DE102008012189A1

DE102008012189A1 - Urne oder Aschekapsel sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102008012189A1
Application number: DE102008012189A
Authority: DE
Inventors: Karsten Frenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Divus Urnen & Co Kg 28209 Bremen De GmbH
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formkörper, nämlich Urne oder Aschekapsel, aus einem mit einem biologisch abbaubaren Faserstoff bewehrten biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Um einen stabilen Formkörper dieser Größe zu erhalten, der sich zudem einfach spritzgießen läßt, ist der erfindungsgemäße Formkörper dadurch gekennzeichnet, daß die Urne oder Aschekapsel aus einer Mischung aus dem Polymer und der Bewehrung spritzgegossen ist, wobei das Polymer einen Fließfähigkeitswert von 19 MFl bis 21 MFl, insbesondere 20 MFl, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper, nämlich eine Urne oder eine Aschekapsel, aus einem mit einem biologisch abbaubaren Faserstoff bewehrten biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers, nämlich einer Urne oder Aschekapsel, indem ein Granulat aus mit der Bewehrung vermischtem Polymer hergestellt, dieses Granulat aufgeschmolzen und der Formkörper spritzgegossen wird
Eine solche Urne und eine solche Aschekapsel sind aus der DE 10 2005 024 791 A1 bekannt. Nach dem in dieser Schrift beschriebenen Verfahren zur Herstellung dieser Formkörper wird zunächst ein Halbzeug erzeugt, indem Fasermatten aus der Bewehrung und dem Polymer miteinander vernadelt werden. Sodann wird das so erzeugte Halbzeug unter Wärme zu dem Formkörper tiefgezogen. Ferner ist auch angegeben, daß das Halbzeug zu Pellets zerkleinert und dann der Formkörper im Spritzgußverfahren hergestellt werden kann.
Bei der praktischen Umsetzung der in der obengenannten Schrift offenbarten Formkörper hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung der Formkörper im Tiefziehverfahren ein erheblicher Anteil von Abfall anfällt und das Verfahren aufwendig ist. Die Herstellung im Spritzgußverfahren hat sich als erheblich besser erwiesen.
Aus der DE 197 44 331 A1 ist es bekannt, einen Sarg oder eine Urne aus einem naturstoffbasierten Kunststoff herzustellen. Unter anderem wird Polymilchsäure (Polylactid) als möglicher biologisch abbaubarer Kunststoff ausdrücklich genannt. Der Sarg oder die Urne sollen dabei aus einem Granulat oder Chips geformt werden. Die Art der Herstellung ist aber nicht näher spezifiziert. Eine Bewehrung ist in diesem Kunststoff nicht enthalten. Hierdurch wird der Kunststoff beim Schmelzen hinreichend dünnflüssig, um auch in einem Spritzgußverfahren geformt zu werden. Allerdings ist der so entstehende Formkörper spröde und weist nicht die erforderliche Festigkeit auf. Um dieses zu kompensieren, muß die Urne eine entsprechend hohe Wandstärke aufweisen. Hierdurch wird sie schwer und teuer.
Aus der EP 0 736 296 A2 ist ein biologisch abbaubarer Sarg bekannt, der aus einem mit einem Bindemittel durchtränken Preßmassenvließ aus Naturfaser hergestellt ist. Dieser Sarg wird also in einem Tiefziehverfahren hergestellt, – mit den obengenannten Nachteilen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Urne oder eine Aschekapsel aus einem biologisch abbaubaren Material herzustellen, die sich einfach im Spritzgußverfahren herstellen läßt und bei möglichst geringer Wandstärke eine möglichst hohe Festigkeit aufweist. Dabei ist aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, daß sich eine dünnwandige Urne oder Aschekapsel mit hoher Festigkeit dann erreichen läßt, wenn sie aus einem biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer mit Bewehrung hergestellt wird. Eine aus einem solchen Material gebildete Masse ist aber sehr zähflüssig und eignet sich kaum zum Herstellen großer Formkörper wie Urnen oder Aschekapsel.
Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Urne oder Aschekapsel dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mischung aus dem Polymer und der Bewehrung spritzgegossen ist, wobei das Polymer einen Fließfähigkeitswert von 19 MFI bis 21 MFI, insbesondere 20 MFI, aufweist.
Versuche haben ergeben, daß sich die hier in Rede stehenden relativ großen Formkörper, nämlich Urnen und Aschekapseln, gut spritzgießen lassen. Das bedeutet, daß sie sich mit einem angemessenen Druck und einer nicht zu hohen Temperatur spritzgießen lassen, ohne daß dabei Fehlstellen im Formkörper oder andere Probleme beim Spritzgießen entstehen. Die Temperatur der Schmelze zum Spritzgießen darf nämlich nicht zu hoch sein, weil sonst die aus dem natürlichen Faserstoff hergestellten Bewehrung verbrennt. Eine ähnliche Gefahr besteht auch für das Polymer. Auch muß der Mengenanteil der Bewehrung hinreichend groß sein, um eine ausreichend feste Urne oder Aschekapsel zu erhalten. Demzufolge läßt sich die Schmelze nur dadurch dünnflüssiger gestalten, in dem der Fließfähigkeitswert des Polymer herabgesetzt wird. Dieses wiederum ist aber nur mit entsprechend kurzkettigeren Polymeren zu erreichen, was auch wieder zu Lasten der Festigkeit geht. Versuche haben ergeben, daß sich dieser Zielkonflikt mit den erfindungsgemäßen Fließfähigkeitswerten von 19 MFI bis 21 MFI (MFI = Malt Flow Index) gut lösen läßt.
