PL217819B1 - Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego - Google Patents
Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowegoInfo
- Publication number
- PL217819B1 PL217819B1 PL391613A PL39161310A PL217819B1 PL 217819 B1 PL217819 B1 PL 217819B1 PL 391613 A PL391613 A PL 391613A PL 39161310 A PL39161310 A PL 39161310A PL 217819 B1 PL217819 B1 PL 217819B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pbat
- mixture
- pla
- poly
- butylene
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 66
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 claims abstract description 59
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 23
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 claims abstract description 16
- 229920000616 Poly(1,4-butylene adipate) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 229920001181 poly(butylene adipate-co-butylene terephthalate) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 2
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- -1 poly(1,4-butylene adipate) Polymers 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 7
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- LIQDVINWFSWENU-UHFFFAOYSA-K aluminum;prop-2-enoate Chemical compound [Al+3].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C LIQDVINWFSWENU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000229 biodegradable polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004622 biodegradable polyester Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005839 ecoflex® Polymers 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego, mającego zastosowanie jako materiał wyjściowy, zwłaszcza do wytwarzania sztywnych folii, przeznaczonych do otrzymywania w procesie termoformowania opakowań produktów spożywczych, które składowane po okresie użytkowym ulegają procesowi biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Mieszaninę polimerów biodegradowalnych, w stosunku wagowym 80% do 98% wysuszonego w temperaturze 60-80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79000 oraz zawierającego 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L), 2% do 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15000, 2% do 20% syntetycznego poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO), 1% do 3% kopoliestru zawierającego segmenty łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie molowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11, wprowadza się do strefy zasilania wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym miesza się i poddaje działaniu sił ścinających, po czym ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przy użyciu próżni odgazowuje się i przetłacza do głowicy wytłaczarskiej, a następnie chłodzi się i wytwarza w znany sposób granulat biodegradowalnego tworzywa polimerowego lub formuje się żądany wyrób polimerowy.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego mającego zastosowanie jako materiał wyjściowy zwłaszcza do wytwarzania sztywnych folii, przeznaczonych do otrzymywania w procesie termoformowania opakowań produktów spożywczych, które składowane po okresie użytkowym ulegają procesowi biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego.
Znane są z opisu patentowego EP 1311582 biodegradowalne tworzywa polimerowe i sposób ich przetwarzania. W opisie patentowym przedstawiono biodegradowalne tworzywa polimerowe przeznaczone do wytwarzania sztywnych lub elastycznych wyrobów ulegających procesowi biodegradacji. Opis zawiera charakterystykę właściwości fizykochemicznych, reologicznych, przetwórczych i użytkowych biodegradowalnych tworzyw polimerowych takich jak: polilaktyd (PLA), poliesteramid (BAK), alifatyczno-aromatyczne poliestery (Ecoflex, EASTAR BIO), polikaprolakton (PCL), poli(kwas hydroksymasłowy) (PHB), skrobia termoplastyczna (TPS). Przedstawiono także plastyfikatory służące do wytwarzania biodegradowalnych kompozytów polimerowych o polepszonych właściwościach. Do głównych plastyfikatorów zaliczono: olej sojowy, olej castrol, dodatki handlowe typu TWEEN, poliglikol etylenu, polimery o niskim średnim ciężarze cząsteczkowym. Także przedstawiono sposób wytwarzania biodegradowalnych tworzyw polimerowych stanowiących w różnych konfiguracjach mieszaniny surowców w stosunku wagowym 58% do 94,84% Biomax 6926, 5% do 24% Ecoflex-F, 30% do 50% skrobi termoplastycznej, 15% polilaktydu, 60% poliester amidu, 3,6% do 6,6% talku, 10% do 15% kredy, 0,16% SiO2.Tworzywa wytwarzano przy użyciu wytłaczarki jednoślimakowej o długości ślimaka L/D 24 zawierającego dodatkowo końcówkę mieszającą typu Maddock, gdzie D oznacza średnicę ślimaka. Według tego wynalazku poszczególne składniki mieszaniny dozowano bezpośrednio do pierwszej strefy wytłaczarki po czym wytwarzano wyrób w postaci folii rękawowej.
