NL1006518C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een biologisch afbreekbaar produkt. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een biologisch afbreekbaar produkt

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een biologisch afbreekbaar produkt, bijvoorbeeld bedoeld voor het slechts tijdelijk bevatten van levensmiddelen of voorwerpen zoals een bakje voor 5 snacks, een beker voor warme of koude drank, etc., welk produkt onder druk en warmte in een matrijs wordt vervaardigd op basis van een uitgangsmateriaal met een samenstelling omvattende amylose bevattend meel van een voedingsgewas, houtpoe-der, natuurlijke was en water.

10 Werkwijzen van de bovenstaande soort zijn uit de stand van de techniek bekend, bijvoorbeeld uit de Nederlandse ter visie gelegde octrooiaanvragen nr. 9402248 en 9100590. Het doel van dit soort werkwijzen is het verschaffen van weg-werpbare en slechts kort te gebruiken produkten zoals bakjes, 15 schaaltjes, bordjes, etcetera, van een soort waarvan de produkt ie en de afvalverwerking zo min mogelijk milieuschade tot gevolg dienen te hebben.

Gebleken is dat het met de werkwijzen volgens de bekende stand van de techniek tot nu toe nog niet mogelijk was 20 om een produkt te vervaardigen dat geschikt is om gedurende een redelijk lange tijd een vochtige en tevens warme substantie te bevatten, zoals een in een magnetron verwarmde maaltijd, soep, etcetera. Voor dergelijke toepassingen moet het produkt, bijvoorbeeld een maaltijdbakje, goed bestand zijn te-25 gen de warmte van de daarin aangebrachte substantie, maar ook niet als gevolg van het daarin aanwezige vocht snel zijn sterkte en stevigheid verliezen.

Een ander nadeel van produkten vervaardigd volgens de bekende werkwijzen is dat deze betrekkelijk breekbaar zijn.

30 Voorts is voor de vervaardiging een betrekkelijk gecompliceerd procédé nodig waarbij de bestanddelen van het uitgangsmateriaal tot een soort betrekkelijk dun vloeibaar beslag met elkaar worden vermengd, het beslag via een buizensysteem naar de ma-trijsholte wordt gevoerd en aldaar met behulp van een spuit-35 mond in de matrijs wordt gespoten. Door deze wijze van werken 1006518 2 ontstaat als verder nadeel een betrekkelijk grote milieubelasting. Aangezien het beslag sterk aan bederf onderhevig is dienen zowel de menginrichting, het mengvat en het buizenstelsel regelmatig gereinigd te worden met water. Het verontreinigde 5 water wordt vervolgens op het riool geloosd hetgeen uit milieuoverwegingen ongewenst is.

De uitvinding beoogt een werkwijze van de in de aanhef vermelde soort te verschaffen waarbij aan deze nadelen althans in belangrijke mate wordt tegemoet gekomen en waardoor 10 tevens nieuwe voordelen worden verschaft en wordt daardoor gekenmerkt, dat de samenstelling van het uitgangsmateriaal in hoofdzaak bestaat uit een vochtig granulaat in hoofdzaak bestaande uit 50 - 250 gewichtsdelen van een amylose bevattend zetmeel, 10 - 85 gewichtsdelen houtpoeder, 2-30 gewichtsde-15 len van een natuurlijke wassoort en 50 - 250 gewichtsdelen water. Meer specifieke uitvoeringsvormen worden omschreven in de conclusies 2, 3 en 4, waarbij conclusie 4 betrekking heeft op een voorkeursuitvoering. Onder "granulaat" wordt in dit verband verstaan dat het uitgangsmateriaal min of meer korrelig 20 aandoet, waarbij de korrels bestaan uit een mengsel van de samenstellende delen.

