PL247783B1 - Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie - Google Patents
Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanieInfo
- Publication number
- PL247783B1 PL247783B1 PL445762A PL44576223A PL247783B1 PL 247783 B1 PL247783 B1 PL 247783B1 PL 445762 A PL445762 A PL 445762A PL 44576223 A PL44576223 A PL 44576223A PL 247783 B1 PL247783 B1 PL 247783B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composting
- parts
- oxidation
- weight
- products
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/35—Shredding, crushing or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D65/38—Packaging materials of special type or form
- B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
- B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie, zwłaszcza w przydomowych kompostownikach, zawierająca polilaktyd oraz odpady roślinne, jako odpady roślinne zawiera wysuszone i zmielone wytłoki z jabłek lub aronii, w ilości 5 - 15 części wagowych na 100 części wagowych polimeru.
Description
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie, zwłaszcza w przydomowych kompostownikach. Kompozycja jest przeznaczona na wyroby opakowaniowe.
Ze względu na zanieczyszczenie środowiska trudno rozkładalnymi tworzywami sztucznymi, dąży się do zastąpienia ich proekologicznymi, łatwo degradowalnymi materiałami. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się polimery biodegradowalne, takie jak polilaktyd, polihydroksyalkaniany, skrobia termoplastyczna.
Polilaktyd jest termoplastem o szerokim spektrum zastosowań, m.in. jako materiał opakowaniowy, dedykowany również do produkcji opakowań jednorazowych o krótkim czasie użytkowania. Polilaktyd jest dopuszczony do stosowania w przemyśle spożywczym do kontaktu z żywnością, jak również może być używany w sektorze medycznym. Polilaktyd jest polimerem biodegradowanym, jednak jego rozkład efektywnie zachodzi w warunkach kompostowania przemysłowego.
Z publikacji w czasopiśmie ACS Applied Materials & Interfaces, 2022,14, 46920-46931 są znane materiały na bazie polilaktydu zawierające dodatek przemysłowych odpadów roślinnych, takich jak łodygi szpinaku, wytłoki pomidorowe i łupiny kakaowe. Dodatek napełniaczy wpłynął na biodegradowalność kompozycji polimerowych.
W publikacji w czasopiśmie Waste and Biomass Valorization, 2020) 11:3775-3787 ujawniono zastosowanie odpadowej skórki z jabłek jako napełniacza wzmacniającego, poprawiającego właściwości mechaniczne kompozycji na bazie poli(bursztynianu butylenu) (PBS), przy czym publikacja ta nie ujawnia wpływu tego napełniacza na biodegradowalność PBS.
Znana jest także folia opakowaniowa do żywności na bazie alkoholu poliwinylowego (PVA), zawierająca dodatek odpadowych wytłoków z jabłek jako aktywnych przeciwutleniaczy (czasopismo Journal of Food Science and Technology, (2016) 53(3):1608-1619).
Z publikacji w czasopiśmie Materials, 2022, 15, 314 znane jest szczepienie wytłoków z aronii oligomerami kwasu mlekowego (OLA) zsyntetyzowanego in situ z kwasu mlekowego (LAc), w celu otrzymania biokompozytu z naturalnym plastyfikatorem do produkcji opakowań do żywności.
Z czasopisma Journal of Food Science and Technology (2016) 53(3):1608-1619 znana jest kompozycja na bazie folii PVA zawierająca odpady z jabłek, przeznaczona na folie opakowaniowe do żywności. Saszetki z tej kompozycji wykazały aktywność przeciwutleniającą oraz zapewniły opóźnienie utleniania lipidów podczas przechowywania w nich oleju sojowego.
Z opisu patentowego PL236285 jest znany biodegradowalny kompozyt polimerowy składający się z osnowy i napełniacza roślinnego, w którym osnowę stanowi 70-97% wagowych polilaktydu, zaś napełniacz 3-30% wagowych odpadów przemysłu owocowego w postaci wytłoków z jabłek lub pestek z wiśni.
Celem wynalazku jest opracowanie kompozycji termoplastycznej na bazie polilaktydu, o podwyższonej odporności na utlenianie i jednocześnie charakteryzującej się zwiększoną podatnością na biodegradację, nadającej się na wyroby opakowaniowe.
Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie, zwłaszcza w przydomowych kompostownikach, zawierająca polilaktyd oraz odpad roślinny, według wynalazku, jako odpad roślinny zawiera wytłoki z aronii wysuszone do wilgotności masowej nie większej niż 15% i zmielone na cząstki o wielkości do 0,5 mm, w ilości 5-15 części wagowych na 100 części wagowych polimeru, korzystnie 10 części wagowych na 100 części wagowych polimeru.
Wyroby z kompozycji polimerowej według wynalazku, zawierające odpadowy bionapełniacz w postaci wytłoków z aronii, charakteryzują się odpornością na utlenianie i podatnością na kompostowanie, zwłaszcza w warunkach domowego kompostownika i dzięki temu zmniejszonym negatywnym wpływem na środowisko poprzez ograniczenie zalegania w środowisku. Użycie wytłoków do kompozycji według wynalazku jest także sposobem na zagospodarowanie nadmiaru wytłoków, które nie zostaną użyte na cele paszowe i spożywcze i nie zostaną wykorzystane przez biogazowanie.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład 1
Przygotowano kompozycję o składzie:
PL 247783 Β1 polilaktyd -100 części, wytłoki z aronii wysuszone do wilgotności masowej 15% i zmielone na cząstki o wielkości do 0,5 mm - 5 części.
Wysuszony i odważony granulat polilaktydu zmieszano z 5 częściami wagowymi wysuszonych i zmielonych wytłoków owocowych. Następnie mieszankę wsypano do leja zasypowego wytłaczarki i wytłoczono z niej paski próbek w temperaturze 180°C. Paski podzielono na próbki o długości 15 cm. Próbki poddano kompostowaniu w domowym kompostowniku przez okres 2 miesięcy w okresie letnim (temperatura otoczenia zmienna 13-30°C, wilgotność zmienna 40-90%). Zbadano właściwości mechaniczne materiału przed i po kompostowaniu. Próbki zostały poddane rozciąganiu za pomocą maszyny wytrzymałościowej Zwick Roell. Siła wstępna badania wynosiła 0,1 N, a prędkość rozciągania 50 mm/min. Jako wynik badania otrzymano wartości następujących parametrów: TFmax- maksymalna wartość naprężenia przenoszonego przez próbkę [MPa], EFmax - maksymalna wartość wydłużenia odcinka pomiarowego [%].
Na podstawie wyników badania właściwości mechanicznych obliczono współczynnik starzenia K próbek pod wpływem kompostowania. Współczynnik K obliczono korzystając z zależności (1):
Ιζ _ (Tp MAX'EF ΜΑχ)ρυ kompostowaniu (Ty ΜΑΧ '&F MAx)niestarzone
Wartość współczynnika K bliska jedności (K~ 1 [-]) oznacza, że próbki są odporne na degradację (kompostowanie), natomiast gdy K~ 0 [-] materiał jest podatny na kompostowanie.
Przykład 2
Przygotowano kompozycję o składzie: polilaktyd -100 części, wytłoki z aronii wysuszone i zmielone jak w przykładzie 1 - 10 części.
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
Przykład 3
Przygotowano kompozycję o składzie: polilaktyd -100 części, wytłoki z aronii wysuszone i zmielone jak w przykładzie 1 - 15 części.
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
W poniższej tablicy 1 zestawiono wyniki badania właściwości mechanicznych próbek przed i po kompostowaniu oraz współczynników starzenia K próbek przygotowanych w przykładach 1-3. Podatność materiałów na kompostowanie jest tym większa im współczynnik starzenia K jest mniejszy (K« 0 [-]).
Porównawczo podano również dane dotyczące referencyjnej próbki polilaktydu bez dodatku wytłoków z jabłek lub aronii.
