ES2827015T3 - Método para producir un polímero de bio-PET - Google Patents
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Abstract
Método para producir un polímero de bio-PET que comprende las etapas siguientes: etapa A) proporcionar por lo menos un compuesto diácido, que comprende un compuesto de tereftalato; etapa B) proporcionar por lo menos un compuesto diol, que comprende monoetilenglicol; en el que: - por lo menos uno del compuesto de tereftalato de la etapa A) y/o el monoetilenglicol de la etapa B) se obtiene a partir de por lo menos un material biobasado, y - por lo menos uno del compuesto diácido y/o el compuesto diol comprende además por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol; y etapa C) copolimerizar una mezcla del compuesto diácido y el compuesto diol que comprende el por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol, para obtener un polímero de bio-PET que comprende unidades diácido y unidades diol, que comprende hasta 7.5% en moles de unidad(es) que corresponde(n) al por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol, sobre la base del número total de moles de unidades diácido contenidas en el bio-PET, en el que la etapa C) comprende las etapas siguientes: etapa C1) polimerización en fundido, y etapa C2) polimerización en estado sólido.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para producir un polímero de bio-PET
Campo de la invención
La invención se refiere a un método para producir un bio-PET y en particular métodos para producir un bio-PET con la utilización de un compuesto que retarda la cristalización. La invención se refiere asimismo a un método para producir elementos de envasado de bio-PET tales como botellas, y en particular a un método para producir botellas de bio-PET con la utilización de un compuesto que retarda la cristalización.
Antecedentes de la invención
Durante varias decenas de años, el poliéster, en particular el tereftalato de polietileno (PET) se ha utilizado cada vez más en la producción de recipientes huecos, en particular botellas.
El PET comercial (a continuación denominado PET de petróleo) generalmente se produce con monómeros de diácido y de diol sintetizados con materias primas derivadas petroquímicamente (materias primas que se obtienen de la petroquímica). Debido a la disminución de las reservas mundiales de petróleo y los precios cada vez mayores del petróleo y/o debido a las necesidades de mejorar las huellas dactilares de carbono de los materiales se han realizado muchas investigaciones para sustituir completa o parcialmente las materias primas derivadas petroquímicamente por materias primas que procedan de materiales basados biológicamente (biomateriales).
Ya se ha propuesto un poliéster elaborado a partir de biomateriales. Este poliéster es poliéster poliláctico (PLA) y está elaborado con ácido láctico como monómero ácido. El ácido láctico es producido a partir de biomateriales como arroz, maíz, azúcares, etc.
No obstante, el PLA no puede sustituir al PET en todas las aplicaciones debido a las diferentes propiedades de PLA y PET Por ejemplo, PLA no puede ser utilizado para producir recipientes para bebidas carbonatadas debido a sus menores propiedades de barrera a gases de p La .
En consecuencia, los investigadores han buscado proporcionar un método para producir PET a partir de monómeros obtenidos por lo menos parcialmente de biomateriales, a continuación denominado bio-PET
Los documentos WO 2009/120457 y US 2010/028512 proporcionan un bio-PET. Este bio-PET del documento WO 2009/120457, por ejemplo, comprende 25 a 75% en peso de compuesto de tereftalato seleccionado de entre ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo, ácido isoftálico y una combinación de los mismos. También comprende 20 a 50% en peso de compuesto diol seleccionado de entre etilenglicol, ciclohexano dimetanol y una combinación de los mismos. Por lo menos 1% en peso del compuesto de tereftalato y/o el compuesto diol se obtiene de los biomateriales. El bio-PET del documento WO 2009/120457 se puede utilizar para elaboración de recipientes para bebidas. El bio-PET del documento WO 2009/120457 puede ser diferenciado de PET de petróleo con un método que utiliza detección de 14C (carbono-14).
En realidad es conocido que 14C, el cual tiene una vida media de 5.700 años, se encuentra en los biomateriales pero no en las materias primas que proceden de la industria petroquímica. La cantidad de 14C se puede determinar al medir el número de desintegraciones por minuto por valor de carbono por gramo (dpm/gC) reflejando el proceso de extinción de 14C. Esta medición es posible a través de conteo de centelleo líquido.
De esta manera, un recipiente de PET para bebidas que presenta un contenido de 14C alto es un recipiente de PET para bebidas elaborado por lo menos parcialmente de bio-PET mientras que un recipiente de PET para bebidas que presenta un contenido bajo de 14C es un recipiente de PET para bebidas elaborado totalmente de PET derivado de petróleo. La cantidad de biomaterial se puede evaluar simplemente mediante utilización de mediciones de 14C, por ejemplo, de acuerdo con el método ASTM D6866-10.
Aunque el bio-PET descrito en el documento WO 2009/120457 erróneamente enumera el ácido isoftálico como un compuesto de tereftalato, no lo divulga como un compuesto que pueda ser utilizado como un compuesto que retarda la cristalización. No divulga la cantidad de compuesto que retarda la cristalización que debe ser utilizada para obtener un bio-PET que sea suficientemente claro (la cristalización esferulítica puede producirse y disminuir la claridad) y/o que tenga las propiedades necesarias para elementos de envasado tales como botellas que contienen bebida. Existe la necesidad de métodos para preparar materiales de bio-PET y elementos de envasado, tales como botellas que permitan un bio-PET que proporcione un bio-PET que sea suficientemente claro y/o que tenga las propiedades necesarias para envasado de alimentos tales como botellas que contienen bebida.
Sumario
La invención aborda por lo menos uno/a de los problemas o necesidades mencionados anteriormente
proporcionando un método para producir un polímero de bio-PET que comprende las siguientes etapas:
Etapa A) proporcionar por lo menos un compuesto diácido, que comprende un compuesto de tereftalato; Etapa B) proporcionar por lo menos un compuesto diol que comprende monoetilenglicol; en el que:
- por lo menos uno del compuesto tereftalato y/o el monoetilenglicol se obtiene de por lo menos un material biobasado, y
- por lo menos un compuesto diácido y/o un compuesto diol que comprende además por lo menos un compuesto que retarda la cristalización; y
Etapa C) copolimerizar una mezcla del compuesto diácido y el compuesto diol que comprende el por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol para obtener un polímero de bio-PET que comprende unas unidades diácidas y unidades diol, que comprende hasta 7.5 mol % de unidad(es) que corresponde(n) al por lo menos un compuesto que retarda la cristalización, sobre la base del número total de moles de unidades diácido contenidas en el bio-PET,
en el que la etapa C) comprende las etapas siguientes:
etapa C1) polimerización en fundido, y
etapa C2) polimerización en estado sólido.
