ITMC20090230A1 - Produzione di polimeri e compound termoplastici biodegradabili - Google Patents

Description

Descrizione

PRODUZIONE DI POLIMERI COMPOUND TERMOPLASTICI BIODEGRADABILI,

I copolimeri a blocchi SBS (Stirene-butadiene-stirene), SIS (stirene-isoprene-stirene), SIBS (stirene-isoprene-butadienestirene) ed i suoi derivati idrogenati (SEBS, SEPS etc.), vengono usualmente plastificati con oli minerali di natura paraffinica con basso contenuto di prodotti aromatici.

Opportunamente compoundati con vari additivi (cariche , rinforzanti, pigmenti etc.) sia organici che inorganici, sono utilizzati in molti settori industriali, dalla calzatura alla componentistica auto, dai giocattoli alle guarnizioni.

Essendo materiali elastomerici termoplastici, presentano vantaggi applicativi essenziali nei confronti degli elastomeri vulcanizzati pertanto il loro impiego cresce continuamente erodendo la quota di mercato di competenza delle gomme reticolate.

Uno dei problemi, comuni anche ai prodotti elastomerici vulcanizzati à ̈ la scarsa biodegradabilità in quanto la presenza di oli minerali nei vari manufati

degradativa dell’ambiente nei loro confronti.

L’impiego di plastificanti e riempitivi (cariche o filiere) con strutture di base organica, quali sono gli oli estratti da una grande varietà di organismi vegetali, Soia, Mais Lino etc., gli amidi e le cellulose, contribuiscono a risolvere i problemi posti dai plastificanti minerali, cioà ̈ il contatto umano e la biodegradabilità.

I brevetti MC2007A000010 e PCT/EP2008A/116 descrivono perfettamente lo stato dell’arte in merito ai problemi sopra citati. In ogni caso i compound descriti in questi due brevetti non sono biodegradabili secondo la metododica ISO 14855, in quanto la parte polimerica di base, che qualifica la famiglia di questi prodotti e che conferisce anche la loro caratteristica chimico fisica essenziale, non subisce una biodegradazione sensibile tale da raggiungere il 90% richiesto dalle normative, in tempi determinati.

La soluzione a questo problema à ̈ stata trovata mediante aggiunta, al compound, di lieviti ed enzimi di varie caratteristiche chimico biologiche.

L’addizione di questi prodotti catalitici, in quanto i lieviti e gli enzimi esplicano un’azione catalitica sui prodoti organici, anche in percentuale limita, consente al materiale di superare la soglia biodegradativa del 90% del totale, in un numero variabile di mesi od anni a seconda della struttura polimerica e del contenuto vegetale del compound.

Inoltre queste due famiglie di prodotto, enzimi e lieviti, aggiunti a diversi prodotti polimerici termoplastici, quali Polietilene, Polipropilene, Polibutadiene e similari, come pure Poliuretani e Poliesteri consentono di ottenere la loro biodegradabilità anche se in tempi più lunghi dei prodotti che hanno una percentuale sensibile di materiale organico quale olio vegetale, amido o cellulosa.

DESCRIZIONE dell’ INVENZIONE.

Compound di natura elastomerica, quali SBS (Copolimeri a Blocchi Stirene-Butadiene- Stirene) o SEBS (Copolimeri a blocchi SBS ma la cui catena alifatica insatura à ̈ Idrogenata), od anche prodotti correlati quali SIS (Copolimeri a blocchi Stirene-Isoprene-Stirene) ed anche suoi omologhi Idrogenati, plastificati o addizionati con prodotti di origine vegetale, quali oli, amidi cellulose, se addizionati con 1% o massimo 3% di prodotti organici quali lieviti o enzimi assumono la caratteristica di essere biodegradabili nelle condizioni previste dalla metodica ISO 14 855.

I tempi di biodegradazione sono molto variabili in funzione del carico organico, biodegradabile, preesistente nel compound originale, la quantità, in percentuale, dei catalizzatori organici sopra menzionati, enzimi e lieviti, modifica, ma solo marginalmente, i tempi di biodegradazione.

