專利名稱：含有可生物降解材料阻隔層的成型制品的制造方法和成型制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有可生物降解材料阻隔層的成型制品，尤其是包裝用的成型制品的制造方法以及按此方法制成的成型制品。本發(fā)明特別涉及作為可回收的及可生物降解的包裝材料使用的成型制品的制造方法，該包裝材料含有可生物降解的纖維材料并對(duì)例如含水食品的包裝有足夠的穩(wěn)定性，且能滿足應(yīng)用地區(qū)的氣候要求。
在家庭和工業(yè)中產(chǎn)生大量的廢紙以及大量的含纖維素纖維和淀粉產(chǎn)品的廢棄物。從環(huán)保和珍惜自然資源角度考慮，回收利用廢紙作為造紙?jiān)系囊?guī)模不斷擴(kuò)大。
另一方面，特別是在包裝領(lǐng)域以及其它領(lǐng)域都迫切需要使用對(duì)廢物處理工業(yè)帶來(lái)很少負(fù)擔(dān)的成型制品，這些成型制品是可回收再用的并可以達(dá)到基本上無(wú)殘?jiān)厣锝到?，例如在堆肥領(lǐng)域。廢舊紙張以及含有纖維素纖維和淀粉的生產(chǎn)廢棄物例如機(jī)加工的木漿或紙漿以及脫墨廢紙均可考慮作為制造包裝用成型制品的原料。用回收廢紙制造的產(chǎn)品包裝食品時(shí)需要進(jìn)行特殊的表面處理，以能滿足衛(wèi)生要求。經(jīng)工業(yè)加工而未做預(yù)防措施處理的廢紙僅能在符合法律規(guī)定的生產(chǎn)條件下，可不需上述處理而使用。
例如用以傳統(tǒng)造紙為基礎(chǔ)的纖維鑄塑方法來(lái)生產(chǎn)成型包裝材料。為此可將經(jīng)過(guò)破碎的廢舊紙張和水形成纖維懸浮液，并加到模型篩上。而后將水吸出再將型件進(jìn)行干燥，有時(shí)還要進(jìn)行壓實(shí)處理。這種方法的缺點(diǎn)例如在DE4035887中已知的那樣，該過(guò)程非常繁瑣昂貴，耗費(fèi)大量的水，增加了環(huán)保的負(fù)擔(dān)。近來(lái)人們一直在試驗(yàn)尋求用以廢紙為基礎(chǔ)的制品來(lái)代替原來(lái)用塑料模塑成型的包裝材料，特別是能適用于食品的包裝材料。
從DE-OS3923497中已知用于食品包裝的多層包裝殼，其承載層主要是由以廢紙為基礎(chǔ)的回收材料構(gòu)成的。此處還需要一部分泡沫塑料作粘接劑。制造這種包裝殼要求比較繁瑣的多工序的過(guò)程，經(jīng)破碎的廢舊紙材料通過(guò)擠出機(jī)制成帶狀的承載層，而后通過(guò)深拉法或壓制法與復(fù)蓋層進(jìn)行復(fù)合，以成型為包裝殼。在制造過(guò)程中必須要有可控計(jì)量的塑料粒料加入作為支撐層中的粘接劑。由于有塑料加入，使得這種包裝殼不完全是由可分解的有機(jī)材料組成，這成為一缺陷。此外，繁瑣的工藝方法必然導(dǎo)致高的制造成本。
以維夫餅干面糊為基礎(chǔ)做的包裝材料，根據(jù)所加入的材料不同，既可作為可食用的包裝，也可作為非食用性的包裝材料，這種情況是已知的(EP513106)。這里的困難在于這種包裝材料的耐用性、彈性、抗損性和可保存性。
最后，用改性淀粉通過(guò)淀粉的熔融而后壓制、冷卻，來(lái)制取成型的包裝材料的方法也是已知的(EP0304401B1)?？墒沁@樣制得的包裝材料，由于是以淀粉為基礎(chǔ)，其抗損性比較低，也由于其吸濕性所以難以完全滿足許多用途的要求。
從WO95/20628中已知，由纖維素和淀粉及水為基礎(chǔ)，并使用烘烤維夫餅干工藝可制取可生物降解的包裝材料。
用可生物降解性包裝材料包裝食品時(shí)，這種包裝材質(zhì)對(duì)水、水蒸汽、油脂、氧或酸性食品和香味的阻隔作用具有重要意義?？缮锝到獠牧蠈?duì)這些介質(zhì)顯示出的阻隔能力大多數(shù)都是不夠的，這樣，它們?cè)诤芏囝I(lǐng)域不如塑料或塑料組合物制成的一次性包裝材料那么有用。
已知對(duì)液體食品的包裝所制成的可生物降解的包裝材料有對(duì)氧有阻隔作用的聚乙烯醇核心層，它的兩面都包敷有可生物降解性的塑料層，例如聚羥基丁酸酯，該可生物降解性的塑料層還要涂敷用例如纖維素衍生物和/或紙構(gòu)成的持久性防水層以抗環(huán)境條件(EP0603876A1)。制造這類復(fù)合膜較為繁瑣昂貴，并不能做成三維成型制品。
從EP-A-0474095已知一種用防水浸漬處理的可生物降解的包裝材料。在WO95/13734中公布了制備以淀粉為基礎(chǔ)的成型制品的憎水涂層或防水涂層的方法，它是一種成膜物質(zhì)，例如醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素，其中疏水的成膜物還要使用可分解的增塑劑。
然而也表明，在許多情況下，并不要求長(zhǎng)期的完全耐水性的阻隔層，有時(shí)這會(huì)導(dǎo)致阻礙可生物降解性。此外增塑劑還有從聚合物復(fù)合層中遷移到與之接觸的食品中的趨勢(shì)，并降低了耐沸水性。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種制造帶有可生物降解材料阻隔層的成型制品的方法，此方法能既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單地操作，本發(fā)明還提供以此法制造的、特為包裝用的成型制品，它是由能完全分解的、可生物降解的材料制成，其特點(diǎn)是優(yōu)良的表面特性、低的孔隙率、高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和彈性以及有足夠滿意的適于在各種溫度下都可包裝含水食品和/或含油脂食品的表面特性。
本發(fā)明的目的是用本文開(kāi)始所述的方法解決的。該方法中采用含有長(zhǎng)纖和短纖的纖維或纖維束的混合物作為纖維材料，該纖維或纖維束的長(zhǎng)度為0.5mm至50mm的范圍。成型制品是經(jīng)過(guò)浸漬一層可生物降解的疏水的附面層制造的，該邊緣層是由不含增塑劑的塑料，特別是由醋酸酯纖維素和/或醋酸丙酸酯纖維素形成的。
發(fā)明的目的進(jìn)一步用本文開(kāi)始所述的方法加以解決，該方法采用含有長(zhǎng)纖和短纖的纖維或纖維束的混合物作為纖維材料，該纖維或纖維束的長(zhǎng)度為0.5mm至50mm的范圍。成型制品是以膜包層或箔包層方法在其上形成一層可生物降解、不透水的附面層制造的，該膜包層是采用聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸涂敷在烘焙的成型制品上而形成的。
最好是以可生物降解的疏水涂料，例如以含有如醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素的溶液用澆鑄、浸入、噴涂法涂敷到成型制品上，然后進(jìn)行烘烤以形成附面層，這時(shí)意外地發(fā)現(xiàn)，在不用增塑劑和有時(shí)也不用粘附劑時(shí)，并不影響涂層的附著性。成型制品最好在已經(jīng)冷卻時(shí)涂敷或也可以在來(lái)自前面烘焙過(guò)程但還保持熱的情況下涂敷。
浸漬法例如用噴涂方法，能保證薄層的均勻性，如需要可進(jìn)行多次涂敷。按本發(fā)明的另一內(nèi)容還可用聚酯膜、聚酯酰胺膜或聚乳酸膜形成附面層，這些涂層最好是有彈性，并在不含粘附劑時(shí)能用真空熱密封或壓制密封可直接密封在成型制品上(可用或不用增塑劑)。
意外地是在用醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素(或二者與溶劑的混合物)，而不加入增塑劑和有時(shí)沒(méi)有粘附劑時(shí)，既使成型制品中有高的纖維含量，浸漬層與成型制品也具有良好的粘附性。為此目的，浸漬或涂層有足夠彈性是主要的。由淀粉和纖維素形成的成型制品含有大約10％的自然濕度，它受周圍環(huán)境空氣中的濕度影響而變化。環(huán)境中空氣濕度的變化會(huì)導(dǎo)致成型制品的膨脹或收縮。為了使附面層和成型制品之可靠地結(jié)合在一起，必須要使附面層有足夠的彈性，并能適應(yīng)基礎(chǔ)材料(成型制品)的形狀變化。
上述類型的、無(wú)增塑劑的、彈性的、可生物降解的塑料有廣闊的應(yīng)用，因?yàn)樵鏊軇┛倳?huì)從聚合組合物中遷移到成型制品包裝的貨物中，特別是包裝的食品中。遷移的程度取決于接觸層(附面層)中的增塑劑的濃度、增塑劑在食品中的溶解度以及相應(yīng)包裝材料的使用溫度。
根據(jù)此項(xiàng)發(fā)明，這個(gè)問(wèn)題完全得以消除，因?yàn)槭怯脽o(wú)增塑劑的可生物降解的塑料如醋酸酯纖維素和醋酸丙酸酯纖維素作浸漬劑。
在制造有疏水附面層的成型包裝制品時(shí)，若不用增塑劑，它既可用于沸水也可用于油脂存在的情況下，都是毫無(wú)問(wèn)題的。
根據(jù)應(yīng)用目的和對(duì)疏水性的不同要求，用噴涂、澆鑄或浸入法得到的疏水附面層，其膜的厚度在20μm至200μm之間。
