DE102021106156A1

DE102021106156A1 - BIODEGRADABLE POLYMER COMPOUND

Info

Publication number: DE102021106156A1
Application number: DE102021106156.3A
Authority: DE
Inventors: Wen-Hsi Yang
Original assignee: Sunta Chemical Corp
Current assignee: Sunta Chemical Corp
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-09-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine biologisch abbaubare Polymermischung mit: PVC-Pulver 100 phr, einen Weichmacher 40~60 phr und ein Enzym 0,5~4 phr. Das biologisch abbaubare Material hat eine Abbaurate von über 90% unter anaerober Umgebung. Die Kombination von Weichmacher und Enzym verleiht der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit der Zersetzung. Da kein zusätzliches Biomaterial beteiligt ist, können die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung beibehalten werden. Da die durch die vorliegende Erfindung hergestellten Produkte nur unter anaerober Umgebung abgebaut werden können, können die Produkte unter normalen Umständen mit dem Vorhandensein von Sauerstoff in gutem Zustand oder Qualität erhalten bleiben.The present invention relates to a biodegradable polymer blend comprising: PVC powder 100 phr, a plasticizer 40~60 phr and an enzyme 0.5~4 phr. The biodegradable material has a degradation rate of over 90% under anaerobic environment. The combination of plasticizer and enzyme provides the present invention with the ability to degrade. Because no additional biomaterial is involved, the physical and mechanical properties of the present invention can be retained. Since the products produced by the present invention can only be degraded under an anaerobic environment, the products can be kept in good condition or quality under normal circumstances with the presence of oxygen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Polymermischung und im Besonderen auf eine biologisch abbaubare Polymermischung mit hoher Abbaugeschwindigkeit, welche beim Verbrennungsvorgang kein Dioxin erzeugt.The present invention relates generally to a polymer blend, and more particularly to a biodegradable polymer blend having a high rate of degradation and which does not produce dioxin upon combustion.

Die vorliegende Erfindung wurde in erster Linie entwickelt als Film-/Membranmaterial, welches im Folgenden mit Bezug auf diese Anwendung beschrieben wird. Es wird jedoch deutlich, dass die Erfindung nicht auf dieses spezielle Anwendungsgebiet beschränkt ist.The present invention was primarily developed as a film/membrane material which is described below with reference to this application. However, it becomes clear that the invention is not limited to this special field of application.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Polyvinylchlorid (PVC) ist einer der am häufigsten verwendeten und vielseitigsten Kunststoffe der Welt mit einer Produktionskapazität von fast 60 Millionen Tonnen pro Jahr. Aufgrund seiner ausgezeichneten Säure- und Laugenbeständigkeit, Flammfestigkeit und guten Verarbeitungseigenschaften wird PVC in vielen Bereichen eingesetzt, von Baumaterialien über Industrieprodukte bis hin zu Waren des täglichen Bedarfs.Polyvinyl chloride (PVC) is one of the most widely used and versatile plastics in the world with a production capacity of almost 60 million tons per year. Due to its excellent acid and alkali resistance, flame resistance and good processing properties, PVC is used in many areas, from building materials to industrial products and everyday goods.

Aufgrund des zunehmenden Umweltschutzbewusstseins der Gesellschaft in den letzten Jahren kann jedoch nicht geleugnet werden, dass PVC immer noch Probleme und Einschränkungen hat. Obwohl PVC so viele ausgezeichnete Fähigkeiten und verschiedene Anwendungen hat, wird dieses Material dafür kritisiert, dass es von der Umwelt nicht zersetzt werden kann und beim Umgang mit seinen Abfällen krebserregende Schadstoffe wie Dioxin produziert. Dies ist einer der Gründe, warum PVC in einigen Ländern für viele Anwendungen eingeschränkt wird.However, due to society's increasing environmental protection awareness in recent years, it cannot be denied that PVC still has problems and limitations. Although PVC has so many excellent abilities and various uses, this material has been criticized for not being able to be decomposed by the environment and producing carcinogenic pollutants such as dioxin when handling its waste. This is one of the reasons why PVC is being restricted for many uses in some countries.

