BR112018074733B1 - Métodos de produção de resina bio-pet e de uma garrafa pet - Google Patents

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Abstract

Proporciona-se um método para a produção de uma resina Bio-PET derivada substancialmente 100% de um recurso de biomassa, utilizando uma matéria-prima derivada de um recurso de biomassa neutra em carbono, tanto quanto possível em lugar de uma matéria-prima derivada de um recurso de petróleo. O etileno glicol derivado de um recurso de biomassa é polimerizado com ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa na presença de um catalisador contendo um composto de alumínio ou um composto de germânio.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção refere-se a um método para produzir uma resina de tereftalato de polietileno derivada de um recurso de biomassa usando um composto de alumínio ou composto de germânio como catalisador, e a um método para fabricar um produto PET (por exemplo, uma garrafa PET) que compreende o processamento da resina PET.
ANTECEDENTES
[002] As resinas de tereftalato de polietileno (PET) são resinas cristalinas compostas principalmente de etileno glicol e ácido tereftálico e obtidas por sua policondensação, e por causa de sua excelente facilidade de trabalho de moldagem, resistência ao calor, resistência química, propriedades de transparência, resistência mecânica e barreira aos gases, elas são usadas em grandes quantidades como materiais para recipientes para bebidas, alimentos, cosméticos, drogas, detergentes e similares (e especialmente garrafas PET de refrigerante); no entanto, são em grande parte derivadas de recursos petrolíferos. Nos últimos anos, em consideração aos problemas ambientais, tais como o aquecimento global causado pelas emissões de dióxido de carbono e o esgotamento dos recursos petrolíferos, as restrições às atividades industriais relacionadas ao meio ambiente tornaram-se mais rigorosas, e a demanda mundial está aumentando para as resinas PET derivadas de recursos de biomassa neutros em carbono (aqui denominados "resinas Bio-PET") em vez de recursos petrolíferos.
[003] Já foi descrito um método para a produção de fibras de poliéster copolimerizado de ácido politerftálico / glicol multicomponente usando etileno glicol derivado de milho (PTL 1). No entanto, os recursos de biomassa contêm vestígios de impurezas de organismos, como proteínas, cátions metálicos e similares, enquanto a baixa reatividade à polimerização e transparência dificulta a preparação de produtos de resina PET, e não são conhecidos exemplos bem- sucedidos de produção de resinas Bio-PET a partir de recursos substancialmente 100% de biomassa. Na realidade, as resinas BioPET atualmente disponíveis no mercado são limitadas àquelas em que aproximadamente 30% em peso de etileno glicol como componente principal é produzido a partir de um material de inicial derivado da cana-de-açúcar (conhecida como "resina Bio-PET 30"), e existe uma demanda para o desenvolvimento de resinas Bio-PET com uma maior proporção de materiais iniciais derivados de recursos de biomassa.
[004] A PTL 2 divulga um método para fabricar um produto PET que compreende uma etapa de formação de um ou ambos os componentes etileno glicol e/ou ácido tereftálico a partir de um material de base biológica. No entanto, absolutamente nada é mencionado no documento citado em relação aos problemas de reatividade da polimerização ou transparência, ou como resolver tais problemas, para a produção de resinas PET derivadas de recursos de biomassa. Mesmo se o produto PET divulgado no documento citado for produzido usando materiais de partida derivados de recursos de biomassa para o etileno glicol e o ácido tereftálico, uma vez que o ácido isoftálico, o ciclohexanodimetanol, o dietileno glicol ou similares são normalmente utilizados também como componentes copolimerizantes além dos principais componentes do monoetileno glicol ou ácido tereftálico, para conferir propriedades resistentes ao calor a produtos PET, tais como garrafas PET para embalagem asséptica, não se pode dizer que a resina Bio-PET é derivada de substancialmente 100% de recursos de biomassa. Por exemplo, o ácido isoftálico, o ciclohexanodimetanol, o dietileno glicol ou similares em uma resina de PET é apenas uma porcentagem pequena em peso (cerca de 0,1 a 3% do peso), mas considerando as quantidades gigantescas de resinas PET consumidas em todo o mundo, mesmo componentes vestigiais em resinas PET não podem ser ignorados. Uma solução possível é produzir os componentes copolimerizantes, como o ácido isoftálico, a partir de materiais de iniciais derivados de recursos de biomassa, mas isso leva a custos de produção extremamente altos e não é prático.
