NO180781B - Fremgangsmåte for fremstilling av gjenstander basert på stivelse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av gjenstander basert på stivelse.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører spesielt fremstilling av biologisk nedbrytbare formede gjenstander og filmer basert på stivelse.

Betegnelsen "formede gjenstander" anvendt i den foreliggende beskrivelse omfatter alle produkter med tykkelse som er større enn 0,2 mm, som bokser, beholdere generelt, plater, emballa-sjegjenstander, rør og lignende.

I de senere år er det gjennomført flere forsøk på å fremstille biologisk nedbrytbare gjenstander.

Blant de forskjellige materialer som er foreslått for fremstilling av formede gjenstander og filmer, er stivelser uten tvil de meste ønskelige, da de er naturlige substanser, de er billige og fullstendig biologisk nedbrytbare produkter som er lett tilgjengelige.

US-PS 4.591.475 beskriver en sprøytestøpingsprosess med utgangspunkt i ikke-destrukturert stivelse. I dette tilfelle ble en høy prosessustabilitet observert, noe som skyldes det faktum at viskositeten av produktet i smeltet tilstand var avhengig av skjærforlengelsen, og derfor er støpeprosessen strengt avhengig av betingelser som skruehastighet, temperatur, trykk og/eller vanninnhold, og nedsetter kvaliteten på de oppnådde gjenstander.

I den publiserte EP-patentsøknad 304.401 er det beskrevet en fremgangsmåte for sprøytestøping av kapsler med utgangspunkt i destrukturert stivelse. Gjenstandene som oppnås ved hjelp av denne prosess utviser imidlertid dårlige mekaniske egenskaper og er forøvrig svært vannoppløselige.

Det er også foreslått en kombinering av stivelsen med andre materialer for fremstilling av gjenstander med tilfredsstil-lende egenskaper. Polyetylen er det material som vanligvis foreslås for dette formål. De forskjellige forsøk som er gjort for å fremstille formede gjenstander fra stivelse-polyetylenblandinger har imidlertid ikke gitt tilfredsstillen-de resultater. Produktene viser seg å være uformelige og svake på grunn av tilstedeværelsen av en rekke hulrom som skyldes omdannelsen av fuktighet til damp under støpe-prosessen. Videre har de oppnådde produkter berøringsegen-skaper som for papir.

US-PS 4.133.784 beskriver blandinger bestående av stivelse og av en etylen-akrylsyre-kopolymer (EAA) som passende kan omdannes til filmer og som er fleksible, vannresistente, termisk sveisbare og biologisk nedbrytbare.

De nevnte blandinger omdannes til filmer ved hjelp av teknikker som støping, enkel ekstrudering eller maling. Disse prosesser er imidlertid sene og svært kostbare. Videre, ved bestemte innhold av stivelse som er nødvendig for å oppnå de ønskede mekaniske egenskaper, er produktenes grad av biologisk nedbrytbarhet og stabilitet overfor UV-lys sterkt svekket.

På den annen side har de forsøk som er gjennomført for å sprøytestøpe blandingene ikke vært vellykkede på grunn av de dårlige fysiske-mekaniske egenskaper til de oppnådde produkter. Det ble faktisk oppnådd produkter med liten hardhet og en høy forlengelse ved belastning.

US-PS 4.337.181 foreslår tilsetning av en tilstrekkelig mengde av et nøytraliserende middel som ammoniakk eller et amin, til stivelses-EAA-kopolymerblandingen for å nøytralisere en del av alle syregruppene i EAA, hvorpå den oppnådde blanding formblåses med et fuktighetsinnhold i området fra 2 til 10 %.

Tilsetningen av et nøytraliserende middel gjør at man kan overvinne visse ufordelaktigheter i forbindelse med filmdan- nelsesprosessen, mens ufordelaktighetene i forbindelse med de oppnådde produkters lave hardhet, forblir som før eller øker.

