BRPI0711446A2 - nova composição de polìmero biodegradável útil para a preparação de um plástico biodegradável e processo para a preparação da referida composição - Google Patents

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Abstract

NOVA COMPOSIçãO DE POLIMERO BIODEGRADAVEL úTIL PARA A PREPARAçãO DE UM PLASTICO BIODEGRADáVEL E PROCESSO PARA A PREPARAçãO DA REFERIDA COMPOSIçãO. A invenção revelada nesse pedido se refere a uma nova composição polimérica aditiva biodegradável útil para a preta racão de produtos plásticos biodegradáveis, a qual compreende uma mistura de (i) um polimero selecionado de coicetileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, (ii) celulose, (iii) amidas, (iv) nutrientes selecionados de cianofíceas e/ou leveduras e (v) água. Essa composição pode ser misturada com cm polímero virgem para se obter um polímero padrão. A comoosoção de mistura padrão pode ser misturada com um polimero virgem, o qual é útil para a preparação de produtos os quais sejam biodegradáveis.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "NOVA COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO BIODEGRADÁVEL ÚTIL PARA A PREPARAÇÃO DE UM PLÁSTICO BIODEGRADÁVEL E PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DA REFERIDA COMPOSIÇÃO".
Introdução
A presente invenção se refere a uma nova composição polimérica aditiva biodegradável útil para o preparo de produtos plásticos biodegradáveis e a um processo para a preparação da referida composição. A presente invenção, mais particularmente, se refere a uma nova composição polimérica aditiva biodegradável, a qual é útil na preparação de uma composição de mistura padrão biodegradável, a qual, por sua vez, é útil para o preparo de um perfil polimérico biodegradável, o qual é útil na produção de produtos biodegradáveis, tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem e plásticos termoformados. Antecedentes da invenção
Polímeros biodegradáveis começaram a fornecer uma solução para o problema de gerenciamento de resíduos relacionados com plásticos a partir da década de 70. O polímero biodegradável sofre biodegradação quando ele é enterrado no solo, sem deixar restos do polímero ou outros resíduos tóxicos. A biodegradação ou mineralização do polímero é medida pela evolução de dióxido de carbono depois da assimilação microbiana.
O termo "biodegradável" foi usado amplamente nos primeiros estágios. Padrões iniciais formulados para determinar a biodegradação, na verdade correspondem somente à degradação física, com base na perda da força elástica, descoloração e fragmentação. Muitos produtos reivindicam a propriedade de biodegradabilidade com base nesses padrões ultrapassados, os quais não foram declarados obsoletos em virtude de normas, tais como a ISO 14855 e a ASTM D 5338. Alguns materiais, os quais meramente se desmontam ou se desintegram em pequenos pedaços no decorrer do tempo, têm sido reivindicados como sendo "biodegradáveis", embora de fato eles não sejam biodegradáveis no sentido estrito da palavra. Um polímero "biodegradável" é capaz de se mineralizar completamente quando enterrado dentro de um dado período de tempo sem deixar traços de polímero, além de uma ausência total de resíduos nocivos ou tóxicos, diferentemente de um polímero degradável.
Durante os últimos anos, têm surgido muitas patentes na área de polímeros/plásticos biodegradáveis. Porém, nenhuma dessas patentes tem levado a produtos os quais tenham obtido sucesso no estabelecimento de aplicações apreciáveis no mercado de plásticos global devido à diferença entre biodegradável e degradável. A técnica anterior falhou primariamente em uma ou mais dessas quatro áreas: 1) os artigos não tinham força suficiente; 2) os artigos tinham uma curta vida de prateleira; 3) os artigos eram muito caros; e/ou 4) a processabilidade num artigo útil era difícil e cara. A área onde a falha ocorreu mais freqüentemente foi a do preço, uma vez que alguns dos produtos produzidos a partir de tais polímeros biodegradáveis custam tanto quanto 5 a 20 vezes em relação aos produtos não-biodegradáveis disponíveis no mercado. Outra falha desses produtos é que eles são fotodegradáveis, afetando desta forma a força elástica do produto.
Polímeros baseados em amido e outros produtos simplesmente se desintegram, quebrando-se em minúsculas partículas não visíveis a olho nu depois de enterrados, resultando em biomassa a qual pode ter propriedades tóxicas. Eles também são fracos e muito quebradiços por natureza e têm que ser projetados para ter as propriedades de plástico virgem. Outra falha de produtos baseados em amido é que eles perdem força sob condições típicas de estocagem através da absorção de umidade, o que leva a um enfraquecimento do plástico.
Tem havido muitas tentativas de fazer artigos ambientalmente degradáveis usando polímeros. Entretanto, devido aos custos proibitivos, dificuldades no processamento e falta de vida de prateleira suficiente em aplicações de uso final, eles têm atingido sucesso comercial limitado. Muitas composições que têm excelente capacidade de degradação têm somente processabilidade limitada. De modo contrário, as composições, as quais são mais facilmente processáveis, têm biodegradabilidade reduzida.
Para produzir polímeros ambientalmente degradáveis, têm sido feitas tentativas de processar polímeros alifáticos feitos de amido natural em equipamento padrão e tecnologia existente conhecidos na indústria de plásticos. Uma vez que o amido natural tem geralmente uma estrutura granular, ele precisa ser "desestruturado" antes dele poder ser processado fundido em finos filamentos. Amido modificado (sozinho ou como o principal componente de uma mistura) foi descoberto como tendo uma fraca extensibilidade do fundido, resultando em dificuldades na produção bem sucedida de fibras, filmes, espumas e semelhantes.