Los inventores han descubierto sorprendentemente que no solo el uso de un compuesto que retarda la cristalización puede evitar la cristalización esferulítica, sino también puede permitir la obtención de cristalización de bio-PET en cristales muy pequeños y que pueden proporcionar un bio-PET que presente propiedades interesantes, tales como parámetros de procesamiento mejorados y más amplios, por ejemplo, pueden:
- evitar la cristalización del material, en particular la cristalización de las preformas obtenidas del material y por lo tanto un mejor estirado; y/o
- incrementar la fluidez del material cuando se calienta y por lo tanto permite un calentamiento a una temperatura mayor y/o un mejor estirado.
La invención proporciona asimismo un método para producir un elemento de envasado de bio-PET que comprende las siguientes etapas:
- realizar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11; y
- etapa D) convertir el bio-PET en un elemento de envasado de bio-PET
Descripción detallada
Para la descripción y las reivindicaciones, deben de considerarse las siguientes definiciones.
En la presente solicitud, los "biomateriales" se refieren a materiales basados biológicamente, que típicamente se obtienen de vegetales. Se hace referencia asimismo a estos materiales como “materiales bio-obtenidos” o “materiales biobasados" o "materiales renovables".
"Bio-PET" significa un polímero de PET producido por lo menos parcialmente a partir de monómeros que proceden de biomateriales. Se puede hacer referencia asimismo a "PET-bio basado" o "PET bio-obtenido" o "PET de recursos renovables" o "PET renovable" o "PET de origen vegetal".
En la presente solicitud, "compuesto(s) se refiere al/a los monómero(s) utilizado(s) para preparar el polímero de PET. Los compuestos se generan en una reacción de polimerización para proporcionar un polímero que presenta unas unidades o porciones correspondientes. De esta manera, el polímero de PET obtenido por el proceso típicamente contendrá:
- "porciones" o "unidades" que corresponden a compuestos diácidos, por ejemplo unidades o porciones tereftálicas o de tereftalato o unidades o porciones isoftálicas, y
- "porciones" o "unidades" que corresponden a compuestos diol, por ejemplo unidades o porciones monoetilenglicol o unidades o porciones dietilenglicol o unidades o porciones 1,4-ciclohexanodimetanol.
Polímero de Pet
El polímero bio-PET típicamente presenta la fórmula general [-O-OC-X-CO-O-Y-]n en donde X es un grupo del diácido, por ejemplo -C6H4- para una unidad tereftálica e Y es un grupo del diol, por ejemplo -CH2-CH2-, para una unidad monoetilenglicol y n es un grado de polimerización. En la presente memoria se utilizan las siguientes convenciones para cálculos de las cantidades en el polímero:
- la fórmula de una unidad diácido es -OC-X-CO-, por ejemplo -OC-C6H4-CO- para una unidad tereftálica, - la fórmula de una unidad diol es -O-Y-O-, por ejemplo, -O-CH2-CH2-O para una unidad monoetilenglicol, o -O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O- para una unidad dietilenglicol.
Por simplicidad, algunas veces se hace referencia a monómeros para unidades o porciones.
El método para producir bio-PET comprende las etapas de proporcionar compuestos diácidos y diol como monómeros y copolimerizar. El compuesto que retarda la cristalización es un compuesto monómero diácido o diol adicionalmente al compuesto monómero de tereftalato y al monómero de monoetilenglicol. Se copolimeriza con el compuesto monómero de tereftalato y el monómero monoetilenglicol.
Típicamente, la relación molar en el bio-PET entre las unidades correspondientes a compuesto(s) diácido(s) y unidades que corresponden a compuesto(s) diol es 0.9 a 1.1. Típicamente, la relación en peso de bio-PET entre unidades que corresponden a compuesto(s) diácido y unidades que corresponden a compuesto(s) diol es de 1.98 a 2.42. Un experto en la materia conoce las cantidades relevantes de compuestos diácido y diol que se van a proporcionar y las condiciones de proceso apropiadas para obtener tal relación molar o en peso.
Etapa A) Diácido
El compuesto diácido comprende un compuesto de tereftalato. Este compuesto de tereftalato es un monómero. El compuesto de tereftalato puede ser ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo. El ácido tereftálico, por ejemplo ácido tereftálico comercializado como "ácido tereftálico puro" (PTA) resulta habitualmente preferido. Ventajosamente, el compuesto diácido comprende por lo menos 96.5% en moles de compuesto de tereftalato. Este compuesto de monómero proporciona unidades tereftálicas.
En una forma de realización, la totalidad o por lo menos parte del compuesto de tereftalato se obtiene de un biomaterial. El biomaterial a partir del cual se obtiene el compuesto de tereftalato se produce, por ejemplo, a partir de una biomasa que comprende terpeno, terpenoide o una mezcla de los mismos o a partir de para-xileno obtenido de un biomaterial o a partir de ácido mucónico obtenido por un proceso microbiológico a partir de una biomasa. Algunos métodos apropiados para producir compuestos de tereftalato tales como ácido tereftálico (PTA) o tereftalato de dimetilo (DMT) a partir de biomateriales se describen a continuación.
Un método para producir ácido tereftálico a partir de biomateriales consiste en proporcionar biomateriales que comprenden terpeno, terpenoide o una mezcla de los mismos. El terpeno, terpenoide o la mezcla de los mismos se extraen de los biomateriales y después se convierten en para-cimeno. El para-cimeno después se convierte en ácido tereftálico por oxidación como se divulga en el documento de US 2010/0168461. Un ejemplo de biomateriales que contienen terpeno, es, por ejemplo, el limón.
