DE19513808A1

DE19513808A1 - Verfahren zur Herstellung von Ausgangsmaterial zur Herstellung biologisch abbaubarer Säcke und Beutel

Info

Publication number: DE19513808A1
Application number: DE19513808A
Authority: DE
Inventors: Egon Wurr
Original assignee: Natura Verpackungs GmbH
Current assignee: Natura Verpackungs GmbH
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2015-04-13
Also published as: WO1996032240A1; EP0765210A1; ATE244118T1; US5852941A; DE59610567D1; DE19513808C2; DK0765210T3; EP0765210B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Web- oder Wirkbahnen oder Netzschläuchen, insbesondere geraschelten Wirkbahnen oder Netzschläuchen, aus denen biologisch abbaubare, insbesondere verrottbare (kompo stierbare) hochfeste Säcke und Beutel anzufertigen sind.

Es sind verschiedene Verfahren zum Herstellen von biolo gisch abbaubaren Folien aus pflanzlichen Rohstoffen bekannt. Verwiesen wird hierbei auf DE 42 28 016 C1, in der auch zahlreiche weitere Schriften referiert sind.

Derartige Folien eignen sich ohne weiteres auch zur Her stellung von Beuteln, Tragetüten und dergleichen; es stellt sich jedoch heraus, daß derartige Beutel in ge schlossener Form sich für viele Produkte als Verpackungs beutel nicht eignen, da sie Fäulnisvorgänge begünstigen. Ein Perforieren derartiger Beutel wiederum bringt keine signifikante Verbesserung und setzt die Reißfestigkeit so weit herab, daß ebenfalls keine Verwendbarkeit gegeben ist.

Insbesondere besteht ein Bedarf für das Verpacken von Kartoffeln, Zwiebeln oder anderen Agrarprodukten. Hier ist man gewohnt, in Netze oder Säcke, aber nicht in Folienbeutel zu verpacken. Netze oder Säcke werden als produktentsprechender angesehen, insbesondere bei frischer und/oder nasser Ware.

Es stellt sich damit die Aufgabe, ein Verfahren anzuge ben, bei dem aus einem an sich bekannten, folienartigen Ausgangsmaterial, das auf der Basis modifizierter Stärke hergestellt ist, unter Anwendung an sich bekannter Web- und Wirktechniken, ein hochfester Sack oder Beutel oder ein hochfestes Netz hergestellt werden kann. Das Produkt soll durchlüftbar und insbesondere zum Transport, zum Lagern und Anbieten von Kartoffeln, Zwiebeln und anderen Feldfrüchten geeignet und trotzdem entsprechend den Eigenschaften der Ausgangsfolie biologisch abbaubar sein.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstel lung von Netzschläuchen, Web- oder Wirkbahnen, insbesondere geraschelten Wirkbahnen oder Netz schläuchen, aus denen biologisch abbaubare, insbesondere verrottbare hochfeste Säcke und Beutel anzufertigen sind, wobei das Ausgangsmaterial eine Dicke von 10 µm bis 350 µm hat, das auf der Basis modifizierter Stärke hergestellt ist und einen Erweichungspunkt zwischen 60 und 80°C aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:

- Aufschlitzen der Folie zu Streifen von 1 bis 10 mm Breite;
- Vorrecken und Recken der Folien-Bändchen unter gleichzeitiger oder zeitversetzter Erwärmung auf eine Temperatur von 30°C bis 70°C, vorzugsweise im Bereich von 35° ± 3°C im Reckverhältnis zwischen 1:3 bis 1:10, vorteilhaft im Bereich 1:4,5 bis zu 1:6,5;
- Abkühlenlassen bis auf Zimmertemperatur;
- Verarbeiten von Folien-Bändchen geeigneten Titers und geeigneter Breite zu einer Web- oder Wirkbahn oder zu einem Netzschlauch.

Für das Verfahren eignet sich insbesondere eine aus modi fizierter Stärke gemäß DE 42 28 016 hergestellte Folie, die unter dem Produktnamen "BIOFLEX BF 102" angeboten wird. Angeboten wird dies Produkt durch Biotec Biologi sche Naturverpackungen GmbH & Co., Emmerich.

Bemerkenswert ist, daß ohne den eingeschalteten Reckvor gang das Bändchen-Material zur Herstellung von ausrei chend festen Säcken oder Beuteln nicht geeignet ist.

Sehr wichtig kann es sein, daß die Folie vor dem Schneiden und während desselben "klimatisiert" wird. Die aus einem hohen Prozentsatz von Kartoffelstärke oder anderer Stärke (aus getrockneter Mais-, Weizen- oder Kartoffelsubstanz) bestehende Folie ist eventuell zu trocken oder zu spröde, um geschnitten und verstreckt zu werden. Es ist daher vorzugsweise die Folie bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 45 und 65%, vorzugsweise zwischen 50 und 60% zu strecken.