Gebleken is dat met de werkwijze volgens de uitvinding produkten kunnen worden vervaardigd die bij uitstek geschikt zijn voor het daarin opnemen van een warme en tegelij-25 kertijd vochtige substantie. Uit proeven is bijvoorbeeld gebleken dat met de werkwijze van de uitvinding een soepkom voor tijdelijk gebruik kan worden vervaardigd die na aanbrengen van koude soep in de magnetron kan worden geplaatst voor de verhitting van de soep, vervolgens na afkoeling in een diepvrie-30 zer kan worden geplaatst voor het bevriezen van de soep, en vervolgens vanuit de diepvriezer weer rechtstreeks in de magnetron kan worden geplaatst voor het verhitten van de soep.

Ook na deze verschillende bewerkingen bleek de soepkom nog steeds zijn gewenste functionaliteit gedurende voldoende lange 35 tijd te bezitten.

Een ander zeer belangrijk voordeel van de uitvinding is dat het uitgangsmateriaal uit slechts vier verschillende grondstoffen behoeft te worden samengesteld waarvan er een bestaat uit normaal water, bijvoorbeeld leidingwater, zodat 40 slechts drie verschillende grondstoffen op voorraad behoeven 1006518 3 te worden gehouden. Deze grondstoffen zijn van eenvoudige soort en algemeen verkrijgbaar.

Gebleken is voorts dat de produkten vervaardigd volgens de werkwijze beter bestand zijn tegen mechanische belas-5 ting, minder snel breken en taaier zijn. Voorts blijken de produkten verrassenderwijs ook bestand tegen vele organische oplosmiddelen zoals verfoplosser en thinner, zodat de produkten volgens de werkwijze ook kunnen worden ingezet voor nieuwe toepassingen zoals het tijdelijk opnemen van een substantie 10 die een organisch oplosmiddel bevat, zoals verf of dergelijke.

Een zeer belangrijk voordeel van de uitvinding is ook de betrekkelijk geringe hoeveelheid water in het uitgangsmateriaal. Een eerste voordeel hiervan is dat het uitgangsmateriaal daardoor niet de vorm krijgt van een min of meer vloeibaar 15 deeg maar integendeel een vochtig granulaat vormt dat uit weinig verschillende grondstoffen snel en gemakkelijk is te bereiden. Eventueel gemorst granulaat kan gemakkelijk worden opgeveegd of opgezogen en eventueel zelfs weer rechtstreeks worden toegevoegd aan de voorraad. Door toepassing van een granu-20 laat zijn zeer nauwkeurige doseringen mogelijk waarbij geen buizenstelsel nodig is voor het vervoer van het uitgangsmateriaal naar de matrijs. In dit verband kan met voordeel een uitvoeringsvorm van de uitvinding worden toegepast die wordt omschreven in conclusie 5.

25 Gebleken is dat het vochtige granulaat dat bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding als uitgangsmateriaal voor de vervaardiging van de biologisch afbreekbare produkten wordt gebruikt veel minder aan bederf onderhevig is dan de voorheen gebruikelijke uitgangsmaterialen. Zo is uit een 30 proef gebleken dat een eenmaal samengesteld granulaat twee weken in een vat of houder kan blijven staan waarna het granulaat, eventueel na suppletie van verdampt water, nog steeds bruikbaar is voor het vervaardigen van de produkten. Dit betekent dus in de praktijk dat een eenmaal samengestelde granu-35 laatvoorraad gedurende periodes waarin geen produktie plaatsvindt, zoals 's nachts of in het weekend, kan blijven staan en daarna direct weer kan worden gebruikt. Reinigen van mengbak-ken en andere delen van de produktie-installatie is dus aanmerkelijk minder vaak nodig terwijl bovendien deze reiniging 40 kan gebeuren door wegzuigen, opvegen, etcetera, waarna het af- 1006518 4 valgranulaat eventueel bij ander biologisch afbreekbaar vuil kan worden gevoegd, kan worden afgevoerd en kan worden gecom-posteerd. Er wordt dus geen afval op het riool geloosd, de hoeveelheid afval is minder, de hoeveelheid werk voor het op-5 ruimen van het afval is geringer en het afval zelf vormt nauwelijks een milieubelasting, nog door zijn hoeveelheid, nog door zijn aard.

