BR112020004083A2 - composição líquida que compreende entidades biológicas e uso da mesma - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a uma nova composição líquida que compreende entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero, um carreador e um solvente que pode ser vantajosamente usado para a fabricação de um produto plástico biodegradável.

Description

"COMPOSIÇÃO LÍQUIDA QUE COMPREENDE ENTIDADES BIOLÓGICAS E USO DA MESMA" CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a uma composição líquida inovadora que compreende ambas as entidades biológicas com capacidade para degradar um polímero e um carreador com capacidade para proteger e estabilizar tais entidades biológicas durante um processo de aquecimento, como extrusão. A invenção também se refere ao uso de tal composição líquida para a fabricação de artigos plásticos biodegradáveis, em que as entidades biológicas são homogeneamente dispersadas nos artigos plásticos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Diferentes composições plásticas biodegradável foram desenvolvidas para responder às questões ambientais sobre o plástico e ao acúmulo de artigos plásticos em aterros e em habitats naturais, e para cumprir com a legislação limitativa, em particular, sobre os produtos de curto período de vida (como bolsas, embalagens incluindo bandejas, recipientes, garrafas, películas agrícolas, etc.).

[0003] As composições plásticas contêm geralmente poliéster, farinhas ou amidos derivados de vários cereais. Recentemente, uma solução inovadora foi proposta para controlar adicionalmente a degradação de artigos plásticos, pela inclusão de entidades biológicas com capacidade para degradar os poliésteres na composição plástica usada para fabricar os artigos plásticos (documentos nºs WO 2013/093355; WO 2016/198652; WO 2016/198650; WO 2016/146540; WO 2016/062695). O produto plástico resultante contém entidades biológicas, particularmente enzimas, dispersadas em um polímero, e tem uma biodegradabilidade aprimorada como comparado aos artigos plásticos privados de tais entidades biológicas.

[0004] No entanto, a inclusão de entidades biológicas em um polímero parcial ou totalmente fundido durante a fabricação de artigos plásticos pode dar origem a problemas técnicos. De fato, a composição de entidades biológicas pode ser dificilmente miscível no polímero, as entidades biológicas podem ser não homogeneamente dispersadas no polímero e/ou perder pelo menos parcialmente sua atividade de degradação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] Ao trabalhar nesses problemas, os inventores desenvolveram uma composição líquida de entidades biológicas que possibilitam dispersar de modo homogêneo tais entidades biológicas em um polímero em um estado total ou parcialmente fundido. os artigos plásticos resultantes mostram propriedades físicas aprimoradas como comparado aos produtos plásticos fabricados com entidades biológicas na forma sólida. Particularmente, os inventores revelaram que a presença de um carreador específico na composição que contém as entidades biológicas pode preservar a atividade de degradação das entidades biológicas mesmo durante e após um tratamento de calor. Os inventores desenvolveram, assim, uma composição líquida que contém pelo menos entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero, um carreador de proteção e estabilização particular e um solvente aquoso e mostraram que tal composição líquida estabilizada leva a artigos plásticos com uma biodegradabilidade aprimorada como comparado aos produtos plásticos produzidos com composições líquidas da técnica anterior.

[0006] De modo interessante, os inventores revelaram adicionalmente que, em certos casos, o uso de um processo de duas etapas para a fabricação de um artigo plástico que contém as entidades biológicas preserva adicionalmente a atividade de degradação das entidades biológicas. Mais particularmente, a primeira etapa consiste na introdução da composição líquida que contém entidades biológicas em um primeiro polímero com um baixo ponto de fusão (abaixo de 140 ºC), após a introdução de tal mistura em um segundo polímero com um alto ponto de fusão (acima de 140 ºC).

[0007] A invenção fornece uma nova composição líquida que compreende entidades biológicas e um carreador. A composição da invenção é particularmente útil para a produção de artigos plásticos biodegradáveis que compreendem entidades biológicas com capacidade para degradar pelo menos um polímero do artigo plástico e com propriedades mecânicas aprimoradas como Turbidez, rugosidade superficial, alongamento à ruptura, tensão de tração à ruptura, coeficiente de atrito dinâmico ou modulo de Young e desempenho de biodegradabilidade como comparado aos artigos plásticos fabricados com entidades biológicas na forma sólida. Particularmente, o uso de tal composição líquida permite reduzir a rugosidade superficial e, eventualmente, a espessura do artigo plástico sem passar por operações dispendiosas e pesadas de uma composição sólida (por exemplo: na forma de pó). Além disso, a pulverulência dos constituintes de tal composição líquida é reduzida como comparado à composição sólida (por exemplo: na forma de pó), que leva a menores riscos de inalação de partículas durante o processo de produção de artigo plástico.

[0008] Assim, um objetivo da invenção consiste em fornecer uma composição líquida adequada para ser incorporada em um polímero parcial ou totalmente fundido e que compreende entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero, um carreador e um solvente aquoso, em que i) o carreador é um polissacarídeo selecionado a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos, polissacarídeos microbianos e polissacarídeos animais e ii) a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % em peso de entidades biológicas, - de 15 % a 95 % em peso de um solvente aquoso, - de 3 % a 80 % em peso de um carreador.

[0009] De preferência, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 0,3% a 30% em peso de entidades biológicas, de preferência, selecionadas a partir de protease, esterase ou lipase - de 19% a 608% em peso de um solvente aquoso, de preferência, água - de 15 % a 70 % em peso de um carreador

[0010] Alternativamente, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas, de preferência, selecionadas a partir de enzimas de degradação de PLA - de 30 % a 75 % de água

- de 10 % a 69,99 % de um carreador, de preferência, goma arábica

[0011] A composição líquida da invenção é particularmente útil para a fabricação de composições plásticas e artigos plásticos. Vantajosamente, as entidades biológicas da composição têm capacidade de degradar pelo menos um polímero do artigo plástico. As entidades biológicas são homogeneamente dispersadas nos artigos plásticos resultantes. De modo interessante, os ditos artigos plásticos têm degradabilidade e propriedades mecânicas satisfatórias.

[0012] Assim, um outro objetivo da invenção consiste em fornecer um processo para fabricar um artigo plástico pelo uso da composição da invenção, de preferência, por extrusão e um artigo plástico feito de tal composição.

[0013] Um objetivo adicional da invenção consiste em fornecer um processo para a fabricação de um artigo plástico que contém entidades biológicas que compreendem sucessivamente uma etapa de introduzir a composição líquida da invenção em um primeiro polímero para obter uma mistura, e uma etapa de introduzir a dita mistura em um segundo polímero diferente do primeiro polímero, em que o primeiro polímero tem um ponto de fusão abaixo de 140 ºC e o segundo polímero tem um ponto de fusão acima de 140 “C.

[0014] A invenção também se refere a um método para aumentar a homogeneidade de dispersão de entidades biológicas de degradação de polímero em um artigo plástico biodegradável, em que o dito método compreende introduzir a composição líquida da invenção durante o processo de fabricação do artigo plástico.

[0015] A invenção também fornece um método para aumentar a biodegradabilidade de um artigo plástico que compreende pelo menos um polímero, em que o dito método compreende introduzir durante o processo de produção do artigo plástico, a composição líquida da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0016] A presente invenção se refere a composições líquidas inovadoras que compreendem entidades biológicas estabilizadas que podem ser usadas para fabricar artigos plásticos em que as ditas entidades biológicas são homogeneamente dispersadas. A composições líquidas da invenção compreendem um carreador, selecionado a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos, polissacarídeos microbianos e polissacarídeos animais, que permite que, solubilizados dentro de um solvente aquoso, protejam e estabilizem as entidades biológicas durante um processo de aquecimento, como um processo de extrusão. A composição da presente invenção permite a fabricação de artigos plásticos biodegradáveis, em que as entidades biológicas são homogeneamente distribuídas e têm uma atividade de degradação. Esses resultados são compatíveis com as propriedades físicas/mecânicas e degradabilidade esperada para artigos plásticos de curto período de vida e de uso único. Definições

[0017] A presente revelação será mais bem entendida em referência às seguintes definições.

