SK1232023A3 - Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev, hotový výrobok z nej vyrobený, jej výroba a použitie - Google Patents
Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev, hotový výrobok z nej vyrobený, jej výroba a použitie Download PDFInfo
- Publication number
- SK1232023A3 SK1232023A3 SK123-2023A SK1232023A SK1232023A3 SK 1232023 A3 SK1232023 A3 SK 1232023A3 SK 1232023 A SK1232023 A SK 1232023A SK 1232023 A3 SK1232023 A3 SK 1232023A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- chaff
- biodegradable
- raw material
- pla
- based raw
- Prior art date
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 40
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 18
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 18
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 12
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 74
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 37
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 21
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 20
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 20
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 15
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 14
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 14
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 14
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 13
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 12
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 9
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 4
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 4
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 4
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 4
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 4
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 4
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 4
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 3
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- KVZLHPXEUGJPAH-UHFFFAOYSA-N 2-oxidanylpropanoic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O.CC(O)C(O)=O KVZLHPXEUGJPAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 2
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 2
- 244000082988 Secale cereale Species 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000004790 ingeo Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 2,4-Hexadienoic acid, potassium salt (1:1), (2E,4E)- Chemical compound [K+].CC=CC=CC([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 241000209082 Lolium Species 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 240000008790 Musa x paradisiaca Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000004463 hay Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010852 non-hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000014594 pastries Nutrition 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 229940069338 potassium sorbate Drugs 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013501 sustainable material Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
- D21J1/00—Fibreboard
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0022—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with cutting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
- D21J3/00—Manufacture of articles by pressing wet fibre pulp, or papier-mâché, between moulds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Vynález sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny, obsahujúcej plevy a PLA, ktorá je vhodná na výrobu nádob a iných výrobkov na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov, ďalej sa vynález týka aj spôsobu výroby a použitia takejto suroviny a hotového výrobku obsahujúceho túto surovinu.
Description
Predmet predkladaného vynálezu sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny a výrobkov z nej vyrobených, pričom táto surovina obsahuje plevy, ktoré sa vyskytujú ako poľnohospodársky odpad, a biologicky odbúrateľnú kyselinu polymliečnu (PLA).
Predmet vynálezu sa týka aj spôsobu výroby biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, výrobkov z nej vyrobených a ich použitia.
Doterajší stav techniky
Rozsiahle používanie biologicky neodbúrateľných plastov vyrábaných v obrovských množstvách a následné spracovanie alebo absencia spracovania odpadu, ktorý zostane po ich použití, predstavujú v súčasnosti globálny environmentálny problém. Význam tohto problému podčiarkuje skutočnosť, že Európska komisia v roku 2021 zaviedla prísne sankcie proti jednorazovým plastovým výrobkom [B. Chatain, Parliament seals ban on throwaway plastics by 2021, Accessed March 27, 2019, <https://www.europarl.europa.eu/news/en/press-room/20190321IPR32111/parliament-seals-ban-onthrowaway-plastics-by-2021>].
Jej cieľom je nahradiť jednorazové plastové výrobky ľahko získateľnými, ekologickými a cenovo dostupnými alternatívami, čím sa zníži vysoká environmentálna záťaž svetových oceánov a morí alebo lesov a polí. V prípade výrobkov, pre ktoré neexistujú alternatívy, sa kladie dôraz na obmedzenie ich používania, napríklad je potrebné obmedziť používanie nádob na skladovanie potravín a pohárov vyrobených z plastu. Do roku 2025 musia členské štáty EÚ zabezpečiť, aby sa vyzbieralo 90 % jednorazových plastových fliaš, pričom dobrým riešením je systém zálohovania fliaš. Do roku 2025 musí byť aspoň 25 % plastových fliaš vyrobených z recyklovaného materiálu a do roku 2030 to musí byť aspoň 30 %. Nariadenie vedie priemyselné subjekty k tomu, aby vyvíjali výrobky, ktoré znečisťujú životné prostredie v menšej miere. Na základe rozhodnutia Európskej komisie sa od roku 2021 zakazuje používanie plastových tampónov do uší, príborov, tanierov, slamiek na pitie, pomôcok na miešanie nápojov a balónových paličiek, preto sa v budúcnosti môžu vyrábať len z udržateľnejších materiálov. S ohľadom na vyššie uvedené kritériá ochrany životného prostredia sa do popredia dostali prístupy, podľa ktorých sa jednorazový plastový stolový riad, nádoby používané na skladovanie kozmetických výrobkov, čistiacich prostriedkov alebo potravín nahradia recyklovanými alebo biologicky odbúrateľnými skladovacími nádobami.
Odborníci na ochranu životného prostredia nás upozorňujú, že je potrebné okamžite zasiahnuť. Štúdia nedávno uverejnená vo vedeckej publikácii s názvom Science uskutočňuje experiment s cieľom odhadnúť množstvo odpadu nahromadeného na Zemi do roku 2040 [Lau et al., Science; 2020, 369, 1455-1461]. Podľa výskumníkov predstavuje nevyzbieraný mestský odpad najväčšiu časť plastového znečistenia, pričom štúdie tiež ukázali, že množstvo plastového odpadu, ktoré sa každoročne nahromadí na súši, je približne trikrát väčšie ako množstvo nahromadené vo vodách. Postupom času sa plasty rozpadajú a rozkladajú na mikročastice, ktoré sú pre ľudské oko neviditeľné. Plastové mikročastice sú prítomné takmer všade na Zemi, a hoci to v súčasnosti ešte nie je vedecky potvrdené alebo nie úplne vedecky potvrdené, je pravdepodobné, že majú škodlivý vplyv na ekosystém. Okrem iného sa plasty môžu nachádzať v materiáli, z ktorého si vtáky stavajú hniezda, v tráviacom trakte zvierat a prostredníctvom oplachovej vody používanej pri praní sa plastové vlákna v mikrorozmeroch dostávajú do kalov z odpadových vôd, ktoré môžu skončiť v poľnohospodárskej pôde.
Z hľadiska životného prostredia môže byť dobrou alternatívou jednorazových plastových výrobkov, ak sú tieto výrobky s krátkou životnosťou vyrobené z biologicky odbúrateľných surovín. Okrem toho, že v prípade výrobkov z biologicky odbúrateľných materiálov nehrozí vznik plastových mikročastíc, ďalším priaznivým dôsledkom biologického rozkladu je humus získavaný z priemyselného a domáceho kompostovania, ktorý sa označuje ako prírodný spôsob recyklácie a ktorý sa využíva na kultiváciu poľnohospodárskej pôdy a pôdy v záhradách [Urbán, Cs., Komposztálás a városban [Composting in the City], 2018, <https://humusz.hu/hirek/komposztalas-varosban/24479>].
Biologicky odbúrateľný odpad zahŕňa všetok odpad, ktorý sa rozkladá alebo rozpadáva počas aeróbnych alebo anaeróbnych biologických procesov. Patrí sem potravinový a kuchynský odpad, zelený odpad zo záhrad a parkov, pričom všetky uvedené odpady sa spoločne nazývajú biologický odpad. Medzi biologicky odbúrateľný odpad patrí aj odpad pochádzajúci z lesníckych a poľnohospodárskych činností, hnoj a kaly z čističiek odpadových vôd, ako aj biologicky odbúrateľný odpad, napríklad prírodný textil, papier a spracované drevo [Budapest Public Area Maintenance Organisation, The Waste ABC, B, as biowaste;
SK 123-2023 A3 <https://www.fkf.hu/storage/app/media/uploaded-files/hulladek-abc-b-biohulladek.pdf>].