Znany jest także z opisu patentowego PL 159692 sposób wytwarzania polimerów laktydu. Wytwarzanie polimerów laktydu prowadzi się na drodze polimeryzacji w stopie monomeru lub rozpuszczalnika w temperaturze 323-423K w obecności acrtyloacetonianu glinu.
Znany jest również z opisu patentowego PL 192638 sposób wytwarzania alifatyczno-aromatycznych poliestrów rozkładalnych biologicznie. Sposób polega na wytworzeniu w pierwszym etapie poliestru A zawierającego: składnik kwasowy zawierający 20-95% molowych co najmniej jednego alifatycznego lub cykloalifatycznego kwasu dikarboksylowego lub jego pochodnej tworzącej ester, 5-80% molowych co najmniej jednego aromatycznego kwasu dikarboksylowego lub jego pochodną tworzącą ester, co najmniej jeden związek dihydroksylowy lub co najmniej jeden aminoalkohol albo ich mieszaninę, a w drugim etapie poliester A poddaje się reakcji z mieszaniną B zawierającą: 45-80% wagowych co najmniej jednego izocyjanuranu z jednym pierścieniem lub co najmniej jednego związku zawierającego dwie grupy funkcyjne, które mogą reagować z końcowymi grupami poliestru A, 13-25% wagowych co najmniej jednego izocyjanuranu z dwoma pierścieniami lub co najmniej jednego związku zawierającego trzy grupy funkcyjne które mogą reagować z końcowymi grupami poliestru A, 5-12% wagowych co najmniej jednego izocyjanuranu z trzema pierścieniami lub co najmniej jednego związku zawierającego cztery grupy funkcyjne które mogą reagować z końcowymi grupami poliestru A, 2-18% wagowych co najmniej jednego izocyjanuranu z czterema lub większą liczbą pierścieni, przy czym poddaje się reakcji 95-99,9% molowych poliestru A i 0,01-5% molowych mieszaniny B.
Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego według wynalazku polega na tym, że mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym od 80% do 98% wysuszonego w temperaturze 60-80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i od 2% do 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 lub od 2% do 20% syntetycznego poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) z ewentualnym dodaniem od 1% do 3% kopoliestru zawierającego segmenty łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie molowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11 względem całkowitej masy mieszaniny dwóch polimerów biodegradowalnych PLA i PBAT 1 lub PLA i PBAT 2, wprowadza się do strefy zasilania wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym miesza się i poddaje się działaniu sił ścinających, po czym ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przy użyciu próżni odgazowuje się i przetłacza się do głowicy wytaczarskiej, a następnie chłodzi się i wytwarza się
PL 217 819 B1 w znany sposób granulat biodegradowalnego tworzywa polimerowego lub formuje się żądany wyrób polimerowy. Proces prowadzi się korzystnie w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej o L/D 40 i D=20 mm. Proces prowadzi się przy szybkości obrotowej ślimaków korzystnie w zakresie od 150 do 250 obr/min. Proces prowadzi się w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej korzystnie w zakresie 140 do 180°C oraz przy odgazowaniu swobodnym i wymuszonym przy próżni korzystnie w zakresie 0,6 do 0,9 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy wytłaczarki, po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze korzystnie w zakresie 30 do 34°C. Składniki mieszaniny polimerowej dozuje się korzystnie przy pomocy dozowników grawimetrycznych do leja zasypowego dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej.
Wytworzone sposobem według wynalazku biodegradowalne tworzywo polimerowe ulega procesowi całkowitej biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego, co jest korzystne dla środowiska naturalnego. Zmiany we właściwościach mechanicznych wytworzonego tworzywa polimerowego następują już po 7 dniach biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego.