[0018] No contexto da invenção, o termo “artigo plástico” se refere a qualquer item feito de pelo menos um polímero, como folha plástica, filme, tubo, haste, perfil, formato bloco massivo, fibra, etc. De preferência, o artigo plástico é um produto fabricado, como um embalagem rígida ou flexível, filmes agrícolas, bolsas e sacos, itens descartáveis ou semelhantes. De preferência, o artigo plástico compreende uma mistura de polímeros semicristalinos e/ou amorfos ou polímeros e aditivos semicristalinos. Os artigos plásticos podem conter substâncias ou aditivos adicionais, como plastificantes, cargas minerais ou orgânicas. De acordo com a invenção, o artigo plástico pode ser selecionado a partir de um filme plástico, um artigo plástico rígido ou um tecido não tecido.

[0019] De acordo com a invenção, o termo “filme plástico” se refere a uma folha flexível de plástico (isto é, com capacidade para ser flexionada sem ruptura) com uma espessura abaixo de 250 um. Considera-se que o filme fino tenha uma espessura abaixo de 100 um, de preferência, abaixo de 50 um e é, de preferência, produzido por extrusão de filme por sopro, enquanto o filme espesso tem uma espessura acima de 100 um e é, de preferência, produzido por extrusão de filme por fundição. Os exemplos de filmes plásticos incluem películas agrícolas, sacos ou bolsas plásticas, filmes para embalagem flexível, filmes de alimento, filmes para postagem, filmes para revestimento, filmes de múltipla embalagem, filmes industriais, filmes de cuidado pessoal, redes, etc.

[0020] De acordo com a invenção, o termo “artigo plástico rígido” se refere a um artigo plástico que não é um filme. Esses artigos são, de preferência, produzidos por calandragem, moldagem por injeção, termoformação, moldagem por sobro ou ainda por rotomoldagem e impressão em 3D. Os exemplos de artigos plásticos rígidos são embalagem de parede fina, como embalagem de alimentos e bebidas, caixas, bandejas, recipientes, artigos de serviço de alimentação, invólucros eletrônicos, estojos de cosméticos, itens de jardinagem ao ar livre, como vasos, embalagem rígida, recipientes, cartões, cotonetes, tubos de irrigação, etc. Alguns artigos plásticos rígidos podem ser produzidos por termoformação de folhas plásticas com uma espessura de 250 um ou mais, em que tais folhas plásticas são produzidas por calandragem ou fundição de filme. De acordo com a invenção, o artigo plástico rígido tem uma espessura abaixo de 5 mm, de preferência, abaixo de 3 mm.

[0021] Como usado no presente documento, os termos “composição plástica” designa uma mistura de polímeros e entidades biológicas e, eventualmente, compostos adicionais (por exemplo, aditivos, carga, etc.) antes de qualquer etapa de conformação ou etapa de condicionamento para produzir um artigo plástico. Em uma modalidade particular da invenção, a composição plástica é um lote principal sob uma forma sólida, antes de sua introdução em uma matriz à base de polímero.

[0022] Uma “matriz à base de polímero” se refere a uma matriz que compreende, como o ingrediente principal, um ou mais polímeros. A matriz à base de polímero compreende pelo menos 51 % em peso de polímero (s), com base no peso total da composição, de preferência, pelo menos 60 % ou 70 %. A matriz à base de polímero pode compreender adicionalmente compostos adicionais, como aditivos. De acordo com a invenção, a matriz à base de polímero é privada de quaisquer entidades biológicas. Uma “matriz à base de poliéster” se refere a uma matriz que compreende, como o ingrediente principal, um ou mais poliésteres (ou poliéster).

[0023] Como usado no presente documento, o termo “lote principal” designa uma mistura concentrada de ingredientes (por exemplo, entidades biológicas, aditivos, etc.) e polímero selecionados que podem ser usados para introduzir os ditos ingredientes nos artigos plásticos ou composições a fim de conferir as propriedades desejadas a isso. As composições de lote principal permitem que o processador introduza ingredientes selecionados economicamente durante o processo de fabricação de plástico. Vantajosamente, a lote principal é composta de um polímero em que os ingredientes selecionados são incorporados em alta concentração. De modo geral, o lote principal é direcionado a ser misturado com polímero (ou polímeros) ou uma matriz à base de polímero para produzir um plástico final que tem uma quantidade desejada de ingredientes selecionados. O lote principal pode compreender adicionalmente cargas minerais ou orgânicas. De acordo com a invenção, o lote principal compreende pelo menos 5% de uma composição de entidades biológicas da invenção que têm uma atividade de degradação de polímero.

[0024] Um “polímero” se refere a um composto químico ou mistura de compostos cuja estrutura é constituída de múltiplas unidades ligadas por ligações químicas covalentes. Dentro do contexto da invenção, o termo “polímero” inclui polímero naturais ou sintéticos, que compreendem um único tipo de unidade de repetição (isto é, homopolímeros) ou diferentes tipos de unidades de repetição (isto é, copolímeros em bloco e copolímeros aleatórios). Como um exemplo, os polímeros sintéticos incluem polímeros derivados de óleo de petróleo ou polímeros de base biológica, como poliolefinas, poliésteres alifáticos ou aromáticos, poliamidas, poliuretanos e cloreto de polivinila. Os polímeros naturais incluem lignina e polissacarídeos, como celulose, hemicelulose, amido e derivados dos mesmos que podem ou não ser plasticizados.

[0025] “Polímeros sintéticos” se referem a polímeros derivados de óleo de petróleo ou polímeros de base biológica, e podem ser selecionados a partir do grupo que consiste em poliolefinas, poliésteres alifáticos ou semiaromáticos, poliamidas, poliuretanos ou polímeros vinílicos e derivados dos mesmos ou mesclas/misturas desses materiais. As poliolefinas preferenciais para uso na presente invenção incluem, sem limitação, polietileno (PE), polipropileno (PP), polimetilpenteno (PMP), polibuteno-l (PB-l1), poli- isobutileno (PIB), borracha de etileno propileno (EPR), borracha de monômero de etileno propileno dieno (EPDM), copolímero de olefina cíclica (COC) e derivados ou mesclas/misturas dos mesmos. Os poliésteres alifáticos preferenciais para uso na invenção incluem, porém sem limitação, ácido poliláctico (PLA) (como poli(ácido L- láctico) (PLLA), poli(ácido D-láctico) (PDLA), poli(ácido D,L-láctico) (PDLLA) ou estereocomplexo de PLA (scPLA)), ácido poliglicólico (PGA), poli-hidroxialcanoato (PHA), policaprolactona (PCL), succinato de polibutileno (PBS); e os poliésteres semiaromáticos são selecionados a partir de tereftalato de polibutileno (PET), tereftalado de isossorbido de polietileno (PTT), adipato de succinato de polibutileno (PBT), tereftalato de adipato de polietileno (PEIT), tereftalato de polietileno (PBSA), tereftalato de politrimetileno (PBAT), furonato de polietileno (PEF), adipato de poli(etileno) (PEA), naftalato de polietileno (PEN), e derivados ou mesclas/misturas dos mesmos. Os polímeros de poliamida preferenciais (também chamados de náilon) para uso na invenção incluem, sem limitação, poliamida-6 ou poli (B-caprolactama) ou policaproamida (PAG6), poliamida-6,6 ou Ppoli(hexametileno adipamida) (PA6,6), poli (11-aminoundecanoamida) (PAl1), polidodecanolactama (PAl2), poli (tetrametileno adipamida) (PA4,6), poli (pentametileno sebacamida) (PA5,10), poli(hexametileno azelamida) (PA6,9), poli (hexametileno sebacamida) (PA6,10), poli (hexametileno dodecanoamida) (PA6,12), poli(m-xilileno adipamida) (PAMXD6), copolímero de poli-hexametileno adipamida/poli-hexametilenotereftalamida (PA66/6T), copolímero de poli-hexametileno adipamida/poli- hexametilenoisoftalamida (PA66/61) e derivados ou mesclas/misturas dos mesmos. Os polímeros de Vvinila preferenciais incluem poliestireno (PS), cloreto de polivinila (PVC), cloreto de polivinila (PVdC), acetato de etileno vinila (EVA), álcool de etileno vinila (EVOH), álcool polivinílico (PVOH) e derivados ou mesclas/misturas desses materiais.

