PL195130B1 - Materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań oraz sposób wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań - Google Patents

Abstract

Materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań, składa się z 95-100% wagowych sypkich otrąb, zwłaszcza pszennych, stanowiących wyselekcjonowaną z otrąb frakcję o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm, zawierających od 7% do 45% wody związanej strukturalnie w postaci wilgoci oraz ewentualnie do 5% wagowych mieszaniny substancji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących. Sposób wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań z wykorzystaniem produktów przemiału zbóż polega na tym, że sypkie otręby, zwłaszcza pszenne o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm w ilości 95-100% wagowych, zawierające od 7% do 45% wody związanej strukturalnie w postaci wilgoci ewentualnie miesza się na sucho z mieszaniną substncji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących w ilości do 5% wagowych łącznie, odmierzoną ilość tak uzyskanego sypkiego materiału umieszcza się na jednej z części wielocząściowej, korzystnie dwuczęściowej formy, formę zamyka się i poddaje mieszankę równoczesnemu działaniu temperatury w zakresie 20°C do 450°C oraz działaniu ciśnienia w zakresie 1-10 MPa i/lub siły nacisku do 100 t/cm² przy ciśnieniu tłoka do 320 MPa w czasie do kilkudziesięciu sekund.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań oraz sposób wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań.

W przemyś le opakowaniowym od dawna poszukuje się alternatywnych rozwią zań eliminuj ą cych zastosowanie tworzyw sztucznych. Problem ten szczególnie dotyczy opakowań i naczyń jednorazowego użytku. Naczynia i opakowania z tworzyw sztucznych, mimo posiadanych zalet wynikających z prostoty i opł acalnoś ci procesów produkcyjnych, w dzisiejszych czasach stwarzają bardzo poważ ny problem odpadów. Brak skutecznych technologii utylizacji odpadów z tworzyw sztucznych oraz masowość stosowania naczyń z tych tworzyw powoduje, że lawinowo wzrasta ilość odpadów nie ulegających biodegradacji i zanieczyszczających środowisko.

Wzrost zainteresowania produkcją opakowań biodegradowalnych pozwala na przypuszczenie, że z czasem będą one eliminować opakowania tradycyjne.

Powszechnie znany i stosowany do wytwarzania naczyń i opakowań jednorazowego użytku jest papier, który można zaliczyć do materiałów częściowo ekologicznych. Zużyty papier nie powoduje degradacji środowiska naturalnego, jednakże nie rozwiązuje problemu zaśmiecania jak również sam proces produkcyjny związany jest ze znacznym zanieczyszczaniem i skażeniem tego środowiska.

Opakowania biodegradowalne stanowią osobną grupę opakowań. Znany jest szereg metod i tworzyw, pozwalających na otrzymanie kształtek naczyń i opakowań ulegających rozkładowi pod wpływem czynników środowiska, takich jak tlen, wilgoć, światło czy drobnoustroje. Opakowania tego typu są coraz częściej stosowane ze względu na obowiązujące w niektórych krajach europejskich przepisy ograniczające produkcję lub nakładające wysokie podatki na producentów opakowań tradycyjnych. Jednakże koszt stosowanych dotychczas biodegradowalnych opakowań jest nadal o około 15% wyższy od opakowań tradycyjnych.

Znane są opakowania biodegradowalne zawierające w swym składzie skrobię i celulozę jako komponenty. Opakowania polietylenowe zawierające w swym składzie od 6 do 11% skrobi kukurydzianej ulegają łatwo degradacji pod wpływem bakterii i enzymów amylolitycznych. Do przyspieszenia rozkładu stosuje się dodatki ułatwiające utlenianie polietylenu. Jednakże metoda ta nadal wymaga wprowadzenia systemu wspomagania rozkładu biologicznego oraz wymusza dodatkowe działania związane choćby z segregacją odpadów.

