CN1108339C - 生产可生物降解产品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产例如只打算用于暂时盛食物的可生物降解产品的方法，或者生产例如盛快餐的容器、盛热饮料或冷饮料的杯等这类物品的方法，所述产品是在加压和加热条件下在模子中，基于其组成包括得自可食禾谷类作物的含直链淀粉的谷粉、木粉、天然蜡和水的原料生产的。该方法的特征在于，所述原料的组成基本上由包括大致下列组分的湿粒化物构成：50～250重量份谷粉，10～85重量份木粉，2～30重量份天然蜡和50～250重量份水。

Description

生产可生物降解产品的方法

本发明涉及一种生产例如只打算用于暂时盛食物的可生物降解产品的方法，或者生产例如盛快餐的容器、盛热饮料或冷饮料的杯等这类物品的方法，所述产品是在加压和加热条件下在模子中，基于其组成包括得自可食禾谷类作物的含直链淀粉的谷粉、木粉、天然蜡和水的原料生产的。

上述类型的一种方法从公开的荷兰专利申请9402248是可以获知的，权利要求1的前序部分“一种生产可生物降解产品的方法，所述产品是在加压和加热条件下在模子中，由其组成包括得自可食禾谷类作物的含直链淀粉的谷粉、木粉、天然蜡和水的原料生产的”就基于该申请。该现有技术文件中公开的原料包括得自可食禾谷类作物的含直链淀粉的谷粉、木粉、天然蜡、水以及滑石和/或白垩。这些方法目的是提供只供短时间使用的一次性产品，例如小容器、碗、盘等，是一种其生产和废物处理引起最小可能的环境污染的产品。

迄今已证实不可能按现有技术方法生产这种产品：它适合在相当长一段时间盛湿的并且同时在微波炉中加过热的热物质，例如麦片，汤等。用于这样的用途时，要求所述产品(例如用于麦片的容器)能耐它所盛装的物质的热，同样，它不应由于其盛装的水分而迅速失去其强度和牢度。

现有技术的产品另一缺点是它们较易破损。此外，它们的生产涉及较复杂的工艺，其中将原料的成分混合成一种较稀的糊状物，再经过管道系统将该糊状物输送到模腔，在此借助于注射管嘴将它注入模子。另一个特点在于，这种操作导致对环境较大的负担。事实上，所述糊状物很容易腐败，混合装置、混合容器和管道系统必须经常用水清洁。于是被污染的水就被排入污水系统，考虑到对环境的影响，这样是不合要求的。

本发明的目的是提供一种在前言中所述的方法，其中基本上消除了这些缺点，并且通过该方法还提供了新的优点，其特征在于，所述原料的组成由只包括下列四种组分的湿粒化物：

50～250重量份谷粉，

10～85重量份木粉，

2～30重量份天然蜡和

50～250重量份水，和任选的作为添加剂的天然着色剂构成。

可通过应用具有天然颜色的木粉(例如来源于山毛榉木材或其它类型硬材)使所述原料含有天然着色剂。另一种可能性是往所述原料中添加一种天然着色剂以便获得有色产品。

在一个更具体的实施方案中，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：75～200重量份谷粉，20～25重量份木粉，4～20重量份天然蜡和75～200重量份水。在另一个更具体的实施方案中，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：100～175重量份谷粉，30～60重量份木粉，5～18重量份天然蜡和100～155重量份水。在又一个更具体的实施方案中，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：140～150重量份谷粉，40～50重量份木粉，8～10重量份天然蜡和140～150重量份水；这个方案是一个优选的实施方案。术语“粒化物”在该情况下应理解为表示所述原料具有近似粒状的外观，其中该粒子由组成部分的混合物构成。

与上述现有技术相比，本发明具有新颖性，因为原料(在湿情况下)只包括四种组分：谷粉、木粉、蜡和水。此外，为使产品着色，可以存在呈天然着色剂形式的添加剂。省去所引用的现有技术的组成中存在的滑石和白垩是重要的，因为已发现这些物质对木粉吸收水和蜡的能力有不利影响。

已证实，通过本发明的方法可生产很好地适合盛热的并且同时是湿的物质的产品。例如，试验已证实按本发明的方法可生产一种供暂时使用的汤杯，在装了冷汤后，可将它放入微波炉中对汤加热，接着，在冷却后，可将它放入冰箱中对汤深度冷冻，然后又可以从冰箱中取出并直接放入微波炉再次对汤加热。即使经历了这些不同的处理，但汤杯仍具有其所需功能达足够长的一段时间。