[0026] Dentro do contexto da invenção, o termo “poliéster” se refere a um polímero que contém um grupo funcional éster em sua cadeia principal. O grupo funcional éster é caracterizado por uma ligação de carbono a três outros átomos: uma única ligação a um carbono, uma ligação dupla a um oxigênio, e uma única ligação a um oxigênio. A única ligação de oxigênio é ligada a um outro carbono. De acordo com a composição de sua cadeia principal, os poliésteres podem ser alifáticos, aromático ou semiaromáticos. O poliéster pode ser homopolímero Ou copolímero. Como um exemplo, o ácido poliláctico é um homopolímero alifático composto de um monômero, ácido láctico; e tereftalato de polietileno é um copolímero aromático alifático composto de dois monômeros, ácido tereftálico e etileno glicol. Tais poliésteres podem ser nativos ou quimicamente modificados.

[0027] No contexto da invenção, o termo “carga" se refere a uma substância que é incorporada a uma composição plástica e/ou a um artigo plástico para reduzir os custos do mesmo ou, opcionalmente, aprimorar as propriedades físicas do mesmo (por exemplo, sua dureza, rigidez ou resistência). As cargas podem ser material inativo (isto é, inerte) ou ativo, e podem formar ligações químicas com os componentes da composição ou artigo plástico. As cargas podem ser cargas naturais, sintéticas ou modificadas. A carga pode ser selecionada a partir de cargas minerais ou orgânicas. Em uma modalidade particular da invenção, a carga mineral é escolhida a partir do grupo que consiste, sem limitação, em calcita, sais de carbonato ou carbonato de metal como carbonato de cálcio (ou calcário), carbonato de potássio, carbonato de magnésio, carbonato de alumínio, carbonato de zinco, carbonato de cobre, giz, dolomita, sais de silicato como silicato de magnésio hídrico como talco ou pedra-sabão, silicato de cálcio (wollastonita), silicato de potássio, silicatos de magnésio (talco), silicato de alumínio (caulim), ou misturas dos mesmos como mica, esmectita como montmorillonita, vermiculita, e paligorsquita-sepiolita, sais de sulfato como sulfato de bário, ou sulfato de cálcio

(gesso), mica, sal de hidróxido ou hidróxido metálico como hidróxido de cálcio ou hidróxido de potássio (potassa) ou hidróxido de magnésio ou hidróxido de alumínio ou hidróxido de sódio (soda cáustica), hidrotalcita, óxido metálico ou sais de óxido como óxido de magnésio ou óxido de cálcio ou óxido de alumínio ou óxido de ferro ou óxido de cobre, argila, asbestos, sílica, grafite, negro de fumo, fibras de metal ou flocos de metal, fibras de vidro, cargas magnéticas, fibras de aramida, fibras de cerâmica e derivados dos mesmos ou mesclas/misturas desses materiais. Alternativa Ou adicionalmente, a carga orgânica é escolhida a partir do grupo que consiste em de farinha de madeira, farinha vegetal ou de planta, como farinha cereal (farinha de milho, farinha de trigo, farinha de arroz, farinha de soja, farinha de casca de noz, farinha de casca de amêijoa, farinha de sabugo de milho, farinha de cortiça, farinha de casca de arroz); serragem; fibras de planta, como fibras de linho, fibras de madeira, fibras de cânhamo, fibras de bambu, penas de galinha e derivados dos mesmos ou mesclas/misturas desses materiais. Os polímeros naturais também podem ser usados como cargas orgânicas, como lignina, ou polissacarídeos como celulose ou hemicelulose, amido, quitina, quitosana e derivados ou mesclas/misturas desses materiais.

[0028] Conforme usado no presente documento, o termo “entidades biológicas” designa enzimas ativas ou microrganismos que produzem enzima, como microrganismos esporolados, assim como combinações dos mesmos. De acordo com a invenção, “entidades biológicas” se referem, de preferência, a enzimas. As entidades biológicas podem estar na forma sólida (por exemplo, pó) ou líquida.

[0029] Como usado no presente documento, o termo “polissacarídeos” se refere às moléculas compostas de cadeias longas de unidades de monossacarídeo ligadas em conjunto por ligações glicosídicas. A estrutura de polissacarídeos pode ser linear a altamente ramificada. Os exemplos incluem polissacarídeos de armazenamento, como amido e glicogênio, e polissacarídeos estruturais, como celulose e quitina. os polissacarídeos incluem polissacarídeos nativos ou polissacarídeos quimicamente modificados por reticulação, oxidação, acetilação, hidrólise parcial, etc. Os polímeros de carboidrato podem ser classificados de acordo com sua origem (marina, vegetal, microbiana ou animal), estrutura (linear, ramificada) e/ou comportamento físico (como a designação como goma ou hidrocoloide que se refere à propriedade que esses polissacarídeos se hidratam em água quente ou fria para formar soluções “viscosas ou dispersões em goma ou hidrocolóide de baixa concentração). No contexto da invenção, os polissacarídeos podem ser classificados de acordo com a classificação descrita em “Encapsulation Technologies for Active Food Ingredients and Food Processing - Capítulo 3 - Materials for Encapsulation - Christine Wandrey, Artur Bartkowiak, and Stephen E. Harding”: - Amido e derivados, como amilose, amilopectina, maltodextrina, xaropes de glicose, dextrina, ciclodextrina.

- Celulose e derivados, como metilcelulose, hidroxipropil metil celulose, etil celulose, etc.

- Extratos e exsudados de planta, também chamados de gomas vegetais ou gomas naturais, incluindo, porém sem limitação, goma arábica (ou goma acacia), goma tragacanta, goma guar, goma alfarroba, goma Karaya, goma mesquita, galactomananos, pectina, polissacarídeo de soja solúvel) - extratos marinhos como carragenano e alginato - Polissacarídeos animais e microbianos, como gelana, dextrano, xantana e quitosana

[0030] Os polissacarídeos podem ser adicionalmente classificados de acordo com sua solubilidade em água. Particularmente, a celulose não é solúvel em água. De acordo com a invenção, os polissacarídeos usados como um carreador são solúveis em água.

[0031] Como usado no presente documento, o termo “temperatura ambiente” ou “temperatura de ambiente” significa uma temperatura entre 10 ºC e 30 “ºC, particularmente, entre 20 “*C e 25 “C.

[0032] Como usado no presente documento, o termo “solúvel” designa a capacidade de um soluto (isto é, carreador, enzimas) seja dissolvido em um solvente líquido. A solubilidade de uma substância depende das propriedades físicas e químicas tanto do soluto quanto do solvente, bem como temperatura, pressão e pH da solução e pode ser definida de acordo com os padrões internacionais como IUPAC. De acordo com a definição IUPAC, a solubilidade é a composição analítica de uma solução saturada expressada como uma proporção de um soluto designado em um solvente designado. A solubilidade pode ser indicada em várias unidades de concentração, como molaridade, molalidade, fração molar, razão molar, massa (soluto) por volume (solvente) e outras unidades. A solubilidade é definida a uma temperatura particular e em pressão atmosférica particular. A extensão da solubilidade varia amplamente, de infinitamente solúvel (sem limite) ou completamente miscível, como etanol em água, a pouco solúvel, como cloreto de prata em água. O termo insolúvel é frequentemente aplicado ao soluto pouco solúvel ou muito pouco solúvel. O termo “solubilidade máxima” se refere à concentração de saturação do soluto em um solvente, em que uma quantidade adicional do soluto não aumenta a concentração da solução e em que a quantidade em excesso de soluto começa a precipitar. De acordo com a invenção, a solubilidade máxima se refere à concentração de saturação do carreador na composição líquida, em que outros componentes, como as entidades biológicas, podem conferir solubilidade ao soluto.

[0033] Conforme usado no presente documento, o termo “em peso” se refere à razão com base no peso total da composição ou do produto considerado.

[0034] No contexto da invenção, o termo “cerca de” se refere a uma margem de +/- 5 %, de preferência, de +/- -1 % ou dentro da tolerância de um dispositivo ou instrumento de medição adequado. Composição líquida

[0035] Portanto, um objetivo da invenção consiste em fornecer uma composição líquida adequada para ser incorporada em um polímero parcial ou totalmente fundido e que compreende entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero, um carreador e um solvente aquoso, em que: i) o carreador é um polissacarídeo selecionado a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos,

polissacarídeos microbianos e animais e ii) a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas - de 15 % a 95 % de um solvente aquoso - de 3 % a 80 % de um carreador

[0036] De acordo com a invenção, a expressão “adequado para ser incorporada em um polímero parcial ou totalmente fundido” significa que as entidades biológicas da composição retêm uma atividade após o tratamento de calor. Particularmente, as entidades biológicas retêm uma atividade de degradação de polímero na composição plástica e/ou no artigo plástico final.

