JP2017095545A - Process for preparing biodegradable or biocompostable or biodigestible plastic - Google Patents

Process for preparing biodegradable or biocompostable or biodigestible plastic Download PDF

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バハルジェ ナリンデ
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Radhakrishna Ammanamanchi
ラ―ドハカリシャナ アンマナマンチ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for preparing a biodegradable or biocompostable or biodigestible plastic.SOLUTION: Provided is a method for preparing a biodegradable or biocompostible or biodigestable PEPlene polymer including the following steps of: a step of mixing at least one kind of peptide, at least one kind of protein and enzyme; a step of adding a fermentation agent; and a step of mixing at least one polymer in the presence of an addition agent to generate a PEPlene polymer material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は生物分解性、生物コンポスタブル、生物消化性のプラスチック及びその調製方法に関し、特に生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセスに関する。   The present invention relates to biodegradable, biopostable, biodigestible plastics and methods for their preparation, and more particularly to a process for preparing biodegradable or biopostable or biodigestible plastics.

ポリエチレン、ポリプロピレン等プラスチックは石油から提煉して作られる。
これらプラスチックの分解には、自然環境では長い年月を要するため、水や土壌や空気を汚染する。
Plastics such as polyethylene and polypropylene are made from petroleum.
The decomposition of these plastics takes many years in the natural environment, and thus pollutes water, soil and air.

合成ポリマーは、そのポリマー特性及びそれが存在する環境により、異なる速度と異なる程度の環境分解を生じる。
この種の分解は、光、熱、空気、水、微生物、風、雨、交通量等の機械力の触媒反応作用により起きる。
ポリマーは通常は、添加剤、ポリマーバックボーンの改変、官能基のイントロダクション、或いは適当な充填剤の混合により、ポリマー或いはプラスチックマテリアルは、疎水性から親水性材料へと変化し、その安定性及び/或いは分解を増強される。
しかし、これら多くの分解技術は、ポリマー製品に有害な属性を発生させている。
Synthetic polymers produce different rates and different degrees of environmental degradation due to their polymer properties and the environment in which they exist.
This kind of decomposition occurs by catalytic reaction of mechanical force such as light, heat, air, water, microorganisms, wind, rain, traffic.
Polymers usually change from hydrophobic to hydrophilic materials due to additives, modification of the polymer backbone, introduction of functional groups, or mixing of suitable fillers, so that their stability and / or Enhanced degradation.
However, many of these degradation techniques generate harmful attributes for polymer products.

石油を基礎とした合成ポリマー或いはプラスチックは、優れた物性、軽量化、高いコストパフォーマンスを有するため、日然材料使用による問題と制限を克服することができる。
プラスチックマテリアルは現代科学の特徴の一つで、各種親水性ポリマー、特に親水性プラスチックの開発はすでに実証されている。
しかし、大量のプラスチック製品が、世界中で引き起こす汚染問題が深刻になるに従い、世界各国では各種対応措置が制定されている。
しかも、プラスチック廃棄物が引き起こす汚染を解決することは、挑戦的な議題となっている。
Synthetic polymers or plastics based on petroleum have excellent physical properties, light weight, and high cost performance, so that problems and limitations due to the use of natural materials can be overcome.
Plastic materials are one of the characteristics of modern science, and the development of various hydrophilic polymers, especially hydrophilic plastics, has already been demonstrated.
However, as pollution problems caused by large quantities of plastic products worldwide become more serious, various countermeasures have been enacted around the world.
Moreover, solving the pollution caused by plastic waste is a challenging agenda.

リサイクル、焼却、埋め立ては、プラスチックを含む各種固体廃棄物が引き起こす環境汚染問題の主要な解決手段とされてきた。
しかし、その本質的問題は、廃棄物の埋め立て処理とリサイクルによっても、環境汚染問題を徹底的に解決することはできない点である。
Recycling, incineration, and landfill have been the main means of solving the environmental pollution problems caused by various solid wastes including plastics.
However, the essential problem is that the environmental pollution problem cannot be thoroughly solved even by waste landfilling and recycling.