Um das Problem der Nichtzersetzbarkeit von PVC zu verbessern, sind einige konventionelle Techniken entwickelt worden, wobei natürlich zersetzbare Bestandteile wie Stärke oder Pflanzenfaserpulver eingeführt wurden, um die Menge an PVC in jedem Produktteil zu reduzieren. Diese erstklassige Idee leidet immer noch unter dem Vorhandensein von natürlich zersetzbaren Bestandteilen, die irgendwie zu den physikalischen und mechanischen Eigenschaften der aus PVC-Material hergestellten Endprodukte führen. Die natürlichen zersetzbaren Bestandteile haben ein weiteres Problem aufgeworfen: kleine PVC-Partikel, die nach dem Abbau des zersetzbaren Teils aus den PVC-Produkten herausgelöst werden. Einigen soliden Untersuchungen zufolge können diese kleinen PVC-Partikel oder Teilchen über die biologische Kette der Natur in den menschlichen Körper eindringen und schreckliche Krankheiten verursachen, welche sogar genetisch an die nächste Generation vererbt werden können. Daher ist es notwendig, eine biologisch abbaubare Polymermischung zu entwickeln, welche nicht nur vollständig biologisch abbaubar ist, sondern auch bei der Verbrennung keine oder nur extrem geringe Mengen an Dioxin produziert. Am wichtigsten ist, dass diese biologisch abbaubare Polymermischung die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von PVC auch ohne die Hilfe von natürlich abbaubaren Inhaltsstoffen beibehalten kann, um die Bedürfnisse und Anforderungen des Marktes und des Umweltschutzes gleichzeitig zu erfüllen.In order to improve the problem of non-decomposability of PVC, some conventional techniques have been developed, introducing naturally decomposable ingredients such as starch or plant fiber powder to reduce the amount of PVC in each product part. This top notch idea still suffers from the presence of naturally decomposable components that somehow lead to the physical and mechanical properties of the end products made from PVC material. The natural decomposable components have raised another problem: small PVC particles that are eluted from the PVC products after the decomposition of the decomposable component. According to some solid research, these small PVC particles or particles can enter the human body through nature's biological chain and cause terrible diseases that can even be genetically passed on to the next generation. It is therefore necessary to develop a biodegradable polymer mixture that is not only completely biodegradable, but also produces no or only extremely small amounts of dioxin when burned. Most importantly, this biodegradable polymer blend can maintain the physical and mechanical properties of PVC even without the help of naturally degradable ingredients to meet the needs and demands of the market and environmental protection at the same time.

Es wird eine biologisch abbaubare Poymermischung erstrebt, welche mindestens einen oder mehrere Mängel des Standes der Technik überwindet oder wesentlich verbessert oder zumindest eine alternative Lösung für die Probleme bietet. Wenn hier auf Informationen aus dem Stand der Technik verwiesen wird, bedeutet dies nicht, dass diese Informationen zum allgemeinen Fachwissen gehören.A biodegradable polymer blend is desired which overcomes or substantially improves on at least one or more deficiencies of the prior art, or at least provides an alternative solution to the problems. If information from the state of the art is referred to here, this does not mean that this information belongs to general specialist knowledge.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Um die Unzulänglichkeiten der konventionellen Techniken für die herkömmliche Mischung von PVC zu lösen, welches nicht zersetzt werden kann und krebserregende Schadstoffe wie Dioxin während der Verbrennung produziert, ist die vorliegende Erfindung erforderlich.In order to solve the inadequacies of the conventional techniques for the conventional blending of PVC, which cannot be decomposed and produces carcinogenic pollutants such as dioxin during combustion, the present invention is required.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine biologisch abbaubare Polymermischung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: Polyvinylchloridpulver 100 phr (parts per hundred rubber), einen Weichmacher 40~60 phr und ein Enzym 0,5~4 phr. Das biologisch abbaubare Material hat eine Abbaugeschwindigkeit von über 90% unter anaerober Umgebung.According to a first aspect of the present invention, there is provided a biodegradable polymer blend comprising polyvinyl chloride powder 100 phr (parts per hundred rubber), a plasticizer 40˜60 phr and an enzyme 0.5˜4 phr. The biodegradable material has a degradation rate of over 90% under anaerobic environment.