Termoplastyczne tworzywa oparte na skrobi wytwarzane są poprzez ciśnieniowe ogrzewanie skrobi zawierającej wodę i dodatki plastyfikujące. Są one wytwarzane metodą wytłaczania przy użyciu konwencjonalnego wyposażenia stosowanego w produkcji tworzyw sztucznych. Przykładowo niemieckie firmy Biopac i Sandoz wprowadziły materiał oparty na skrobi. Do skrobi w postaci proszku wprowadza się różne dodatki polepszające formowanie oraz celulozę. Z powstałej masy formuje się wyroby pod ciśnieniem w temperaturze 180°C metodą wytłaczania w ekstruderach. Produkty procesu ekstruzji nie posiadają powtarzalnych kształtów, co wynika z faktu, iż po opuszczeniu otworu matrycy urządzenia ekstrudującego, na skutek zmiany warunków barotermicznych następuje ekspandowanie materiału. Otrzymany produkt ma budowę zbliżoną do plastra miodu, którą kształtują wiązki stopionych włókien białkowych. Podczas procesów zachodzących wewnątrz urządzenia, na skutek zespolonego działania temperatury i wytwarzającego się ciśnienia zachodzą w materiale istotne zmiany fizykochemiczne, które przebiegają w sposób niekontrolowany a więc niepowtarzalny. Ponadto proces ekstruzji przebiega w sposób ciągły i nie jest w pełni sterowalny.

Znany jest również materiał zawierający skrobię i rozpuszczalny w wodzie polimer otrzymywany z ropy naftowej. Zawartość skrobi wynosi od 10 do 70%. Jednym z zastosowań tego materiału są opakowania stosowane do pokarmu dla zwierząt. Po zużyciu zawartości opakowanie może być rozdrobnione i podane zwierzętom.

Znane jest i powszechnie stosowane jako tworzywo ekologiczne pochodzenia biologicznego ciasto waflowe. Jest ono stosowane głównie do wytwarzania kubków jednorazowego użytku, przeznaczonych do sprzedaży lodów. Technologia produkcji tego typu opakowań polega na wypieku w specjalnych formach rzadkiego, lejącego się ciasta wytworzonego z mąki pszennej i wody. Opakowania tego typu szybko nasiąkają wodą i miękną, a co za tym idzie możliwości ich stosowania są ograniczone.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 171 872 materiał zawierający 30-85% wagowych biodegradowalnego tworzywa syntetycznego na osnowie polisacharydu, a jako dodatek biodegradowalny zawiera 15-70% wagowych skrobi lub niemodyfikowanej celulozy oraz substancje pomocnicze. Materiał ten otrzymuje się przez stopienie w podwyższonej temperaturze, następnie dodaje się skroPL 195 130 B1 bię lub celulozę. Mieszanina ma początkowo postać dyspersji skrobi o zawartości wody co najwyżej 25% lub postać dyspersji celulozy w stopionym tworzywie polisacharydowym. Mieszaninę tę granuluje się i następnie kształtuje granulat. Technologia ta jest skomplikowana i wieloetapowa.