よって、最近ではライフサイクルの終了時に自然に分解する生物分解性及び/或いは生物コンポスタブルプラスチックの発展が、大きな興味と研究を推し進めている。
上記技術は、分解可能プラスチックの領域を、光分解、酸化分解、酸化生物分解、生物分解性、生物-光複分解、及び最近では工業製造規模に幅広く応用されている光及び/或いはオキシジェン基及び/或いは生物分解性プラスチック配合技術の組合せに区分した。
Thus, recently, the development of biodegradable and / or bio-possible plastics that naturally degrade at the end of the life cycle has been advancing great interest and research.
The above technology can be applied to the field of degradable plastics for photodegradation, oxidative degradation, oxidative biodegradation, biodegradability, bio-photometathesis, and recently optical and / or oxygen groups and / or Or it was divided into the combination of biodegradable plastic compounding technology.

現在すでに多種の生物分解性プラスチックが開発されている。
例えば、微生物形成のポリマーでは、PHB(ポリβヒドロキシ酪酸)があり、これは微生物を利用し製造された生物化学ポリマーで、或いはキチン或いは澱粉のポリマーを含む日然ポリマーがある。
本明細書中では、本発明技術と関連のあるポリマーの各種添加剤の問題を改善するため、澱粉を取り上げる。
Various biodegradable plastics have already been developed.
For example, a microbial-forming polymer is PHB (poly beta-hydroxybutyric acid), which is a biochemical polymer produced using microorganisms, or a daily polymer that includes a chitin or starch polymer.
In the present specification, starch is taken up in order to ameliorate the problems of various polymer additives related to the technology of the present invention.

G.J.L.Griffinの特許文献1は、生物分解性薄膜を改善する調製方法を開示する。
上記方法は、シランカップリング剤により澱粉表面を処理し、これにより表面に疎水性を形成する。
しかし、それはマトリックスレジンと澱粉との間の少しの物理相互作用の強度を高めることができるだけで、薄膜が澱粉に結合する時の、その物理性能が劣化する問題を解決することはできない。
G. J. et al. L. Griffin, U.S. Patent No. 5,677,077 discloses a preparation method for improving biodegradable thin films.
The above method treats the starch surface with a silane coupling agent, thereby forming hydrophobicity on the surface.
However, it can only increase the strength of a small amount of physical interaction between the matrix resin and starch, and cannot solve the problem of degrading its physical performance when the film is bonded to starch.

米国農業部(USDA)F.H.Otey等が申請した特許文献2、及び特許文献3は、エチレン-アクリル酸共重合体にα-澱粉を添加し、生物分解性薄膜を調製する方法を開示する。
しかし、エチレン-アクリル酸共重合体により製造される薄膜の物理性能は低劣でしかも価格が高く、大量に普及させることは難しい。
US Department of Agriculture (USDA) H. Patent Document 2 and Patent Document 3 filed by Otey et al. Disclose a method for preparing a biodegradable thin film by adding α-starch to an ethylene-acrylic acid copolymer.
However, the physical performance of a thin film produced from an ethylene-acrylic acid copolymer is inferior and expensive, and is difficult to spread in large quantities.

韓国Seonil Glucose社が申請した特許文献4、及び特許文献5は、澱粉の疎水性を向上させ、或いはマトリックスレジンの親水性を向上させることで、マトリックスレジンと澱粉との間の物理相互作用強度を強化し、マトリックスレジンと澱粉との互換性を高める方法を開示する。   Patent Document 4 and Patent Document 5 filed by Seonil Glucose of Korea have improved the physical interaction strength between matrix resin and starch by improving the hydrophobicity of starch or improving the hydrophilicity of matrix resin. A method for strengthening and increasing the compatibility of matrix resin and starch is disclosed.

