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Patent Searching and Data


Title:
SANDWICH PANEL MADE OF STARCH FOAM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/007539
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a biodegradable sandwich panel which can be recycled in the paper-making cycle and is based on starch foam. The invention further concerns a method of preparing said panel wherein a resilient or hardened starch foam core is coated with a laminated material made of paper and/or cardboard, the production process being continuous. The advantages of the invention reside in the improved operating properties and the simple production process which can easily be adapted to the respective purpose.

Inventors:
LOERCKS JUERGEN (DE)
POMMERANZ WINFRIED (DE)
SCHMIDT HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/003488
Publication Date:
March 14, 1996
Filing Date:
September 05, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BIOTEC GMBH & CO (DE)
LOERCKS JUERGEN (DE)
POMMERANZ WINFRIED (DE)
SCHMIDT HARALD (DE)
International Classes:
B32B3/18; B29C44/06; B29C44/32; B29C44/50; B29C47/02; B29C67/20; B32B5/18; B32B9/02; B32B9/06; B32B37/15; B32B37/20; B65D65/46; C08L101/16; E04C2/10; F16S1/00; G09F7/00; G09F9/00; B29K1/00; B29K105/04; B29L9/00; (IPC1-7): B32B9/06; B32B5/18
Domestic Patent References:
WO1995002000A11995-01-19
WO1994005492A11994-03-17
Foreign References:
EP0376201A11990-07-04
GB2221869A1990-02-21
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sandwichplatte bestehend aus einem Stärkeschaumkern (1) und mindestens einem Schichtmaterial (2) , dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) ein elasti¬ scher oder gehärteter Stärkeschaum ist und die Sandwich¬ platte in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt wird.
2. Sandwichplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) aus einem Band (4) aus stabförmigen Strängen (5) oder aus sich schlangenförmig windenden Strängen (6) von Stärkeschaum besteht.
3. Sandwichplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Schichtmaterial (2) aus biologisch ab¬ baubarem Material besteht, vorzugsweise aus modifizier¬ ter Stärke, Papier und/oder Pappe bzw. Karton und/oder Folie.
4. Sandwichplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) ein Raumge¬ wicht von 10 bis 250 kg/m3 und das Schichtmaterial (2) ein Flächengewicht von 10 bis 800 g/rrr besitzt.
5. Verfahren zum Herstellen einer Sandwichplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit den Schritten: (a) Herstellen des Stärkeschaumes in einer Extruderan¬ lage (3) und Ausbilden des Stärkeschaumkerns (1) , (b) unmittelbar darauffolgend kontinuierliches Einbrin¬ gen des Stärkeschaumkerns (1) in situ zwischen das Schichtmaterial (2) und (c) Verdichten des Stärkeschaumkerns (1) und gleichzei¬ tiges Verbinden mit dem Schichtmaterial (2) zum Aus¬ bilden der Sandwichplatte.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) als flaches Band (4) , als stab förmige Stränge (5) oder als sich schlangenförmig win¬ dende Stränge (6) extrudiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Stärkeschaum mit einem Raumgewicht von 10 bis 250 kg/m extrudiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) mit einem Schichtmaterial (2) aus biologisch abbaubarem Material, vorzugsweise aus modifizierter Stärke, Papier und/oder Pappe bzw. Karton und/oder Folie verbunden wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Stärkeschaumkern (1) unmittelbar nach der Extrusion zwischen das Schichtmaterial (2) ge¬ bracht und damit verbunden wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß bei harter Einstellung des Stärke¬ schaumkerns (1) und/oder einer Dicke der Sandwichplatte von mehr als 20 mm an den Verfahrensschritt (c) an¬ schließend die Sandwichplatte auf eine vorbestimmte Länge geschnitten wird.
11. Verwendung der Sandwichplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bzw. hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, als Baumaterial zur Wärme, Kälte, Schall und Schockabsorption, als Verpackungsma¬ terial für Transport und Stoßschutz, als Display und Träger für Plakate, Poster, Bilder, und als konstruktive Erzeugnisse für die Möbel, Automobil, Bau und Ver¬ packungsindustrie, den Gartenbau und die Landwirtschaft.
Description:
Sandwichplatte aus Stärkeschäum

Die Erfindung betrifft eine biologisch abbaubare Sandwich¬ platte auf der Basis von Stärkeschaum und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Bekannt sind Verbundmaterialien bzw. Verbundplatten, die einen Kern aufweisen, der mit Polyurethanschaum oder Poly¬ styrolschaum umhüllt ist. Derartige Kunststoffe sind in der Entsorgung problematisch, da sie praktisch nicht verrotten und erst nach einem Sortiervorgang recyclebar sind.

