具有植物产品的复合物质、复合物质的用途和生产方法技术

本发明专利技术公开了可用于通过浇铸来生产建筑材料和物品的复合物质，并提供特定的物理性质，包括对紫外线透射和液体气体传输的屏障，所述复合物质具有包括合成聚合物和/或生物聚合物的热塑性基质，以及与加工可食用植物物质所产生的至少一种副产品相关的植物纤维，从而提供此类副产品的新的经济的用途，并且所述复合物质在处理后具有高的生物可降解性。本发明专利技术还公开了所述复合材料的用途和生产所述复合材料的方法。材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有植物产品的复合物质、复合物质的用途和生产方法


[0001]本专利技术总体上涉及在组成中包含非合成物质的复合物质的领域，以及复合物质的用途和生产方法。

技术介绍

[0002]考虑到与大多数塑料材料相关的环境成本，现在越来越需要提供可替代塑料材料新材料以用于包装和其它类型用途。
[0003]可食用物质，特别是具有敏感感官特性的可食用物质(例如烘焙和磨碎的咖啡豆)在分配时需要用提供受控且相对于外部环境密封的内部气氛的材料来进行封闭。特别地，这样的封闭以如下材料提供：该材料必须至少在预定的时段(通常指定为货架期，并且可以是几个月)期间提供对水蒸气和氧气传输的屏障。目前，由于需要满足这些要求，因此最常用于此目的的材料是合成材料，包括塑料和金属，它们具有较高的经济和环境成本。
[0004]咖啡是世界上流行的饮料，根据当地的传统和消费习惯，其制备方式有数种。这些方式之一是所谓的浓缩咖啡(espresso coffee)，其消费习惯在过去几年中已经非常显著地增加和全球化。必然维持这种普及性的动机之一是在器具类别中的简单且相对便宜的机器中以实用且经济的方式制备浓缩咖啡的可行性，特别是在用单份一次性胶囊操作的咖啡机中。尽管对环境危害较小的这种咖啡胶囊的一些替代物开始进入市场，但咖啡胶囊的影响是严重的环境问题，该问题由于这种类型的包装的巨大市场增长而恶化。
[0005]咖啡银皮是生咖啡豆的烘焙过程的副产品，通常是在烘焙后与咖啡豆分离的部分。咖啡银皮以显著的量产生，并且目前被认为是非增值的副产品，经常被丢弃而不考虑其用于其它应用的潜力。
[0006]现有技术中有若干文献涉及复合物质，在其组成中包含合成聚合物(尤其以热塑性基质的形式)和生物聚合物。
[0007]文献EP 2218653A1公开了一种生物可降解的包装，其包括外皮、纤维层和封闭膜，它们各自由生物可降解材料构成。
[0008]文献WO 03/000810A1公开了基于聚合物乳液和植物来源的胶乳的增强的浸渍和涂覆组合物，例如壳和其它灰烬，包括咖啡壳的灰烬，其比例为复合物重量的10％至50％。
[0009]文献WO 2012/077066A1公开了一种用于制备液体产品的胶囊，其包括呈多层结构的基础壁，其中至少一层由第一可堆肥材料制成，且至少一层由第二可堆肥材料制成，该第二可堆肥材料在70℃至120℃的温度下不经历显著的软化和/或熔化。特别地，所述第一可堆肥材料选自：源自生物质的聚合物，合成聚合物，由微生物或遗传修饰的细菌产生的聚合物，来自化石单体的聚合物，以及带或不带添加剂的这些聚合物的混合物。所述第二可堆肥材料选自：纸(例如纤维素纸，优选100％的纤维素纸)，纸板，玻璃纸，并且特别是乙酸纤维素，所述第一材料的层相对于所述第二材料的层设置在内部。所公开的胶囊可由可堆肥材料整体构成。该文献描述了“可堆肥”和“生物降解”的定义，这在本公开的范围内也采用。
[0010]文献US 2012/0097602A1公开了一种类似的胶囊，其中过滤器部件呈现0至60％的
纤维素纤维和约40至100的可堆肥聚酯纤维的混合物。
[0011]文献WO 2015/162632A1公开了一种类似的胶囊，其包含可生物降解的并且可堆肥的聚合物材料，或所述材料的混合物，以及一定百分比的填充剂，由此该聚合物材料包括农用聚合物和生物聚酯。
[0012]文献WO 2015/162632A1公开了一种具有热塑性聚合物和填充介质的混配物，用于生产食品包装，特别是咖啡胶囊，并且还包括源自农用聚合物的多糖。所述胶囊呈现由包含可生物降解且可堆肥的聚合物的材料制成的单层，以及一定百分比的填充介质，15％至80％的至少一种脂肪族或脂肪族
‑
芳香族聚酯，包含15％至90％的一种或多种具有粒度D50的填充介质。
[0013]文献FR 3035085还公开了一种由包含农用聚合物的混配物制造的胶囊，所述农用聚合物来自特定一组可能来源的此类农用聚合物。
[0014]这些现有技术文献都没有公开这样一种复合物质：该复合物质的组成中包含适合于热塑性基质的生物聚合物，所述生物聚合物包括源自可食用植物物种的副产品(特别是芳香产品，例如咖啡银皮)的天然纤维，并且考虑到不同类型的用途，该复合物质提供良好的尺寸和功能性质。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的是提供复合物质，其包含尽可能大的比例的迄今为止本不会使用的植物来源的材料天然纤维，而不是塑料材料，从而用目前未使用的生物可降解材料源替代所述复合物质的至少一部分质量，所述复合物质适于用作工业材料，其可用于工业生产并提供良好的物理性质，包括机械和光学性质，在若干用途和降低成本方面是有利的。
[0016]根据本专利技术，该目的通过权利要求1的复合物质来实现，且优选的实施方式在从属权利要求中公开。
[0017]特别地，本专利技术的复合物质在组成中包含可食用的植物物种的副产品，特别是与这种植物物种的先前农业
‑
工业加工(包括热和/或机械加工)所产生的副产品相关的天然纤维，所述复合物质适合于提供类似于合成聚合物和/或生物合成物的物理性质，从而用目前未使用的材料源替代所述复合物质的至少一部分、优选至少大部分质量。
[0018]本专利技术的复合物质的组成可以包含合成聚合物和生物聚合物中的至少一种，还包含植物物种的加工所产生的材料副产品的天然纤维。
[0019]本专利技术的复合物质可以提供一种热塑性基质，该热塑性基质包括合成聚合物和生物聚合物中的至少一种，并且被来自植物副产品的天然纤维强化。
[0020]已经证明，复合物质具有以下组成时是有利的：该组成中包含加工芳香植物物种而产生的材料副产品的天然纤维，这是因为后者可以在保持与所要收集在用所述复合物质制造的物品中的易腐物质相关的感官特性方面提供更好的贡献。
[0021]加工芳香植物物种而产生的材料副产品包括例如生咖啡豆、刺槐豆、稻和肉桂的副产品。
[0022]本专利技术的复合物质可包括与应受保护的可食用物质的加工相关的加工副产品。
[0023]咖啡银皮是来自咖啡加工的副产品，特别是烘焙生咖啡豆得到的副产品。
[0024]已经证明，本专利技术的复合物质包括咖啡银皮的天然纤维时是特别有利的，所述天