A biodegradação é medida por vários padrões para testar a compostabilidade para fornecer orientação aos usuários. A certificação a partir de procedimentos de teste padronizados ou normas testadas estabelecem a credibilidade das reivindicações considerando a biodegradabilidade do produto e é necessária para a aceitação do polímero como biodegradável. Organizações internacionais responsáveis por estabelecer a validade das reivindicações de biodegradação formularam padrões e procedimentos de teste, os quais são internacionalmente aceitáveis.
As agências internacionais para a questão da certificação para a biodegradabilidade inerente de produtos plásticos são as seguintes:
1) Sociedade Americana para Testagem de Materiais (The American Society For Testing Materials - ASTM), nos Estados Unidos;
2) Programa GREENPLA do Japão;
3) Certificação DIN européia; e
4) Comitê Europeu para Padronização (European Committee for Standardization - CEN).
As agências/testes acima mencionados são relevantes pelo fato deles estabelecerem a natureza da invenção em comparação com a prática de aceitação internacional, uma vez que o produto tenha sido submetido aos procedimentos de Teste ASTM para Degradação Aeróbica (ASTM D 5338 e ASTM 5209); ambos os testes são usados para estabelecer a biodegradabilidade inerente do polímero biodegradável sendo testado. Detalhes da técnica anterior
Na maior parte da técnica anterior, amido é usado como um enchimento/ligante o qual se degrada quando exposto à água, luz solar, calor e solo. Devido à natureza biodegradável do amido, têm ocorrido muitas tentativas de incorporá-lo numa variedade de polímeros. 0 amido tem sido incorporado em polímeros de múltiplos componentes em várias formas,incluindo como enchimento e ligante.
Em resposta à demanda por mais materiais de embalagem ambientalmente amistosos, uma variedade de novos produtos, os quais têm sido chamados de "biopolímeros", tem sido desenvolvida, os quais têm mostrado se degradar quando descartados no ambiente. Alguns dos "jogadores" no mercado de plásticos biodegradáveis incluem, companhias químicas bem conhecidas, tais como Du Pont, BASF, Cargill-Dow Polymers, Union Carbide, Bayer, Monsanto, Mitsui e Eastman Chemical. Cada uma dessas companhias desenvolveu uma ou mais classes ou tipos de "biopolímeros". Por exemplo, tanto a BASF quanto a Eastman Chemical desenvolveram biopolímeros conhecidos como copolímeros "alifático-aromático", vendidos sob os nomes comerciais ECOFLEX e EASTAR BIO, respectivamente. A Bayer desenvolveu as poliesteramidas, sob o nome comercial BAK. A Du Pont desenvolveu o BIOMAX, um tereftalato de poliet.ileno modificado (PET) . A Cargill- Dow vendeu uma variedade de biopolímeros baseados em ácido polilático (PLA). A Monsanto desenvolveu uma classe de polímeros conhecidos como poliidroxialcanoatos (PHA), os quais incluem os poliidroxibutiratos (PHB), poliidroxivaleratos (PHV) e copolímeros de poliidroxibutirato-hidroxivalerato (PHBV). A Union Carbide produz policaprolactona (PC-L) sob a marca comercial TONE.
Cada um dos biopolímeros precedentes tem propriedades únicas, benefícios e pontos fracos. Por exemplo, biopolímeros tais como BIOMAX, BAK, PHB e PLA tendem a ser fortes, porém também são bastante rígidos ou mesmo quebradiços. Isso os torna fracos candidatos quando são desejados filmes ou chapas flexíveis, tal como para o uso para fazer capas, sacolas e outros materiais de embalagem que requerem uma boa curvatura e capacidade de serem dobrados. No caso do BIOMAX, a Du Pont não fornece atualmente especificações ou condições adequadas para moldar filmes por sopro a partir do mesmo, indicando dessa forma que não se acredita atualmente que os filmes possam ser moldados por sopro a partir do BIOMAX e polímeros similares.
O polímero biodegradável da Du Pont - BIO-PDO™ (um nome comercial) usando amido de safras e plantas, foi declarado como o primeiro polímero biologicamente derivado. Em geral, os polímeros de PET modificado da Du Pont podem ser caracterizados como compreendendo unidades alternadas dos constituintes tereftalato e alifático, com o constituinte alifático compreendendo uma distribuição estatística de duas ou mais unidades alifáticas derivadas de dois ou mais dióis diferentes, tais como etilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, polietilenoglicol, alcanodióis inferiores, tanto ramificados quanto não- ramifiçados, e derivados dos precedentes. Uma porção das unidades alifáticas também pode ser derivada de um diácido alifático, tal como ácido adípico. Além disso, uma fração dos grupos fenileno dentro das unidades de tereftalato repetidas pode ser sulfonada e neutralizada com uma base de metal alcalino-terroso ou metal alcalino. Tanto a porção alifática do polímero de PET modificado quanto a quantidade estatisticamente significativa de unidades tereftalato sulfonadas contribuem significativamente para a capacidade de biodegradação do polímero BIOMAX. Alguns graus de polímero BIOMAX têm um ponto de fusão de 200 a 208 graus Celsius e uma temperatura de transição vítrea de 40 a 60 graus Celsius. O BIOMAX permite a adição de monômeros alifáticos, os quais criam pontos fracos na cadeia polimérica, tornando o polímero BIOMAX hidrodegradável. Uma vez que a mistura quebra o polímero em moléculas ingeriveis, os microorganismos podem consumir o material.
As aplicações de BIOMAX dependem da quantidade de monômeros alifáticos que é adicionada, podendo ir até três monômeros alifáticos para determinar a aplicação do produto. Tipico das lacunas nos padrões anteriores definindo biodegradabilidade, embora o BIOMAX da Du Pont tenha reivindicado biodegradabilidade, ele não atendeu aos padrões ASTM.