對(duì)膜材料的選擇，特別是聚酯膜、聚酯酰胺膜或特別是彈性的聚乳酸膜的選擇是根據(jù)應(yīng)用目的和對(duì)其阻隔要求，且考慮膜的熔點(diǎn)和厚度而定。對(duì)膜在成型制品上的穩(wěn)定粘附性來(lái)說(shuō)，膜在冷態(tài)下的彈性是很重要的。當(dāng)通過(guò)增粘劑來(lái)改善粘附性時(shí)，浸漬或涂敷層最好是施加到未使用專門的增粘層的成型制品上。敷膜可以不用增塑劑的膜或也可含有可生物降解的以前述物質(zhì)為基礎(chǔ)的增塑劑。膜可以是單層或多層的。
按本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在與成型制品粘敷的膜面的下面加熱到近膜的熔點(diǎn)，而膜的上面卻保持合適的低溫。
有時(shí)當(dāng)膜貼敷到成型制品上之前，要先用陽(yáng)模進(jìn)行預(yù)拉伸。
如果在膜的下面難以進(jìn)行預(yù)加熱，則成型制品在用薄膜貼敷層之前可加熱到膜的熔點(diǎn)溫度以上，緊接著用加壓或真空方法將薄膜貼敷上。
按本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選實(shí)施方案，為了使烘焙的物料具有疏水性，可加入一種疏水物質(zhì)或這種物質(zhì)的混合物，如醋酸酯纖維素，醋酸丙酸酯纖維素，用合成或生物方法制造的可生物降解的聚酯或聚酯衍生物，特別是聚酯酰胺或聚乳酸，這樣在成型制品的烘焙過(guò)程結(jié)束時(shí)，本身已具有了疏水性，特別是有一層在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)總是能防止液體滲入的附面層。
按照一種能使烘焙的成型制品形成一層至少在短時(shí)間內(nèi)能抗冷或熱的液體的阻隔層的方法，可將該成型制品用蒸汽進(jìn)行調(diào)制，接著涂敷增粘劑，然后再在上面進(jìn)行涂敷。
關(guān)于烘制體的制備，成型制品主要包含可生物降解性的纖維物質(zhì)，它是經(jīng)淀粉進(jìn)行增強(qiáng)而形成的一種基于淀粉膠凝化的纖維材料-淀粉-組合物。
根據(jù)所用的原始材料，即可直接使用的含纖維的原料及可生物降解纖維的類型和預(yù)計(jì)的用途以及 包裝的設(shè)計(jì)(烘焙過(guò)程中的模型深度)，其工藝參數(shù)存在有一可變范圍，這些參數(shù)涉及所用原料即水、可生物降解纖維材料和淀粉的混合比例以及破碎的均勻程度和烘制工藝。
按本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方案，可以采用高比例的纖維材料，即廢紙和含纖維素纖維和含淀粉的生產(chǎn)殘?jiān)捌渌缮锝到獾睦w維材料資源，例如甜菜碎片等，用這種方法制造的成型制品作為包裝材料具有優(yōu)異的產(chǎn)品性能。以這種方法制造的成型制品或包裝材料可迅速生物降解，并且勿需花費(fèi)很大力量就能回收。使用廢紙和含纖維素纖維及含淀粉的生產(chǎn)殘?jiān)缒緷{、紙漿、甜菜碎片或類似物，既使在淀粉含量較少的情況下，通過(guò)對(duì)均化的粘稠物料利用維夫餅干烘焙技術(shù)原理進(jìn)行最終加工，可以得到很高質(zhì)量的、有彈性的成型制品，它特別適用于作包裝用途，該制品由于形成纖維材料-淀粉-組合物，所以非常耐用，該制造方法的價(jià)格便宜且有利于環(huán)境保護(hù)。
另一方面，按本發(fā)明的方法加入纖維材料的份額的量可以明顯減少，優(yōu)選可以使纖維材料與淀粉的比例達(dá)1∶4，纖維材料份額可達(dá)粘性物料的10％(重量)至30％(重量)，以及在粘性物料中含20％(重量)至50％(重量)的改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉或淀粉份額(粘性物料中的改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉份額為1％(重量)至13％(重量))。在這種情況下，可得到形狀極其穩(wěn)定的成型制品，為此，加入的纖維部分尤其要用原纖維材料。
本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案以及成型制品的組合物，將在下屬的權(quán)利要求中描述。
就成型制品而言，本發(fā)明解決了本文開(kāi)始所述類型的成型制品的任務(wù)，這類成型制品是長(zhǎng)纖或短纖的纖維或纖維束組成的混合物，纖維或纖維束長(zhǎng)度為0.5mm至50mm，至少它的一側(cè)有可生物降解的疏水的附面層，它是由不含增塑劑的、以醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素形成或含有以聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸為基礎(chǔ)的纖維涂層。
作為浸漬用的溶劑可采用乙醇、丙酮或乙二醇二乙酸酯。
該成型制品最好有微孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它周圍包有較大密度的表面層，其中該表面層含有防止涂層最好沒(méi)有增粘劑中間層。
按本發(fā)明的成型制品的優(yōu)選實(shí)施方案將在其下屬的權(quán)利要求中描述。
借助下述實(shí)施例和相應(yīng)的圖示對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1基于使用廢紙作為含纖維的原料制造成型制品的方法的流程圖，圖2基于使用預(yù)破碎的、脫墨的廢紙制造成型制品的另一實(shí)施例的流程圖，圖3基于使用生產(chǎn)廢物如碎紙、甜菜碎片、木漿等作為含纖維的原料的制造成型制品工藝方法的其它實(shí)施例的流程圖，圖4a和4b采用不同天然淀粉和恒定的含水量(指對(duì)纖維材料的干料而言)的各種試驗(yàn)樣品表，圖5a和5b采用不同天然淀粉及預(yù)膠凝化淀粉在恒定的含水量時(shí)(指對(duì)纖維材料的干料而言)的各種試驗(yàn)樣品表，圖6所采用的纖維長(zhǎng)度分級(jí)表和相應(yīng)圖解，圖7按前述方法之一制造成型制品的烘焙過(guò)程中壓力-時(shí)間示意圖，圖8成型制品與所用烘焙模型深度及與纖維材料分級(jí)相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品評(píng)價(jià)表，圖9成型制品與所用烘焙模型深度及與含不同長(zhǎng)度纖維或纖維束的纖維材料混合物相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品評(píng)價(jià)表，圖10基于用廢紙作含纖維材料的制造成型制品的配方表，圖11特別是應(yīng)用原纖維原料制造成型制品的配方表，圖12成型制品壁的橫斷面的放大示意圖，圖13用醋酸酯纖維素按Y14的配方(參見(jiàn)圖4a，4b，11)對(duì)盤和盆類的疏水浸漬(噴涂)實(shí)施例，圖14用醋酸丙酸酯纖維素按Y14的配方(參見(jiàn)圖4a，4b，11)對(duì)盤和盆類成型制品涂層的實(shí)施例，圖15用聚酯、聚酯酰胺和聚乳酸為基礎(chǔ)的膜對(duì)盤和盆類敷膜的實(shí)施例，
圖16用含有和不含增塑劑的醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素涂層的成型制品產(chǎn)品評(píng)價(jià)表，圖17至20按本發(fā)明方法的實(shí)例制造不同形狀的成型制品。
在本申請(qǐng)范圍內(nèi)使用的纖維材料和纖維組織的概念不僅是指直至單纖維的浸解也是指直至含纖維的原料的較大纖維束的浸解而言的。
在本申請(qǐng)范圍內(nèi)“疏水性的浸漬或防液透層”的概念包括阻隔層的涂覆，它的作用與材料和層厚有關(guān)，有時(shí)只能用于一定的相對(duì)較短的時(shí)間范圍。阻液性能是表明在室溫(25～40℃)和環(huán)境的相對(duì)濕度為0～90％時(shí)能放置多日(應(yīng)用級(jí)別A1)。此外，該術(shù)語(yǔ)也用以表明耐冷水24小時(shí)，其中包裝物品處于室溫(25～40℃)或低于室溫下時(shí)(應(yīng)用級(jí)別A2)。最后可生物降解的疏水附面層(優(yōu)選為敷層)也能耐30分鐘，最好為1小時(shí)的沸水，這時(shí)包裝物品的溫度為95℃(應(yīng)用級(jí)別A3)。在這種情況下成型制品要不失去其形狀穩(wěn)定性，并且防止液體明顯滲透進(jìn)成型制品結(jié)構(gòu)中。
在本申請(qǐng)范圍內(nèi)“疏水性浸漬”的概念包括從某種程度的水和油脂的排斥性(不是封閉的邊緣層，而是有微孔透過(guò)的涂漬或小滴)直至在阻隔層意義上講的真正防液透性的整個(gè)范圍，后者有時(shí)甚至要經(jīng)過(guò)多次浸漬才能實(shí)現(xiàn)。
