可生物降解的塑料及其应用制造技术

技术编号:7152801 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及生物降解速度提高的可生物降解的塑料。其包含a)可生物降解的、水溶性的有机成分的细分布的颗粒和b)水溶性的、促进微生物生长的、含氮、磷和/或硫的无机成分的细分布的颗粒。这种塑料特别以纤维素酯,如醋酸纤维素为基础。优选的成分A为水溶性的糖和/或水溶性的有机酸。这种特别有利的可生物降解的塑料特别以纤维、膜、注塑制品、颗粒状珠子及容器的形式存在。此外,成型体中可以包含可控制释放的杀生物剂和/或肥料,其中成型体在释放这些内含物时在环境中被加速地降解。加速的生物降解基于所提及成分的共同协同作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可生物降解的塑料及其应用本专利技术涉及生物降解速度提高的可生物降解的塑料及其有利的应用。塑料的生物降解在很多领域都是值得期待的,例如与用于可堆肥垃圾的塑料袋的可堆肥性相关;对于不注意扔在环境中应当快速生物降解的塑料物品如烟蒂;对于应当基于其目的用途在土壤中分解的物品,例如可以与植物一同埋入的花盆;或者在农业领域用于“缓释系统”,其中有效物质通过聚合物基质的生物解体逐渐释放置于其内的有效物质或杀生物剂。US-A-5, 478,386建议,通过采用至少约10重量%的取代度小于2. 5的醋酸纤维素,来加速过滤材料以醋酸纤维素为基础的、被丢弃的烟蒂的降解。就此,根据测定方法 TM125209-91应当达到至少60重量%的4周降解率。在EP 0 632 969 Bl中提出为了降解由醋酸纤维素、长丝和/或醋酸纤维素粘胶短纤维构成的过滤丝束,建议碱性水解在长丝或粘胶短纤维的表面存在的醋酸纤维素,以便将乙酰值调整至小于53%并且就此促进生物降解。EP 0 632 968 Bl教导了通过加入来自纤维链断裂酶的添加剂的方法加速降解,以便将乙酰值降低至53%以下。EP 0 777977 A2研究了可降解的香烟,其中使用了可良好降解的聚合物混合物。EP 1 221 869 Bl建议添加含氮化合物,其分子分散地分布于可降解的塑料中。PCT/AT92/00126对改善塑料的可降解性提出了其他建议,即加入可快速降解的水溶性或水不溶性的化合物。这项建议的有关效果进行了测试。例如制备了二醋酸纤维素纤维, 其中将糖或食盐分别研磨至小于2 μ m的颗粒并以5至10重量%的份额纺丝。另外除了水溶性组分的单纯溶出以外,在随后还将详细描述的土埋测试中,没有发现显著加速的降解。因此本专利技术以所基于的任务为,提供技术性建议,据此可生物降解的塑料具有提高的生物降解速度。根据本专利技术通过可生物降解的塑料完成了该任务,其特征在于,所述的塑料包含 a)可生物降解的、水溶性的、有机成分的细分布的颗粒和b)水溶性的、促进微生物生长的、 含氮、磷和/或硫的无机成分的细分布的颗粒。令人惊讶地发现,如果其包含a)可生物降解的、水溶性的、有机成分的细分布的颗粒如糖,和另外b)水溶性的、促进有机微生物生长的、含氮、磷和/或硫的无机成分的细分布的颗粒,如果例如纺丝为醋酸纤维素丝线,随后加工成过滤丝束,则可生物降解的塑料发生加速的生物降解。由该发现出发,进一步发展根据本专利技术的教导。对此,优选的实施方式阐述如下在选择可生物降解的塑料时,本专利技术不受任何限制。优选的是,可生物降解的塑料以纤维素酯,特别是醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素和/或醋酸丁酸纤维素、聚丙交酯、聚己内酯和/或聚羟基丁酸、聚乳酸_聚羟基乙酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物为基础。由此,使用混合物也可以是有利的。成分a)在材料性质方面也没有相关的限制。优选水溶性糖和/或水溶性有机酸。 其中水溶性糖优选蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和/或乳糖。作为优选的水溶性有机酸有草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、羟基羧酸,特别是乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸和/或抗坏血酸和/ 或氨基酸。这些也可以以纯的形式或混合物使用。优选的成分a)还包括水溶性的无机氮化合物和/或水溶性的有机磷化合物。此处,作为优选的水溶性有机氮化合物有脲、胍、六亚甲基四胺、甘氨酸和/或丙氨酸。成分b)的优选的定性测量如下进行优选的是,成分b)以含氯的、钾的、镁的、 钙的和/或铁的盐的形式存在,其中所述的盐以Na(NH4)2P04、NaH2PO4, Na2SO4, (NH4)2SO4, NH4N03、NaNO3> MgSO4, KH2PO4, FeSO4和/或NH4Cl的形式为特别优选。尤其考虑水溶性磷酸盐如正磷酸铵((NH4) 3Ρ04 · 3H20)、正磷酸氢二铵((NH4) 2ΗΡ04 · 3H20)、正磷酸二氢铵((NH4)H2PO4 · 3H20)、正磷酸钠(Na3PO4 · 12H20)、正磷酸钠(Na3PO4 · IOH2O)、磷酸氢二钠(Na2HPO4 · 2H20)、磷酸氢二钠(Na2HPO4 · 12H20)、磷酸氢钠(NaH2PO4 · 2H20)、焦磷酸钠 (Na2H2P2O7 · 6H20)、磷酸氢铵钠(NaH(NH4)PO4 · 4H20)、四偏磷酸钾((KPO3)4 · 2H20)、正磷酸钾(K3PO4)、磷酸二氢钾ΚΗ2Ρ04、磷酸氢二钾(K2HPO4)、焦磷酸钾(K4P2O7 · 3H20)和亚磷酸钾 (K2PO3 · 4H20)。