Resinas baseadas em amido biodegradável estão comercialmente disponíveis a partir de uma variedade de fabricantes, tais como Starchtech.TM. e Novamont.TM. A Starchtech.TM. vende uma série de tais polímeros sob o nome comercial "Re-NEW. TM.". A Novamont.TM. oferece várias classes de tais polímeros sob a marca comercial "Mater-Bi. TM.
No polímero biodegradável da Novamont do PCT/EP1992/000959 e PCT/EP1992/000320, eles usam amido que pode se originar de tubérculos, cereais ou grãos e pode ser milho, batata, tapioca, ervilha ou amido de arroz, etc. As composições mencionadas acima são preparadas por extrusão do amido em mistura com o polímero termoplástico complexante e, opcionalmente, com um plastificante sob condições de temperatura e força de cisalhamento cie modo a tornar os componentes da mistura reologicamente 10
compatíveis, ou com um agente complexante.
Outras polieteresteramidas biodegradáveis Pl da BASF no PCT/EP1996/000458, as quais são obtidas pela reação de (al) uma mistura contendo de 20 a 95% em mol de ácido adipico ou seus derivados formadores de éster ou suas misturas e de 5 a 80% em mol de ácido tereftálico ou seus derivados formadores de éster ou suas misturas, e (a2) uma mistura de compostos diidróxi: (a21) de 15 a 99,3% em mol de um composto diidróxi selecionado do grupo consistindo de alcanodióis C2-C6 e cicloalcanodióis C5-C10, (a22) de 0,2 a 85% em mol de um composto diidróxi contendo funcionalidades éter de fórmula -I, onde η é 2, 3 ou 4 e m é um número inteiro de 2 a 250, ou suas misturas; e (a23) de 0,5 a 80% em mol de um aminoalcanol C2-C12 ou aminocicloalcanol C5-C10, onde a proporção mol ar de (al) até (a2) é de 0,4:1 até 1,5:1, com a condição, inter alia, de que as polieteresteramidas Pl tenham um peso molecular (Mn) na faixa de 5000 a 80000 g/mol, e polímeros biodegradáveis, moldagens biodegradáveis e adesivos obtidos a partir dos polimeros revelados..
A Bio-Products International, no documento norte- americano No. US 5,252,271 revela um material que é baseado numa composição de amido seco.
A Procter & Gamble Co (PSG) é a fabricante da linha Nodax de co-poliésteres alifáticos de polímeros que são biodegradáveis em condições aeróbicas e anaeróbicas. Os polímeros Nodax são produzidos por microrganismos através de um processo de fermentação e o plástico é extraído a partir da biomassa (nova formação celular no composto juntamente com dióxido de carbono, água e sais minerais). O início da degradação é bacteria.no e a P&G tem trabalhado nos usuários finais para assegurar que o produto tenha um bom desempenho.
No documento norte-americano No. US 6,191,203, a Monsanto Company tem uma composição biodegradável de mistura de polímeros, a qual contém ésteres oligoméricos.
A Mitsui Chemicals, Inc. produz um terpolímero que inclui unidades derivadas de polilactídeo, poliglicolídeo e policaprolactona, as quais foram unidas por condensação. Deste modo, este polímero é um polímero alifático e pode ser caracterizado corno um terpolímero PLA/PGA./PCL. Três graus desse polímero estão disponíveis, H100J, S100 e T100. O terpolímero PLA/PGA/PCL grau H100J foi analisado como tendo urna temperatura de transição vítrea de 7 4 graus Celsius e um ponto de fusão de 173 graus Celsius.
Outro método para produzir um filme polimérico baseado em ácido lático compreende a adição de 19 a 49 partes em peso de um polímero baseado em ácido lático para 1 parte em peso cie uma mistura padrão de composição polimenca baseada ern ácido lático para formar um material de moldagem, em que a mistura padrão de composição polimérica baseada em ácido lático compreende 100 partes em peso de um polímero baseado em ácido lático e de 0,1 a 40 partes em peso de um agente anti-bloqueador com um diâmetro de partícula médio de 0,007 a 0,05) u.m e 10 partes em peso ou menos de um agente dispersante e tem uma cristalinidade de 10 a 60%; e a formação do material de moldagem em um filme a 150 a 230 graus Celsius. Outra patente da Mitsui é ura processo de preparação de um poliéster alifático com um peso molecular ponderai médio de 15.000 ou mais através da condução de uma reação de policondensaçâo direta de um álcool poliídrico alifático ou mistura de álcool poliídrico alifático e um ácido polibásico alifático ou mistura de ácido polibásico alifático ou, adicionalmente, um ácido hidroxicarboxílico ou mistura de ácido hidrocarboxílico ou um oligômero do ácido hídrocarboxílico em uma mistura reacional contendo um solvente orgânico. O poliéster alifático deste modo obtido contém uma quantidade extremamente pequena de impurezas, tem uma coloração fraca e pode exibir uma força satisfatória na forma de filmes, filamentos e outros artigos moldados.
Baver Corooration produz poliesteramidas vendidas com o nome BAK. As poliesteramidas produzidas pela Bayer são preparadas a partir do ácido adípico, 1,4-butanodiol e do ácido 6-aminocapróico. A BAK 1095, uma poliesteramida com um peso molecular numérico de 22.700 e um peso molecular ponderai de 69.7 00 e a qual contém constituintes aromáticos, tem um ponto de fusão de 125 graus Celsius. A BAK 2195 tem um ponto de fusão de 175 graus Celsius. Embora as temperaturas de transição vítrea da BAK 1095 e da BAK 2195 sejam difíceis de serem medidas porque a BAK aparenta se comportar como um polímero duro no sentido de que propriedades melhoradas podem ser obtidas pela mistura de BAK com um polímero macio, os inventores acreditam que a temperatura de transição vítrea dos polímeros BAK seja essencialmente de pelo menos aproximadamente 10 graus Celsius. Para propósitos de entendimento do significado e escopo do relatório descritivo e reivindicações, as poliesteramidas tais como BAK, assim como outras que se comportam como BAK e podem ser usadas ccmo um polímero "duro", devem ser consideradas como tendo uma temperatura de transição vitrea de pelo menos cerca de 10 graus Celsius.