Znany jest również z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0 512 589 proces, w którym opakowanie jest uzyskiwane w jednym etapie z ciasta zawierającego krochmal ziemniaczany, małą ilość skrobi ze zbóż, olej jadalny, stabilizatory, emulgatory i wodę. Opakowanie kształtuje się przez otrzymanie ze składników ciasta, które kształtowane jest w opakowanie przez prasowanie a następnie jest podgrzewane w formie w czasie 60-120 sekund do temperatury 65-105°C. Następnie jest powoli chłodzone i usuwane z formy. Otrzymany materiał ma wysoką odporność na ciecze i jest odpowiedni do przechowywania zimnych i gorących produktów żywnościowych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 167 213 sposób wytwarzania cienkościennych, zdolnych do rozkładu kształtek, polegający na tym, że masę o składzie 30-63% wagowych wody, 27-69% wagowych bazy skrobiowej, środek antyadhezyjny, środek zagęszczający, do 16% wagowych surowców bogatych w celulozę, do 10% wagowych niewłóknistych napełniaczy, środek utrzymujący wilgoć, barwnik, środek utwardzający strukturę, środek konserwujący i przeciwutleniacze spieka się w formie przez 25-230 sekund w temperaturze 145-230°C i kondycjonuje do zawartoś ci wilgoci 6-22% wagowych. Sposobem według wynalazku można wytwarzać kubki, talerze, opakowania Fast-Food, wkładki opakowaniowe, tace, papiero- względnie kartonopodobne arkusze i pasma. Wyroby otrzymywane sposobem według wynalazku mają grubość ścianki, która z jednej strony przy przepisowym stosowaniu jest jeszcze odporna na złamanie i pęknięcie, a z drugiej strony między dwiema połówkami formy jest jeszcze spiekalna w zwykłych automatach do pieczenia wafli.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 174 592 tworzywo ekologiczne pochodzenia biologicznego do wytwarzania naczyń i opakowań jednorazowego użytku oraz sposób wytwarzania wyrobów z tego tworzywa. Suche tworzywo zawiera produkty przemiału zbóż w ilości 50-95% wagowych suchej masy, produkty przemiału ziemniaków, soi i innych roślin w ilości 0-90% wagowych suchej masy i jako lepiszcze białko zwierzęce w ilości do 30% wagowych suchej masy oraz dodatki smakowe, zapachowe, konserwujące i barwniki. Tworzywo według wynalazku po zmieszaniu i wyrobieniu z wodą do uzyskania konsystencji ciasta wytłacza się a następnie wypieka tradycyjnymi metodami w czasie kilkunastu minut. W trakcie wypiekania uformowanych kształ tek woda wyparowuje uszkadzając ich niejednorodną, włóknistą strukturę. Otrzymane wyroby są zdeformowane, posiadają liczne spękania i różnią się wymiarami, co dyskwalifikuje sposób w zastosowaniu do wytwarzania wyrobów, zwłaszcza cienkościennych. Wyrobom tym stawia się wysokie wymagania standaryzacyjne.

Materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań według wynalazku składa się z 95-100% wagowych sypkich otrąb, zwłaszcza pszennych i ewentualnie do 5% wagowych mieszaniny substancji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących. Stosowane według wynalazku sypkie otręby stanowią jeden z międzyproduktów przemiału zbóż na mąkę. W stosowanych technologiach produkcji mąki ziarno w celu oddzielenia od otrąb poddaje się nawilżaniu wodą. Otręby posiadają strukturę włóknistą a co za tym idzie zdolność do wchłonięcia do 45% wody w postaci wilgoci zwią zanej strukturalnie bez utraty postaci sypkiej. Równocześnie materiał według wynalazku nie może zawierać mniej niż 7% wilgoci związanej strukturalnie. W przypadku niedostatecznej wilgotności otrąb należy je dowilżyć do zawartości wilgoci w zakresie 7-45%. Pozostałe dodatki do materiału według wynalazku mogą znajdować się w materiale opcjonalnie w zależności od potrzeb i przeznaczenia wyrobu końcowego. Otręby, zwłaszcza pszenne, stosowane w materiale według wynalazku stanowią wyselekcjonowaną z otrąb frakcję o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm. Materiał według wynalazku nie zawiera żadnych dodatków takich jak np. mąka, których postać wymagałaby długotrwałego procesu pieczenia.

Sposób wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań według wynalazku polega na tym, że sypkie otręby, zwłaszcza pszenne o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm w ilości 95-100% wagowych zawierające od 7% do 45% wody związanej strukturalnie w postaci wilgoci ewentualnie miesza się na sucho z mieszaniną substancji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących w ilości do 5% wagowych łącznie. Odmierzoną ilość tak uzyskanego sypkiego materiału umieszcza się na jednej z części wieloczęściowej, korzystnie dwuczęściowej formy, formę zamyka się i poddaje mieszankę równoczesnemu działaniu temperatury w zakresie 20 do 450°C oraz działaniu ciśnienia w zakresie 1-10 MPa i/lub siły nacisku do 100 t/cm² przy ciśnieniu tłoka do