[0037] Em uma modalidade particular, a composição é adequada para ser extrusada com um polímero. De preferência, a composição é adequada para ser extrusada com um polímero sintético, como poliolefinas, poliésteres alifáticos ou aromáticos, poliamidas, poliuretanos e cloreto de polivinila ou um polímero natural, como lignina e polissacarídeos, como celulose, hemicelulose, amido e derivados dos mesmos. Em uma modalidade preferencial, a composição é adequada para ser extrusada com um polímero com uma baixa temperatura de fusão ou ponto de fusão (Tm), isto é, com uma Tm abaixo de 140 “C.

[0038] Em uma modalidade preferencial, o solvente aquoso é água. Em tal modalidade, a composição compreende, com base no peso total da composição, de 15 % a 95 % de água, e de % a 85 % de outros componentes, como, pelo menos, de 0,01 % a 358% de entidades biológicas e de 3 8% a 80% de um carreador.

[0039] Em uma modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,3 % a 30 % de entidades biológicas - de 19 % a 85 % de um solvente aquoso - de 4 % a 80 % de um carreador

[0040] Em uma modalidade preferencial, a composição compreende de 19 % a 85 % de água e de 15 % a 81 % de outros componentes, como pelo menos de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas e de 3 % a 80 % de um carreador, com base no peso total da composição.

[0041] Em uma modalidade particular, a composição compreende menos que 35 % em peso de entidades biológicas. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende menos que 30 % em peso de entidades biológicas. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende menos que % em peso de entidades biológicas.

[0042] Em uma modalidade particular preferencial, a composição compreende menos que 80 % em peso de solvente aquoso, de preferência, menos que 75 %, menos que 70 %, ainda com mais preferência, menos que 60 %, com base no peso total da composição. Em uma outra modalidade preferencial, a composição compreende mais que 20 % em peso de solvente aquoso, de preferência, mais que 30 %, e menos que 80 %, com base no peso total da composição. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende de 20 % a 80 % em peso de solvente aquoso, de preferência, de 30 % a 75 %, com mais preferência, de 40% a 60%. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 50 % de solvente aquoso. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 40 % de solvente aquoso.

[0043] Em uma modalidade preferencial, o solvente aquoso é água. Em uma modalidade preferencial, a composição compreende menos que 75 % em peso de água, de preferência, menos que 70 %, com mais preferência, menos que 60 %, com base no peso total da composição. Em uma outra modalidade preferencial, a composição compreende mais que 20 % em peso de água, de preferência, mais que 30 % e menos que 80 %, com base no peso total da composição. Particularmente, a composição compreende de 20 % a 80 % em peso de água. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende de 30 % a 75 % em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 %. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 50 % de água. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 40 % de água.

[0044] Em uma modalidade particular preferencial, a composição compreende mais que 5 % em peso de carreador, de preferência, mais que 10 %, ainda com mais preferência, mais que 15 %.

[0045] Assim, em uma modalidade preferencial, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,3 % a 30 % em peso de entidades biológicas - de 19 % a 60 % em peso de um solvente aquoso - de 15 % a 70 % em peso de um carreador

[0046] Em uma outra modalidade preferencial, a composição compreende menos que 70% em peso de carreador, de preferência, menos que 60 %. Em uma modalidade particular, a composição compreende de 5 8% e 70% de carreador, de preferência, de 10% a 60%. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende de 10 8% a 508% de carreador.

[0047] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas - de 30 % a 75 % de água - de 10 % a 69,99 % de um carreador

[0048] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas - de 30 % a 60 % de água - de 20 % a 45 % de um carreador

[0049] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas - de 40 % a 60 % de água - de 20 % a 45 % de um carreador

[0050] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 50 % de água, e de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas, e de 20 % a 49,99 % de carreador.

[0051] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 40 % de água, e de 0,01 % a 35 % de entidades biológicas, e de 20 % a 59,99 % de carreador.

[0052] Em uma modalidade particular, a razão de carreador/solvente aquoso em peso está abaixo de 4.

[0053] Em uma modalidade particular, a quantidade de carreador na composição é de 4 % a 100 % da solubilidade máxima do carreador no solvente aquoso, isto é, de 4% a 100 % da concentração de saturação do carreador no solvente aquoso.

[0054] Alternativa ou adicionalmente, a quantidade de carreador na composição é de 4 % a 100 % da solubilidade máxima do carreador na composição, isto é, de 4 % a 100 % da concentração de saturação do carreador na composição.

[0055] De acordo com a invenção, a presença de carreadores particulares na composição permite a proteção e a estabilização das entidades biológicas não apenas na composição, mas também durante um tratamento de calor, como um processo de extrusão em que a composição é introduzida em um polímero parcial ou totalmente fundido.

[0056] Em uma modalidade particular, o carreador está em uma forma sólida à temperatura ambiente. Vantajosamente, o carreador é também solúvel em solvente aquoso, como água, à temperatura ambiente. De preferência, o carreador é solúvel na composição líquida, pelo menos à temperatura ambiente. Alternativa ou adicionalmente, o carreador é solúvel no líquido à temperatura em que a dita composição é introduzida em um polímero que está em estado parcial ou totalmente fundido

[0057] Em uma modalidade particular, o carreador é um derivado de amido. De preferência, o carreador é maltodextrina. Em tal modalidade particular, a razão em peso de maltodextrina/solvente aquoso é, de preferência, entre 3 e 4, Em uma modalidade particular, a quantidade de maltodextrina na composição é de 5 a 100% de sua solubilidade máxima na composição, de preferência, de 26 a 100 %, com mais preferência, de 39 a 100 %. Consequentemente, a composição compreende mais que 48% em peso de maltodextrina, com base no peso total da composição, de preferência, mais que 20 %, de preferência, mais que 30 %.

[0058] Em uma modalidade particular, o carreador é uma goma natural. De preferência, o carreador é selecionado a partir de goma arábica, goma guar, goma tragacanto, goma

Karaya, com mais preferência, o carreador é goma arábica. Em uma modalidade particulary/ Wa razão em peso de goma arábica/solvente aquoso é entre 0,1 e 1, de preferência, entre 0,3 e 0,8, com mais preferência, entre 0,35 e 0,6, ainda com mais preferência, entre 0,4 e 0,5. Em uma outra modalidade preferencial, a razão em peso de goma arábica/solvente aquoso está acima de 0,8, de preferência, entre 0,8 e 1. Particularmente, a quantidade de goma arábica na composição é de 6 % a 100 % de sua solubilidade máxima na composição, de preferência, de 40% a 100% de sua solubilidade máxima, de preferência, de 60 % a 100 % de sua solubilidade máxima. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende mais que 4 % em peso de goma arábica, de preferência, mais que 10 %, com mais preferência, mais que 15 %, ainda com mais preferência, mais que 20 %. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende menos que 70 % em peso de goma arábica, de preferência, menos que 60 %. Em uma modalidade particular, a composição compreende de 5% e 70 % de goma arábica, de preferência, de 10 % a 60 %. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende de 10 % a 50 % de goma arábica.

[0059] Em uma outra modalidade particular, o carreador é um extrato marinho. De preferência, o carreador é selecionado a partir de carragenano ou alginato.

[0060] Em uma outra modalidade particular, o carreador é um polissacarídeo microbiano. De preferência, o carreador é xantana.

[0061] Em uma outra modalidade particular, o carreador é um polissacarídeo animal. De preferência, o carreador é quitosana.

[0062] Em uma modalidade particular, a composição compreende pelo menos dois carreadores selecionados a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos, polissacarídeos animais e microbianos.

[0063] Em uma outra modalidade particular, a razão em peso de carreador/entidades biológicas é entre 0,8 e 1,2, de preferência, cerca de 1. Em uma outra modalidade particular, a razão em peso de carreador/entidades biológicas está acima de 1, de preferência, acima de 2.