Mo documento norte-americano No. US 5,292,783, outro copoliéster alif ático-aromático "macio"' é produzido pela Eastman Chemical Company e é vendido sob o nome comercial EASTAR ΒΙΟ. O copoliéster alifático-aromático produzido pela Elastrnan .é ura copolimero aleatório derivado de 1,4- butanodiol, ácido adípico e dimetiltereftalato (DMT). Um grau particular de EASTAR BIO, conhecido como EASTAR BIO 147 66, tem urna temperatura de transição vítrea de -33 graus Celsius e um. ponto de ebulição de 112 graus Celsius. O composto contendo fenol está presente no polímero biodegradável numa quantidade suficiente para reduzir a taxa de degradação do polímero biodegradável. A invenção também se refere a um método para reduzir a taxa de degradação de um polímero biodegradável.
Outra técnica anterior relacionada é um composto de proteína vegetal biodegradável não-tóxico, o referido composto compreendendo: de 5 a 90 partes em peso de proteína de soja; e de 90 a 5 partes em peso de um polilactídeo, em que o referido composto total não excede 100 partes, e um método para fazer um composto de proteína vegetal biodegradável compreendendo: a combinação de 5 a 90 partes em peso de proteína vegetal com 90 a 5 partes em peso de polilactídeo para formar uma mistura; e a extrusão da referida mistura numa temperatura suficiente para tornar a mistura extrusável, em que o referido total do composto não excede 100 partes.
0 mecanismo pelo qual os polímeros presentemente disponíveis são degradados tipicamente envolve a ação metabólica ou digestiva dos microorganismos ou enzimas geralmente derivadas daqueles microorganismos que quebram a estrutura molecular ou catalisam a hidrólise dos materiais.
Ά exposição deliberada dos materiais degradáveis às condições microbianas ou digestivas, tal como na compostagern ou mastigação, acarreta a degradação relativamente rápida dos mesmos. Infelizmente, entretanto, tais materiais são naturalmente suscetíveis à ação microbiana por todo o seu tempo de vida. Artigos construídos a partir de tais polímeros biodegradáveis, consequentemente, podem suportar o crescimento microbiano muito tempo antes deles serem degradados ou, de outro modo, consumidos. Materiais biodegradáveis geralmente absorvem água prontamente, o que geralmente promove o crescimento microbíano. Essa propriedade tem sido um sério problema para materiais que requerem armazenamento prolongado, especialmente se o ambiente de estocagem for úmido ou, de outra forma, encorajar o crescimento de fungos ou bactérias os quais podem ser tóxicos (por exemplo, escuro, com pouca ventilação, sujo, etc.) . Esse é um problema especialmente sério para materiais que sejam particularmente intolerantes à proliferação microbiana, tais como materiais os quais entrem em contato com alimentos. Exemplos dos últimos incluem utensílios para mesa e talheres plásticos, copos de plástico ou de compôsito plástico/papel, recipientes para alimentos de plástico ou de compósito plástico/papel, etc.
A principal desvantagem de muitos dos produtos acima mencionados é que eles não alcançam os padrões ISO 14855, ASTM D 5338 e ASTM 5209 estabelecidos para certificação e eles não são economicamente viáveis. Produtos de polietileno usados há pelo menos 10 anos atrás não quebram completamente e permanecem no ambiente. De acordo com os padrões ASTM D 5338 & 14 855, tudo o que é posto no composto deve ser assimilado no fim das contas para ele ser considerado biodegradável.
Ainda permanece uma necessidade na técnica para fornecer um polímero totalmente compostável que seja forte, não propenso a mofo ou pestes e que possa ser feito prontamente e de um modo barato. Além disso, há uma necessidade por desenvolver um método robusto para preparar produtos compostáveis que possam ser usados para manter o material seco, úmido ou levemente úmido em uma faixa de temperaturas.
Objetivos da presente invenção
O principal objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável, a qual seja principalmente baseada em produtos naturais ambientalmente amistosos e a qual seja útil para o preparo de produtos plásticos biodegradáveis.
Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável útil na preparação de produtos plásticos biodecjradáveis, a qual satisfaça completamente os requerimentos obrigatórios em, relação à biodegradabilidade.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável útil para a preparação de produtos plásticos biodegradáveis, a qual tenha a vantagem de sustentar a vida vegetal e que seja, portaηto, segura.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável útil para o preparo de produtos plásticos biodegradáveis, a qual não deixe quaisquer substâncias tóxicas ou resíduos de metais pesados no solo e nem emita gases tóxicos na atmosfera; consequentemente, que seja segura sob um ponto de vista ambiental e animal e também de qualidade de grau alimenticio.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável de mistura padrão incorporando a composição polimérica biodegradável a qual, por sua vez, pode ser usada para a preparação da composição polimérica biodegradável, a qual é útil para produzir produtos biodegradáveis, tais como sacolas plásticas, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem, plásticos termoformados, etc, com preços muito competitivos e permissiveis.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer uma nova composição polimérica biodegradável incorporando a composição polimérica biodegradável de mistura padrão, a qual por sua vez pode ser usada para a preparação de produtos biodegradáveis, tais como sacolas plásticas, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem, plásticos termoformados, etc, com preços muito competitivos e permissiveis.