特許文献6は、光分解性及び生物分解性ポリエチレンを開示する。
それは、共処理エチレンと2-メチレン-1,3-ジオキセパン(MDOP)により、共重合体より光分解性がより優れた三元共重合体を生成する。
これは、ポリマーに添加するカルボニルが光線(日光或いは紫外線)を吸収することで裂解するものである。
三元共重合体は、エステルとカルボニルが一緒に機能化されるため、同時に光分解性と生物分解性を備える。
U.S. Patent No. 6,057,031 discloses photodegradable and biodegradable polyethylene.
It produces a terpolymer with better photodegradability than the copolymer due to the co-processed ethylene and 2-methylene-1,3-dioxepane (MDOP).
This is because the carbonyl added to the polymer is broken by absorbing light (sunlight or ultraviolet rays).
The terpolymer has both photodegradability and biodegradability because the ester and carbonyl are functionalized together.

特許文献7は、澱粉と化学ボンディングを形成する生物分解性ポリエチレン組成物及びその調製方法を開示する。   Patent Document 7 discloses a biodegradable polyethylene composition that forms chemical bonding with starch and a method for preparing the same.

よって、高い生産効率を有するペプチド-ポリエチレンを提供する必要がある。
本発明ではそれをPEPleneと呼ぶ。
それは、環境中で、良好な生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性を備える。
Therefore, it is necessary to provide peptide-polyethylene having high production efficiency.
In the present invention, it is called PEPrene.
It has good biodegradability or biopostable or biodigestibility in the environment.

米国特許第4021388号明細書U.S. Pat. No. 4,021,388 米国特許第4133784号明細書U.S. Pat. No. 4,133,784 米国特許第4337181号明細書U.S. Pat. No. 4,337,181 韓国特許第90-6336号明細書Korean patent 90-6336 specification 韓国特許第91-8553号明細書Korean Patent No. 91-8553 Specification 米国特許第5281681A号明細書US Pat. No. 5,281,681A 米国特許第5461094A号明細書US Pat. No. 5,461,94A

本発明による生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセスは、生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性のプラスチック或いはポリマー製品を提供する。   The process for preparing biodegradable or biopostable or biodigestible plastics according to the invention provides a biodegradable or biopostable or biodigestible plastic or polymer product.

スーパー袋、農業用カバーフィルム、包装フィルム等は全て、ポリマー加工中で、生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性の添加剤を混合することで、生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性の特性を備える。
これにより、一般の石油を基材とするプラスチックに置換する。
よって、食用レベルの日然ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質を混合することで、プラスチック配合を開発する。
これにより、生物分解が無理だった石油系ポリマー、すなわちポリオレフィン類の、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその異なる等級の製品は、生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性のポリオレフィンポリマーとなる。
Super bags, agricultural cover films, packaging films, etc. are all biodegradable, biocomposable or biodigestible by mixing biodegradable or biopostable or biodigestible additives during polymer processing. With the characteristics of
Thereby, it replaces with the plastics based on general petroleum.
Therefore, a plastic formulation is developed by mixing edible daily peptides, enzymes or proteins.
As a result, petroleum-based polymers that have not been biodegradable, that is, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and products of different grades become biodegradable, biocomposable or biodigestible polyolefin polymers.

本発明は、ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質、他の添加剤、ポリエチレンチェーンを用い、化学ボンディングにより生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性の薄膜を調製する。
ポリオレフィンは一般に応用されており、調製方法として広く普及しているポリマーである。
加工技術は、同様にポリプロピレン等の他のポリオレフィン類に適用することができる。
In the present invention, a biodegradable or biocompatible or biodigestible thin film is prepared by chemical bonding using a peptide, enzyme or protein, other additives, and a polyethylene chain.
Polyolefin is generally applied and is a polymer that is widely used as a preparation method.
Processing techniques can be applied to other polyolefins such as polypropylene as well.

