IT202100007751A1 - Composizione per la realizzazione di bio-polimeri, metodo per la preparazione di bio-polimeri - Google Patents
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Description
Titolo: Composizione per la realizzazione di bio-polimeri, metodo per la preparazione di bio-polimeri.
La presente invenzione si riferisce a una composizione per la realizzazione di bio-polimeri questi possono essere utilizzati per la realizzazione in particolare di bioplastica, e metodo per la preparazione di bio-polimeri secondo la parte classificante della rivendicazione 1 e della rivendicazione 7.
Campo dell?invenzione
Il campo tecnico in cui si inserisce la composizione e il metodo secondo l?invenzione si riferisce al campo delle bio-plastiche. Secondo l'organizzazione europea della bio-plastica (EBO) un materiale pu? essere definito come bio-plastica se o ? basato su materiale biologico, ? biodegradabile o se combina entrambe le caratteristiche. La maggior parte dei materiali plastici utilizzati oggigiorno sono i materiali plastici non biodegradabili, i cosiddetti Drop ins.
La parte dei non drop ins cio? bio-plastica che ? biodegradabile viene divisa in due categorie: la prima categoria riguarda le plastiche biodegradabili basate su materiali fossili per esempio polycapro-lactones (PCL), amidi di poliestere (PEA) ecc.
La seconda parte delle bio-plastiche che sono bio-degradbili ? a base biologica. Questo gruppo di bio-plastiche si pu? dividere in tre sottocategorie a base di polisaccaride e proteine a base vegetale o animale, il secondo gruppo sono i bio-ploisteri derivanti da microrganismi poliidrossialcanoati (PHA) e il terzo gruppo bio-polisteri derivanti dalla biotecnologia acidi polilattici (PLA).
Per ottenere la biodegradazione ? richiesto che il materiale plastico biodegradabile passa attraverso tre fasi biodetrazione, bio-frammentazione e assimilazione.
Un prodotto plastico pu? essere chiamato biodegradabile se adempie alla normativa europea 13432. In questo caso il prodotto plastico deve disintegrarsi con un livello maggiore del 90% entro 3 mesi.
Stato dell?arte
Dalla US 9,765,205 ? nota una composizione che comprende componenti biodegradabili e rinnovabili. Questa composizione comprende una biomassa e un polimero termoplastico. La quantit? di biomassa presente in questa composizione ? superiore al 5% peso e la componente termoplastica ? maggiore al 95% peso. La biomassa comprende macrofita, una pianta acquatica, che ? presente in acque dolci sulla loro superficie.
Dalla US20130344550 ? noto un metodo per produrre bioplastica da alghe, in cui le alghe vengono lavorate in uno stato acquoso con glicerina e vengono fatte fermentare con un batterio producente bio plastica per realizzare bioplastica.
I metodi precedentemente descritti comprendono diversi problemi, poich? non permettono una porzione efficace di una bioplastica biodegradabili che sia facilmente producibile in grosse quantit?.
Lo scopo della presente invenzione sono la preparazione di una composizione e un metodo per la preparazione di bio-polimeri biodegradabile. Con questi bio-polimeri pu? essere realizzata bio-plastica.
Questo scopo viene raggiunto da un di una composizione e da un metodo secondo la parte caratterizzante della rivendicazione 1 e un metodo secondo la rivendicazione 7.
Viene quindi proposta una composizione che comprende:
Scarti di lavorazione di industrie agroalimentari.
Questi scarti di lavorazione industriale agroalimentari possono essere bucce per esempio bucce di mela, noccioli, fibre di vegetali e simile.
Per esempio in una composizione esemplificativa:
Gli scarti di lavorazione industriale agroalimentari possono formare da 1% a 8% peso della composizione.
A questa composizione pu? essere aggiunto in proporzione amido -fra da 2,5 fino a 15% peso,
-alghe (biomassa umida al 90%) fra 1 % a20% peso,
-silicato di potassio fra 15% e 60% peso (viene utilizzato in forma liquida)
-glicerolo fra 0,01% a 6% peso (viene utilizzato in forma liquida)
-chitosano fra 0,01% e 2%peso.
Particolarmente vantaggioso ? una combinazione di pi? scarti dell?industria agro alimentare per esempio una combinazione fra frutta contenente pectina come per esempio le bucce di mela essiccata e farina di semi e noccioli. Vantaggiosamente la granulometria di queste farina a fra 100 e 900 micron particolarmente vantaggioso fra 200 e 800 micron.
Inoltre particolarmente vantaggioso ? che la composizione comprenda una quantit? maggiore di frutta essiccata che farina di semi e noccioli per esempio noci.
Nel metodo secondo l?invenzione all?inizio della preparazione vengono miscelate tutte le componenti in polvere, questa miscela di polvere viene riscaldata a 35 C? (almeno 30?).
In un successiva fase vengono aggiunte la alghe.
Come particolarmente vantaggioso risulta l?impiego di alghe del genere chlorella. Le alghe vengono impiegate come biomassa con umidit? circa 90%. La consistenza delle alghe pu? essere equiparata ad un fango.
Successivamente viene aggiunto il silicato di potassio.
La intera miscela viene poi riscaldata vantaggiosamente ad una temperatura fra 35?e 85?.
La composizione deve essere continuamente mescolata. In questo modo viene garantita la uniformit? della massa.
In fase di raffreddamento viene aggiunto il glicerolo. Il glicerolo viene aggiunto in un range di temperatura fra i 37 e 45?C. In questo modo viene evitato che il glicerolo si destruttura e di conseguenza non pu? pi? svolgere il suo compito.
Per esempio in base alla quantit? di glicerolo aggiunto pu? essere variata la elasticit? del materiale finale.
Questo pu? essere particolarmente importante poich? in funzione del della elasticit? del materiale pu? essere determinato l?impiego per esempio pu? essere realizzato una scatola o un nastro in materiale plastico con il biopolimero secondo l?invenzione.
La massa cos? ottenuta pu? essere portata nella forma voluta. La composizione della massa pu? essere variata per essere adatta alle necessit? e alle richieste del materiale finale.
Se il materiale viene posto in uno stampo viene sottoposta ad una pressione fra 0,5 e 5 t (tonnellate) a cm<2>.
Dopo essere stato portato in forma il prodotto finale viene asciugato preferibilmente ad una temperatura fra 30 ?C e 50 C?.
Il materiale ottenuto mediante la composizione (e metodo) precedentemente descritta non solo ? biodegradabile, ma pu? essere utilizzata nelle piantagioni per esempio nella coltivazione di fragole poich? realizza substrati altamente performanti per la coltivazione ecc.
In modo alternativo il materiale pu? essere anche riciclato: ci? significa che a fine vita pu? essere prodotto nuovo materiale plastico biodegradabile o essere scelta la via del compostaggio del materiale.
? infine chiaro che al metodo e alla composizione fin qui descritto possono essere applicate o aggiunte, modifiche o varianti ovvie per un tecnico del ramo senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse. In particolare, le singole fasi del metodo possono essere eseguite in differente ordine.
Claims (8)
- Rivendicazioni 1. Composizione per la preparazione di bio-polimeri biodegradabile comprendente:-elementi vegetali 1% a 8% peso della composizione -amido fra 2,5% fino a 15% peso, -alghe (biomassa umida al 90%) fra 1 % a 20% peso, -silicato di potassio 15% a 60% peso -glicerolo fra 0,01% a 6% peso-chitosano fra 0,01% a 2%peso
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i vegetali sono scarti di lavorazione di industrie agroalimentari in particole bucce di mele, noccioli e fibre vegetali.
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i vegetali vengono inserite in forma di farina con granulometria di queste farina fra 100 e 900 micron.
- 4. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che le alghe sono del genere chlorella.
- 5. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che glicerolo e silicato di potassio vengono aggiunte in forma liquida.
- 6. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che con il bio-polimero viene realizzato una bio-plastica.
- 7. Metodo per la realizzazione di bio-polimeri biodegradabile caratterizzato dal fatto che la composizione secondo una delle rivendicazioni in cui la il componente vegetale, l?amido, chitosano vengono riscaldate ad almeno 30?C:-in un successiva fase vengono aggiunte la alghe -successivamente viene aggiunto il silicato di potassio.-l?intera miscela viene poi riscaldata ad una temperatura maggiore di 35?C vantaggiosamente ad una temperatura fra 35?e 85? -la composizione deve essere continuamente mescolata. In questo modo viene garantita la uniformit? della massa.-In fase di raffreddamento viene aggiunto il glicerolo preferibilmente ad una temperatura fra 37 e 45?C.
- 8.Metodo per la realizzazione di bio-polimeri secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che il bio-polimero per essere portato in forma viene sottoposto ad una pressione fra 0,5 e 5 t (tonnellate) a cm<2>.
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