Outro objetivo da invenção é um processo para a preparação de uma nova composição polimérica biodegradável, a qual não requer qualquer equipamento especial para a sua preparação.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a preparação de uma nova composição polimérica aditiva biodegradável, a qual seja simples e econômica.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a preparação de uma nova composição polimérica biodegradável de mistura padrão incorporando a composição polimérica aditiva biodegradável, a qual, por sua vez, é útil para a preparação de uma composição polimérica biodegradável a qual pode ser diretamente usada para o preparo de produtos biodegradáveis, tais como sacolas plásticas, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem, plásticos termoformados, etc, com preços muito competitivos e permissiveis.
Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a preparação de uma nova composição polimérica biodegradável incorporando a composição biodegradável de mistura padrão, a qual, por sua vez, pode ser adicionada ao perfil do polímero para preparação de produtos biodegradáveis tais como sacolas plásticas, sacolas de lixo,. descartáveis hospitalares, filmes de embalagem, plásticos termoformados, etc, com preços muito competitivos e permissiveis.
As composições poliméricas biodegradáveis da presente invenção foram desenvolvidas baseadas em reações de substituição nucleofíIica. Grupos carbonila são particularmente suscetíveis à ligação nucleofílica no carbono da carboxila devido à tendência do oxigênio de adquirir elétrons mesmo à custa do ganho de uma carga negativa, além do estado de transição relativamente desimpedido que leva do reagente trigonal até intermediários tetraédricos. O grupo carboxila fornece o sitio para o ataque nucleofílico na cadeia polimérica e também aumenta a quantidade de hidrogênios ligados ao carbono alfa. A substituição nucleofilica ocorre com os ions nitrogênio nascente, oxigênio nascente e hidrogênio nascente fornecidos pelas reações que ocorrem entre uma amida e água.
A referida reação de substituição nucleofilica acima ocorre quando um polímero durável (polímero sintético) é misturado com agar agar e/ou levedura, celulose, amidas e água. Os grupos OH presentes no gel de celulose se ligam aos grupos OH de acjar agar e levedura numa ligação semelhante a uma ligação glicosídica ao C-4 do próximo. Consequentemente, a cadeia do polímero durável, a qual contém um número de ligações C-C, ligações C-H e ligações H-H, é mantida unida pelas ligações de hidrogênio entre os vários grupos OH vizinhos presentes na celulose. Isso resulta numa cadeia polimérica fraca contendo unidades monoméricas que a tornam suscetível à biodegradação.
Finalmente, quando o polímero enfraquecido entra em contato com o solo, as unidades monoméricas do polímero agem como nutrientes para as bactérias presentes no solo. Consequentemente, ocorre a rápida biodegradação do polímero no solo. Espera-se que os produtos feitos a partir da composição polimérica biodegradável da presente invenção, quando enterrados no solo, se convertam em composto num período de 6 a 36 meses. Essa conclusão considerando a conversão em composto é feita com base de que nossos testes no laboratório revelaram que a composição se biodegrada num período de aproximadamente seis meses até trinta e seis meses conforme o padrão ASTM D 5338, o qual também é um teste de degradação aeróbica pelo método de compostagem.
Sumário da invenção
Consequentemente, a presente invenção fornece uma nova composição polimérica aditiva biodegradável útil para a preparação de produtos plásticos biodegradáveis, os quais compreendem uma mistura de (i) um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila. ou uma mistura desses; (ii) celulose; (iii) amidas; (iv) nutrientes selecionados de cianofíceas e/ou leveduras; e (v) água.
De acordo coro. outra modalidade da presente invenção, a quantidade do polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos usada pode estar na faixa, de 90 a 99% em peso da composição; (ii) a quantidade de celulose usada pode estar na faixa de 0,35 a 3,50% em peso da composição; (iii) a quantidade de amidas usada pode estar na faixa de 0,15 a 1,50% em peso da composição; (iv) a quantidade de nutrientes selecionados de cianofíceas e/ou leveduras usada pode estar na faixa de 0,30 a 3,0% era peso da composição; e (v) a quantidade de água usada pode estar na faixa de 0,20 a 2,0% em peso da composição.
De acordo com uma modalidade da presente invenção, o polietileno usado pode ser selecionado de LLDPE, LDPE e HDPE ou misturas dos mesmos. O polímero usado pode estar na forma de pó ou grânulos.
Em uma modalidade da invenção, a celulose usada pode ser selecionada de celulose vegetal, extrato de semente de algodão, fibras de plantas. A quantidade de celulose empregadii pode preferivelmente variar de 1,62 a 2,80, mais preferivelmente de 1,55 a 2,00% em peso da composição.
Em outra modalidade da presente invenção, as amidas usadas podem ser selecionadas de sais nitrosos como nitrato de amônio, nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de sódio, uma combinação de nitridas e nitratos. A quantidade de amidas empregada pode preferivelmente variar de 1,00 até 1,20, mais preferivelmente de 0,4 5 a 0,60% em peso da composição.
Ainda em outra modalidade da invenção, as cianofíceas usadas podem ser selecionadas de algas deep blue, meio agar, meio nutriente de algas verdes, extrato de agar, gel de agar, proteínas de agar. A quantidade de cianofíceas empregada pode preferivelmente variar de 1,50 até 2,00, mais preferivelmente de 1,30 a 1,45% em peso da composição.
Ainda em outra modalidade da presente invenção, a levedura usada pode ser selecionada de meios nutrientes microbiológicos, meio de levedura de agar, extrato de levedura, levedura seca e úmida em pó, levedura líquida, xarope de levedura, invertase, etc.·
Ainda de acordo com outra modalidade da presente invenção, a composição pode conter sílica gel numa quantidade variando de 0,15 até 0,18% em peso da composição.