Durch den Streckprozeß erfolgt eine Längsorientierung der Moleküle, die eine hohe Festigkeit der monoaxial gereckten Streifen bewirkt. Dieses Ergebnis ist bei Polyolefinen bekannt. Es kann aber nicht als naheliegend angesehen werden, daß Folien aus Stärke gleiche oder vergleichbare Ergebnisse bringen.

Insbesondere ist wesentlich, daß sogenannte Schlauch netze und/oder Raschelsäcke aus einer Folienbahn hergestellt werden können.

Die so hergestellten Raschelsäcke, die eventuell auch aus einem eingefärbten Folienmaterial hergestellt werden können, lassen sich in ein Entsorgungssystem inte grieren, bei dem zunächst die landwirtschaftlichen Produkte, wie Kartoffeln oder Zwiebeln, an den Endver braucher geliefert werden. Die anfallenden, kompostier baren Küchenabfälle können dann von den geleerten Beuteln oder Säcken aufgenommen werden und in entspre chenden Kompostier-Vorrichtungen zu biologisch abgebautem Kompost umgewandelt werden. Hierdurch ergibt sich ein technischer Nutzeffekt, der die Akzeptanz und die Einführbarkeit des Produktes in besonderer Weise fördert. Solange die landwirtschaflichen Produkte nicht über eine bestimmte Temperatur und Zeit gelagert werden, sind die geraschelten Säcke absolut stabil und unverrottbar. Erst wenn ein gewisses Milieu, bestimmt aus Feuchtigkeit, Temperatur und mikrobakterieller Umgebung hinzukommt, zerfallen die Säcke sehr rasch zu einer kompostierten Masse.

Für die Herstellung der Web- und Wirkbahnen lassen sich Bändchen-Webmaschinen oder Bändchen-Raschelmaschinen verwenden, wie sie zur Herstellung von Web- und Wirkbahnen aus Polyethylen-Streifen bekannt sind, da das gereckte Bändchenmaterial in seinen Eigenschaften bekann ten Polyethylen-Bändchen nahekommt.

Die Erfindung sei anhand einiger Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Handelsübliche Folie des Typs BIOFLEX BF 102 der Folien dicke 80 µm wird in bekannter Art in Streifen von 2,5 mm Breite geschnitten. Die Streifen werden vorgewärmt, vorgedehnt, dann auf 35°C erwärmt und im Verhältnis 1:5,5 gereckt. Es folgt ein Abkühlungsvorgang. Es wird damit aus der Folie eine Fadenschar paralleler, gereckter Bändchen hergestellt, die in eine Raschel maschine einlaufen.

Vor der Verstreckung wurde der Arbeitsraum auf eine relative Luftfeuchtigkeit von 55% gebracht und diese auch während der Verarbeitung gehalten. Die Fadenschar wird anschließend im fortlaufenden Prozeß auf einer bekannten Raschelmaschine zu einer doppelbahnigen Ware verarbeitet, die je nach Größe geeignet ist, um z. B. Kartoffeln oder Zwiebeln in einer Menge von 1,5; 2,5 oder auch 25 kg abzufüllen.

Ergänzend ist zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel zu bemerken, daß vorzugsweise ein Wirkverfahren einge setzt wird, bei dem die vorgestreckten Folienbändchen zu einem groben Kettengewirk von etwa 20 bis 80 Maschen pro 10 cm, vorzugsweise zwischen 25 bis 35 Maschen pro 10 cm gewirkt werden.

Beispiel 2

Aus dem Material BIOFLEX BF 102 werden Folien der Dicke 80 µm hergestellt. Die Folie wurde auf einem dafür geeigneten Extruder hergestellt, und zwar im Aufblas verhältnis 1:4. Verwendet wurde eine gekühlte angefeuchtete Luft. Diese angefeuchtete Luft gibt der Folie zusätzliche Feuchtigkeit für die spätere Verarbeitung zu Bändchen.

Die aufgewickelte Folie wird auf einer separaten Anlage in Streifen von 5 mm geschnitten. Die Streifen werden auf ca. 32°C erwärmt, verstreckt im Verhältnis 1 : 5 und auf getrennte Spulen aufgewickelt.

Vorzugsweise sollte auch bei diesem Vorgang wegen der "trockenen Stärkeanteile" eine relative Raumfeuchte von mehrt als 30%, vorteilhaft von 55% vorhanden sein. Aus diesen Bändchen werden dann auf sogenannten Bäum- oder Zettelmaschinen Kettbäume hergestellt. Diese Kettbäume können wahlweise ebenfalls auf Raschelmaschinen, aber auch auf Webmaschinen eingesetzt werden.

Die Schußbändchen werden hergestellt aus einer Folie von 50 µm Dicke zu einer Breite von 1 mm. Die Schuß-Folien bändchen werden mit einem natürlichen Farbstoff (Beta-Karotin) eingefärbt, so daß sie eine orange-rote Farbe haben.