Zo 70 až 75 miliónov ton odpadu, ktorý sa dnes v Maďarsku ročne vyprodukuje, pochádza takmer 35 miliónov ton z poľnohospodárstva, kde sa využíva ako krmivo, hnojivo a na kultiváciu pôdy. Keďže ide o organické materiály, môžu slúžiť aj na energetické účely, napríklad v bioplynových staniciach [National Food Chain Safety Office, The utilisation of non-hazardous waste on agricultural land; 2014, <https://portal.nebih.gov.hu/7nem-veszelyes-hulladek-hasznositasa- termofoldon>].
Dobrou alternatívou produkcie výrobkov s krátkou životnosťou môže byť, ak sú tieto výrobky vyrobené z biologicky odbúrateľných surovín, napríklad z poľnohospodárskeho odpadu a/alebo biopolymérov. Biopolyméry sú čiastočne alebo úplne prírodné a/alebo biologicky odbúrateľné polyméry. Existujú dve základné skupiny biopolymérov: skupina biologicky odbúrateľných polymérov a skupina polymérov na prírodnej báze. Druhú skupinu tvoria polyméry vyrobené čiastočne alebo úplne z prírodných surovín (biomasa rastlinného alebo živočíšneho pôvodu).
Kyselina polymliečna (ďalej len PLA) v súčasnosti vyrábaná polymerizáciou najmä z obnoviteľných zdrojov (napr. z krmovín) je biologicky odbúrateľný polymér na prírodnej báze.
PLA sa vyrába z prírodných surovín a je to biologicky odbúrateľný alifatický polyester. Jej monomér, kyselina mliečna (kyselina 2-hydroxypropánová), je organická kyselina vyskytujúca sa aj v prírode. Medzi výhody používania PLA patrí to, že je šetrná k životnému prostrediu, biologicky odbúrateľná a recyklovateľná. Biologická odbúrateľnosť PLA sa využíva pri výrobe výrobkov s krátkou životnosťou.
Podľa súčasného stavu techniky sú známe viaceré produkty stolového riadu a skladovacie nádoby vyrobené na báze organických vlákien.
V patentovej prihláške číslo FI20180005730A1 je uvedená viacvrstvová skladovacia nádoba vhodná na skladovanie kozmetických výrobkov. Vynález je vo svojej podstate termoplastická, biologicky odbúrateľná polymérna matrica, v ktorej sú rozmiestnené drevené častice. Z opisnej časti vyplýva, že vhodné vlákna možno získať z lignocelulózových materiálov, napríklad z jednoročných alebo viacročných rastlín alebo z drevných materiálov, vrátane trávy, sena, slamy, bambusu, kenafu, konope, juty, zvyškov rastlín po zbere, napríklad ryže, sóje a semien trávy. Podobne ako vyššie uvedené položky sa môžu použiť aj rozdrvené obaly semien obilnín, najmä ovsa, pšenice, raže a jačmeňa, ako aj kokosové šupky.
Cieľom patentovej prihlášky č. WO18090087A1 je poskytnúť tvarovanú súpravu stolového riadu, ktorý je vyrobený z kompostovateľného materiálu za použitia rozložiteľného spojiva a ktorý je vhodný na skladovanie potravín, pričom nádoba na skladovanie nemá vplyv na chuť potravín. Výhodne je povrch stolového riadu biologicky inertný, ale jeho štruktúra je rozložiteľná. Súčasťou súpravy stolového riadu môžu byť misy, podnosy a nádoby na potraviny. Výhodne sa vyrábajú z odpadu, ktorým môže byť primárny odpad (napríklad kukuričné šupky), primárny a spracovaný odpad alebo spracovaný odpad (napríklad ľanové vlákno). Spojivom môže byť želatínový škrob. Podľa výhodného uskutočnenia je kompostovateľná súprava stolového riadu tvorená z nasledujúcich zložiek: aspoň jeden druh prírodného vlákna, spojivo vo forme želatínového škrobu, organická kyselina, zmäkčovadlo, voda, konzervačná látka. Prírodným vláknom môže byť ryžové šupky alebo kukuričné šúpolie, prípadne ľan alebo papier. Škrobom je škrob s vysokým obsahom amylózy, ktorý môže byť zemiakový, pšeničný alebo tapiokový. Organickou kyselinou môže byť kyselina citrónová a/alebo ocot. Zmäkčovadlom môže byť glycerol a/alebo kyselina citrónová a sorban draselný.
Predmetom patentovej prihlášky č. IN201811007507A je organický, biologicky odbúrateľný príbor, ktorý je vyrobený z potravinárskych obilnín a organického spojiva. Z obilnín sa spomína napríklad proso a pšeničné klíčky. Ako príklad spojiva sa uvádzajú plevy.
Patentová prihláška č. WO2011071666A1 sa zaoberá reaktívnym extrudovaním materiálov na biologickej báze a poskytuje kompozit, ktorý možno tvarovať pôsobením tepla a ktorého hlavnými surovinami sú kyselina polymliečna (PLA, 1 - 99 hmotn. %) a polyhydroxyalkanoáty (PHA, 1 - 99 hmotn. %). Zloženie obsahuje aj 0,01 - 60 hmotn. % prímesí. V časti, v ktorej sa uvádza doterajší stav techniky, autori pri používaní pojmu „materiály na biologickej báze“ uvádzajú biopolyméry, ako sú PLA a PHA, prírodné plnivá (celulózové vlákna a prášky), poľnohospodárske vlákna (ryžové šupky, pšeničné otruby, slama, kukuričný klas), drevené vlákna a prášky, bambusové vlákna a prášky.
V patentovej prihláške č. CN1150845A sa uvádzajú biologicky odbúrateľný jednorazový stolový riad a spôsob jeho výroby. Hlavné zložky jednorazového stolového riadu podľa vynálezu: prášok z ryžových šupiek, želatína, škrob a polyhydrokarbónbutyrát. Postup výroby: po nasekaní a rozdrvení ryžových šupiek sa suroviny zmiešajú, po pridaní primeraného množstva vody sa získa materiál s hustotou cesta, ktorý sa následne rozvaľká a vytvaruje pomocou hydraulického lisu, po čom nasleduje povrchová úprava po vysušení. Hotový výrobok sa dezinfikuje UV žiarením a potom sa balí.
Patent č. JP3295606B2 sa týka obalových nádob vyrobených z odpadu zo semien. Hlavnou zložkou výrobku podľa vynálezu sú najvýhodnejšie ryžové šupky (88 - 92 hmotn. %), ku ktorým sa pridáva
SK 123-2023 A3 potravinárske lepidlo (12 - 8 hmotn. %).
Patentová prihláška č. WO2009055583A1 sa zaoberá jedlou, biologicky odbúrateľnou nádobou na krmivo pre domáce zvieratá, ktorá obsahuje škrob, vodu a spracovaný vláknitý materiál. V závislosti od použitia môže vlákno pochádzať z rôznych druhov trstiny a trávy; vedľajších poľnohospodárskych produktov, ako sú stonky a šupky rastlín (z obilnín); tradičného celulózového vlákna, ako je bavlna; ako aj mletého drevného vlákna. V časti venovanej súčasnému stavu techniky je opísaných niekoľko nádob na potraviny na báze škrobu, ktoré zvyčajne obsahujú 2 až 3 zložky: matricovú zložku (zvyčajne ide o škrob), ktorá môže obsahovať anorganické plnivo a/alebo vláknité materiály.