I Ind. Eng. Chem. Res. 1987, 26, side 1659-1663 ble det også foreslått å tilsette urea og/eller polyoler til stivelses-EAA-kopolymerblandingene for å understøtte fremstillingen og forbedre kvaliteten av de oppnådde filmer samt økonomien forbundet med deres fremstilling. Virkningen av tilstedeværelsen av urea er å muliggjøre at stivelsens krystallinske struktur ødelegges av små mengder vann og således muliggjøre at granuler for filmdannelse dannes direkte fra en blanding med et vanninnhold på omtrent 16 %, såvel som å eliminere nødvendigheten av å forblande stivelses-EAA-kopolymerblandingen i en svært kompleks blander med et stort vanninnhold før ekstruderingsprosessen. Tilsetning av urea forbedrer derfor også prosessbetingelsene for stivelses-EAA-kopolymerblandingen, mens de dårlige fysisk-mekaniske egenskaper for de oppnådde produkter forblir uforandret.

Det er nå funnet at formede gjenstander som er fremstilt ved sprøytestøpingsteknologi og filmer fremstilt ved ekstrude-ringsformblåsing har utmerkede fysisk-mekaniske egenskaper som høy bruddseighet, høy bøye-flytfasthet og en modul som er mye større enn den for de enkelte bestanddeler, såvel som vann-uoppløselighet, når ovennevnte gjenstander og filmer inneholder de følgende tre faser som er perfekt interpenetrert med hverandre: 1) en fase av destrukturert stivelse i form av partikler som hver har en antallsgjennomsnittlig diameter som er mindre enn 1 (lm,

2) en fase av etylen-akrylsyre-kopolymer. (EAA),

3) en fase som utgjøres av et IPN (interpenetrert nettverk) produkt fra interaksjonen mellom stivelse og etylen-akrylsyre-kopolymer, og eventuelt 4) vann i en mengde som er mindre enn 2 vekt% med hensyn til totalvekten av blandingen.

Produktet fra interaksjonen mellom stivelse og EAA-kopolymer oppnås in situ under omdannelse av utgangsmaterialene til den formede gjenstand.

EAA-kopolymeren har foretrukket et akrylsyreinnhold fra 3 til 3 0 vekt% og den destrukturerte stivelsesfase som ikke er bundet til EAA-kopolymeren er fint og jevnt fordelt i blandingen i form av partikler med en antallsmidlere diameter under 1^m og en partikkelstørrelsesfordeling under 3.

Partikkelstørrelsesfordelingen for destrukturert stivelse bestemmes ved forholdet mellom den antallsmidlere diameter og den gjennomsnittlige overflatediameter.

Forholdet mellom de forskjellige komponenter i blandingen kan varieres som en funksjon av de egenskaper som skal oppnås, av temperaturen og av formgivningsprosessen. Formede gjenstander og filmer som generelt har utmerkede fysisk-mekaniske egenskaper og er uoppløselige i vann, inneholder:

fra 10 til 90 vekt% destrukturert stivelse,

fra 10 til 90 vekt% av en EAA-kopolymer med et

akrylsyreinnhold fra 3 til 30 vekt%, og

høyst 2 vekt% vann,

hvori mindre enn 40 vekt% og foretrukket mindre enn 20 vekt% av all stivelsen er fri og i form av partikler med en antallsmidlere diameter under 1 (im, mens den resterende stivelse er bundet til EAA-kopolymeren til å danne nevnte IPN-produkt.

De formede gjenstander og filmer kan også inneholde urea som tilsettes til utgangsblandingen for å forbedre bearbeid-barheten av denne. Mengden eventuell urea overskrider ikke 3 0 vekt% og er foretrukket i området fra 5 til 20 vekt% med hensyn på blandingen.

Vanninnholdet i gjenstandene er generelt mindre enn det som generelt er tilstede i stivelsen, og det kan også være fullstendig fraværende.