本发明的另一个很重要的优点是所述原料的组成只需四种不同的组分，其中的一种是普通水(例如得自自来水管的水)，于是只需要贮存三种不同的组分。这些都是简单组分并且是通常可获得的。

还证实了按该方法生产的产品更能耐机械应力，更不容易破损并且更强韧。意外地，还证实该产品耐很多有机溶剂例如油漆溶剂和稀释剂，使得该方法的产品能用于新用途，例如暂时盛装含有机溶剂的物质(例如油漆等)。

本发明一个很重要的优点还在于所述原料中较少量的水。在这方面第一个优点在于，所述原料不是变成有点呈液态的糊状物。而是形成容易从少数不同组分迅速制备的湿粒化物。任何洒落的粒化物可轻易通过擦拭或吸取而清洁，甚至可以直接再加到原料中。粒化物的应用便于很准确的计量而不需用管道系统将原料输送到模子。在这方面，有利的是应用这样一个本发明的实施方案，其特征在于，对每个生产周期来说，该方法包括：称量一份重量适合生产相应产品的物料并将称好的物料输送到相应的模腔。

已证实，在本发明的方法中用作生产可生物降解产品的原料的湿粒化物远没有以前常用的原料那样易腐败。例如，试验证实，一旦掺和成粒化物，就可将它贮存于器皿或容器中达两周，此后，该粒化物任意地在补充挥发掉的水后仍可用于所述产品的生产。实际上，这意味着在非生产期间(例如在晚上或周末)，一旦掺和好了粒化物物料，可将它放置以备随后的再次直接应用。于是，混合用的盆和生产装置的其它部分不需经常清洁，而且这样的清洁工作可通过吸取、擦拭等完成，然后可将该废粒化物添加到其它可生物降解废物中，可以除去以及可以堆肥。因此，没有排出物进入污水系统，废物的量更少，消除废物所需工作更少，并且由于废物的所述量和类别，所述废物本身几乎未对环境造成负担。

本发明另一个重要的优点在于这一事实：由于原料中的水量较少，当将该原料压入模子中时只需蒸发少量的水。这对于生产周期时间、对于需要排出的蒸汽量、对于所述原料在模子中的行为特性以及对于蒸发水所需的能源的量，从而对于所述产品的生产具有有益的效果。据估计，凭借本发明的方法，可以在应用现有技术方法生产产品所需的一半时间内生产产品。在模子中烘烤产品所需的时间可以从大约60秒减少到大约30秒。估计节省30～40％的能量。

在本发明的一个实施方案中，所述谷粉的种类是选自下组的一种：小麦粉、西米粉、木薯粉、米粉、玉米粉和马铃薯粉。根据该方案，数种淀粉适合应用于本发明的方法中。用马铃薯粉获得了很好的结果。重要的因素是淀粉中直链淀粉的量。马铃薯含较高百分含量的直链淀粉。

在本发明的一个实施方案，所述木粉可以是树脂木粉。已证实树脂木粉比非树脂类型的木粉产生更好的结果。一个合适的实施方案是按照该方案的一个。软材含较多的树脂。此外，软材在工业上被大规模应用(例如在建筑业中)，结果大量的木粉例如可以低价格得自锯木厂。

在本发明一个优选的实施方案中，所述天然蜡是巴西棕榈蜡。巴西棕榈蜡(它是一种在市场上可大量获得的产品)已被证实很适合本发明的方法。

在本发明一个实施方案中，该方法是在5～20巴之间、优选6～13巴之间、更优选6～10巴之间、最优选大约8巴的造型压力下实施的。根据该实施方案，在本发明的方法中可选择的造型压力可以覆盖较大的范围。迄今已在大约8巴的造型压力下获得了最佳结果。

同样，在本发明一个实施方案中，该方法是在180℃～280℃之间、优选200℃～260℃之间、更优选225℃～255℃之间、最优选大约250℃的造型温度下实施的。按该实施方案选择的造型温度也可以覆盖较大的范围。迄今已在大约250℃的造型温度下获得了良好的结果。