Tablica 1
| Próbka | Przed kompostowaniem | Po kompostowaniu | Współczynnik K [-] | ||
| TFmax [MPa] | Epmax [%] | Tpma* [MPa] | EFmax [%] | ||
| referencyjna | 55,7 | 5,9 | 61,9 | 7,9 | 1,5 |
| PLA/5 części wagowych wytłoków z aronii | 24,9 | 3,7 | 12,7 | 3,2 | 0,4 |
| PLA/10 części wagowych wytłoków z aronii | 28,0 | 5,2 | 5,3 | 2,7 | 0,1 |
| PLA/15 części wagowych wytłoków z aronii | 21,7 | 4,0 | 4,9 | 2,4 | 0,1 |
Próbki z polilaktydu zawierające wytłoki z aronii charakteryzowały się mniejszymi współczynnikami starzenia K po kompostowaniu w stosunku do referencyjnej próbki PLA. Wyniki zawarte w tablicy
PL 247783 Β1 potwierdzają, że materiały termoplastyczne wy tworzone w przykładach 1-3 są podatne na kompostowanie w warunkach domowego kompostownika (wartości współczynnika K mniejsze od wartości K dla próbki wzorcowej PLA). Najmniejsze współczynniki K stwierdzono dla próbek zawierających wytłoki z aronii w ilości 10 i 15 części wagowych, co oznacza, że kompozycje z przykładu 2 i 3 są kompostowalne w największym stopniu (współczynniki K najbliższe wartości 0). Analiza zmiany właściwości mechanicznych po kompostowaniu, wskazująca na wyraźną utratę maksymalnej wartości naprężenia przenoszonego przez próbkę TFmax dla próbek zawierających wytłoki z aronii, również wskazywała na możliwość kompostowania materiałów w przydomowym kompostowni ku.
Wtablicy 2 zestawiono wyniki analizy stabilności termicznej, wykonanej metodą DSC próbek PLA przygotowanych według metodyki opisanej w przykładzie 2. Wyznaczono następujące parametry: Tg -temperatura zeszklenia, Tcc - temperatura krystalizacji, Tm - temperatura topnienia, To - temperatura utlenienia.
Odporność na utlenianie polimeru jest tym większa im wyższa jest temperatura utleniania (początek piku utleniania).
Porównawczo podano również dane dotyczące referencyjnego polilaktydu bez dodatku wytłoków owocowych.
Tablica 2
| Próbka | Tg[°C] | Tcc[°C] | Tm [°C] | To[°C] |
| PLA | 58,6 | 108,9 | 145,4 | 226,5 |
| PLA/10 części wagowych wytłoków z aronii. | 61,5 | 108,7 | 154,9 | 328,1 |
Dodatek wytłoków z aronii nie wpłynął znacząco na zmiany temperatur zeszklenia, krystalizacji i topnienia próbki polimeru, ale próbka ta charakteryzowały się wyraźnie podwyższoną temperaturą utleniania To. Temperatura utleniania próbki PLA/10 części wagowych wytłoków z aronii była większa w stosunku do To próbki wzorcowej o około 101°C. Wyraźnie wyższa temperatura utleniania To próbki zawierającej wytłoki z aronii świadczyła o podwyższonej odporności kompozycji polimerowej na utlenianie, jak również podwyższonej odporności na czynniki powodujące degradację polimeru wywołaną jej utlenianiem.