Otro método para producir ácido tereftálico a partir de biomateriales comprende convertir para-xileno obtenido a partir de biomateriales en ácido tereftálico, preferentemente ácido tereftálico puro. El para-xileno obtenido de biomateriales, como se informa y comercializa por Virent como BioForm PXTM. Se puede obtener por un proceso catalítico que convierte azúcares a base de plantas en para-xileno. Los azúcares pueden provenir de una amplia variedad de materias primas que incluyen caña de azúcar, maíz y biomasa de madera. Los procesos catalíticos apropiados se describen, por ejemplo, en las solicitudes de patente US 2008/0216391, documento US 109877 y documento WO 2010018206. Tales procesos permiten producir una corriente rica en sustancias aromáticas que puede ser reconvertida para generar para-xileno. Estos procesos típicamente comprenden una etapa de una fase acuosa de conversión (APR) haciendo reaccionar azúcares con H2 y un catalizador de desoxigenación para proporcionar un oxigenado, y una etapa de condensación del oxigenado en presencia de un catalizador ácido para obtener una mezcla que comprende para-xileno. Esta mezcla se puede purificar o reconvertir en para-xileno. Otro método para producir ácido tereftálico y/o tereftalato de dimetilo a partir de biomateriales comprende producir un ácido mucónico a partir de una biomasa por un proceso microbiológico que involucra microorganismos y después convertir el ácido mucónico en ácido tereftálico y/o tereftalato de dimetilo. Este método se describe en el documento US 2010/0314243. Típicamente el ácido mucónico es ácido cis-cis-mucónico. Los procesos microbiológicos apropiados se describen, por ejemplo, en los documentos US 5.616.496 y WO 2011/017560. El ácido mucónico, preferentemente después de estar en forma de ácido trans-trans-mucónico, opcionalmente después de una etapa de transformación química a partir de una forma cis-cis a una forma trans-trans, puede ser
transformado en ácido tereftálico y/o tereftalato de dimetilo por reacciones químicas que involucran un compuesto dienófilo tal como etileno o acetileno. Estas reacciones se describen en los documentos US 2010/0314243 y WO 2011/017560 y las referencias mencionadas en estos documentos. Se menciona que el compuesto etileno o acetileno preferentemente es de biomateriales. Estos pueden ser a partir de bio-etanol como se menciona a continuación en la producción de monoetilenglicol. Preferentemente, el etileno o acetileno a partir de biomaterial utilizado para producir ácido tereftálico y/o tereftalato de dimetilo a partir de biomateriales en un intermediario extraído de la producción de monoetilenglicol a partir de biomateriales. Esto proporciona un uso más económico y eficiente de corrientes de materiales e intermediarios.
Otro método para producir ácido tereftálico a partir de biomateriales comprende producir isobutanol a partir de biomasa por fermentación y después convertir isobutanol en isobuteno, después convertir isobuteno en isooctano por oligomerización y después convertir isobuteno en xilenos tal como para-xileno por deshidrociclización, y después convertir para-xileno en ácido tereftálico, como se divulga en los documentos WO 2011/044243 y/o WO 2011/085223.
Otro método para producir ácido tereftálico a partir de biomateriales comprende producir 2,5-furandicarboxilato (2,5-FDCA) a partir de una biomasa y después convertirlo en ácido tereftálico. Por ejemplo, una biomasa se convierte en un azúcar que comprende fructuosa, sacarosa y mezclas de los mismos, después el azúcar se convierte en 5-hidroximetilfurfural, después el 5-hidroximetilfurfural se oxida en 2,5-furandicarboxilato, después el 2,5-furandicarboxilato se hace reaccionar con etileno en presencia de un disolvente para producir un éter bicíclico, después el éter bicíclico se deshidrata a ácido tereftálico. Este método se describe, por ejemplo, en el documento US 2009/0124829. Se menciona que el etileno preferentemente es de biomateriales. Preferentemente, el etileno de biomaterial utilizado para producir bicíclico es un intermediario extraído de la producción de monoetilenglicol a partir de biomateriales. Esto proporciona un uso más económico y eficiente de corrientes de materiales e intermediarios.
Otro método para producir ácido tereftálico a partir de biomateriales comprende convertir una glucosa o fructuosa de una biomasa en 5-hidroximetilfurfural (HMF), después hidrogenar el HMF a 2,5-dimetilfurano (DMF), después hacer reaccionar el DMF con etileno bajo condiciones de reacción de cicloadición y en presencia de un catalizador para producir para-xileno, después de oxidar el para-xileno con oxígeno para producir ácido tereftálico. Se menciona que el etileno es preferentemente de biomateriales. Preferentemente, el etileno de biomaterial utilizado para producir bicíclico es un intermediario que se extrae de la producción de monoetilenglicol a partir de biomateriales. Esto proporciona un uso más económico y eficiente de las corrientes de materiales e intermediarios.
Etapa B) Diol
El compuesto diol comprende monoetilenglicol. El compuesto diol es un monómero. Ventajosamente, el compuesto diol comprende por lo menos 92.5% en moles de monoetilenglicol y preferentemente por lo menos 99% o incluso 100%. Este compuesto monomérico proporciona principalmente unidades de monoetilenglicol. Las unidades dietilenglicol también están presentes con frecuencia de manera inherente en PET puesto que se forman durante la síntesis por condensación de dos moléculas de etilenglicol. Dependiendo de la concentración de las unidades de dietilenglicol deseadas en el poliéster final, algunos compuestos de monómero de dietilenglicol se pueden agregar o se pueden controlar algunas condiciones de síntesis con el fin de limitar la formación de dietilenglicol. Ventajosamente, la concentración molar de unidades de dietilenglicol en el bio-PET es de menos de 3.5% moles con respecto al número de moles de unidades diol, y preferentemente menos de 1% en moles.
En una forma de realización preferida, la totalidad o por lo menos una parte del monoetilenglicol se obtiene de un biomaterial. Este biomaterial se puede obtener de etanol (bio-etanol) producido a partir de biomateriales renovables.
Después, el bio-etanol se puede transformar en diferentes derivados químicos por medio del método químico clásico. El bio-etanol se puede transformar en etileno y óxido de etileno. El óxido de etileno se hidrata además para obtener etilenglicol.
Los biomateriales a partir de los cuales se puede obtener monoetilenglicol se pueden producir a partir de uno de los siguientes materiales:
- plantas como remolacha, caña de azúcar, maíz o trigo, frutas cítricas, plantas leñosas, etc; o
- desecho de plantas como serrín, pajas de trigo o granos de trigo, fibras naturales, materiales celulósicos, lignocelulósicos, hemicelulosas, etc.
Producir bio-etanol a partir de biomateriales puede comprender las siguientes etapas:
- extraer glucosa de los biomateriales;
- fermentar la glucosa utilizando levaduras agregadas en una mezcla de azúcar y agua; y
- destilar el bio-etanol.
Cuando los biomateriales que contienen por lo menos trigo o maíz, la hidrolización de biomateriales enzimáticos o ácidos se puede llevar a cabo por transformación de almidón de trigo o almidón de maíz en glucosa. Esta etapa no es necesaria en caso de remolacha, caña de azúcar o fruta cítrica debido a que la glucosa se puede extraer directamente de estos biomateriales.