V patentovej prihláške WO0139612A1 sa uvádza stolový riad a obalové nádoby s obsahom otrúb 95 - 100 hmotn. %, ktoré okrem otrúb obsahujú až 5 hmotn. % iných materiálov. Ďalšími materiálmi môžu byť impregnačné látky a/alebo vonné látky a/alebo arómy, ktoré obsahujú prísady a/alebo nevláknité plnivá a/alebo látky udržujúce vlhkosť a/alebo farbiace prísady. Okrem toho môžu použité otruby obsahovať 7 - 45 hmotn. % štrukturálne viazanej vody vo forme vlhkosti. Hotové výrobky z prvotných otrúb sa lisujú pri vysokej teplote a vysokom tlaku.
V patentovej prihláške č. CN102964788A je uvedený kompozit kyseliny polymliečnej vystužený vláknami prírodného bambusu, jeho výroba a použitie. Kompozit obsahuje 30 - 70 % kyseliny polymliečnej a 30 - 70 % bambusových vláken. Medzi voliteľné zložky patrí vytvrdzovací prípravok a farbivo.
Patentová prihláška č. CZ2012729A3 opisuje kompozit, ktorý obsahuje 50 - 90 hmotn. % polyméru PLA a 10 - 50 hmotn. % prírodného vlákna z banánovníka, ktorého veľkosť sa pohybuje v rozsahu 0,2 až 3 mm.
V patentovej prihláške č. CN105062022A sa uvádza kompozitný materiál na báze kyseliny polymliečnej s vysokou pevnosťou a odolnosťou a postup prípravy tohto materiálu. Kompozit obsahuje tieto suroviny: 55 80 % kyseliny polymliečnej, 15 - 35 % prírodného vlákna, 3 - 15 % epoxidovaného sójového oleja a 1 - 5 % hydrofóbnych nanočastíc oxidu kremičitého.
Patentová prihláška č. CN101747606A sa týka biologicky odbúrateľného, tepelne odolného kompozitného materiálu z kyseliny polymliečnej a jeho výroby. Kompozit pozostáva z 50 - 90 % kyseliny polymliečnej, 1 - 45 % prírodného vlákna, 1 - 45 % mastencového prášku a 0,1 - 10 % pomocnej látky.
Publikácia, ktorej autormi sú Siakeng a kol., sa zaoberá kompozitmi z kyseliny polymliečnej vystuženými prírodnými vláknami [Natural Fiber Reinforced Polylactic Acid Composites: A Review; Polymer Composites, 2019, 40 (2), 446-463]. Ako oblasti použitia kompozitov z prírodných vlákien/PLA sa uvádzajú napríklad obaly, farmaceutický, textilný a automobilový priemysel a odvetvia súvisiace s architektúrou, nábytkom a ďalšími komerčnými trhmi.
Biologicky odbúrateľný stolový riad, skladovacie nádoby a podobné výrobky sa podľa súčasného stavu techniky zvyčajne vyrábajú z matrice na báze škrobu a prírodných vlákien rozptýlených v týchto matriciach.
Podľa súčasného stavu techniky však nie je známy žiadny spôsob výroby suroviny obsahujúcej PLA a veľké množstvo pliev, ktorá je východiskovým materiálom nádob a iných výrobkov vhodných na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov.
Podstata vynálezu
Cieľom predkladaného vynálezu je poskytnúť surovinu, z ktorej sa môžu vyrábať stolový riad, skladovacie nádoby a podobné výrobky, ktoré sú vyrobené výlučne z prírodných surovín, a teda sa biologicky rozkladajú. Inými slovami, takáto surovina sa môže použiť na výrobu stolového riadu a iných výrobkov na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov.
Hlavnú časť suroviny podľa predkladaného vynálezu tvoria plevy, ktoré sa v poľnohospodárstve vyskytujú ako odpad. Jednoduché využitie pliev, ktoré vznikajú pri poľnohospodárskych činnostiach, nie je dodnes vyriešené. Uvedomili sme si, že plevy, ktoré sa v súčasnosti považujú za odpad, môžu slúžiť ako dobrý základný materiál na výrobu suroviny, z ktorej sa môže vyrábať biologicky odbúrateľný stolový riad a iné výrobky na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov, napr. stolový riad, skladovacie nádoby a podobné výrobky.
Tiež sme si uvedomili, že biologicky odbúrateľná surovina získaná spojením pliev, ktoré vznikajú ako poľnohospodársky odpad, a biologicky odbúrateľná PLA predstavuje úplne nové riešenie na výrobu hotových výrobkov na jedno použitie s krátkou životnosťou. Takáto biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev môže byť vytvorená napríklad vo forme granúl alebo lisovaných platní. Na výrobu granúl a lisovaných platní a na tvarovanie hotových výrobkov z nich vyrobených možno použiť postupy, ktoré sú všeobecne známe v odvetví spracovania plastov. Granule sa môžu vyrábať zmiešaním východiskových materiálov, extrudovaním a následnou granuláciou, pričom hotové výrobky zo získaných granúl sa môžu tvarovať vstrekovaním alebo lisovaním. Okrem toho sa lisované platne môžu vyrábať zmiešaním východiskových materiálov a následným
SK 123-2023 A3 lisovaním zmesi do podoby platní. Z takto získaných lisovaných platní možno známymi spôsobmi vyrezať platne vhodnej veľkosti a tvaru, ktoré možno tvarovať napríklad pomocou vhodného lisovacieho nástroja.
Inými slovami, podstatnou výhodou riešenia podľa predkladaného vynálezu v porovnaní so stolovým riadom obsahujúcim otruby podľa súčasného stavu techniky je, že zatiaľ čo otruby sú rastlinnou časťou s výživovou hodnotou a môžu sa preto použiť napríklad na výrobu pečiva a dokonca aj ako krmivo pre zvieratá, plevy nemajú sekundárne využitie, preto sa v súčasnosti považujú za poľnohospodársky odpad. Preto je výhodnejšie použiť na výrobu tejto suroviny plevy, ktoré sa v súčasnosti považujú za odpad, namiesto otrúb, ktoré sa môžu použiť na iné účely. Výhodou pliev je, že ich možno použiť na výrobu biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa predkladaného vynálezu aj bez rozomieľania/drvenia. Ďalším dôležitým rozdielom medzi biologicky odbúrateľnými nádobami a inými výrobkami podľa predkladaného vynálezu a stolovým riadom a skladovacími nádobami podľa doterajšieho stavu techniky je, že sú lepšie z hľadiska mechanickej pevnosti, lepšie udržiavajú tvar, keď sa v nich nachádzajú sýtené nealkoholické nápoje, jedlé oleje a horúce tekutiny a navyše sa po použití môžu priemyselne kompostovať, a to dokonca aj v domácich podmienkach.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obrázku 1 sú znázornené deformačné krivky maximálnej ohybovej sily (na grafe skrátene: Sila) pred pozorovaným znehodnotením v priebehu ohybových skúšok vykonaných na vzorkách vytvorených v tvare platne vyrobenej z biologicky odbúrateľnej suroviny obsahujúcej pšeničné plevy.
Stručný opis vynálezu
Predmet predkladaného vynálezu sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, ktorá je vhodná na výrobu nádob a iných výrobkov na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov a ktorá obsahuje plevy a PLA.
Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu je obsah pliev v biologicky odbúrateľnej surovine na báze pliev najmenej 40 hmotn. % vzhľadom na celkovú hmotnosť suroviny.
Podľa výhodného uskutočnenia biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa predkladaného vynálezu obsahuje biologicky odbúrateľná surovina približne 90 hmotn. % pliev, približne 10 hmotn. % PLA a približne 0 - 20 hmotn. % iných prísad. Odborníkovi v tejto oblasti je zrejmé, že obsah pliev, PLA a prísad v biologicky odbúrateľnej surovine na báze pliev predstavuje spolu 100 hmotn. %. Preto je v prípade použitia prídavných látok potrebné použiť menej ako 90 hmotn. % a 10 hmotn. % pliev a/alebo PLA. Optimalizácia týchto pomerov patrí k povinným znalostiam odborníka v tejto oblasti techniky.
Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia obsahuje biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev 40 - 80 hmotn. % pliev, 20 - 60 hmotn. % PLA a približne 0 - 20 hmotn. % jednej alebo viacerých prídavných látok.
Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa predkladaného vynálezu obsahuje najvýhodnejšie 60 - 70 hmotn. % pliev, 30 - 40 hmotn. % PLA a približne 0 - 20 hmotn. % jednej alebo viacerých prídavných látok.
Predmet predkladaného vynálezu sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, výhodne vo forme granúl alebo lisovaných platní.
Predkladaný vynález sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, v ktorej sa priemerná veľkosť častíc pliev je v rozmedzí od 0,1 do 3,0 mm.
Predkladaný vynález sa týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, pričom hotový výrobok z nej vyrobený má schopnosť zadržiavať vlhkosť najmenej 120 minút v prípade kvapaliny s teplotou 22 °C.
Maximálna ohybová sila hotového výrobku vyrobeného z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa predkladaného vynálezu zaregistrovaná pred jeho znehodnotením je najmenej 400 N.
Predkladaný vynález sa tiež týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, pričom priehyb vzorky hotového výrobku z nej vyrobeného po 1 hodine v prípade kvapaliny s teplotou 22 °C je maximálne 0,7 mm, ak je priemer vzorky hotového výrobku 13,0 cm, jej hĺbka je 1,5 cm a hrúbka steny je 2,0 mm.
Predkladaný vynález sa ďalej týka biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, pričom priehyb vzorky hotového výrobku z nej vyrobeného po 1 hodine v prípade kvapaliny s teplotou 50 °C je maximálne 1,5 mm, ak je priemer vzorky hotového výrobku 13,0 cm, jej hĺbka je 1,5 cm a hrúbka steny je 2,0 mm.
Pri výrobe biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev sa vykonávajú tieto kroky:
a) V prípade potreby sa plevy a PLA pred použitím vysušia na obsah vlhkosti nižší ako 5 hmotn. %.
b) voliteľne sa plevy a PLA zmiešajú s prídavnými látkami.
c) Zmes získaná v kroku b) sa roztaví.
SK 123-2023 A3
d) Tavenina získaná v kroku c) sa extrudovaním transformuje na povrazovitý výrobok a granuluje sa alebo sa lisuje do podoby platní.
Podľa výhodného spôsobu výroby biologicky odbúrateľnej suroviny sa teplota počas extrúzie podľa kroku d) pohybuje v rozmedzí od 170 °C do 190 °C.
Podľa iného výhodného spôsobu výroby biologicky odbúrateľnej suroviny je obsah pliev v povrazovitom výrobku získanom počas extrúzie podľa kroku d) maximálne 60 hmotn. %.
Podľa výhodného spôsobu výroby biologicky odbúrateľnej suroviny je teplota počas lisovania podľa kroku d) približne 190 °C.
Predmet predkladaného vynálezu sa týka aj spôsobu výroby biologicky odbúrateľného hotového výrobku, pri ktorej sa hotový výrobok tvaruje z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev. Tvarovanie sa výhodne vykonáva vstrekovaním alebo lisovaním. Tvarovanie sa najvýhodnejšie vykonáva lisovaním.
Podľa ďalšieho výhodného prevedenia predkladaného vynálezu sa teplota vstrekovania alebo lisovania pohybuje v rozmedzí od 150 do 200 °C, výhodne od 150 do 190 °C, najvýhodnejšie od 150 do 180 °C.
Predmet predkladaného vynálezu sa týka aj použitia suroviny obsahujúcej plevy a PLA na výrobu hotového výrobku.
Podrobný opis vynálezu
Ak nie je uvedené inak, v kontexte tejto špecifikácie sa pod hmotn. % rozumie (hmotnostné %) a v prípade pomerov sa pod ním rozumie hmotnostný pomer jednotlivých zložiek k celkovej hmotnosti suroviny podľa vynálezu.
Ak je v rozsahu tejto špecifikácie uvedená číselná hodnota, rozumie sa tým, že posledná číslica daného čísla udáva presnosť danej hodnoty podľa pravidiel zaokrúhľovania. Inými slovami, napríklad pod 1,5 hmotn. % sa rozumie rozsah 1,45 - 1,54 hmotn. %.
Dôležitou vlastnosťou biologicky odbúrateľných (alebo bio-odbúrateľných) surovín a polymérov (ďalej len „biopolyméry) je, že sa vplyvom mikroorganizmov buď aeróbne, alebo anaeróbne rozkladajú na produkty rozkladu s malou molekulovou hmotnosťou a zanechávajú humus.
Preto sa náš vynález týka biologicky odbúrateľnej suroviny obsahujúcej plevy a PLA, z ktorej sa môžu vyrábať hotové výrobky vhodné na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov, ako sú nádoby a iné výrobky, a ktoré sa biologicky rozkladajú. Ak nie je uvedené inak, biologicky odbúrateľná surovina je vo forme granúl alebo lisovaných platní. Granule sa vyrábajú extrúziou a následnou granuláciou. Po homogenizácii (ktorá môže prebiehať napríklad vo vnútornom zmiešavacom stroji) východiskových materiálov sa lisované platne vyrábajú lisovaním.
Všetok rastlinný odpad vznikajúci v poľnohospodárstve sa považuje za organické vlákno. Keďže ide o veľké množstvo odpadu, ľudia sa snažia využiť veľkú časť z neho, napríklad využitím odpadu z pestovania rastlín ako krmiva pre zvieratá, hnojiva a prostriedku na kultiváciu pôdy, pričom však organické materiály môžu slúžiť aj na energetické účely, napríklad v bioplynových staniciach.
V rozsahu predkladaného vynálezu sa pod plevami rozumejú prílistky pokrývajúce kvietky tvoriace kvetenstvo klasov a metlín podčeľadí lipnicovitých a ryže z čeľade trávovitých, ktorých počet je spravidla 2 až 4. V rozsahu predkladaného vynálezu sa uprednostňujú najmä plevy týchto rastlín: pšenica, tritikale, raž, jačmeň, ovos a ryža. Je potrebné poznamenať, že počas poľnohospodárskeho spracovania sa do pliev môžu primiešať aj iné časti rastlín, ako napríklad kúsky slamy, ale odborníkovi v tomto odvetví je zrejmé, že hlavnou zložkou tohto typu organického vlákna sú i tak plevy a je možné ich takýmto spôsobom použiť na účely predkladaného vynálezu. Treba tiež poznamenať, že plevy sa nesekajú, pretože veľkosť prílistkov pokrývajúcich kvietky, ktoré tvoria samotné kvetenstvo klasov a metlín, umožňuje ich použitie bez sekania.