In Übereinstimmung damit hat die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:In accordance with this, the present invention has the following advantages:

1. Die Kombination von Weichmacher und Enzym geben der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit der Zersetzung. Da in der biologisch abbaubaren Polymermischung kein zusätzliches Biomaterial wie Stärke oder Fasern enthalten ist oder hinzugefügt wird, können die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung wie bei herkömmlichen PVC-Produkten beibehalten werden. Da die durch die vorliegende Erfindung hergestellten Produkte nur unter anaerober Umgebung abgebaut werden, können die Produkte unter normalen Umständen bei Vorhandensein von Sauerstoff in gutem Zustand und Qualität bleiben. Wenn die durch die vorliegende Erfindung hergestellten Produkte zu Abfällen werden, können sie durch Schaffung einer anaeroben Umgebung einfach recycelt und abgebaut werden.1. The combination of plasticizer and enzyme give the present invention the ability of decomposition. Since no additional biomaterial such as starch or fibers is included or added in the biodegradable polymer blend, the physical and mechanical properties of the present invention can be maintained as in conventional PVC products. Since the products made by the present invention only degrade under anaerobic environment, under normal circumstances the products can remain in good condition and quality in the presence of oxygen. When the products manufactured by the present invention become waste, they can be easily recycled and degraded by creating an anaerobic environment.

2. Im Vergleich zu den herkömmlichen PVC-Materialien und PVC-Produkten zeigt das Testergebnis, dass die vorliegende Erfindung keinen oder nur einen sehr geringen Dioxingehalt sowohl in der Testprobe vor der Verbrennung als auch im Furan nach der Verbrennung erzeugt, was die Anforderungen des internationalen Standards für Dioxin erfüllt. Darüber hinaus hat die vorliegende Erfindung die Fähigkeit, in einer bestimmten Zeitspanne abgebaut zu werden. Dies könnte auch für jene Länder von Vorteil sein, welche den besagten Abfall nicht durch Abbau recyceln. Der Abfall kann weiterhin verbrannt werden, ohne dass krebserregende Schadstoffe wie Dioxin im Furan entstehen.2. Compared with the traditional PVC materials and PVC products, the test result shows that the present invention produces no or very little dioxin content in both the test sample before combustion and the furan after combustion, which meets the requirements of the international Dioxin standards met. In addition, the present invention has the ability to be degraded in a certain period of time. This could also be beneficial for those countries that do not recycle said waste by mining. The waste can still be incinerated without producing carcinogenic pollutants such as dioxin in furan.

Viele der zugehörigen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn man die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren und Zeichnungen betrachtet.Many of the attendant features and advantages of the present invention will be better understood when the following detailed description is considered in conjunction with the accompanying figures and drawings.

Figurenlistecharacter list

Die Schritte und die technischen Mittel, welche bei der vorliegenden Erfindung zur Erreichung der obigen und anderer Ziele eingesetzt werden, können am besten durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen verstanden werden.

1 ist ein Gasansammlungsmessversuch von bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung; und
2 ist ein Degradationstest-Ergebnis von bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.

The steps and technical means employed in the present invention to achieve the above and other objects may be best understood by reference to the following detailed description of the preferred embodiments and the accompanying drawings.

1 Figure 12 is a gas accumulation measurement assay of preferred embodiments according to the present invention; and
2 is a degradation test result of preferred embodiments according to the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Es wird nun im Detail auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer es möglich ist, werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung die gleichen Referenznummern verwendet, um sich auf gleiche oder gleichartige Teile zu beziehen. Es ist nicht beabsichtigt, das Verfahren durch die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen einzuschränken. In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der offengelegten Ausführungsformen zu erreichen. Es wird jedoch offensichtlich sein, dass eine oder mehrere Ausführungsformen auch ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen verwendet, kann sich die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „der, die, das“ auf den Plural beziehen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Auch die in der vorliegenden Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen verwendeten Begriffe „umfassen“, „einschließen“, „besitzen“, „enthalten“ und dergleichen sind offen zu verstehen, d. h. sie bedeuten einschließlich aber nicht beschränkt auf.Reference will now be made in detail to the present preferred embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers are used in the drawings and the description to refer to the same or like parts. The method is not intended to be limited by the exemplary embodiments described herein. In the following detailed description, for the purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without these specific details. As used in the present specification and the following claims, the meaning of "a", "an" and "the" may refer to the plural unless the context clearly dictates otherwise. The terms "comprise", "include", "possess", "contain" and the like used in the present description and in the following claims are also to be understood openly, i. H. they mean including but not limited to.

Eine biologisch abbaubare Polymermischung umfasst: Polyvinylchlorid (PVC)-Pulver 100 phr, einen Weichmacher 40~160 phr, und ein Enzym 0,5~4 phr.A biodegradable polymer blend includes: polyvinyl chloride (PVC) powder 100 phr, a plasticizer 40~160 phr, and an enzyme 0.5~4 phr.