Wyniki badań mechanicznych przy statycznym rozciąganiu wybranych próbek badawczych poddanych procesowi biodegradacji w czasie 7 dni (indeksem „°”oznaczono właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu próbek przed procesem biodegradacji) zawiera niniejsza tabela.
| Próbka | Moduł Sprężystości wzdłużnej [MPa] | Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] | Naprężenie przy zerwaniu [MPa] | Wydłużenie względne przy zerwaniu [%] |
| PLA/PBAT 1° 80/20 | 1 836 | 47 | 44 | 5.5 |
| PLA/PBAT 1 80/20 | 1 801 | 40 | 40 | 3.0 |
| PLA/PBAT 2° 95/5 | 2 268 | 72 | 70 | 4.8 |
| PLA/PBAT 2 95/5 | 2 530 | 66 | 66 | 3.6 |
| PLA/PBAT 2° 80/20 | 1 830 | 40 | 40 | 3.1 |
| PLA/PBAT 2 80/20 | 1 889 | 33 | 32 | 2.4 |
Po 42 dniach inkubacji w kompoście wytworzone tworzywo polimerowe ulega całkowitej dezintegracji. Wytworzone według wynalazku biodegradowalne tworzywo polimerowe wykazuje korzystne właściwości przetwórcze o czym świadczy spadek podstawowych parametrów przetwórczych takich jak moment obrotowy na wałach ślimaków wytłaczarki i zużycie energii napędu ślimaków, a także temperatura tworzywa w głowicy i ciśnienie tworzywa w głowicy. Dodatek 5% PBAT 1 lub PBAT 2 do osnowy polimerowe PLA obniża moment obrotowy na wałach ślimaków wytłaczarki o 7% i zużycie energii napędu ślimaków o 3%, a także obniża temperaturę tworzywa w głowicy o 3% i ciśnienie tworzywa w głowicy o 8%, natomiast dodatek 20% PBAT 1 lub PBAT 2 do osnowy polimerowej PLA obniża moment obrotowy na wałach ślimaków wytłaczarki o 40% i zużycie energii napędu ślimaków o 43%, a także obniża temperaturę tworzywa w głowicy o 4% i ciśnienie tworzywa w głowicy o 54%.
Wytworzone sposobem według wynalazku biodegradowalne tworzywo polimerowe wykazuje korzystne właściwości mechaniczne podczas zginania trzypunktowego. Na podstawie uzyskanych wyników badań zginania trzypunktowego stwierdzono, że próbki badawcze z dodatkiem PBAT 1 lub PBAT 2 nie ulegają złamaniu w obszarze pomiarowym tj. do maksymalnego ugięcia równego 18 mm, co świadczy o korzystnym ich wpływie na właściwości odkształceniowe. Ponadto ewentualne zastosowanie od 1% do 3% kopoliestru zawierającego segmenty łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie molowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11 względem całkowitej masy mieszaniny dwóch polimerów biodegradowalnych, tj. PLA i PBAT 1 lub PLA i PBAT 2 zapewnia właściwą kompatybilność składników mieszaniny, tj. PLA i PBAT 1 lub PLA i PBAT 2, co przekłada się na lepszą jakość wyrobu końcowego.
Na Fig. 1 zilustrowano zależność siły (F) od ugięcia (s) podczas badania mechanicznego przy zginaniu trzypun ktowym (PLA - polilaktyd, LE5 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 95/5, LE5 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 90/10, LE20 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 80/20, LB5 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 95/5, LB10 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 90/10, LB20 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 80/20).
PL 217 819 B1
Poza tym zaobserwowano korzystny wpływ PBAT 1 i PBAT 2 w osnowie polimerowej PLA na udarność wg Charpy'ego, która wzrosła o 93% i 53% odpowiednio dla 20% dodatku PBAT 1 i PBAT 2.
Na Fig. 2 przedstawiono wyniki badań udarności (a) (1 - polilaktyd, 2 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 95/5, 3 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 90/10, 4 - mieszanina PLA/PBAT 2 w stosunku wagowym 80/20, 5 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 95/5, 6 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 90/10, 7 - mieszanina PLA/PBAT 1 w stosunku wagowym 80/20).