在本发明又一个实施方案中，应用了20～50秒的闭模时间。如前所述，该较短的闭合时间(这是本发明的粒化物状原料含较少水的结果)足够生产具有所需质量的产品。

有利的是可应用这样一种方法的实施方案，其特征在于，对每个生产周期来说，该方法包括：称量一份重量适合生产相应产品的物料并将称好的物料输送到相应的模腔。在该方法中，常将称好了份量的粒化物导入各个模腔中，使得在实际填充模子时能很好地控制。为了避免不必要的浪费和产品的最终修整，重要的是当产品被模压时，使尽可能少的原料被从模子中挤出。在这方面，该方法提供了获得准确度大的可能性和生产过程的再现性。为了阐述按本发明方法生产的产品所实现的改善了的性能，参考如下试验。从本发明的一个优选实施方案的原料(它的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：140～150重量份谷粉，40～50重量份木粉，8～10重量份天然蜡和140～150重量份水)生产了一种拉伸的容器。该容器的上边具有如下尺寸：长95mm，宽55mm。在外边测得该容器的高是40mm。该容器侧壁与底部大约成25度的角。该容器底部和其它任何部位的材料厚度大致是2mm。将该容器倒扣在平桌上，并沿着容器的长边将压力条固定在桌子上，接触该容器长边。将直径为8mm的压力冲头置于容器下侧，接触与底部碰上容器侧部处正相邻的底部。按本发明方法的实施方案生产的产品则能耐3.5～4kg的压力冲头。

这些结果表明，与按现有技术生产的产品相比，本发明改善了生产的产品的强度。还可从该结果推知，按本发明方法生产的、强度等于已知的现有技术产品强度的产品将具有更小的壁厚，这意味着节省原料并且同时减小对环境的负担。

此外，证实了按本发明的方法生产的容器很好地适合盛热的、并且是湿的物质。例如，用热花生酱和热水进行了试验。20分钟后，容器仍可有效地使用。甚至在十二小时后，试验产品仍十分有用。二十四小时后，仍未发生变形，四十八小时后，水分从事先装了水的试验产品蒸发了。该产品未渗漏，但开始表现出软化的迹象。

虽然上面参照不同的实施方案阐述了本发明，但本发明决不限于这些实施方案，反之，由附后的独立权利要求1涵盖的全部实施方案都应被认为属于本发明的范围。

Claims (22)

1.一种生产可生物降解产品的方法，所述产品是在加压和加热条件下在模子中，由其组成包括得自可食禾谷类作物的含直链淀粉的谷粉、木粉、天然蜡和水的原料生产的，其特征在于，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：

                  50～250重量份谷粉，

                  10～85重量份木粉，

                  2～30重量份天然蜡和

                  50～250重量份水。

2.权利要求1的方法，其特征在于，所述可生物降解产品是只打算用于暂时盛食物的。

3.权利要求1的方法，其特征在于，所述可生物降解产品是盛快餐的容器、盛热饮料或冷饮料的杯。

4.权利要求1的方法，其特征在于，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：

                  75～200重量份谷粉，

                  20～25重量份木粉，

                  4～20重量份天然蜡和

                  75～200重量份水。

5.权利要求1的方法，其特征在于，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：

                  100～175重量份谷粉，

                  30～60重量份木粉，

                  5～18重量份天然蜡和

                  100～155重量份水。

6.权利要求1的方法，其特征在于，所述原料的组成基本上由包括下列四种组分的湿粒化物构成：

                  140～150重量份谷粉，

                  40～50重量份木粉，

                  8～10重量份天然蜡和

                  140～150重量份水。

7.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，对每个生产周期来说，该方法包括：

称量一份重量适合生产相应产品的物料并将称好的物料输送到相应的模腔。

8.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，所述谷粉的种类是选自下组的一种：小麦粉、西米粉、木薯粉、米粉、玉米粉和马铃薯粉。

9.权利要求7的方法，其特征在于，所述谷粉的种类是选自下组的一种：小麦粉、西米粉、木薯粉、米粉、玉米粉和马铃薯粉。

10.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，所述木粉是树脂木粉。

11.权利要求10的方法，其特征在于，所述木粉来自软材。

12.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，所述天然蜡是巴西棕榈蜡。

13.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，所述原料包括作为添加剂的天然着色剂。

14.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，该方法是在5～20巴之间的造型压力下实施的。

15.权利要求14的方法，其特征在于，该方法是在6～13巴之间的造型压力下实施的。

16.权利要求15的方法，其特征在于，该方法是在6～10巴之间的造型压力下实施的。

17.权利要求16的方法，其特征在于，该方法是在大约8巴的造型压力下实施的。

18.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，该方法是在180℃～280℃之间的造型温度下实施的。

19.权利要求18的方法，其特征在于，该方法是在200℃～260℃之间的造型温度下实施的。

20.权利要求19的方法，其特征在于，该方法是在225℃～255℃之间的造型温度下实施的。

21.权利要求20的方法，其特征在于，该方法是在大约250℃的造型温度下实施的。

22.权利要求1～6任一项的方法，其特征在于，该方法实施时的闭模时间持续20～50秒。