PEPlene薄膜の環境生物分解状態である。It is an environmental biodegradation state of a PEPrene thin film. PEPlene薄膜が150日間の環境土壌を経た生物分解状態である。The PEPrene thin film is in a state of biodegradation through 150 days of environmental soil. FTIR検査が示すPEPleneマスターバッチ内に混合したペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質である。Peptides, enzymes or proteins mixed in a PEPrene masterbatch as shown by FTIR test. FTIR検査が示すPEPlene薄膜内に混合したペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質である。A peptide, enzyme, or protein mixed in a PEPrene thin film indicated by FTIR inspection. PEPleneの生物分解パーセンテージである。The percentage of biodegradation of PEPrene.

(一実施形態)
本発明は、生物分解性、生物コンポスタブル、生物消化性のプラスチック及びその調製方法を開示する。
本発明が提供する組成物及びその調製の方法は、PEPlene材料の生物分解性或いは生物コンポスタブル性或いは生物消化性を加速する。
(One embodiment)
The present invention discloses a biodegradable, bio-postable, biodigestible plastic and method for its preparation.
The compositions and methods of preparation thereof provided by the present invention accelerate the biodegradability or biopostability or biodigestibility of PEPrene materials.

組成物調製の方法は、少なくとも一種のペプチド結合、少なくとも一種のタンパク質とエンザイム、及び発酵剤を含む。
次に好ましい添加剤の存在下で、温度条件が45-300℃の時、少なくとも一種のポリマーを混ぜ、必要な触媒反応性能とペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質の本質を保持する。
この方式で生成された組成物は、直接使用でき、或いはポリマー内に含まれ、塗布組成物或いは塗布液を構成する。
The method of preparing the composition includes at least one peptide bond, at least one protein and enzyme, and a fermenting agent.
Next, in the presence of a preferred additive, when the temperature condition is 45-300 ° C., at least one polymer is mixed to maintain the necessary catalytic reaction performance and the essence of the peptide, enzyme or protein.
The composition produced in this manner can be used directly or contained within a polymer to constitute a coating composition or coating solution.

以下に上記各種実施形態の組成物を記載する。
ペプチド-セルロース、パパイヤ酵素。但し、本文記載の実施形態に制限されない。
タンパク質或いはエンザイム-ミルク、野菜(大豆、オクラ)、但し、本文記載の実施形態に制限されない。
発酵剤-カルボキシルメチルセルロース、加水分解マトン脂肪。但し、本文記載の実施形態に制限されない。
ポリマー-ポリエチレンは、少なくとも一種の直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル(EVA)とエチレンアクリル酸ブチル(EBA)及びその任意の組合せである。
添加剤-クエン酸、ラクトバシラス、加水分解マトン脂肪、イースト及びその任意の組合せで、ポリマー材料の生物分解性或いは生物コンポスタブル性或いは生物消化性を向上させる。
The compositions of the various embodiments are described below.
Peptide-cellulose, papaya enzyme. However, it is not limited to the embodiment described in the text.
Protein or enzyme-milk, vegetable (soybean, okra), but not limited to the embodiments described herein.
Fermentant-carboxymethylcellulose, hydrolyzed mutton fat. However, it is not limited to the embodiment described in the text.
Polymer-polyethylene is at least one linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene, ethylene vinyl acetate (EVA) and ethylene butyl acrylate (EBA). And any combination thereof.
Additives-citric acid, lactobacillus, hydrolyzed mutton fat, yeast and any combination thereof improve the biodegradability or biopostability or biodigestibility of the polymeric material.

本発明組成物は、日然成分の食品級材料で、乳糖,澱粉等の他の炭水化合物を含むことができる。
本発明は、組成物の調製過程を単純化し、生産コストを低下させる。
マトリックスレジンとペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質及び上述添加剤との間の物理相互作用強度を高め、こうして薄膜物性分解の問題を解決する。
この他、もう一つの具体的実施形態である生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性のポリエチレン組成物と澱粉は、化学ボンディングにより相互結合する。
The composition of the present invention is a food ingredient of a natural ingredient and can contain other carbohydrate compounds such as lactose and starch.
The present invention simplifies the process of preparing the composition and reduces production costs.
The strength of the physical interaction between the matrix resin and the peptide or enzyme or protein and the above-mentioned additive is increased, thus solving the problem of thin film property degradation.
In addition, another specific embodiment, a biodegradable or biopostable or biodigestible polyethylene composition and starch are interconnected by chemical bonding.