PL 195 130 B1

320 MPa w czasie do kilkudziesięciu sekund. W przypadku stosowania ciśnienia sposób według wynalazku korzystnie realizuje się następująco: formę przed pełnym zamknięciem uszczelnia się a następnie dociska drugą część formy wytwarzając wewnątrz formy ciśnienie. Stosowanie nacisku najkorzystniej jest realizować przez użycie pras hydraulicznych, pras mechanicznych, młota hydraulicznego lub urządzeń specjalnie do tego skonstruowanych. Korzystnie jest mieszankę po jej przygotowaniu a przed umieszczeniem w formie poddać wstę pnie w czasie kilkudziesięciu sekund oddziaływaniu temperatury w zakresie 20-450°C i ciśnieniu 1-10 MPa. Wszystkie części formy są podgrzewane, przy czym korzystnie jest aby górne i dolne części formy podgrzewane były do różnych temperatur, dzięki czemu można sterować kierunkiem przepływu powstającej pary wodnej. Efekt ten pozwala na wybór, która powierzchnia kształtki będzie mniej porowata. Łączny czas poddawania mieszanki działaniu ciśnienia lub nacisku oraz temperatury, wynoszący kilkadziesiąt sekund, może być realizowany w jednym cyklu lub w kilku cyklach kilkusekundowych z naprzemiennym odciążaniem. Sposób według wynalazku można realizować w jednym cyklu, jeśli forma posiada otwory, szczeliny lub pory, pozwalające na odprowadzenie powstającej pary wodnej w trakcie działania temperatury i ciśnienia lub nacisku. Gotowe wyroby korzystnie powleka się warstwą błonotwórczą w dowolny sposób. Korzystnie jest również mieszankę przed umieszczeniem w formie poddać wstępnie procesowi granulowania lub brykietowania. W przypadku produkcji różnych kształtek korzystnie jest wykonywać wstępnie brykiety o masie równej masie porcji do formowania kształtki lub jej równym podzielnikom, co znacznie ułatwia proces produkcyjny. W ramach stosowanych zakresów temperatury, ciśnienia lub siły nacisku, zawartości wilgoci w otrębach oraz grubości frakcji otrąb dobiera się zespół parametrów procesu produkcyjnego w zależności od wielkości kształtki, grubości ścianek oraz kształtu wyrobu końcowego.

Stwierdzono, że otręby, zwłaszcza pszenne, zawierające związaną w strukturze wodę w postaci wilgoci, poddane procesowi według wynalazku, pozwalają na uzyskanie zupełnie innej struktury materiału otrzymanej kształtki niż w przypadku otrąb zmieszanych z wodą do postaci ciasta i wypiekanych. Gwałtowne odparowywanie wilgoci strukturalnej powoduje odmienny mechanizm tworzenia kształtki niż odparowywanie wody niezwiązanej. W sekwencji końcowej stwierdzić należy jednoznacznie, iż według sposobu według wynalazku uzyskuje się nowy materiał pochodzenia naturalnego.

Sposób według wynalazku pozwala na wyjątkową powtarzalność wyrobów, ich wymiarów, parametrów wytrzymałościowych, otrzymane wyroby charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną, brakiem spękań, brakiem odpadów poprodukcyjnych, odpornością na przesiąkanie, stanowią bardzo dobrą barierę termiczną w przypadku użytkowania ich do potraw gorących. Równocześnie, służąc jako pojemniki do przechowywania produktów sypkich charakteryzują się niespotykaną w porównaniu do znanych opakowań zdolnością do przewietrzania zawartości dzięki specyficznej budowie strukturalnej wyrobu.

W odniesieniu do opakowań z tworzyw sztucznych lub tworzyw częściowo biodegradowalnych znanych ze stanu techniki, kształtki według wynalazku charakteryzują się zdolnością do biodegradacji wynoszącą maksimum 30 dni. Natomiast w stosunku do znanych kształtek całkowicie biodegradowalnych, znanych ze stanu techniki, kształtki wytworzone z materiału i sposobem według wynalazku posiadają znacznie lepsze parametry mechaniczne, użytkowe i estetyczne. Sposób według wynalazku nie powoduje powstawania odpadów w trakcie realizacji procesu produkcyjnego i pozwala na zagospodarowanie całkowicie naturalnego surowca. Ponadto materiał i sposób według wynalazku pozwalają na otrzymanie praktycznie dowolnych kształtek jednorazowego użytku. Zastosowania tego typu kształtek mogą być rozszerzone na wyroby końcowe wykraczające poza zastosowania typowe, znane ze stanu techniki. Kształtki według wynalazku można z powodzeniem stosować jako wszelkie materiały opakowaniowe, praktycznie bez względu na gabaryty i przeznaczenie jak również jako naczynia jednorazowego użytku, w szerokim tego słowa znaczeniu, a więc również np. jako pojemniki medyczne itp.