Ammoniakk som eventuelt tilsettes til utgangsblandingen for å lette fremstillingen av blandingen fjernes enten under ekstruderingsprosessen eller senere under et tørketrinn, hvorved de fremstilte gjenstander generelt ikke inneholder ammoniakk, eller ammoniakkinnholdet overskrider på det meste ikke 0,5 vekt% med hensyn til blandingen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for fremstilling av gjenstander basert på stivelse, hvor en oppvarmet ekstruder tilføres materiale omfattende stivelse og en etylen-akrylsyre-kopolymer i et vektforhold mellom stivelse og kopolymer fra 1:9 til 9:1, og vann i en mengde fra 10 til 25 % av den totale vekt av stivelseskomponenten, samt eventuelt ammoniakk og/eller urea, hvorpå materialet som er innført i ekstruderen som er oppvarmet til en temperatur mellom 90 og 150°C underkastes følgende trinn: et første blandetrinn hvori den tilførte stivelse blandes godt med kopolymeren inntil stivelsen er i alt vesentlig destrukturert og stivelsen og etylen-akrylsyrekopolymeren har dannet et interpenetrert nettverk,

et trinn hvori materialet transporteres og komprimeres til et trykk som er større enn 500 Pa og materialet

ekstruderes ved en temperatur mellom 105 og 130°C,

som er kjennetegnet ved at materialet etter blandetrinnet avgasses for å redusere dets vanninnhold til høyst 2 % av vekten av blandingen.

Reduksjonen av vanninnholdet før ytterligere bearbeidning av blandingen utgjør et viktig trekk ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Reduksjonen av et eventuelt ammoniakkinnhold kan gjennomføres ved enten utlufting direkte i ekstruderen eller tørking ved omtrent 70 til 100°C i en luftstrøm eller under vakuum etter ekstruderingstrinnet.

Oppstrøms for det første blandetrinn underkastes foretrukket det tilførte material et transporttrinn under hvilket tempera turen i materialet økes progressivt til mellom 60 og 100°C. Lengden på transportsonen i ekstruderen er typisk mellom fire og tyve ganger diameteren av ekstruderskruen.

Det påfølgende blandetrinn gjennomføres ved en temperatur som foretrukket er mellom 105 og 140°C og under slike betingelser at stivelsen samtidig i alt vesentlig destruktureres og inter-penetreres med kopolymeren. Blandesonen strekker seg i en lengde som foretrukket er mellom fire og tyve ganger diameteren av ekstruderskruen og materialet underkastes skjærdeformasjon ved en rate på mellom 50 og 5000 sek.-<1>.

Det fenomen som finner sted i dette trinn og som fører til destrukturering av stivelsen er kjent og er generelt forklart ved dannelse av uorden i molekylstrukturen til stivelsespar-tiklene som et resultat av varmebehandling gjennomført over glasstemperaturen og smeltepunktene for dens bestanddeler.

Avgassingstrinnet kan typisk omfatte fra en til fire avgas-singssoner hvor ekstruderen bringes til et subatmosfærisk trykk, generelt mellom 690 og 700 mm Hg. I dette trinn kan mengden vann reduseres til en verdi fra 2 til 0,1 %, foretrukket under 1 %. Avgassingstrinnet gjennomføres med anvendelse av en eller flere vannringpumper av kjent type.

Det avgassede material føres deretter gjennom et ytterligere transporttrinn som utgjøres av transportelementer alene, eller av blandeelementer etterfulgt av transportelementer, for å forbedre interpenetreringen og forhindre at blandingen taper dens ensartethet som er oppnådd under det første blandetrinn. Transportsonen strekker seg generelt i en lengde fra fire til tyve ganger diameteren av ekstruderskruen.

Det smeltede material komprimeres deretter til trykk som er større enn 500 Pa, foretrukket større enn 1500 Pa og mer foretrukket større enn 3000 Pa, med kompresjonsforhold mellom 1:1,5 og 1:4. Det smeltede material ekstruderes deretter til filamenter eller plater ved en temperatur som foretrukket er

mellom 105 og 130°C.

Den ekstruderte plate kan anvendes for termoforming ved enten vakuumteknikken eller ved konveks/konkav-støpeteknikken. Granuler eller terninger kan henholdsvis fremstilles fra det ekstruderte filament eller plate og de kan deretter anvendes for filmblåsing ved en temperatur som foretrukket er mellom 100 og 140°C ved vanlige teknikker, eller de kan anvendes for sprøytestøping.

