基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料制造技术

本发明专利技术涉及基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料。特别地，本发明专利技术涉及一种可生物降解的热塑性塑料，其包含：a)50％至80％，优选55％至70％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐；b)4％至12％，优选5％至11％的水；c)10％至35％，优选15％至28％的至少一种不同于b)的增塑剂；d)0.1％至8％，优选1％至4％的疏水剂；e)0.5％至6％，优选2％至4％的至少一种表面活性剂。

Biodegradable thermoplastic based on casein and / or caseinate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料
本专利技术的领域是可生物降解和生物来源的热塑性塑料，更具体地是基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的热塑性塑料的领域。特别地，本专利技术涉及一种可生物降解的热塑性塑料，其包含：a)50％至80％，优选55％至70％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐；b)4％至12％，优选5％至11％的水；c)10％至35％，优选15％至28％的至少一种不同于b)的增塑剂；d)0.1％至8％，优选1％至4％的疏水剂；e)0.5％至6％，优选2％至4％的至少一种表面活性剂。本专利技术的主题还涉及各种不同形式的可生物降解的热塑性塑料，特别是构成用于转化为各种制品，例如膜、线或模塑制品的原料的粒料形式。本专利技术还涉及由该热塑性塑料获得的包装膜，更具体地是由该膜制成的用于吸湿性产品，例如洗涤剂块的包装。
技术介绍
不可再生资源例如石油的减少以及与这些资源相关的污染的增加正在推动可替代性、污染少以及对环境更友好的替代性解决方案的发展。在塑料领域，正在开发新的可生物降解的材料。这些新材料可以由天然来源的聚合物或合成聚合物制成。例如，植物蛋白，例如玉米蛋白和大豆蛋白，或动物蛋白可以用于制造包装。在动物蛋白中，酪蛋白特别有吸引力。实际上，来自牛奶的这种蛋白质可大量获得，并且基于酪蛋白的膜具有良好的透明度和良好的生物降解性。文献FR2963013描述了基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料粒料及其制备方法。这些粒料可用于制造热塑性膜。但是，这些热塑性膜在工业上不易于使用。例如，膜有时是黏性的；因此，由于各层之间彼此黏结，难以或甚至不能通过使用工业设备来展开膜的卷。此外，当这些膜用于包装洗涤剂块或这些块在低的相对湿度(例如30％)的条件下存储时，它们有时会变脆并撕裂，以至于不再发挥其包装作用。目的在这种情况下，本专利技术旨在满足以下目的中的至少一个。本专利技术的基本目的之一是提供基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料，其可在工业上使用，特别是可以通过例如注塑、挤出、薄膜吹塑、溶剂浇铸、热成型或机械加工的技术以简单或复杂的形状转化为中间产品或最终产品。本专利技术的另一个基本目的是提供一种基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料膜，该膜可以卷成卷并展开。本专利技术的另一个基本目的是提供一种基于酪蛋白和/或酪蛋白酸盐的可生物降解的热塑性塑料膜，该膜可特别用于包装吸湿性产品，例如洗涤剂块。
技术实现思路
首先，本专利技术涉及一种可生物降解的热塑性塑料，其特征在于它包含：a)50％至80％，优选52％至75％，更优选55％至70％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐；b)4％至13％，优选4.5％至12％，更优选5％至11％的水；c)10％至35％，优选12％至32％，更优选15％至28％的至少一种与b)不同的增塑剂；d)0.1％至8％，优选0.5％至6％，更优选1％至4％的疏水剂；e)0.5％至6％，优选1％至5％，更优选1.5％至4.5％的至少一种表面活性剂。如上所述的可生物降解的热塑性塑料可在工业上使用。实际上，可以用这种材料获得膜，该膜可以卷成卷，然后容易展开。这种以工业化速率进行卷绕和展开的适用性是由酪蛋白热塑性塑料并根据本专利技术制成的膜的关键参数。此外，该膜可以用于包装各种产品，例如吸湿性产品，如洗涤剂块，因为即使当块在低相对湿度的条件下存储时，膜仍保持其完整性。此外，在一些情况下，制备的膜是可食用的。因此，它可以用于各种应用，例如包装食品、配料或添加剂、可食用包装、待溶解的单剂量食品配料以及单剂量的食品添加剂。它还可以用作分隔纸。附图说明图1A和图1B是根据对比例1的不能展开的膜的卷的照片。图2A、图2B和图2C是根据对比例4的可以展开的膜的卷的照片。图3A和图3B是在五天的包装测试之后包装在根据对比例1的膜中的洗涤剂块的照片。图4是在五天的包装测试之后包装在根据对比例4的膜中的洗涤剂块的照片。照片5A和照片5B是在五天的包装测试之后包装在根据实施例5的印刷膜中的洗涤剂块的照片。图6是在实施例中用于评估由酪蛋白热塑性塑料制成的膜的展开测试设备的照片。照片7A和照片7B是通过注塑从根据实施例4的可生物降解的热塑性塑料粒料获得的部件的照片。定义“热塑性塑料”应理解为指例如在给定的玻璃化转变温度Tg以上变为可延展和折叠的，但在该Tg以下又变硬的材料；这些转变是可逆的。“可生物降解的”应理解为指可以在微生物(例如，细菌、真菌、藻类等)的作用下分解的材料。