LISTA DE CITAÇÔES LITERATURA DE PATENTE
[005] [PTL 1] Publicação de Pedido de Patente Chinesa No. 101046007
[006] [PTL 2] Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 5784510
[007] [PTL 3] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2002-249466
[008] [PTL 4] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2004-323676
[009] [PTL 5] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2006-52393
[0010] [PTL 6] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2007-2239
[0011] [PTL 7] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2008-266359
[0012] [PTL 8] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2008-266360
[0013] [PTL 9] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2010-235941
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO
[0014] É um objetivo da invenção proporcionar um método para a produção de resinas Bio-PET derivadas substancialmente 100% de recursos de biomassa, compreendendo o uso, tão elevado quanto possível, de materiais iniciais derivados de recursos de biomassa neutra em carbono em vez de materiais iniciais derivados de recursos petrolíferos.
MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS
[0015] Como resultado de pesquisa diligente e muita experimentação destinada a resolver o problema descrito acima, os presentes inventores realizaram esta invenção ao ganhar o surpreendente conhecimento de que usando um composto de alumínio ou um composto de germânio como catalisador na etapa de polimerização entre etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa, é possível produzir uma resina Bio-PET que possa suportar a utilização como um produto PET (especialmente uma garrafa PET), sem adicionar ácido isoftálico, ciclo-hexanodimetanol, dietileno glicol ou semelhantes como um componente copolimerizante.
[0016] A presente invenção é a seguinte.
[0017] [1] Um método para produzir uma resina Bio-PET, compreendendo a etapa de polimerização de etileno glicol derivado de um recurso de biomassa com ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa, na presença de um catalisador que compreende um composto de alumínio ou um composto de germânio.
[0018] [2] O método de acordo com [1], em que um componente de copolimerização não é adicionado.
[0019] [3] O método de acordo com [2], em que o componente copolimerizante é ácido isoftálico, ciclo-hexanodimetanol ou dietileno glicol.
[0020] [4] O método de acordo com [1], em que o composto de alumínio é um composto de alumínio orgânico selecionado a partir de acetato de alumínio, lactato de alumínio, cloreto de alumínio, hidróxido de alumínio, hidroxicloreto de alumínio, acetilacetonato de alumínio, acetilacetona de alumínio, oxalato de alumínio, óxido de alumínio ou alquilalumínio, ou hidrolisados parciais do composto de alumínio orgânico, ou quaisquer combinações dos mesmos.
[0021] [5] O método de acordo com [1], em que o composto de germânio é tetróxido de germânio, tetraetóxido de germânio, tetra-n- butóxido de germânio, dióxido de germânio cristalino, dióxido de germânio amorfo, hidróxido de germânio, oxalato de germânio, cloreto de germânio ou fosfito de germânio, ou quaisquer combinações dos mesmos.
[0022] [6] O método de acordo com qualquer um de [1] a [5], em que o recurso de biomassa é um material sacarídeo selecionado de cana-de-açúcar, melaço ou beterraba, um material amiláceo selecionado de milho, sorgo, batata, batata-doce, cevada e mandioca, material derivado de planta de celulose selecionado de pasta de celulose de licor esgotado, bagaço, restos de madeira, aparas de madeira, palha, palha de arroz, fibra de frutas, casca e sementes de frutas ou cachos de frutas vazios, um produto de fibra natural ou seus resíduos, ou qualquer combinação destes.
[0023] [7] O método de acordo com qualquer um de [1] a [6], em que a etapa de polimerização do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e do ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa compreende a produção de bis (| 3-hidroxietil) tereftalato (BHET) e/ou seu oligômero como um intermediário por polimerização em suspensão do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e o ácido tereftálico obtido a partir de uma recurso de biomassa para, e que policondensa por fusão o BHET obtido e/ou seu oligômero na presença do catalisador.
