NUEVA COMPOSICION POLIMERICA BIODEGRADABLE UTIL PARA LA PREPARACION DE PLASTICO BIODEGRADABLE Y PROCESO PARA LA PREPARACION DE DICHA COMPOSICION.

Una composición polimérica biodegradable útil para la preparación de productos de plástico biodegradables,

que comprende una mezcla de (i) un polímero seleccionado entre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos, (ii) celulosa, (iii) amidas, (iv) nutrientes seleccionados entre algas verdeazuladas y/o levadura y (v) agua

Nueva composición polimérica biodegradable útil para la preparación de plástico biodegradable y proceso para la preparación de dicha composición.

Introducción

La presente invención se refiere a una nueva composición polimérica aditiva biodegradable útil para la preparación de productos de plástico biodegradables y a un proceso para la preparación de dicha composición. La presente invención, más particularmente, se refiere a una nueva composición polimérica aditiva biodegradable, que es útil para la preparación de una composición de mezcla madre biodegradable que, a su vez, es útil para la preparación de un perfil polimérico biodegradable que es útil para la fabricación de productos biodegradables tales como bolsas con asas, bolsas de basura, desechables de hospital, film para embalaje y plásticos termoformados.

Antecedentes de la invención

Los polímeros biodegradables comenzaron a proporcionar una solución al problema de la gestión de residuos relacionada con los plásticos a partir de los 70. El polímero biodegradable sufre biodegradación cuando es enterrado en el suelo y no deja restos del polímero u otros residuos tóxicos. La biodegradación o mineralización del polímero se mide mediante el desprendimiento de dióxido de carbono después de la asimilación microbiana.

El término "biodegradable" se había usado a la ligera en las primeras etapas. Los estándares iniciales formulados para determinar la biodegradación equivalen en realidad solamente a la degradación física, en base a la pérdida de resistencia a la tracción, decoloración y fragmentación. Muchos productos reivindican biodegradabilidad en base a estos estándares anticuados, que no han sido declarados obsoletos frente a estándares tales como la ISO 14855 y la ASTM D 5338. Algunos materiales, que simplemente se desmontan o se desintegran en piezas más pequeñas a lo largo del tiempo, han reivindicado ser "biodegradables" incluso aunque en realidad no son biodegradables en el sentido estricto de la palabra. Un polímero "biodegradable" es capaz de mineralizarse completamente al ser enterrado en un periodo de tiempo dado, sin dejar restos de polímero además de una total ausencia de residuos peligrosos o tóxicos, a diferencia del polímero degradable.

En el transcurso de los últimos años se han presentado muchas patentes en el área de los polímeros/plásticos biodegradables. Aunque ninguna de estas patentes ha conducido a productos que hayan tenido éxito a la hora de establecer una aplicación apreciable en el mercado global de los plásticos debido a la diferencia entre biodegradable y degradable. La técnica anterior ha fallado principalmente en una o más de estas cuatro áreas: 1) los artículos carecían de la suficiente resistencia, 2) los artículos tenían una mala vida en almacenamiento, 3) los artículos eran demasiado caros, y/o 4) la procesabilidad a un artículo útil era difícil y cara. El área en la que se producía el fallo con más frecuencia era en el precio, ya que algunos de los productos fabricados a partir de dichos polímeros biodegradables cuestan hasta 5-20 veces más que los productos no biodegradables disponibles en el mercado. Otro fallo de estos productos es que son fotodegradables, lo que afecta a la resistencia a la tracción del producto.

Los polímeros a base de almidón y otros productos simplemente se desintegran rompiéndose en diminutas partículas no visibles a simple vista después de enterrarlos, dando como resultado una biomasa que puede tener propiedades tóxicas. También son débiles y demasiado quebradizos por naturaleza y deben ser manipulados para obtener las propiedades del plástico virgen. Otro fallo de los productos a base de almidón es que pierden resistencia en las condiciones de almacenamiento típicas a través de la absorción de humedad, lo que conduce a un debilitamiento del plástico.

Se han realizado muchos intentos de fabricar artículos degradables en el medioambiente usando polímeros. Sin embargo, debido a los costes prohibitivos, la dificultad de procesamiento y la falta de vida en almacenamiento suficiente en aplicaciones de uso final han obtenido un éxito comercial limitado. Muchas composiciones que tienen excelente degradabilidad solamente tienen una procesabilidad limitada. Por el contrario, las composiciones que son más fácilmente procesables, tienen una biodegradabilidad reducida.

Para producir polímeros degradables en el medioambiente, se han realizado intentos de procesar polímeros alifáticos hechos de almidón natural en equipo convencional y tecnología existente conocida en la industria del plástico. Puesto que almidón natural generalmente tiene una estructura granular, es necesario que se "desestructure" antes de que pueda procesarse mediante fundido en filamentos finos. Se ha descubierto que el almidón modificado (en solitario o como el componente principal de una mezcla) tiene una mala extensibilidad en fundido, lo que da como resultado la dificultad de la producción con éxito de fibras, películas, espumas o similares.

