制备酶母料的方法与流程

本发明涉及用于在混合器中制备包含多糖、酶和低熔点聚合物的母料(或“母粒”)的方法。特别地，母料用于制造由可生物降解的塑料材料制成的制品。

背景技术：

0、现有技术

1、为了应对生态挑战，开发了基于可生物降解聚酯和生物来源的聚酯的塑料材料的制备方法。这些由淀粉或淀粉衍生物和聚酯合成的塑料产品用于制造寿命较短的制品，如塑料袋、食品包装、瓶子、保鲜膜等。

2、通常，这些塑料组合物含有聚酯和来自各种谷物的面粉(us 5,739,244；us 6,176,915；us2004/0167247；wo 2004/113433；fr 2 903 042；fr 2 856 405)。

3、为了控制这些塑料产品的降解，已经建议添加一种或多于一种添加剂如矿物填料(wo 2010/041063)和/或具有聚酯降解活性的生物实体(wo 2013/093355；wo 2016/198652；wo 2016/198650；wo 2016/146540；wo 2016/062695)。

4、因此，与不含这些酶的塑料产品相比，包含生物实体更特别是分散在聚合物中的酶的可生物降解的塑料制品具有更好的生物降解性。

5、先前已经描述了制备这些酶塑料的方法，但是可能会出现与均匀性和粗糙度相关的问题，并影响产品的物理性质。例如，酶聚集体的存在导致更大的粗糙度，产品的美观性降低，物理和机械性能改变。

6、第一个改进是通过将预先与多糖和溶剂混合成单一液体制剂的酶添加至载体聚合物中(wo 2019/043145、wo 2019/043134)。

7、本发明的目的是促进和确保母料制备方法的工业实施，特别是通过简化实施该方法所需的工具，同时保持并可能改善它们在配制后保持酶活性的性能以及用于制备最终产品的能力。

8、本发明描述了用于制备母料的方法，当该用于制造包含分散在聚合物中的酶的塑料产品时，可以改善酶在最终化合物中的分散以及塑料材料的生物降解性水平，而不改变产品的机械性能。

技术实现思路

1、本发明涉及用于在混合器中制备包含多糖、酶和载体聚合物的母料的方法，所述方法包括以下步骤：

2、a)分别并同时引入a1)酶溶液、a2)多糖和a3)载体聚合物，

3、b)在载体聚合物部分或全部熔融的温度下将它们混合，和

4、c)回收母料。

5、本发明还涉及由此获得的母料和通过将母料与聚合物或聚合物的混合物混合获得的塑料制品，所述聚合物包括能够被母料中的酶降解的聚合物。

6、特别地，本发明涉及用于制备包含可以被酶降解的聚合物和能够降解所述聚合物的酶的塑料制品的方法，该方法包括将根据本发明的母料与单独的所述聚合物或与所述聚合物的混合物混合的步骤。

技术特征：

1.一种用于在混合器中制备包含多糖、能够降解聚酯的酶和载体聚合物的母料的方法，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多糖选自淀粉衍生物、天然胶、可溶性大豆多糖、海洋提取物以及微生物和动物多糖、或其任意比例的混合物。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述多糖由阿拉伯树胶组成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述酶以水溶液的形式添加。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述酶制剂包含0.01重量％至70重量％的酶。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述酶选自能够降解聚酯的酶，所述能够降解聚酯的酶选自解聚酶、酯酶、脂肪酶、角质酶、羧酸酯酶、蛋白酶和聚酯酶。

7.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述载体聚合物选自聚己内酯(pcl)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸己二酸丁二酯(pbsa)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚对二氧环己酮(pds)、聚羟基烷酸酯(pha)和聚乳酸(pla)及其混合物，优选聚己内酯(pcl)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)中的混合持续10秒至35秒，有利地持续15秒至35秒，特别是持续约20秒、约25秒或约30秒。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步骤a)中同时添加矿物填料，特别是碳酸钙。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合器是挤出机。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述挤出机包括至少3个区域，引入第一组分的头部区域、混合区域和通过其回收母料的出口区域，所述方法具有以下步骤a)至c)：

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述母料在步骤c)中以颗粒形式获得。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，干燥母料混合物。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述母料的配方包含

15.一种用于制备包含能够被酶降解的聚合物和能够降解所述聚合物的酶的塑料制品或预混合物的方法，其特征在于，所述方法包括制备根据权利要求1至14中任一项所述的母料的步骤，以及将预先制备的母料与聚合物混合的步骤，母料的酶能够降解塑料制品或预混合物的所述聚合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，能够被塑料制品或预混合物的酶降解的聚合物是聚乳酸(pla)。

技术总结本发明涉及在混合器中制备包含多糖、酶和低熔点聚合物的母料(或“母粒”)的方法。特别地，该母料用于制造由可生物降解的塑料材料制成的制品。技术研发人员：克洛艾·吉约莫,克莱芒蒂娜·阿尔诺,扬妮克·卡彭特受保护的技术使用者：卡比奥利司公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18