Claims (2)
1. Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie, zwłaszcza w przydomowych kompostownikach, zawierająca polilaktyd oraz odpad roślinny, znamienna tym, że jako odpad roślinny zawiera wytłoki z aronii wysuszone do wilgotności masowej nie większej niż 15% i zmielone na cząstki o wielkości do 0,5 mm, w ilości 5-15 części wagowych na 100 części wagowych polimeru.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 10 części wagowych odpadu roślinnego na 100 części wagowych polimeru.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445762A PL247783B1 (pl) | 2023-08-04 | 2023-08-04 | Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445762A PL247783B1 (pl) | 2023-08-04 | 2023-08-04 | Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL445762A1 PL445762A1 (pl) | 2025-02-10 |
| PL247783B1 true PL247783B1 (pl) | 2025-09-01 |
Family
ID=94479905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL445762A PL247783B1 (pl) | 2023-08-04 | 2023-08-04 | Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247783B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL236285B1 (pl) * | 2017-05-11 | 2020-12-28 | Lazarczyk Michal Rp Eng | Biodegradowalny kompozyt polimerowy i sposób jego wytwarzania |
| PL433049A1 (pl) * | 2020-02-25 | 2021-08-30 | Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie | Biodegradowalny materiał do formowania jednorazowych naczyń i opakowań i sposób otrzymywania tego materiału |
| PL439029A1 (pl) * | 2021-09-24 | 2023-03-27 | Polyfruit Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Termoplastyczna kompozycja biopolimerowa oraz jej zastosowanie |
-
2023
- 2023-08-04 PL PL445762A patent/PL247783B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL236285B1 (pl) * | 2017-05-11 | 2020-12-28 | Lazarczyk Michal Rp Eng | Biodegradowalny kompozyt polimerowy i sposób jego wytwarzania |
| PL433049A1 (pl) * | 2020-02-25 | 2021-08-30 | Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie | Biodegradowalny materiał do formowania jednorazowych naczyń i opakowań i sposób otrzymywania tego materiału |
| PL439029A1 (pl) * | 2021-09-24 | 2023-03-27 | Polyfruit Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Termoplastyczna kompozycja biopolimerowa oraz jej zastosowanie |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A. CZAJKA I INNI,: "Materials 2022, 15(1), 314, DOI:10.3390/ma15010314", „GRAFTED LACTIC ACID OLIGOMERS ON LIGNOCELLULOSIC FILLER TOWARDS BIOCOMPOSITES" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL445762A1 (pl) | 2025-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11149144B2 (en) | Marine biodegradable plastics comprising a blend of polyester and a carbohydrate-based polymeric material | |
| US11359088B2 (en) | Polymeric articles comprising blends of PBAT, PLA and a carbohydrate-based polymeric material | |
| US20210324186A1 (en) | Methods for lending biodegradability to non-biodegradable polyolefin and nylon materials | |
| Wei et al. | Thermophysical properties and biodegradation behavior of green composites made from polyhydroxybutyrate and potato peel waste fermentation residue | |
| US6720374B2 (en) | Aliphatic polyester composition and flexible products | |
| WO2018125897A1 (en) | Carbohyrate-based polymeric materials | |
| Seggiani et al. | Development of fibres-reinforced biodegradable composites | |
| JP7845684B2 (ja) | 柔軟な木質複合材料 | |
| JP2022539869A (ja) | Ｐｂａｔ、ｐｌａ、および炭水化物系ポリマー材料のブレンドを含むポリマー物品 | |
| PL247783B1 (pl) | Kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby o podwyższonej odporności na utlenianie i podatne na kompostowanie | |
| EP3562878B1 (en) | Carbohyrate-based polymeric materials | |
| JP7712929B2 (ja) | 樹脂フィルム | |
| US20100199884A1 (en) | Composition for Producing Starch Foam Resistant to Moisture and Freeze-Thaw Cycles | |
| CN112080114B (zh) | 一种可降解塑料母粒及可降解塑料的制备方法 | |
| Kormin et al. | Study of natural weathering exposure on properties of ldpe incorporated with sago starch | |
| RU2669865C1 (ru) | Композиция для получения биоразлагаемого полимерного материала и биоразлагаемый полимерный материал на её основе | |
| RU2822267C1 (ru) | Биоразлагаемая композиция для мульчирующей пленки | |
| Zaman et al. | Influence of Cross-linker on Mechanical, Thermal, and Biodegradation Properties of Rice Starch-Based Low-Density Polyethylene Composites | |
| IT202300008682A1 (it) | Composizione termoplastica biodegradabile e compostabile | |
| KUMAR | PREPARATION & PROPERTIES EVALUATION OF PACKAGING FILM USING POTATO STARCH AND LDPE BLENDS | |
| Amir-Hashim et al. | Physical properties and surface morphology of natural rubber latex films intended for seedling bag application | |
| HK40008322A (en) | Carbohydrate-based polymeric materials | |
| Banerjee et al. | Development of Green and Recyclable Functionalized Polyvinyl Alcohol/Starch Composite Films Incorporated with Carbon for Food Packaging | |
| CA2178319A1 (en) | Thermoplastic photodegradable and biodegradable polymer blend | |
| BG111838A (bg) | Състав на мастърбач за производство на биоразградим полимерен материал |