然纤维由烘焙咖啡豆的过程产生，从而降低了合成聚合物和/或生物聚合物的质量比例。
[0025]特别地，本专利技术的复合物质在其组成中包含咖啡银皮的纤维。
[0026]所述复合物质可以不含PLA。
[0027]本专利技术的一个固有目的是提供复合物质的用途，所述复合物质包含植物物种的副产品，特别是与来自可食用植物物种的农业
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工业加工的副产品相关的天然纤维。
[0028]根据本专利技术，该目的通过权利要求12的用途来实现。
[0029]一个固有目的是提供与咖啡豆的加工相关的材料、特别是咖啡银皮的新用途，从而提供其经济增值，并使通常由加工生咖啡豆产生的该副产品的清除、不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含聚合物的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出热塑性基质，所述热塑性基质包含来自植物物种的加工副产品的天然纤维，并且呈现出小于200℃的熔点。2.如权利要求1所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出热塑性基质，所述热塑性基质包含以下中的至少一种：
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合成聚合物，和
‑
生物聚合物，特别是植物来源的聚合物，其中，所述热塑性基质被植物物种的加工副产品的天然纤维增强，所述天然纤维优选地至少包含从生咖啡豆的加工、特别是从生咖啡豆的烘焙获得的咖啡银皮的天然纤维，其中，所述热塑性基质优选表现出与存在于其组成中的所述聚合物的特定相应值相同的数量级、至多仅差一个数量级的物理特性，所述物理特性包括对紫外线辐射透射和对流体传输的屏障性质。3.如权利要求1或2所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出包含副产品的天然纤维的组成，所述副产品来自植物物种、优选芳香植物物种的机械加工和热加工中的至少一种，其中，优选所述复合物质包含与副产品相关的天然纤维的组中的至少一种，所述副产品为以下中的至少一种：
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加工生咖啡豆产生的副产品，例如咖啡银皮纤维；
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加工肉桂产生的副产品，例如肉桂皮的纤维；
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加工刺槐豆产生的副产品，例如刺槐豆壳的纤维；
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加工稻米产生的副产品，例如稻壳的纤维；其中，所述复合物质表现出优选与存在于其组成中的所述聚合物的特定相应值相同的数量级、至多仅差一个数量级的对紫外线辐射透射和对流体传输的屏障参数值。4.如权利要求1至3中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出热塑性基质，所述热塑性基质包含植物副产品的天然纤维和以下合成聚合物中的至少一种：
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选自包括高密度聚乙烯和低密度聚乙烯(LDPE)的组的聚乙烯，
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聚乙交酯(PGA)；
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聚己内酯(PCL)；
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聚u
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戊内酯(PVL)；
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热塑性酰胺(TPS)；
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乙烯共聚物和乙烯醇(EVOH)；
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聚偏二氯乙烯(PVDC)，其中，优选所述生物聚合物基质不包含聚乳酸(PLA)。5.如权利要求1至4中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出生物聚合物基质，所述生物聚合物基质包含植物副产品的天然纤维，优选地至少包含咖啡银皮纤维，并且进一步包含以下中的至少一种：
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BioPBS(聚丁二酸丁二醇酯)；
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聚乳酸(PLA)；其中，优选所述生物聚合物基质不包含聚乳酸(PLA)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出大于10％、优选大于20％的咖啡银皮纤维的质量比，其中优选的是，在包含合成聚合物的情况下，咖啡银皮纤维的质量比为10％至60％，优选10％至40％，并且在包含生物聚合物的情况下，咖啡银皮纤维的质量比为10％至60％，优选20％至40％。7.如权利要求1至6中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出至少40％、优选至少60％的生物聚合物的质量比，其中，生物聚合物的质量比可以是40％至90％，优选50％至80％。8.如权利要求1至7中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质包含相容性试剂，其中，所述相容性试剂优选是接枝有马来酸酐的合成聚合物，例如聚乙烯(PE
‑
co
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MA)，或接枝有马来酸酐的生物聚合物，例如BioPBS。9.如权利要求1至8中任一项所述的复合物质，其特征在于，所述复合物质呈现出至多3...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：诺威德尔塔咖啡贸易工业有限公司，
类型：发明
国别省市：