Det er særlig funnet at innføring av avgassingstrinnet for å redusere vanninnholdet til høyst 2 vekt%, mer foretrukket til mindre enn 1 vekt%, mellom to blande- og transportkompre-sjonstrinn gjennomført under betingelser som gir destrukturering av stivelsen og oppnåelse av en interpenetrert struktur, tilveiebringer en ekstrudering som er særlig passende for påfølgende bearbeiding ved ekstrudering og blåsing.

Filmblåsingsboblen er fullstendig konstant og den dannede filmslange kleber ikke. Dessuten er filmenes modul økt og de kan motstå formendringer og belastninger som er større eller lik dem som filmene omtalt i US-A-4.133.784 og US-A-4.227.181 som angitt over, motstår.

De formede gjenstander oppnås ved sprøytestøping av den oppnådde blanding ved en temperatur i området fra 130 til

180°C, foretrukket fra 130 til 160°C under en skjærforlengelse i området fra 1.000 til 10.000 sek."<1>og i en tid som strekker seg fra 10 til 120 sekunder, foretrukket fra 3 til 60 sekunder avhengig av den ønskede gjenstands tykkelse.

Støpetemperatur og skjærforlengelse sammen med et eventuelt ammoniakkinnhold og vanninnhold i blandingen er de kritiske parametre ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse for oppnåelse av endelige støpte produkter med ønskede egenskaper.

Det ble faktisk observert at dersom man opererer under slike forhold er det mulig å oppnå destrukturerte stivelsespartikler jevnt fordelt i matriksen med en antallsgjennomsnittlig diameter under 1 (lm, foretrukket fra 0,1 til 0,5 (im, og en partikkelstørrelsesfordeling som er mindre enn 3, og med dannelse in situ av et produkt fra interaksjonen mellom stivelse og EAA-kopolymer i et slikt forhold at minst 60 % og foretrukket fra 80 til 100 % av den totale mengde utgangs-stivelse bindes.

De formede gjenstander utviser høye fysisk-mekaniske egenskaper som en modul som er større enn 5.000 kg/cm<2>, en god bruddseighet, en høy bøye-flytfasthet i størrelsesorden fra 300 til 400 kg/cm<2>, og uoppløselighet i vann. Slike gjenstander utviser en forverring i fysisk-mekaniske egenskaper når de neddyppes i vann, men deres form forblir uforandret og de utviser ingen overflateendring. Ved rekondisjonering i luft ved 25°C og ved 50 % relativ fuktighet har slike gjenstander en tendens til å bli transparente og sprø.

Betegnelsen "stivelse" som anvendt i den foreliggende beskrivelse og i kravene omfatter generelt alle stivelser av naturlig eller vegetabilsk opprinnelse, som i alt vesentlig består av amylose og/eller amylopektin. De kan ekstraheres fra forskjellige planter som f.eks. potet, ris, tapioka, mais og kornprodukter som rug, havre, hvete o.s.v. Maisstivelse er foretrukket. Betegnelsen "stivelse" omfatter også stivelse som er modifisert for å nedsette syretallet innen området fra 3 til 6, så vel som potetstivelse, hvori type og konsentrasjon av de kationer som er assosiert med fosfatgruppen er modifisert. Etoksylerte stivelser, acetatstivelser, kationiske stivelser, oksyderte stivelser, tverrbundne stivelser o.s.v. kan også anvendes ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Stivelse av naturlig opprinnelse anvendes som sådan uten at den er tørket på forhånd, og med et innhold av bundet vann i størrelsesorden 10 til 13 vekt%. En mengde vann tilsettes til stivelsen i ekstruderen for å bringe det totale vanninnhold til verdier på høyst 25 % av totalvekten av den tørre stivelse, foretrukket til mellom 10 og 15 %.