[0064] De acordo com a invenção, a composição pode compreender adicionalmente açúcares, proteínas, lipídeos, ácidos orgânicos, sais e vitaminas que se originam do sobrenadante de cultura de um microrganismo de degradação de polímero usado como entidades biológicas na composição. Tal sobrenadante pode ser preliminarmente tratado (por exemplo, mecânica, física ou quimicamente) para aumentar a concentração de enzimas e/ou para remover outros componentes como DNA ou detritos celulares.

[0065] Em uma modalidade particular, a composição pode compreender adicionalmente polióis, como glicerol, sorbitol ou propileno glicol. Esse é particularmente o caso ao produzir a composição da invenção com entidades biológicas comerciais, de preferência, enzimas comerciais, condicionada em uma solução de estabilização que compreende polióis. De acordo com uma modalidade particular, a composição compreende no máximo 10 % em peso de polióis com base no peso total da composição, de preferência, no máximo 5 %. De acordo com uma outra modalidade particular, a composição compreende entre 10 % e 20 % em peso de polióis com base no peso total da composição.

[0066] De acordo com uma modalidade particular, a composição pode compreender componentes não solúveis com um tamanho de partícula abaixo de 20 um.

[0067] Alternativa ou adicionalmente, a composição compreende adicionalmente componentes minerais, como componentes de cálcio que são conhecidos para aumentar a termoestabilidade de algumas entidades biológicas, como carbonato de cálcio, cloreto de cálcio ou outros minerais de cálcio.

[0068] Vantajosamente, a composição da invenção é estável, isto é, química e biologicamente estável. No contexto da invenção, “quimicamente estável” se refere a uma composição em que as entidades biológicas não mostram qualquer perda significativa de atividade durante um período definido à temperatura de ambiente, no escuro. Mais particularmente, “quimicamente estável” se refere a uma composição em que a perda de atividade de degradação das entidades biológicas é menor que 50 %, de preferência, menos que 25 %, com mais preferência, menos que 10 % como comparado à atividade de degradação das ditas entidades biológicas antes da introdução na composição, durante um período de tempo de pelo menos 30 dias, de preferência, pelo menos 90 dias, com mais preferência, pelo menos 1 ano. Em uma modalidade particular, a composição da invenção é vantajosa e quimicamente estável durante pelo menos 90 dias a 4 “ºC. Particularmente, a perda de atividade de degradação das entidades biológicas na composição da invenção é menor que % como comparado à atividade de degradação de ditas entidades biológicas antes de introdução na composição, durante um período de tempo de pelo menos 90 dias.

[0069] No contexto da invenção, o termo “biologicamente estável” se refere a uma composição que não mostra qualquer proliferação subsequente bacteriana, de levedura e fúngica durante um período definido de pelo menos 30 dias, de preferência, pelo menos 90 dias, com mais preferência, pelo menos 1 ano, à temperatura de ambiente, no escuro. Particularmente, a composição compreende adicionalmente componentes antifúngicos e/ou antibacterianos, como ácido sórbico e/ou sais do mesmo, ácido benzoico e sais do mesmo, sulfito ou anidrido sulfuroso, nitrato ou nitrito, ácido propiônico, ácido butírico, natamicina, parabeno, ácido acético, ácido cítrico, ácido bórico, extratos vegetais.

[0070] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA - de 30 % a 75 % de água - de 10 % a 69,99 % de goma arábica

[0071] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA - de 30 % a 60 % de água - de 20 % a 45 % de goma arábica

[0072] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA - de 40 % a 60 % de água - de 20 % a 45 % de goma arábica

[0073] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 50 % de água, e de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA, e de 20 % a 49,99 % de goma arábica.

[0074] Em uma outra modalidade particular, a composição compreende cerca de 40 % de água, e de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA, e de 20 % a 59,99 % de goma arábica.

[0075] Todas as composições definidas acima podem compreender opcionalmente de O % a 20 %, de preferência, de 0 %ab5%, em peso com base no peso total da composição, de outros componentes, de preferência, selecionados a partir de proteínas, sais, polióis.

[0076] Em uma modalidade particular, as enzimas de degradação de PLA de tais composições são, de preferência, proteases.

[0077] Em uma modalidade particular, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 20 % a 80 % em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 % de água - de 0,01 % a 30 % em peso de enzimas de degradação de PLA, de preferência, de 58% a 30% de enzimas de degradação de PLA como protease - de 10 % a 50 % em peso de goma arábica, de preferência, de 15 % a 35 8%

[0078] Em uma modalidade particular, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 20 % a 80 % em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 % de água de 0,01 % a 30 % em peso de enzimas de degradação de PLA, de preferência, de 5 8% a 30 % de enzimas de degradação de PLA como protease - de 10 % a 50 % em peso de goma arábica, de preferência, de 15 % a 35 8%

- de 0% a 20% em peso de outros componentes, de preferência, selecionados a partir de proteínas, sais polióis

[0079] Em uma modalidade particular, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 20 % a 80 % em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 % de água - de 0,01 % a 30 % em peso de enzimas de degradação de PLA, de preferência, de 58% a 30% de enzimas de degradação de PLA como protease - de 10 % a 50 % em peso de maltodextrina, de preferência, de 15 % a 40 8%

[0080] Em uma modalidade particular, a composição da invenção compreende, com base no peso total da composição: - de 20 % a 80 % em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 % de água - de 0,01 % a 30 % em peso de enzimas de degradação de PLA, de preferência, de 58% a 20% de enzimas de degradação de PLA como protease - de 10 % a 50 % em peso de maltodextrina, de preferência, de 15 % a 40 % - de 0 % a 20 % de outros componentes, de preferência selecionados a partir de proteínas, sais, polióis.

[0081] Vantajosamente, a composição líquida está em uma forma líquida pelo menos à temperatura ambiente. De preferência, a composição líquida está em uma forma líquida à temperatura em que a dita composição é introduzida em um polímero que está em estado parcial ou totalmente fundido.

[0082] Vantajosamente, em todas as composições indicadas acima, a quantidade de carreador e entidades biológicas são expressas em uma base de matéria seca, isto é, na quantidade de tal carreador e entidades biológicas após desidratação completa, evaporação de água Ou remoção de água. Consequentemente, a quantidade de solvente aquoso na composição inclui todas as partes líquidas dos constituintes da composição, como a parte líquida das entidades biológicas quando introduzida em uma forma líquida e/ou na água residual que pode estar contida no carreador (mesmo quando suprida em uma forma de pó).

Entidades biológicas

[0083] De acordo com a invenção, a composição compreende entidades biológicas adequadas para degradar pelo menos um polímero. Em uma outra modalidade particular, a composição compreende entidades biológicas adequadas para degradar pelo menos dois polímeros.

[0084] Em uma modalidade preferencial, as entidades biológicas compreendem pelo menos uma enzima com atividade de degradação de polímero e/ou pelo menos um microrganismo que expressa, e opcionalmente que excreta, uma enzima que tem uma atividade de degradação de polímero. Em uma modalidade particular, as entidades biológicas compreendem ou consistem em pelo menos uma enzima com atividade de degradação de polímero sintético e/ou pelo menos um microrganismo que expressa, e opcionalmente que excreta, uma enzima que tem uma atividade de degradação de polímero sintético. Em uma modalidade preferencial, as entidades biológicas consistem em pelo menos uma enzima com atividade sintética de degradação de polímero. Em uma outra modalidade particular, as entidades biológicas compreendem ou consistem em pelo menos duas enzimas com atividade de degradação de polímero. Os exemplos de enzimas adequados que têm uma atividade de degradação de polímero para uso na invenção incluem, sem limitação, depolimerase, esterase, lipase, cutinase, hidrolase, protease, poliesterase, carboxilesterase, oxigenase e/ou oxidase como lacase, peroxidase ou oxigenase.

[0085] Em uma modalidade particular, as entidades biológicas compreendem ou consistem em pelo menos uma enzima com atividade de degradação de poliéster e/ou pelo menos um microrganismo que expressa e, opcionalmente excreta, uma enzima que tem uma atividade de degradação de poliéster. Os exemplos de enzimas adequadas que têm uma atividade de degradação de poliéster para uso na invenção incluem, sem limitação, despolimerase, esterase, lipase, cutinase, carboxilesterase, protease ou poliesterase. Em uma outra modalidade particular, as entidades biológicas compreendem ou consistem em pelo menos duas enzimas com atividade de degradação de poliéster.