圖1為基于用廢紙制造包裝用成型制品的方法的第一個(gè)實(shí)例，但這種方法也可以應(yīng)用原材料(原纖維材料)，特別是當(dāng)在物料中要不斷減少纖維份額和提高淀粉份額時(shí)進(jìn)行加工時(shí)(參照實(shí)例圖4b，5b，11)。
圖1中的虛線表示要附加的添加料(例如預(yù)膠凝化淀粉、填料、助流動(dòng)劑、顏料)或在過(guò)程的另外工序中加入添加料或經(jīng)過(guò)圖中實(shí)線一同加入。
在第一處理工序中，將廢紙?jiān)诟稍餇顟B(tài)下被破碎，優(yōu)選在此過(guò)程中要保護(hù)它不被剪切，而是例如利用撕碎機(jī)、碎料機(jī)或沖擊式磨碎機(jī)如棒式磨碎機(jī)或錘式磨碎機(jī)來(lái)完成，這樣可以使紙纖維基本上不被剪斷，因?yàn)檫@能導(dǎo)致在以后的工序中使廢紙的纖維素纖維具有高的吸水性。在破碎過(guò)程中廢紙的撕碎程度應(yīng)達(dá)到約10mm的大小，優(yōu)選達(dá)約5mm。對(duì)于厚壁和/或大面積的成型制品，為了改善其固有的穩(wěn)定性，可采用纖維長(zhǎng)度達(dá)約50mm的纖維或最好為疏松的纖維束。對(duì)于這種應(yīng)用情況優(yōu)選也可采用長(zhǎng)度約10mm至50mm的長(zhǎng)纖維或纖維束與長(zhǎng)度為0.5至20mm的短纖維或纖維束的混合物。
在用較長(zhǎng)纖維束時(shí)，可以相應(yīng)降低破碎預(yù)準(zhǔn)備過(guò)程的費(fèi)用。
如同在其它所述的實(shí)例中，優(yōu)選采用疏松的纖維束，這能使膠凝化的淀粉進(jìn)入纖維束的中空間，從而能緊密地與其結(jié)合在一起以促使形成纖維/纖維束-構(gòu)架(互相間呈“網(wǎng)狀”纖維/纖維束)，該構(gòu)架能為淀粉基體所穿透和重疊，淀粉基體在以壓力下釋放水蒸汽的烘焙條件下導(dǎo)致優(yōu)異的內(nèi)粘結(jié)作用。
在破碎過(guò)程的優(yōu)選控制要使廢紙碎片纖維束達(dá)到疏松狀態(tài)。
為使用上述方法達(dá)保護(hù)性破碎，基本上是撕碎的廢紙的纖維結(jié)構(gòu)達(dá)到浸解，即加水使其去纖和漿化并進(jìn)一步在混合和捏和過(guò)程中軟化和疏松化，將其均化成粘稠物料。
混合和捏和過(guò)程要有水存在下進(jìn)行，最好采用間歇的或連續(xù)的捏和機(jī)或組合式混合機(jī)和捏和機(jī)。
根據(jù)粘稠物料的其它組份，特別是根據(jù)淀粉份額(游離水對(duì)淀粉份額的有效膠凝化基本上是需要的)，最好能使水的份額保持盡可能地少，這樣在后續(xù)的成型過(guò)程中(烘制)能夠達(dá)到高效率，實(shí)踐表明，對(duì)許多優(yōu)選的應(yīng)用(高強(qiáng)度成型制品，密實(shí)結(jié)構(gòu))，相對(duì)于廢紙的干料而言，水的份額基本上采用2∶1至3∶1，優(yōu)選為2.5∶1。同時(shí)要往物料中補(bǔ)加天然淀粉如天然谷物淀粉、土豆淀粉、玉米淀粉或稻米淀粉。為保護(hù)纖維及由此減少纖維素纖維的吸水量，使粘性物料均化的混合和捏和過(guò)程實(shí)際上完全靠剪切完成，即借助于物料顆粒之間或物料顆粒和捏和或混合部件之間的剪切力，即內(nèi)摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣就可以在廢紙碎片的浸解時(shí)做到對(duì)纖維組織的保護(hù)。
“纖維組織”的概念在本申請(qǐng)范圍內(nèi)不僅是指浸解到單纖維，也是指浸解到相對(duì)較大的纖維，優(yōu)選為初始材料的疏松纖維束。
在許多情況下，浸解最好進(jìn)行到纖維束，再組合以淀粉的膠凝化，從而導(dǎo)致牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并形成纖維束-淀粉組合物。
粘稠物料中淀粉與纖維材料的比例可在很寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，特別是取決于應(yīng)用領(lǐng)域和對(duì)完工的成型制品質(zhì)量的要求。
對(duì)于高彈性的、特別光滑的表面，并由于使用在很大程度上影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的疏松的纖維束，所用淀粉的份額基本上可為50％以上(相對(duì)于廢紙干重)，例如纖維材料與淀粉之比為1∶4。
淀粉最好以天然淀粉混入，圖4給出淀粉與纖維材料(廢紙)的混合比(相對(duì)廢紙干料而言)，同時(shí)保持2.5倍的過(guò)量水(相對(duì)于廢紙干料而言)。
圖1中方法的第二步為捏和和混合過(guò)程，其中將廢紙碎片浸解成其纖維組織(優(yōu)選為纖維束)，此步分為廢紙碎片經(jīng)加水預(yù)處理以使它變軟以及再繼續(xù)疏松的處理，在這階段還需加助流動(dòng)劑，特別是有堿性作用的成份，以有助于在下一步的烘焙過(guò)程能改善粘稠物料的流動(dòng)性能，此外，根據(jù)情況可有選擇地加入填料或顏料。
填料可以與天然淀粉或它的一部分進(jìn)行預(yù)混合，并在前面的干破碎工序中部分加入或者在有水條件下進(jìn)行混合和捏和處理以將廢紙浸解成其纖維組織而生成粘稠物料時(shí)全部加到混合物中去。
正如下面要詳細(xì)敘述的那樣，也可以在非常有利的工藝操作中，將改性或預(yù)膠凝化淀粉補(bǔ)加到天然淀粉中去，它一方面為其后的烘焙過(guò)程提供由預(yù)膠凝化狀態(tài)所要求的水量；同時(shí)也是為了在其后的烘焙過(guò)程中物料在很短的停留時(shí)間內(nèi)能使淀粉膠凝化以形成穩(wěn)定的纖維-淀粉組合物。當(dāng)按圖1任選加入預(yù)膠凝化淀粉時(shí)，要限制游離水的加入。
如果采用天然的和預(yù)膠凝化淀粉的混合物，同時(shí)應(yīng)用不同纖維長(zhǎng)度的混合物，尤其是采用不同長(zhǎng)度的纖維束或纖維束與單纖維的混合物(使用含纖維的原材料，如不同破碎度的廢紙)時(shí)，能在成型制品的表面質(zhì)量、彈性、結(jié)構(gòu)組成、質(zhì)地和強(qiáng)度上達(dá)到特別好的結(jié)果。在下面對(duì)這方面的細(xì)節(jié)還要在另外的實(shí)例中作進(jìn)一步描述(見(jiàn)圖6)。
作為填料，特別要考慮的有白堊、高嶺土、滑石粉、石膏、礬土、鈦白粉或氧化鋁等。作為助流動(dòng)劑，使用的是堿性添加物如碳酸鎂、堿式碳酸鎂、燒堿溶液或氫氧化銨。水的用量最好為廢紙材料干料的2.5倍，它添加數(shù)量要達(dá)到一種粘稠的、流動(dòng)漿狀直到高粘稠、塑性的稠度物料所需要的量；另一方面要考慮在以后烘焙過(guò)程中淀粉膠凝化時(shí)所需要的量。
雖然也可用較多的過(guò)量水進(jìn)行操作，尤其是當(dāng)在天然淀粉中未添加膠凝化淀粉時(shí)。在粘稠物料徹底混合和捏和時(shí)，廢紙一方面分解成其纖維組織，優(yōu)選為分解為較大的纖維束，而另一方面該纖維束(或也可是單纖維)與淀粉進(jìn)一步達(dá)到均化混合，使軟化了的纖維組織與淀粉達(dá)到緊密地結(jié)合。
粘稠的物料經(jīng)均化后，按其后引入到至少一個(gè)烘焙模型中進(jìn)行計(jì)量，并加入到烘焙模型中，烘焙模型至少由兩個(gè)模板即一個(gè)上板和一個(gè)下板(用烘焙鉗提起)組成，此時(shí)，烘焙模板的內(nèi)表面在閉合鎖緊的狀態(tài)互相保持有間距以形成模型空間，并用粘稠的物料充滿此模型空間中。當(dāng)然也可以同時(shí)用多個(gè)烘鉗，同時(shí)制造多個(gè)成型制品。
在圖4a中匯集了15個(gè)天然淀粉加入量的試樣，此時(shí)水的加入量保持恒定，為廢紙纖維材料(纖維束)干料的2.5倍。
在圖4b中匯集了另外15個(gè)Y1～Y15天然淀粉加入量的試樣，此時(shí)水的加量保持恒定，其量為纖維材料(纖維束)干料的5倍。此處特別加入原纖維材料作為纖維材料使用。
鑒于使用天然淀粉和預(yù)膠凝化淀粉混合物的優(yōu)越性，在圖5a的表中列出天然淀粉和預(yù)膠凝化淀粉的優(yōu)選比例。當(dāng)天然淀粉與預(yù)膠凝化淀粉比為3∶1時(shí)，應(yīng)是最優(yōu)選的。
在圖5b的其它試樣的實(shí)施例中列出了優(yōu)選的天然淀粉與預(yù)膠凝化淀粉的比例。在淀粉對(duì)纖維材料的總混合物比為1∶2至4∶1時(shí)，此時(shí)的天然淀粉與預(yù)膠凝化淀粉比可在1∶3至約3∶1之間變動(dòng)。
當(dāng)隨物料中淀粉比較的提高及減少物料中纖維材料的份額時(shí)(纖維材料部分優(yōu)選為10％(重量)至30％(重量))，例如在粘稠物料中，纖維材料與全部淀粉的比例(以重量計(jì))為1∶4時(shí)，改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉對(duì)全部淀粉加入量比可放寬至1∶5至1∶2，粘稠性物料中的改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉的份額可提高到約13％(重量)。