EAA-kopolymeren som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen må inneholde et tilstrekkelig antall karboksyl-grupper for å være forenelig med stivelsen. Tilstedeværelsen av karboksylgruppene gjør også kopolymeren dispergerbar i vann. Den foretrukne EAA-kopolymer er den som er dannet ved kopolymerisering av en blanding omfattende fra 3 til 30 %, foretrukket 20 vekt% akrylsyre, og tilsvarende fra 97 til 70 %, foretrukket 80 vekt% etylen. Forholdet mellom stivelse og EAA-kopolymer er foretrukket mellom 1:4 og 4:1. En økning i stivelsesinnholdet mot de høyere verdier i det angitte område er naturligvis fordelaktig med hensyn til den biolo-giske nedbrytbarhet av de dannede filmer.

Tilsetning av urea til materialet som tilføres til ekstruderen er funnet å være fordelaktig for å forenkle destruktureringen av stivelsen og gjøre den forenelig med EAA-kopolymeren. Når urea er tilstede, er mengden urea høyst 30 % og foretrukket mellom 5 og 20 % av vekten av den totale blanding.

Til stivelse-EAA-kopolymeren er det mulig å eventuelt tilsette ammoniakk i en ikke-kritisk mengde og generelt opp til 7 %

(30 % mettet ammoniakkoppløsning) i henhold til vekten av den tørre stivelse. Tilsatt ammoniakk fjernes fullstendig eller delvis under ekstruderingen av blandingen eller under tørke-trinnet eller det mellomliggende avgassingstrinn.

Sluttproduktene er kjennetegnet ved at de i alt vesentlig ikke inneholder ammoniakk, som uansett er tilstede i..svært små mengder, alltid mindre enn 0,5 vekt%, foretrukket mindre enn 0,2 vekt%.

Polyetylen kan også tilsettes til blandingen for å forbedre stabiliteten av det endelige produkt overfor UV-lys.

Enhver type polyetylen kan tilsettes, skjønt polyetylen med lav tetthet vanligvis anvendes. Mengden tilsatt polyetylen er generelt mindre enn 40 % av blandingen.

Andre materialer, enten polymerer eller monomerer, kan tilsettes til blandingen før ekstruderingstrinnet. Polyvinyl-alkohol kan således f.eks. tilsettes i forskjellige mengder for å modifisere de formede gjenstanders opptreden overfor vann. UV-stabilisatorer, som f.eks. carbon-black, kan tilsettes for å forbedre gjenstandenes stabilitet overfor sollys, brannhemmende midler kan tilsettes i de tilfeller hvor de formede gjenstander bør utvise slike egenskaper. Andre tilsetningsmidler omfatter de vanlig anvendte tilsetningsmidler som generelt innlemmes i støpeblandinger basert på stivelse, som fungicider, herbicider, antioksydasjonsmidler, gjødningsmidler, opasitetsmidler, stabiliserende midler, myknere o.l. Alle disse tilsetningsmidler kan anvendes i vanlig anvendte mengder, noe som er kjent for den fagkyndige på området, eller noe som på enkel måte kan bestemmes ved hjelp av rutineforsøk, og de kan utgjøre opp til 20 vekt% av sluttblandingen.

De etterfølgende eksempler er gitt for å illustrere den foreliggende oppfinnelse.

I eksemplene er alle prosentdeler vektprosent dersom intet annet er angitt.

EKSEMPEL 1

En blanding inneholdende følgende bestanddeler ble fremstilt: 37 vekt% av stivelsen Globe 3401 Cerestarjmed et vanninnhold på 11 %, 37 vekt% EAA-kopolymer 5981 produsert av Dow Chemical,

inneholdende 20 % akrylsyre,

6,8 vekt% 30 % NH4OH,

6,8 vekt% vann, og

12,4 vekt% urea.

Bestanddelene ble først blandet og deretter innført ved hjelp av en Licoarbo-doseringsanordning DC-10 til en Baker Perkins ekstruder MPC/V-30. En slik ekstruder utgjøres av en toskrue-enhet som var oppdelt i to områder. Skruediameteren var 30 mm og forholdet mellom skruelengde og diameter (L/D) var lik 10:1. Toskrueenheten er forbundet med en enskrueekstruder-presse med kapillarhode og en skruediameter på 38 mm, og et L/D-forhold lik 8:1, og var oppdelt i tre deler. Det anvendte kapillarhode hadde en diameter på 4,5 mm.