Aus dem Material wird eine Webbahn auf einer Bändchen webmaschine an sich bekannter Art gewebt und als Aus gangsmaterial zur Verwendung von 50-kg-Säcken für Zwie beln verwendet.

Beispiel 3

Ein geraschelter oder gewebter Sack gemäß den Beispielen 1 oder 2 wird dazu verwendet, kompostierbare Abfälle auf zunehmen. Die gefüllten Säcke werden in eine Kompostier anlage eingeführt, in der mit Kompostbakterien angereicherter Umgebung eine Verrottung innerhalb von 2 bis 4 Wochen stattfindet. Der Verrottungsprozeß ist abhängig von dem System der Kompostieranlage.

Beispiel 4

Ein nach Beispiel 1 hergestellter Raschelsack wird mit einer Werbebanderole versehen, die mit für die Kompostierung geeigneten und akzeptablen Farben bedruckt wird.

Produkte verschiedener Reißfestigkeiten können der eingangs genannten Patentschrift 42 28 016 entnommen werden. Die Folie kann sowohl über Schlauchextrusion als auch Schlitzextrusion hergestellt werden.

Grundsätzlich eignet sich das hergestellte Web- und Wirk material natürlich auch für Einsatzzwecke, bei denen eine geringere Reißfestigkeit gefordert wird, beispiels weise für Weihnachtsbaum-Netze, Sichtblenden, Vogel schutznetze und andere, in der Landwirtschaft einsetz bare Netze, bei denen eine gesteuerte Verrottung erwünscht ist. Dazu gehören z. B. Pulettenwickelnetze und sogenannte Rundballennetze für Strohballen.

Die Herstellung von hochfesten Säcken ist allerdings wesentlich anspruchsvoller als die von Geweben oder Netzen, bei denen die Festigkeit lediglich eine unter geordnete Rolle spielt, wie zum Beispiel Tennisblenden oder andere Verkleidungen, die nach der gleichen Methode hergestellt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Web- oder Wirkbahnen oder Netzschläuchen, insbesondere geraschelten Wirkbahnen oder Netzschläuchen, aus denen biologisch abbaubare, insbesondere verrottbare (kompostierbare) hochfeste Säcke und Beutel anzufertigen sind, aus einem folienartigen Ausgangsmaterial der Dicke 10 µm bis 350 µm, das auf der Basis modifizierter Stärke herge stellt ist und das einen Erweichungspunkt zwischen 60°C und 80°C aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:

- Aufschlitzen der Folie zu Streifen von 1 bis 10 mm Breite;
- Vorrecken und Recken der Folien-Bändchen unter gleichzeitiger oder zeitversetzter Erwärmung auf eine Temperatur von 30°C bis 70°C, vorzugsweise im Bereich von 35° ± 3°C im Reckverhältnis zwischen 1:3 bis 1 : 10, vorteilhaft im Bereich 1 : 4,5 bis zu 1 : 6,5;
- Abkühlenlassen bis auf Zimmertemperatur;
- Verarbeiten von Folien-Bändchen geeigneten Titers und geeigneter Breite zu einer Web- oder Wirkbahn oder zu einem Netzschlauch.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrecken und/oder das Recken des Folienmaterials bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45 bis 65%, vorzugsweise von 50 bis 60% erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial eingefärbt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Hinblick auf die Herstellung sogenannter Raschelsäcke ein Wirkverfahren eingesetzt wird, bei dem die vorgestreckten Folien-Bändchen zu einem groben Kettengewirk von etwa 15 bis 50 Maschen pro 10 cm, vorzugsweise zwischen 20 bis 35 Maschen pro 10 cm gewirkt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Hinblick auf die Herstellung sogenannter Schlauchnetze ein Wirkverfahren eingesetzt wird, bei dem die vorgestreckten Folien-Bändchen zu einem Schlauchgewirk mit einer Fadenzahl von etwa 70 bis 110 Faden pro Schlauchumfang gewirkt werden.

6. Sack oder Beutel, hergestellt aus einer Web- oder Wirkbahn bzw. aus einem Netzschlauch nach Anspruch 1 bis 5.

7. Netz oder Plane, hergestellt aus einer Web- oder Wirkbahn, bzw. aus einem aufgeschnittenen Netzschlauch nach Anspruch 1 bis 5.

8. Zweitverwendung gebrauchter und entleerter Säcke oder Beutel gemäß Anspruch 6 für die Entsorgung kompostierbarer Abfälle.

9. Sack, Beutel, Netz oder Plane, nach einem der vorhergehenden Ansprüche und versehen mit einem Etikett oder einer Banderole, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett oder die Banderole im wesentlichen aus einem biologisch abbaubaren und gegebenenfalls mit verrottbaren Farben bedruckten Folienabschnitt besteht, der vorzugsweise aus der Ursprungsfolie der Dicke von 25 bis 60 µm, aus der auch die Bändchen geschnitten worden sind, hergestellt worden ist.