DE4317694A1 - Formteil aus Stärkeschaumstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formteil aus Stärkeschaumstoff oder Stärkefasern zur vielseitigen Verwendung als umwelt­ freundliches Massenprodukt, beispielsweise in Bereichen mit hohem Bedarf an Einwegprodukten.

Die hohe Dauerbeständigkeit und die dadurch eingeschränkte biologische Abbaubarkeit ist für eine Reihe von Produktgrup­ pen unerwünscht. Beispielsweise Verpackungsmittel, die als Schutzpolster oder als Schutzverpackung hochwertige Güter gegen Beschädigungen schützen sollen, benötigen lediglich einen relativ kurzen Zeitraum, in dem sie ihre Funktion er­ füllen müssen. So werden z. B. vielfach Schutzpolster aus Styropor usw. verwendet, die zwar funktional sind, aber im Hinblick auf eine Wiederverwertung bzw. auf eine Verwertung als Sekundärrohstoff heutigen Anforderungen nicht mehr ge­ recht werden.

Dies gilt auch für Produkte, die in Gärtnereibetrieben ver­ wendet werden. Häufig sind es nicht die Füll- oder Beweh­ rungsstoffe, die die ökologische Verträglichkeit einschrän­ ken, sondern die aus petrochemischen Grundstoffen herge­ stellten hochpolymeren Bindemittel. Dieser Nachteil ließe sich vermeiden, wenn als Bindemittel Biopolymere nutzbar wä­ ren.

Stärke und modifizierte Stärke werden in der Papierindustrie zur Oberflächenbeleimung, bei der Produktion von Wellpappe sowie zur Gummierung eingesetzt. Ferner findet Stärke in der Textilindustrie, Baustoffindustrie und nicht zuletzt in der Lebensmittelindustrie Verwendung.

Für Produkte, die kompaktiert (Stärke, Mehl, Salz), granu­ liert bzw. brikettiert (Ruß, Kohle, Düngemittel) und bei Temperaturen unterhalb der Verkleisterungstemperatur ge­ trocknet werden, sind kaltwasserlösliche Stärken ein ideales Bindemittel. Diese Produktgruppe wird darüber hinaus auch als Verdickungsmittel für Farben, Kosmetika und Waschmittel verwendet.

Für die Holz- und Holzwerkstoffindustrie sind Stärke oder stärkehaltige Produkte bisher lediglich als Streckmittel für die überwiegend synthetischen Bindemittel bedeutsam. Obwohl mit alkalisch aufgeschlossener Stärke (nicht neutralisiert) gute Verleimungen bei Holz erzielt werden konnten, hat sich Stärkeleim nicht durchsetzen können. Durch die mangelnde Feuchtbeständigkeit und alkalibedingten Verfärbungen des Holzes werden Stärkeleime im Gegensatz zur Papier- oder Tex­ tilindustrie in der Holzwerkstoffindustrie nicht bzw. ledig­ lich als Streckmittel für Kunstharzleime eingesetzt.

Anwendung findet die Stärke aber weiterhin in Kombination mit Bindemitteln wie Harnstoff-Formaldehydharzen, Phenolhar­ zen, Melaminharzen, Wassergläser, Kunstharzdispersionen usw. Zur Verleimung werden die Harzlösungen mit 40%igen Stärkesuspensionen vermischt. Eine Substitution bis zu 30% führt zu keiner Minderung der Wasserfestigkeit. Um eine gleichbleibende Heißwasserfestigkeit zu gewährleisten, ist eine Substitution von 15% zulässig. Die Zugabe von Stärke­ lösungen zu Kunstharzdispersionen (PVAC, PE, PVP, Styrol, Butadien) wirken verdichtend, verlängern die offene Zeit und erhöhen die Naßklebkraft.

Neueren Entwicklungen ist es zu verdanken, daß die üblichen Phenol-Formaldehyd-Bindemittel in Mineralwolleisolierwerk­ stoffen vollständig durch nichtbrennbare Stärken, denen ent­ sprechende Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden, ersetzt werden können.

Um den Naturstoff Stärke in einem möglichst großen Umfang zu nutzen, insbesondere auch aus ökologischen Gesichtspunkten, darf seine Anwendung nicht auf die bisher angesprochenen Be­ reiche beschränkt bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Formteile mit breitesten Anwendungsmöglichkeiten aus einem biologisch vollständig ab­ baubaren Material auf Stärkebasis, das universell ausformbar ist, herzustellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge­ löst.

Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von dem Grund­ gedanken aus, Stärke in geschäumter Form, gegebenenfalls mit Textilfasern verstärkt und zu Formteilen gepreßt als Einweg­ produkte zu verwenden, die nach der Benutzung oder auch be­ reits während der Benutzung abgebaut werden.

Die Vorteile der Erfindung bestehen u. a. in folgendem:

Stärke ist sehr unterschiedlich einsetzbar und läßt sich in vielfältiger Weise verarbeiten z. B. als Schaum, gepreßtes Formteil oder Bindemittel.

Durch ihre biologische Abbaubarkeit können Stärkeprodukte in ausgewählten Anwendungsfällen bereits mit ihrem bestimmungs­ gemäßen Gebrauch; z. B. als Gärtnereibedarf, abgebaut werden.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen erläu­ tert werden.