Temperaturene som anvendes var 80°C i de to delene av toskrue-gruppen og henholdsvis 12 0, 100 og 130°C i de tre delene av enskrueekstruderen.

Det ekstruderte produkt ble avkjølt i luft og deretter granulert med en OMC-granulator. Den oppnådde blanding ble tørket i fire timer ved 100°C under vakuum før sprøytestøping. Vanninnholdet i blandingen etter tørking var 0,3 % og ammoniakkinnholdet var mindre enn 0,1 vekt%.

Den tørkede blanding ble sprøytestøpt ved hjelp av en SANDRETTO-presse 57/60 med de to kapillarrør anbragt symmetrisk på bunnen av gjenstanden som skal støpes.

De operative betingelser var som følger:

De oppnådde prøver hadde en bokslignende form og en firkantet avkortet pyramidal geometri med dimensjoner for den minste grunnflate lik 60 x 60 mm og for den største grunnflate lik 67 x 67 mm, idet høyden var 60 mm og tykkelsen 3 mm.

Elementsammensetningen av de oppnådde prøver var som følger:

C = 56,70 %

H = 9,55 %

N = 6,6 %

IR-spektrumet viste ikke tilstedeværelse av ammoniumsalter og indikerte således fravær av ammoniakk.

Størrelsen på de destrukturerte stivelsespartikler som ikke var bundet til EAA-kopolymeren ble målt ved analyser i et transmisjonselektronmikroskop (Philips EM 300) på små produkt-biter oppnådd ved hjelp av en ultra-mikrotom (Nova LKB) .

Antallsmidlere diameter og gjennomsnittlig overflatediameter ble oppnådd ut fra de partikkelstørrelser som ble målt på mik-rofotografier forstørret 6.000 og 10.000 ganger og som var uttatt på forskjellige steder i prøven.

I det oppnådde produkt var den antallsmidlere diameter av ikke-bundne stivelsespartikler lik 0,44 [ im. Forholdet mellom gjennomsnittlig overflatediameter og antallsmidlere diameter ble tatt som et mål på partikkelfordelingen. I det oppnådde produkt var det nevnte forhold lik 1,44.

Bøyeegenskapene som ble målt i overensstemmelse med ASTM D 790-standarden var som følger:

Prøven ble oppbevart i vann ved 2 0°C i tyve døgn og ble deretter kondisjonert i en måned ved romtemperatur og ved en fuktighet på omtrent 50 %.

Den centesimale analyse av den kondisjonerte prøve var som følger: C = 57,75 M

H = 9,8 %

N = 2,45 %

Antallsgjennomsnittlig diameter for de ikke-bundne stivelsespartikler var lik 0,36 |i.m og partikkel fordel ingen var lik 1, 58.

Bøyeegenskapene som ble målt i overensstemmelse med ASTM D 7 90-standarder var som følger:

EKSEMPEL 2

Den etterfølgende blanding ble tilført til en toskrueekstruder med en skruediameter på 50 mm og et forhold mellom skruelengde og skruediameter på 3 6: 4,0 kg av stivelsen GLOBE 03401 Cerestar som ikke var

tørket på forhånd,

1,2 kg urea,

4,0 kg Dow Chemical kopolymer EAA 5981 med et akrylsyreinnhold på 20 %,

0,6 liter vann.

Ekstruderen hadde følgende soner:

en transportsone: 4 diametere,

en første blandesone: 20 diametere,

en avgassingssone forbundet til et vakuum^yed et trykk på

omtrent 690 mm Hg,

en transportsone med blandeelementer: 11 diametere,

en kompresjonssone med et kompresjonsforhold på 1:2.

Temperaturene i transportsonen var mellom 60 og 80°C og mellom 90 og 130°C i de påfølgende soner. Forsøkene ble gjennomført med en skrueomdreining på mellom 100 og 250 o.p.m. og et hode-

trykk på 40 atm. (4000 Pa).