De acordo com outra modalidade da presente invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma nova composição polimérica aditiva biodegradável, conforme acima definida, útil para a preparação de produtos plásticos biodegradáveis, os quais compreendem a mistura de i) polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos; (ii) celulose; (iii) amidas; (iv) cianofíceas e/ou leveduras; e (v) água numa temperatura na faixa de 25 a 100 graus centígrados, rnanter.do a composição resultante sem perturbação por um período de 12 a 3 6 horas para completar o processo de enfraquecimento da cadeia polimérica em unidades monoméricas.
De acordo com outra modalidade da presente invenção, é fornecida uma composição polimérica de mistura padrão biodegradável a qual compreende a composição polimérica aditiva biodegradável conforme descrita acima e um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivin.ila ou uma mistura dos mesmos, a seleção sendo feita dependendo do polímero usado na composição polimérica aditiva biodegradável.
Ainda de acordo com outra modalidade da presente invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma composição de mistura padrão biodegradável a qual compreende a mistura da composição polimérica aditiva biodegradável conforme descrita acima e um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, a seleção sendo feita dependendo do polímero usado na composição polimérica aditiva biodegradável.
Numa modalidade preferida da presente invenção, a quantidade de composição polimérica biodegradável usada varia de 30 a 60%, preferivelmente de 35% a 45% em peso da composição e a quantidade de polímero virgem usada varia de 40 a 70%, preferivelmente de 65% a 55% em peso da compos ição.
Ainda de acordo com outra modalidade da presente invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma composição polimérica biodegradável que é diretamente útil para a produção de produtos finais tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem., plásticos termof ormados, o qual compreende a mistura da composição polimérica biodegradável de mistura padrão conforme descrita acima com um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, a seleção sendo feita dependendo do polímero usado na referida composição polimérica aditiva.
Em uma modalidade da presente invenção, a quantidade de composição polimérica de mistura padrão usada pode variar de 2% até 10%, pref erivelmente de 4,8 até 5% e a quantidade de polímero virgem usada pode variar de 98% até 90% em peso da composição.
O polímero empregado para mistura com a composição polimérica biodegradável de mistura padrão pode ser aquele resultando de qualquer complexo petroquímico downstream.
A. composição polimérica biodegradável resultante pode ser convertida em. pellets ou grânulos por qualquer método convencional. Os pellets ou grânulos resultantes podem ser usados para a produção de produtos biodegradáveis tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares e filmes de embalagem.
É para ser observado que as composições biodegradáveis da presente invenção não são uma mera mistura de ingredientes usados resultando na agregação de suas propriedades, mas sim uma composição com propriedades sinergisticamente intensificadas para biodegradar rapidamente.
Os detalhes da invenção são dados nos Exemplos, os quais são fornecidos para somente ilustrar a invenção e, deste modo, não devem ser interpretados como limitando o escopo da presente invenção.
Exemplo 1
0,4375 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,125 mg de agar agar, 0,125 mg de levedura e 24,25 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 5 mL de água em ebulição, mantidos a 100 graus Celsius para formar uma pasta e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 12 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo resultante foi testado de acordo corn os padrões ASTMD 5988-03 e a biodegradação da composição polimérica foi medida baseando- se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 659 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 2
0,4375 mg de celulose, 0,0625 mg de cloreto de amônio, 0,125 mg de agar agar, 0,125 mg de levedura e 24,25 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 7 mL de água, mantidos a 30 graus Celsius para formar uma pasta e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 18 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 642 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 3
0,4375 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,125 mg de sílica gel, 0,125 mg de levedura e 24,25 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 7,5 mL de água em ebulição, mantidos a 48 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 18 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição pol.imérica aditiva biodegradável obtida conforme descrita acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 632 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 4
0,4375 mg de celulose, 0,0525 mg de cloreto de amônio, 0,125 mg de sílica gel, 0,125 mg de levedura e 24,25 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 6 mL de água em ebulição, mantidos a 51 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 20 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído· Foi observado que 633 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 5
0,7 5 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,125 mg de agar agar, 0,0625 mg de levedura e 24,15 g de pó de polietileno são homogenearaente misturados com 9 mL de água em ebulição, .mantidos a 72 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 16 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTiMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida, baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 596 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 6
0,2 5 mg de celulose, 0,12 5 mg de cloreto de amônio, 0,125 mg de agar agar, 0,0625 mg de levedura e 24,43 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 8,6 mL de água em ebulição, mantidos a 66 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 22 horas para obter a composição poliméríca aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na guantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 52 4 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 7
0,3125 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,0625 mg de agar agar e 24,5625 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 9,2 mL de água em ebulição, mantidos a 54 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 21 horas para obter a composição ρolimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 553 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 8
0,375 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,0625 mg de agar agar e 24,488 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 6,4 mL de água em ebulição, mantidos a 51 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 19 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5 988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 57 6 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 9
0,5 mg de celulose, 0,125 mg de nitrato de amônio, 0,0875 mg de agar agar, 0,0375 mg de levedura e 24,25 g de grânulos de polipropileno são homogeneamente misturados com 9, 9 mL de água em ebulição, mantidos a 60 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 24 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (verrnicomposto + solo de jardim) . 0 solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 513 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 10