Aus der DE-A-42 28 779 ist ein Schichtverbundmaterial be¬ kannt, bei dem die Schichten aus gehärteten Stärkeschaum und einem weiteren Schichtmaterial bestehen. Das Verfahren zur Herstellung des StärkeSchaumes und des Schichtverbundmate¬ rials läuft mehrstufig ab. Ferner ist ein Aushärten des Stärkeschaumes vorgesehen, um die Verbindung mit dem weite¬ ren Schichtmaterial herzustellen. Die WO 92/16584 betrifft eine biologisch abbaubare Polymermischung auf Basis destruk¬ turierter Stärke mit synthetischen Additiven zur Herstellung von Formteilen nach üblichen Verfahrenstechniken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biologisch abbaubare Sandwichplatte bereitzustellen, die vielseitig an¬ wendbar ist und deren Herstellungsverfahren einfach und ko¬ stengünstig ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge¬ löst.

Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von dem Grund¬ gedanken aus, ein Sandwichmaterial mit einem biologisch ab¬ baubaren Deckmaterial aus Papier und/oder Pappe und/oder Fo¬ lie und einem Kern aus extrudierte Stärkeschaum bereitzu-

stellen, das in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt wird, wobei ein Stärkeschaum in einem Extrusionsverfahren erzeugt, in situ zwischen Papier- bzw. Kartonbahnen und/oder Folie eingebracht und in einer kontinuierlich arbeitenden Rollenpresse verpreist und verarbeitet wird. Die Anzahl der Papier- und Stärkeschaumschichten ist beliebig. Das nach diesem Verfahren erhaltene Sandwichmaterial wird bei Quer¬ schnitten unter 20 mm und einer weichen, flexiblen Einstel¬ lung des Stärkeschaumes endlos als Rollenware gefertigt. Bei harter Einstellung des Stärkeschaumes und/oder Querschnit¬ ten, die größer als 20 mm sind, werden die Sandwichplatten nach dem Preßvorgang auf Format geschnitten.

Je nach Anforderungsprofil des Sandwichmaterials kann das spezifische Gewicht des Stärkeschaumkerns 10 bis 250 kg/m 3 und das Flächengewicht der Papier- und/oder Karton- und/oder Foliendeckschichten 10 bis 800 g/m 2 betragen. Die von dieser Erfindung zur Verfügung gestellten Sandwichplatten erfüllen den gleichen Anwendungszweck als Verpackungsmaterial, als Baumaterial zur Kälte-, Wärme- oder Schallisolation, als Transport- und Stoßschutz, als Display und Träger für Pla¬ kate, Poster, Bilder und Aufdrucke und sind im Papierkreis¬ lauf recyclebar.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Sandwichplatten liegen vor allem auch darin, daß sie mit einem einfachen Verfahren herstellbar sind, bei dem alle Verfahrensschritte kontinu¬ ierlich ohne Zwischenstufen ablaufen und das einfach um¬ stellbar ist, so daß bei Bedarf sofort eine entsprechend ge¬ formte starre oder elastische Sandwichplatte bereitgestellt werden kann, die z.B. eine gewünschte Wärme- oder Kältedäm¬ mung oder auch Stoßabsorptionseingenschaft aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: das Verfahrensprinzip zur Herstellung erfindungs¬ gemäßer Sandwichplatten,

Figur 2: eine Ansicht auf die Extrusionsanläge, die einen vollflächigen Stärkeschaumkern ausbringt,

Figur 3: eine Ansicht auf die Extrusionsanlage, die stab- förmige Stärkeschäumstränge als Kern für die er¬ findungsgemäße Sandwichplatte ausbringt und

Figur 4: eine Ansicht auf die Extrusionsanlage, die sich schlangenförmig windende Stärkeschäumstränge als Kern für die erfindungsgemäße Sandwichplatte aus¬ bringt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht eine erfindungsgemäße Sandwichplatte aus einem Stärkeschaum¬ kern 1, der an seiner Ober- und Unterseite mit einem Schichtmaterial 2 verklebt ist. Das Schichtmaterial 2 be¬ steht vorzugsweise aus biologisch abbaubarem Material, wie aus Folien aus modifizierter Stärke, Papier und/oder Pappe bzw. Karton.