図1に示す通り、PEPlene組成物は、少なくともおよそ7000の分子量を備え、良好な生物分解性或いは生物コンポスタブル性或いは生物消化性を備える。   As shown in FIG. 1, the PEPrene composition has a molecular weight of at least about 7000 and has good biodegradability or biopostability or biodigestibility.

図3、図4に示す通り、プラスチックポリマーにおいて、ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質グループ(カルボキシル等)は、空間整数中のx、y、zの異なる濃度の官能基に基づき、ポリエチレンポリマーバックボーンに沿ってランダムに或いは均一にポリマー中に分布する。
プラスチック組成物のブレンドの圧迫温度は100-350℃である。
よって、圧迫過程では、組成物はポリマーがプレ溶融状態である時に、ポリマーの細胞或いは分子構造を浸入或いは注入する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, in a plastic polymer, peptides or enzymes or protein groups (carboxyl, etc.) are randomly distributed along the polyethylene polymer backbone based on functional groups of different concentrations of x, y, and z in a space integer. Or evenly distributed in the polymer.
The compression temperature of the blend of plastic compositions is 100-350 ° C.
Thus, in the compression process, the composition penetrates or injects the cell or molecular structure of the polymer when the polymer is in a pre-melted state.

本発明のプロセスにより得られるプラスチック製品は、二次包装或いはプラスチックフィルム、ベストバッグ、ゴミ箱ライナー、ゴミ袋、農業用カバーフィルムと多くの他の類型の薄膜を含む。
現在組成物のブレンドは、ポリマーに適用される。
例えば、3D印刷、繊維紡糸、射出成型される非織物材料、及び溶融紡の加工技術を含むが、これらは例に過ぎない。
Plastic products obtained by the process of the present invention include secondary packaging or plastic films, vest bags, trash liners, trash bags, agricultural cover films and many other types of thin films.
Currently blends of compositions are applied to the polymer.
Examples include 3D printing, fiber spinning, non-woven materials that are injection molded, and melt spinning processing techniques, but these are only examples.

生物分解性のメカニズムは、以下のいくつかの段階を含む。
処理:ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質を導入し、ポリマーチェーンに親水性を持たせる。ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質を圧迫しポリマーに浸透させる過程において、ポリマーはプレ溶融状態で、よってポリマー配合は親水性を備える。
熱分解:親水性を備えるポリマーはさらに、ポリマー膜に加工される。次に実験室の温度条件、環境湿度及び光と酸素の反応に基づき、熱分解が発生し、或いはより小さなフラグメントに分解される。
土壌処理:熱分解後(実験室条件であろうと自然環境下であろうと)、本発明組成物中に存在するペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質は親水性を備えるため、土壌微生物を容易に吸引し、ポリマーが攻撃される。組成物の親水性及び/或いは土壌中(例えば、58%の水分)の水分により、ポリマー配合は固有の水分を含むため、ポリマーのチェーンは分離或いは弱まり分子状態となる。こうして、自然堆肥化の過程を経て、その中の解重合製品は、土壌中微生物の養分を提供し、余剰製品は生物質となる。
分解:ポリマーは微生物の代謝作用により、生物分解の最終代謝産物である二酸化炭素と水となる。
The biodegradable mechanism involves several steps:
Treatment: Peptide, enzyme or protein is introduced to make the polymer chain hydrophilic. In the process of squeezing the peptide or enzyme or protein and penetrating the polymer, the polymer is in a pre-molten state and thus the polymer formulation is hydrophilic.
Pyrolysis: Polymers with hydrophilic properties are further processed into polymer films. Based on laboratory temperature conditions, environmental humidity, and the reaction of light and oxygen, thermal decomposition occurs or decomposes into smaller fragments.
Soil treatment: After pyrolysis (whether under laboratory conditions or in the natural environment), the peptides, enzymes or proteins present in the composition of the present invention are hydrophilic, so they can easily attract soil microorganisms and polymer Will be attacked. Due to the hydrophilic nature of the composition and / or the moisture in the soil (eg, 58% moisture), the polymer formulation contains inherent moisture, causing the polymer chain to separate or weaken into a molecular state. Thus, through the process of natural composting, the depolymerized product therein provides nutrients for the microorganisms in the soil, and the surplus product becomes a raw material.
Degradation: The polymer becomes carbon dioxide and water, which are the final metabolites of biodegradation, due to the metabolic action of microorganisms.