[0086] Em uma modalidade preferencial, as entidades biológicas compreendem ou consistem em uma enzima com uma atividade de degradação de PLA. Com mais preferência, as entidades biológicas consistem em uma enzima com uma atividade de degradação de PLA. As entidades biológicas consistem em uma protease, de preferência, selecionada a partir de Amycolatopsis sp., Amycolatopsis orientalis, proteinase K de Tritirachium album, Actinomadura keratinilytica, Laceyella sacchari LP175, Thermus sp., Bacillus licheniformis, Bacillus thermoproteolyticus Ou quaisquer enzimas comerciais reformuladas (isto é, filtradas para remover o carreador comercial) conhecidas para degradar

PLA, como SavinaseO, Esperaseo, EverlaseO, ProtexOo, OptimaseO, Multifectê ou quaisquer enzimas da família da subtilisina CAS 9014-01-1 ou qualquer variante funcional das mesmas.

[0087] As enzimas podem estar na forma pura Ou enriquecida, ou em mistura com outros excipientes Ou diluentes. Uma combinação de enzimas pode ser usada também.

[0088] Em uma modalidade alternativa, as entidades biológicas compreendem microrganismos que produzem tais enzimas, seja naturalmente ou como resultado de manipulação específica (por exemplo, microrganismos recombinantes). Os exemplos preferenciais de microrganismos adequados incluem, sem limitação, bactérias, fungos e leveduras. Em uma modalidade, as entidades biológicas compreendem microrganismos esporulados e/ou esporos dos mesmos.

[0089] Em uma modalidade específica, as entidades biológicas compreendem enzimas encapsuladas em nanocápsulas, enzimas encapsuladas em moléculas em gaiola, e enzimas agregadas juntas. O termo “molécula em gaiola” designa uma molécula que pode ser inserida na estrutura das ditas enzimas para estabilizar as mesmas e para torná-las resistentes a altas temperaturas. As técnicas de encapsulação são bem conhecidas por aqueles versados na técnica e incluem, por exemplo, nanoemulsões.

[0090] As entidades biológicas podem ser fornecidas em uma forma líquida ou sólida. Por exemplo, as entidades biológicas podem estar em uma forma de pó. Alternativamente, as entidades biológicas podem ser supridas em suspensão ou dissolvidas em um líquido. Em tal caso, as quantidades de entidades “biológicas reveladas no presente relatório descritivo correspondem, de preferência, às quantidades de entidades biológicas em base de matéria seca (isto é, privadas do líquido). Produção da composição da invenção

[0091] Um outro objetivo da invenção também consiste em fornecer um método para produzir a composição líquida.

[0092] Como indicado acima, as entidades biológicas podem ser supridas em uma forma sólida ou líquida.

[0093] As entidades biológicas líquidas, incluindo enzimas comerciais e/ou sobrenadante de cultura de um microrganismo de degradação de polímero, podem ser submetidas a um pré-tratamento a fim de aumentar a concentração de enzimas e/ou remover os componentes indesejados. Particularmente, as entidades biológicas em uma forma líquida podem ser submetidas à filtração, ultrafiltração ou diafiltração. Essa etapa é particularmente útil para composições comerciais líquidas que são geralmente comercializadas em polióis contendo soluções de água. A solução líquida resultante é, então, misturada com o carreador em uma forma de pó e o volume é ajustado com solvente aquoso para obter a composição da invenção. A mistura é, então, submetida à agitação a fim de homogeneizar a composição da invenção.

[0094] As entidades biológicas em uma forma sólida, de preferência, em uma forma de pó, são misturadas com o carreador em uma forma de pó e o solvente aquoso a fim de obter a composição da invenção. A mistura é, então, submetida à agitação a fim de homogeneizar a composição da invenção.

[0095] A composição da invenção obtida é uma solução que pode conter componentes insolúveis com um tamanho de partícula abaixo de 20 um em suspensão no solvente aquoso. Uso da composição da invenção

[0096] Um outro objetivo da invenção também consiste em fornecer métodos com uso da composição da invenção. Particularmente, a composição da invenção é usada para a produção de uma composição plástica, em que tal composição plástica é adicionalmente usada para a produção de um artigo plástico. De acordo com a invenção, a composição da invenção é particularmente útil para a produção de artigos plásticos finos, como filmes plásticos. De fato, a ausência de partículas com tamanho de partícula acima de 20 pum reduz a rugosidade na superfície do filme.

[0097] Em uma modalidade preferencial, a composição da invenção é usada para a produção de um artigo plástico em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar pelo menos um polímero do artigo plástico.

[0098] De modo geral, a composição líquida da invenção é introduzida em um polímero em uma etapa parcial ou totalmente fundida antes de ou durante a conformação do dito polímero para produzir um artigo plástico biodegradável. De acordo com a invenção, as entidades biológicas da composição retêm uma atividade após sua introdução em um polímero em um estado parcial ou totalmente fundido.

[0099] Em uma modalidade particular, a composição líquida é introduzida em um primeiro polímero que tem uma temperatura de fusão (Tm) acima de 140 ºC. Em uma outra modalidade particular, a composição líquida é introduzida em um primeiro polímero que tem uma baixa Tm (abaixo de 140 ºC, de preferência, abaixo de 120 ºC), como PCL, PBSA, PBAT, PHA ou PLA. Em relação ao polímero amorfo, no contexto da invenção,

a Tm se refere à temperatura de transformação em que o polímero amorfo é fluido o suficiente para ser processado por extrusão (isto é, em um estado elástico ou amolecido). A mistura resultante é, então, adicionada a um segundo polímero que tem um alto ponto de fusão, como PLA. Por exemplo, a composição líquida é adicionada à PCL que foi aquecida a cerca de 70 ºC para estar em estado parcialmente fundido. Então, a mistura é diretamente adicionada à PLA que foi aquecida a cerca de 150 ºC ou acima para estar em um estado parcialmente fundido. Alternativamente, a mistura pode ser resfriada e opcionalmente condicionada antes de ser adicionada ao segundo polímero.

[0100] Vantajosamente, o tempo de permanência da composição líquida e, através disso, das entidades biológicas no primeiro polímero a uma temperatura acima de 100 ºC é tão curto quanto possível e, de preferência, compreendido entre 5 segundos e 10 minutos, com mais preferência, menos que 5 minutos, 3 minutos, 2 minutos.

[0101] Um objetivo da invenção consiste em fornecer um processo para preparar um artigo plástico com uso de um lote principal.

[0102] Por exemplo, o processo compreende as etapas de: a) preparar um lote principal que compreende entidades biológicas de degradação de polímero e pelo menos um primeiro polímero por (i) aquecimento do primeiro polímero; e (ii) introdução de 5 % a 50% em peso da composição como descrito acima, com base no peso total do lote principal durante o aquecimento do primeiro polímero; e (b) introduzir o lote principal em uma matriz à base de polímero durante a produção do artigo plástico em que etapa a) é realizada a uma temperatura em que o primeiro polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido e etapa b) é realizada a uma temperatura em que tanto o primeiro polímero quanto o polímero da matriz à base de polímero estão em um estado parcial ou totalmente fundido e em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar um polímero da matriz à base de polímero.

[0103] A etapa (a) de misturar pode, então, ser realizada em uma temperatura de 40 ºC ou acima, particularmente a ou acima de 45 ºC, 55 ºC, 60 ºC, 70 ºC, 80 ºC, 90 ºC, 100 “C, ou ainda acima de 150 ºC, dependendo da natureza do primeiro polímero. Tipicamente, essa temperatura não excede 300 “ºC. Mais particularmente, a temperatura não excede 250 “*C. Em uma modalidade particular, a etapa (a) é realizada com uso de um polímero com uma Tm acima de 140 ºC. Em uma modalidade preferencial, etapa (a) é realizada com uso de um polímero com baixo ponto de fusão, isto é, com um ponto de fusão abaixo de 140 ºC. Por exemplo, etapa (a) é realizada com uso de PCL, PBAT, PLA, PHA ou PBSA. A temperatura da etapa de mistura pode ser adaptada por uma pessoa versada na técnica dependendo do tipo de polímero e/ou entidades biológicas usadas para a produção do lote principal. Particularmente, a temperatura é escolhida de acordo com a ponto de fusão ou temperatura de fusão do primeiro polímero. Em uma modalidade particular, a etapa (a) é realizada no ponto de fusão do primeiro polímero. O polímero está, então, em um estado parcial ou totalmente fundido. Em uma outra modalidade, a etapa (a) é realizada a uma temperatura acima da temperatura de transição do vidro do dito polímero, particularmente entre a temperatura de transição do vidro (Tg) e a temperatura de fusão do dito polímero. Em uma modalidade específica, a etapa (a) de misturar é realizada em uma temperatura acima da temperatura de fusão do dito polímero.