Der Weichmacher ist vorzugsweise ein Weichmacher, welcher eine chemische Struktur ohne Benzolringstruktur oder funktionelle Gruppe besitzt, noch bevorzugter ist ein Weichmacher, dessen chemische Struktur linear ist und keine Benzolringstruktur oder funktionelle Gruppe besitzt. Eine Ausführungsform des Weichmachers kann Sojabohnenöl sein.The plasticizer is preferably a plasticizer which has a chemical structure having no benzene ring structure or functional group, more preferably a plasticizer whose chemical structure is linear and has no benzene ring structure or functional group. One embodiment of the emollient can be soybean oil.

Das Enzym (oder der Katalysator) ist bevorzugt ein Ester. Der besagte Ester kann einen oder eine Kombination aus mehreren Arten von Estern umfassen. Zum Beispiel kann der Ester aus anorganischen Säuren (wie Phosphorsäure oder Schwefelsäure) mit Alkoholen synthetisiert werden. Der Ester kann auch aus Lipid (oder Fett, Öl mit funktioneller Gruppe von RCOOR‟) mit Alkohol synthetisiert werden. Der Ester kann auch aus chlorierten Derivaten von Carbonsäuren synthetisiert werden.The enzyme (or catalyst) is preferably an ester. Said ester may comprise one or a combination of several kinds of esters. For example, the ester can be synthesized from inorganic acids (such as phosphoric acid or sulfuric acid) with alcohols. The ester can too be synthesized from lipid (or fat, oil with RCOOR‟ functional group) with alcohol. The ester can also be synthesized from chlorinated derivatives of carboxylic acids.

Die Kombination des Weichmachers und des Enzyms ermöglicht, dass die vorliegende Erfindung biologisch abbaubar ist. Die sogenannte biologische Abbaubarkeit bezieht sich darauf, dass das Endprodukt, welches mit der Polymermischung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, vollständig (sogar der PVC-Teil) oder zu über 90 % innerhalb eines bestimmten Zeitraums in anaerober Umgebung abgebaut oder zersetzt werden kann.The combination of the plasticizer and the enzyme allows the present invention to be biodegradable. The so-called biodegradability refers to the fact that the end product made with the polymer blend of the present invention can be completely (even the PVC part) or over 90% degraded or decomposed within a certain period of time in an anaerobic environment.

Der Mechanismus, durch den die vorliegenden Erfindung mit einem hohen Gehalt an nicht abbaubarem PVC immer noch ein hohes Maß an Abbaubarkeit erreichen kann, besteht darin, dass die Kombination des Weichmachers mit linearer Struktur ohne Benzolring und des Esterenzyms die Zersetzung des Enzyms auslösen und eine große Anzahl anaerober Bakterien in der Umgebung veranlassen kann, die abbaubaren und nicht abbaubaren Komponenten der vorliegenden Erfindung zu verbrauchen. Daher wird die vorliegende Erfindung allmählich verarbeitet und in mehrere Gase zersetzt, um die Fähigkeit der Degradation zu erreichen. Das Wichtigste dabei ist, dass das Abbauprodukt der vorliegenden Erfindung keine krebserregenden Schadstoffe wie Dioxin enthält.The mechanism by which the present invention with a high content of non-degradable PVC can still achieve a high level of degradability is that the combination of the plasticizer with a linear structure without a benzene ring and the ester enzyme trigger the decomposition of the enzyme and a large number of anaerobic bacteria in the environment to consume the degradable and non-degradable components of the present invention. Therefore, the present invention is gradually processed and decomposed into multiple gases to achieve the ability of degradation. The most important thing is that the degradation product of the present invention does not contain carcinogenic pollutants such as dioxin.

Die biologisch abbaubare Polymermischung der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Füllstoff von nicht mehr als 20 phr und/oder einen Stabilisator von 1,5~5 phr enthalten, um den Zweck der Kostenreduzierung und der guten Verarbeitbarkeit zu erreichen, aber dennoch die biologische Abbaubarkeit der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Der Füllstoff kann ein oder ein Komplex aus Calciumcarbonat, Calciumsilikat, Calciumsulfat, Talk, Titandioxid oder antimonem Oxid (Sb2O3) sein. Das Vorhandensein von antimonhaltigem Oxid in einer Konzentration von 3 phr oder mehr zeigt ferner die Fähigkeit der Flammfestigkeit an.The biodegradable polymer blend of the present invention may further contain a filler of not more than 20 phr and/or a stabilizer of 1.5~5 phr to achieve the purpose of cost reduction and good processability but still the biodegradability of the present obtain invention. The filler can be one or a complex of calcium carbonate, calcium silicate, calcium sulfate, talc, titanium dioxide or antimony oxide (Sb2O3). The presence of antimony-containing oxide at a concentration of 3 phr or more also indicates flame retardancy capability.