一具体的実施形態において、本発明のエンザイム組成物は、一種の粉状共重合体、つまり直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を混合する。
ポリエチレンは、ベストバッグ、ゴミ箱ライナー、ゴミ袋、農業用カバーフィルム等の二次包装用の薄膜の製造に用いられる。
薄膜の弾性と拡張性を拡大するため、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)共重合体を混合する必要がある。
ポリエチレン中に存在するペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質と他の添加剤は、土壌中の微生物を吸引し、堆肥材料の作用を生じる。
残余物は生物量、水、二酸化炭素である。
本発明PEPleneポリマー生物分解性の残余物は、二酸化炭素と水である。
In one specific embodiment, the enzyme composition of the present invention is mixed with a kind of powdery copolymer, that is, linear low density polyethylene (LLDPE).
Polyethylene is used for the production of thin films for secondary packaging such as vest bags, trash liners, trash bags, agricultural cover films and the like.
In order to increase the elasticity and expandability of the thin film, it is necessary to mix a linear low density polyethylene (LLDPE) copolymer.
Peptides or enzymes or proteins present in polyethylene and other additives attract microorganisms in the soil and cause the action of compost material.
The remainder is biomass, water and carbon dioxide.
The PEPrene polymer biodegradable residue of the present invention is carbon dioxide and water.

他の生物分解性或いは生物精煉の産物は、気体(メタン等)、ケトン類(アセトン等)、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等)である。
メタンとエタノール等産物は、公知のエネルギー源で、これら或いは他の得られると予期される産物は、得ることができるかもしれず、エネルギー源などとしてさらに使用することができる。
Other biodegradable or biological refined products are gases (such as methane), ketones (such as acetone), and alcohols (such as methanol, ethanol, propanol, and butanol).
Products such as methane and ethanol are known energy sources, and these or other products expected to be obtained may be obtained and can be used further as energy sources and the like.

本発明の長所は、本発明により生成されるポリマー製品は、必要な力学性能と保存期限を保留し、さらにポリマーはポリエチレン等の非生物分解性ポリマーと同様にリサイクルできる。
光酸化或いは酸化分解剤によるポリマー自発性分解とは異なり、ポリマー製品の保存期限を低下させることはなく、酵素分解による生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性の過程では、微生物環境中に暴露するだけでよく、その後はライフサイクルに従い終了する。
The advantages of the present invention are that the polymer product produced by the present invention retains the required mechanical performance and shelf life, and the polymer can be recycled in the same manner as a non-biodegradable polymer such as polyethylene.
Unlike spontaneous polymer degradation with photo-oxidation or oxidative degradation agents, it does not reduce the shelf life of polymer products and is exposed to the microbial environment in the course of enzymatic biodegradability or bio-postable or biodigestible processes. All you need to do is then follow the life cycle.