I prodotti catalitici di natura organica, lieviti e o enzimi, possono essere impiegati sia in forma liquida che solida, aggiunti al compound nella fase di pre- estrusione oppure additivati al prodotto finito prima dell’utilizzo.

Prodotti polimerici termoplastici in generale, ed in particolare Polietilene, Polipropilene, Policloruro di Vinile, Poliuretani, Poliesteri, poliammidi e prodotti correlati, anche essi se additivati, di lieviti ed enzimi, nelle stesse proporzioni possono essere resi biodegradabili, chiaramente in tempi più lunghi e dipendenti dalla tipologia di additivi presenti.

Sono impiegabili diversi tipi di Lieviti ed Enzimi ma il prodotto commerciale maggiormente e facilmente disponibile à ̈ il lievito di birra ed à ̈ questo che à ̈ stato utilizzato negli esempi riportati nella seguente invenzione.

ESEMPIO 1

COMPOUND EP1

Kg

SBS tipo SOL T 161 100

Olio misto di COLZA e SOIA 80

Lievito di Birra 2

Miscelazione, estrusione, stampaggio di provini

Shore A 30

MI (190°/5/Kg) 25

CdR (Mpa) 4,5

All % 800

Biodegradazione secondo ISO 14855 al 90% mesi 4 ESEMPIO 2

COMPOUND EP2

SBS tipo SOL T 161 100 Olio misto COLZA e SOIA 80 PS cristallo 30 Lievito di Birra 2 Miscelazione, estrusione, stampaggio provini

Shore A 60

MI 50

CdR 4

All 500

Abrasione (mm3) 250

Biodegradazione secondo ISO 14855 al 90% mesi 6 ESEMPIO 3

Ricetta come da ESEMPIO 2 , ma sostituire il lievito di Birra con lievito Naturale.

Biodegradazione secondo ISO 14855 al 90% mesi 4 ESEMPIO 4

Come esempio 2, ma sostituire il Lievito con l’Enzima Amilasi. Biodegradazione secondo ISO 14855 al 90% mesi 12

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1-la presente invenzione rivendica l’uso di enzimi e lieviti, per biodegradare i polimeri termoplastici.. 2-Polimeri termoplastici secondo 1-in cui il polimero à ̈ un copolimero a blocchi Stirene-Butadiene -Stirene, SBS, o copolimero a blocchi Stirene-Isoprene- Stirene, SIS, o copolimero a blocchi Stirene-Butadiene, Isoprene-Stirene, SBIS. 3 -Copolimeri a blocchi come al punto 2- in cui i blocchi intermedi Butadiene, Isoprene o miscela tra i due sono idrogenati, quali: SEBS (Stirene-etilen, butilene-stirene), SEPS (stirene-etilene, propilene-stirene), SEEPS (stireneetilene, etilene, propilene- stirene) , etc .. 4-Polimeri come ai punti 2- e 3- in cui gli additivi plastificanti sono di natura vegetale, oli di semi od essenze naturali oppure di natura sintetica ma biodegradabili, derivati dell’acido Lattico, Citrico, Idrossi Butirrico etc. . 5 -Polimeri come al punto 1- derivati da monomeri Vinilici, quali Polietilene, Polipropilene, Polistirene, Policloruro di Vinile, PolivinilAcetato, Copolimeri Etilene Vinil acetato (ÈVA) etc. 6-Polimeri come al punto 1- la cui struttura à ̈ di natura Esterea, Poliesteri, Uretanica, Poliuretano e ammidica, Poliammidi 7-Lieviti di cui al punto 1-in cui il prodotto à ̈ un lievito della famiglia Sacharomyces, Cerevisiae o Ellipsoideus o similari, lievito di birra, lievito comune etc. 8-lieviti di cui al punto 1- in cui il lievito à ̈ del genere Lactobacillus, Casei, Brevis etc. 9-Enzimi di cui al punto 1-in cui gli Enzinii sono derivati dalle famiglie Ossidoreduttasi, Transferasi, Idrolasi, Liasi, Isomerasi, Ligasi. 10-Lieviti ed Enzimi di cui ai punti 7-, 8-, 9- la cui concentrazione nel compound di cui al punto 1- varia tra 0,3% e 3%, preferibilmente tra 1% e 2%.