[0024] [8] O método de acordo com [7], compreendendo ainda o processamento da resina Bio-PET obtida pela policondensação por fusão em granulado e submetendo-as à polimerização em fase sólida.
[0025] [9] O método de acordo com qualquer um de [1] a [8], em que a viscosidade intrínseca (IV) da resina Bio-PET é 0,7 a 0,85 dl / g.
[0026] [10] O método de acordo com qualquer um de [1] a [9], em que mais de 97% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
[0027] [11] O método de acordo [10], em que mais de 99% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
[0028] [12] O método de acordo [11], em que mais de 99,9% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
[0029] [13] Um método para produzir um produto PET, compreendendo o fornecimento de uma resina Bio-PET pelo método de acordo com qualquer um de [1] a [12], e transformação da resina Bio-PET em um produto PET.
[0030] [14] O método de acordo com [13], em que o produto PET é uma garrafa PET.
[0031] [15] Uso de um catalisador que compreende um composto de alumínio ou um composto de germânio na produção de uma resina Bio-PET derivada de um recurso de biomassa.
[0032] [16] O uso de acordo com [15], em que um componente copolimerizante não é adicionado na produção de uma resina Bio-PET derivada de um recurso de biomassa.
[0033] [17] O uso de acordo com [16], em que o componente copolimerizante é ácido isoftálico, ciclo-hexanodimetanol ou dietileno glicol.
[0034] [18] O uso de acordo com [15], em que o composto de alumínio é um composto de alumínio orgânico selecionado a partir de acetato de alumínio, lactato de alumínio, cloreto de alumínio, hidróxido de alumínio, hidroxicloreto de alumínio, acetilacetonato de alumínio, acetilacetona de alumínio, oxalato de alumínio, óxido de alumínio ou alquilalumínio, ou hidrolisados parciais do composto de alumínio orgânico, ou quaisquer combinações dos mesmos.
[0035] [19] O uso de acordo com [15], em que o composto de germânio é tetróxido de germânio, tetraetóxido de germânio, tetra-n- butóxido de germânio, dióxido de germânio cristalino, dióxido de germânio amorfo, hidróxido de germânio, oxalato de germânio, cloreto de germânio ou fosfito de germânio, ou quaisquer combinações dos mesmos.
[0036] [20] O uso de acordo com qualquer um de [15] a [19], em que o recurso de biomassa é um material sacarídeo selecionado de cana-de-açúcar, melaço ou beterraba, um material amiláceo selecionado de milho, sorgo, batata, batata-doce, cevada e mandioca, material derivado de planta de celulose selecionado de pasta de celulose de licor esgotado, bagaço, restos de madeira, aparas de madeira, palha, palha de arroz, fibra de frutas, casca e sementes de frutas ou cachos de frutas vazios, um produto de fibra natural ou seus resíduos, ou qualquer combinação destes.
[0037] [21] O uso de acordo com qualquer um de [15] a [20], em que a produção de uma resina Bio-PET derivada de um recurso de biomassa compreende uma etapa de polimerização de etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa, e a etapa de polimerização do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa compreende polimerização em suspensão do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e do ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa para produzir bis (β- hidroxietilo) tereftalato (BHET) e/ou seu oligômero como intermediário e policondensante em fusão, resultando o bis (β-hidroxietilo) tereftalato (BHET) e/ou o seu oligômero na presença do catalisador.
[0038] [22] O uso de acordo com [21], em que a produção de uma resina Bio-PET derivada de um recurso de biomassa compreende ainda o processamento da resina Bio-PET obtida pela policondensação em fusão em granulado e submetendo-o à polimerização em fase sólida.
[0039] [23] O uso de acordo com qualquer um de [15] a [22], em que a viscosidade intrínseca (IV) da resina Bio-PET é 0,7 a 0,85 dl / g.