Tieto plastové výrobky s krátkou životnosťou sa nazývajú jednorazové plastové výrobky, ktoré sa po jednom použití považujú za odpad a ich viacnásobné použitie sa neodporúča vzhľadom na zdravotné a bezpečnostné faktory. V rozsahu predkladaného vynálezu sa pod jednorazovými plastovými výrobkami rozumejú napríklad tieto výrobky: pohár, tanier, príbor, podnos, slamka na pitie, skladovacia nádoba, škatuľa na prepravu potravín, čínska palička a tyčinka na miešanie nápojov.
Pod nádobami a inými výrobkami na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov sa rozumejú predmety, ktoré pri správnom používaní obsahujú povrch, ktorý prichádza do priameho kontaktu s potravinami a/alebo nápojmi, napríklad džbán, pohár, hrnček, šálka, miska, tanier, ich kryt, podnos, príbor (lyžica, nôž, vidlička, naberačka, čínska palička), slamka na pitie, skladovacia nádoba, škatuľa na prepravu potravín, tyčinka na miešanie nápojov a iné.
Recykláciou sa rozumejú všetky činnosti, ktorých cieľom je premeniť trvanlivé, neprírodné hotové výrobky vyrobené človekom, ktoré sa väčšinou stávajú odpadom, na suroviny a vyrobiť druhotné materiály vhodné na opätovné použitie, ktoré umožňujú zníženie spotreby nových surovín, inými slovami, je to obeh materiálov
SK 123-2023 A3 ohľaduplný k životnému prostrediu. V rámci tejto koncepcie rozlišujeme pojmy recyklácia zvyšujúca a znižujúca hodnotu, ktoré vyjadrujú kvalitu recyklovaného materiálu v porovnaní s pôvodným materiálom.
Humus je tmavá zmes, ktorá vzniká z produktov rozkladu rastlinných materiálov (s malým podielom živočíšnych) v pôde a má významnú úlohu pri udržiavaní úrodnosti pôdy, ovplyvňuje jej štruktúru a hospodárenie s vodou, vzduchom a teplom v pôde.
Z geometrického hľadiska pozostávajú plevy pochádzajúce z poľnohospodárskeho odpadu zvyčajne z častíc nepravidelných tvarov. Veľkosť častíc je vlastnosť charakterizujúca kvalitu hotového výrobku. Vhodnú veľkosť častíc možno nastaviť sekaním alebo mletím a potom voliteľným preosievaním. Pod priemernou veľkosťou častíc pliev sa rozumie priemerná hodnota najdlhšieho priemeru charakteristického pre častice. Pod danou priemernou veľkosťou častíc sa rozumie, keď aspoň 90 % častíc pliev podľa vynálezu spadá do rozsahu ±5 % danej priemernej veľkosti častíc.
Vlastnosti charakteristické pre surovinu možno ovplyvniť a optimalizovať pomocou iných prídavných látok, ktoré sa výhodne používajú pri výrobe biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev. V rozsahu predkladaného vynálezu sa pod inými prídavnými látkami rozumejú: PLA modifikovaná anhydridom kyseliny maleínovej (MAPLA), vonné látky a lubrikanty. Lubrikant môže byť napríklad prítomný v biologicky odbúrateľnej surovine na báze pliev v pomere 1 až 3 hmotn. %.
Lubrikanty používané počas spracovania polyméru upravujú jeho tokové vlastnosti a zabraňujú priľnutiu polyméru k povrchu spracovateľského stroja, a tým jeho degradácii.
PLA je biopolymér vyrábaný polymerizáciou kyseliny mliečnej (kyselina 2-hydroxypropánová), ktorý sa používa ako matricová zložka predkladaného vynálezu, napríklad vo forme granúl.
Pod zadržiavaním vlhkosti sa rozumie vlastnosť hotových výrobkov podľa predkladaného vynálezu, ktorá charakterizuje ich odolnosť voči kvapalinám. Testovanie tejto vlastnosti za kontrolovaných podmienok: skúšobná kvapalina sa udržiava na danej teplote; skúma sa akákoľvek deformácia, ku ktorej dôjde na hotovom skúšobnom výrobku počas skladovania skúšobnej kvapaliny. Deformácia sa prejavuje vo forme priehybu, inými slovami, priehyb hotového výrobku sa meria pomocou priehybomeru, stupeň priehybu sa vyjadruje v mm. Skúšobná vzorka hotového výrobku má priemer 13,0 cm, hĺbku 1,5 cm a hrúbku steny 2,0 mm.
Plevy a PLA sa musia vysušiť v prípade spracovania vstrekovaním, ak obsah vlhkosti každej z týchto zložiek nezávisle od seba prekročí 5 hmotn. %, t. j. sušenie sa ukončí, ak obsah vlhkosti klesne pod 5 hmotn. %. Plevy a PLA sa musia vysušiť v prípade spracovania lisovaním, ak obsah vlhkosti každej z týchto zložiek nezávisle od seba prekročí 10 hmotn. %, sušenie sa ukončí, ak sa obsah vlhkosti pliev a PLA pohybuje v rozmedzí od 5 do 10 hmotn. %. V závislosti od obsahu vlhkosti sa plevy sušia pri teplote približne 100 °C. Účelom sušenia pliev je zabrániť vzniku peny počas spracovania, pretože pena môže nepriaznivo ovplyvniť estetickú kvalitu, použiteľnosť a trvanlivosť hotového výrobku vyrobeného z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev. Obsah vlhkosti v PLA zvyčajne klesne pod 5 hmotn. % po 4 hodinách sušenia pri teplote 105 °C.
Jedným z najčastejších spôsobov priemyselnej výroby granúl je extrúzia, čo je nepretržitý proces homogenizácie a tavenia východiskových materiálov. Prakticky nekonečne dlhý výrobok sa do prepraviteľnej alebo konečnej úžitkovej podoby dostáva rezaním alebo sekaním. Východiskovým materiálom procesu je zvyčajne počiatočný materiál vo forme/veľkosti granúl, ktorý sa roztaví, tavenina sa potom prepravuje a na konci procesu sa tavenina odoberá do tvarovacieho nástroja. Preto v súlade so všeobecným mechanizmom činnosti extrudérov prechádzajú suroviny cez plastifikačnú, homogenizačnú a kompresnú zónu. Konečným produktom extrúzie býva často povrazovitý výrobok, ktorý sa naseká pomocou valca s rotačným nožom, t. j. granuluje sa. Medzi typy lubrikantov často používaných pri granulácii patria kovové mydlá, mastné kyseliny a ich estery, amidové vosky, uhľovodíkové vosky a esterové vosky.
Ďalším výhodným spôsobom výroby suroviny podľa vynálezu je lisovanie. Zariadením na homogenizáciu termoplastických materiálov je konvenčne ovládaný vnútorný zmiešavací stroj. Dvojica ohrievateľných a chladiteľných valcov sa otáča oproti sebe vo vnútornom zmiešavacom stroji s mierne odlišnými rýchlosťami otáčania (napr. +10 %) [Czvikovszky, T., Nagy, P., Gaál, J., A polimertechnika alapjai [The basics of polymer technology], 2007, section 6.2]. Na modelovanie vnútorného zmiešavacieho stroja sa používajú hnetacie stroje, ktoré sú vhodné na modelovanie polopriemyselnej výroby. Hnetacie komory majú zvyčajne objem vhodný na uloženie 30 - 300 g, môžu byť vyhrievané a sú vhodné na meranie energie potrebnej na pohon hnetacích prvkov, ktoré sa otáčajú oproti sebe. Materiál homogenizovaný v hnetacej komore sa potom lisuje, čím sa môžu získať platne menších rozmerov.