Unter Bezugnahme auf die nachstehende Tabelle 1 wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Tabelle 1 Probe-Nr. PVC-Pulver Weichmacher Enzyme POSITIV 0 (Natürliches biologisch- 0 0 abbaubares Material 100 phr) NEGETIV 100 phr 0 0 1565 (Vorliegende Erfindung) 100 phr 40 phr 1,5 phr 1566 (Kontrollgruppe) 100 phr 40 phr 0 Referring to Table 1 below, a preferred embodiment of the present invention is illustrated. Table 1 sample no. PVC powder plasticizer enzymes POSITIVE 0 (Natural organic 0 0 degradable material 100 phr) NEGATIVE 100 phr 0 0 1565 (present invention) 100 phr 40 phr 1.5 phr 1566 (control group) 100 phr 40 phr 0

Probe Nr. 1565 in Tabelle 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit PVC-Pulver 100 phr, dem Weichmacher 40 phr und dem Enzym 1,5 phr. Der Weichmacher und das Enzym in dieser Ausführungsform sind Sojabohnenöl und das Enzym wird aus anorganischen Säuren mit Alkoholen synthetisiert. Die Probe Nr. 1565 in Tabelle 1 stellt nur eine beste oder bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Ausführungsform soll den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Andere Bereiche von optionalen Inhalten der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls getestet und bewährt.Sample #1565 in Table 1 is a preferred embodiment of the present invention having PVC powder 100 phr, the plasticizer 40 phr and the enzyme 1.5 phr. The plasticizer and enzyme in this embodiment are soybean oil and the enzyme is synthesized from inorganic acids with alcohols. Sample No. 1565 in Table 1 represents only a best or preferred embodiment of the present invention. This embodiment is not intended to limit the scope of the present invention. Other areas of optional content of the present invention are also tested and proven.