Das herzustellende Stärke-Formteil besteht aus gehärtetem oder elastischem Stärkeschaumstoff oder Stärkefasern, wobei es zur Verstärkung und Stabilitätsverbesserung ein zusätzli­ ches Trägermaterial aus natürlichen Baumwoll- oder aus Vis­ kosefasern oder sonstigen textilem Material enthalten kann. Gemäß einer Verarbeitungsmöglichkeit kann das Formteil durch Rohrextrusion zu einem dünnwandigen Rohr gepreßt werden und z. B. als Hülsenkern für Toilettenpapier oder Haushaltfolien verwendet werden.

In dickwandiger Ausführung sind Formteile aus Stärkeschaum für den Produktschutz als Rahmen oder Ummantelung für Elek­ trobauteile verwendbar.

Aufgeblähter, gegebenenfalls durch textile Fasern verstärk­ ter Stärkeschaum eignet sich besonders zur Herstellung von Dunstfiltern, Schadstoffiltern, Ozonfiltern oder Autopollen­ filtern. Erstere lassen sich nach ihrem Gebrauch gefahrlos verbrennen, Autopollenfilter auch kompostieren. Die Ge­ brauchseigenschaften dieser Stärkeschaumfilter entsprechen in jeder Hinsicht denen herkömmlich verwendeter Materialien.

Dünnwandige Formteile, deren Grundstruktur ebenfalls schaum­ förmig und gegebenenfalls gehärtet sein kann, eignen sich für eine Verarbeitung zu Einwegprodukten zur Aufbewahrung von Lebensmitteln, beispielsweise als Fast-food-Verpackun­ gen, Tiefkühl- und Mikrowellengerichtverpackungen, Isolier­ verpackungen oder als Fleisch-, Obst- und Gemüseschalen. Ferner können aus dünnwandigen Formteilen Eierbecher, Trink­ becher, Schalen oder Geschirr für die Servicegastronomie der Bahn- und Fluggesellschaften und für den Krankenhausbedarf sowie Sortiereinlagen für Sortimentsverpackungen, bevorzugt für Lebensmittel, hergestellt werden. Diese Einwegprodukte sind auch mit Verschmutzungen nach ihrem Gebrauch abbaubar, indem sie kompostiert werden.

Für die Dosierung von Gewürzen, Düngemitteln, Chemikalien, Futtermitteln, Pflanzensamen oder Pflanzenschutzmitteln kann Stärke als Bindemittel benutzt werden. Für die Aufbewahrung dieser Stoffe können auch Kapseln aus Stärkeschaum benutzt werden. Besonders vorteilhaft ist deren Verwendung z. B. bei giftigen Chemikalien, wobei die Kapsel als neutrale Umhül­ lung dient und den Anwender schützt. Außerdem erleichtert die Umhüllung von Pflanzensamen in aus Stärke hergestellten Kapseln deren Aussaat, und deren Vereinzelung begünstigt ein gleichmäßiges Wachstum der Keimlinge.

Als Agrarhilfsprodukte sind auch Stärkekugeln als teilweiser oder vollständiger Ersatz für Blumenerde, als Keimböden, Ge­ steckringe oder als Kompostverbesserer verwendbar.

Claims (9)

1. Formteil aus biologisch vollständig abbaubarem Stärke­ schaumstoff und mit einem Trägermaterial aus Textilfa­ sern.

2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil als dünnwandiges Rohr ausgebildet ist.

3. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil dickwandig ausgebildet ist.

4. Verwendung des Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Filter, beispielsweise Schadstoffilter, Ozonfilter oder Autopollenfilter.

5. Verwendung eines dünnwandigen Formteils aus vollständig abbaubarem Stärkeschaumstoff und gegebenenfalls einem Trägermaterial aus Textilfasern als Einwegprodukt zur Lebensmittelaufbewahrung, beispielsweise für Fast-food- Verpackungen, Tiefkühl- und Mikrowellenverpackungen, Isolierverpackungen, als Fleisch-, Obst- oder Gemüse­ schalen oder als Lebensmittelbehälter, beispielsweise Eierbecher, Trinkbecher, Schalen, Geschirr für die Ser­ vicegastronomie der Bahn- und Fluggesellschaften, für den Krankenhausbedarf oder als Sortiereinlagen für Le­ bensmittelverpackungen.

6. Verwendung des Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Kapsel oder Bindemittel zur Aufbewahrung und/oder Dosierung, beispielsweise für Gewürze, Düngemittel, Che­ mikalien, Futtermittel, Pflanzensamen und Pflanzen­ schutzmittel.

7. Verwendung des Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Agrarhilfsprodukt, wie beispielsweise Kugeln für Blumenerde, Keimböden, Gesteckringe und Kompostverbesse­ rer.

8. Verwendung des Formteils nach Anspruch 2 als Hülsenkern, beispielsweise für Toilettenpapiere und Haushaltsfolien.

9. Verwendung des Formteils nach Anspruch 3 als Pro­ duktschutz, beispielsweise als Rahmen oder Ummantelung für Elektrobauteile.