P r z y k ł a d I. Z sypkich otrą b o zawartoś ci wilgoci zwi ą zanej strukturalnie wynoszą cej 17%, uzyskanych z przemiału pszenicy wyselekcjonowano przez przesiewanie następujące frakcje w ilości: 0,1/0,2 mm - 35% wagowych, 0,2/0,4 mm - 25% wagowych, 0,4/0,8 mm - 40% wagowych. Przygotowano materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek przez zmieszanie 99% wagowych tak wyselekcjonowanych otrąb z 0,3% wagowych sorbitu, 0,4% wagowych palonego cukru i 0,3% wagowych barwnika dopuszczonego do stosowania w produktach spożywczych.

P r z y k ł a d II. Przygotowano materiał jak w przykł adzie I, przy czym wyselekcjonowana frakcja otrąb pszennych posiadała zawartość wilgoci 7%. Otręby przed zmieszaniem z pozostałymi składnikami dowilżono do zawartości wilgoci 28% bez utraty postaci sypkiej materiału.

PL 195 130 B1

P r z y k ł a d III. Z sypkich otrąb o zawartości wilgoci związanej strukturalnie wynoszącej 27%, uzyskanych z przemiału pszenicy wyselekcjonowano przez przesiewanie następujące frakcje w ilości: 0,1/0,2 mm - 35% wagowych, 0,2/0,4 mm - 25% wagowych, 0,4/0,8 mm - 40% wagowych. Przygotowano materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek przez zmieszanie 96,6% wagowych tak wyselekcjonowanych otrąb z 0,3% wagowych gliceryny, 0,4% sproszkowanego białka jaja kurzego, 0,7% wagowych sproszkowanego kakao i 2% wagowych substancji impregnującej.

P r z y k ł a d IV. Z sypkich otrąb o zawartości wilgoci związanej strukturalnie wynoszącej 12%, uzyskanych z przemiału pszenicy wyselekcjonowano przez przesiewanie następujące frakcje w ilości: 0,1/0,2 mm - 40% wagowych, 0,2/0,4 mm - 40% wagowych, 0,4/0,8 mm - 20% wagowych. Przygotowano materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek przez dowilżenie otrąb do zawartości wilgoci strukturalnej wynoszącej 18%.

P r z y k ł a d V. Odmierzoną porcję materia ł u otrzymanego zgodnie z przykł adem I umieszczono na dolnej części formy prasy hydraulicznej. Obie części formy podgrzewane były do temperatury 430°C. Następnie materiał poddano działaniu temperatury i sile nacisku 75 t/cm² przy ciśnieniu tłoka 240 MPa w czasie 15 sekund. Proces prowadzono w trzech cyklach po 5 sekund z naprzemiennym odciążeniem. Otrzymaną tackę powleczono warstwą kazeiny.

P r z y k ł a d VI. Materiał otrzymany jak w przykładzie I poddano wstępnie w masie działaniu temperatury 200°C i ciśnieniu 4 MPa w czasie 20 sekund. Następnie odmierzoną porcję materiału umieszczono na dolnej części formy podgrzewanej do temperatury 350°C. Górna część formy podgrzewana była do temperatury 380°C.

Mieszankę poddano działaniu temperatury i siły nacisku 50 t/cm² przy ciśnieniu tłoka 60 MPa w czasie 10 sekund. Stosowana forma posiadała strukturę porowatą , umożliwiającą wydostawanie się powstałej pary wodnej. Proces prowadzono w jednym cyklu. Otrzymano talerzyki o średnicy 350 mm.