Biomateriales en el bio-PET
Por lo menos uno del compuesto diácido y/o el compuesto diol se obtiene a partir de por lo menos un biomaterial.
Preferentemente, por lo menos 0.5% en peso de unidades, en comparación con la cantidad total de unidades en el bio-PET, corresponden a un compuesto diácido y/o un compuesto diol obtenido de los biomateriales.
Preferentemente, por lo menos 0.5% en moles de unidades en comparación con la cantidad total de unidades del bio-PET, corresponden a un compuesto diácido y/o un compuesto diol obtenido de biomateriales. Estas cantidades son preferentemente de por lo menos 1% en peso o % en moles, preferentemente por lo menos 5% en peso o % en moles, preferentemente por lo menos 10% en peso o % en moles, preferentemente por lo menos 15% en peso o % en moles, preferentemente por lo menos 20% en peso o % en moles. En algunas formas de realización, estas cantidades pueden ser de 20 a 25% en peso o % en moles o de 25 a 30% en peso o % en moles o de 30 a 35% en peso o % en moles o de 35 a 40% o % en moles o de 40 a 45% en peso o % en moles, o de 45 a 55% en peso o % en moles o de 55 a 65% en peso o % en moles o de 65 a 75% en peso o % en moles o de 75 a 85% en peso o % en moles o de 85 a 90% en peso o % en moles o de 90 a 95% en peso o % en moles o de 95 a 99% en peso o % en moles o de 99 a 100% en peso o % en moles.
Preferentemente, se proporciona por lo menos 0.5% en peso del compuesto diácido y/o del compuesto diol obtenidos a partir de biomateriales, en comparación con la cantidad total de los compuestos diácidos y compuestos diol. Preferentemente, se proporciona por lo menos 0.5% en moles del compuesto diácido y/o el compuesto diol obtenidos a partir de biomateriales, en comparación con la cantidad total de compuestos diácidos y compuestos diol. Estas cantidades son preferentemente de por lo menos 1% en peso o 1% en moles, preferentemente de por lo menos 5% en peso o % en moles, preferentemente de por lo menos 10% en peso o % en moles, preferentemente de por lo menos 15% en peso o % en moles, preferentemente de por lo menos 20% en peso o % en moles. En algunas formas de realización, esta cantidad puede ser de 20 a 25% en peso o % en moles o de 25 a 30% en peso o % en moles o de 30 a 35% en peso o % en moles o de 35 a 40% en peso o % en moles o de 40 a 45% en peso o % en moles, o de 45 a 55% en peso o % en moles o de 55 a 65% en peso o % en moles o de 65 a 75% en peso o % en moles o de 75 a 85% en peso o % en moles o de 85 a 90% en peso o % en moles o de 90 a 95% en peso o % en moles o de 95 a 99% en peso o % en moles o de 99 a 100% en peso o % en moles.
Para determinar la presencia y la cantidad en el bio-PET de unidades que corresponden a monómeros obtenidos a partir de biomateriales, un buen método es medir el proceso de extinción de 14C (carbono-14), en desintegraciones por minuto por gramo de carbono, o dpm/gC, mediante conteo de centelleo líquido. El proceso de extinción de las unidades que proceden de biomateriales es de por lo menos aproximadamente 0.1 dpm/gC. El contenido molar de los átomos de carbono bio-obtenidos (carbono obtenido de un biomaterial, con referencia al contenido de carbono total) en el bio-PET, como se mide a partir de los contenidos de 14C, típicamente de acuerdo con ASTM D6866-10, preferentemente es de por lo menos 1%, preferentemente por lo menos 10%, preferentemente por lo menos 15%, por ejemplo de 15% a 20%, o de 20% a 25%, o de 25% a 30%, o de 30% a 40%, o de 40% a 50%, o de 50% a 60%, o de 60% a 70%, o de 70% a 80%, o de 80% a 90%, o de 90% a 95%, o de 95% a 99% o de 99% a 100%.
El contenido de biomaterial en el bio-PET preferentemente es de por lo menos 1% en peso, preferentemente por lo menos 10%, preferentemente por lo menos 15%, por ejemplo de 15% a 20%, o de 20% a 25%, o de 25% a 30%, o de 30% a 40%, o de 40% a 50%, o de 50% a 60%, o de 60% a 70%, o de 70% a 80%, o de 80% a 90%, o de 90% a 95%, o de 95% a 99% o de 99% a 100%. El contenido del biomaterial en el bio-PET se puede considerar de acuerdo con diversos métodos y cálculos.
En una forma de realización, el contenido de biomaterial en el bio-PET se considera como el contenido de carbono bio-obtenido, como se describe anteriormente.
En una forma de realización, el contenido de biomaterial en el bio-PET se considera como el contenido en peso de compuestos diácido y diol utilizados para preparar el bio-PET obtenido de biomateriales, en comparación con el total de la cantidad de compuestos diácido y diol utilizados para preparar el bio-PET.
En una forma de realización preferida, el contenido de biomaterial en el bio-PET como el contenido en peso de unidades correspondientes de los compuestos obtenidos a partir de un biomaterial, utilizado para preparar el bio-PET, en comparación con la cantidad total de unidades, utilizando el conjunto de reglas de cálculo (1), preferido, o el conjunto de reglas de cálculo (2) a continuación.
Conjunto de reglas de cálculo (1)
- fórmula de unidad diácido -OC-X-CO-, por ejemplo, -OC-C6H4-CO- (peso molecular, 132.13 g/mol) para unidad que corresponde a ácido tereftálico,
- fórmula de unidad diol -O-Y-O-, por ejemplo O-CH2-CH2-O-(peso molecular, 60.05 g/mol) para la unidad que corresponde a etilenglicol.
Conjunto de reglas de cálculo (2)
- fórmula de unidad diácido -OOC-X-CO-, por ejemplo, -OOC-C6H4-CO-(peso molecular, 144.13 g/mol) para unidad que corresponde a ácido tereftálico,
- fórmula de unidad diol -Y-O-, por ejemplo O-CH2-CH2-(peso molecular, 48.05 g/mol) para la unidad que corresponde a etilenglicol.