[0104] Em uma modalidade particular, o primeiro polímero tem uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC. De acordo com a invenção, o primeiro polímero é aquecido a uma temperatura abaixo de 140 ºC, e a composição é introduzida no primeiro polímero durante a dita etapa de aquecimento. Em uma outra modalidade particular, o primeiro polímero tem uma temperatura de fusão acima de 140 ºC. De acordo com a invenção, o primeiro polímero é aquecido a uma temperatura acima de 140 ºC, e a composição é introduzida no primeiro polímero durante a dita etapa de aquecimento. De modo mais geral, a etapa de preparação do lote principal (etapa a) é realizada a uma temperatura em que o primeiro polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido, de modo que as entidades biológicas da composição sejam integradas no primeiro polímero durante a extrusão. Preferencialmente, a etapa a) é realizada por extrusão.

[0105] Na modalidade preferencial, o lote principal é preparado por (1) extrusão de um primeiro polímero, em que o dito primeiro polímero tem uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC e (ii) introdução da composição durante a extrusão do primeiro polímero, antes de introduzir o dito lote principal em uma matriz à base de polímero a fim de preparar o artigo plástico. Em uma outra modalidade, o lote principal é preparado por (i) extrusão de um primeiro polímero, em que o dito primeiro polímero tem uma temperatura de fusão acima de 140 ºC e (ii) introdução da composição durante a extrusão do primeiro polímero, antes de introduzir o dito lote principal em uma matriz à base de polímero a fim de preparar o artigo plástico.

[0106] Em uma modalidade particular, o primeiro polímero é um poliéster, de preferência, selecionado a partir de policaprolactona (PCL), poli(succinato de butileno) (PBS) polibutileno succinato adipato (PBSA), poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT), poli-hidroxialcanoato (PHA), ácido poliláctico (PLA) ou copolímeros. Em uma outra modalidade particular, o primeiro polímero é um polímero natural, de preferência, selecionado a partir de amido. Em uma outra modalidade particular, o lote principal compreende um polímero “universal”, isto é, um polímero que é compatível com uma ampla faixa de polímeros, como um copolímero (por exemplo, copolímero de etileno vinil acetato EVA).

[0107] Em uma modalidade particular, o lote principal compreende um primeiro polímero que tem uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC e/ou uma temperatura de transição do vidro abaixo de 70 “*C. de preferência, o primeiro polímero do lote principal tem uma temperatura de fusão abaixo de 120 ºC e/ou uma temperatura de transição do vidro abaixo de ºC. Por exemplo, tal primeiro polímero é selecionado a partir do grupo que consiste em PCL, PBS, PBSA, PBAT, PLA e EVA. De preferência, tal primeiro polímero é selecionado a partir do grupo que consiste em de PCL, PBAT, EVA e PLA e misturas dos mesmos. Em uma modalidade particular, o primeiro polímero é PCL. Em outra modalidade particular, o primeiro polímero é PLA. A vantagem de tal modalidade consiste em reduzir o aquecimento das entidades biológicas na composição durante o processo de produção de lote principal.

[0108] O lote principal compreende entre 5 % e 50 8% em peso da composição líquida, com base no peso total do lote principal. De preferência, a composição da invenção representa entre 10 % e 40 %, com mais preferência, entre % e 30 %. Em uma modalidade particular, o lote principal compreende cerca de 20 % em peso da composição da invenção, com base no peso total do lote principal. Em uma outra modalidade particular, o lote principal compreende cerca de 10 % em peso da composição da invenção, com base no peso total do lote principal. Em uma modalidade particular, as entidades biológicas de degradação de polímero da composição têm capacidade para degradar o primeiro polímero. Alternativa ou adicionalmente, as entidades biológicas de degradação de polímero têm capacidade para degradar pelo menos um polímero do artigo plástico final que incorpora o lote principal.

[0109] O lote principal pode compreender adicionalmente um ou vários compostos adicionais. Em particular, o lote principal pode compreender adicionalmente um ou mais aditivos. De modo geral, os aditivos são usados a fim de melhorar as propriedades específicas no produto final. Por exemplo, os aditivos podem ser selecionados a partir do grupo que consiste em, porém sem limitação, de plastificantes, agentes de coloração, auxiliadores de processamento, agentes reológicos, agentes antiestáticos, agentes anti-UV, agentes de têmpera, modificadores de impacto, compatibilizadores, aditivos de deslizamento, agentes retardadores de chama, antioxidantes, pró-oxidantes, estabilizadores de luz, sequestrantes de oxigênio, adesivos, produtos, excipientes, aditivos de deslizamento. Vantajosamente, o lote principal compreende menos que 20 % em peso de tais aditivos, de preferência, menos que 10 %, tipicamente entre 0,1 e 10 % em peso de tais aditivos. De preferência, o lote principal compreende pelo menos um aditivo selecionado a partir de plastificantes, aditivos de deslizamento e estabilizadores de luz. Particularmente, o lote principal pode compreender adicionalmente pelo menos uma carga. A carga pode ser selecionada a partir de qualquer carga convencional usada na indústria de plástico. O tipo e a quantidade exata de cargas podem ser adaptados por um elemento versado na técnica dependendo do tipo de composição de lote principal. Vantajosamente, o lote principal compreende pelo menos uma carga selecionada a partir de carga antiácidos, como carbonato de cálcio, talco ou sílica.

[0110] Em uma modalidade particular, a composição de lote principal compreende, com base no peso total do lote principal: - de 50 % a 95 % em peso de um primeiro polímero; - de 5% a 50% em peso da composição líquida que compreende entidades biológicas de degradação de polímero; e opcionalmente - pelo menos um aditivo.

[0111] Em outra modalidade particular, o lote principal compreende, com base no peso total do lote principal: - de 70 % a 90 % em peso de um primeiro polímero; - de 10 % a 30% em peso da composição líquida que compreende entidades biológicas de degradação de polímero; e opcionalmente - pelo menos um aditivo.

[0112] Em outra modalidade particular, o lote principal compreende, com base no peso total do lote principal: - de 70 % a 80 % em peso de um primeiro polímero; - de 10 % a 20% em peso da composição líquida que compreende entidades biológicas de degradação de polímero; e opcionalmente - pelo menos um aditivo.

[0113] Em uma modalidade particular, o lote principal compreende, com base no peso total do lote principal: - de 70 % a 80 % em peso de PCL - de 10 % a 20% em peso da composição líquida que compreende entidades biológicas de degradação de PLA; e opcionalmente - pelo menos um aditivo.

[0114] Em outra modalidade particular, o lote principal compreende, com base no peso total do lote principal: - de 70 % a 80 % em peso de PLA - de 10% a 20% em peso da composição líquida que compreende entidades biológicas de degradação de PLA; e opcionalmente - pelo menos um aditivo.

[0115] Em uma modalidade particular, o lote principal é produzido por um processo chamado de “formação de composto”, frequentemente um processo de granulação de extrusão, em que o primeiro polímero é fundido e misturado com a composição da invenção. A formação de composto combina técnicas de mistura e mescla durante um processo térmico, a fim de garantir uniformidade, homogeneidade e dispersão no lote principal. A formação de composto é uma técnica conhecida por uma pessoa versada na técnica. Tal processo de formação de composto pode ser executado com uma extrusora, como extrusoras de rosca única, extrusoras de múltiplas roscas de projeto cogiratório ou contragiratório, amassadores dispersivos, extrusora de rosca única reciprocante (coamassadores).