Unter Bezugnahme auf untenstehende Tabelle 2, 1 und 2, wird ein einjähriger Degradations-/Zersetzungstest durchgeführt. Der Teststandard für diesen Degradations-/Zersetzungstest ist ASTM D5511-12 (Anaerobic bacteria bio-degradation test in oxygen free environment) unter Verwendung der Proben in Tabelle 1 in Form eines dünnen Films mit einer Dicke von 1,15 mm und einem Stückgewicht von 686 g/m2. Gemäß der Gasakkumulationsmessung in Tabelle 2 und 1 wird das akkumulierte Gas jeder Probe während der Zersetzung gemessen. Die Gasakkumulation der Probe Nr. 1565 der vorliegenden Erfindung ist deutlich höher als die Gasakkumulation der anderen Proben. Dies bedeutet, dass die vorliegende Erfindung eine größere Abbaubarkeit als andere Proben aufweist. Wie die Proben mit der Bezeichnung POSITIVE und Nr. 1565 zeigen, können diese beiden Proben beweisen, dass die Abbaurate der vorliegenden Erfindung schneller ist als bei normalem, natürlich abbaubarem Material. Die Proben mit der Bezeichnung NEGITIVE und Nr. 1566 zeigen keine Anzeichen für einen Abbau, da sie während des Tests fast kein Gas produzieren. Tabelle 2 und zeigen, dass während der einjährigen Degradation/Zersetzung die Probe Nr. 1565 eine Degradationsfähigkeit besitzt und die Abbaurate fast 100% erreichen kann, sogar höher als die Probe POSITIVE, welche ein natürlich zersetzbares Material ist. Die Proben mit der Bezeichnung NEGITIVE und Nr. 1566 zeigen bei diesem Test keine Abbaubarkeit. Tabelle 2 NEGETIVE POSITIVE 1565 1566 Volumen des akkumulierten Gases (mL) 3175.9 11454.1 16650.6 3171.2 Gehalt an Methan (CH₄ %) 43.7 35.0 49.3 43.6 Volumen an Methan (CH₄ mL) 1387.2 4014.6 8205.7 1381.4 Masse an Methan (CH₄ g) 0.99 2.87 5.86 0.99 Gehalt an CO₂ (CO₂ %) 36.5 42.8 42.8 42.5 Volumen an CO₂ (CO₂ mL) 1159.8 4905.5 7120.8 1348.1 Masse an CO₂ (CO₂ g) 2.28 9.64 13.99 2.65 Masse des Abbaus (g) 1.43 1.36 4.78 8.21 Abbaurate (%) -0.8 79.3 91.3 0.4 Referring to Table 2 below, 1 and 2 , a one-year degradation/disintegration test is conducted. The test standard for this degradation/disintegration test is ASTM D5511-12 (Anaerobic bacteria bio-degradation test in oxygen free environment) using the samples in Table 1 in the form of a thin film with a thickness of 1.15 mm and a piece weight of 686 g/m2. According to the gas accumulation measurement in Table 2 and 1 the accumulated gas of each sample during decomposition is measured. The gas accumulation of the sample No. 1565 of the present invention is significantly higher than the gas accumulation of the other samples. This means that the present invention has greater degradability than other samples. As shown by samples labeled POSITIVE and #1565, these two samples can demonstrate that the degradation rate of the present invention is faster than normal naturally degradable material. Samples labeled NEGITIVE and #1566 show no signs of degradation as they produce almost no gas during the test. Table 2 and show that during the one-year degradation/disintegration, sample No. 1565 has degradation ability and the degradation rate can reach almost 100%, even higher than sample POSI TIVE, which is a naturally decomposable material. Samples labeled NEGITIVE and #1566 show no degradability in this test. Table 2 NEGETIVE POSITIVE 1565 1566 Volume of accumulated gas (mL) 3175.9 11454.1 16650.6 3171.2 Methane content (CH ₄ %) 43.7 35.0 49.3 43.6 Volume of methane (CH ₄ mL) 1387.2 4014.6 8205.7 1381.4 Mass of methane (CH ₄ g) 0.99 2.87 5.86 0.99 Content of CO ₂ (CO ₂ %) 36.5 42.8 42.8 42.5 Volume of CO ₂ (CO ₂ mL) 1159.8 4905.5 7120.8 1348.1 Mass of CO ₂ (CO ₂ g) 2.28 9.64 13.99 2.65 Mass of degradation (g) 1.43 1.36 4.78 8.21 degradation rate (%) -0.8 79.3 91.3 0.4

Die oben genannten Proben werden weiter auf die Produktion von Dioxin in Furan durch Verbrennen der Folie getestet. Asche oder Rückstände des verbrannten Films jeder Probe werden nach dem internationalen Standard „NIEA M801.13B“ getestet. Der internationale Standard für diesen Test besagt, dass, wenn die Produktion von Dioxin in Furan über 1,0 ng I-TEQ/g getestet wird, die Probe als über diesen Standard hinausgehend betrachtet wird. Das Testergebnis der vorliegenden Erfindung zeigt nur 0,001 ng I-TEQ/g an Dioxin- und Furanproduktion, was niedriger ist als der internationale Standard. („ng“ bedeutet Nanogramm (10-9g), „I-TEQ“ bedeutet International Toxicity Equivalency Quantity, eine Methode zur Berechnung der Toxizitätsgewichtung von Dioxinkonzentrationen). In dem Testergebnis für die Probe „NEGETIVE“ in Tabelle 1 wird die Produktion von Dioxin in Furan mit 0,242 ng I-TEQ/g getestet, was als viel höher angesehen wird als das Testergebnis der vorliegenden Erfindung.The above samples are further tested for the production of dioxin in furan by burning the foil. Ash or residue from the burnt film of each sample is tested according to International Standard “NIEA M801.13B”. The international standard for this test states that if the production of dioxin in furan is tested above 1.0 ng I-TEQ/g, the sample is considered to exceed this standard. The test result of the present invention shows only 0.001ng I-TEQ/g of dioxin and furan production, which is lower than the international standard. (“ng” means nanograms (10-9g), “I-TEQ” means International Toxicity Equivalency Quantity, a method for calculating the toxicity weighting of dioxin concentrations). In the test result for the sample "NEGETIVE" in Table 1, the production of dioxin in furan is tested at 0.242 ng I-TEQ/g, which is considered to be much higher than the test result of the present invention.