所述物质b)可以以纯的形式或混合物使用,特别以晶体形式。本专利技术所寻求的提高的生物可降解性效果不仅通过上述给出的定性变量有利地确定。更确切地说,适宜的是,成分a)具有小于约 ομπι,特别是小于约5μπι的平均粒度。 此处,特别优选小于2μπι的平均粒度,其中小于Ιμπι的粒度是更加特别优选的。优选成分 b)的粒度为小于10 μ m,特别是小于5 μ m。如果成分b)具有小于约2 μ m,特别是小于约 1 μ m的平均粒度,则达到更好的结果。为了在根据本专利技术教导的范围内特别有利地实现所提出的任务,有利的是考虑优选的定量框架条件例如适宜的是,成分a)在可生物降解的塑料中所包含的量为约0. 1至 40重量%,特别是约1至20重量%,其中特别优选的范围是约5至10重量%。成分b)在可生物降解的塑料中优选所含的量为约0. 01至20重量%,特别是约0. 2至10重量%。这里特别优选的范围为约0. 3至3重量%。以上所述的根据本专利技术的教导概括描述了关于提高的可生物降解性的可生物降解的塑料。在实践中这种可生物降解的塑料特别是以成型体存在。这种情况下,其可以特别涉及纤维、膜,如深拉膜,特别应用于作为包装材料、注塑制品、厚壁成型体、颗粒、微珠、 珠子及容器,特别是花盆。特别有趣的应用情况是,例如作为颗粒、微珠、珠子存在的成型体,包含可释放的杀生物剂或农业有效物质和/或肥料。属于所述的农业有效物质或杀生物剂的是,例如杀真菌剂、杀虫剂、除草剂、杀细菌剂和/或杀昆虫剂。作为肥料可以为营养肥,如氮肥、磷肥、 钾肥、钙肥和镁肥;矿物多元营养肥料,如NPK-肥、NP-肥、NK-肥和PA-肥,以前也称作混合肥料。特别考虑含氮、磷和钾的多元肥料,其称为复合肥。属于氮肥的有,例如硫酸铵、硝酸铵钙、尿素、脲醛缩合物、氮化镁、硝酸硫酸铵,硝酸钙和氰氨化钙。作为纯磷肥根据本专利技术考虑过磷酸钙,双料磷酸钙和三料磷酸钙,碱性转炉渣粉(Thomasmehl)和/或托马斯磷肥、磷酸氢钙。属于特别适合的磷酸钙有磷灰石和磷钙土。属于有利的钾肥的有氯化钾和硫酸钾,及含镁的钾盐,如含水硫酸钾镁。可使用的钙肥或镁肥为例如碳酸钙、氧化钙。上述的列举并非穷举。本专利技术以成型体形式的实际实施还提出根据本专利技术的可生物降解的塑料的进一步应用。其特别的优点在于,采用根据本专利技术的塑料丝线,特别是用于再加工成过滤丝束。 此处这种过滤丝束优选基于醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素或醋酸丙酸纤维素。此处这些计划用于再加工成过滤丝束的丝线,依据通常熟知的干纺丝法制备。尽管如此,本专利技术还显示5出特别有利的是,用根据本专利技术的可生物降解的塑料制备膜。此处特别是将溶液依据膜浇铸法或塑料熔融物依据挤出压平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生物降解速度提高的可生物降解的塑料,其特征在于,所述的塑料包含a)可生物降解的、水溶性的、有机成分的细分布的颗粒和b)水溶性的、促进微生物生长的、含氮、磷和/或硫的无机成分的细分布的颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE102008051579.52008年10月14日1.生物降解速度提高的可生物降解的塑料,其特征在于,所述的塑料包含a)可生物降解的、水溶性的、有机成分的细分布的颗粒和b)水溶性的、促进微生物生长的、含氮、磷和/或硫的无机成分的细分布的颗粒。2.根据权利要求1的塑料,其特征在于,所述的塑料以纤维素酯,特别是醋酸纤维素、 醋酸丙酸纤维素和/或醋酸丁酸纤维素、聚丙交酯、聚己内酯和/或聚羟基丁酸为基础。3.根据权利要求1或2的塑料,其特征在于,所述的成分a)以水溶性糖和/或水溶性的有机酸为基础。4.根据权利要求3的塑料,其特征在于,所述的水溶性糖为蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和/或乳糖。5.根据权利要求3的塑料,其特征在于,所述的水溶性的有机酸为草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、羟基羧酸,特别是乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸和/或抗坏血酸和/或氨基酸。6.根据权利要求1至5之一的塑料,其特征在于,所述的成分a)为水溶性的有机氮化合物和/或水溶性的有机磷化合物。7.根据权利要求6的塑料,其特征在于,水溶性的有机氮化合物为脲、胍、六亚甲基四胺、甘氨酸和/或丙氨酸。8.根据权利要求1至7至少一项的塑料,其特征在于,所述的成分a)具有小于约 10 μ m,特别是小于约5 μ m的平均粒度。9.根据权利要求8的塑料,其特征在于,所述的成分a)具有小于2μ m,特别是小于 1 μ m的平均粒度。10.根据上述权利要求至少一项的塑料,其特征在于,所述的成分a)在塑料中含有的量为约0. 1至40重量%,特别是约1至20重量%。11.根据权利要求10的塑料,其特征在于,所述的成分a)在...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·拉斯特米尔
申请(专利权)人:罗迪阿阿克土有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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