此外，當(dāng)粘稠料中的淀粉對(duì)水的比為約1∶10至1∶1，優(yōu)選為1∶3至1∶2時(shí)，可觀察到按本發(fā)明制造的成型制品具有優(yōu)異的性能。
基于維夫餅干烘焙技術(shù)的烘焙過(guò)程是先將烘焙模型關(guān)閉鎖緊，并在上部和下部模板的模型空間充滿物料。經(jīng)鎖緊上、下模板形成的、并在烘制過(guò)程中保持恒定的間距決定了完工成型制品的壁厚度。
按圖7描述烘制過(guò)程中壓力隨時(shí)間的變化，烘制過(guò)程在105℃至300℃之間進(jìn)行，其中在180℃左右能重復(fù)得到特別好的結(jié)果，此時(shí)有益于制品烘透和保持制品的幾何形狀。烘制周期與各種參數(shù)有關(guān)，尤其是取決于物料粘度(水含量)、淀粉份額(時(shí)間周期亦能使天然淀粉達(dá)到完全和徹底的膠凝化，并也要能與有時(shí)加入的改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉相粘結(jié))、成型制品的幾何形狀和具體的物料組成。一般情況下，烘制周期可在0.5至15分鐘之間變動(dòng)，其中1至3分鐘的較短的周期一般已足夠制成尺寸穩(wěn)定的成型制品，并由于形成了纖維-淀粉組合物或纖維束-淀粉組合物，即纖維增強(qiáng)的淀粉基體組合物，從而使它的表面質(zhì)量高且光滑，并有較大的彈性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在另外情況下，尤其是含水量較大時(shí)，在3至13分鐘的烘焙周期也能得到良好的效果。選用盡可能短的烘焙周期能提高工藝操作效率，而且對(duì)纖維束-淀粉-基體形成均勻的內(nèi)在結(jié)構(gòu)沒(méi)有不良的影響。
在圖7中描述了烘制模型的閉合力與時(shí)間的關(guān)系，可觀察到在烘制過(guò)程中，由于物料中水的蒸發(fā)過(guò)程和水的蒸出，使壓力提高而增壓。為使成型制品的完整形成，重要的是在烘焙模型的鎖閉螺栓上測(cè)得的、可體現(xiàn)由水蒸發(fā)形成的模型中的最小的力約150kp已被超過(guò)，而由閉合螺栓體現(xiàn)的最大內(nèi)壓力約256kp，未超過(guò)很多或者是未過(guò)量升高。
在表7中t1表示從烘焙模型閉合到烘模中達(dá)到最小蒸發(fā)壓力所體現(xiàn)的閉合力值fmin的時(shí)間，t2是從烘焙模型閉合到烘模內(nèi)部達(dá)到最大蒸汽壓力所體現(xiàn)的閉合力值fmax的時(shí)間，t3表示從烘焙模型閉合到結(jié)束水蒸汽蒸出的時(shí)間，t4表示烘焙成型制品的烘透時(shí)間或干燥時(shí)間，而t5則代表烘焙模型從閉合到開(kāi)啟的全部烘焙周期，在上述情況下，閉合力的差fmax-fmin約為100kp時(shí)成型制品可達(dá)到好的質(zhì)量和成型性，此處優(yōu)選的烘焙周期t5大都在1至3分鐘的范圍。
t3-t1的差涉及到烘制過(guò)程和蒸汽釋放條件下的定型。
在烘制過(guò)程中天然淀粉膠凝化(有時(shí)是預(yù)膠凝化的淀粉部分吸收水份)和硬化。淀粉嵌入廢紙疏松的纖維束組織中，從而使疏松的纖維組織與經(jīng)膠凝化形成的淀粉基體產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)合。
只用天然淀粉的成型制品，它的彈性和表面質(zhì)量也可滿足許多應(yīng)用要求。高淀粉含量可得到較好的表面，但伴隨彈性降低，相反當(dāng)減少淀粉的份額時(shí)，通常只有害于光滑表面，但制品的彈性也隨之降低。通過(guò)本發(fā)明的方法卻有可能在保證高表面質(zhì)量的前提下達(dá)到大大改善彈性的目的，這是由于在天然淀粉之外還用了改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉。使用預(yù)膠凝化淀粉和天然淀粉混合物特別有效，因?yàn)閺U紙的高吸水性，使得在烘制過(guò)程中無(wú)足夠的游離水或無(wú)足夠的烘焙周期用以使天然淀粉膠凝化。所以對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品而言，引入天然淀粉不能完全膠凝化，它會(huì)導(dǎo)致成型制品的彈性分散不均。
按本發(fā)明所得到的制品性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通常的以淀粉為基礎(chǔ)的模制品性能，其原因是一部分淀粉用水預(yù)膠凝化，并將預(yù)膠凝化淀粉加到了粘稠物料中，加入的量如上述已在圖4和圖5(占總淀粉的份額)中給出。天然淀粉、預(yù)膠凝化淀粉和水的份額都是各自對(duì)廢紙的干料而言。
按照本發(fā)明的成型制品，在表面質(zhì)量、彈性、纖維結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度均特別優(yōu)良，這是由于按本發(fā)明方法，除使用天然淀粉和改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉外，采用了不同長(zhǎng)度的纖維材料，尤其是不同長(zhǎng)度的纖維束或者是較長(zhǎng)纖維束與較長(zhǎng)的單纖維的混合物。對(duì)薄壁成型制品選擇的纖維長(zhǎng)度最佳為0.5至5mm之間，關(guān)于纖維分級(jí)而概況表達(dá)在圖6中。
按圖1中的一種改性方法不是選擇在干燥狀態(tài)下進(jìn)行廢紙破碎，而是在合適的破碎混合機(jī)中，在水存在時(shí)進(jìn)行機(jī)械破碎，在這樣破碎廢紙時(shí)往往也加入天然淀粉及填料。
從采用一部分預(yù)膠凝化淀粉看，也可用與烘焙工藝相適應(yīng)的改性淀粉。
用這種烘焙技術(shù)制造的成型制品在替代不能生物降解的塑料包裝方面有著廣泛的應(yīng)用，例如含水份食品的包裝或者用于湯類、色拉涼菜或其它固態(tài)吸濕性食品等的一次性外賣的包裝，但要求該成型制品要有足夠的防液透性，同時(shí)又基本上不失去其生物降解性能。
為此最好對(duì)經(jīng)烘制的該成型制品提供一條串聯(lián)式生產(chǎn)工藝線，有時(shí)需將制品從烘焙模型中取出，再使其進(jìn)入烘制裝置的另一工序，進(jìn)行浸漬或敷膜，這時(shí)也可以在烘制裝置之外進(jìn)行，這要取決于具體敷層工藝，在要利用烘焙工藝熱量時(shí)可以在成型物還保持熱態(tài)時(shí)進(jìn)行，也可以將其冷卻后進(jìn)行。
優(yōu)選的方式是“串聯(lián)式”的敷層工藝線要直接緊隨烘制成型之后，敷層與烘焙裝置共用傳動(dòng)裝置和控制裝置，有時(shí)要用操作裝置將烘制好的制品從烘制模型中取出，再送入下一敷層裝置。
對(duì)烘制好的成型制品作疏水處理優(yōu)選的方法是將含有醋酸酯纖維素(CA)或醋酸丙酸酯纖維素(CAP)或二者混合物作為疏水物質(zhì)的噴涂溶液進(jìn)行疏水浸漬或者進(jìn)行涂層(有時(shí)需多次)，可以用噴涂也可以澆鑄或浸入方法對(duì)成型制品的內(nèi)部和/或外部進(jìn)行處理，這要取決于對(duì)防水或防油脂的性能要求，可以不使其生成一層相貫的附面層(如用于漢堡包的包裝)或者也可以形成一層較厚的有效的防液透層，同時(shí)有連貫的附面層(阻隔層)形成。有關(guān)這方面的實(shí)施例整理在圖13和14中。
優(yōu)選在噴涂溶液中含有4.5％(重量)至15％(重量)的醋酸酯纖維素干料和以丙酮為溶劑，噴涂溶液的粘度在20和4000mPas之間，而優(yōu)選的醋酸丙酸酯纖維素的噴涂溶液所含干料的重量比為9％(重量)至20％(重量)。其粘度優(yōu)選為200至6000mPas，也是采用丙酮為優(yōu)選溶劑。經(jīng)噴涂可得到一層很均勻的涂層，因此該層能達(dá)到較好的疏水保護(hù)效果。
由醋酸酯纖維素和醋酸丙酸酯纖維素形成的阻隔層不用增塑劑，優(yōu)選也不用增粘層，并且意外地表明，成型制品經(jīng)過(guò)疏水浸漬，既便它使用較高含量的纖維份額也能有卓越的附著性。用這種敷層的結(jié)果就避免了聚合組合物中的增塑劑向被包裝食品發(fā)生遷移的一切問(wèn)題。
當(dāng)然，需要時(shí)也可通過(guò)粘合劑形成中介層進(jìn)行浸漬。
成型制品可在疏水化的同時(shí)或其后用水蒸汽進(jìn)行濕度處理(通過(guò)增加水份，提高其柔性)。
借助在圖11中附錄的試樣表明此工藝方法，特別是在采用原纖維材料，減少纖維材料份額，并使用較高的淀粉份額時(shí)，不論是對(duì)前述的CA-或CAP-浸漬過(guò)程或是對(duì)下面還要敘述的敷層方法都是可行的。