Compuesto que retarda la cristalización
El bio-PET comprende hasta 7.5% en moles, preferentemente por lo menos 0.1% en moles, preferentemente hasta 5% en moles de unidades que corresponden a por lo menos un compuesto que retarda la cristalización, sobre la base del número total de moles de unidades diácido contenidas en el bio-PET
En una forma de realización preferida, el bio-PET comprende hasta 7.5% en moles, preferentemente por lo menos 0.1% moles, preferentemente hasta 5% en moles de unidades que corresponden a por lo menos un compuesto que retarda la cristalización, sobre la base del número total de moles de unidades diol contenidas en el bio-PET
El compuesto que retarda la cristalización se proporciona como un compuesto diácido y/o un compuesto diol y se mezcla con por lo menos con el compuesto tereftalato y el monoetilenglicol antes o durante la etapa de copolimerización.
Los compuestos que retardan la cristalización típicamente evitan la cristalización esferulítica y permiten una formación de cristales muy pequeños de manera que el bio-PET producido es adecuado para fabricar un elemento de envasado, tal como una botella bio-PET, con propiedades mecánicas y/o parámetros de procesamiento aceptables. Estas propiedades y parámetros pueden ser ventajosos en algunas aplicaciones, tales como transparencia, puesto que es bien sabido que una de las limitaciones más importantes impuestas sobre el PET para su utilización en el campo del envasado para bebidas es la transparencia de los recipientes.
El por lo menos un compuesto que retarda la cristalización puede ser un compuesto diácido, por ejemplo ácido isoftálico, ácido naftalendicarboxílico, ácido ciclohexano dicarboxílico, ácido ciclohexano diacético, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azelaico o ácido sebásico. El por lo menos un compuesto que retarda la cristalización puede ser un compuesto diol, por ejemplo un diol alifático que comprende de 3 a 20 átomos de carbono, un diol cicloalifático de 6 a 20 átomos de carbono o un diol aromático que comprende de 6 a 14 átomos de carbono, tal como dietilenglicol, trietilenglicol, isómeros de 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 3-metil-2,4-pentanodiol, 2-metil-1,4-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 2-etil-1,3-hexanodiol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 1,3-hexanodiol, 1,4-di(hidroxietoxi)benceno, 2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano, 2,4-dihidroxi-1,1,3,3-tetrametil ciclobutano, 2,3-bis(3-hidroxietoxifenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxipropoxifenil)propano y sus mezclas.
El compuesto que retarda la cristalización preferentemente comprende ácido isoftálico o 1,4-ciclohexanodimetanol.
En una forma de realización, el compuesto que retarda la cristalización es un diácido que es ácido isoftálico, y:
- la cantidad molar de ácido isoftálico comparada con la cantidad total de compuesto diácido es de 1.5% a 3.5%, y
- la cantidad molar de compuesto tereftalato comparada con la cantidad total de compuesto diácido es de 96.5% a 98.5%.
En una forma de realización, el compuesto que retarda la cristalización es 1,4-ciclohexanodimetanol, y
- la cantidad molar de 1,4-ciclohexanodimetanol en comparación con la cantidad total de compuesto diol es de 1.5% a 7.5%, y
- la cantidad molar de compuesto tereftalato en comparación con la cantidad total de compuesto diol es de 92.5% a 98.5%.
Características de polímero bio-PET y copolimerización en etapa C)
De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, el bio-PET de la invención ventajosamente contiene menos de 4% en moles, preferentemente menos de 3,5% en moles de unidades que corresponden a ácido isoftálico, en comparación con el número total de unidades diácido, y menos de 3.5% en moles de unidades de dietilenglicol, en comparación con el número total de unidades diol.
En una forma de realización:
- el compuesto diácido de la etapa A) comprende ácido tereftálico y ácido isoftálico, preferentemente de 96.5% en moles a 98.5% en moles de ácido tereftálico y de 1.5% en moles a 3.5% en moles de ácido isoftálico, y
- el compuesto diol de la etapa B) comprende biomaterial de monoetilenglicol, preferentemente 100% de biomaterial de monoetilenglicol.
En una forma de realización:
- el compuesto diácido de la etapa A) comprende biomaterial de ácido tereftálico y opcionalmente ácido isoftálico, y
- el compuesto diol de la etapa B) comprende biomaterial de monoetilenglicol, y opcionalmente 1,4-ciclohexanodimetanol,
- con la condición de que el diol de la etapa B) comprenda 1,4-ciclohexanodimetanol si el diácido de la etapa A) no comprende ácido isoftálico.
En una forma de realización:
- el compuesto diácido de la etapa A) comprende biomaterial de ácido tereftálico y ácido isoftálico, preferentemente de 96.5% en moles a 98.5% en moles de biomaterial de ácido tereftálico y de 1.5% en moles a 3.5% en moles de ácido isoftálico, y
- el compuesto diol de la etapa B) comprende biomaterial de monoetilenglicol, preferentemente 100% de biomaterial de monoetilenglicol.
La copolimerización en la etapa C) se puede implementar de acuerdo con procesos conocidos por el experto en la materia, típicamente para copolimerización de materiales a base de aceite sustancialmente idénticos. Se ha descubierto sorprendentemente que los monómeros de biomaterial copolimerizan bien con el compuesto que retarda la cristalización.
La etapa C) comprende las siguientes etapas:
Etapa C1) polimerización en fundido; y
Etapa C2) polimerización en estado sólido.
La etapa C1) de la polimerización en fundido puede comprender dos subetapas sucesivas.
Se hace referencia a una primera subetapa como la etapa de esterificación o de transesterificación y una segunda etapa como una etapa de policondensación.
De acuerdo con la invención, la primera subetapa se puede implementar de acuerdo con dos rutas de preparación diferentes.
Una primera ruta de preparación utiliza tereftalato de dimetilo. Involucra una reacción de transesterificación. El tereftalato de dimetilo (DMT) fundido se agrega a un gran exceso de monoetilenglicol (MEG), siendo la relación molar MEG:DMT de aproximadamente 1.7:2.2. La reacción de transesterificación se lleva a cabo a presión atmosférica o a una presión mayor (hasta 8 kPa) y a una temperatura de 150°C a 250°C aproximadamente. Requiere un catalizador, por ejemplo acetato de manganeso. El metanol se produce durante la reacción y se separa por destilación. El monoetilenglicol presente en exceso se separa después de la reacción de transesterificación. El catalizador, el cual también actúa como un catalizador para la descomposición del bio-PET obtenido, se bloquea utilizando compuestos que contienen fósforo después de la reacción. El producto que resulta de la reacción de transesterificación es una mezcla de tereftalato de bis(hidroxietilo) y oligómeros.
