto) não resistiram ao armazenamento, sendo que 15 bandejas amoleceram e 5 bandejas quebraram após dois dias de armazenamento, mostrando que as bandejas produzidas com amido de mandioca, mantido de molho antes dos processos de extrusão e termo prensagem, são mais resistentes mecanicamente e podem ser utilizados na armazenagem de produtos úmidos. TESTES DE RECICLAGEM (porcentagens em massa) Cerca de 10 % de água e 20 % de glicerol foram misturados a, 70% de celulose de bagaço da cana de açúcar previamente lavado e seco (pré-mistura 1).Trays produced with premix 1 (10 with cheese and 10 with ham) did not resist storage, with 15 trays softening and 5 trays breaking after two days of storage, showing that trays produced with cassava starch, kept Sauce before extrusion and thermo pressing processes are more mechanically resistant and can be used for the storage of wet products. RECYCLING TESTS (mass percentages) About 10% water and 20% glycerol were mixed with 70% previously washed and dried sugarcane bagasse pulp (premix 1).

Cerca de 10% de água e 20% de glicerol foram misturados a 70% de bagaço da cana de açúcar previamente deixado de molho por 1 hora à temperatura ambiente (pré-mistura 2).About 10% water and 20% glycerol were mixed with 70% sugarcane bagasse previously soaked for 1 hour at room temperature (premix 2).

As pré-misturas foram processadas em extrusora mono-rosca com três zonas de aquecimento, mantidas a 80-90 °C, 100-120 °C e 120-140 °C, da zona de alimentação à saída da matriz, em velocidade de extrusão de 50 rpm e alimentação contínua. O material foi obtido sob forma de fita, com auxílio de uma matriz de dimensões 30 mm x 1 mm acoplada à saída da extrusora, e imediatamente prensada a 200 °C e pressão de 92 kPa, por um período de 1 minuto, no formato de bandeja.The premixes were processed in a three-zone single screw extruder maintained at 80-90 ° C, 100-120 ° C and 120-140 ° C from the feed zone to the die outlet at extrusion rate. 50 rpm and continuous power. The material was obtained as a tape with the aid of a 30 mm x 1 mm matrix coupled to the extruder outlet, and immediately pressed at 200 ° C and pressure of 92 kPa for a period of 1 minute in the form of tray.

Após um período de 30 dias, as bandejas produzidas com as pré-misturas 1 e 2 foram trituradas em um liquidificador industrial e reutilizadas na produção de novas bandejas nas seguintes proporções: • a) cerca de 10 % de água e 20% de glicerol foram misturados a 50% de celulose do bagaço da cana de açúcar previamente lavado e seco e 20% do material triturado da pré-mistura 1 acima (pré-mistura 1); • b) cerca de 10 % de água e 20 % de glicerol foram misturados a 50% de celulose do bagaço da cana de açúcar previamente lavado e seco e 20% do material triturado da pré-mistura 2 acima (pré-mistura 2) e • c) cerca de 10% de água e 20% de glicerol foram misturados a 50% do bagaço da cana de açúcar previamente deixado de molho por 1 hora à temperatura ambiente e 20% do material triturado da pré-mistura 2 acima (pré-mistura 3).After a period of 30 days, the trays produced with premixes 1 and 2 were crushed in an industrial blender and reused in the production of new trays in the following proportions: • a) about 10% water and 20% glycerol were mixed with 50% of previously washed and dried sugarcane bagasse pulp and 20% of the ground material from premix 1 above (premix 1); (B) about 10% water and 20% glycerol were mixed with 50% previously washed and dried sugarcane bagasse pulp and 20% of the ground material from premix 2 above (premix 2) and • c) about 10% water and 20% glycerol was mixed with 50% sugarcane bagasse previously soaked for 1 hour at room temperature and 20% of the ground material from premix 2 above (premixed). mix 3).

As pré-misturas foram novamente processadas em extrusora mono-rosca com três zonas de aquecimento, mantidas a 80-90 °C, 100-120 °C e 120-140 °C, da zona de alimentação à saída da matriz, em velocidade de extrusão de 50 rpm e alimentação contínua. O material foi obtido sob forma de fita, com auxílio de uma matriz de dimensões 30 mm x 1 mm acoplada à saída da extrusora, e imediatamente prensada a 200 °C e pressão de 92 kPa, por um período de 1 minuto, no formato de bandeja.The premixes were re-processed in a three-zone single screw extruder maintained at 80-90 ° C, 100-120 ° C and 120-140 ° C from the feed zone to the die outlet at 50 rpm extrusion and continuous feed. The material was obtained as a tape with the aid of a 30 mm x 1 mm matrix coupled to the extruder outlet, and immediately pressed at 200 ° C and pressure of 92 kPa for a period of 1 minute in the form of tray.