一種代替上述物質(zhì)(無(wú)增塑劑)進(jìn)行成型制品溶液涂層的方法也可達(dá)到極好的結(jié)果，該方法基于用聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸形成的薄膜對(duì)成型制品進(jìn)行敷層，尤其是彈性薄膜顯出極好的附著性。這種薄膜敷層可在壓力或真空下進(jìn)行，對(duì)于深模，優(yōu)選地可用一沖模將薄膜進(jìn)行預(yù)拉伸或者是將薄膜貼合的一面進(jìn)行預(yù)加熱或者對(duì)還是熱的成型制品(利用烘焙過(guò)程的工藝熱或剩余熱量)加熱，以改善薄膜的貼合度。
這種薄膜可以是一層或多層，既可含增塑劑，也可以不含，也可用增粘層，也可不用。對(duì)此可參閱圖15表中的實(shí)施例。實(shí)際上用薄膜敷層總是形成防液滲敷層，尤其是用聚乳酸薄膜(彈性)時(shí)，還能部分具有耐沸水的性能。
對(duì)上述用醋酸酯纖維素及醋酸、丙酸酯纖維素的噴涂面層，圖16中給出傳統(tǒng)用的溶液(用10至30％(重量)的增塑劑)和用本發(fā)明的CA或CAP而不含增塑劑的溶液，其中醋酸酯纖維素具有中等的貼合性，而醋酸丙酸酯纖維素在不用疏水增塑劑時(shí)，意外地顯示出突出的貼合性能。
在另一種工序(方法II)中，結(jié)合用水蒸汽進(jìn)行濕度調(diào)整的同時(shí)，可用生物降解的防液透材料對(duì)烘焙的成型制品進(jìn)行貼敷，然后優(yōu)選也可用熱蒸汽對(duì)成型制品進(jìn)行消毒。
在另外的實(shí)施方式中，使形成的防水性的附面層對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的生物降解性沒(méi)有任何危害，并對(duì)成型制品作連貫的整體浸漬，其操作特點(diǎn)是將分散好的流體、粉狀或粒狀料(CA、CAP、聚酯、聚酯酰胺、聚乳酸)加到粘稠的物料中，在烘制過(guò)程中可借助于熔融并嵌入已形成的纖維-淀粉-組合物中，以達(dá)在成型制品中基本呈均勻分布，并在烘焙過(guò)程結(jié)束后形成防液透的、可生物降解的成型制品。
可將圖1中的在烘焙過(guò)程之后接著進(jìn)行防水性的敷層工序作變動(dòng)，即在準(zhǔn)備烘制物料時(shí)把能防止氣體滲透和液體浸入的阻隔層材料混到其中，這時(shí)由于烘焙物料變成疏水性的，所以構(gòu)成了整體防液透性的制品。
圖12概括地表示按實(shí)例1的方法制造的成型制品壁的橫斷面，由于在烘焙過(guò)程中在成型物料內(nèi)部有蒸氣產(chǎn)生和形成超壓，因而也形成了疏松的基材料層20，其兩面都用表皮層21包圍，在其中形成與長(zhǎng)纖和短纖的可生物降解的纖維或纖維束混合物結(jié)合的淀粉-纖維材料骨架。緊接表皮層21的上部為防液透層23。需要時(shí)在二者之間還可加有粘合中間層。在這種情況下，成型制品只是在一側(cè)(例如承受高應(yīng)力的內(nèi)表面)有疏水敷層23。當(dāng)然也可在表皮層21的兩面，優(yōu)選在制品的里側(cè)和外側(cè)形成封閉的疏水層23，從阻隔特性來(lái)說(shuō)質(zhì)量可以有差異。在基礎(chǔ)材料層20兩面上的阻隔層或防液滲層23也可有不同的性能和不同厚度或也可包括不同的疏水材料。
優(yōu)選地可將成型制品浸入涂層材料中或噴涂醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素的疏水溶液來(lái)進(jìn)行疏水浸漬或涂敷過(guò)程。對(duì)于圖15的敷膜，薄膜的貼附過(guò)程是在真空條件下采用壓縮空氣或采用機(jī)械壓制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)薄膜的多余廢邊隨清除烘焙制品上的由廢蒸汽排放管產(chǎn)生的殘余料一起除去。
如要求在成型制品的內(nèi)側(cè)面形成疏水層，尤其是防液透的附面層時(shí)，可用一種上述疏水材料的熔融體涂敷到烘焙模型中的型件上，使成型制品在烘制時(shí)形成附面層。
防液透的可生物降解的附面層的厚度優(yōu)選為5μm至200μm之間，那時(shí)采用的薄膜例如為20μm至200μm之間。
根據(jù)對(duì)阻隔作用和耐久性的要求，可進(jìn)行多次浸漬或敷膜，其中使烘制物料經(jīng)整體疏水處理以形成的附面層，或在烘焙過(guò)程之后，經(jīng)敷層形成的防液透層，均對(duì)液體，尤其是對(duì)水、酸性食品、乳酸或油脂有阻隔作用。如需要，該敷層也可是防氣透的，尤其是防止水蒸汽或氧氣的滲透。
采用的聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸為基礎(chǔ)的薄膜形成膜層時(shí)，可從輥筒或排形支架上取膜。將其貼附在來(lái)自烘焙過(guò)程的仍然是熱的成型制品上，如需要可使用粘合劑，或也可以熔融敷膜或者是在真空下用壓縮空氣或者機(jī)械壓制法往冷卻的成型制品上貼膜。
在另外的實(shí)施實(shí)例中，疏水材料可以粉狀或顆粒狀或小丸形式存在，并可用粉末涂層、噴涂或浸入法形成疏水層或者將這些材料在烘焙之前，直接加到烘制物料中來(lái)實(shí)現(xiàn)疏水化，它作為圖1中所描述的為形成防液透附面層而對(duì)成型制品進(jìn)行其后涂敷的方法的替代法。為此，優(yōu)選是將材料熔融，并當(dāng)成型制品從前面烘制過(guò)程出來(lái)但仍保持熱的狀態(tài)在進(jìn)行。
另外，以減少孔隙達(dá)到光滑表面，從而提高涂敷過(guò)的成型制品的表面密度是有利的，其方法例如是經(jīng)過(guò)其后的(精密-)壓制過(guò)程，以進(jìn)一步提高敷層對(duì)熱水、熱油脂、等類似物的阻隔作用。在成型制品表面和防液透層之間應(yīng)用粘合劑時(shí)，最好是選用硝基纖維素或聚乙烯醇，后者同時(shí)還有氣密的作用。
對(duì)凹形的包裝-成型制品，例如盆狀制品，至少使其內(nèi)側(cè)形成附面層作疏水層，但外層也可有附面層，其中成型制品包裝的內(nèi)表面的表面層，對(duì)溫度和油脂的穩(wěn)定性方面，其阻隔作用要比其外表面要求更嚴(yán)，而外表面則應(yīng)盡可能使其對(duì)濕度和氣候穩(wěn)定性保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
在另一實(shí)施方案中，是在緊接烘焙過(guò)程之后進(jìn)行疏水浸漬的，其中最好是將該物質(zhì)以乳液或溶液形式涂敷于烘焙制品上，之后進(jìn)行固化，有時(shí)是經(jīng)專用的后加熱處理干燥的。
溶液中除含有醋酸酯纖維素和/或醋酸丙酸醋纖維素外，最好還含有易揮發(fā)的溶劑。例如，含丙酮或醋酸乙酯作為溶劑的冷溶液，最好是噴涂劑冷卻后的成型制品上或?qū)⒊尚椭破方肴芤褐小?br> 根據(jù)使用目的和相應(yīng)的應(yīng)用等級(jí)，可形成成型制品的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)防液透層，即在烘制時(shí)通過(guò)預(yù)先混合的方法，保證成型制品防液透附面層的疏水特性。這樣應(yīng)用等級(jí)范圍可從最低要求的應(yīng)用級(jí)A1(室溫25～40℃，相對(duì)空氣濕度0～90％)，要求疏水附面層的阻隔作用達(dá)多日；到耐冷水的應(yīng)用級(jí)A2(在室溫25～40℃，24小時(shí))；到耐95°沸水達(dá)1小時(shí)的應(yīng)用級(jí)A3。對(duì)每個(gè)應(yīng)用等級(jí)的敷層材料在其層厚和應(yīng)用濃度方面會(huì)有所變化。
對(duì)最低應(yīng)用等級(jí)A1，當(dāng)成型制品同時(shí)能用蓋子蓋封時(shí)，則特別要考慮它的外側(cè)敷層；當(dāng)成型制品包裝敞開(kāi)用時(shí)則考慮內(nèi)側(cè)和外側(cè)的敷層。根據(jù)應(yīng)用等級(jí)A2(耐冷水)和A3(耐沸水)應(yīng)用目的，其中外側(cè)敷層的應(yīng)用等級(jí)比敷層質(zhì)量低或與敷層質(zhì)量有同樣的應(yīng)用等級(jí)。
在烘制過(guò)程中使用合適的模型潤(rùn)滑劑(全氫化的油脂或石蠟)使表層增密(參見(jiàn)圖12的示意圖)，從而可減少成型制品的吸濕性。
在對(duì)烘焙成型制品進(jìn)行疏水涂敷處理之前，先用填料打底，將烘制的成型物的孔隙結(jié)構(gòu)封閉，作為填料例如有石蠟、聚合物、油脂類。這個(gè)打底層同時(shí)還可作為粘結(jié)劑，與疏水層達(dá)到粘合，同樣可采用浸入、噴涂和/或加熱的方式涂敷粘結(jié)劑。
對(duì)較高應(yīng)用等級(jí)(例如A3)疏水層是用較高濃度(例如50％)，也可重復(fù)涂敷(例如3次)；對(duì)于同等應(yīng)用等級(jí)(如A3)而對(duì)阻隔性能要求較低時(shí)，也可用較低濃度，大都不采用多次涂層。
經(jīng)過(guò)烘焙物料疏水化或涂敷疏水層的方法形成疏水，也能防液透的附面層，同時(shí)，必須能密封(蓋封)，還應(yīng)考慮到用不太復(fù)雜的方式能對(duì)成型制品進(jìn)行上色及印色。
最好在成型制品的外側(cè)要有濕度和/或時(shí)間的標(biāo)記，為了指明在產(chǎn)品使用期內(nèi)所提供的阻隔作用。
從成型制品的可生物降解性不會(huì)因疏水附面層而受到不良影響的角度考慮，為了進(jìn)一步加速該制品的可生物降解性，優(yōu)選的辦法是在使用后，將包裝物破碎。
如需要，這種成型制品可再外包一層由上述的可生物降解材料構(gòu)成的收縮薄膜作為運(yùn)輸?shù)母郊颖Ｗo(hù)。
借助圖2對(duì)本發(fā)明方法的另一種實(shí)施例作下述說(shuō)明。
在這種情況下，是用已碎成小片的脫墨的材料即脫色的廢紙作為原始材料(含纖維的原材料含有可生物降解的纖維，尤其是含纖維素纖維的源自植物的材料)，這一方法(附加破碎工序)也可如圖1的方法一樣用廢紙作原料或用其它含可生物降解的纖維的纖維材料為原料進(jìn)行操作。
在這一方法中，用已足夠破碎的脫墨物質(zhì)(或也可用原材料)和一部分天然淀粉預(yù)混合，有時(shí)如同圖1的方法還可加入填料(它也可與天然淀粉預(yù)混加入)，以及有時(shí)可加入前述的助流動(dòng)劑和/或顏料進(jìn)行預(yù)混合，而另一部分天然淀粉則用水預(yù)膠凝化。干預(yù)混合能使物料達(dá)到高的均勻化，接著進(jìn)入有水存在下的混合和捏和工藝步驟，以使脫墨材料浸解到其纖維組織，這就是說(shuō)，最好浸解成松散的纖維束以形成均化的粘稠物料，其中另加入部分的預(yù)膠凝化淀粉，但要按在圖1和圖4a，4b，5a，5b，圖10，圖11中所給定的水、纖維材料、天然和預(yù)膠凝化淀粉的混合比例進(jìn)行。如結(jié)合實(shí)施實(shí)例已陳述過(guò)的，尤其是可在干預(yù)混物中加入材料的疏水物，使其在烘焙過(guò)程中就形成疏水的附面層。
需要時(shí)，也可在有水的混合和捏和過(guò)程中加入助流動(dòng)劑，同樣也可加入填料或顏料懸浮液。同樣也要盡可能在保護(hù)脫墨材料的纖維組織不受到剪切的條件破碎它，尤其是以形成較大而又疏松的纖維束，其中借助于采用不同等級(jí)的材料，即不同纖維長(zhǎng)度的纖維束混合物能改善成型制品的性能。
用廢紙和/或脫墨材料(或也可用其它含纖維素和含淀粉的生產(chǎn)廢物作含纖維的原料，參見(jiàn)圖3的方法，或也可用原纖維材料)和淀粉組份的干混合能改善成型制品的表面質(zhì)量。
其余的工序，即計(jì)量及烘焙過(guò)程(有時(shí)要預(yù)先成型)相當(dāng)于圖1中所述的烘制成型制品的最后的工序，尤其是對(duì)于包裝目的，使用了烘焙技術(shù)以及其后按所描述的方法進(jìn)行的成型制品的疏水敷層操作。
如結(jié)合圖1中的方法描述過(guò)的那樣，使用預(yù)膠凝化的和天然的淀粉混合物，特別是預(yù)膠凝化的那部分對(duì)烘好的成型制品的彈性有著決定性的作用，有利的物料比可參照?qǐng)D4a，4b；和圖5a，5b，圖10，圖11的說(shuō)明。
在圖7中所提出的，烘焙過(guò)程中在烘制模型中所形成的蒸汽壓力(由烘制模型的模型閉合力所體現(xiàn))對(duì)成型制品的表面同樣也有部分影響，該蒸汽壓力與天然淀粉和粘性物料的水份含量有關(guān)。
烘制模型中的蒸汽壓力可通過(guò)烘制模型的蒸汽輸出管的截面、位置和所使用控制閥來(lái)進(jìn)行有效控制。
如需要，在制造粘稠物料時(shí)在混合和捏和過(guò)程中的另加水(在圖2中用虛線表示)可完全省去，這樣物料的濕度、從而也使天然淀粉膠凝化所需的水份由所加的預(yù)膠凝化淀粉的含水份額來(lái)確定。用這種方法能對(duì)烘焙過(guò)程的蒸汽壓力比加以控制，從而能對(duì)成型物的表面質(zhì)量加以控制。最好天然淀粉在混合過(guò)程中與其它干料組分一起加入，至少也可部分地直接加到對(duì)纖維束進(jìn)行破碎及對(duì)粘性物料進(jìn)行均化的混合和捏和過(guò)程中(在圖2中也是虛線表示)。在此情況下這些其它組份為干燥破碎的廢紙和/或脫墨材料、另一方面還可加助流動(dòng)劑和/或填料。
成型制品的結(jié)構(gòu)，也即其強(qiáng)度基本上取決于淀粉與廢紙或脫墨材料的比例，也取決于所用纖維束或纖維的長(zhǎng)度，它可得到不同強(qiáng)度的制品，如圖8和圖9中的對(duì)照樣品所示。
尤其還表明，使用具有不同纖維長(zhǎng)度的可生物降解纖維的含纖維材料，即使用纖維長(zhǎng)度為0.5mm至約10mm范圍的纖維束或纖維混合物，尤其是對(duì)薄壁成型制品，優(yōu)選為1mm至5mm，在考慮到不同成型制品的幾何形狀和烘模的模型深度時(shí)，在強(qiáng)度方面得到優(yōu)良的結(jié)果。
還表明，短的和長(zhǎng)的纖維混合物或短的和長(zhǎng)的纖維束的混合物或長(zhǎng)的纖維束和短的纖維的混合物，并在烘制過(guò)程中加入改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉和天然淀粉，意外地大大提高了成型制品的強(qiáng)度(參見(jiàn)圖9)。
一般而言可以確認(rèn)，當(dāng)天然淀粉與預(yù)膠凝化淀粉或改性淀粉之份額比較高時(shí)，成型制品表面良好，但其彈性卻相對(duì)較低，而當(dāng)預(yù)膠凝化或改性淀粉與天然淀粉之份額比很高時(shí)，成型制品的彈性良好，而表面較差。
根據(jù)各自不同的用途和成型物的幾何形狀，在考慮到含纖維材料的纖維長(zhǎng)度或不同長(zhǎng)度的纖維或纖維束混合物的情況下，以選擇合適的天然的與預(yù)糊化淀粉的比例(優(yōu)選為3∶1)，特別優(yōu)選的比例還要考慮到成型制品能在約150℃至200℃時(shí)于0.5至3分鐘的較短時(shí)間內(nèi)完成烘焙過(guò)程，其組合物匯集于圖10、圖11的表中。
按本發(fā)明方法的另一實(shí)施實(shí)例示于圖3，其中選擇纖維素纖維、碎漿、甜菜碎片和碎漿(纖維素纖維)作為生產(chǎn)廢物的典型實(shí)例來(lái)作原料，其它生產(chǎn)廢物，特別是含可生物降解纖維的纖維素也可用于此目的。
在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)，當(dāng)然也可應(yīng)用經(jīng)直接浸解的可生物降解的纖維組織(原纖維材料)，尤其是0.5mm至約50mm長(zhǎng)度的纖維束(用于大面積和/或原壁的包裝用成型制品)，優(yōu)選采用1mm至5mm之間長(zhǎng)度(尤其是用于薄壁的輕型包裝用成型制品)。
圖3表明，該方法也可采用從造紙工業(yè)、食品或飼料工業(yè)的混合原料以及各種廢舊紙張的回收物質(zhì)進(jìn)行操作，正如在圖3中所示，將這些材料充分破碎，特別是采用撕碎機(jī)、碎料機(jī)或沖擊式磨碎機(jī)如棒式磨碎機(jī)或錘式磨碎機(jī)，也就是說(shuō)，破碎只在撕碎非剪切加工條件下進(jìn)行，以盡量保護(hù)纖維(減少纖維素纖維的吸水量)，被粉碎的原材料在其它的工序中首先按存在的纖維長(zhǎng)度和它的淀粉份額分類，以調(diào)整相應(yīng)的其它組份(加入天然和預(yù)膠凝化淀粉或選擇長(zhǎng)的和短的纖維或纖維束的混合比例)。
對(duì)含纖維原料和天然淀粉優(yōu)先的干混合和有時(shí)要加入助流動(dòng)劑和/或填料(只要它們是處于干態(tài))以及防液滲附面層的形成等其它工序已在圖1和圖2的方法中述及。盡管在破碎和塑化之間的干式預(yù)混合對(duì)形成粘稠物料來(lái)說(shuō)是優(yōu)先的，用于形成粘稠物料的物質(zhì)也可在有水存在下，直接在混合和捏和過(guò)程中加以組合。
還表明，如果在混合和捏和過(guò)程中不加水，而只依賴預(yù)膠凝化淀粉中的過(guò)量水來(lái)提供濕度的方法可達(dá)到特別優(yōu)選的效果，這時(shí)形成高粘稠性的膏狀物料。在烘焙過(guò)程中，淀粉固有的內(nèi)含水以及來(lái)自預(yù)膠凝化的過(guò)量水都可用于天然淀粉的膠凝化過(guò)程。從成型制品的表面、組織、彈性、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和使用壽命來(lái)自，特優(yōu)質(zhì)量的成型制品與烘制模型的型深即成型制品深度和關(guān)系反映在圖10和圖11所列的參數(shù)中，其中彈性和結(jié)構(gòu)基本上由所加預(yù)膠凝化淀粉來(lái)決定。此外，表面和骨架結(jié)構(gòu)基本上由烘焙過(guò)程水蒸汽釋放條件，即由粘稠物料中的濕度來(lái)決定，水含量要盡量低，這在物料準(zhǔn)備階段的很多情況下足以能利用預(yù)膠凝化淀粉中拌合的過(guò)量水的方式來(lái)限制間接加水潤(rùn)濕，這樣的濕度足以使天然淀粉實(shí)現(xiàn)完全膠凝化。