0,625 mg de celulose, 0,125 mg de nitrato de amônio, 0,25 mg de agar agar, 0,0625 mg de levedura e 23,9375 g de grânulos de poliestireno são homogeneamente misturados com 10,6 mL de água ern ebulição, mantidos a 49 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 26 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável. A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada cora 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 7 51 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 11
0,6875 mg de celulose, 0,0375 mg de cloreto de amônio, 0,3125 mg de agar agar, 0,025 mg de levedura e 23,9375 g de grânulos de polipropileno são horaogeneamente misturados com 10 mL de água mantidos a 63 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 27 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 590 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 12
0,375 mg de celulose, 0,1125 mg de nitrato de amônio, 0, 075 mg de agar agar, 0,0375 mg de levedura e 24,4 g de poliestireno são homogeneamente misturados com 12,9 mL de água em ebulição, mantidos a 73 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 32 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . 0 solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 507 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 13
0,375 mg de celulose, 0,0375 mg de nitrato de amônio, 0,3 ing de agar agar e 24, 1625 g de grânulos de polipropileno são homogeneamente misturados com 16,4 mL de água em ebulição, mantidos a 86 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 36 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável. A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 519 mg de CO? evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 14
0,4375 mg de celulose, 0,1125 mg de nitrato de amônio, 0,1875 mg de agar agar e 24,262 g de pó de poliestireno são homogeneamente misturados com 17,2 mL de água em ebulição, mantidos a 96 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 30 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). 0 solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Poi observado que 556 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação. Exemplo 15
0,5 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0,1875 mg de agar agar e 24,2125 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 19,3 mL de água, mantidos a 100 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 28 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5 988-03 e a taxa de biodegraclação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 72 6 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 16
0,5625 mg de celulose, 0,0625 mg de nitrato de amônio, 0, 1875 mg de agar agar, 0,0625 mg de cloreto de amônio e 20 24, 1 g de cloreto de polivinila são homogeneamente misturados com 20 m.L de água, mantidos a 90 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 31 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição poiimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 594 mg de CO2 evoluem durante um período de 4 5 dias, confirmando que a composição poiimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 17
0,6875 mg de celulose, 0,0375 mg de nitrato de amônio, 0,3125 mg de agar agar e 23,9375 g de pó de poliet.ileno são homogeneamente misturados com 18,7 mL de água, mantidos a 89 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguir, esfriada até a temperatura ambiente e a pasta resultante é mantida sem perturbação por 34 horas para obter a composição poiimérica aditiva biodegradável.
A composição poiimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim). O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 63 5 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 18
0,75 mg de celulose, 0,375 mg de nitrato de amônio, 0, 075 mg de agar agar e 23,75 g de pó de polietileno são homogeneamente misturados com 15,4 mL de água, mantidos a 93 graus Celsius para formar uma pasta e mantendo a pasta resultante sem perturbação por 29 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . O solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 57 6 mg de CO2 evoluem durante um período de .45 dias, confirmando que a composição polinérica sofreu biodegradação.
Exemplo 19
0,75 mg de celulose, 0,375 mg de nitrato de amônio, 0, 075 mg de agar agar e 5,9 gramas de cada um dentre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila são homogeneamente misturados com 15,4 mL de água, mantidos a 93 graus Celsius para formar uma pasta e, a seguira pasta resultante é mantida sem perturbação por 36 horas para obter a composição polimérica aditiva biodegradável.
A composição polimérica aditiva biodegradável obtida conforme descrito acima foi misturada com 500 g do solo (vermicomposto + solo de jardim) . 0 solo foi testado de acordo com os padrões ASTMD 5988-03 e a taxa de biodegradação foi medida baseando-se na quantidade de CO2 evoluído. Foi observado que 832 mg de CO2 evoluem durante um período de 45 dias, confirmando que a composição polimérica sofreu biodegradação.
Exemplo 20
300 gramas da composição preparada pelo processo descrito no Exemplo 1 foram misturados completamente com 700 g de polietileno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com um extrusor de dupla hélice co-rotativo para se obter filamentos, os quais foram cortados em pellets com um tamanho médio de 3 mm para se obter a composição de mistura padrão na forma de pellets.
Exemplo 21
280 gramas da composição preparada pelo processo descrito no Exemplo 11 foram misturados completamente com 720 g de polipropileno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada ccni um extrusor de dupla hélice co-rotativo para se obter filamentos, os quais foram cortados em pellets corn um tamanho médio de 3 mm para se obter a composição de mistura padrão na forma de pellets.
Exemplo 22
510 gramas da composição preparada pelo processo descrito no Exemplo "14 foram misturados completamente com 490 g de poliestireno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com um extrusor de dupla hélice co-rotativo para se obter filamentos, os quais foram cortados em pellets com um tamanho médio de 3 mm para se obter a composição de mistura padrão na forma, de pellets.
Exemplo 23
200 gramas da composição aditiva preparada pelo processo descrito no Exemplo 19 foram misturados completamente com 200 g de cada um dos grânulos de polietileno, polipropileno, poliestireno e cloreto de polivinila em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com um extrusor de dupla hélice co-rotativo para se obter filamentos, os quais foram cortados em pellets com um tamanho médio de 3 Irupl para se obter a composição de mistura padrão na forma de pellets.
Exemplo 24
30 gramas da composição de mistura padrão preparada pelo processo descrito no Exemplo 20 foram misturados completamente com 97 0 g de polietileno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com um extrusor de filme para se obter filmes. Os filmes podem ser convertidos em produtos finais adequados, os quais são biodegradáveis por métodos convencionais.
Exemplo 25
50 gramas da composição de mistura padrão preparada pelo processo descrito no Exemplo 21 foram misturados completamente com 950 g de polipropileno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada. com um extrusor de chapas para se obter chapas. As chapas podem ser convertidas em produtos finais adequados, os quais são biodegradáveis por métodos convencionais.
Exemplo 26
100 gramas da composição preparada pelo processo descrito no Exemplo 22 foram misturados completamente com 900 g de poliestireno em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com. um extrusor de chapas para se obter chapas. As chapas podem ser convertidas em produtos finais adequados, os quais são biodegradáveis por métodos convencionais.
