[发明专利]制备可生物再生、降解、分解及消化肽聚烯烃塑料的方法

说明书

【技术领域】

本发明系有关一种制备可生物再生、降解、分解及消化肽聚烯烃塑料的方法。

【背景技术】

石油基(petroleum base)的合成聚合物/塑料由于其优异的物理特性，质量轻且成本低，使其能克服天然材料所产生的许多问题和限制，然而，当被使用过后的合成聚合物/塑料若未经适当的回收、焚烧、填埋处置或者被不当弃置于自然环境中,由于需要几十年才能于自然环境中降解,因此将会造成严重的环境污染，加上近年来的石油危机突显能源过度使用问题,目前世界各国正在研拟不同的减少塑料与消除塑料污染解决方案，来面对全球日益严重的石油危机与各类石化基塑料污染问题。

随着世界人口的增加，粮食问题逐渐提升，大量种植农作物的同时，也产生了相当惊人的植物性农业废弃物(agricultural waste)。农业废弃物如果未经处理直接被弃置或经过不当的燃烧将会产生对环境的空气、水资源污染，因此开创农业废弃作物的可再生用途是全球都在发展的重要方向。例如：经过适当处置的植物性农业废弃物可当作肥料、燃料、建筑材料的填充料以及工业用料。部份的农业废弃物与塑料结合后可形成天然塑料复合材料(agricultural waste plastic composite)，复合材料其天然的植物性农业废弃物原料成分含量可从10％～90％不等，可用以取代纯石化基塑料产品以制成类塑料制品，除了可减少对石化基塑料的依赖外，也能有效利用农业废弃资源，达到永续农业的境界。此类产品应用范围相当广泛，具有环保、质轻、价格便宜、原料料源丰富的优势。然而，上述习知利用农业作物废料结合的塑料与技术，虽可降低石化基塑料的使用率，但含有塑料的部分仍不具有自行可生物降解、可生生物分解及可生物消化生物分解特性，在产品的寿命终端(end of life)回到自然环境后，仍无法达成完全的可生物降解，最终仍会造成不可避免的塑料对生活环境污染问题。

另外，在相关的先前专利技术文献方面，如中国发明专利公开号第CN105315416A「可再生生物基乙烯基酯树脂及其制备方法」发明公开案，则揭示典型习知的大量使用石化基塑料与锡或锌金属类催化剂的可再生生物基乙烯基酯树脂材料的制备方法，诸如该前案中的专利说明书段落〔0029〕～〔0033〕所示，选用如该专利说明书表一所示的含石化基化合物的化合物1～化合物10，以及，含锡或含锌的催化剂等高环境污染性材料，并且，因为含有此些石化基化合物材料，因此，其降解率及降解效果并不理想，如该前案专利图式图2所示的天数与降解率的对照曲线图，该前案的可再生生物基乙烯基酯树脂材料产物在经过80天天数的质量降解率也仅有7.6％，如要完全达到所有质量降解，则必需耗费相当长的时间，不具产业利用价值，并且，该前案也无法结合使用如植物性农业废弃物，以解决植物性农业废弃物废弃或处置的环保污染问题。

再者，再如PCT专利公开号WO2006074815号及美国发明专利第8,003,731号「BIODEGRADABLE DEGRADABLE POLYESTER MIXTURES(生物可降解聚酯混合物)」发明专利公开案，则揭露以复杂的石油基化合物为主要基材，组成的聚酯混合物，在该聚酯混合物后续的应用产品在进行生物降解时，并无法完全降解，大幅影响其降解率，并且也会遗留大量的石化基的环境污染问题，该前案亦无法结合使用如植物性农业废弃物，以解决植物性农业废弃物废弃或处置的环保污染问题。

又，美国发明专利第8,382,888号及欧洲发明专利号码第EP1951056号「Composition for use in edible biodegradable articles and method of use(用于可食用、可生物降解对象的组合物及使用方法)」发明专利案，则揭示用于制造包含水、预胶凝化的天然淀粉、第一蛋白质或天然聚合化合物、天然纤维、蜡乳液、脱模剂、调味剂及着色剂的可食用可生物降解容器的组合物的技术，但其硬度、坚固性与热可塑性不足及含有硬质酸盐化合物的脱模剂，仅能使用在如宠物喂食用途的可食用的碗、盘、杯...等等盛装食物的器皿中，因而大幅局限其应用范畴与产业利用性，并且，该前案所利用的天然淀粉及天然纤维需取自新鲜与可食用的玉米、马铃薯、木薯、稻或小麦等植物材料，与草、芦苇等纤维植物，除无法有效解决植物性农业废弃物废弃或处置的环保污染问题外，必需耗费大量新鲜的可食用与非食用植物资源，不符合产业循环再利用的绿色环保要求。