另外，所采用的疏松的纖維束的長(zhǎng)度，以及還可能有的單纖維的長(zhǎng)度也有著較大影響，加入的纖維在很大程度上決定著在烘制模型中物料的流動(dòng)性，并對(duì)纖維的選擇要考慮到成型制品的幾何形狀，尤其是制品的深度，其中，采用長(zhǎng)、短纖維(長(zhǎng)、短纖維束)的混合物在很多情況下比使用在0.5mm～5mm范圍內(nèi)的比較固定長(zhǎng)度的經(jīng)分級(jí)的纖維束更優(yōu)越，可參看圖8和圖9的比較。但是根據(jù)對(duì)成型制品的要求，也可使用纖維長(zhǎng)度達(dá)10mm的較長(zhǎng)的纖維/纖維束，由此，可降低對(duì)前面的如廢紙破碎工藝的要求。雖然這在圖1和圖2的方法中沒(méi)有表示出來(lái)，但當(dāng)使用不同纖維長(zhǎng)度的纖維/纖維束混合物時(shí)，為作出原材料的評(píng)價(jià)，可對(duì)纖維材料按其纖維/纖維束的長(zhǎng)度或?qū)Φ矸酆窟M(jìn)行分級(jí)來(lái)比較。
在用濕的脫墨材料時(shí)，按圖2和圖3中的“干混”的工序也可在濕的狀態(tài)下進(jìn)行，有時(shí)還要加少量水。
在烘制過(guò)程開(kāi)始時(shí)向已關(guān)閉的模型加粘稠物料也是有利的，這樣可改善膏狀物料的充模性能，有時(shí)不必用剛性閉鎖的半模型操作，而是在烘制過(guò)程中將上烘板對(duì)下烘板稍作補(bǔ)壓就可以了。一般情況下，采用剛性閉鎖烘板(恒定距離等于烘焙過(guò)程中成型制品的壁厚)的烘焙技術(shù)證明是可取的。
如果需要的話，可在圖1至圖3所示方法的烘制過(guò)程之后，對(duì)從烘模中取出的模制品，緊接著進(jìn)行濕度處理，特別是用防液滲材料作為溶液、乳液或懸浮液的形式在水蒸汽氣氛中進(jìn)行涂敷。
圖8和圖9的比較再次表明，使用不同纖維長(zhǎng)度的纖維混合物要比只使用具有一定纖維長(zhǎng)度或纖維長(zhǎng)度范圍窄的纖維素纖維或纖維束更具有優(yōu)越性。
在圖10和圖11中列出按本發(fā)明的方法實(shí)施優(yōu)選的配方，如果所用的纖維材料中，特別是疏松的纖維束為粘稠物料總量的15至30％(重量)、總淀粉(天然加預(yù)膠凝化淀粉)份額為粘稠物料總量的約40至5％(重量)、水的份額為粘稠物料總量的約45至70％(重量)以及預(yù)膠凝化淀粉份額占粘稠物料總量的約10至1％時(shí)，按本發(fā)明方法也能制得有良好強(qiáng)度、彈性、組織結(jié)構(gòu)的很深的成型制品。
另一方面按圖11給出的敷層，使用較大量的淀粉份額和較少纖維份額(尤其是采用原纖維時(shí))時(shí)，也能得到很好的結(jié)果(預(yù)膠凝化淀粉增至13％(重量))。
在圖17至20中匯總了按本發(fā)明方法制造的成型制品的實(shí)施實(shí)例。圖17為包裝成型制品盒1，它有底部2和上蓋3，二者通過(guò)相連的折葉4連在一起?？捎盟仙w起來(lái)裝食品，甚至熱的食品。此處并未詳細(xì)表明它的防液透附面層。該包裝成型制品盒1至少有盒內(nèi)部疏水附面層，優(yōu)選為應(yīng)用級(jí)別A2的敷層。
圖18為半殼成型制品，它用另一相同的成型制品結(jié)合成完全閉合的包裝。該殼狀成型制品1內(nèi)部分割成許多半園柱狀的深槽5，它被分割成彼此相鄰的較長(zhǎng)區(qū)段6和較短的區(qū)段7，在其另一邊以對(duì)稱式重復(fù)排列，中間由一架梁8將兩邊分開(kāi)。邊側(cè)的“底座”9提高了包裝成型制品的形狀穩(wěn)定性，并改進(jìn)了包裝成型制品的支撐和堆放性能。這種包裝殼可用于裝園珠筆、唇膏、化妝品、鉛筆、書寫用具或者用于藥品包裝，例如存放藥劑小管。在這種情況下，包裝成型制品1有足夠的耐氣候環(huán)境影響(濕度)的性能，一般能達(dá)到應(yīng)用級(jí)別A1的要求。
圖19和圖20為較深的包裝成型制品1，例如作為花盆、秧苗(種子)床或作其它包裝目的使用。
所有按前述的方法制造的包裝成型制品1都能快速、價(jià)廉地制成，并有優(yōu)異的性能，包括形狀穩(wěn)定性、斷裂強(qiáng)度和彈性、結(jié)構(gòu)致密性和表面性能等，它雖然是可生物降解的，但還經(jīng)疏水處理，即用醋酸酯纖維素和/或醋酸丙酸酯纖維素浸漬的或用基于聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸的薄膜貼敷。
權(quán)利要求
1.一種利用可生物降解材料制備具有阻隔層的成型制品，特別是包裝用成型制品的方法，該方法使用一種含有可生物降解纖維材料、水以及淀粉的粘稠物料，并在烘制模型中烘焙以形成纖維材料-淀粉組合物，其特征在于，作為纖維材料用的是長(zhǎng)的和短的纖維或纖維束的混合物，其纖維或纖維束長(zhǎng)度在0.5mm至50mm范圍內(nèi)，該成型制品是經(jīng)浸漬一層可生物降解的、疏水的附面層而制成，該附面層是由不含增塑劑的醋酸酯纖維素和/或醋酸丙酸酯纖維素形成的。
2.一種利用可生物降解材料制備具有阻隔層的成型制品，特別是包裝用成型制品的方法，該方法使用一種含有可生物降解纖維材料、以及淀粉的粘稠物料，并在烘制模型中烘焙以形成纖維材料-淀粉組合物的，其特征在于，作為纖維材料用的是長(zhǎng)的和短的纖維或纖維束的混合物，其纖維或纖維束長(zhǎng)度在0.5mm至50mm范圍內(nèi)，該成型制品是通過(guò)薄膜敷層以形成一層可生物降解的、防液滲的附面層而制成，該薄膜敷層是用基于聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸的薄膜貼敷到經(jīng)烘制過(guò)的成型制品上形成的。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，該可生物降解附面層不含增塑劑。
4.按權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，薄膜厚度在20μm和200μm之間。
5.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，浸漬過(guò)程是用疏水溶液經(jīng)噴涂、澆鑄或浸入而實(shí)現(xiàn)的。
6.按前述權(quán)利要求2至4中至少之一的方法，其特征在于，薄膜敷層是在真空-或壓力條件下和/或經(jīng)熱處理熱封而實(shí)現(xiàn)的。
7.按前述權(quán)利要求1至6中至少之一的方法，其特征在于，浸漬層或薄膜敷層是彈性的，優(yōu)選為在成型制品上不直接涂敷增粘劑。
8.按前述權(quán)利要求2至4，6或7中至少之一的方法，其特征在于，在擬粘合到成型制品上的薄膜面的下面進(jìn)行加熱。
9.按前述權(quán)利要求2至4，6至8中至少之一的方法，其特征在于，尤其是對(duì)于中空的成型制品，在薄膜貼敷劑成型物上之前，先用陽(yáng)模進(jìn)行預(yù)拉伸。
10.按前述權(quán)利要求2至4，6至9中至少之一的方法，其特征在于，至少將擬貼敷薄膜的成型制品的貼敷面在貼敷前預(yù)加熱至薄膜的熔融溫度，而后將薄膜貼敷其上。
11.按前述權(quán)利要求1至10中至少之一的方法，其特征在于，該疏水的附面層是通過(guò)浸漬形成的，或該防液透阻隔層是將薄膜貼敷到來(lái)自前面的烘焙過(guò)程但仍保持熱態(tài)的成型制品上形成的，該成型制品同時(shí)或其后要進(jìn)行調(diào)制處理。
12.按前述權(quán)利要求1至11中至少之一的方法，其特征在于，疏水的、可生物降解的附面層的厚度為5μ至200μm。
13.按前述權(quán)利要求1至12中至少之一的方法，其特征在于，成型制品內(nèi)部和/或外部敷有邊緣層。
14.按權(quán)利要求1至5，7，或11至13的方法，其特征在于，經(jīng)浸漬以形成多層涂層。
15.按前述權(quán)利要求1至14中至少之一的方法，其特征在于，作為阻隔層的附面層對(duì)液體，尤其是水、酸性食品以及油脂有阻隔作用。
16.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，該附面層對(duì)水蒸汽、氧和香味形成基本上防液透和防氣透的阻隔層。
17.按前述權(quán)利要求1至16中至少之一的方法，其特征在于，成型制品的內(nèi)附面層在耐濕和/或耐溫和/或耐油脂和/或?qū)怏w或香味的密封性方面優(yōu)于成型制品的外表面，尤其是優(yōu)于帶疏水附面層的成型制品的外表面。
18.按前述權(quán)利要求1至17中至少之一的方法，用疏水浸漬法或敷層法對(duì)成型制品沿內(nèi)表面提供的敷層厚度要大于其外表面的厚度。
19.按前述權(quán)利要求1至18中至少之一的方法，其特征在于，成型制品是在烘模中烘焙，其后烘模中取出，并被送烘焙設(shè)備的入下一個(gè)裝置以進(jìn)行疏水浸漬或薄膜貼敷。