Una segunda ruta es la ruta de "esterificación directa". Involucra una reacción de esterificación de ácido tereftálico
con monoetilenglicol. Se lleva a cabo a una temperatura de 150°C a 280°C aproximadamente. Típicamente se utiliza un ligero exceso de ácido tereftálico. La relación molar de MEG:ácido tereftálico es típicamente de aproximadamente 1:1.4. El resultado de esta reacción es una mezcla de oligómeros que presentan unos grupos funcionales terminales ácido e hidroxietilo.
La etapa de policondensación típicamente se lleva a cabo en presencia de un sistema catalizador como óxido de antimonio, óxido de titanio u óxido de germanio. El medio de policondensación (una mezcla de tereftalato de bis(hidroxietilo), oligómeros, y ácido tereftálico u oligómeros que presentan grupos funcionales terminales ácido e hidroxietilo) se calienta bajo agitación a una temperatura de 245°C a 280°C y a una presión de aproximadamente 10 Pa a 200 Pa.
El bio-PET obtenido de esta manera después típicamente se vierte en un troquel con el fin de obtener listones. Después de enfriar, estos listones se cortan para producir los gránulos de bio-PET. Los gránulos de bio-PET se pueden secar antes de un procesamiento adicional.
Preferentemente, se implementa una policondensación en estado sólido por calentamiento de los gránulos de bio-PET bajo vacío, atmósfera inerte o atmósfera poco oxidante, con el fin de obtener el grado de polimerización deseado para la aplicación planeada.
Posteriormente, los gránulos pueden ser utilizados como material de partida para alimentación de plantas para hilado de hilos o fibras o para conversión en un elemento de envasado, por ejemplo, para la extrusión de películas, para moldeo por soplado por inyección de cuerpos huecos, para el moldeo por inyección o la termoconformación de artículos que presentan diversas formas.
Se menciona que diversos aditivos adicionales tales como abrillantadores, colorantes u otros aditivos tales como estabilizantes a la luz o al calor o antioxidantes o agentes de barrera se pueden agregar, ya sea durante la etapa de copolimerización o después de la elaboración del compuesto con el bio-PET.
Utilización de materiales reciclados
Se menciona que el por lo menos un compuesto de tereftalato y/o monoetilenglicol obtenido a partir de un biomaterial, proporcionado en la etapa A) y B) se pueda obtener a partir de reciclado químico, como se describe en la sección de reciclado a continuación. Típicamente se puede utilizar dicho material si un bio-PET se separa de PET derivado de petróleo, típicamente, convencional, antes del reciclado.
Se menciona que el bio-PET se puede mezclar con PET reciclado antes de la implementación de la etapa D), por ejemplo, al mezclar trozos o gránulos de bio-PET con trozos o gránulos de PET reciclado, típicamente trozos o gránulos de PET reciclados mecánicamente. Estas operaciones de mezclado son conocidas por el experto en la materia. Preferentemente se utilizan grados de materiales reciclados, con pureza y características químicas apropiadas que se adaptan para la conversión adicional en un envasado de PET. Por ejemplo, se puede utilizar PET reciclado grado botella para la elaboración de una botella en la etapa D). Preferentemente, la cantidad de PET reciclado en la mezcla es inferior o igual a 50% en peso, por ejemplo, de 10% a 40%. La mezcla presenta típicamente un contenido ligeramente reducido de biomaterial pero también se denomina en la presente memoria bio-PET.
Etapa D) Elemento de envasado
La invención se refiere asimismo a un método para producir un elemento de envasado de bio-PET, que comprende las siguientes etapas:
- realizar el método de preparación de bio-PET, y
- etapa D) convertir el bio-PET en un elemento de envasado de bio-PET.
El elemento de envasado puede ser, por ejemplo, un recipiente tal como una botella o un vaso. El elemento de envasado puede ser una película.
Por ejemplo, el elemento de envasado puede ser una botella y la etapa D) se puede llevar a cabo por moldeo por inyección-soplado o moldeo por inyección, estirado y soplado. Por ejemplo, el elemento de envasado puede ser un vaso y la etapa D) se puede llevar a cabo por termoconformación. Por ejemplo, el elemento de envasado puede ser una película y la etapa D) se puede llevar a cabo extrudiendo y estirando. Los elementos de envasado y los métodos se conocen por un experto en la materia.
Para elaborar botellas se puede implementar una tecnología de moldeo por soplado de inyección (que incluye tecnología de moldeo por soplado y estirado de inyección). De esta manera, la etapa D) puede comprender las siguientes subetapas:
- inyectar el bio-PET en un molde de preforma para conformar una preforma;
- calentar la preforma por lo menos por encima del punto de transición vitrea del bio-PET;
- soplar la preforma en un molde, para obtener una botella de bio-PET.
Después de la subetapa de inyectar y antes de la subetapa de calentamiento de la preforma, habitualmente se implementa una etapa de enfriamiento de la preforma.
La subetapa de inyección puede comprender, por ejemplo, fundir el bio-PET en una máquina de moldeo por inyección de tornillo único o doble. Esto permite la plastificación del bio-PET. Típicamente comprende además alimentar bio-PET plastificado bajo presión de 2.5 x 107 Pa (250 bar) a 5 x 107 Pa (500 bar) en un distribuidor equipado con boquillas calentadas y pernos de compuerta. Por ejemplo, el bio-PET se calienta a una temperatura de 260°C a 285°C, ventajosamente de 270°C a 285°C, por ejemplo, aproximadamente 280°C. La temperatura más baja posible para esta subetapa se utilizará para limitar la formación de acetaldehído, en particular para reducir la tasa de formación de acetaldehído.
En una forma de realización, la subetapa de inyección comprende:
- fundir el bio-PET en una máquina de moldeo por inyección de tornillo único o doble a una temperatura de 270°C a 285°C, preferentemente 280°C; y
- alimentar el bio-PET fundido bajo presión de 2.5107 Pa a 5107 Pa en un molde a una temperatura de 260°C a 285°C.
El bio-PET típicamente después se inyecta desde el distribuidor en por lo menos un molde de preforma. El molde de preforma está equipado finalmente con unos medios de enfriamiento adaptados para controlar la velocidad de enfriamiento del mismo y por lo tanto evitar adicionalmente la cristalización esferulítica y proporcionar una preforma que no presente cristalización visible como áreas blancas u opacidad. El molde de preforma se puede enfriar a una temperatura de 0°C a 10°C. Este enfriamiento se puede obtener mediante la utilización de cualquier refrigerante adecuado tal como glicol y agua. Ventajosamente, la subetapa de inyectar y la subetapa de enfriamiento juntas duran aproximadamente 10 segundos a 20 segundos.