Det smeltede material ble ekstrudert med en utgangstemperatur på 120°C og et vanninnhold på omtrent 0,7 %.

Ekstrudatet i form av et filament ble pelletisert og pelletene ble tilført til en HAAKE-ekstruder med en diameter på 19 mm og et L/D-forhold på 25, utstyrt med et filmblåsingshode. Ekstrudering og blåsing ble gjennomført med skrueomdreininger fra 30 til 65 o.p.m. og med et kompresjonsforhold på 1:2.

Rektangulære prøvestykker for strekkprøving ifølge ASTM 882 ble dannet fra filmene med en tykkelse på omtrent 100 |im.

Prøvestykkene ble kondisjonert ved 32 ± 1°C og ved 55 ± 5 % relativ fuktighet i 24 timer.

Prøving av den mekaniske styrke ga følgende resultater i form av gj ennomsnittsverdier:

I alle forsøkene var det for røret som ble dannet under blåsingen ingen problemer med klebing og boblen var stabil og konstant.

Lignende resultater ble oppnådd når den samme blanding som angitt over men omfattende 6.0 liter av en 30 % ammoniakkopp-løsning ble tilsatt til toskrueekstruderen.

EKSEMPEL 3

Pelleter fremstilt som i eksempel 2 ble tilført til en ekstruder med en diameter på 35 mm og et L/D-forhold på 20, utstyrt med et flatt hode og valser med indre vannavkjøling (cirrol).

Prosessen for fremstilling av filmen ble gjennomført ved en skruerotasjonshastighet på 40 o.p.m. og en temperatur mellom 110 og 130°C og med et kompresjonsforhold på 1:2.

Temperaturen i cirrolen var omtrent 15°C.

Det var således mulig å fremstille filmer med en tykkelse på fra 20 til 299 Jim ved å variere opptagningshastigheten. Strekkegenskapene for filmen som testes i henhold til ASTM-standard 882 var:

EKSEMPEL 4

Pelleter fremstilt som i eksempel 1 ble innført i en ekstruder med:

en diameter på 50 mm,

et L/D-forhold lik 20,

et flatt hode med en bredde på omtrent 70 cm.

Det flate hode av denne type og for PP og PE hadde en drei-ningsstav for å sikre at utmatningshastigheten for det smeltede material var ensartet i alle punkter:Betingelsene for ekstrudering av en plate med 0,8 mm tykkelse var som følger: en temperatur på 140°C gjennom hele ekstruderen, skrueomdreiningshastighet: 60 o.p.m.,

hodeåpning: 1 mm.

Platen ble samlet på en kalander med et stativ av tre vann-avkjølte valser.

Claims (2)

Den således oppnådde plate ble formet i en konveks/konkav skålform med dimensjoner 20 cm x 15 cm etter at platen var oppvarmet til 80°C. Den således oppnådde skål viste jevn tykkelse. PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte for fremstilling av gjenstander basert på stivelse hvor en oppvarmet ekstruder tilføres materiale omfattende stivelse og en etylen-akrylsyre-kopolymer i et vektforhold mellom stivelse og kopolymer fra 1:9 til 9:1, og vann i en mengde fra 10 til 25 % av den totale vekt av stivelseskomponenten, samt eventuelt ammoniakk og/eller urea, hvorpå materialet som er innført i ekstruderen som er oppvarmet til en temperatur mellom 90 og 150°C underkastes følgende trinn:

et første blandetrinn hvori den tilførte stivelse blandes

godt med kopolymeren inntil stivelsen er i alt vesentlig destrukturert og stivelsen og etylen-akrylsyrekopolymeren har dannet et interpenetrert nettverk,

et trinn hvori materialet transporteres og komprimeres

til et trykk som er større enn 500 Pa og materialet ekstruderes ved en temperatur mellom 105 og 130°C, karakterisert ved at materialet etter blandetrinnet avgasses for å redusere dets vanninnhold til høyst 2 % av vekten av blandingen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,

karakterisert ved at eventuelt ammoniakkinnhold reduseres til høyst 0,2 vekt% av vekten av den ekstruderte blanding i avgassingstrinnet.