Maximálnou ohybovou silou zaznamenanou pred znehodnotením počas skúšky ohybom hotového výrobku sa rozumie maximálna ohybová sila nameraná počas skúšky ohybom, ktorú je skúšobná vzorka ešte schopná vydržať, jej hodnota sa vyjadruje v newtonoch (N). Počas uvedenej skúšky sa zaznamená deformácia skúšobnej vzorky vyjadrená v mm. Ako je to obvyklé v prípade ťahových skúšobných strojov, skúška ohybom sa vykonáva pri konštantnej rýchlosti excitácie, v tomto prípade bola rýchlosť ohybu 2 mm za minútu. V tomto
SK 123-2023 A3 zmysle sa pod znehodnotením rozumie, keď hotový výrobok počas skúšky ohybom utrpí nezvratnú zmenu, ako je zlomenie, trvalá deformácia atď. Pod časovým okamihom pred znehodnotením sa rozumie posledný časový okamih počas skúšky ohybom, keď hotový výrobok ešte neutrpel nezvratnú zmenu.
Spôsoby dávkovania, ktoré sa zvyčajne používajú na tvarovanie biologicky odbúrateľného hotového výrobku podľa predkladaného vynálezu, sú vstrekovanie a lisovanie, pričom teplota používaná počas týchto procesov v prípade predkladaného vynálezu je 150 až 200 °C. Počas vstrekovania sa z biologicky odbúrateľnej suroviny v plastifikačnej časti prístroja vytvorí tavenina, ktorú vstrekovacia jednotka dopraví do nástroja. Po úplnom naplnení nástroja sa spustí dotláčanie, počas ktorého sa do nástroja vstrekuje ďalší materiál, ktorý pôsobí proti zmršťovaniu. Po skončení chladenia sa nástroj otvorí a hotový výrobok sa z neho môže vybrať, potom sa cyklus začne znova [Pukánszky, B., Móczó, J., Múanyagok [Plastics] (University study material), Typotex; 2011, 126-127].
Počas lisovania sa vopred homogenizovaná východisková zmes roztaví v lisovacom stroji, tavenina sa v uzavretom nástroji vplyvom pôsobiaceho tlaku stlačí do požadovaného tvaru a potom sa chladením uzavretého nástroja zafixuje tvar hotového výrobku. Po otvorení nástroja sa obrobok zdvihne von.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V rozsahu predkladaného vynálezu je podrobne opísaná biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev vyrobená extrúziou alebo pomocou vnútorného zmiešavacieho stroja. V kontexte myšlienky vynálezu sa však z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev môžu vyrábať aj viaceré hotové výrobky na báze pliev. Preto je odborníkovi v danej oblasti zrejmé, že vynález sa vzťahuje aj na akýkoľvek hotový výrobok vyrobený zo surovín tvoriacich predmet predkladaného vynálezu.
Príklad 1: Výroba biologicky odbúrateľných granúl extrúziou z pliev pochádzajúcich z pšenice (ďalej len „pšeničné plevy“)
Pri výrobe biologicky odbúrateľných granúl na báze pšeničných pliev podľa vynálezu sa vykonávajú tieto kroky:
a) V závislosti od obsahu vlhkosti sa pšeničné plevy sušia pri teplote približne 100 °C po dobu potrebnú na odstránenie nepotrebnej vlhkosti. Účelom sušenia pšeničných pliev je zabrániť akémukoľvek peneniu počas spracovania, pretože penenie môže nepriaznivo ovplyvniť estetickú kvalitu, použiteľnosť a trvanlivosť konečného výrobku vyrobeného z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pšeničných pliev. Pred použitím sa PLA (Ingeo 4032D, NatureWorks) suší pri teplote 105 °C počas 4 hodín.
b) Pšeničné plevy a PLA na výrobu počiatočných granúl sa dávkujú do násypky upraveného Brabenderovho dvojšnekového extrudéra typu DSK 42/7 (priemer skrutky 42 mm, pomer L/D 7, pričom pomer L/D je miera slúžiaca na charakterizovanie dĺžky skrutky, kde L je celková dĺžka skrutky a D je vnútorný priemer skrutky extrudéra) a miešajú sa, rýchlosť otáčania skrutky je 40 1/min.
c) Počiatočné granule obsahujúce pšeničné plevy a PLA sa pri teplote 170 až 185 °C roztavia.
d) Ako nástroj sa používa povraz s kruhovým prierezom (jeho teplota je 190 °C), ktorý bol doplnený centralizačným plášťom (1 mm hrubá platňa s kruhovou základňou a zariadenie zabezpečujúce výstup povrazovitého výrobku).
e) Granule vyrobené v kroku d) sa tvarujú.
Uvedený krok b) sa môže vykonať aj v dvojšnekovom extrudéri Labtech Scientific LTE26, v prípade ktorého sa použije šnek s priemerom 26 mm a pomerom L/D 46, pričom toto zariadenie je vybavené modulárnym šnekom, vákuovým odplyňovačom, bočným podávačom a gravimetrickým podávačom.
Množstvá použité počas extrúzie sú uvedené v tabuľke 1.
Číslo vzorky | PLA | Pšeničné plevy | ||
hmotnosť (g) | hmotn. % (%) | hmotnosť (g) | hmotn. % (%) | |
1. | 22,37 | 40,00 | 33,55 | 60,00 |
2. | 11,11 | 20,00 | 44,45 | 80,00 |
Tabuľka 1: Hmotnosti a pomery PLA a pšeničných pliev použité pri extrúzii
Príklad 2: Výroba biologicky odbúrateľných lisovaných platní pomocou vnútorného zmiešavacieho stroja z pliev pochádzajúcich z ryže (ďalej len „ryžové plevy“)
SK 123-2023 A3
Pri výrobe biologicky odbúrateľných lisovaných platní podľa vynálezu sa vykonávajú nasledujúce kroky:
a) V závislosti od obsahu vlhkosti sa ryžové plevy sušia pri teplote približne 100 °C po dobu potrebnú na odstránenie nepotrebnej vlhkosti, pred použitím sa PLA (Ingeo 4032D, NatureWorks) suší pri teplote 105 °C po dobu 4 hodín.
b) Ryžové plevy a PLA na výrobu počiatočných lisovaných platní sa privádzajú do vnútorného zmiešavacieho stroja Brabender W50 EHT a miešajú sa, pričom rýchlosť otáčania je 40 l/min.
c) Zmes obsahujúca ryžové plevy a PLA sa roztaví pri teplote 180 °C.
d) Zo zmesi homogenizovanej vo vnútornom zmiešavacom stroji sa pri teplote 180 °C pomocou lisu Fontinje vylisujú platne.
e) Platne vyrobené v kroku d) sa tvarujú.
Podľa našich skúseností je pri výrobe lisovaných platní s obsahom pliev vyšším ako 60 hmotn. % výhodnejšie použiť vnútorný zmiešavací stroj z dôvodu predĺženia času prítomnosti.
Množstvá použité pri homogenizácii vnútorným zmiešavacím strojom sú uvedené v tabuľke 2.