Een ander belangrijk voordeel van de uitvinding is het feit dat, door de betrekkelijk geringe hoeveelheid water 10 in het uitgangsmateriaal, tijdens het persen van het produkt in de matrijs slechts weinig water behoeft te worden verdampt. Dit heeft een gunstige uitwerking op de cyclustijd tijdens het vervaardigen van het produkt, op de hoeveelheid af te zuigen stoom, op het gedrag van het uitgangsmateriaal in de matrijs 15 en op de hoeveelheid benodigde energie voor het verdampen van water en dus voor het vervaardigen van het produkt. Naar schatting is het produkt met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding te vervaardigen in de helft van de tijd benodigd voor het vervaardigen van produkten met de werkwijze volgens 20 de bekende stand van de techniek. De tijd nodig voor het bakken van het produkt in de matrijs kan worden verminderd van ruwweg 60 seconden tot ruwweg 30 seconden per produkt. De energiebesparing bedraagt naar schatting 30 a 40%.

Volgens conclusie 6 komen meerdere soorten zetmeel in 25 aanmerking voor toepassing in de werkwijze volgens de uitvinding. Zeer goede resultaten konden worden bereikt met aardappelmeel. Van belang is de hoeveelheid amylose in het zetmeel. Aardappelmeel blijkt een betrekkelijk hoog percentage amylose te bevatten.

30 Het houtmeel kan in overeenstemming met conclusie 7 bestaan uit een harshoudend houtmeel. Gebleken is dat een harshoudend houtmeel een beter resultaat geeft dan niet hars-houdende soorten houtmeel. Geschikt is een uitvoeringsvorm volgens conclusie 7. Naaldhout bevat betrekkelijk veel hars.

35 Bovendien wordt naaldhout op grote schaal industrieel gebruikt, onder andere in de bouw, zodat veel houtpoeder bijvoorbeeld afkomstig van zagerijen voor een lage prijs beschikbaar is.

Bij voorkeur wordt de werkwijze volgens conclusie 9 40 toegepast. Carnaubawas is een in voldoende hoeveelheden op de 1006518 5 markt verkrijgbaar produkt dat goed geschikt blijkt voor de werkwijze volgens de uitvinding.

Eventueel kan de werkwijze volgens conclusie 10 worden gebruikt. De natuurlijke kleurstof kan bijvoorbeeld aanwe-5 zig zijn in het uitgangsmateriaal door bijvoorbeeld een hout-poeder te gebruiken met een natuurlijke kleur, bijvoorbeeld afkomstig van beukehout of andere hardhoutsoorten. Een andere mogelijkheid is om aan het uitgangsmateriaal een natuurlijke kleurstof toe te voegen voor het verkrijgen van gekleurde pro-10 dukten.

Volgens conclusie 11 kan de matrijsdruk bij de werkwijze volgens de uitvinding worden gekozen in een betrekkelijk groot gebied. Tot nu toe werden optimale resultaten verkregen bij een matrijsdruk van ongeveer 8 bar.

15 De matrijstemperatuur kan in overeenstemming met con clusie 12 worden gekozen in een eveneens betrekkelijk groot gebied. Goede resultaten werden tot nu toe verkregen met een matrijstemperatuur van ongeveer 250°C.

Bij de uitvoeringsvorm volgens conclusie 13 wordt een 20 matrijssluitperiode toegepast van 20 tot 50 seconden. Zoals reeds eerder werd vermeld is deze betrekkelijk korte sluitpe-riode, gezien het feit dat het granulaatvormige uitgangsmateriaal van de uitvinding betrekkelijk weinig water bevat, voldoende voor het vervaardigen van produkten met de gewenste ei-25 genschappen.