这种分解的结果是形成水、CO2和/或甲烷以及可能对环境无毒的副产物(例如，残留物、新的生物质)。例如，其涉及根据欧洲ENNF13432标准的可生物降解的材料。“x至y”应理解为例如限制x和y包括在区间[x,y]中。“水溶性”应理解为指例如溶于水的物质。可以通过以下方法测量膜的水溶性：将一张膜(5cm×5cm，模塑切割)固定在载玻片上，然后浸入含有600mL蒸馏水的1000mL容量的烧杯中，在20℃下用磁力棒在300RPM下搅拌。测量在膜中形成孔的时间。膜的崩解导致膜颗粒的形成。测试持续五分钟，最后将颗粒通过0.5mm的筛，以验证颗粒的大小。当筛中没有颗粒时，则认为膜是水溶性的。“增塑剂”应理解为指例如一种降低材料的玻璃化转变温度Tg的物质。“洗涤剂”应理解为指例如具有清洁性质的组合物。在洗涤剂中，可以列出用于洗碗机和洗衣的粉末或压实粉末形式的产品。“疏水的”应理解为指例如对水的亲和力低并且倾向于不溶于水的化合物。通常，其主要涉及非极性化合物。“亲水的”应理解为指例如对水具有亲和力并且倾向于溶于水的化合物。通常，其涉及具有能够形成氢键的极性基团的化合物。“表面活性剂”应理解为指例如两亲性分子，即具有亲水性和疏水性的分子。“HLB”应理解为指例如亲水-亲脂平衡。可以使用以下方法来计算HLB值：HLB＝20×(疏水部分的摩尔质量)/(分子的摩尔质量)。“螯合剂”应理解为指例如与金属离子，例如铜离子、铁离子、镍离子、钙离子和镁离子形成化学配合物的配体。“脂肪酸”应理解为指例如脂肪族一元羧酸。各种组分a)、b)、c)、d)和e)以及可能的f)和g)的比例以相对于环境温度下热塑性塑料的总质量的质量％表示。具体实施方式可生物降解的热塑性塑料可以是水溶性的。可生物降解的热塑性塑料可以是可印刷和/或印刷的。热塑性塑料包含a)50％至80％，优选52％至75％，甚至更优选55％至70％，或还更优选60％至65％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐。酪蛋白是牛奶中发现的蛋白质，其不溶于水。它主要是通过将酸(酸酪蛋白)或凝乳酶(凝乳酶酪蛋白)添加到牛奶中沉淀获得的。酪蛋白由α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白的混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生物降解的热塑性塑料，其特征在于它包含(以质量％计)：/na)50％至80％，优选52％至75％，更优选55％至70％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐；/nb)4％至13％，优选4.5％至12％，更优选5％至11％的水；/nc)10％至35％，优选12％至32％，更优选15％至28％的至少一种与b)不同的增塑剂；/nd)0.1％至8％，优选0.5％至6％，更优选1％至4％的疏水剂；/ne)0.5％至6％，优选1％至5％，更优选1.5％至4.5％的至少一种表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 FR 17625491.一种可生物降解的热塑性塑料，其特征在于它包含(以质量％计)：
a)50％至80％，优选52％至75％，更优选55％至70％的酪蛋白和/或酪蛋白酸盐；
b)4％至13％，优选4.5％至12％，更优选5％至11％的水；
c)10％至35％，优选12％至32％，更优选15％至28％的至少一种与b)不同的增塑剂；
d)0.1％至8％，优选0.5％至6％，更优选1％至4％的疏水剂；
e)0.5％至6％，优选1％至5％，更优选1.5％至4.5％的至少一种表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的热塑性塑料，其特征在于所述增塑剂c)选自多元醇、乙酸甘油酯、丙酸甘油酯及其混合物，其中优选c)为甘油。


3.根据权利要求1或2所述的热塑性塑料，其特征在于所述疏水剂d)选自：
-多元羧酸酯；
-C3至C33羧酸，优选C4至C28脂肪酸，甚至更优选C6至C28不饱和脂肪酸；
-及其混合物。


4.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于所述疏水剂d)是C6至C28不饱和脂肪酸，其优选地选自棕榈油酸、油酸、亚油酸及其混合物。


5.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于所述表面活性剂e)选自HLB为2至8的两性离子型表面活性剂。


6.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于e)与d)的量之比大于或等于1。


7.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于它包含1％至5％的选自螯合剂的添加剂f)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于它包含添加剂g)，其选自着色剂；蛋白质凝聚剂；抗结块剂；滑动剂；及其混合物，所述滑动剂选自聚乙二醇和优选为C12至C28末端具有酰胺的脂肪链化合物。


9.根据前述权利要求中任一项所述的热塑性塑料，其特征在于它是水溶性的。
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【专利技术属性】
技术研发人员：巴萨科·依琳·乔拉克，玛丽埃莱娜·格拉马蒂科夫，马克西姆·德梅姆，海尔迪纳·梅尔洛基，弗雷德里克·普罗查茨卡，
申请(专利权)人：拉茨蒂普斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR