ES2957581T3 - Artículos formados con materiales biodegradables y procedimiento - Google Patents

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Abstract

En el presente documento se describen características de resistencia y biodegradación de artículos producidos usando uno o más polímeros basados en petroquímicos y uno o más polímeros basados en carbohidratos. Opcionalmente se puede incluir un compatibilizador en el artículo. En algunos casos, el artículo puede incluir una película o una bolsa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Artículos formados con materiales biodegradables y procedimiento
Antecedentes
Los plásticos basados en producto petroquímico tradicionales se formulan para ser resistentes, ligeros y duraderos. Sin embargo, normalmente estos plásticos no son biodegradables y, como resultado, cientos de millones de toneladas de plástico se encuentran en vertederos o flotando en el océano. Al intentar reducir la cantidad de residuos plásticos, algunos artículos normalmente producidos usando plásticos basados en producto petroquímico están produciéndose usando materiales biodegradables. C. S. Tena-Salcido et al (Polymer Bulletin, 60, 5, 2008, págs. 677-688) da conocer combinaciones que comprenden almidón termoplástico (TPS) y polietileno de baja densidad. En el mismo se evalúa la influencia del contenido de almidón y la viscosidad de LDPE sobre la morfología, biodegradación y propiedades de tracción de combinaciones de LDPE/TPS.
El documento EP 2762307A1 da a conocer un producto de película estirable biodegradable que tiene una capacidad de estiramiento (elasticidad) sistemática. La película contiene una combinación de resina (A+B), que se produce combinando resina biodegradable de poliéster (A) y polietileno (B), que además contiene un almidón o un derivado de almidón.
El documento US 4016117A da a conocer una composición biodegradable que comprende una resina sintética, una carga granular biodegradable tal como almidón natural y una sustancia autoxidante para proporcionar un peróxido que ataca los enlaces carbono-carbono en la resina.
El documento GB 2272699A enseña una película biodegradable preparada mediante unión química de almidón y cadenas de polietileno usando un agente de acoplamiento tal como anhídrido maleico, anhídrido metacrílico o maleimida que se une al almidón y polietileno. El documento WO 2014/089321A1 da a conocer un procedimiento para producir una resina basad en almidón a partir de una materia prima vegetal basada en almidón. El procedimiento comprende extraer contenido de almidón a partir de materia prima preparada, preparar un almidón secado a partir del contenido de almidón extraído que puede polimerizarse en un reactor con una resina de plástico basado en petróleo, y reticular parcialmente el almidón polimerizado con una resina de plástico basado en petróleo para formar una resina basada en almidón. La resina basada en almidón puede usarse para producir productos de película y bolsa que tienen propiedades de degradación únicas.
El documento WO 2014/190395A1 da a conocer una película de polímero que tiene una estructura de múltiples capas, comprendiendo la estructura de múltiples capas una capa de polímero interna interpuesta entre una primera y segunda capas de polímero más externas. La capa de polímero interna comprende una combinación fundida de (a) una composición de polímero que contiene almidón que comprende polietileno, almidón termoplástico y uno o más compatibilizantes.
Sumario
Esta divulgación se refiere a artículos que están formados con materiales biodegradables. En particular, la divulgación describe características de resistencia y biodegradabilidad de los artículos formados con los materiales biodegradables. También se describen procedimientos para producir los artículos con materiales biodegradables. Los artículos de la invención se producen a partir de una mezcla de materiales que tiene un contenido polimérico que comprende uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico seleccionados del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos, estando el material polimérico basado en producto petroquímico presente en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales y un material polimérico basado en almidón formado a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón, y un plastificante, y que incluye no más del 5% en peso de agua, en los que una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del primer almidón y el segundo almidón basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos. Opcionalmente, también puede usarse un compatibilizante para formar los artículos.
En una implementación, un procedimiento para producir un artículo incluye proporcionar uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico seleccionados del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos; proporcionar uno o más materiales poliméricos basados en almidón formados a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón y un plastificante, y que incluyen no más del 5% en peso de agua;
mezclar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón para producir una mezcla de materiales, estando el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico presentes en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales;
calentar la mezcla de materiales a una temperatura incluida en un intervalo de 120°C a 180°C;
producir una película usando la mezcla de materiales, en el que:
la película incluye contenido polimérico compuesto por el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón; y
una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del uno o más almidones basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos. La mezcla resultante puede extruirse para dar varios productos de plástico usando equipos de procesamiento de plásticos, tales como moldeadores por inyección, moldeadores por soplado, termoconformadores, etc., y puede inyectarse un gas en la mezcla extruida para formar una película. Opcionalmente, la película extruida puede procesarse entonces para dar una bolsa u otro tipo de artículo. Breve Descripción De Los Dibujos
La descripción detallada se describe con referencia a las figuras adjuntas. En las figuras, el/los dígito(s) más a la izquierda de un número de referencia identifica(n) la figura en la que aparece por primera vez el número de referencia. Los mismos números de referencia en diferentes figuras indican generalmente elementos similares o idénticos.
La figura 1 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de ejemplo de formación de un artículo que incluye materiales biodegradables.
La figura 2 ilustra componentes de un sistema de fabricación de ejemplo para producir artículos que incluyen materiales biodegradables.
La figura 3A y la figura 3B ilustran el porcentaje de biodegradación medido a lo largo de 32 días según pruebas de potencial de biometano de cuatro muestras formadas según técnicas descritas en el presente documento. La figura 4A y la figura 4B ilustran el porcentaje de biodegradación medido a lo largo de 32 días según pruebas de potencial de biometano de tres muestras adicionales formadas según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 5A y la figura 5B ilustran el porcentaje de biodegradación medido a lo largo de 91 días según pruebas de potencial de biometano de cuatro muestras formadas según técnicas descritas en el presente documento. La figura 6A y la figura 6B ilustran el porcentaje de biodegradación medido a lo largo de 91 días según pruebas de potencial de biometano de tres muestras adicionales formadas según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 7A y la figura 7B ilustran el porcentaje de biodegradación medido a lo largo de 71 días según pruebas de potencial de biometano de una muestra formada según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 8A y la figura 8B muestran los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para una primera muestra y una segunda muestra formadas según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 9A y la figura 9B muestran los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para una tercera muestra y una cuarta muestra formadas según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 10 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para una primera muestra formada según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 11 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para una segunda muestra formada según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 12 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para una tercera muestra formada según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 13 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para una cuarta muestra formada según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 14A y la figura 14B muestran los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del Código de reglamentos federales (C.F.R.), parte 503.13, para una primera muestra y una segunda muestra formadas según técnicas descritas en el presente documento.
La figura 15A y la figura 15B muestran los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13, para una tercera muestra y una cuarta muestra formadas según técnicas descritas en el presente documento.
Descripción Detallada
La presente divulgación se refiere, entre otras cosas, a artículos que están formados a partir de materiales biodegradables, así como a sistemas y a procedimientos para producir tales artículos. Los artículos de la presente divulgación incluyen un material polimérico basado en almidón formado a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón, y un plastificante, y que incluye no más del 5% en peso de agua; y un material polimérico basado en producto petroquímico seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos, estando el material polimérico basado en producto petroquímico presente en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales, en los que una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del primer almidón y el segundo almidón basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos. En una implementación, pueden formarse artículos mezclando el material polimérico basado en almidón y el material basado en producto petroquímico, calentando la mezcla y extruyendo la mezcla.
Los artículos descritos en el presente documento pueden producirse en forma de películas y bolsas, que se producen usando equipos de películas por soplado junto con otros artículos que se producen usando moldeo por inyección, moldeo por soplado, termoconformación y otros procedimientos de fabricación de plástico. "Película", tal como se usa en el presente documento, se refiere a un artículo continuo delgado que incluye uno o más materiales poliméricos que pueden usarse para separar zonas o volúmenes, para contener artículos, para actuar como barrera y/o como superficie imprimible. "Bolsa", tal como se usa en el presente documento, se refiere a un recipiente realizado de una película flexible, relativamente delgada, que puede usarse para contener y/o transportar artículos.
Las técnicas y procedimientos descritos en el presente documento pueden implementarse de varias maneras. A continuación se proporcionan implementaciones de ejemplo con referencia a las siguientes figuras.
La figura 1 ilustra un procedimiento 100 de ejemplo de fabricación de un artículo que incluye materiales biodegradables. En 102, el procedimiento 100 incluye proporcionar un material polimérico basado en producto petroquímico seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos. Además, en 104, el procedimiento 100 incluye proporcionar un material polimérico basado en almidón formado a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón. Los materiales poliméricos basados en almidón y los materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden proporcionarse en una forma particular, tal como gránulos, polvos, granzas, suspensión y/o líquidos. En realizaciones específicas, pueden usarse gránulos.
Además, proporcionar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón puede incluir alimentar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón en una prensa extrusora. Por ejemplo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en una o más tolvas de una prensa extrusora. En algunos casos, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en la prensa extrusora aproximadamente al mismo tiempo. En otras situaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en la prensa extrusora en momentos diferentes. Además, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en una cámara de la prensa extrusora. En una implementación, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en la misma cámara de la prensa extrusora. En otra implementación, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden alimentarse en diferentes cámaras de la prensa extrusora.
El material polimérico basado en producto petroquímico se selecciona del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos, estando el material polimérico basado en producto petroquímico presente en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales. Por ejemplo, los materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden incluir un polietileno (PE), un polipropileno (Pp ), un poliestireno (PS), un poliestireno de alto impacto (HIPS), un polimetilpenteno, un polibuteno o combinaciones de los mismos. En diversas realizaciones, los materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden incluir un polietileno de ultraalto peso molecular (UHMWPE), un polietileno de ultrabajo peso molecular (ULMWPE), un polietileno de alto peso molecular (HMWPE), un polietileno de alta densidad (HDPE), un polietileno reticulado de alta densidad (HDXLPE), un polietileno reticulado (PEX o XLPE), un polietileno de densidad media (MDPE), un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), un polietileno de baja densidad (LDPE) o un polietileno de muy baja densidad (VLDPE). En realizaciones específicas, los materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden incluir un LLDPE. En algunos casos, puede formarse un LLDPE usando un catalizador de metaloceno.
El uno o más materiales poliméricos basados en almidón están formados a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón. Por ejemplo, los almidones pueden producirse a partir de una o más plantas, tales como almidón de maíz, almidón de tapioca, almidón de yuca, almidón de trigo, almidón de patata, almidón de arroz y almidón de sorgo. En diversas realizaciones, los polímeros basados en almidón pueden incluir una mezcla de almidones derivados de dos o más plantas, tres o más plantas o cuatro o más plantas. El uno o más materiales poliméricos basados en almidón también incluyen un plastificante. Adicionalmente, el material polimérico basado en almidón incluye no más del 5% en peso de agua.
En una implementación, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir al menos aproximadamente el 65% en peso de almidones, al menos aproximadamente el 70% en peso de almidones, al menos aproximadamente el 75% en peso de almidones o al menos aproximadamente el 80% en peso de almidones. Además, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir no más de aproximadamente el 99% en peso de almidones, no más de aproximadamente el 95% en peso de almidones, no más de aproximadamente el 90% en peso de almidones o no más de aproximadamente el 85% en peso de almidones. En un ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 99% en peso de almidones. En otro ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso de almidones.
En algunas realizaciones, un almidón puede estar presente en una mezcla de almidones a una cantidad de al menos aproximadamente el 5% en peso, al menos aproximadamente el 10% en peso, al menos aproximadamente el 15% en peso, al menos aproximadamente el 20% en peso, al menos aproximadamente el 25% en peso, al menos aproximadamente el 30% en peso, al menos aproximadamente el 35% en peso o al menos aproximadamente el 40% en peso. Además, un almidón puede estar presente en una mezcla de almidones a una cantidad de no más de aproximadamente el 95% en peso, no más de aproximadamente el 90% en peso, no más de aproximadamente el 85% en peso, no más de aproximadamente el 80% en peso, no más de aproximadamente el 75% en peso, no más de aproximadamente el 70% en peso, no más de aproximadamente el 65% en peso, no más de aproximadamente el 60% en peso, no más de aproximadamente el 55% en peso o no más de aproximadamente el 50% en peso. En algunas realizaciones, un almidón puede estar presente en una mezcla de almidones en una cantidad de desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso, desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso, desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso o desde aproximadamente el 70% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso.
El uno o más materiales poliméricos basados en almidón están formados a partir de un primer almidón y un segundo almidón y un plastificante, e incluyen no más del 5% en peso de agua. En estos casos, el material polimérico basado en almidón puede incluir al menos aproximadamente el 50% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 55% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 60% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 65% en peso del primer almidón o al menos aproximadamente el 70% en peso del primer almidón. Adicionalmente, el material polimérico basado en almidón puede incluir no más de aproximadamente el 95% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 90% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 85% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 80% en peso del primer almidón o no más de aproximadamente el 75% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 50% en peso hasta aproximadamente el 98% en peso del primer almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 70% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 75% en peso hasta aproximadamente el 90% en peso del primer almidón. Además, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso del primer almidón.
Con respecto al segundo almidón incluido en un material basado en almidón que tiene una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón, el material polimérico basado en almidón puede incluir al menos aproximadamente el 5% en peso del segundo almidón, al menos aproximadamente el 10% en peso del segundo almidón, al menos aproximadamente el 15% en peso del segundo almidón, al menos aproximadamente el 20% en peso del segundo almidón o al menos aproximadamente el 25% en peso del segundo almidón. Adicionalmente, el material polimérico basado en almidón puede incluir no más de aproximadamente el 50% en peso del segundo almidón, no más de aproximadamente el 45% en peso del segundo almidón, no más de aproximadamente el 40% en peso del segundo almidón, no más de aproximadamente el 35% en peso del segundo almidón o no más de aproximadamente el 30% en peso del segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 50% en peso del segundo almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 45% en peso del segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso del segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 35% en peso hasta aproximadamente el 45% en peso del segundo almidón. Además, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso del segundo almidón.
En algunas implementaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir una mezcla de un primer almidón, un segundo almidón y un tercer almidón. Por ejemplo, el material polimérico basado en almidón puede incluir al menos aproximadamente el 30% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 35% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 45% en peso del primer almidón, al menos aproximadamente el 50% en peso del primer almidón o al menos aproximadamente el 55% en peso del primer almidón. Además, el material polimérico basado en almidón puede incluir no más de aproximadamente el 80% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 75% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 70% en peso del primer almidón, no más de aproximadamente el 65% en peso del primer almidón o no más de aproximadamente el 60% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo, el material basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso del primer almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el material basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso del primer almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 65% en peso del primer almidón. Adicionalmente, en un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de un primer almidón, un segundo almidón y un tercer almidón, el material polimérico basado en almidón puede incluir al menos aproximadamente el 5% en peso del segundo almidón, al menos aproximadamente el 10% en peso del segundo almidón, al menos aproximadamente el 15% en peso del segundo almidón o al menos aproximadamente el 20% en peso del segundo almidón. En una implementación, el material polimérico basado en almidón puede incluir no más de aproximadamente el 40% en peso del segundo almidón, no más de aproximadamente el 35% en peso del segundo almidón, no más de aproximadamente el 30% en peso del segundo almidón o no más de aproximadamente el 25% en peso del segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso del segundo almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso del segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 27% en peso hasta aproximadamente el 38% en peso del segundo almidón.
Además, cuando el material polimérico basado en almidón incluye una mezcla de un primer almidón, un segundo almidón y un tercer almidón, el material polimérico basado en almidón puede incluir al menos aproximadamente el 5% en peso del tercer almidón, al menos aproximadamente el 10% en peso del tercer almidón, al menos aproximadamente el 15% en peso del tercer almidón o al menos aproximadamente el 20% en peso del tercer almidón. En una implementación, el material polimérico basado en almidón puede incluir no más de aproximadamente el 40% en peso del tercer almidón, no más de aproximadamente el 35% en peso del tercer almidón, no más de aproximadamente el 30% en peso del tercer almidón o no más de aproximadamente el 25% en peso del tercer almidón. En un ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso del tercer almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso del tercer almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 27% en peso hasta aproximadamente el 38% en peso del tercer almidón.
Un plastificante incluido en el uno o más materiales poliméricos basados en almidón puede incluir polietilenglicol, sorbitol, glicerina, plastificantes de alcohol polihidroxilado, compuestos orgánicos que forman enlaces de hidrógeno que no tienen un grupo hidroxilo, anhídridos de alcoholes de azúcar, proteínas animales, proteínas vegetales, ácidos alifáticos, ésteres de ftalato, dimetil y dietilsuccinato y ésteres relacionados, triacetato de glicerol, mono y diacetatos de glicerol, mono, di y tripropionatos de glicerol, butanoatos, estearatos, ésteres de ácido láctico, ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido adípico, ésteres de ácido esteárico, ésteres de ácido oleico, otros ésteres de ácido o combinaciones de los mismos. En implementaciones específicas, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir glicerina.
En una implementación, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir al menos aproximadamente el 12% en peso de un plastificante, al menos aproximadamente el 15% en peso de un plastificante, al menos aproximadamente el 18% en peso de un plastificante, al menos aproximadamente el 20% en peso de un plastificante o al menos aproximadamente el 22% en peso de un plastificante. Adicionalmente, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir no más de aproximadamente el 35% en peso de un plastificante, no más de aproximadamente el 32% en peso de un plastificante, no más de aproximadamente el 30% en peso de un plastificante, no más de aproximadamente el 28% en peso de un plastificante o no más de aproximadamente el 25% en peso de un plastificante. En un ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 12% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un plastificante. En otro ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso de un plastificante. En un ejemplo ilustrativo adicional, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 18% en peso hasta aproximadamente el 28% en peso de un plastificante.
El uno o más materiales poliméricos basados en almidón incluyen no más de aproximadamente el 5% en peso de agua, no más de aproximadamente el 4% en peso de agua, no más de aproximadamente el 3% en peso de agua, no más de aproximadamente el 2% en peso de agua o no más de aproximadamente el 1% en peso de agua. Adicionalmente, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir al menos aproximadamente el 0,1% en peso de agua, al menos aproximadamente el 0,3% en peso de agua, al menos aproximadamente el 0,6% en peso de agua o al menos aproximadamente el 0,8% en peso de agua. En un ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón incluyen desde aproximadamente el 0,1% en peso hasta aproximadamente el 5% en peso de agua. En otro ejemplo ilustrativo, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón incluyen desde aproximadamente el 0,4% en peso hasta aproximadamente el 2% en peso de agua. En un ejemplo ilustrativo adicional, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 1,5% en peso de agua.
En 106, el procedimiento 100 incluye mezclar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón para producir una mezcla de materiales. En algunos casos, el mezclado del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales basados en almidón puede realizarse usando uno o más dispositivos de mezclado. En una implementación particular, puede usarse un dispositivo de mezclado mecánico para mezclar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En una implementación, al menos una porción de los componentes de la mezcla de los materiales pueden combinarse en un aparato, tal como una prensa extrusora. En otras implementaciones, al menos una porción de los componentes de la mezcla de los materiales pueden combinarse antes de alimentarse en la prensa extrusora.
En diversas implementaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden estar presentes en la mezcla de materiales en una cantidad de al menos aproximadamente el 5% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 10% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 15% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 20% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 25% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 30% en peso de los materiales, al menos aproximadamente el 35% en peso de la mezcla de materiales, al menos aproximadamente el 40% en peso de la mezcla de materiales o al menos aproximadamente el 45% en peso de la mezcla de materiales. En otras implementaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden estar presentes en la mezcla de materiales en una cantidad de no más de aproximadamente el 99% en peso de la mezcla de materiales, no más de aproximadamente el 95% en peso de la mezcla de materiales, no más de aproximadamente el 90% en peso de la mezcla de materiales, no más de aproximadamente el 80% en peso de la mezcla de materiales, no más de aproximadamente el 70% en peso de la mezcla de materiales, no más de aproximadamente el 60% en peso de la mezcla de materiales o no más de aproximadamente el 50% en peso de la mezcla de materiales. Adicionalmente, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden estar presentes en la mezcla de materiales en una cantidad de desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de la mezcla de materiales. En un ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 98% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En otro ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 50% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En todavía otro ejemplo ilustrativo la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 40% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón.
En algunas implementaciones, la mezcla de materiales puede incluir al menos aproximadamente el 10% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 15% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 20% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 25% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 30% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 35% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 40% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 45% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico o al menos aproximadamente el 50% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. Además, la mezcla de materiales incluye no más de aproximadamente el 99% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 95% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 90% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 85% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 80% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 75% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 70% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 65% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico o no más de aproximadamente el 60% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 98% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En otro ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 50% en peso hasta aproximadamente el 90% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 50% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En todavía otro ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 40% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico.
En algunos casos, la mezcla de materiales puede incluir una combinación de un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, en la que el segundo material polimérico basado en producto petroquímico puede ser compostable. Es decir, en algunos casos, el segundo material polimérico basado en producto petroquímico puede ser compostable según la norma ASTM D6400 en el momento de la presentación de esta solicitud de patente. En una implementación, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir al menos aproximadamente el 10% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 15% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 20% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico o al menos aproximadamente el 25% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico. Adicionalmente, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir no más de aproximadamente el 50% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 45% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 40% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 35% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico o no más de aproximadamente el 30% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico. En otro ejemplo ilustrativo, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 12% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico. En algunos casos, el primer material polimérico basado en producto petroquímico puede incluir un polietileno. Como ilustración, el primer material polimérico basado en producto petroquímico puede incluir un polietileno lineal de baja densidad. En algunos casos, el primer material polimérico basado en producto petroquímico puede no ser compostable según la norma ASTM D6400.
Además, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir al menos aproximadamente el 25% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 30% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 35% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, al menos aproximadamente el 40% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico o al menos aproximadamente el 45% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. Además, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir no más de aproximadamente el 75% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 70% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 65% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 60% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico, no más de aproximadamente el 55% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico o no más de aproximadamente el 50% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. En otro ejemplo ilustrativo cuando, la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 35% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico.
En implementaciones particulares, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico y desde aproximadamente el 40% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. En otras implementaciones, cuando la mezcla de materiales incluye un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico y desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico.
En algunas realizaciones, también puede estar presente un compatibilizante en la mezcla de materiales. En una implementación particular, puede mezclarse un compatibilizante con el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón e incluirse en la mezcla de materiales. El compatibilizante puede ser una poliolefina modificada, tal como un polipropileno con injerto de anhídrido maleico, un polietileno con injerto de anhídrido maleico, un polibuteno con injerto de anhídrido maleico o una combinación de los mismos. El compatibilizante también puede incluir un copolímero basado en acrilato. Por ejemplo, el compatibilizante puede incluir un copolímero de etileno-acrilato de metilo, un copolímero de etileno-acrilato de butilo o un copolímero de etileno-acrilato de etilo. Adicionalmente, el compatibilizante puede incluir un compatibilizante basado en poli(acetato de vinilo).
En una implementación, la mezcla de materiales puede incluir al menos aproximadamente el 0,5% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 1% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 2% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 3% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 4% en peso de un compatibilizante o al menos aproximadamente el 5% en peso de un compatibilizante. Adicionalmente, la mezcla de materiales puede incluir no más de aproximadamente el 10% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 9% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 8% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 7% en peso de un compatibilizante o no más de aproximadamente el 6% en peso de un compatibilizante. En un ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 12% en peso de un compatibilizante. En otro ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 7% en peso de un compatibilizante. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 4% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso de un compatibilizante.
En otras implementaciones, la mezcla de materiales puede incluir al menos aproximadamente el 0,5% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 3% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 10% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 15% en peso de un compatibilizante, al menos aproximadamente el 20% en peso de un compatibilizante o al menos aproximadamente el 25% en peso de un compatibilizante. Además, la mezcla de materiales puede incluir no más de aproximadamente el 50% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 45% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 40% en peso de un compatibilizante, no más de aproximadamente el 35% en peso de un compatibilizante o no más de aproximadamente el 30% en peso de un compatibilizante. En un ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 0,1% en peso hasta aproximadamente el 50% en peso de un compatibilizante. En otro ejemplo ilustrativo, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 1% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un compatibilizante. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 15% en peso de un compatibilizante. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 7% en peso de un compatibilizante.
Además, pueden incluirse otros aditivos en la mezcla de materiales. Por ejemplo, pueden incluirse aditivos que ayudan en la biodegradación de un artículo en la mezcla de materiales, tales como Restore® de Enso, EcoPure® de Bio-Tec Environmental, ECM Masterbatch Pellets™ de ECM Biofilms, o Biodegradable 201 y/o Biodegradable 302 de BioSphere®. Además, pueden añadirse otros aditivos que mejoran las características de resistencia del artículo a la mezcla de materiales. Pueden usarse aditivos tales como Biomax® Strong de Dupont. En diversas realizaciones, pueden incluirse uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de al menos aproximadamente el 0,5% en peso, al menos aproximadamente el 1% en peso, al menos aproximadamente el 1,5% en peso, al menos aproximadamente el 2% en peso, al menos aproximadamente el 2,5% en peso, al menos aproximadamente el 3% en peso o al menos aproximadamente el 4% en peso. En realizaciones adicionales, pueden estar presentes uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de no más de aproximadamente el 10% en peso, no más de aproximadamente el 9% en peso, no más de aproximadamente el 9% en peso, no más de aproximadamente el 9% en peso, no más de aproximadamente el 9% en peso o no más de aproximadamente el 5% en peso. En un ejemplo ilustrativo, pueden estar presentes uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de desde aproximadamente el 0,2% en peso hasta aproximadamente el 12% en peso. En otro ejemplo ilustrativo, pueden estar presentes uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de desde aproximadamente el 1% en peso hasta aproximadamente el 10% en peso. En un ejemplo adicional, pueden estar presentes uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 4% en peso. En un ejemplo ilustrativo adicional, pueden estar presentes uno o más aditivos en la mezcla de materiales en una cantidad de desde aproximadamente el 2% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso.
En 108, el procedimiento 100 incluye calentar la mezcla de materiales. En el procedimiento de la presente invención, la mezcla de materiales se calienta a una temperatura de desde aproximadamente 120°C hasta aproximadamente 180°C. En un ejemplo ilustrativo adicional, la mezcla de materiales puede calentarse a una temperatura de desde aproximadamente 125°C hasta aproximadamente 165°C.
La mezcla de materiales puede calentarse en una o más cámaras de una prensa extrusora. En algunos casos, una o más cámaras de la prensa extrusora pueden calentarse a temperaturas diferentes. En otros casos, una o más cámaras de la prensa extrusora pueden calentarse sustancialmente a una misma temperatura. En diversas realizaciones, la prensa extrusora puede tener al menos una cámara, al menos dos cámaras, al menos tres cámaras, al menos cuatro cámaras, al menos cinco cámaras, al menos seis cámaras, al menos siete cámaras, al menos ocho cámaras, al menos nueve cámaras o al menos diez cámaras. En otras realizaciones, la prensa extrusora puede tener una cámara, dos cámaras, tres cámaras, cuatro cámaras, cinco cámaras, seis cámaras, siete cámaras, ocho cámaras, nueve cámaras o diez cámaras. En realizaciones adicionales, la prensa extrusora puede tener menos de tres cámaras, menos de cuatro cámaras, menos de cinco cámaras, menos de seis cámaras, menos de siete cámaras, menos de ocho cámaras, menos de nueve cámaras o menos de diez cámaras.
La velocidad de uno o más husillos de la prensa extrusora puede ser de al menos aproximadamente 10 rotaciones por minuto (rpm), al menos aproximadamente 12 rpm, al menos aproximadamente 14 rpm, al menos aproximadamente 16 rpm o al menos aproximadamente 18 rpm. Adicionalmente, la velocidad de uno o más husillos de la prensa extrusora puede ser de no más de aproximadamente 30 rpm, no más de aproximadamente 28 rpm, no más de aproximadamente 26 rpm, no más de aproximadamente 24 rpm, no más de aproximadamente 22 rpm o no más de aproximadamente 20 rpm. En un ejemplo ilustrativo, la velocidad de uno o más husillos de la prensa extrusora puede ser de desde aproximadamente 8 rpm hasta aproximadamente 35 rpm. En otro ejemplo ilustrativo, la velocidad de uno o más husillos de la prensa extrusora puede ser de desde aproximadamente 12 rpm hasta aproximadamente 25 rpm. En un ejemplo ilustrativo adicional, la velocidad de uno o más husillos de la prensa extrusora puede ser de desde aproximadamente 14 rpm hasta aproximadamente 21 rpm.
En 110, se produce un artículo usando la mezcla de materiales. En algunos casos, el artículo puede incluir una película. En otros casos, el artículo puede formarse a partir de una película. En situaciones todavía adicionales, el artículo puede tener una forma basada en un diseño, tal como un molde. En algunos casos, cuando el artículo es una película, la película puede formarse usando una hilera e inyectando un gas en la mezcla de material calentada para formar la película. Después puede moldearse y/o modificarse la película para estar en forma de una bolsa u otro artículo.
En una implementación, el artículo puede tener desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 95% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico, desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 70% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico o desde aproximadamente el 40% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En algunos casos, el artículo puede incluir una mezcla de un primer material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en producto petroquímico, en el que el segundo material polimérico basado en producto petroquímico es compostable. En estas situaciones, el artículo puede incluir desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico y desde aproximadamente el 35% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico. En otra implementación, el artículo puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso del primer material polimérico basado en producto petroquímico y desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso del segundo material polimérico basado en producto petroquímico.
Adicionalmente, el artículo puede tener desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 98% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón, desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón, desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 70% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón o desde aproximadamente el 40% en peso hasta aproximadamente el 60% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede incluir desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón. En una implementación particular, el artículo puede incluir al menos aproximadamente el 95% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón o al menos aproximadamente el 99% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón.
En realizaciones en las que el artículo es una película, la película puede estar compuesta por una única capa, en algunos casos, y múltiples capas, en otros casos. Una o más capas de la película pueden tener un grosor de al menos aproximadamente 0,01 mm, al menos aproximadamente 0,02 mm, al menos aproximadamente 0,03 mm, al menos aproximadamente 0,05 mm, al menos aproximadamente 0,07 mm, al menos aproximadamente 0,10 mm, al menos 0,2 mm, al menos aproximadamente 0,5 mm, al menos aproximadamente 0,7 mm, al menos aproximadamente 1 mm, al menos aproximadamente 2 mm o al menos aproximadamente 5 mm. Adicionalmente, cuando el artículo es una película, una o más capas de la película pueden tener un grosor de no más de aproximadamente 2 cm, no más de aproximadamente 1,5 cm, no más de aproximadamente 1 cm, no más de aproximadamente 0,5 cm, no más de aproximadamente 100 mm, no más de aproximadamente 80 mm, no más de aproximadamente 60 mm, no más de aproximadamente 40 mm, no más de aproximadamente 30 mm, no más de aproximadamente 20 mm o no más de aproximadamente 10 mm. En un ejemplo ilustrativo, cuando el artículo es una película, una o más capas de la película pueden tener un grosor de desde aproximadamente 0,005 mm hasta aproximadamente 3 cm. En otro ejemplo ilustrativo, cuando el artículo es una película, una o más capas de la película pueden tener un grosor de desde aproximadamente 0,01 mm hasta aproximadamente 1 mm. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando el artículo es una película, una o más capas de la película pueden tener un grosor de desde aproximadamente 0,05 mm hasta aproximadamente 0,5 mm. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando el artículo es una película, una o más capas de la película pueden tener un grosor de desde aproximadamente 0,02 mm hasta aproximadamente 0,05 mm.
El artículo puede tener características de resistencia que se caracterizan mediante pruebas, tales como una prueba de impacto por caída de dardo (ASTM D1709), prueba de resistencia a la rotura por tracción (ASTM D882), prueba de elongación por tracción de rotura (ASTM D882), una prueba de módulo secante (ASTM D882) y una prueba de desgarre de Elmendorf (ASTM D1922). En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de al menos aproximadamente 150 g, al menos aproximadamente 175 g, al menos aproximadamente 200 g, al menos aproximadamente 225 g, al menos aproximadamente 250 g, al menos aproximadamente 275 g o al menos aproximadamente 300 g. En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de no más de aproximadamente 400 g, no más de aproximadamente 375 g, no más de aproximadamente 350 g o no más de aproximadamente 325 g. En una implementación ilustrativa, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de desde aproximadamente 140 g hasta aproximadamente 425 g. En otra implementación ilustrativa, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de desde aproximadamente 200 g hasta aproximadamente 400 g. En un ejemplo ilustrativo adicional, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de desde aproximadamente 250 g hasta aproximadamente 350 g. En un ejemplo ilustrativo adicional, el artículo puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo de desde aproximadamente 265 g hasta aproximadamente 330 g.
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección de máquina de al menos aproximadamente 24131,7 kPa (3,5 kpsi), al menos aproximadamente 25510,6 kPa (3,7 kpsi), al menos aproximadamente 26889,6 kPa (3,9 kpsi), al menos aproximadamente 28268,5 kPa (4,1 kpsi), al menos aproximadamente 29647,5 kPa (4,3 kpsi) o al menos aproximadamente 31026,4 kPa (4,5 kpsi). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección de máquina de no más de aproximadamente 37921,2 kPa (5,5 kpsi), no más de aproximadamente 36542,2 kPa (5,3 kpsi), no más de aproximadamente 35163,3 kPa (5,1 kpsi), no más de aproximadamente 33784,3 kPa (4,9 kpsi) o no más de aproximadamente 32405,4 kPa (4,7 kpsi). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección de máquina de desde aproximadamente 24131,7 kPa (3,5 kpsi) hasta aproximadamente 37921,2 kPa (5,5 kpsi). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección de máquina de desde aproximadamente 28268,5 kPa (4,1 kpsi) hasta aproximadamente 33784,3 kPa (4,9 kpsi).
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección transversal de al menos aproximadamente 22063,2 kPa (3,2 kpsi), al menos aproximadamente 23442,2 kPa (3,4 kpsi), al menos aproximadamente 24821,1 kPa (3,6 kpsi), al menos aproximadamente 26200,1 kPa (3,8 kpsi), al menos aproximadamente 27579 kPa (4,0 kpsi) o al menos aproximadamente 28958 kPa (4,2 kpsi). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección transversal de no más de aproximadamente 39300,1 kPa (5,7 kpsi), no más de aproximadamente 37921,2 kPa (5,5 kpsi), no más de aproximadamente 36542,2 kPa (5,3 kpsi), no más de aproximadamente 35163,3 kPa (5,1 kpsi), no más de aproximadamente 33784,3 kPa (4,9 kpsi), no más de aproximadamente 32405,4 kPa (4,7 kpsi) o no más de aproximadamente 31026,4 kPa (4,5 kpsi). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección transversal de desde aproximadamente 22063,2 kPa (3,2 kpsi) hasta aproximadamente 39300,1 kPa (5,7 kpsi). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de resistencia a la rotura por tracción en la dirección transversal de desde aproximadamente 24821,1 kPa (3,6 kpsi) hasta aproximadamente 34473,8 kPa (5,0 kpsi).
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de al menos aproximadamente el 550%, al menos aproximadamente el 560%, al menos aproximadamente el 570%, al menos aproximadamente el 580%, al menos aproximadamente el 590%, al menos aproximadamente el 600%, al menos aproximadamente el 610% o al menos aproximadamente el 620%. En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de no más de aproximadamente el 725%, no más de aproximadamente el 710%, no más de aproximadamente el 700%, no más de aproximadamente el 680%, no más de aproximadamente el 665%, no más de aproximadamente el 650% o no más de aproximadamente el 635%. En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de desde aproximadamente el 550% hasta aproximadamente el 750%. En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de desde aproximadamente el 600% hasta aproximadamente el 660%.
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección transversal de al menos aproximadamente el 575%, al menos aproximadamente el 590%, al menos aproximadamente el 600%, al menos aproximadamente el 615%, al menos aproximadamente el 630% o al menos aproximadamente el 645%. En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección transversal de no más de aproximadamente el 770%, no más de aproximadamente el 755%, no más de aproximadamente el 740%, no más de aproximadamente el 725%, no más de aproximadamente el 710%, no más de aproximadamente el 695% o no más de aproximadamente el 680%. En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección transversal de desde aproximadamente el 575% hasta aproximadamente el 775%. En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección transversal de desde aproximadamente el 625% hasta aproximadamente el 700%.
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección de máquina de al menos aproximadamente 11023,6 g/mm (280 g/mil), al menos aproximadamente 11811 g/mm (300 g/mil), al menos aproximadamente 12598,4 g/mm (320 g/mil), al menos aproximadamente 13385,8 g/mm (340 g/mil) o al menos aproximadamente 14173,2 g/mm (360 g/mil). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección de máquina de no más de aproximadamente 17716,5 g/mm (450 g/mil), no más de aproximadamente 16929,1 g/mm (430 g/mil), no más de aproximadamente 16141,7 g/mm (410 g/mil), no más de aproximadamente 15354,3 g/mm (390 g/mil) o no más de aproximadamente 14566,9 g/mm (370 g/mil). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección de máquina de desde aproximadamente 10826,8 g/mm (275 g/mil) hasta aproximadamente 18700,8 g/mm (475 g/mil). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección de máquina de desde aproximadamente 12795,3 g/mm (325 g/mil) hasta aproximadamente 16141,7 g/mm (410 g/mil).
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección transversal de al menos aproximadamente 18700,8 g/mm (475 g/mil), al menos aproximadamente 19291,3 g/mm (490 g/mil), al menos aproximadamente 19685 g/mm (500 g/mil), al menos aproximadamente 20669,3 g/mm (525 g/mil), al menos aproximadamente 21259,8 g/mm (540 g/mil) o al menos aproximadamente 21653,5 g/mm (550 g/mil). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección transversal de no más de aproximadamente 27559,1 g/mm (700 g/mil), no más de aproximadamente 26771,7 g/mm (680 g/mil), no más de aproximadamente 25590,6 g/mm (650 g/mil), no más de aproximadamente 24606,3 g/mm (625 g/mil), no más de aproximadamente 23622 g/mm (600 g/mil), no más de aproximadamente 22834,6 g/mm (580 g/mil) o no más de aproximadamente 22440,9 g/mm (570 g/mil). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección transversal de desde aproximadamente 18700,8 g/mm (475 g/mil) hasta aproximadamente 28543,3 g/mm (725 g/mil). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección transversal de desde aproximadamente 19291,3 g/mm (490 g/mil) hasta aproximadamente 25196,9 g/mm (640 g/mil). En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección de máquina de al menos aproximadamente 137895 kPa (20 kpsi), al menos aproximadamente 151685 kPa (22 kpsi), al menos aproximadamente 165474 kPa (24 kpsi), al menos aproximadamente 179264 kPa (26 kpsi), al menos aproximadamente 193053 kPa (28 kpsi) o al menos aproximadamente 206843 kPa (30 kpsi). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección de máquina de no más de aproximadamente 275790 kPa (40 kpsi), no más de aproximadamente 262001 kPa (38 kpsi), no más de aproximadamente 248211 kPa (36 kpsi), no más de aproximadamente 234422 kPa (34 kpsi) o no más de aproximadamente 220632 kPa (32 kpsi). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección de máquina de desde aproximadamente 137895 kPa (20 kpsi) hasta aproximadamente 275790 kPa (40 kpsi). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección de máquina de desde aproximadamente 172369 kPa (25 kpsi) hasta aproximadamente 241317 kPa (35 kpsi).
En una implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección transversal de al menos aproximadamente 137895 kPa (20 kpsi), al menos aproximadamente 151685 kPa (22 kpsi), al menos aproximadamente 165474 kPa (24 kpsi), al menos aproximadamente 179264 kPa (26 kpsi), al menos aproximadamente 193053 kPa (28 kpsi) o al menos aproximadamente 206843 kPa (30 kpsi). En otra implementación, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección transversal de no más de aproximadamente 275790 kPa (40 kpsi), no más de aproximadamente 262001 kPa (38 kpsi), no más de aproximadamente 248211 kPa (36 kpsi), no más de aproximadamente 234422 kPa (34 kpsi) o no más de aproximadamente 220632 kPa (32 kpsi). En un ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección transversal de desde aproximadamente 137895 kPa (20 kpsi) hasta aproximadamente 275790 kPa (40 kpsi). En otro ejemplo ilustrativo, el artículo puede tener un valor de prueba de módulo secante de elasticidad en la dirección transversal de desde aproximadamente 172369 kPa (25 kpsi) hasta aproximadamente 241317 kPa (35 kpsi).
En algunos casos, artículos de la presente invención formados a partir de una mezcla de dos o más almidones tienen valores de propiedades de resistencia que son mayores que artículos formados a partir de un único almidón. Por ejemplo, un artículo que incluye una mezcla de dos o más almidones puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es al menos aproximadamente el 110% mayor que un artículo que incluye un único almidón, al menos aproximadamente el 125% mayor que un artículo que incluye un único almidón, al menos aproximadamente el 150% mayor que un artículo que incluye un único almidón, al menos aproximadamente el 175% mayor que un artículo que incluye un único almidón o al menos aproximadamente el 190% mayor que un artículo que incluye un único almidón. En otro ejemplo, un artículo que incluye una mezcla de dos o más almidones puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es no más de al menos aproximadamente el 250% mayor que un artículo que incluye un único almidón, no más de al menos aproximadamente el 240% mayor que un artículo que incluye un único almidón, no más de al menos aproximadamente el 230% mayor que un artículo que incluye un único almidón, no más de al menos aproximadamente el 230% mayor que un artículo que incluye un único almidón, no más de al menos aproximadamente el 220% mayor que un artículo que incluye un único almidón o no más de al menos aproximadamente el 210% mayor que un artículo que incluye un único almidón. En un ejemplo ilustrativo, un artículo que incluye una mezcla de dos o más almidones puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es desde al menos aproximadamente el 110% hasta aproximadamente el 250% mayor que un artículo que incluye un único almidón. En otro ejemplo ilustrativo, un artículo que incluye una mezcla de dos o más almidones puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es desde al menos aproximadamente el 160% hasta aproximadamente el 220% mayor que un artículo que incluye un único almidón.
En diversas realizaciones, el presente artículo que incluye un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón puede tener un valor de prueba de resistencia que es mayor que un valor de prueba de resistencia de un primer artículo que incluye un primer material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por un primer almidón y un segundo valor de prueba de resistencia de un segundo artículo que incluye un segundo material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el segundo almidón. Por ejemplo, un artículo que incluye un material polimérico basado en almidón que tiene una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que un primer valor de prueba de impacto por caída de dardo de un primer artículo que incluye un primer material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el primer almidón y un segundo valor de prueba de impacto por caída de dardo de un segundo artículo que incluye un segundo material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el segundo almidón.
En implementaciones adicionales, el artículo de la presente invención que incluye un material polimérico basado en almidón que tiene una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón puede tener un valor de prueba de resistencia que es mayor que un valor de prueba de resistencia de un artículo formado a partir de un material polimérico basado en producto petroquímico sin el material polimérico basado en almidón. Por ejemplo, un artículo que incluye un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón puede tener un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina que es mayor que un valor de prueba de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de un artículo formado a partir de un material polimérico basado en producto petroquímico sin el material polimérico basado en almidón.
En el artículo de la presente invención, una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del primer almidón y el segundo almidón basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos. En una implementación, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 32 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 22%. En otra implementación, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 62 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 25% hasta aproximadamente el 35%. En una implementación adicional, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 91 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 30% hasta aproximadamente el 40%.
Las pruebas de potencial de biometano pueden determinar el potencial de biodegradación anaerobia basándose en metanogénesis como porcentaje del potencial de metanogénesis total. En algunos casos, las pruebas de potencial de biometano pueden usarse para predecir la biodegradabilidad de las muestras sometidas a prueba según la norma ASTM 5511 y las pruebas de potencial de biometano pueden llevarse a cabo usando una o más condiciones de la norma ASTM 5511. Por ejemplo, las pruebas de potencial de biometano pueden tener lugar a una temperatura de aproximadamente 52°C. Adicionalmente, las pruebas de potencial de biometano pueden tener algunas condiciones que son diferentes de las de la norma ASTM 5511. Las pruebas de potencial de biometano usadas para definir la biodegradabilidad del artículo de la presente invención usan una temperatura de 52°C y usan un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos.
En diversas implementaciones, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 91 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano que es mayor que una cantidad del material polimérico basado en almidón (es decir, el primer almidón y el segundo almidón y el plastificante) presente en el artículo. Por ejemplo, una cantidad de biodegradación de un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 91 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano que es desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 60%, desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 50% o desde aproximadamente el 15% hasta aproximadamente el 40% mayor que la cantidad del uno o más materiales poliméricos basados en almidón presentes en el artículo.
En otras implementaciones, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 95% en peso hasta sustancialmente la totalidad de uno o más materiales poliméricos basados en almidón puede tener una cantidad de biodegradación después de 32 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 30% hasta aproximadamente el 45%. Además, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 95% en peso hasta sustancialmente la totalidad de uno o más materiales poliméricos basados en almidón puede tener una cantidad de biodegradación después de 62 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 40% hasta aproximadamente el 55%. En implementaciones adicionales, un artículo que está sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 95% en peso hasta sustancialmente la totalidad de uno o más materiales poliméricos basados en almidón puede tener una cantidad de biodegradación después de 91 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 48% hasta aproximadamente el 62%.
Además, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que tiene no más de aproximadamente el 2% en peso de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 32 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 9% hasta aproximadamente el 20%. En otra implementación, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que tiene no más de aproximadamente el 2% en peso de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 62 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 20% hasta aproximadamente el 32%. En una implementación adicional, cuando se somete a pruebas de biodegradación, un artículo que tiene no más de aproximadamente el 2% en peso de un aditivo de potenciación de la biodegradación y que tiene desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico puede tener una cantidad de biodegradación después de 91 días de pruebas en una prueba de potencial de biometano de desde aproximadamente el 37% hasta aproximadamente el 50%. En diversas situaciones, también pueden determinarse valores de pruebas de biodegradación usando normas ASTM, tales como las normas ASTM D6400, ASTM D5338, ASTM 5988, ASTM 5511, ASTM D7475 o ASTM 5526.
Además, puede someterse un artículo a pruebas de compostabilidad. La compostabilidad de artículos puede determinarse según la prueba de la norma ASTM D6400 en el momento de presentación de esta solicitud de patente. En algunos casos, puede medirse la fitotoxicidad correspondiente a la biodegradación de artículos, puede medirse la biodegradación de artículos, puede realizarse un análisis elemental/de metales con respecto a los artículos o una combinación de los mismos.
Los artículos producidos usando el procedimiento 100 pueden pasar la componente de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400. Por ejemplo, puede usarse una biomasa en la que se ha degradado al menos parcialmente el artículo para germinar semillas de plantas, tales como semillas de pepino y/o semillas de soja. Puede medirse la longitud de las semillas de plantas germinadas y compararse con una longitud umbral para determinar si el artículo pasa la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400. En una implementación particular, una longitud de una semilla de pepino germinada en una biomasa de un artículo producido según el procedimiento 100 puede ser de desde aproximadamente 58 mm hasta aproximadamente 75 mm. Adicionalmente, una longitud de una semilla de soja germinada en una biomasa de un artículo producido según el procedimiento 100 puede ser de desde aproximadamente 135 mm hasta aproximadamente 175 mm.
Como parte de la componente de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400, puede realizarse un análisis de elementos incluidos en una biomasa de artículos producidos usando el procedimiento 100. Por ejemplo, pueden medirse cantidades al menos de los siguientes elementos: arsénico, cadmio, cobre, plomo, mercurio, níquel, selenio y cinc. Las cantidades medidas para cada uno de los elementos pueden compararse con una cantidad umbral para determinar si la muestra pasa la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 para los elementos respectivos.
Además, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, puede medirse una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días y puede ser de al menos aproximadamente el 10% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 12% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 14% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 16% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 18% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 20% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 22% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 24% de las emisiones de CO2 máximas teóricas o al menos aproximadamente el 26% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. Además, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de no más de aproximadamente el 50% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 48% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 45% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 42% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 40% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 38% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 35% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 32% de las emisiones de CO2 máximas teóricas o no más de aproximadamente el 30% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En un ejemplo ilustrativo, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 8% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 55% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En otro ejemplo ilustrativo, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 15% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 35% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 18% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 30% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. Adicionalmente, cuando se somete a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de al menos aproximadamente el 35% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 40% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, al menos aproximadamente el 45% de las emisiones de CO2 máximas teóricas o al menos aproximadamente el 50% de las emisiones de CO2 máximas teóricas o al menos aproximadamente el 55% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. Además, cuando se somete a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de no más de aproximadamente el 85% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 80% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 75% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 70% de las emisiones de CO2 máximas teóricas, no más de aproximadamente el 65% de las emisiones de CO2 máximas teóricas o no más de aproximadamente el 60% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En un ejemplo ilustrativo, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 38% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 87% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En otro ejemplo ilustrativo, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 40% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 60% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 42% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 57% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En un ejemplo ilustrativo adicional, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 70% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 80% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En algunos casos, cuando se someten artículos producidos según el procedimiento 100 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días con respecto a las emisiones de CO2 máximas teóricas puede ser mayor que la porción de la cantidad máxima teórica de CO2 que puede atribuirse a una cantidad de un material polimérico basado en almidón incluido en los artículos. Por tanto, una cantidad del CO2 emitido en la cámara después de 180 días puede atribuirse a una cantidad de un material polimérico basado en producto petroquímico no compostable según la norma ASTM D6400.
Aunque la figura 1 ilustra un ejemplo ilustrativo de determinadas etapas de un procedimiento que puede usarse para producir un artículo tal como se da a conocer en el presente documento, debe apreciarse que la configuración e inclusión de determinadas etapas mostradas en la figura 1 solo es un ejemplo. La figura 2 ilustra componentes de un sistema de fabricación 200 de ejemplo para producir artículos que incluyen materiales biodegradables. En algunos casos, el sistema de fabricación 200 puede usarse en el procedimiento 100 de la figura 1. En un ejemplo ilustrativo, el sistema de fabricación 200 es una prensa extrusora, tal como una prensa extrusora de un único husillo o una prensa extrusora de doble husillo.
En una implementación, se proporcionan uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y uno o más materiales poliméricos basados en almidón tal como se describen en el presente documento mediante una primera tolva 202 y una segunda tolva 204. El uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden incluir uno o más materiales poliméricos basados en poliolefina. Por ejemplo, el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden incluir un polietileno. Adicionalmente, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón están formados a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón, y un plastificante, e incluyen no más del 5% en peso de agua. El primer almidón puede derivarse de uno de patata, maíz o tapioca y el segundo almidón puede derivarse de uno diferente de patata, maíz o tapioca. Además, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir una cantidad de un tercer almidón que es diferente del primer almidón y el segundo almidón.
El uno o más materiales poliméricos basados en almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico pueden mezclarse en una primera cámara 206 para producir una mezcla de materiales. En algunos casos, la mezcla de materiales puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón, desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 89% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y desde aproximadamente el 1% en peso hasta aproximadamente el 9% en peso del uno o más compatibilizantes.
En la implementación de ejemplo mostrada en la figura 2, la mezcla de materiales puede pasar a través de varias cámaras, tales como una primera cámara 206, una segunda cámara 208, una tercera cámara 210, una cuarta cámara 212, una quinta cámara 214 y una sexta cámara 216 opcional. Puede calentarse la mezcla de materiales en las cámaras 206, 208, 210, 212, 214, 216. En algunos casos, una temperatura de una de las cámaras puede ser diferente de una temperatura de otra de las cámaras. En un ejemplo ilustrativo, la primera cámara 206 se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 120°C y aproximadamente 140°C; la segunda cámara 208 se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 130°C y aproximadamente 160°C; la tercera cámara 210 se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 135°C y aproximadamente 165°C; la cuarta cámara 212 se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 140°C y aproximadamente 170°C; la quinta cámara 214 se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 145°C y aproximadamente 180°C; y la sexta cámara 216 opcional se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 145°C y aproximadamente 180°C.
Después puede extruirse la mezcla calentada usando una hilera 218 para formar un objeto extruido, tal como una película. Puede inyectarse un gas en el objeto extruido para expandirlo con una presión de entre aproximadamente 10500 kPa (105 bar) y aproximadamente 14000 kPa (140 bar). El tubo resultante 220 puede estirarse a través de rodillos 222 para crear una película 224 con un grosor de entre aproximadamente 0,02 mm y 0,05 mm. En algunos casos, la película 224 puede estar compuesta por una única capa. En otros casos, la película 224 puede estar compuesta por múltiples capas. Por ejemplo, la película 224 puede estar compuesta por al menos 2 capas, al menos 4 capas o al menos 6 capas. Adicionalmente, la película 224 puede estar compuesta por no más de aproximadamente 12 capas, no más de aproximadamente 10 capas o no más de aproximadamente 8 capas. Opcionalmente, la película 224 puede formarse para dar una o más bolsas. Una bolsa formada a partir de la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,02 mm hasta aproximadamente 0,05 mm. La bolsa también puede incluir una cavidad para contener artículos. En una implementación particular, una cavidad de una bolsa formada a partir de la película 224 puede tener un volumen de al menos aproximadamente 0,1 L, al menos aproximadamente 0,5 L, al menos aproximadamente 1 L, al menos aproximadamente 2 L o al menos aproximadamente 5 L. Adicionalmente, una cavidad de una bolsa formada a partir de la película 224 puede tener un volumen no más de aproximadamente 100 L, no más de aproximadamente 75 L, no más de aproximadamente 50 L. En un ejemplo ilustrativo, una cavidad de una bolsa formada a partir de la película 224 puede tener un volumen de desde aproximadamente 1 L hasta aproximadamente 100 L. En otro ejemplo ilustrativo, una cavidad de una bolsa formada a partir de la película 224 puede tener un volumen de desde aproximadamente 5 L hasta aproximadamente 20 L.
En una implementación, la película 224 está formada a partir de un material polimérico basado en almidón tal como se describe en el presente documento. El material polimérico basado en almidón incluye una mezcla de almidones. En algunos casos, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 70% en peso hasta aproximadamente el 90% en peso de la mezcla de almidones. Adicionalmente, el material polimérico basado en almidón puede incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso de un plastificante, tal como glicerina. El material polimérico basado en almidón también puede incluir desde aproximadamente el 0,4% en peso hasta aproximadamente el 1,5% en peso de agua.
En un ejemplo, la película 224 puede estar formada a partir de un material polimérico basado en almidón que tiene desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de un primer almidón, desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de un segundo almidón y desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 65% en peso de un tercer almidón. En un ejemplo ilustrativo, el primer almidón puede incluir almidón de patata, el segundo almidón puede incluir almidón de maíz y el tercer almidón puede incluir almidón de tapioca. En otro ejemplo ilustrativo, el primer almidón puede incluir almidón de tapioca, el segundo almidón puede incluir almidón de maíz y el tercer almidón puede incluir almidón de patata. En un ejemplo ilustrativo adicional, el primer almidón puede incluir almidón de tapioca, el segundo almidón puede incluir almidón de patata y el tercer almidón puede incluir almidón de maíz.
En otras implementaciones, la película 224 puede estar formada a partir de un material polimérico basado en almidón que tiene desde aproximadamente el 27% en peso hasta aproximadamente el 36% en peso de un primer almidón, desde aproximadamente el 27% en peso hasta aproximadamente el 36% en peso de un segundo almidón y desde aproximadamente el 27% en peso hasta aproximadamente el 36% en peso de un tercer almidón. En un ejemplo ilustrativo, el primer almidón puede incluir almidón de maíz, el segundo almidón puede incluir almidón de patata y el tercer almidón puede incluir almidón de tapioca.
En diversas implementaciones, la película 224 puede estar formada a partir de un material polimérico basado en almidón que tiene desde aproximadamente el 15% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de un primer almidón y desde aproximadamente el 75% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de un segundo almidón. En un ejemplo ilustrativo, el primer almidón puede incluir almidón de maíz y el segundo almidón puede incluir almidón de patata o almidón de tapioca. En otro ejemplo ilustrativo, el primer almidón puede incluir almidón de patata y el segundo almidón puede incluir almidón de maíz o almidón de tapioca. En un ejemplo ilustrativo adicional, el primer almidón puede incluir almidón de tapioca y el segundo almidón puede incluir almidón de maíz o almidón de patata.
Además del material polimérico basado en almidón, la película 224 puede estar formada a partir de un material polimérico que contiene polietileno. En una implementación, la película 224 puede estar formada por desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso del material polimérico basado en almidón y desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso del material polimérico que contiene polietileno. Además, la película 224 puede estar formada por desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 7% en peso de un compatibilizante, tal como un compatibilizante basado en anhídrido maleico.
La película 224 que incluye un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que un valor de prueba de impacto por caída de dardo de una película que incluye un material polimérico basado en almidón compuesto por un único de los almidones en la mezcla de almidones. Por ejemplo, además de incluir una cantidad de un material polimérico basado en producto petroquímico, tal como un material polimérico basado en poliolefina, la película 224 incluye una cantidad de un material polimérico basado en almidón que tiene una mezcla de un primer almidón y un segundo almidón. En estos casos, la película 224 puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que un valor de prueba de impacto por caída de dardo de un primer artículo que incluye la cantidad del material polimérico basado en producto petroquímico y un primer material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el primer almidón. La película 224 también puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que un valor de prueba de impacto por caída de dardo de un segundo artículo que incluye la cantidad del material polimérico basado en producto petroquímico y un segundo material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el segundo almidón. Cuando la película 224 incluye un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla del primer almidón, el segundo almidón y un tercer almidón, la película 224 puede tener un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que un valor de prueba de impacto por caída de dardo de un tercer artículo que incluye la cantidad del material polimérico basado en producto petroquímico y un tercer material polimérico basado en almidón que incluye un único almidón compuesto por el tercer almidón.
La cantidad del primer almidón incluido en el primer artículo, la cantidad del segundo almidón incluido en el segundo artículo y/o la cantidad del tercer almidón incluido en el tercer artículo pueden ser aproximadamente iguales que la cantidad del material polimérico basado en almidón que incluye la mezcla de almidones incluida en la película 224. Como ilustración, cuando la película 224 incluye aproximadamente el 25% en peso del contenido polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, el primer artículo, el segundo artículo y/o el tercer artículo pueden incluir aproximadamente el 25% en peso del almidón individual. Por tanto, la cantidad del contenido polimérico basado en producto petroquímico incluido en la película 224 y el primer artículo, el segundo artículo y el tercer artículo es aproximadamente la misma y la cantidad total del contenido polimérico basado en almidón incluido en la película 224 y el primer artículo, el segundo artículo y el tercer artículo es aproximadamente la misma. Adicionalmente, otros componentes de la película 224, el primer artículo, el segundo artículo y el tercer artículo, tales como un compatibilizante, también pueden ser aproximadamente los mismos. En estas situaciones, la película 224 difiere del primer artículo, el segundo artículo y el tercer artículo porque el contenido polimérico basado en almidón de la película 224 está compuesto por múltiples almidones, mientras que el contenido polimérico basado en almidón del primer artículo, el segundo artículo y el tercer artículo está compuesto por un único almidón.
Además, la película 224 puede tener un valor de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de desde aproximadamente el 600% hasta aproximadamente el 670% y un valor de elongación por tracción de rotura en la dirección transversal de desde aproximadamente el 625% hasta aproximadamente el 700%. En particular, la película 224 puede tener una elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina que es mayor que un valor de elongación por tracción de rotura en la dirección de máquina de un artículo que está formado a partir de uno o más materiales poliméricos basados en poliolefina y libre de materiales poliméricos basados en almidón. Además, en implementaciones en las que la película 224 está formada a partir de un material polimérico que contiene polietileno y un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, la película 224 puede tener un valor de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección de máquina de desde aproximadamente 12795,3 g/mm (325 g/mil) hasta aproximadamente 16141,7 g/mm (410 g/mil) y un valor de fuerza de desgarre de Elmendorf en la dirección transversal de desde aproximadamente 19291,3 g/mm (490 g/mil) hasta aproximadamente 25590,6 g/mm (650 g/mil).
En una implementación particular, la película 224 puede estar sustancialmente libre de un aditivo para potenciar la biodegradación y estar formada por desde aproximadamente el 22% en peso hasta aproximadamente el 27% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones y desde aproximadamente el 67% en peso hasta aproximadamente el 73% en peso de un material polimérico que contiene polietileno. En estas situaciones, la película 224 puede tener una biodegradación de desde aproximadamente el 12% hasta aproximadamente el 20% según pruebas de potencial de biometano después de 32 días. Además, después de 62 días la película 224 puede tener una biodegradación de desde aproximadamente el 26% hasta aproximadamente el 34% según pruebas de potencial de biometano. Además, después de 91 días, la película 224 puede tener una biodegradación de desde aproximadamente el 30% hasta aproximadamente el 40% según pruebas de potencial de biometano.
En una implementación particular, la película 224 incluye un material polimérico basado en almidón que incluye un primer almidón y un segundo almidón y un material polimérico basado en poliolefina en el que una cantidad de contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días tal como se mide según pruebas de potencial de biometano es mayor que una cantidad del primer almidón y el segundo almidón. En algunos casos, sustancialmente todo el material polimérico basado en almidón se biodegrada después de 91 días tal como se mide según pruebas de potencial de biometano. Además, una cantidad de biodegradación de la película 224 después de 91 días tal como se mide según pruebas de potencial de biometano puede ser desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 60% mayor que una cantidad del material polimérico basado en almidón. Además, una cantidad de contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días tal como se mide según pruebas de potencial de biometano puede ser de desde aproximadamente el 30% en peso hasta aproximadamente el 50% en peso. Además, una cantidad de contenido polimérico que se biodegrada después de 62 días tal como se mide según pruebas de potencial de biometano puede ser de desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso. En diversas implementaciones, la película 224 puede estar sustancialmente libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación, mientras que en otras implementaciones, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 2,5% en peso de un aditivo de potenciación de la biodegradación.
Adicionalmente, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón o desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 50% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón. Además, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico o desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 90% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico. En algunos casos, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 1% en peso hasta aproximadamente el 9% en peso de un compatibilizante o desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 7% en peso del compatibilizante.