Wie Figur 1 zeigt, weist eine Anlage zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Sandwichplatte eine Extruderanlage 3 auf, in welcher Stärkeschaum hergestellt wird und anschließend durch eine Düse als Band 4 (Figur 2) , stabförmige Stränge 5 (Figur 3) oder sich schlangenförmig windende Stränge 6 (Fi¬ gur 4) ausgebracht wird. In der jeweils hergestellten Form bilden das Band 4 bzw. die Stränge 5, 6 den Stärkeschaumkern 1 der Sandwichplatte. Unmittelbar nach dem Extrudieren wird der Stärkeschaumkern 1 zwischen zwei Bänder des Schichtmate¬ rials 2 eingebracht. Dazu wird das Schichtmaterial 2 von zwei übereinander angeordneten Rollen 7 kontinuierlich abge¬ rollt, über Umlenkrollen 8 gespannt und horizontal überein- anderlaufend bis zu einem bestimmten Abstand zusammenge¬ führt. Das Schichtmaterial 2 weist dazu eine bestimmte Min¬ destreißfestigkeit auf. Der Stärkeschaumkern 1 wird in Ab¬ rollrichtung zwischen das Schichtmaterial 2 eingebracht, an¬ schließend in einer Rollenpresse 9 mit dem Schichtmaterial 2 in Kontakt gebracht und zu einer Sandwichplatte verpreßt. Während dieses Vorgangs besitzt der Stärkeschaumkern 1 noch

eine Mindestrestfeuchte aus dem Extrusionsverfahren, so daß die Klebeeingenschaft der Stärke aktiviert bleibt und eine Verbindung mit dem Schichtmaterial 2 hergestellt wird. Der Feuchtigkeitsentzug der Stärke kann während der Extrusion speziell eingestellt werden, oder der Stärkeschaumkern 1 kann auch vor dem Verbinden mit dem Schichtmaterial 2 an seinen Kontaktflächen befeuchtet werden. Nach dem Verlassen der Rollenpresse 9 wird das Sandwichmaterial auf Rollen auf¬ gewickelt oder auf Länge geschnitten und gestapelt. Beson¬ ders bietet sich das Aufrollen bei Sandwichplatten mit ela¬ stischem Stärkeschaumkern 1 und einer Dicke unter 20 mm an, während dickere Sandwichplatten vorteilhafterweise gestapelt werden können. Mit diesem Verfahren sind Sandwichplatten mit beispielsweise speziellen Wärmedämmwerten oder Stoßabsorp¬ tionseigenschaften herstellbar. Je nach Verwendungszweck der Sandwichplatten kann der Stärkeschaumkern l eine bestimmte Dichte und Elastizität aufweisen oder Hohlräume in der Sand¬ wichplatte bilden, wie beispielsweise bei der Verarbeitung von Stärkeschaumsträngen 5, 6. Ferner können mehrere Schich¬ ten von Stärkeschaumkernen 1 und Schichtmaterial 2 überein¬ ander verklebt werden. Zur Veränderung gewünschter Eigen¬ schaften können beispielsweise die Rezeptur der im Extrusi¬ onsverfahren verarbeiteten Rohstoffe oder die Verfahrens- schritte des Extrusionsverfahrens selbst hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs oder des Temperaturprofils verändert wer¬ den. Vorzugsweise besitzt das erfindungsgemäße Sandwichmate¬ rial einen Stärkeschaumkern 1 mit einem Raumgewicht von etwa 10 bis 250 kg/m 3 und ein Schichtmaterial 2 mit einem Flä¬ chengewicht von 10 bis 800 g/m 2 .

Die erfindungsgemäßen Sandwichplatten können als Ver¬ packungsmaterial, als Baumaterial zur Wärme-, Kälte- oder Schallisolation, als Transport- und Stoßschutz, als Display und Träger für Plakate, Poster, Bilder und Aufdrucke, sowie als konstruktive Erzeugnisse für die Möbel-, Automobil-, Bau- und Verpackungsindustrie, den Gartenbau und die Land¬ wirtschaft, verwendet werden.