Przedmiot wynalazku objaśniają bliżej poniższe przykłady, nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d I
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 98% wysuszonego w temperaturze 60°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 2% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 250 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,8 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 34°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d II.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 95% wysuszonego w temperaturze 65°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 5% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 250 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,8 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 34°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d III.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 90% wysuszonego w temperaturze 80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 10% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 250 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,8 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 33°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d IV.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 80% wysuszonego w temperaturze 75°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 200 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego
PL 217 819 B1 oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,8 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 32°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d V.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 95% wysuszonego w temperaturze 70°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 5% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftaIanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 150 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 155°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 180°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,6 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 32°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d VI.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 90% wysuszonego w temperaturze 80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 10% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 150 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 155°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 180°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,6 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 31°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d VII.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 80% wysuszonego w temperaturze 78°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 150 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 155°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 180°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,6MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 34°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d VIII.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 80% wysuszonego w temperaturze 66°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) z dodaniem 1% kopoliestru zawierającego segmenty
PL 217 819 B1 łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie molowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11 względem całkowitej masy mieszaniny dwóch polimerów biodegradowalnych, tj. PLA i PBAT 2, wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 250 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,7 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 34°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d IX.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 80% wysuszonego w temperaturze 60°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO) z dodaniem 3% kopoliestru zawierającego segmenty łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie molowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11 względem całkowitej masy mieszaniny dwóch polimerów biodegradowalnych, tj. PLA i PBAT 2, wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 230 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,9 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 34°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
P r z y k ł a d X.
Mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym 98% wysuszonego w temperaturze 80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 oraz zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i 2% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 wprowadza się za pomocą dozowników grawimetrycznych do strefy zasilania dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej wyposażonej w głowicę trójotworową i miesza się oraz poddaje działaniu sił ścinających przy szybkości obrotowej ślimaków 250 obr/min. i w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy wytłaczarskiej 140°C (pierwsza strefa układu uplastyczniającego cylindra), 160°C (kolejne strefy układu uplastyczniającego oraz głowica wytłaczarska). Ujednorodnioną w ten sposób mieszaninę odgazowuje się swobodnie w sposób wymuszony przy próżni 0,6 MPa. Odgazowaną mieszaninę przetłacza się do głowicy trójotworowej wytłaczarki po czym po wyjściu z tej głowicy intensywnie się chłodzi w strumieniu powietrza o temperaturze 30°C, a następnie wytwarza się w znany sposób granulat tworzywa polimerowego.
Claims (7)
1. Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego ulegającego biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego, znamienny tym, że mieszaninę dwóch polimerów biodegradowalnych w stosunku wagowym od 80% do 98% wysuszonego w temperaturze 60-80°C i w czasie 4 godzin polilaktydu (PLA) o średnim ciężarze cząsteczkowym 79 000 zawierającym 3,5% merów (D) i 96,5% merów (L) i od 2% do 20% poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 1) o średnim ciężarze cząsteczkowym 15 000 lub od 2% do 20% syntetycznego poli(adypinianu butylenu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT 2) o średnim ciężarze cząsteczkowym 7 000 otrzymanego na drodze syntezy laboratoryjnej poprzez transestryfikację polimerów: poli(adypinianu 1,4-butylenu) (PBA) i poli(tereftalanu 1,4-butylenu) (PBT) wobec 1,4-butanodiolu (BDO), do której ewentualnie dodaje się od 1% do 3% kopoliestru zawierającego segmenty łańcuchów polimerowych PLA i PBAT o składzie moPL 217 819 B1 lowym i wagowym odpowiednio 92/8 i 89/11 względem całkowitej masy mieszaniny dwóch polimerów biodegradowalnych PLA i PBAT 1 lub PLA i PBAT 2, po czym mieszaninę wprowadza się do strefy zasilania wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym miesza się i poddaje się działaniu sił ścinających, po czym ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przy użyciu próżni odgazowuje się i przetłacza sie do głowicy wytłaczarskiej, a następnie chłodzi się i wytwarza się w znany sposób granulat biodegradowalnego tworzywa polimerowego lub formuje się żądany wyrób polimerowy.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się korzystnie w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej o L/D 40 i D=20 mm.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się korzystnie przy szybkości obrotowej ślimaków w zakresie 150 do 250 obr/min.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się korzystnie w temperaturze układu uplastyczniającego cylindra i głowicy w zakresie 140 do 180°C.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się korzystnie przy odgazowaniu swobodnym i wymuszonym przy próżni w zakresie 0,6 do 0,9 MPa.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się korzystnie w temperaturze intensywnego chłodzenia wytłoczyny w zakresie 30 do 34°C.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że składniki mieszaniny polimerowej dozuje się do leja zasypowego dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej korzystnie przy pomocy dozowników grawimetrycznych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL391613A PL217819B1 (pl) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL391613A PL217819B1 (pl) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL391613A1 PL391613A1 (pl) | 2012-01-02 |
| PL217819B1 true PL217819B1 (pl) | 2014-08-29 |
Family
ID=45510019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL391613A PL217819B1 (pl) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL217819B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023218421A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Reliance Industries Limited | A process for the preparation of biodegradable net articles |
| PL442333A1 (pl) * | 2022-09-20 | 2024-03-25 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych I Barwników | Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego |
-
2010
- 2010-06-24 PL PL391613A patent/PL217819B1/pl unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023218421A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Reliance Industries Limited | A process for the preparation of biodegradable net articles |
| PL442333A1 (pl) * | 2022-09-20 | 2024-03-25 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych I Barwników | Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego |
| PL247826B1 (pl) * | 2022-09-20 | 2025-09-08 | Siec Badawcza Lukasiewicz Instytut Inzynierii Mat Polimerowych I Barwnikow | Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL391613A1 (pl) | 2012-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7217267B2 (ja) | 生物学的実体を含む液体組成物及びその使用 | |
| US11773257B2 (en) | Biodegradable polyester article comprising enzymes | |
| KR101000749B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물, 그의 제조방법 및 그로부터 제조되는 생분해성 필름 | |
| Phetwarotai et al. | Toughening and thermal characteristics of plasticized polylactide and poly (butylene adipate-co-terephthalate) blend films: Influence of compatibilization | |
| Li et al. | Tensile properties of polylactide/poly (ethylene glycol) blends | |
| Phetwarotai et al. | Preparation and characteristics of poly (butylene adipate-co-terephthalate)/polylactide blend films via synergistic efficiency of plasticization and compatibilization | |
| RU2762161C2 (ru) | Биоразлагаемая полимерная смесь и способ ее получения | |
| KR101132382B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물, 그의 제조방법 및 그로부터 제조되는 생분해성 필름 | |
| KR102187340B1 (ko) | 투명도와 유연성이 우수한 필름제조용 생분해성 수지 조성물 | |
| Holcapkova et al. | Anti-hydrolysis effect of aromatic carbodiimide in poly (lactic acid)/wood flour composites | |
| JP5830163B2 (ja) | 高変形能を有する生分解性ポリマー組成物 | |
| Lee et al. | Toughness enhancement of poly (lactic acid) through hybridisation with epoxide-functionalised silane via reactive extrusion | |
| US20220119598A1 (en) | Method for preparing starch blends | |
| KR100642289B1 (ko) | 생분해성 수지조성물, 그의 제조방법 및 그로부터 제조되는생분해성 필름 | |
| PL217819B1 (pl) | Sposób wytwarzania biodegradowalnego tworzywa polimerowego | |
| CN116535834B (zh) | 可降解吸塑片材、其制备方法以及吸塑制品 | |
| AU2010200315A1 (en) | Biodegradable resin composition, method for production thereof and biodegradable film therefrom | |
| US20240239953A1 (en) | Biodegradable films comprising polyhydroxyalkanoates | |
| US9416255B2 (en) | Compositions comprising polylactic acid, bentonite, and gum arabic | |
| CN117986821A (zh) | 高分子组合物、包装材料及应用 | |
| JP4246523B2 (ja) | 乳酸系樹脂組成物 | |
| KR100758221B1 (ko) | 생분해성 수지조성물 및 그 제조방법과 이를 이용해 제조된그물 | |
| CA3106448C (en) | Biobased polyester blends with enhanced performance properties | |
| Zhu | Preparation of maleic anhydride grafted poly (lactid acid)(PLA) and its compatibilization effects on PLA/Soy protein composites | |
| Vu et al. | Bio-degradable filament based on PLA/thermoplastic cassava starch blends with poly (ethylene glycol): a study of physical, mechanical characterisation, and processing assessment |