[0040] [24] O uso de acordo com qualquer um de [15] a [23], em que mais de 97% em peso dos componentes da resina Bio-PET é derivado de um recurso de biomassa.
[0041] [25] O método de acordo [24], em que mais de 99% em peso dos componentes da resina Bio-PET é derivado de um recurso de biomassa.
[0042] [26] O método de acordo [25], em que mais de 99,9% em peso dos componentes da resina Bio-PET é derivado de um recurso de biomassa.
EFEITO DA INVENÇÃO
[0043] De acordo com a invenção, é fornecida uma resina PET utilizando, o mais amplamente possível, materiais iniciais derivados de recursos de biomassa neutra em carbono em vez de materiais iniciais derivados de recursos petrolíferos. Como a resina Bio-PET obtida pela invenção possui propriedades equivalentes às resinas PET convencionais derivadas de recursos petrolíferos, ela pode ser transformada em um produto PET tal como uma garrafa PET utilizando equipamento existente, e pode ser introduzida no tratamento de reciclagem em conjunto com resinas PET convencionais.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0044] A FIGURA 1 mostra um esquema típico de produção de uma resina Bio-PET da invenção.
MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO
[0045] Um recurso de biomassa é geralmente definido como: um recurso orgânico renovável e derivado de um organismo, excluindo os recursos petrolíferos. Uma vez que um recurso de biomassa é um material orgânico, sua combustão descarrega dióxido de carbono, mas o carbono contido nele é derivado do dióxido de carbono absorvido da atmosfera pela fotossíntese e similares durante o curso do crescimento do organismo que é o recurso de biomassa, e portanto, mesmo se for utilizado um recurso de biomassa, ele é considerado "neutro em carbono", ou seja, não aumentando a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera em um sentido geral. Com base neste ponto de vista, não constitui uma causa do aquecimento global, uma vez que não aumenta a concentração global de dióxido de carbono na atmosfera. Além disso, com o gerenciamento adequado, os recursos de biomassa podem ser utilizados sem esgotamento, ao contrário dos recursos fósseis, como o petróleo.
[0046] O recurso de biomassa não é particularmente restrito desde que possa produzir etileno glicol e/ou ácido tereftálico, e pode ser um recurso de biomassa residual (por exemplo, papel, fezes ou urina de gado, material de restos de alimentos, material de sucata de construção, licor negro, lamas de água de esgoto ou resíduos alimentares) ou um recurso de biomassa não utilizado (por exemplo, palha de arroz, palha de trigo, casca de arroz, restos de terras florestais, colheitas de recursos, colheitas de alimentos ou amido). Especificamente, podem ser mencionados produtos de fibras naturais e seus produtos residuais (incluindo produtos excedentes não utilizados), exemplos dos quais incluem materiais sacáridos (cana de açúcar, melaço, beterraba e similares), materiais amiláceos (milho, sorgo, batata, batata doce, cevada) mandioca e similares), e outros materiais derivados de plantas de celulose (celulose consumida em licor, bagaço, aparas, aparas de madeira, casca, palha de arroz, fibra de frutas, casca de frutas e cachos de frutas vazias), bem como produtos de fibra natural ou seus resíduos (incluindo produtos que não foram utilizados, produtos em excesso em estoque) exemplificado como mercadorias diversas ou produtos diários que incluem algodão e cânhamo (como toalhas, lenços, roupas, bonecos de pelúcia e cortinas).
[0047] O etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e o ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa, que devem servir como materiais iniciais para a resina Bio-PET, podem ser produzidos por métodos conhecidos, como decomposição térmica rápida catalítica, fase líquida de reforma, conversão química baseada em catalisadores, hidrólise ácida, hidrólise enzimática, decomposição microbiana, conversão fermentativa, decomposição bacteriana ou hidrotratamento. Por exemplo, o etileno glicol derivado de um recurso de biomassa pode ser obtido, por exemplo, fermentando um recurso de biomassa para extrair bioetanol, convertendo o bioetanol obtido em etileno e convertendo-o ainda em etileno glicol via óxido de etileno. O ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa pode ser obtido, por exemplo, pela rápida decomposição térmica catalítica da biomassa para produzir xileno, seguido por separação e tratamento de purificação e isomerização para formar paraxileno e reação de oxidação em fase líquida do paraxileno. O etileno glicol derivado do recurso de biomassa e o ácido tereftálico derivado do recurso de biomassa são polimerizados na presença de um catalisador contendo um composto de alumínio ou um composto de germânio, para produzir uma resina Bio-PET.