Después de este enfriamiento dentro del molde, la preforma típicamente es expulsada y enfriada a temperatura ambiente.
Si no se lleva a cabo un enfriamiento dentro del molde de preforma, la preforma se puede introducir directamente en una instalación de soplado.
La preforma obtenida de esta manera en general se puede utilizar en métodos de soplado para producción de botellas. Estos métodos de soplado también se conocen y describen en numerosas publicaciones.
La instalación de soplado con o sin estirado o tensionado comprende típicamente unos medios de calentamiento. La preforma típicamente se calienta por lo menos por encima del punto de transición vitrea (Tg) del bio-PET Ventajosamente, la temperatura de calentamiento para la preforma es 80°C a 100°C. Este calentamiento se lleva a cabo utilizando cualesquier medios adecuados, por ejemplo rayos infrarrojos dirigidos hacia la superficie externa de la preforma.
La etapa de soplado puede comprender una etapa de presoplado y una etapa de soplado final. La preforma puede ser presoplada por inyección de un gas, ventajosamente bajo una primera presión de 4105 Pa a 10105 Pa (4 bar y 10 bar) para un primer período de 0.15 a 0.6 segundos.
La preforma después puede ser soplada finalmente por una segunda inyección de un gas, ventajosamente bajo una segunda presión de 3106 Pa a 4106 Pa (30 bar y 40 bar) para un segundo período de 0.3 segundos a 2 segundos, proporcionando a la botella su forma final antes de su expulsión de la misma fuera de la instalación de soplado, después del enfriamiento.
Es conocido asimismo introducir una varilla de estirado en la preforma durante la etapa de soplado, por ejemplo durante el presoplado y/o las operaciones de soplado finales con el fin de estirar parcialmente la preforma.
El uso de un bio-PET de acuerdo con la invención genera botellas que presentan unas buenas propiedades tales como peso ligero, transparencia, resistencia, por lo menos equivalente a las propiedades de las botellas o recipientes huecos realizados en PET derivado de petróleo.
Las botellas de acuerdo con la invención se utilizan para el envasado de cualquier producto líquido, en particular para envasado de alimentos de artículos líquidos tales como diversas aguas naturales, de manantial, carbonatadas
o no carbonatadas minerales y bebidas dulces carbonatadas o no carbonatadas generalmente conocidas como soda. De esta manera, el elemento de envasado de bio-PET puede ser una botella rellenada con bebidas carbonatadas, agua sin gas natural, agua sin gas mineral, agua con gas natural o agua con gas mineral.
Reciclado
El elemento de envasado de bio-PET puede ser reciclado. Las operaciones de reciclado se conocen por el experto en la materia. En una forma de realización, el elemento de envasado de bio-PET se recicla mecánicamente en forma de trozos o gránulos de PET. Los trozos o gránulos de PET típicamente comprenderán algún material biobasado obtenido a partir de bio-PET Después estos trozos o gránulos serán reutilizados a elementos de envasado de PET En una forma de realización el bio-PET es reciclado químicamente para producir una corriente de PET parcialmente despolimerizado o 2 corrientes de monómeros: una corriente de diol que comprende monoetilenglicol y una corriente de diácido que comprende un compuesto tereftalato. Estas corrientes pueden ser reutilizadas para preparar PET que comprende biomaterial. La corriente de PET parcialmente despolimerizada o por lo menos una de las corrientes de diol de la corriente de diácido típicamente comprenderá algún material biobasado obtenido a partir del bio-PET. Después estas corrientes típicamente pueden ser reutilizadas para preparar PET, típicamente por polimerización o polimerización adicional y después los elementos de envasado de PET.
En una forma de realización, el elemento de envasado de bio-PET tal como botellas se mezcla con elementos de envasados de PET basados en petróleo típicamente convencionales tales como botellas, antes del reciclado. De esta manera, los materiales reciclados obtenidos comprenderán una mezcla de biomateriales. Por ejemplo, los trozos de PET comprenderán una mezcla de bio-PET y PET convencional. Por ejemplo, la corriente de PET parcialmente despolimerizado comprenderá una mezcla de bio-PET parcialmente despolimerizado y PET convencional despolimerizado. Por ejemplo por lo menos una de las corrientes de diol y/o diácido comprenderá una mezcla de monoetilenglicol obtenido a partir de biomaterial y de un monoetilenglicol basado en petróleo, y/o una mezcla de compuesto de tereftalato obtenido de biomaterial y de un compuesto de tereftalato basado en petróleo. Así, en esta forma de realización, el biomaterial se diluirá.
En una forma de realización, el elemento de envasado de bio-PET tal como botellas que van a ser recicladas se separan, típicamente por clasificación antes del reciclado a partir de elementos de envasado de PET, basados en petróleo típicamente convencionales tales como botellas. En esta forma de realización el biomaterial no se diluirá y puede ser reutilizado como tal.
Ejemplo de referencia 1
Un bio-PET que contiene 2.3% en moles de ácido isoftálico, sobre la base del contenido de monómero diácido total como compuesto que retarda la cristalización, con ácido tereftálico y monoetilenetilenglicol como monómeros, se produce en una instalación de policondensación que comprende un reactor de 7.5 l, en presencia de un catalizador de óxido de antimonio. El biomaterial de monómero de monoetilenglicol obtenido a partir de bio-etanol (obtenido por los siguientes procesos: melazas de azúcar transformada en etanol por fermentación, etanol transformado en etileno, etileno transformado en óxido de etileno, óxido de etileno transformado en monoetilenglicol).
Los compuestos de los que se ocupa son los siguientes:
- diácido: 97.7% en moles de ácido tereftálico 2.3% en moles de ácido isoftálico,
- diol, 100% de monoetilenglicol biobasado
- relación molar de diácido/diol en el polímero obtenido: 1/1
- catalizador (250 ppm, expresado como peso de antimonio, con referencia al peso de polímero obtenido).
La síntesis se lleva a cabo en dos etapas:
- esterificación de 250°C a 270°C bajo una presión a 6.6 bar. El exceso de etilenglicol se destila al final de esta etapa; y
- policondensación a 285°C, bajo una presión a 0.7 a 0.5 mbar.
La polimerización se detiene cuando la viscosidad intrínseca del poliéster es de 0.48 dL/g y contiene 3.4% en moles de unidades de dietilenglicol, sobre la base del número de moles de unidades de etilenglicol. El bio-PET se coloca en forma de gránulos por extrusión en varillas que se cortan para proporcionar gránulos que presentan una masa promedio de 13 mg por gránulo.