Met voordeel kan de uitvoeringsvorm van de reeds eerder genoemde werkwijze volgens conclusie 5 worden toegepast. Bij deze werkwijze wordt het granulaat steeds in afgewogen hoeveelheden in de betreffende matrijsholtes gebracht waardoor 30 een zeer goede beheersing mogelijk is van de uiteindelijke vulling van de matrijs. Het is ter vermijding van onnodig af-val en van nabewerkingen van het produkt belangrijk dat bij het vormen van het produkt zo min mogelijk materiaal uit de matrijs naar buiten wordt geperst. De werkwijze biedt de moge-35 lijkheid om wat dit betreft een hoge nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van het produktieproces te verkrijgen.

Ter illustratie van de verbeterde eigenschappen die worden verkregen met een produkt vervaardigd volgens de werkwijze van de uitvinding kan worden verwezen naar de volgende 40 proef. Een langwerpig bakje werd vervaardigd uitgaande van een 1006518 6 uitgangsmateriaal zoals bekend uit de eerder genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 9100590 en ter vergelijking werd een bakje van dezelfde afmetingen vervaardigd op basis van een uitgangsmateriaal volgens conclusie 4 van de onderhavige aan-5 vrage. De bakjes bezaten bij de bovenrand de volgende afmetingen: lengte 95 mm, breedte 55 mm. Uitwendig gemeten bedroeg de diepte van het bakje 40 mm. De zijwanden van het bakje maakten een hoek met de bodem van ongeveer 25 graden. De materiaaldik-te van het bakje bedroeg bij de bodem en ook elders in hoofd-10 zaak 2 mm. De bakjes werden met hun open bovenzijde op een vlakke tafel geplaatst, waarbij langs de lange zijden van het bakje op de tafel bevestigde latten aanwezig waren die in contact stonden met de lange zijden. Een drukstempel met een diameter van 8 mm werd op de onderzijde van het bakje geplaatst, 15 aanliggend tegen de bodem direct naast de overgang van de bodem naar een zijkant van het bakje. Onder voor het overige gelijke omstandigheden bleken produkten vervaardigd uit de eerst genoemde uitgangsmaterialen een stempeldruk te kunnen weerstand van 1,2 tot 2 kg. Produkten vervaardigd volgens de ge-20 noemde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bleken in staat een stempeldruk te weerstand van 3,5 tot 4 kg.

Uit deze resultaten volgt dat de uitvinding leidt tot een verbetering van de sterkte-eigenschappen van het vervaardigde produkt in vergelijking met produkten vervaardigd vol-25 gens de stand van de techniek. Uit de resultaten kan ook worden afgeleid dat een produkt vervaardigd met een werkwijze volgens de uitvinding en met een sterkte gelijk aan die van de produkten volgens de bekende stand van de techniek een geringere wanddikte kan bezitten, hetgeen dus een besparing op de 30 gebruikte hoeveelheid materiaal betekent en tevens een vermindering van de optredende milieubelasting.

Voorts werd geconstateerd dat bakjes vervaardigd met een werkwijze volgens de uitvinding zeer goed geschikt waren voor het opnemen van warme en tevens vochtige substanties.

35 Proeven werden bijvoorbeeld gedaan met hete pindasaus en heet water. De bakjes bleken ook na twintig minuten nog zeer goed bruikbaar. De testprodukten bleken zelfs nog goed te gebruiken na twaalf uur. Na vierentwintig uur was nog steeds geen vervorming opgetreden en na achtenveertig uur was het water ver-40 dampt uit de met water gevulde testprodukten. Het produkt 1006518 7 bleek niet te zijn lek geraakt maar begon wel tekenen van zachtheid te vertonen.