Číslo vzorky | PLA | Ryžové plevy | ||
hmotnosť (g) | hmotn. % (%) | hmotnosť (g) | hmotn. % (%) | |
1. | 33,77 | 60,00 | 22,52 | 40,00 |
2. | 28,05 | 50,00 | 28,05 | 50,00 |
3. | 22,37 | 40,00 | 33,55 | 60,00 |
4. | 16,72 | 30,00 | 39,02 | 70,00 |
5. | 11,11 | 20,00 | 44,45 | 80,00 |
Tabuľka 2: Hmotnosti a pomery PLA a ryžových pliev použité pri spracovaní vo vnútornom zmiešavacom stroji
Príklad 3: Testy vykonané na skúšobných vzorkách vytvarovaných z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev
Skúšky vykonané na skúšobných vzorkách v tvare platne sú zhrnuté v tabuľke 3:
Sériové číslo testu | Typ testu | Čas (minúty) | Deformácia (priehyb, mm) |
1. | Skúška taniera naplneného kolou s teplotou 22 °C | 5 minút | 0 mm |
20 minút | 0 mm | ||
60 minút | 0 mm | ||
90 minút | 0 mm | ||
120 minút | 0 mm | ||
2. | Skúška platne naplnenej slnečnicovým olejom s teplotou 22 °C | 5 minút | 0 mm |
20 minút | 0 mm | ||
60 minút | 0 mm | ||
90 minút | 0 mm | ||
120 minút | 0 mm | ||
3. | Skúška platne naplnenej vodou s teplotou 50 °C | 5 minút | 0 mm |
20 minút | 0,03 mm | ||
60 minút | 0,08 mm | ||
90 minút | 0,13 mm | ||
120 minút | 0,17 mm | ||
4. | Maximálna ohybová sila a deformácia zaznamenaná počas skúšky ohybom | — | 430 - 620 N 1,8 - 4,0 mm |
SK 123-2023 A3
Tabuľka 3: sumarizuje merania vykonané na biologicky odbúrateľných platniach
V tabuľke 3 je uvedená schopnosť biologicky odbúrateľných platní zadržiavať vlhkosť pri testoch so sériovými číslami 1 až 3 vzhľadom na kvapaliny s rôznou polaritou, pH a teplotou.
Parametre testovaných platní:
- priemer: 13,0 cm
- hĺbka: 1,5 cm
- hrúbka steny: 2,0 mm
- zloženie suroviny použitej na výrobu platní: 70 hmotn. % pšeničných pliev a 30 hmotn. % PLA, surovina bola lisovaním vytvarovaná na hotové výrobky.
Postup testovania: na základne testovaných platní sa pripevnil priehybomer a v určitých časových intervaloch (po 5, 20, 60, 90 a 120 minútach) sa z neho odčítala hodnota priehybu na základni platne. Hodnoty teploty stanovené pre testy sa počas testov udržiavali konštantné.
Výsledky testov 1 až 3:
Test 1: po 2 hodinách sa na platniach naplnených kyslou kolou nezaznamenala žiadna deformácia. Pevnosť platne sa merateľne nezmenila.
Test 2: po 2 hodinách sa na platniach naplnených apolárnym slnečnicovým jedlým olejom nezaznamenala žiadna deformácia. Pevnosť platne sa merateľne nezmenila.
Test 3: na platniach naplnených horúcou vodou s teplotou 50 °C sa s postupujúcim časom pozorovalo nepretržité rozťahovanie v dôsledku tepelného zaťaženia. Po odstránení tepelného zaťaženia (na konci testu, po 120 minútach) sa proces rozťahovania zastavil a obnovila sa pôvodná pevnosť. Možno povedať, že rozsah roztiahnutia je mierny, a preto nemá žiadny vplyv na správne používanie platne.
Test dvojbodovým ohybom (test 4):
Test ohybom sa vykonal na skúšobných vzorkách v tvare platní, pričom meranie sa uskutočnilo na univerzálnom testovacom stroji ISTON 5566, rýchlosť ohybu bola 2 mm/min. Krivka maximálnej ohybovej sily - krivka deformácie týkajúca sa platní z pliev a PLA zaznamenaná pred znehodnotením je znázornená na obrázku 1. Z obrázka 1 možno usudzovať, že tuhosť materiálu, t. j. odolnosť platní voči deformácii, sa zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom pliev, čo sa prejavuje čoraz strmším priebehom kriviek. Maximálna ohybová sila pred znehodnotením hotového výrobku presahuje 400 N a pred znehodnotením zniesli deformáciu v rozsahu minimálne 1,8 mm. Extrudovaných 60 % na obrázku 1 znamená, že skúšobná vzorka na báze biologicky odbúrateľných pliev bola vyrobená z granúl na báze biologicky odbúrateľných pliev obsahujúcich 60 hmotn. % pliev, pričom tieto granule boli vyrobené extrudovaním. Ostatné krivky zobrazené na obrázku 1 sa týkajú skúšobných vzoriek vyrobených z lisovaných platní na báze pliev, pričom % zloženia sa vzťahujú na hmotn. % obsahu pliev.
Tvarovanie uvedené v príkladoch 1 až 3 sa môže uskutočniť vstrekovaním, extrúziou alebo lisovaním.
Na vstrekovanie pri teplote 150 až 180 °C sa použil elektrický vstrekovací stroj typu Demag IntElect 50/330-100, ktorý má maximálny vstrekovací tlak 2 000 barov, maximálnu vstrekovaciu kapacitu 51 cm3 a vzdialenosť medzi stĺpmi 32 x 32 cm.
Na lisovanie sa použil vyhrievaný lis Fontune SRA 100 s napätím 380 V a výkonom 3 000 W pri pracovnej teplote 150 až 180 °C. Z homogenizovanej zmesi sa lisovali hotové výrobky v tvare platní. Napriek tomu je odborníkovi v danej oblasti zrejmé, že na tvarovanie hotových výrobkov môžu byť vhodné aj iné typy vstrekovacích strojov a lisov.
Biologicky odbúrateľnú surovinu na báze pliev vyrobenú vyššie uvedenými spôsobmi a hotové výrobky z nej vyrobené je výhodné skladovať v prostredí bez vlhkosti.
Okrem toho sa biologicky odbúrateľné hotové výrobky na báze pliev podľa vynálezu môžu výhodne biologicky kompostovať pri teplote 60 až 80 °C, rozkladajú sa však aj v domácich kompostoch. Po zbere je z nich možné vyrábať aj druhotné produkty, ktoré nie sú vhodné na uchovávanie potravín.
Claims (18)
1. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev, ktorá je vhodná na výrobu nádob a iných výrobkov na uchovávanie a prepravu potravín a nápojov, vyznačujúca sa tým, že uvedená surovina obsahuje plevy a PLA.
2. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že obsah pliev je najmenej 40 hmotn. % vzhľadom na celkovú hmotnosť suroviny.
3. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že obsahuje 90 hmotn. % pliev, 10 hmotn. % PLA a 0 - 20 hmotn. % iných prídavných látok, pričom tieto zložky tvoria spolu 100 hmotn. %.
4. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 2, vyznačujúca sa tým, že obsahuje 40 - 80 hmotn. % pliev, 20 - 60 hmotn. % PLA a 0 - 20 hmotn. % jednej alebo viacerých prídavných látok.
5. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 2 alebo 4, vyznačujúca sa tým, že najvýhodnejšie obsahuje 60 - 70 hmotn. % pliev, 30 - 40 hmotn. %
PLA a 0 - 20 hmotn. % jednej alebo viacerých prídavných látok.
6. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až5, vyznačujúca sa tým, že je vo forme granúl alebo lisovaných platní.
7. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až6, vyznačujúca sa tým, že priemerná veľkosť častíc pliev je v rozmedzí od 0,1 do 3,0 mm.
8. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až7, vyznačujúca sa tým, že hotový výrobok z nej vyrobený má schopnosť zadržiavať vlhkosť najmenej 120 minút v prípade kvapaliny s teplotou 22 °C.
9. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že maximálna ohybová sila hotového výrobku z nej vyrobeného zaregistrovaná pred jeho znehodnotením je najmenej 400 N.
10. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že priehyb vzorky hotového výrobku z nej vyrobeného po 1 hodine v prípade kvapaliny s teplotou 22 °C je maximálne 0,7 mm, pričom priemer vzorky hotového výrobku je 13,0 cm, jej hĺbka je 1,5 cm a hrúbka steny je 2,0 mm.
11. Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že priehyb vzorky hotového výrobku z nej vyrobeného po 1 hodine v prípade kvapaliny s teplotou 50 °C je maximálne 1,5 mm, pričom priemer skúšobného hotového výrobku je 13,0 cm, jeho hĺbka je 1,5 cm a hrúbka steny je 2,0 mm.
12. Spôsob výroby biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev, vyznačujúci sa tým, že sa vykonajú nasledujúce kroky: a) v prípade potreby sa plevy a PLA pred použitím vysušia na obsah vlhkosti nižší ako 5 hmotn. %; b) plevy a PLA sa voliteľne zmiešajú s prídavnými látkami; c) zmes získaná v kroku b) sa roztaví; d) tavenina získaná v kroku c) sa extrudovaním transformuje na povrazovitý výrobok a granuluje sa alebo sa lisuje do podoby platní.
13. Spôsob výroby biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že teplota počas extrúzie podľa kroku d) je v rozmedzí od 170 °C do 190 °C.
14. Spôsob výroby biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 13, vyznačujúci sa tým, že obsah pliev v povrazovitom výrobku získanom počas extrúzie podľa kroku d) je maximálne 60 hmotn. %.
15. Spôsob výroby biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev podľa nároku 12, v y z n a č u j ú c i sa tým, že teplota počas lisovania podľa kroku d) je 190 °C.
16. Spôsob výroby biologicky odbúrateľného hotového výrobku na báze pliev z biologicky odbúrateľnej suroviny na báze pliev vyrobenej spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 15, v y z n a č u j ú c i sa tým, že surovina sa tvaruje, pričom tvarovanie sa výhodne vykonáva vstrekovaním alebo lisovaním; výhodnejšie sa tvarovanie vykonáva lisovaním.
17. Spôsob výroby biologicky odbúrateľného hotového výrobku podľa nároku 16, v y z n a č u j ú c i sa tým, že teplota vstrekovania alebo lisovania je v rozmedzí od 150 do 200 °C, výhodnejšie od 150 do 190 °C, najvýhodnejšie od 150 do 180 °C.
18. Použitie suroviny obsahujúcej plevy a PLA podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11 na výrobu hotového výrobku.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU2100052A HUP2100052A1 (hu) | 2021-02-16 | 2021-02-16 | Biológiailag lebomló, szerves rost alapú nyersanyag, az ebbõl elõállított késztermék, ezek elõállítása és alkalmazásuk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK1232023A3 true SK1232023A3 (sk) | 2023-10-11 |
Family
ID=89993292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK123-2023A SK1232023A3 (sk) | 2021-02-16 | 2022-02-16 | Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev, hotový výrobok z nej vyrobený, jej výroba a použitie |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HUP2100052A1 (sk) |
SK (1) | SK1232023A3 (sk) |
WO (1) | WO2022175700A1 (sk) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PT1040127E (pt) * | 1997-12-08 | 2002-10-31 | Rodenburg Biopolymers B V | Moldagens biodegradaveis |
CN114072553B (zh) * | 2019-07-03 | 2024-03-05 | 福塔穆拉化工英国有限公司 | 提取方法 |
CN112266583A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-26 | 苏州和塑美科技有限公司 | 一种高强度低成本全生物降解材料的制备方法及其产品 |
-
2021
- 2021-02-16 HU HU2100052A patent/HUP2100052A1/hu unknown
-
2022
- 2022-02-16 SK SK123-2023A patent/SK1232023A3/sk unknown
- 2022-02-16 WO PCT/HU2022/050011 patent/WO2022175700A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUP2100052A1 (hu) | 2022-08-28 |
WO2022175700A1 (en) | 2022-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10526490B2 (en) | Melt processed polymer composition derived from leaf sheaths of trees of the genus Arecaceae | |
CN101712804B (zh) | 植物纤维组成物、复合材料及其制法与应用 | |
CN107723842B (zh) | 一种编织袋扁丝及其制备方法 | |
CH718780B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un article de table à base de fibres végétales et d'amidon, entièrement biodégradable. | |
TWI593759B (zh) | 麥粕纖維結合聚乳酸的組成物及其製造方法 | |
KR102163944B1 (ko) | 신선도 유지 기능을 갖는 복합분해성 시트 또는 진공성형품 | |
KR102058394B1 (ko) | 친환경 바이오 필름 봉투의 제조방법 및 이로부터 수득된 필름 봉투 | |
TERMOPLASTYCZNEJ | Wood dust application for improvement of selected properties of thermoplastic starch | |
KR101627616B1 (ko) | 트레이용 수지조성물 및 이를 이용하여 제조된 트레이 | |
US20220275202A1 (en) | Flexible wood composite material | |
CN112029246B (zh) | 一种含植物纤维的聚乳酸改性材料及其制备方法 | |
Puglia et al. | Tensile, thermal and morphological characterization of cocoa bean shells (CBS)/polycaprolactone-based composites | |
Dejene et al. | Development of fully green composites utilizing thermoplastic starch and cellulosic fibers from agro-waste: a critical review | |
SK1232023A3 (sk) | Biologicky odbúrateľná surovina na báze pliev, hotový výrobok z nej vyrobený, jej výroba a použitie | |
Akbaş et al. | Utilization of walnut shells as filler in polymer composites | |
US7576145B2 (en) | Method for producing degradable polymers | |
Navia et al. | Thermoplastic cassava flour | |
US20120196123A1 (en) | Compositions for Preparing Plant Fiber Composites and Plant Fiber Composites Prepared from the Same | |
EP1591216B1 (en) | Method for producing degradable polymers | |
KR100979734B1 (ko) | 생분해성 조성물의 제조방법, 그리고 제조방법을 통해 제조된 생분해성 조성물을 이용한 용기의 제조방법 | |
CN1315471A (zh) | 植物纤维复合材料、其制品及其制造方法 | |
BR102019022632A2 (pt) | compósito polimérico biodegradável à base de polibutileno de succinato (pbs) e semente despolpada (caroço) de açaí (euterpe oleracea mart) | |
CN105885108A (zh) | 循环利用式包装材料 | |
Stepczyńska et al. | Novel Biocomposite of Starch and Flax Fiber Modified with Tannic Acid with Biocidal Properties | |
CN104650605A (zh) | 生物能源树脂组合物及其制备方法和成型体 |