Todas as bandejas produzidas (20 fabricadas com a pré-mistura 1, 20 fabricadas com a pré-mistura 2 e 20 com a pré-mistura 3) foram utilizadas para armazenar em geladeira, em temperatura de 5 °C, coxas de frango (250g em cada bandeja). As 20 bandejas fabricadas com as pré-misturas 2 e 3 resistiram ao armazenamento, isto é, não quebraram, não racharam e não amoleceram, mesmo depois de o frango ter se deteriorado (odor azedo, presença de um líquido viscoso, cor ligeiramente alterada, tendendo ao cinza ou verde, e presença de pontos escuros). As bandejas produzidas com a pré-mistura 1 não resistiram ao armazenamento, sendo que 18 bandejas racharam e 2 amoleceram, mostrando que as bandejas produzidas com a celulose do bagaço da cana de açúcar, mantida de molho antes dos processos de extrusão e termoprensagem, são mais resistentes mecanicamente e podem ser utilizadas na obtenção de novos produtos.All trays produced (20 made with premix 1, 20 made with premix 2 and 20 made with premix 3) were used to store chicken thighs (250g) at 5 ° C in a refrigerator. in each tray). The 20 trays made from premixes 2 and 3 resisted storage, that is, they did not break, did not crack and did not soften even after the chicken had deteriorated (sour odor, presence of a viscous liquid, slightly altered color, tending to gray or green, and presence of dark spots). Trays produced with premix 1 did not withstand storage, with 18 trays cracked and 2 softened, showing that trays produced with sugarcane bagasse pulp, soaked prior to extrusion and thermo-pressing processes, are more mechanically resistant and can be used to obtain new products.

Claims (10)