Es ist erwähnenswert, dass Dioxin in der vorliegenden Erfindung hauptsächlich auf drei Wegen produziert werden kann. Die eine bezieht sich auf die Produktion in der Testprobe vor der Nachverbrennung. Die andere bezieht sich auf die Bildung im Furan nach der Nachverbrennung. Die letzte bezieht sich auf die Bildung in der Luft während der Nachverbrennung. Durch die Einführung des Weichmachers, dessen chemische Struktur linear ist und keine Benzolringstruktur oder funktionelle Gruppe umfasst, ist die vorliegende Erfindung für den internationalen Standard qualifiziert, wobei sowohl in der Testprobe als auch im Furan kein oder nur ein sehr geringer Gehalt an Dioxinproduktion gefunden wurde. Was das während des Verbrennungsprozesses produzierte Dioxin betrifft, so hängt diese Dioxinproduktion lediglich von der Behandlungstemperatur ab. Wenn die Temperatur relativ niedrig ist, z. B. bei 250 °C bis 500 °C, ist die Dioxinproduktion normalerweise mit einem höheren oder größeren Gehalt vorhersehbar. Diese könnte mit einer höheren Verbrennungstemperatur, z. B. über 800 °C, weiter nachbehandelt werden, um das überproduzierte Dioxin zu eliminieren oder zu reduzieren. In der vorliegenden Erfindung ist es wichtiger, sich auf den Dioxingehalt in der Testprobe und das Furan vor und nach der Verbrennung zu konzentrieren. Alle Tests zeigen vielversprechende Ergebnisse für den Dioxingehalt in der vorliegenden Erfindung und erfüllen die Anforderungen des internationalen Standards.It is worth noting that dioxin can be mainly produced in three ways in the present invention. One relates to the production in the test sample before post-combustion. The other relates to the formation in furan after post-combustion. The last relates to airborne formation during afterburning. By introducing the plasticizer, whose chemical structure is linear and does not include any benzene ring structure or functional group, the present invention qualifies for the international standard, with no or very low level of dioxin production found in both the test sample and the furan. As for the dioxin produced during the incineration process, this dioxin production depends only on the treatment temperature. If the temperature is relatively low, e.g. B. at 250 °C to 500 °C, the dioxin production is usually predictable with a higher or larger level. This could be combined with a higher combustion temperature, e.g. B. over 800 ° C, are further post-treated to eliminate or reduce the over-produced dioxin. In the present invention, it is more important to focus on the dioxin content in the test sample and the furan before and after combustion. All the tests show promising results for the dioxin content in the present invention and meet the requirements of the international standard.

Unter Bezugnahme auf Tabelle 3 werden die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Probe Nr. 1565 gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben. Tabelle 3 zeigt, dass die vorliegende Erfindung nicht nur ein hohes Maß an Abbaubarkeit aufweist, sondern auch gute physikalische und mechanische Eigenschaften besitzt. Tabelle 3 Testgegenstand Teststandard Werte Zugfestigkeit JIS-K-6772 Zuggeschwindigkeit: 200 mm/min Warp 22.38 (kgf/3cm) Woof 18.35 (kgf/3cm) Elongation JIS-K-6772 Gestestet bei Bruch Warp 143 (%) Woof 169 (%) Reißfestigkeit JIS-K-6772 Warp 2.53 (kg) Woof 2.36 (kg) Abziehfestigkeit JIS-K-6772 Warp 2.8 (kgf/3cm) Woof 1.89 (kgf/3cm) Biegewiderstand JIS-K-6545 (25°C) Warp 10000 (Times/ 5 Grade) Woof Berstfestigkeit Mullen Typ 10.5 (kgf/cm²) Blockiertest (at 70 °C) JIS-K-6772 5 (Grade) Farbechtheittest / Reibungstest JIS-K-6772 Trocken 5 (Grade) Nass 5 (Grade) Referring to Table 3, the physical and mechanical properties of Sample No. 1565 according to the present invention are given. Table 3 shows that the present invention not only has a high level of degradability but also has good physical and mechanical properties. Table 3 test item test standard Values tensile strenght JIS-K-6772 pulling speed: 200mm/min warp 22.38 (kgf/3cm) woof 18.35 (kgf/3cm) elongation JIS-K-6772 Tested at breakage warp 143 (%) woof 169 (%) tear strength JIS-K-6772 warp 2.53 (kg) woof 2.36 (kg) peel strength JIS-K-6772 warp 2.8 (kgf/3cm) woof 1.89 (kgf/3cm) bending resistance JIS-K-6545 (25°C) warp 10000 (times/ 5 grades) woof bursting strength mullen guy 10.5 (kgf/cm ² ) Blocking test (at 70 °C) JIS-K-6772 5 (grade) Color Fastness Test / Friction Test JIS-K-6772 Dry 5 (grade) Wet 5 (grade)