本発明では、ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質組成物を使用し、直接分散、或いは含む方式でPEPlene薄膜を調整する。
さらに、ASTM D5988,ISO14855,ISO17556とEN13432或いはASTM D6400(他の国と同等標準)テスト規範に基づき、これら薄膜の生物分解性と生態毒性と土壌中植物萌芽能力を含む生物分解能力の試験に成功した。
例えば、EN準則では、セルロース製品は180日以内に90%以上の分解を達成することが規定されている。
In the present invention, a PEPrene thin film is prepared by using a peptide, enzyme, or protein composition and directly dispersing or including it.
Furthermore, based on ASTM D5988, ISO14855, ISO17556 and EN13432 or ASTM D6400 (equivalent standard in other countries) test standards, the biodegradability and ecotoxicity of these thin films and biodegradability including soil germination ability were successfully tested. did.
For example, EN rules stipulate that cellulosic products achieve over 90% degradation within 180 days.

図1、図2に示す通り、本発明製品は、堆肥化試験条件に基づき、90日より分解が始まる。
分解速度は通常は、環境微生物条件、ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質組成物量と製品厚さの影響を受ける。
例えば、本発明により調製された分解可能製品の押出成形膜厚さは5-50ミクロンに達している。
よって、本発明のもう一つの長所は、組成物は天然で食品級原料、各国のプラスチック材料或いは製品に対する規定を含み、分解後は、有毒物質を含まず、及び/或いは重金属含量は規制の範囲内である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the product of the present invention starts to decompose from 90 days based on the composting test conditions.
The degradation rate is usually affected by environmental microbial conditions, peptide or enzyme or protein composition amount and product thickness.
For example, the extrudable film thickness of degradable products prepared according to the present invention has reached 5-50 microns.
Thus, another advantage of the present invention is that the composition is natural and includes provisions for food grade raw materials, national plastic materials or products, does not contain toxic substances after degradation, and / or heavy metal content is within the limits of regulation. Is within.

本発明製品はまた、ASTM D7209とEN15347規範に基づき、リサイクル可能である。
本発明製品はまた、EN13432標準に基づき、堆肥化可能である。
ASTM D5988、ISO14855、ISO17556標準とEN13432或いはASTM D6400(他の国と同等標準)テスト規範に基づけば、本製品は生物分解性プラスチックである(図5参照)。
また、本発明は米国FDA177.1520のテストに基づき、食品接触安全の規定に符合している。
The product of the present invention is also recyclable based on ASTM D7209 and EN15347 standards.
The product of the present invention is also compostable based on the EN13432 standard.
Based on ASTM D5988, ISO14855, ISO17556 standards and EN13432 or ASTM D6400 (equivalent standard in other countries) test standards, this product is a biodegradable plastic (see FIG. 5).
In addition, the present invention is based on the test of US FDA 177.1520 and meets the food contact safety regulations.

本発明のもう一つの長所は、本発明により調製された材料は適当な環境条件下で、容易に生物分解される。
本発明のPEPlene薄膜は処置前に、土壌に埋める、堆肥、埋め立て、生物分解設備或いは類似設備を使用、及び嫌気条件下で、すべて非常に安定している。
材料は、本発明の組成物中に存在するコロニーが形成する微生物菌群と土壌中の有効微生物は、その代謝成生物質である。
本発明の組成物中のポリエチレン等のポリオレフィンは、有酸素条件下で、該薄膜は酸化微生物の攻撃を受け、完全に生物分解と生物堆肥が行われる。
本発明は、本領域に習熟した技術人員により容易に修正、調整、改変が行われる。
Another advantage of the present invention is that the materials prepared according to the present invention are readily biodegradable under suitable environmental conditions.
The PEPrene thin films of the present invention are all very stable prior to treatment, buried in soil, composted, landfilled, using biodegradation equipment or similar equipment, and under anaerobic conditions.
The material is a microbial group formed by colonies present in the composition of the present invention and effective microorganisms in the soil are metabolic products.
Polyolefins such as polyethylene in the composition of the present invention are completely biodegraded and biocomposted under aerobic conditions, with the thin film being attacked by oxidizing microorganisms.
The present invention is easily modified, adjusted and altered by a technician skilled in this area.