En una implementación particular, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 40% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 80% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en poliolefina. En una implementación ilustrativa, la película 224 puede incluir desde aproximadamente el 20% en peso hasta aproximadamente el 30% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón y desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso de uno o más materiales poliméricos basados en poliolefina. El uno o más materiales poliméricos basados en almidón incluyen un primer almidón y un segundo almidón y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de un primer almidón y desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de un segundo almidón. En otras implementaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso de un primer almidón y desde aproximadamente el 55% en peso hasta aproximadamente el 85% en peso de un segundo almidón. En diversas implementaciones, el uno o más materiales poliméricos basados en almidón pueden incluir un tercer almidón y el tercer almidón puede comprender desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 25% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón.
Además, la película 224 puede someterse a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400 en el momento de la presentación de esta solicitud de patente. En una implementación, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,035 mm hasta aproximadamente 0,050 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 22% en peso hasta aproximadamente el 32% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso, y estar sustancialmente libre de un aditivo para potenciar la biodegradación; y, cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 18% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 26% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En otra implementación, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,03 mm hasta aproximadamente 0,04 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 70% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso, y una cantidad de un aditivo para potenciar la biodegradación de desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 2% en peso; y cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 29% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 37% de las emisiones de CO2 máximas teóricas.
En una implementación adicional, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,035 mm hasta aproximadamente 0,050 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 22% en peso hasta aproximadamente el 32% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso, y estar sustancialmente libre de un aditivo para potenciar la biodegradación; y, cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 44% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 52% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En una implementación adicional, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,03 mm hasta aproximadamente 0,04 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 60% en peso hasta aproximadamente el 70% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 6% en peso, y una cantidad de un aditivo para potenciar la biodegradación de desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 2% en peso; y cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 50% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 60% de las emisiones de CO2 máximas teóricas.
En otras implementaciones, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,03 mm hasta aproximadamente 0,04 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso, una cantidad de un material polimérico basado en producto petroquímico compostable de desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 5% en peso, e incluir desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 2% en peso de un aditivo para potenciar la biodegradación; y cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 98 días puede ser de desde aproximadamente el 25% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 35% de las emisiones de CO2 máximas teóricas. En una implementación adicional, la película 224 puede tener un grosor de desde aproximadamente 0,03 mm hasta aproximadamente 0,04 mm; tener una composición que incluye: desde aproximadamente el 25% en peso hasta aproximadamente el 35% en peso de un material polimérico basado en almidón que incluye una mezcla de almidones, una cantidad de un material polimérico basado en polietileno de desde aproximadamente el 10% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso, una cantidad de un material polimérico basado en producto petroquímico compostable de desde aproximadamente el 45% en peso hasta aproximadamente el 55% en peso, una cantidad de un compatibilizante de desde aproximadamente el 3% en peso hasta aproximadamente el 5% en peso, e incluir desde aproximadamente 0,5% en peso hasta aproximadamente el 2% en peso de un aditivo para potenciar la biodegradación; y cuando se somete la película 224 a pruebas de compostabilidad según la norma ASTM D6400, una cantidad de CO2 emitido en la cámara de prueba después de 180 días puede ser de desde aproximadamente el 70% de las emisiones de CO2 máximas teóricas hasta aproximadamente el 80% de las emisiones de CO2 máximas teóricas.
Pueden usarse otras arquitecturas para implementar la funcionalidad descrita, y se pretende que estén dentro del alcance de esta divulgación. Además, aunque anteriormente se definieron distribuciones específicas de responsabilidades con fines de discusión, las diversas funciones y responsabilidades pueden distribuirse y dividirse de maneras diferentes, dependiendo de las circunstancias.
Los conceptos descritos en el presente documento se describirán adicionalmente en los siguientes ejemplos con referencia a las siguientes figuras, que no limitan el alcance de la divulgación descrito en las reivindicaciones.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se mezcló un polímero basado en almidón que contenía el 27% de glicerina de sebo (glicerina pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua con LLDPE y LLDPE modificado con anhídrido en proporciones del 25%, el 70% y el 5%, respectivamente, en peso. Se prepararon once muestras y se soplaron para dar películas. Los ajustes de temperatura de la prensa extrusora usados se muestran en la tabla 1. B1, B2, B3, B4 y B5 se refieren a ajustes de temperatura en diferentes ubicaciones del cilindro de la prensa extrusora, y AD1, D1 y D2 se refieren a los ajustes de temperatura en diferentes ubicaciones en la sección de hilera de la prensa extrusora.
Tabla 1.
Los ajustes de soplado de prensa extrusora se muestran en la tabla 2.
Tabla 2.
Las películas resultantes contenían el 6,5% de glicerina, el 18,5% de almidón, el 70% de LLDPE y el 5% de LLDPE modificado con anhídrido. Después se sometieron a prueba las películas usando una prueba de impacto por caída de dardo según la norma ASTM D1709. Los resultados de prueba de resistencia de estas pruebas se muestran en la tabla 3.
Tabla 3.
Ejemplo 2
Se mezcló un polímero basado en almidón que contenía el 27% de glicerina de sebo (glicerina pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua con LLDPE y LLDPE modificado con anhídrido en proporciones del 25%, el 70% y el 5%, respectivamente, en peso. Se prepararon dos muestras y se soplaron para dar películas. Los ajustes de temperatura de la prensa extrusora usados se muestran en la tabla 4.
Tabla 4.
Los ajustes de soplado de prensa extrusora se muestran en la tabla 5.
Tabla 5.
Las películas resultantes contenían el 6,5% de glicerina, el 18,5% de almidón, el 70% de LLDPE y el 5% de LLDPE modificado con anhídrido. Después se sometieron a prueba las películas usando una prueba de impacto por caída de dardo según la norma ASTM D1709. Los resultados de prueba de resistencia de estas pruebas se muestran en la tabla 6.
Tabla 6.
Ejemplo 3
Con el fin de someter a prueba las características de resistencia de diversas combinaciones de almidón, se mezclaron 17 polímeros basados en almidón que contenían el 27% de glicerina de sebo (glicerina pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua con LLDPE y LLDPE modificado con anhídrido en proporciones del 25%, el 70% y el 5%, respectivamente, en peso. Después se extruyeron las mezclas resultantes y se soplaron para dar películas. Las películas resultantes contenían el 6,5% de glicerina, el 18,5% de almidón, el 70% de LLDPE y el 5% de LLDPE modificado con anhídrido. Después se sometieron a prueba las películas usando una prueba de impacto por caída de dardo según la norma ASTM D1709. Las combinaciones de almidones sometidas a prueba y los resultados de prueba de resistencia se muestran en la tabla 7. Tal como puede observarse a partir de los resultados mostrados en la tabla 7, las muestras formadas a partir de una mezcla de almidones tienen un valor de prueba de impacto por caída de dardo que es mayor que el valor de prueba de impacto por caída de dardo de muestras formadas a partir de un único almidón.
Tabla 7.
Ejemplo 4
Usando los mismos protocolos que los descritos en el ejemplo 3, se sometieron a prueba 11 combinaciones de almidones. Específicamente, se mezclaron 11 polímeros basados en almidón que contenían el 27% de glicerina de sebo (glicerina pura al 99%), el 73% de almidón y <1 % de agua con LLDPE y LLDPE modificado con anhídrido en proporciones del 25%, el 70% y el 5%, respectivamente, en peso. Después se extruyeron las mezclas resultantes y se soplaron para dar películas. Las películas resultantes contenían el 6,5% de glicerina, el 18,5% de almidón, el 70% de LLDPE y el 5% de LLDPE modificado con anhídrido. Después se sometieron a prueba las películas usando una prueba de impacto por caída de dardo según la norma ASTM D1709. Las combinaciones de almidones sometidas a prueba y los resultados de prueba de resistencia se muestran en la tabla 8. Al igual que con los resultados mostrados en la tabla 7, los resultados de la tabla 8 muestran que las muestras formadas a partir de una mezcla de almidones tienen valores de prueba de impacto por caída de dardo que son mayores que los valores de prueba de impacto por caída de dardo de muestras formadas a partir de un único almidón.
Tabla 8.
Ejemplo 5
Se mezcló un polímero basado en almidón que contenía el 27% de glicerina de sebo (glicerina pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua con LLDPE y LLDPE modificado con anhídrido en proporciones del 25%, el 70% y el 5%, respectivamente, en peso. El almidón era una combinación del 90% de almidón de maíz y el 10% de almidón de patata, en peso. Después se extruyó la mezcla resultante y se sopló para dar una película. La película resultante contenía el 6,5% de glicerina, el 18,5% de almidón, el 70% de LLDPE y el 5% de LLDPE modificado con anhídrido. Con fines de comparación, también se preparó una segunda película que contenía el 100% de LLDPE. Usando una variedad de métodos de prueba se sometieron a prueba varias características de resistencia, cuyos resultados se muestran en la tabla 10. En la tabla 10, las direcciones transversales se abrevian como (TD) y las direcciones de la máquina se abrevian como (MD). Los resultados mostrados en la tabla 10 indican que la muestra formada a partir de la combinación de polímeros basados en almidón tiene valores para algunas de las pruebas de resistencia que son mayores que los valores para algunas de las pruebas de resistencia realizadas con respecto a la muestra de LLDPE.
Tabla 10.
Ejemplo 6
Se sometieron a prueba siete muestras durante 32 días para determinar las características de biodegradabilidad usando pruebas de potencial de biometano, para determinar el potencial de biodegradación anaerobia basándose en metanogénesis como porcentaje del potencial de metanogénesis total. Se pretendía que la prueba de potencial de biometano imitara las condiciones de un digestor anaerobio a escala completa (vertedero). Se llevó a cabo la prueba de potencial de biometano a una temperatura de aproximadamente 52°C usando un inóculo que tenía aproximadamente el 55% en peso de agua y aproximadamente el 45% en peso de sólidos orgánicos. La muestra de control positivo fue celulosa y la muestra de control negativo fue polietileno sin tratar. Los resultados de cuatro muestras (denominadas 957, 958, 959 y 960) se muestran en las figuras 3A y 3B y en la tabla 11.
Tabla 11.
Los resultados de pruebas de potencial de biometano para las muestras 961, 962 y 963 se muestran en las figuras 4A y 4B y en la tabla 12.
Tabla 12.
El contenido y la forma de las muestras sometidas a prueba pueden encontrarse en la tabla 13. El material de polímero basado en almidón incluía el 27% de glicerina (pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua. "Ecoflex" se refiere al producto plástico Ecoflex® de BASF.
Tabla 13.