[0048] Nos métodos convencionais para a produção de resinas PET, o catalisador utilizado é um composto de antimônio, como o trióxido de antimônio, que é barato e tem excelente atividade catalítica, ou um composto de titânio que tem excelente segurança e reatividade. Quando compostos de antimônio ou compostos de titânio são usados, eles devem, contudo, ser adicionados em grandes quantidades durante a polimerização e, portanto, seus conteúdos residuais na resina de PET aumentam e as taxas de cristalização são mais altas. Como resultado, a transparência é prejudicada e as propriedades físicas para uso como garrafas (por exemplo, resistência ao calor e resistência à pressão) não são mais adequadas. Por conseguinte, torna-se necessário adicionar um componente copolimerizante, tal como ácido isoftálico, ciclo-hexanodimetanol ou dietileno glicol, como um componente que inibe o excesso de cristalização, além dos principais componentes polimerizantes de monoetileno glicol e ácido tereftálico. Enquanto o componente copolimerizante, tal como ácido isoftálico, ciclohexanodimetanol, ou dietileno glicol, em uma resina PET está presente em uma pequena porcentagem em peso (cerca de 0,1 a 3% em peso), Considerando as quantidades gigantescas de resinas PET que são consumidas em todo o mundo, seria claramente uma contribuição importante para melhorar o ambiente terrestre se fosse possível evitar o uso de materiais iniciais derivados de recursos petrolíferos, mesmo para tais componentes residuais. Aqui, os presentes inventores obtiveram o surpreendente conhecimento de que a adição de um componente copolimerizante, tal como ácido isoftálico, ciclohexanodimetanol ou dietileno glicol, na produção de resinas BioPET pode ser evitada utilizando um composto de alumínio ou composto de germânio como catalisador, tais catalisadores tendo uma atividade catalítica relativamente elevada. Convencionalmente, na produção de resinas PET utilizando materiais de partida derivados de recursos petrolíferos, é conhecida a utilização de compostos de alumínio e compostos de germânio como catalisadores de polimerização de poliéster (PTLs 3 a 9). Todavia, não foi tentada a produção de uma resina Bio-PET substancialmente derivada 100% de um recurso de biomassa pela utilização de tal catalisador para evitar a adição de um componente copolimerizante, tal como ácido isoftálico, ciclo-hexanodimetanol ou dietileno glicol. Além disso, foi demonstrado que quando um composto de alumínio ou germânio é usado como catalisador, a transparência ou retenção de viscosidade intrínseca (IV) da resina de PET é aumentada, quando comparada àquelas com o uso de outro catalisador tal como um composto de antimônio ou composto de titânio. Essas propriedades também são vantajosas para processamento ou reciclagem de produtos PET.
[0049] Exemplos de compostos de alumínio a serem utilizados na invenção incluem compostos orgânicos de alumínio como acetato de alumínio, lactato de alumínio, cloreto de alumínio, hidróxido de alumínio, hidroxicloreto de alumínio, acetilacetonato de alumínio, acetilacetona de alumínio, oxalato de alumínio, óxido de alumínio ou alquilalumínio, hidrolisados parciais dos anteriores, sem qualquer limitação para estes. O composto de alumínio pode ser utilizado em uma quantidade tal que o conteúdo como átomos de alumínio na resina é normalmente de aproximadamente 1 a cerca de 50 PPM, preferivelmente de aproximadamente 3 a cerca de 40 PPM, e mais otimamente aproximadamente 10 a cerca de 20 PPM.