La Biodegradación se mide mediante diversos estándares para ensayar la compostabilidad para proporcionar una guía a los usuarios. La Certificación a partir de Procedimientos de Ensayo Estandardizados o normas ensayadas, establece la credibilidad de las reivindicaciones realizadas con respecto a la biodegradabilidad del producto y son necesarias para la aceptación del polímero como biodegradable. Las organizaciones internacionales responsables del establecimiento de la validez de las reivindicaciones de biodegradación han formulado Estándares y Procedimientos de Ensayo que son aceptables a nivel internacional.

Las agencias internacionales para la expedición del certificado de biodegradabilidad inherente de productos de plástico son las siguientes:

1. Una composición polimérica biodegradable útil para la preparación de productos de plástico biodegradables, que comprende una mezcla de (i) un polímero seleccionado entre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos, (ii) celulosa, (iii) amidas, (iv) nutrientes seleccionados entre algas verde-azuladas y/o levadura y (v) agua.

2. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que (i) la cantidad del polímero seleccionado entre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos usada está en el intervalo entre el 90 y el 99% en peso de la composición, (ii) la cantidad de celulosa usada está en el intervalo entre el 0,35 y el 3,50% en peso de la composición, (iii) la cantidad de amidas usada está en el intervalo entre el 0,15 y el 1,50% en peso de la composición, (iv) la cantidad de nutrientes está en el intervalo entre el 0,30 y el 3,0% en peso de la composición y (v) la cantidad de agua usada está en el intervalo entre el 0,20 y el 2,0% en peso de la composición.

3. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero usado está en forma de polvos o de gránulos.

4. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la celulosa usada se selecciona entre celulosa vegetal, extracto de semilla de algodón y fibras vegetales, y la cantidad varía preferentemente entre el 1,55 y el 2,80 más preferentemente el 1,62 y el 2,00% en peso de la composición.

5. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las amidas usadas se seleccionan entre sales nitrosas como nitrato de amonio, nitrato de potasio, nitrato de calcio, nitrato de sodio y combinación de nitruros y nitratos, y la cantidad de amidas empleada varía preferentemente entre el 0,45 y el 1,20, más preferentemente el 0,60 y el 1,00% en peso de la composición.

6. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las algas verde-azuladas usadas se seleccionan entre algas de color azul oscuro, medio de agar, medio de nutrición de algas verdes, extracto de agar, gel de agar y proteínas de agar, y la cantidad empleada varía preferentemente entre el 1,30 y el 2,00, más preferentemente el 1,45 y el 1,50% en peso de la composición.

7. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la levadura usada se selecciona entre medios nutritivos microbiológicos, medio de levadura de agar, extracto de levadura, levadura seca y húmeda en polvo, levadura líquida, jarabe de levadura, invertasa, etc.

8. Una composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición contiene gel de sílice en una cantidad que varía entre el 0,15 y el 0,18% en peso de la composición.

9. Un proceso para la preparación de una composición polimérica biodegradable útil para la preparación de productos de plástico biodegradables, que comprende mezclar i) polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos, (ii) celulosa, (iii) amidas, (iv) algas verde-azuladas y/o levadura y (v) agua a una temperatura en el intervalo entre 25 y 100 grados centígrados, manteniendo la composición resultante en reposo durante un periodo de 12 a 36 horas para completar el proceso de debilitamiento de la cadena polimérica para fraccionarla en unidades monoméricas.

10. Un proceso para la preparación de una composición polimérica de mezcla madre biodegradable, que comprende mezclar la composición polimérica biodegradable de acuerdo con reivindicaciones 1 a 8, con un polímero seleccionado entre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos, dependiendo del polímero usado en la composición polimérica aditiva biodegradable mencionada anteriormente.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la cantidad de la composición polimérica aditiva biodegradable usada varía entre el 30 y el 60%, preferentemente entre el 35% y el 45% en peso de la composición y la cantidad del polímero virgen usada varía entre el 40 y el 70%, preferentemente entre el 65% y el 55% en peso de la composición.

12. Una composición polimérica de mezcla madre biodegradable, preparada mediante el proceso de acuerdo con la reivindicación 10.

13. Un proceso para la preparación de una composición polimérica biodegradable, que es útil directamente para la fabricación de productos finales tales como bolsas con asas, bolsas de basura, desechables de hospital, film para embalaje y plásticos termoformados, que comprende mezclar la composición polimérica de mezcla madre biodegradable de acuerdo con la reivindicación 11, con un polímero seleccionado entre polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo o una mezcla de los mismos, dependiendo del polímero usado en la composición polimérica aditiva mencionada anteriormente.

14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la cantidad de la composición polimérica de mezcla madre usada varía entre el 2% y el 10%, preferentemente entre el 4,8 y el 5% y la cantidad del polímero virgen usada varía entre el 98% y el 90% en peso de la composición.

15. Una composición polimérica biodegradable, preparada mediante el proceso de acuerdo con la reivindicación 13.

16. Productos biodegradables tales como bolsas con asas, bolsas de basura, desechables de hospital, film para embalaje y plásticos termoformados, preparados a partir de la composición polimérica biodegradable de acuerdo con la reivindicación 15.