P r z y k ł a d VII. Materiał przygotowany jak w przykładzie III umieszczono na dolnej części formy o kształcie kubeczka. Obie części formy podgrzewane były do temperatury 400°C. Górną część formy wprowadzono do dolnej części do połowy, całość uszczelniono metalowym pierścieniem a następnie górną część dociśnięto do dolnej wytwarzając wewnątrz formy ciśnienie 7 MPa. Otrzymany kubeczek powleczono od wewnątrz warstwą albuminy.

P r z y k ł a d VIII. Materiał otrzymany jak w przykładzie I poddano wstępnemu brykietowaniu w typowej wytłaczarce. Otrzymane brykiety miały masę 25 g, co stanowi 1/3 masy niezbędnej do otrzymania talerzyka o średnicy 235 mm. Dalej postępowano jak w przykładzie I, przy czym na dolnej części formy umieszczano 3 brykiety.

P r z y k ł a d IX. Postępowano jak w przykładzie VII, przy czym materiał wstę pnie poddano granulowaniu w typowym urządzeniu granulującym.

P r z y k ł a d X. Odmierzoną porcję materia ł u otrzymanego zgodnie z przykł adem IV umieszczono na dolnej części formy prasy hydraulicznej. Obie części formy podgrzewane były do temperatury 430°C. Następnie materiał poddano działaniu temperatury i sile nacisku 75 t/cm² przy ciśnieniu tłoka 240 MPa w czasie 20 sekund. Proces prowadzono w czterech cyklach po 5 sekund z naprzemiennym odciążeniem.

P r z y k ł a d XI. Tacki o średnicy 235 mm wykonane z materiału i sposobem według wynalazku poddano badaniom w Centralnym Ośrodku Badawczo - Rozwojowym Opakowań. Zakres badań dotyczył oznaczenia nasiąkliwości wody i oleju, wytrzymałości na nacisk osiowy oraz ocenę sensoryczną.

- Okreś lenie czasu nasią kliwoś ci dla wody i oleju zgodnie z metodyką wł asną . Badanie polegało na napełnieniu opakowania ustawionego na bibule 200 ml wody o temperaturze 20 ±2°C i 80 ±2°C oraz olejem jadalnym o temperaturze 20 ±2°C, a następnie pomiarze czasu, w którym nastąpił wyciek cieczy. Przed badaniem opakowania klimatyzowano przez 48h w następujących warunkach: temperatura 23 ±1°C, wilgotność względna powietrza 50 ±2% zgodnie z warunkami podanymi w PN-92/P50067 Papier, tektura i masy włókniste. Znormalizowane warunki klimatyzowania.

- Oznaczenie odporności na nacisk osiowy zgodnie z procedurą badawczą COBRO nr PBn/DOJ/03.11 Oznaczanie odporności na nacisk osiowy opracowaną na podstawie normy PN-75/O-79172 „Opakowania jednostkowe z tworzyw sztucznych. Oznaczanie odporności na nacisk osiowy. Badanie wykonano na maszynie wytrzymałościowej INSTRON model TM-M rejestrując dla czterech opakowań wykres obciążenia do momentu zniszczenia materiału.

- Ocenę sensoryczną zgodnie z procedurą badawczą nr PBn/DOJ/04.05 Oznaczanie przekazywania zapachu i smaku przy bezpośrednim kontakcie opracowaną na podstawie normy PN-87/O6

PL 195 130 B1

79114 Oznaczanie przekazywania zapachu i smaku przy bezpośrednim kontakcie. Badania organoleptyczne folii wykonano metodą trójkątową, wykorzystując jako substancję wzorcową cukier puder i mąkę.

Wyniki badań nasiąkliwości wody i oleju zestawiono w tabeli 1, w tabeli 2 wyniki odporności na nacisk osiowy i ocenę sensoryczną a na rys. 1 wykres siła-odkształcenie

T a b e l a 1.