Exemplo 27
10 gramas da composição preparada pelo processo descrito no Exemplo 22 foram misturados completamente com 247,50 q de cada um dos grânulos de polietileno, polipropileno, poliestireno e cloreto de polivinila em temperatura ambiente. A mistura resultante foi extrusada com um extrusor de chapas para se obter chapas. As chapas podem ser convertidas em produtos finais adequados, os quais são biodegradáveis por métodos convencionais. Vantagens da presente invenção
• A nova composição polimérica biodegradável se biodegrada rapidamente, a saber, de seis a trinta e seis meses.
• A nova composição polimérica biodegradável satisfaz as exigências de biodegradab.ilidade .
• A nova composição polimérica biodegradável pode ser misturada diretamente com polímeros virgens para fazer produtos finais tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem e plásticos terrnoformados.
• Os produtos feitos com a nova composição polimérica biodegradável não deixam quaisquer substâncias tóxicas no solo e nem emitem gases tóxicos na atmosfera, deste modo eles são seguros de um ponto de vista ambiental, animal e alimentício.
• Os produtos feitos com a nova composição polimérica biodegradável não alteram o valor de pH do solo.
• Os produtos feitos com a nova composição polimérica biodegradável são compostos de constituintes orgânicos simples, os quais não contêm metais e, deste modo, também não deixam para trás metais no solo no momento da biodegradação.
• O processo para a preparação de uma nova composição polimérica biodegradável é simples e econômico.

Claims (16)

1. Composição polimérica biodegradável útil para a preparação de produtos plásticos biodegradáveis caracterizada pelo fato de compreender uma mistura de (i) um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, (ii) celulose, (iii) amidas, (iv) nutrientes selecionados de cianofíceas e/ou leveduras e (v) água.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade de polímero usado está na faixa de 90 a 99% em peso da composição, (ii) a quantidade de celulose usada está na faixa de 0,35 a 3,50% em peso da composição, (iii) a quantidade de amidas usada está na faixa de 0,15 a 1,50% em peso da composição, (iv) a quantidade de nutrientes está na faixa de 0,30 a 3,0% em peso da composição e (v) a quantidade de água usada está na faixa de 0,20 a 2,0% em peso da composição.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero usado está na forma de pós ou grânulos.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a celulose usada é selecionada de celulose de plantas, extrato de semente de algodão, fibras de plantas e a quantidade preferivelmente varia de 1,55 a 2,80%, mais preferivelmente de 1,62 a 2,00% em peso da composição.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as amidas usadas são selecionadas de sais nitrosos como nitrato de amônio, nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de sódio, combinação de nitridas e nitratos, e a quantidade de amidas empregada preferivelmente varia de 0,45 a 1,20%, mais preferivelmente de 0,60 a 1,00% em peso da composição.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as cianoficeas usadas são selecionadas de algas deep blue, meio agar, meio nutriente de algas verdes, extrato de agar, gel agar, proteínas de agar e a quantidade empregada preferivelmente varia na faixa de 1,30 a 2,00%, mais preferivelmente de 1,45 a 1,50% em peso da composição.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as leveduras usadas são selecionadas de meios nutricionais microbiológicos, meio de levedura agar, extrato de levedura, levedura em pó seco e úmido, levedura líquida, xarope de levedura, invertase, etc.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita composição contém silica gel numa quantidade variando de 0,15 a 0,18% em peso da composição.
9. Processo para a preparação de uma composição polimérica biodegradável útil para a preparação de produtos plásticos biodegradáveis caracterizado pelo fato de compreender a mistura de (i) polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, (ii) celulose, (iii) amidas, (iv) cianoficeas e/ou leveduras e (v) água numa temperatura na faixa de 25 a 100 graus centígrados, mantendo a composição resultante inalterada por um período de 12 a 36 horas, de forma a completar o processo de enfraquecimento da cadeia polimérica em unidades monoméricas.
10. Processo para a preparação de uma composição polimérica biodegradável de mistura padrão caracterizado pelo fato de compreender a mistura da composição polimérica biodegradável, conforme definida nas reivindicações de 1 a -8, com um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, dependendo do polímero usado na composição polimérica aditiva biodegradável acima referida.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a quantidade da composição polimérica aditiva biodegradável usada varia de 30 a 60%, preferivelmente de 35% a 45% em peso da composição, e a quantidade de polímero virgem usado varia de 40 a 70%, preferivelmente de 65% a 55% em peso da composição.
12. Composição polimérica de mistura padrão biodegradável caracterizada pelo fato de ser preparada pelo processo conforme definido na reivindicação 10.
13. Processo para a preparação de composição polimérica biodegradável caracterizado pelo fato de ser diretamente útil para a produção de produtos finais tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filme de embalagem e plásticos termoformados, o qual compreende a mistura da composição polimérica de mistura padrão biodegradável, conforme definida na reivindicação -11, com um polímero selecionado de polietileno, polipropileno, poliestireno, cloreto de polivinila ou uma mistura dos mesmos, dependendo do polímero usado na composição polimérica aditiva acima referida.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a quantidade da composição polimérica de mistura padrão usada varia de 2% a 10%, pref erivelmente de 4,8 a 5%, e a quantidade de polímero virgem usado varia de 98% a 90% em peso da composição.
15. Composição de polímero biodegradável caracterizada pelo fato de ser preparada através do processo conforme definido na reivindicação 13.
16. Produtos biodegradáveis, tais como sacolas de plástico, sacolas de lixo, descartáveis hospitalares, filmes de embalagem e plásticos termoformados, caracterizados pelo fato de serem preparados a partir da composição polimérica biodegradável, conforme definida na reivindicação 15.
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