[0050] O composto de germânio para ser usado na invenção pode ser um composto tal como tetróxido de germânio, tetraetóxido de germânio, tetra-n-butóxido de germânio, dióxido de germânio cristalino, dióxido de germânio amorfo, hidróxido de germânio, oxalato de germânio, cloreto de germânio ou fosfito de germânio, sem limitação para estes. O composto de germânio pode ser utilizado em uma quantidade tal que o conteúdo de átomos de germânio em que a resina é normalmente de aproximadamente de 1 PPM a 100 PPM.
[0051] A etapa de polimerização para a resina Bio-PET pode ser qualquer uma das etapas publicamente conhecidas, mas compreende como mostrado na Fig. 1, por exemplo, polimerização em suspensão de etileno glicol (líquido) derivado de um recurso de biomassa e Ácido tereftálico (pó) derivado de um recurso de biomassa, para obter o bis (β-hidroxietilo) tereftalato (BHET) e/ou o seu oligômero como intermediário, seguido por reação de desidratação em alto vácuo a cerca de 270 a 300°C na presença de um catalisador compreendendo um composto de alumínio ou um composto de germânio, para policondensação por fusão do BHET obtido. O catalisador compreendendo um composto de alumínio ou um composto de germânio pode ser adicionado a um sistema de reação em qualquer estágio da reação de polimerização. Tal catalisador pode ser adicionado ao sistema de reação em qualquer estágio, por exemplo, antes do início da esterificação ou transesterificação ou em qualquer estágio durante a reação, ou imediatamente antes do início da policondensação ou em qualquer estágio durante a policondensação. No entanto, o catalisador é preferencialmente adicionado imediatamente antes do início da policondensação. O método para adicionar o catalisador não é particularmente limitado. O catalisador pode ser adicionado na forma de um pó ou puro ou na forma de uma pasta ou uma solução de um solvente tal como etileno glicol derivado de um recurso de biomassa. A policondensação por fusão pode ser realizada em um reator em batelada ou em um reator contínuo. A policondensação por fusão pode ser realizada em um estágio ou em múltiplos estágios.
[0052] Um composto de fósforo também pode ser adicionado como um estabilizador para evitar o amarelecimento. Exemplos do composto de fósforo incluem ácido fosfórico, ésteres de ácido fosfórico, compostos do tipo ácido fosfónico, compostos do tipo ácido fosfínico, compostos do tipo óxido de fosfina, compostos do tipo ácido fosfónico, compostos do tipo ácido hipofosfínico e compostos do tipo fosfina. O composto de fósforo e o catalisador acima podem ser adicionados ao mesmo tempo ou separadamente.
[0053] A resina Bio-PET obtida pela policondensação em fusão pode ser extrudada e processada em granulados com um granulador para obter grânulos transparentes.
[0054] Nos casos em que um baixo teor de acetaldeído ou baixo conteúdo de trímero cíclico é necessário, como para uso em garrafas de bebidas, e especialmente em recipientes moldados por sopro para bebidas de baixo sabor ou água mineral, o poliéster obtido por policondensação por fusão é submetido à polimerização em fase sólida. Tal como a policondensação por fusão, a polimerização em fase sólida pode ser realizada em um dispositivo descontínuo ou em um dispositivo contínuo. A etapa de polimerização em fase sólida e a etapa de policondensação em fusão podem ser operados de forma contínua ou dividida. Os grânulos são aquecidos por um período de tempo prescrito a uma temperatura de 100 a 210° C, em um gás inerte ou sob pressão reduzida, ou em uma atmosfera de gás inerte contendo vapor de água, para pré-cristalização (grânulos brancos: a fim de evitar a fusão entre os grânulos durante a polimerização em fase sólida). A polimerização em fase sólida é então conduzida durante um período de tempo prescrito a uma temperatura de 190 a 230° C, sob uma atmosfera de gás inerte ou sob pressão reduzida.
[0055] A polimerização em fase sólida pode causar polimerização entre as moléculas de resina PET e aumentar a resistência do mesmo. A polimerização em fase sólida também pode reduzir as impurezas, tais como acetaldeído ou oligômeros cíclicos presentes nos materiais iniciais da resina.