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。   The embodiments of the present invention described above do not limit the present invention, and therefore the scope protected by the present invention is based on the claims described below.

Claims (9)

生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセスであって、以下のステップを含み、
少なくとも一種のペプチドと少なくとも一種のタンパク質とエンザイムを混合し、
発酵剤を添加し、
添加剤の存在下で、少なくとも一つのポリマーを混合し、前記プラスチックを生成することを特徴とする生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。
A process for preparing a biodegradable or biocompatible or biodigestible plastic, comprising the following steps:
Mixing at least one peptide and at least one protein and enzyme,
Add fermenting agent,
A process for preparing a biodegradable or biocompatible or biodigestible plastic characterized in that in the presence of an additive, at least one polymer is mixed to produce said plastic.
前記混合条件の最良温度は、45-300℃で、
これにより、必要な触媒反応性能とペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質の固態、液態中での本質を保持することを特徴とする請求項1に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。
The best temperature for the mixing conditions is 45-300 ° C.
2. The biodegradable or biopostable or biodigestible plastic according to claim 1, wherein the necessary catalytic reaction performance and the essence of the peptide, enzyme or protein in the solid or liquid state are maintained. Process.
前記ペプチドは、セルロース、パパイヤ酵素であることを特徴とする請求項1或いは2に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   The process for preparing a biodegradable or biocompatible or biodigestible plastic according to claim 1 or 2, wherein the peptide is cellulose or papaya enzyme. 前記ペプチド或いはエンザイム或いはタンパク質は、ミルク、大豆、オクラ等の野菜であることを特徴とする請求項1乃至3の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   4. The biodegradable or bio-postable or biodigestible plastic according to any one of claims 1 to 3, wherein the peptide, enzyme or protein is a vegetable such as milk, soybean or okra. Process. 前記発酵剤は、カルボキシルメチルセルロースであることを特徴とする請求項1乃至4の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   The process for preparing a biodegradable, biocompatible or biodigestible plastic according to any one of claims 1 to 4, wherein the fermenting agent is carboxymethylcellulose. 前記ポリマーは、ポリエチレン等で、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、エチレン酢酸ビニル(EVA)とエチレンアクリル酸ブチル(EBA)及びその任意の組合せであることを特徴とする請求項1乃至5の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   The polymer is polyethylene or the like, linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), ethylene vinyl acetate (EVA) and ethylene butyl acrylate. A process for preparing a biodegradable or biocompatible or biodigestible plastic according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is (EBA) and any combination thereof. 前記添加剤は、クエン酸、ラクトバシラス、加水分解マトン脂肪、イースト及びその任意の組合せであることを特徴とする請求項1乃至6の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   7. The biodegradable or bio-possible or biological organism according to any one of claims 1 to 6, wherein the additive is citric acid, lactobacillus, hydrolyzed mutton fat, yeast and any combination thereof. The process of preparing digestible plastics. 前記プラスチックブレンドの圧迫温度は、350℃で、ブロー或いは射出成形製品、溶融紡糸、3D印刷、及び他の多くの製品を形成することを特徴とする請求項1乃至7の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   8. The compression temperature of the plastic blend is 350 ° C. to form blown or injection molded products, melt spinning, 3D printing, and many other products. The process of preparing biodegradable or bio-postable or biodigestible plastics. 前記プロセスにより生成されるプラスチック製品は、二次包装或いはプラスチックフィルム、ベストバッグ、ゴミ箱ライナー、ゴミ袋、農業用カバーフィルム、ポリマー纖維、非織物材料を含むことを特徴とする請求項1乃至8の任意の一項に記載の生物分解性或いは生物コンポスタブル或いは生物消化性プラスチックを調製するプロセス。   9. The plastic product produced by the process includes secondary packaging or plastic film, vest bag, trash liner, trash bag, agricultural cover film, polymer fiber, non-woven material. A process for preparing a biodegradable or bio-possible or bio-digestible plastic according to any one item.
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