Mit Bezug auf die untenstehenden Tabelle 4~5 zeigen diese Testergebnisse, dass mit zunehmendem Enzymgehalt die Abbaubedingungen der vorliegenden Erfindung deutlicher und schneller werden. Jede in Tabelle 4 gezeigte Probe wurde zu einem getesteten Film verarbeitet und für 9 Monate im Boden vergraben. Das Erscheinungsbild jeder Probe nach dem Vergraben im Boden ist in Tabelle 5 dargestellt.

Referring to Table 4~5 below, these test results show that as the enzyme content increases, the degradation conditions of the present invention become clearer and faster. Each sample shown in Table 4 was made into a tested film and buried in the ground for 9 months. The appearance of each sample after being buried in the ground is shown in Table 5.

Die biologisch abbaubare Polymermischung der vorliegenden Erfindung kann als Film, als Membran oder in verschiedenen Formen von Anwendungen für Baumaterialien, Industrieprodukte oder Produkte des täglichen Bedarfs hergestellt werden. Die biologisch abbaubare Polymermischung der vorliegenden Erfindung hat eine große elastische Eigenschaft, welche für die Herstellung von Kunstlederprodukten sehr geeignet ist. Wie oben beschrieben, wird die vorliegende Erfindung nur in sauerstofffreier Umgebung mit dem Vorhandensein von anaeroben Bakterien abgebaut oder zersetzt, während die Qualität und das Aussehen der Endprodukte, welche durch die vorliegende Erfindung hergestellt werden, unter normalen Bedingungen perfekt erhalten bleiben.The biodegradable polymer blend of the present invention can be produced as a film, a membrane or various forms of applications for building materials, industrial products or daily necessities. The biodegradable polymer blend of the present invention has a high elastic property, which is very suitable for the production of artificial leather products. As described above, the present invention is degraded or decomposed only in an oxygen-free environment with the presence of anaerobic bacteria, while the quality and appearance of the end products produced by the present invention are perfectly maintained under normal conditions.

Die obige Spezifikation, Beispiele und Daten bieten eine vollständige Beschreibung der vorliegenden Offenbarung und der Verwendung von beispielhaften Ausführungsformen. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben mit einem gewissen Grad an Genauigkeit oder unter Bezugnahme auf eine oder mehrere einzelne Ausführungsformen beschrieben wurden, können Fachleute mit normalem Fachwissen zahlreiche Änderungen oder Modifikationen an den offengelegten Ausführungsformen vornehmen, ohne vom Geist oder Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.The above specification, examples, and data provide a complete description of the present disclosure and use of exemplary embodiments. Although various embodiments of the present disclosure have been described above with a certain degree of particularity or with reference to one or more individual embodiments, those of ordinary skill in the art can make various changes or modifications to the disclosed embodiments without departing from the spirit or scope of this disclosure.

Claims

Biodegradable polymer blend comprising polyvinyl chloride powder 100 phr, a plasticizer 40~160 phr, and an enzyme 0.5~4 phr, wherein the biodegradable polymer blend has a degradation rate greater than 90% in an anaerobic environment.

Biodegradable polymer blend claim 1 , further containing a filler below 20 phr and/or a stabilizer 1.5~5 phr in the biodegradable composition.

Biodegradable polymer blend claim 2 , wherein the filler contains one or a complex of calcium carbonate, calcium silicate, calcium sulfate, talc, titanium dioxide or antimonic oxide (Sb2O3).

Biodegradable polymer blend claim 1 , 2 or 3 , wherein a chemical structure of the plasticizer is linear with no benzene ring structure.

Biodegradable polymer mixture according to one of Claims 1 , 2 or 3 , wherein the plasticizer is soybean oil.

Biodegradable polymer mixture according to one of Claims 1 , 2 or 3 , where the enzyme is an ester.

Biodegradable polymer blend claim 6 , wherein the ester is synthesized from inorganic acids with alcohols, lipid with alcohol, or chlorinated derivatives of carboxylic acids.

Biodegradable polymer blend claim 7 , wherein the inorganic acids include phosphoric acid or sulfuric acid.