Alhoewel in het bovenstaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van verschillende uitvoeringsvormen is de 5 uitvinding daartoe geenszins beperkt maar omvat integendeel alle uitvoeringsvormen die worden omvat door de bijgevoegde onafhankelijke conclusie 1. Zo kunnen desgewenst verdere ingrediënten toegevoegd worden aan het uitgangsmateriaal, bijvoorbeeld voor het verkrijgen van speciale effecten of eigen-10 schappen.

1006518

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een biologisch afbreekbaar produkt, bijvoorbeeld bedoeld voor het slechts tijdelijk bevatten van levensmiddelen of voorwerpen zoals een bakje voor snacks, een beker voor warme of koude drank, etc., 5 welk produkt onder druk en warmte in een matrijs wordt vervaardigd op basis van een uitgangsmateriaal met een samenstelling omvattende een amylose bevattend meel van een voedingsgewas, houtpoeder, natuurlijke was en water, met het kenmerk, dat de samenstelling van het uitgangsmateriaal in hoofdzaak 10 bestaat uit een vochtig granulaat in hoofdzaak bestaande uit: 50 - 250 gewichtsdelen van meel, 10 - 85 gewichtsdelen houtpoeder, 2-30 gewichtsdelen van een natuurlijke wassoort en 50 - 250 gewichtsdelen water.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de samenstelling van het uitgangsmateriaal in hoofdzaak bestaat uit een vochtig granulaat in hoofdzaak bestaande uit: 75 - 200 gewichtsdelen van meel, 20-75 gewichtsdelen houtpoeder, 20 4-20 gewichtsdelen van een natuurlijke wassoort en 75 - 200 gewichtsdelen water

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de samenstelling van het uitgangsmateriaal in hoofdzaak bestaat uit een vochtig granulaat in hoofdzaak bestaande uit: 25 100 - 175 gewichtsdelen van meel, 30 - 60 gewichtsdelen houtpoeder, 5-18 gewichtsdelen van een natuurlijke wassoort en 100 -155 gewichtsdelen water

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 30 dat de samenstelling van het uitgangsmateriaal in hoofdzaak bestaat uit een vochtig granulaat in hoofdzaak bestaande uit: 140 -150 gewichtsdelen van meel, 40 - 50 gewichtsdelen houtpoeder, 8-10 gewichtsdelen van een natuurlijke wassoort en 35 140 - 150 gewichtsdelen water

5. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze per produktiecyclus voorts omvat: 1006518 » de afweging van een charge met een gewicht vervaardiging van het betreffende produkt en het toevoeren van de afgewogen charge naar de betreffende matrijsholte.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het meel behoort tot een meelsoort gekozen uit de groep bestaande uit: tarwemeel, sagomeel, tapioca-meel, rijstemeel, maïsmeel en aardappelmeel.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het 10 kenmerk, dat het houtpoeder bestaat uit een harshoudend hout- poeder.

8. Werkwijze volgens een der conclusie 6, met het kenmerk, dat het houtpoeder afkomstig is van naaldhout.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het 15 kenmerk, dat de natuurlijke wassoort bestaat uit carnaubawas.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het uitgangsmateriaal als toevoeging een natuurlijke kleurstof bevat.

11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het 20 kenmerk, dat de werkwijze wordt uitgevoerd met een matrijsdruk tussen 5 en 20 bar., bij voorkeur tussen 6 en 13 bar, meer bij voorkeur tussen 6 en 10 bar en het meest bij voorkeur van ongeveer 8 bar.

12. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het 25 kenmerk, dat de werkwijze wordt uitgevoerd met een matrijstem- peratuur tussen 180 °C en 280 °C, bij voorkeur tussen 200 °C en 260 °C, meer bij voorkeur tussen 225 °C en 255 °C en het meest bij voorkeur bij een matrijstemperatuur van ongeveer 250 °C.

13. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het 30 kenmerk, dat de werkwijze wordt uitgevoerd met een matrijs- sluitduur tussen 20 en 50 seconden. 1006518