1 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, sendo o material biodegradável e reciclável formado por amido, celulose ou suas misturas, caracterizado por deixar-se parte ou o total do amido ou da celulose de molho em excesso de água, na proporção de 1:1 até 1:9 em peso de amido/celulose : água, em temperatura de até 100 °C, por um mínimo de 15 minutos, para preparação da formulação ou de um gel que, misturado e homogeneizado com o restante do material, por extrusão ou injeção, formará a espuma a ser comprimida para moldagem no formato desejado de objetos termoformados e recicláveis, sendo que opcionalmente pode-se incluir plastificantes e aditivos como corantes ou pigmentos, lubrificantes, agentes reticulantes, conservantes, cargas, espessantes, estabilizantes e polímeros naturais ou sintéticos ao gel ou formulação formadas.1 - “PROCESS FOR PREPARATION OF BIODEGRADABLE AND RECYCLABLE MATERIAL FOR MANUFACTURE OF THERMOFORMED OBJECTS”, being the biodegradable and recyclable material formed by starch, cellulose or mixtures thereof, leaving part or all of the starch or cellulose soaked in excess water in the ratio 1: 1 to 1: 9 by weight starch / cellulose: water at a temperature of up to 100 ° C for a minimum of 15 minutes for preparation of the formulation or a gel which, mixed and homogenized to the rest of the material by extrusion or injection will form the foam to be compressed for molding into the desired shape of thermoformed and recyclable objects, and optionally include plasticizers and additives such as dyes or pigments, lubricants, cross-linking agents, preservatives. , fillers, thickeners, stabilizers and natural or synthetic polymers to the gel or formulation formed. 2 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a formação do gel ou formulação ser realizada em temperatura variável de acordo com a fonte botânica do amido .2. A process for preparing biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, wherein the formation of the gel or formulation is carried out at a variable temperature according to the botanical source of the starch. 3 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o amido ser no montante de até 75% (m/m) com granulometria na faixa de 0,5 pm a 110 pm,3. A process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, characterized in that the starch is up to 75% (w / w) with a particle size in the range of 0.5 pm. at 110 pm, 4 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o amido ser fécula de mandioca com granulometria na faixa de 4,0 a 35,0 pm, ou por o amido ser originado de outras formas botânicas, como milho (3,0 a 23,0 pm); biri (25,0 a 45,0 pm); araruta (9,0 a 42,0 pm); batata doce (2,0 a 42,0 pm) e gengibre (15,0 a 20,0 pm), ou suas misturas, todos em porcentagem de 30 a 70% (m/m).A process for preparing bio-digestible and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claims 1 and 3, characterized in that the starch is a cassava starch in the range from 4.0 to 35.0 pm, or starch originates from other botanical forms such as corn (3.0 to 23.0 pm); biri (25.0 to 45.0 pm); arrowroot (9.0 to 42.0 pm); sweet potato (2.0 to 42.0 pm) and ginger (15.0 to 20.0 pm), or mixtures thereof, all in a percentage of 30 to 70% (w / w). 5 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a celulose ser no montante de até 75%, (m/m), com tamanho da fibra de 3x1o-4 cm a 1 cm.5. A process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, characterized in that the cellulose is up to 75% (w / w), with a fiber size of 3x10- 4 cm to 1 cm. 6 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com as reivindicações 1 e 5, caracterizado por a celulose ser bagaço de cana de açúcar no montante de 5 a 30% (m/m) ou outras fibras celulósicas de origem vegetal como madeira (pinho, eucalipto, abeto), algodão, juta cânhamo, rami, linho, malva, coco, banana, palha, casca de arroz, rami, linho, casca de caju, castanha do Pará, açaí, dendê, abacá, curauá, tratadas ou não.6. A process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claims 1 and 5, characterized in that the cellulose is sugarcane bagasse in the amount of 5 to 30% (m / m) or other cellulosic fibers of vegetable origin such as wood (pine, eucalyptus, fir), cotton, jute hemp, ramie, flax, mallow, coconut, banana, straw, rice husk, ramie, flax, cashew nut, Brazil nut, açaí , palm, abaca, curacao, whether or not treated. 7 PROCESSO DE PREPARAÇAO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade de água utilizada na formulação do material ser de 2% a 90% (m/m)Process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, characterized in that the amount of water used in the formulation of the material is 2% to 90% (w / w) 8 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma forma de concretização consistir em colocar todo o amido ou celulose de molho em água, na proporção de 1:9 em peso, aguardar um mínimo de 15 minutos e, em seguida, deixar decantar, escorrendo a água após a decantação, não sendo necessário efetuar a secagem do material; separar parte do material úmido, aquecê-lo para formação do gel e misturar o gel obtido com o material seco ainda não utilizado e o material úmido, adicionar os aditivos, homogeneizar a formulação e encaminhá-la à extrusora.8. A process for preparing bio-digestible and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, wherein one embodiment is to soak all the starch or cellulose in water in a ratio of 1: 9. by weight, wait a minimum of 15 minutes and then allow to decant, draining the water after decanting, and drying of the material is not necessary; separate part of the wet material, heat it to gel formation and mix the obtained gel with the unused dry material and the wet material, add the additives, mix the formulation and send it to the extruder. 9 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com as reivindicações 1 e 8, caracterizado por opcionalmente se deixar de molho em excesso de água apenas as quantidades de amido ou celulose ou misturas necessários para o preparo da massa e não do gel, isto é, até 72% em peso de amido ou celulose ou misturas, seguindo-se a preparação como indicado na reivindicação 8.A process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claims 1 and 8, characterized in that only the amounts of starch or cellulose or mixtures required for the preparation are excessively soaked in water. preparing the dough and not the gel, i.e. up to 72% by weight of starch or cellulose or mixtures, followed by the preparation as indicated in claim 8. 10 - “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MATERIAL BIODEGRADÁVEL E RECICLÁVEL PARA FABRICAÇÃO DE OBJETOS TERMOFORMADOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por outra forma de concretização consistir em colocar apenas o amido ou a celulose ou misturas, no montante de 3 a 10% em peso do material gerador do gel, em molho de água na proporção de 1:1 até 1:9 em peso e, após um tempo mínimo de 15 minutos de molho, aquecer até a formação do gel, em seguida misturar o gel com os aditivos e o restante do material seco e encaminhar o material para a extrusora ou injetora.10. A process for the preparation of biodegradable and recyclable material for the manufacture of thermoformed objects according to claim 1, wherein another embodiment consists of placing only starch or cellulose or mixtures in the amount of 3 to 10%. by weight of the gel-generating material in a 1: 1 to 1: 9 gravy of water and, after a minimum of 15 minutes of soaking, heat to gel formation, then mix the gel with the additives and the rest of the dry material and route the material to the extruder or injector.
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