Als Polymer wird wieder, wie beim Stand der Technik, vorzugsweise ein Polylactid verwendet. Vorzugsweise wird ein recyceltes Polymer, also beispielsweise recyceltes Polylactid, verwendet. Im Jargon wird dieses recycelte Polylactid auch als B-PLA (PLA = Polylactic Acid = Polylactid oder Polymilchsäure) bezeichnet. Dieses kann aus Abfallstoffen eines Tiefziehprozesses gewonnen werden. Auf diese Weise läßt sich das Polylactid besonders kostengünstig erwerben. Darüber hinaus hat neu hergestelltes Polylactid zähere Fließfähigkeitswerte mit entsprechend längeren Ketten. Durch den bereits erfolgten Verarbeitungsprozeß werden die Ketten gekürzt und gleichsam nebenbei das Polylactid mit den erforderlichen Fließfähigkeitswerten gewonnen. Steht ein Polylactid mit, beispielsweise bei recyceltem Polymer aufgrund bereits mehrfach erfolgter Verarbeitung, zu kurzen Polymerketten und damit zu flüssigem Fließfähigkeitswert außerhalb des oben angegebenen Bereichs zur Verfügung, kann dieses Polymer auch mit zäherem, beispielsweise neuem, Polymer gemischt werden, bis der oben angegebene Bereich erreicht ist.
Als besonders geeigneter Druck für den Spritzgießprozeß hat sich ein Druck an der Düse von 450 bar bis 500 bar, insbesondere 475 bar, erwiesen. Die Temperatur sollte beim Spritzgießen zwischen 170°C und 230°C liegen. Als besonders günstig hat sich eine Temperatur der Schmelze von 180°C bis 190°C erwiesen.
Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Granulat (Pellets) aus einem Polylactid mit einem Fließfähigkeitswert von 20 MFI und einer Bewehrung hergestellt. Der Anteil der Bewehrung wird dabei so festgelegt, daß er 30 bis 50 Gew.-% der Formkörpermasse entspricht. Als Material für die Bewehrung werden biologisch abbaubare Fasern, wie zum Beispiel Hanffaser, Jutefaser, Sisalfaser, Flachsfaser, Holzfaser, Bambusfaser oder ähnliche Fasern, verwendet. Das Polylactid wird zur Herstellung der Pellets in einem Extruder im Wasserbad auf 190°C erhitzt und so aufgeschmolzen und dann mit den zerkleinerten Fasern vermischt und schließlich zu den Pellets abgekühlt.
Diese Pellets werden, gegebenenfalls nach einem Transport zu einem gesonderten Verarbeitungsbetrieb, der Spritzgußmaschine zugeführt und auf eine Temperatur von 180°C bis 190°C erhitzt und dadurch aufgeschmolzen. Diese Schmelze wird mit einem Hydraulikeinspritzdruck von 80 bar bis 90 bar dem Werkzeug zugeführt. Im Werkzeug auf der Schnecke an der Düse beträgt der Druck 450 bar bis 500 bar. Als optimal hat sich hier ein Druck von 475 bar erwiesen. Nach dem Abkühlen der Schmelze unterhalb der Schmelztemperatur kann die Form geöffnet und der Formkörper mittels Luftdruck entnommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005024791 A1 [0002]
- DE 19744331 A1 [0004]
- EP 0736296 A2 [0005]

Claims

Formkörper, nämlich Urne oder Aschekapsel, aus einem mit einem biologisch abbaubaren Faserstoff bewehrten biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymer, dadurch gekennzeichnet, daß die Urne oder Aschekapsel aus einer Mischung aus dem Polymer und der Bewehrung spritzgegossen ist, wobei das Polymer einen Fließfähigkeitswert von 19 MFI bis 21 MFI, insbesondere 20 MFI, aufweist.
Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polylactid (PLA) ist.
Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein recyceltes Polymer ist oder enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, nämlich einer Urne oder Aschekapsel, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, indem ein Granulat aus mit der Bewehrung vermischtem Polymer hergestellt, dieses Granulat aufgeschmolzen und der Formkörper spritzgegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer einen Fließfähigkeitswert von 19 MFI bis 21 MFI, insbesondere 20 MFI, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper bei einem Druck an der Düse von 450 bar bis 500 bar, insbesondere 475 bar, spritzgegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper bei einer Temperatur von 170°C bis 230°C, insbesondere 180°C bis 190°C, spritzgegossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat aus einem recycelten Polymer hergestellt wird.