Wyniki badań tacek z otrąb pszennych

Lp.	Rodzaj badania	Czas	Obserwacja
1.	Nasiąkliwość wody o temp. 20°C	Po upływie 3 min	Pęcznienie warstwy będącej w kontakcie z wodą, oddzielanie się pojedynczych otrąb od powierzchni
Po upływie 12 min	Rozwłóknienie całej powierzchni opakowania stykającej się z wodą
Po upływie 30 min	Następuje dalsze rozwłóknianie powierzchni, bez śladów wycieku
Po upływie 70 min	Na bibule widać ślady wycieków, woda przenika przez opakowanie
2.	Nasiąkliwość oleju o temp. 20°C	Przez 60 minut	Nie obserwowano zmian w strukturze materiału
Po upływie 60 min	Na bibule widać ślady wycieków, olej przenika przez opakowanie

T a b e l a 2.

Wyniki oznaczenia odporności na nacisk osiowy i ocena sensoryczna.

Lp.	Rodzaj badania	Jednostka	Wartość średnia
1.	Oznaczanie wytrzymałości na nacisk osiowy	N	359 ±78
2.	Ocena sensoryczna dla wzorca - cukier puder	zmiany badanych cech wzorca: bardzo wyraźnie wyczuwalny smak i zapach otrąb
3.	Ocena sensoryczna dla wzorca - mąka	zmiany badanych cech wzorca: wyraźnie wyczuwalny smak i zapach otrąb

Na rysunku przedstawiono wykres siła-odkształcenie uzyskany przy oznaczeniu odporności tacek z otrąb pszennych na nacisk osiowy.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Materiał do wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań, zawierający produkty przemiału zbóż oraz ewentualnie do 5% wagowych mieszaniny substancji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących, znamienny tym, że składa się z 95-100% wagowych sypkich otrąb, zwłaszcza pszennych stanowiących wyselekcjonowaną z otrąb frakcję o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm zawierających od 7% do 45% wody związanej strukturalnie w postaci wilgoci.
2. 2. Sposób wytwarzania biodegradowalnych kształtek, zwłaszcza naczyń i opakowań z wykorzystaniem produktów przemiału zbóż, znamienny tym, że sypkie otręby, zwłaszcza pszenne o uziarnieniu od 0,01 do 2,80 mm w ilości 95-100% wagowych zawierające od 7% do 45% wody związanej strukturalnie w postaci wilgoci ewentualnie miesza się na sucho z mieszaniną substancji impregnujących i/lub dodatków smakowych i/lub zapachowych i/lub niewłóknistych napełniaczy i/lub środków utrzymujących wilgoć i/lub dodatków barwiących w ilości do 5% wagowych łącznie, odmierzoną ilość tak uzyskanego sypkiego materiału umieszcza się na jednej z części wieloczęściowej, korzystnie dwuczęściowej formy, formę zamyka się i poddaje mieszankę równoczesnemu działaniu temperatury ₂ w zakresie 20°C do 450°C oraz dział aniu ciś nienia w zakresie 1-10 MPa i/lub sił y nacisku do 100 t/cm przy ciśnieniu tłoka do 320 MPa w czasie do kilkudziesięciu sekund.

   PL 195 130 B1
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę poddaje się równoczesnemu działaniu temperatury oraz działaniu ciśnienia i/lub siły nacisku w czasie od 5 do 25 sekund.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że formę przed pełnym zamknięciem uszczelnia się a następnie dociska wytwarzając wewnątrz formy ciśnienie.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że górne i dolne części formy podgrzewa się do różnych temperatur.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e mieszankę w formie poddaje się działaniu temperatury oraz działaniu ciśnienia i/lub siły nacisku w jednym cyklu lub w kilku cyklach kilkusekundowych z naprzemiennym odciążaniem.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e gotowe wyroby powleka si ę warstwą bł onotwórczą w dowolny sposób.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę po jej przygotowaniu a przed umieszczeniem w formie poddaje się wstępnie w czasie kilkudziesięciu sekund oddziaływaniu temperatury w zakresie 20-450°C i ciśnienia 1-10 MPa.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę przed umieszczeniem w formie poddaje się wstępnie procesowi granulowania
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę przed umieszczeniem w formie poddaje się wstępnie procesowi brykietowania.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że wytwarza się brykiety o masie równej masie porcji do formowania kształtki lub jej równym podzielnikom.