Los gránulos son cristalizados en un horno durante 30 minutos a 160°C, después se colocan en una columna. Se
hace pasar un flujo de aire seco (punto de rocío inferior a -60°C) a través de la columna a un caudal de 0.39 Nm3/h durante 8 horas, siendo la temperatura de los gránulos mantenida a 180°C.
Después de un período de tratamiento de 8 horas, el bio-PET presenta una viscosidad intrínseca de 0.56 dL/g. Se concluye que los monómeros copolimerizaron bien.
- El bio-PET presenta un contenido de átomos de carbono de bio-obtención molar, medido de acuerdo con ASTM D6866-10 de aproximadamente 21%.
- El bio-PET presenta un contenido de biomaterial en peso, medido de acuerdo con el conjunto de la regla de cálculo (1) de aproximadamente 31%.
Ejemplo de referencia 2
El material de bio-PET del ejemplo 1 (75% en peso) y el PET reciclado de grado de botella (25% en peso) se funden formando un compuesto y se procesan para elaborar una botella de 50 ml en una línea de conformación de botellas moldeadas por soplado por inyección convencional, utilizando parámetros de procesamiento convencional.
El proceso, las preformas y las botellas se evalúan como similares a los procesos, las preformas y botellas utilizando materiales basados en petróleo. No presentan cristalización y el aspecto, la resistencia y los parámetros de procesos se evalúan como equivalentes.
- El bio-PET presenta un contenido de átomos de carbono de bio-obtenidos, medidos de acuerdo con ASTM D6866-10 de aproximadamente 16%.
- El bio-PET presenta un contenido de biomaterial en peso, medido de acuerdo con el conjunto de la regla de cálculo (1) de aproximadamente 23%.
Claims (16)
1. Método para producir un polímero de bio-PET que comprende las etapas siguientes:
etapa A) proporcionar por lo menos un compuesto diácido, que comprende un compuesto de tereftalato; etapa B) proporcionar por lo menos un compuesto diol, que comprende monoetilenglicol; en el que:
- por lo menos uno del compuesto de tereftalato de la etapa A) y/o el monoetilenglicol de la etapa B) se obtiene a partir de por lo menos un material biobasado, y
- por lo menos uno del compuesto diácido y/o el compuesto diol comprende además por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol; y
etapa C) copolimerizar una mezcla del compuesto diácido y el compuesto diol que comprende el por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol, para obtener un polímero de bio-PET que comprende unidades diácido y unidades diol, que comprende hasta 7.5% en moles de unidad(es) que corresponde(n) al por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol, sobre la base del número total de moles de unidades diácido contenidas en el bio-PET,
en el que la etapa C) comprende las etapas siguientes:
etapa C1) polimerización en fundido, y
etapa C2) polimerización en estado sólido.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el por lo menos un compuesto que retarda la cristalización diácido o diol comprende ácido isoftálico y/o 1,4-ciclohexanodimetanol.
3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1o 2, en el que la relación molar en el bio-PET entre unidades que corresponden al(a los) compuesto(s) diácido(s) y unidades que corresponden al(a los) compuesto(s) diol es desde 0.9 a 1.1.
4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el compuesto que retarda la cristalización es un diácido que es ácido isoftálico y en el que
- la cantidad molar de ácido isoftálico en comparación con la cantidad total de compuesto diácido es de desde 1.5% a 3.5%, y
- la cantidad molar de compuesto de tereftalato en comparación con la cantidad total de compuesto diácido es de desde 96.5% a 98.5%.
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el compuesto que retarda la cristalización es 1,4-ciclohexanodimetanol, y en el que
- la cantidad molar de 1,4-ciclohexanodimetanol en comparación con la cantidad total de compuesto diol es de desde 1.5% a 7.5%, y
- la cantidad molar de compuesto de tereftalato en comparación con la cantidad total de compuesto diol es de desde 92.5% a 98.5%.
6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que por lo menos una parte del monoetilenglicol se obtiene a partir de un biomaterial.
7. Método según la reivindicación 6, en el que el biomaterial, a partir del cual se obtiene el monoetilenglicol, se produce a partir de una de las materias primas siguientes:
- plantas tales como remolacha, caña de azúcar, maíz o trigo, frutas cítricas, planta leñosa;
- desecho de plantas tales como serrín, pajas de trigo, granos de trigo, fibras naturales, materiales celulósicos, lignocelulósicos, hemicelulosas.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el compuesto de tereftalato es ácido tereftálico o dimetiltereftalato.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que por lo menos una parte del compuesto de tereftalato se obtiene a partir de un biomaterial.
10. Método según la reivindicación 9, en el que el biomaterial, a partir del cual se obtiene el compuesto de tereftalato, se produce a partir de una biomasa que comprende terpeno, terpenoide o una mezcla de los mismos, o a partir de paraxileno obtenido a partir de un biomaterial, o a partir de ácido mucónico obtenido por un proceso microbiológico a partir de una biomasa.
11. Método para producir un elemento de envasado bio-PET, que comprende las etapas siguientes:
- realizar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; y
- etapa D) convertir el bio-PET en un elemento de envasado de bio-PET
12. Método según la reivindicación 11, en el que:
- el elemento de envasado es una botella y la etapa D) se lleva a cabo por moldeo por inyección-soplado o moldeo por inyección, estirado y soplado, o
- el elemento de envasado es un vaso y la etapa D) se lleva a cabo por termoconformación, o
- el elemento de envasado es una película y la etapa D) se lleva a cabo por extrusión y estirado.
13. Método según la reivindicación 12, en el que la etapa D) comprende las subetapas siguientes:
- inyectar el bio-PET en un molde de preforma para conformar una preforma;
- calentar la preforma por lo menos por encima del punto de transición vítrea del bio-PET;
- soplar la preforma en un molde, para obtener una botella de bio-PET.
14. Método según la reivindicación 13, en el que después de la subetapa de inyectar y antes de la subetapa de calentar la preforma, se implementa la subetapa de enfriar la preforma.
15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, en el que la subetapa de inyectar comprende: - fundir el bio-PET en una máquina de moldeo por inyección de tornillo único o doble a una temperatura de 270°C a 285°C,
- alimentar el bio-PET fundido bajo presión de 2.5 x 107 Pa a 5 x 107 Pa, en un molde a una temperatura de 260°C a 285°C.
16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que el elemento de envasado de bio-PET es una botella y se llena con bebidas carbonatadas, agua sin gas natural, agua sin gas mineral, agua con gas natural o agua con gas mineral.
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