20.按前述權(quán)利要求1至19中至少之一的方法，其特征在于，為成型制品的隨后浸漬或貼敷，利用烘模的過(guò)程熱，優(yōu)選是利用來(lái)自前面烘焙過(guò)程的成型件的余熱來(lái)加熱成型制品和/或加熱疏水介質(zhì)，特別是加熱欲貼敷到成型制品上去的薄膜。
21.按前述權(quán)利要求1，5，7或11至20中至少之一的方法，其特征在于，用作浸漬用的溶液中含有作為疏水物質(zhì)的醋酸酯纖維素和/或醋酸丙酸酯纖維素以及溶劑，特別是易揮發(fā)的溶劑。
22.按前述權(quán)利要求2至4，6至10中至少之一的方法，其特征在于，成型制品從烘模中取出后，已敷層的成型制品上的薄膜的修剪與來(lái)自烘模排蒸汽管道的搭接物的分離一起進(jìn)行。
23.按前述權(quán)利要求1至22中至少之一的方法，其特征在于，利用經(jīng)搓漿過(guò)的含纖維的原材料，特別是經(jīng)過(guò)預(yù)破碎的，來(lái)構(gòu)成纖維材料。
24.按前述權(quán)利要求1至23中至少之一的方法，其特征在于，含纖維的原材料為廢紙、回收材料，特別是脫色的廢紙，可生物降解的纖維物質(zhì)如含纖維素纖維的生產(chǎn)廢料，特別是木漿或紙漿、甜菜碎片或類似物。
25.按前述權(quán)利要求1至24中至少之一的方法，其特征在于，纖維材料是直接由可生物降解的纖維或纖維束組成的。
26.按前述權(quán)利要求25的方法，其特征在于，纖維和纖維束的長(zhǎng)度在0.5mm至5mm的范圍。
27.按前述權(quán)利要求1至25中至少之一的方法，其特征在于，作為淀粉是采用天然淀粉、和/或預(yù)膠凝化淀粉或改性淀粉。
28.按前述權(quán)利要求1至27中至少之一的方法，其特征在于，相對(duì)于含纖維的原料，特別是廢紙的干重量來(lái)說(shuō)，在粘稠物料中，淀粉與纖維材料之比在15％(重量)至400％(重量)的范圍。
29.按前述權(quán)利要求1至28中至少之一的方法，其特征在于，所加的水與含纖維材料的干物料，尤其是廢紙之比約為8∶1，優(yōu)選為2.5∶1，以形成粘稠物料。
30.按前述權(quán)利要求27至29中至少之一的方法，其特征在于，在粘稠物料的總淀粉中，預(yù)膠凝化淀粉或改性淀粉的份額約為20％(重量)至75％(重量)。
31.按前述權(quán)利要求1至30中至少之一的方法，其特征在于，在粘稠性物料中，淀粉與水的比約為1∶10至1∶1，優(yōu)選為1∶3至1∶2，為構(gòu)成粘稠物料，其后所加的水是以改性淀粉或預(yù)膠凝化淀粉中所伴隨的過(guò)量水的形式加入的。
32.按前述權(quán)利要求1至31中至少之一的方法，其特征在于，在粘稠物料中纖維材料的份額為10％(重量)至30％(重量)，淀粉份額為5％(重量)至40％(重量)，水的份額為70％(重量)至40％(重量)。
33.按前述權(quán)利要求27至32中至少之一的方法，其特征在于，在粘稠物料中預(yù)膠凝化淀粉或改性淀粉份額為1％(重量)至13％(重量)。
34.按前述權(quán)利要求1至33中至少之一的方法，其特征在于，含纖維的原料，尤其是廢紙，先是破碎，而后在水存在下浸解成纖維組織，并加入淀粉，優(yōu)選為天然淀粉，以生成可成型的粘稠物料，然后將其烘焙成成型制品。
35.按前述權(quán)利要求1至33中至少之一的方法，其特征在于，含纖維的原料，尤其是廢紙，在水存在時(shí)破碎，而后浸解成纖維組織，并加入淀粉，優(yōu)選為天然淀粉，以生成可成型的粘稠物料，然后將其烘焙成成型制品。
36.按前述權(quán)利要求1至35中至少之一的方法，其特征在于，粘稠物料是在烘焙前計(jì)量。
37.按前述權(quán)利要求1至36中至少之一的方法，其特征在于，對(duì)含纖維的原料或者直接用的纖維材料，按其纖維長(zhǎng)度以及它的淀粉含量進(jìn)行分析，并在破碎過(guò)程之前或之后進(jìn)行分級(jí)。
38.按前述權(quán)利要求1至37中至少之一的方法，其特征在于，天然淀粉一部份是在破碎含纖維的原料過(guò)程中加入，特別是在與填料預(yù)混合時(shí)加入。
39.按前述權(quán)利要求1至38中至少之一的方法，其特征在于，淀粉加到含纖維原料中，至少部份地是在破碎過(guò)程和/或后繼的干燥過(guò)程或濕混過(guò)程和/或后繼的勻化混合和捏和過(guò)程中以天然淀粉和/或改性淀粉和/或預(yù)膠凝化淀粉的形式加入。
40.按前述權(quán)利要求27至39中至少之一的方法，其特征在于，淀粉是以預(yù)膠凝化淀粉和天然淀粉形式加入的，天然淀粉在加到含纖維的原料破碎過(guò)程之前或加到后繼的勻化混合和捏和過(guò)程之前，至少要先將填料加入到天然淀粉中。
41.按前述權(quán)利要求27至40中至少之一的方法，其特征在于，預(yù)膠凝化淀粉直接加到混合和捏和過(guò)程中，以生成粘稠物料。
42.按前述權(quán)利要求1至41中至少之一的方法，其特征在于，粘稠物料的形成是使用不同破碎程度的和不同纖維長(zhǎng)度的含纖維原料實(shí)現(xiàn)的。
43.按前述權(quán)利要求1至42中至少之一的方法，其特征在于，物料在充入烘焙模之前將其加熱。
44.按前述權(quán)利要求1至43中至少之一的方法，其特征在于，烘焙模至少有兩塊型板，在烘焙開(kāi)始時(shí)要互相鎖緊，并同時(shí)保證其上、下型板在烘制過(guò)程中有一恒定的間距，此時(shí)兩型板互相對(duì)應(yīng)的內(nèi)表面之間的間距和物料之間的間距決定了烘制的成型制品的壁厚。
45.按前述權(quán)利要求1至44中至少之一的方法，其特征在于，在烘焙過(guò)程中，要控制從烘焙模排出的水蒸汽。
46.按權(quán)利要求45的方法，其特征在于，從烘焙模的膜腔中排出的水蒸汽是按時(shí)間和/或位置控制和/或內(nèi)壓來(lái)控制。
47.按前述權(quán)利要求1至46中至少之一的方法，其特征在于，對(duì)于厚壁的和/或大面積的成型制品優(yōu)選采用長(zhǎng)度達(dá)50mm的長(zhǎng)纖纖維或纖維束來(lái)制備，尤其是采用長(zhǎng)度在10mm至50mm范圍的纖維或纖維束與長(zhǎng)度在0.5mm至20mm的短纖纖維或纖維束的混合物來(lái)制備。
48.一種特別是按前述權(quán)利要求1至47中至少之一的方法，由可生物降解材料制造的成型制品，尤其是包裝用成型制品，該制品包含可生物降解的纖維材料、淀粉和剩余份額的水，其特征在于，成型制品含有纖維或纖維束長(zhǎng)度為0.5mm-50mm的長(zhǎng)纖維和短纖纖維或長(zhǎng)纖維束和短纖維束的混合物并至少其一面具有由基于不含增塑劑的醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素形成的可生物降解的疏水附面層或具有基于聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸的敷膜層。
49.按權(quán)利要求48的成型制品，其特征在于，該成型制品所有側(cè)面都進(jìn)行涂敷。
50.按權(quán)利要求49的成型制品，其特征在于，對(duì)于厚壁的和/或大面積的成型制品，優(yōu)選采用纖維長(zhǎng)度達(dá)50mm的長(zhǎng)纖維或長(zhǎng)纖維束，尤其是纖維或纖維束長(zhǎng)度在10mm至50mm范圍的纖維或纖維束與纖維或纖維束長(zhǎng)度在0.5mm至20mm的短纖維或短纖維束的混合物。
51.按前述權(quán)利要求48至50中至少之一的成型制品，其特征在于，纖維材料與淀粉之比為4∶1至1∶4。
52.按前述權(quán)利要求48至51中至少之一的成型制品，其特征在于，成型制品含有一部份預(yù)膠凝化淀粉或改性淀粉。
53.按前述權(quán)利要求48至51中至少之一的成型制品，其特征在于，成型制品含有特別是長(zhǎng)的經(jīng)疏松過(guò)的纖維束和特別是短的單纖維或纖維束組成的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造有阻隔層的成型制品,尤其是包裝用成型制品的方法,該制品由可生物降解材料制成,它是采用含有可生物降解的不同長(zhǎng)度纖維的混合物、水以及淀粉的粘稠物料,在烘模中經(jīng)烘焙而生成纖維材料—淀粉—組合物,本發(fā)明還涉及按此方法制成的成型制品。烘焙后將成型制品用不含增塑劑的醋酸酯纖維素或醋酸丙酸酯纖維素浸漬或者是用基于聚酯、聚酯酰胺或聚乳酸的薄膜進(jìn)行貼敷而使其疏水或者是使粘稠物料本身經(jīng)過(guò)疏水浸漬,經(jīng)烘焙后具有疏水特性。
文檔編號(hào)C09D103/02GK1200750SQ96197940
公開(kāi)日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1996年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月12日
發(fā)明者A·G·巴爾, W·格貝爾, U·伊姆霍夫, H·米哈利克 申請(qǐng)人:Fvp股份有限公司