Ejemplo 7
Se sometieron a prueba siete muestras durante 91 días para determinar las características de biodegradabilidad usando pruebas de potencial de biometano llevadas a cabo a una temperatura de aproximadamente 52°C usando un inóculo que tenía aproximadamente el 55% en peso de agua y aproximadamente el 45% en peso de sólidos orgánicos, para determinar el potencial de biodegradación anaerobia basándose en metanogénesis como porcentaje del potencial de metanogénesis total. La muestra de control positivo fue celulosa y la muestra de control negativo fue polietileno sin tratar. Los resultados de las muestras número 957, 958, 959 y 960 (composiciones mostradas en la tabla 13) se muestran en las figuras 5A y 5B y en la tabla 14.
Tabla 14.
Los resultados de pruebas de potencial de biometano de las muestras número 961, 962 y 963 (composiciones mostradas en la tabla 13) se muestran en las figuras 6A y 6B y en la tabla 15.
Tabla 15.
Ejemplo 8
Se sometió a prueba una película durante 71 días para determinar las características de biodegradabilidad usando pruebas de potencial de biometano llevadas a cabo a una temperatura de aproximadamente 52°C usando un inóculo que tenía aproximadamente el 55% en peso de agua y aproximadamente el 45% en peso de sólidos orgánicos, para determinar el potencial de biodegradación anaerobia basándose en metanogénesis como porcentaje del potencial de metanogénesis total. La muestra de control positivo fue celulosa y la muestra de control negativo fue polietileno sin tratar. La película contenía el 25% de material de polímero basado en almidón (que contenía el 27% de glicerina (pura al 99%), el 73% de almidón y <1% de agua); el 1% de aditivo Biosphere; el 5% de compatibilizante de anhídrido maleico; y el 69% de LLDPE modificado. Los resultados de las pruebas de potencial de biometano de la muestra número 983 se muestran en las figuras 7A y 7B y en la tabla 16.
Tabla 16.
Ejemplo 9
Se sometieron a prueba ocho muestras (muestras número 957-963 y 983; composiciones mostradas en los ejemplos 5 y 7) durante 91 días para determinar las características de biodegradabilidad usando pruebas de potencial de biometano llevadas a cabo a una temperatura de aproximadamente 52°C usando un inóculo que tenía aproximadamente el 55% en peso de agua y aproximadamente el 45% en peso de sólidos orgánicos, para determinar el potencial de biodegradación anaerobia basándose en metanogénesis como porcentaje del potencial de metanogénesis total. La muestra de control positivo fue celulosa y la muestra de control negativo fue polietileno sin tratar. Los resultados se muestran en la tabla 17. Los resultados mostrados en la tabla 17 indican que las muestras formadas a partir de una mezcla de un polímero basado en almidón y un polímero basado en poliolefina se biodegradan una cantidad que es mayor que la cantidad del polímero basado en almidón. En algunos casos, la muestra que se biodegradaba más que una cantidad del polímero basado en almidón presente estaba libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación.
Tabla 17.
Ejemplo 10
Se sometieron a prueba cuatro muestras (muestras número 100, 200, 300 y 400) para determinar la compostabilidad usando la norma ASTM D6400 en el momento de presentación de esta solicitud de patente. La norma ASTM D6400 especifica un procedimiento de pruebas de fitotoxicidad, indica que la biodegradación de artículos tiene que medirse según la prueba de la norma ASTM D5338-11 y que un análisis elemental tiene que usar la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13. Las composiciones de las muestras y los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de compostabilidad se muestran en la tabla 18. El material polimérico basado en almidón era una combinación de almidones que incluía el 90% de almidón de maíz y el 10% de almidón de patata. El primer material polimérico basado en producto petroquímico era un polietileno lineal de baja densidad producido usando un catalizador de metaloceno. El compatibilizante para las muestras 100 y 200 era un compatibilizante Bynel® de DuPont® y el compatibilizante para las muestras 300 y 400 era un compatibilizante Amplify™ de Dow®. El aditivo de potenciación de la biodegradación para las muestras 100 y 200 era de Biosphere® y el aditivo de potenciación de la biodegradación para la muestra 300 era de ENSO. El segundo material polimérico basado en producto petroquímico era ecoflex® de BASF, que es un plástico basado en materias primas fósiles que es compostable según la norma ASTM D6400. Los resultados de biodegradabilidad de 98 días indicaron la medición de dióxido de carbono en la cámara de prueba como porcentaje de una cantidad máxima teórica de dióxido de carbono para la muestra después de 98 días. Los resultados de biodegradabilidad de 180 días indicaron la medición de dióxido de carbono en la cámara de prueba como porcentaje de una cantidad máxima teórica de dióxido de carbono después de 180 días.
La figura 8A muestra los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para la muestra 100. La figura 8B muestra los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para la muestra 200. La figura 9A muestra los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para la muestra 300 y la figura 9B muestra los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 realizada según la norma ASTM D5338 para la muestra 400. Los resultados de la porción de biodegradación de la prueba de la norma ASTM D6400 indican que, después de 180 días, se ha degradado parcialmente una cantidad de primer material polimérico basado en producto petroquímico en las muestras 100, 300 y 400 porque la cantidad de dióxido de carbono medida en la cámara de prueba es mayor que el porcentaje del material polimérico basado en almidón incluido en estas muestras. Por tanto, al menos una porción del resto de las emisiones de dióxido de carbono se debe a la degradación del primer material polimérico basado en producto petroquímico. Esta observación incluye la muestra 400, que está libre de un aditivo de potenciación de la biodegradación.
La figura 10 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para la muestra 100. La figura 11 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para la muestra 200. La figura 12 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para la muestra 300. La figura 13 muestra los resultados de la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 para la muestra 400. Pasar la porción de fitotoxicidad de la prueba de la norma ASTM D6400 indica que el polietileno lineal de baja densidad incluido en las muestras estaba degradándose sin la producción de subproductos perjudiciales.
La figura 14A muestra los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13, para la muestra 100. La figura 14B muestra los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma AST<m>D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13, para la muestra 200. La figura 15A muestra los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13, para la muestra 300. La figura 15B muestra los resultados de la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 para la muestra 400. Los resultados para la porción de análisis elemental de la prueba de la norma ASTM D6400 basándose en la tabla 3 del título 40 del C.F.R., parte 503.13, también indican la ausencia de subproductos perjudiciales a medida que se degradan las muestras.
Tabla 18.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Artículo producido a partir de una mezcla de materiales que tiene:
un contenido polimérico que comprende:
un material polimérico basado en almidón formado a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón, y un plastificante, y que incluye no más del 5% en peso de agua; y
un material polimérico basado en producto petroquímico seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos, estando el material polimérico basado en producto petroquímico presente en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales
en el que una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del material polimérico basado en almidón basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos.
2. Artículo según la reivindicación 1, en el que sustancialmente todo el material polimérico basado en almidón se biodegrada después de 91 días tal como se mide según la prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos.
3. Artículo según la reivindicación 1, en el que el artículo tiene una cantidad de biodegradación del artículo después de 91 días que es desde el 5% hasta el 60% mayor que una cantidad del material polimérico basado en almidón basándose en resultados de la prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos.
4. Artículo según la reivindicación 1, en el que el material polimérico basado en almidón incluye no más del 2%, más preferiblemente no más del 1% en peso de agua.
5. Artículo según la reivindicación 1, en el que el contenido polimérico consiste en el material polimérico basado en almidón y el material polimérico basado en poliolefina.
6. Artículo según la reivindicación 1, en el que:
el primer almidón se deriva de uno de patata, maíz o tapioca;
el segundo almidón se deriva de uno diferente de patata, maíz o tapioca;
una primera cantidad del primer almidón comprende desde el 10% en peso hasta el 25% en peso del material polimérico basado en almidón; y
una segunda cantidad del segundo almidón comprende desde el 55% en peso hasta el 85% en peso del material polimérico basado en almidón.
7. Artículo según cualquier reivindicación anterior, que comprende además uno o más compatibilizantes.
8. Artículo según la reivindicación 7, en el que el compatibilizante se selecciona de un polietileno con injerto de anhídrido maleico, un polipropileno con injerto de anhídrido maleico, un polibuteno con injerto de anhídrido maleico o una combinación de los mismos.
9. Artículo según cualquier reivindicación anterior, en el que el material polimérico basado en almidón está presente en una cantidad de al menos el 5% en peso de la mezcla de materiales.
10. Artículo según cualquier reivindicación anterior, en el que el material polimérico basado en almidón está presente en una cantidad de al menos el 10% en peso de la mezcla de materiales.
11. Artículo según cualquier reivindicación anterior, en el que el material polimérico basado en almidón está presente en una cantidad de desde el 10% en peso hasta el 40% en peso de la mezcla de materiales.
12. Artículo según cualquier reivindicación anterior, en el que el material polimérico basado en producto petroquímico está presente en una cantidad de al menos el 50% en peso de la mezcla de materiales.
13. Artículo según cualquier reivindicación anterior, en el que el material polimérico basado en producto petroquímico está presente en una cantidad de desde el 50% en peso hasta el 90% en peso de la mezcla de materiales.
14. Procedimiento que comprende:
proporcionar uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico seleccionados del grupo que consiste en una poliolefina, poliestireno, poliestireno de alto impacto y combinaciones de los mismos;
proporcionar uno o más materiales poliméricos basados en almidón formados a partir de al menos un primer almidón y un segundo almidón y un plastificante, y que incluyen no más del 5% en peso de agua;
mezclar el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón para producir una mezcla de materiales, estando el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico presentes en una cantidad de hasta el 99% en peso de la mezcla de materiales;
calentar la mezcla de materiales a una temperatura incluida en un intervalo de 120°C a 180°C;
producir una película usando la mezcla de materiales, en el que:
la película incluye contenido polimérico compuesto por el uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico y el uno o más materiales poliméricos basados en almidón; y
una cantidad del contenido polimérico que se biodegrada después de 91 días es mayor que una cantidad del uno o más materiales poliméricos basados en almidón basándose en resultados de una prueba de potencial de biometano llevada a cabo según la norma ASTM D5511 a una temperatura de 52°C usando un inóculo que tiene el 55% en peso de agua y el 45% en peso de sólidos orgánicos.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la mezcla de materiales incluye:
desde el 1% en peso hasta el 9% en peso de uno o más compatibilizantes;
desde el 10% en peso hasta el 40% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en almidón; y
desde el 60% en peso hasta el 89% en peso del uno o más materiales poliméricos basados en producto petroquímico.
16. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende además producir una bolsa a partir de la película, en el que la bolsa tiene un grosor de desde 0,02 mm hasta 0,05 mm y la bolsa incluye una cavidad que tiene un volumen de desde 5 L hasta 20 L.
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