[0056] Desse modo, é possível obter uma resina Bio-PET derivada substancialmente 100% de recursos de biomassa, evitando a adição de um componente copolimerizante, tal como ácido isoftálico, ciclo- hexanodimetanol ou dietileno glicol. A frase "derivada substancialmente 100% de recursos de biomassa" significa que mais de 97% em peso, ou mais de 98% em peso, preferivelmente mais de 99% em peso, e otimamente 99,9% em peso dos componentes da resina Bio-PET obtida são derivados de recursos de biomassa. Além disso, a resina Bio-PET obtida possui excelente transparência e retenção de viscosidade intrínseca (IV) e é altamente útil como um material para um produto PET tal como uma garrafa PET.
[0057] Ao processar a resina Bio-PET em um produto PET por um método conhecido, é possível fabricar um produto PET com alto valor agregado. Tais produtos PET incluem, mas não se limitam a, recipientes para bebidas, alimentos, cosméticos, drogas, detergentes e similares (e especialmente garrafas PET de refrigerante), bem como filmes fotográficos, fitas cassete e fibras de roupas como lã sintética. Exemplos de garrafas PET para refrigerantes incluem garrafas PET resistentes ao calor, embalagens PET assépticas, garrafas PET resistentes a pressão e garrafas PET resistentes ao calor / resistentes à pressão.

Claims (11)

1. Método para produzir uma resina Bio-PET usada na produção de uma garrafa PET, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de polimerização de etileno glicol derivado de um recurso de biomassa com ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa, na presença de um catalisador que compreende um composto de alumínio ou um composto de germânio, em que é isento de um componente de copolimerização, e em que o dito componente de copolimerização é ácido isoftálico, ciclohexanodimetanol, ou dietilenoglicol.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de alumínio é um composto de alumínio orgânico selecionado a partir de acetato de alumínio, lactato de alumínio, cloreto de alumínio, hidróxido de alumínio, hidroxicloreto de alumínio, acetilacetonato de alumínio, acetilacetona de alumínio, oxalato de alumínio, óxido de alumínio ou alquilalumínio, ou hidrolisados parciais do composto de alumínio orgânico, ou quaisquer combinações dos mesmos.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de germânio é tetróxido de germânio, tetraetóxido de germânio, tetra-n-butóxido de germânio, dióxido de germânio cristalino, dióxido de germânio amorfo, hidróxido de germânio, oxalato de germânio, cloreto de germânio ou fosfito de germânio, ou quaisquer combinações dos mesmos.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o recurso de biomassa é um material sacarídeo selecionado de cana-de-açúcar, melaço ou beterraba, um material amiláceo selecionado de milho, sorgo, batata, batata-doce, cevada e mandioca, material derivado de planta de celulose selecionado de pasta de celulose de licor esgotado, bagaço, restos de madeira, aparas de madeira, palha, palha de arroz, fibra de frutas, casca e sementes de frutas ou cachos de frutas vazios, um produto de fibra natural ou seus resíduos, ou qualquer combinação destes.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de polimerização do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e do ácido tereftálico derivado de um recurso de biomassa compreende a produção de bis (β-hidroxietil) tereftalato (BHET) e/ou seu oligômero como um intermediário por polimerização em suspensão do etileno glicol derivado de um recurso de biomassa e o ácido tereftálico obtido a partir de um recurso de biomassa para, e que derrete e policondensa o BHET obtido e/ou seu oligômero na presença do catalisador.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda o processamento da resina BioPET obtida pela policondensação por fusão em granulado e submetendo-as à polimerização em fase sólida.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a viscosidade intrínseca (IV) da resina Bio-PET é 0,7 a 0,85 dl/g.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que mais de 97% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que mais de 99% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que mais de 99,9% em peso dos componentes da resina Bio-PET são derivados de um recurso de biomassa.
11. Método para produzir uma garrafa PET, caracterizado pelo fato de que compreende o fornecimento de uma resina Bio-PET pelo método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, e a transformação da resina Bio-PET em uma garrafa PET.
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