[0116] De modo mais geral, a etapa (a) de preparar o lote principal pode ser executada com uma extrusora, em que oO primeiro polímero é aquecido, fundido e misturado com a composição. O primeiro polímero pode ser introduzido na extrusora em uma forma granulada ou de pó, de preferência, em uma forma granulada.

[0117] Em uma modalidade preferencial, a extrusora usada para a produção do lote principal da etapa (a) é uma extrusora de múltiplas roscas, de preferência, uma extrusora de rosca dupla, com mais preferência, uma extrusora de rosca dupla cogiratória. Em uma modalidade específica, a extrusora compreende adicionalmente, após as roscas, um misturador estático. Em uma outra modalidade, a extrusora é usada com uma matriz perfurada com orifícios, de preferência, pelo menos uma matriz de dois orifícios. Em uma outra modalidade preferencial, a extrusora é usada com uma matriz de um orifício. Um elemento versado na técnica adaptará facilmente as características da matriz (por exemplo, o número e tamanho dos orifícios, etc.), para a pressão, a saída ou o lote principal pretendido.

[0118] Em uma modalidade preferencial, o tempo de permanência da mistura de primeiro polímero e da composição na extrusora é compreendido entre 5 segundos e 3 minutos, de preferência, é menor que 2 minutos. Quando o lote principal compreende um polímero com uma temperatura de fusão abaixo de 120 ºC, o tempo de permanência da mistura é compreendido entre 5 segundos e 10 minutos na extrusora, de preferência, menos que 5 minutos.

[0119] Um elemento versado na técnica adaptará facilmente as características da extrusora (por exemplo, o comprimento e diâmetro da rosca (ou roscas), o perfil de roscas, zonas de desgaseificação etc.), e o tempo de permanência para o primeiro polímero, a composição e o tipo de lote principal pretendido.

[0120] Particularmente, tal extrusora pode conter um alimentador principal e diversas zonas de aquecimento sucessivas, em que a temperatura pode ser independentemente controlada e regulada e em que os componentes adicionais podem ser adicionados em tempos diferentes durante o processo. As zonas de desgaseificação natural e a vácuo são necessárias durante a extrusão para remover os produtos voláteis como água.

[0121] A composição líquida é introduzida com uma bomba. Em uma modalidade particular, a composição líquida é introduzida em um estágio posterior da etapa de mistura (isto é, nas últimas zonas de aquecimento) e, mais particularmente, quando o primeiro polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido. Desse modo, a exposição de entidades biológicas à temperatura elevada é reduzida. De preferência, o tempo de permanência da composição líquida na extrusora tem metade da extensão do tempo de permanência do primeiro polímero ou menos. Em uma outra modalidade particular, a composição líquida da invenção é introduzida antes do polímero na extrusora. Desse modo, o contato entre a composição líquida e o polímero é aumentado.

[0122] De acordo com a invenção, após a etapa (a) de preparação do lote principal, o dito lote principal pode ser condicionado em qualquer forma sólida adequada. A esse respeito, em uma modalidade preferencial, o lote principal é conformado em uma haste através de uma matriz. A haste é, então, resfriada, antes de ser cortada na forma de granulados e/ou pastilhas de lote principal e opcionalmente seca. Uma peletizadora subaquática também pode ser usada. Em uma modalidade adicional, os ditos granulados de lote principal podem ser pulverizados ou micronizados para produzir um pó do dito lote principal. É, então, possível submeter o pó a um processo de extrusão-granulação, preferencialmente, em uma extrusora de modo que a mistura esteja em um estado parcial ou totalmente fundido, antes da etapa (b).

[0123] De acordo com a processo da invenção, o lote principal é introduzido durante a etapa (b) em uma matriz à base de polímero a fim de produzir um artigo plástico. A etapa de introduzir o lote principal na matriz à base de polímero é realizada a uma temperatura em que tanto o primeiro polímero quanto pelo menos um polímero da matriz à base de polímero estão em um estado parcial ou totalmente fundido. Quando o lote principal emitido da etapa (a) e a matriz à base de polímero estão em uma forma granulada, é possível submeter os granulados a uma etapa de mistura seca antes da etapa (b) de introdução do lote principal na matriz à base de polímero.

[0124] A matriz à base de polímero compreende pelo menos um polímero selecionado a partir de natural ou polímeros sintéticos e/ou derivados e/ou misturas dos mesmos. Um elemento versado na técnica tem capacidade para escolher o polímero (ou polímeros) da matriz à base de polímero dependendo da natureza do artigo plástico final.

[0125] Em uma modalidade particular, a etapa (b) é realizada com uso de um polímero com alto ponto de fusão, isto é, com um ponto de fusão acima de 140 ºC. Por exemplo, a etapa (b) é realizada com uso de PLA.

[0126] Em uma modalidade particular, a matriz à base de polímero compreendido pelo menos um polímero selecionado a partir de polímeros sintéticos.

[0127] Em uma modalidade particular, a matriz à base de polímero compreende pelo menos um poliéster escolhido entre copolímeros de ácido láctico e/ou ácido succínico e/ou ácido tereftálico ou mistura dos mesmos. Vantajosamente, a matriz à base de poliéster compreende pelo menos um poliéster escolhido entre ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), poli-hidroxialcanoato (PHA), policaprolactona (PCL), poli (succinato de butileno) (PBS), polibutileno succinato adipato (PBSA), poli ((butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e derivados ou mesclas/misturas dos mesmos. Em uma modalidade preferencial, a matriz à base de poliéster compreende pelo menos um poliéster escolhido entre PLA e/ou PCL e/ou PBAT, com mais preferência, PLA.

[0128] De acordo com uma outra modalidade particular, a matriz à base de polímero compreende pelo menos um polímero selecionado a partir de polímeros naturais. Os polímeros naturais podem ser selecionados a partir do grupo de lignina, polissacarídeos, como celulose ou hemicelulose, amido, quitina, quitosana e derivados dos mesmos ou mesclas/misturas dos mesmos. Em uma modalidade particular, os polímeros naturais são plastificados (por exemplo, por um plastificante como água ou glicerol) antes de seu uso para produção da composição de lote principal. Tal etapa de plastificação modifica a estrutura química dos polímeros naturais permitindo seu uso através de um processo de produção de plástico.

[0129] Particularmente, a matriz à base de polímero pode compreender adicionalmente pelo menos uma carga e/ou pelo menos um aditivo. A carga pode ser selecionada a partir de qualquer carga convencional usada na indústria de plástico. O tipo e a quantidade exata de cargas podem ser adaptados por um elemento versado na técnica dependendo do tipo de composição de lote principal. Vantajosamente, o artigo plástico compreende pelo menos uma carga selecionada a partir de carbonato de cálcio, talco ou sílica.

[0130] Vantajosamente, o artigo plástico compreende menos que 20 % em peso de tais aditivos, de preferência, menos que %, com mais preferência, menos que 5 %, tipicamente entre 0,1 e 4 % em peso de tais aditivos, com base no peso total do artigo plástico. Alternativamente, o artigo plástico compreende entre 5 % a 10 % em peso de tais aditivos.

[0131] O propósito da invenção também consiste em fornecer um processo em que uma matriz à base de polímero é misturada com um lote principal que compreende uma alta quantidade de entidades biológicas para realizar um artigo plástico em que as entidades biológicas são precisamente adicionadas e homogeneamente distribuídas.

[0132] De acordo com a invenção, após etapa (a) de mistura, e o condicionamento opcional da mistura em uma forma sólida adequada, a composição plástica produzida é (b) conformada em um artigo plástico.

[0133] Vantajosamente, a etapa (b) é implementada a uma temperatura em que o polímero da matriz à base de polímero e o primeiro polímero estão em um estado parcial ou totalmente fundido. Por exemplo, a etapa (b) pode ser realizada a uma temperatura a ou acima de 40 ”“C, particularmente a ou acima de 45 ºC, 55 ºC, 60 ºC, 70 “ºC, 80 ºC, 90 ºC, 100 ºC ou ainda acima de 150 ºC, dependendo da natureza do polímero. Tipicamente, essa temperatura não excede 300 ºC. Mais particularmente, a temperatura não excede 250 ºC. A temperatura da etapa (b) pode ser adaptada por uma pessoa versada na técnica dependendo do tipo de lote principal e da matriz à base de polímero e/ou do tipo de artigos plásticos pretendidos. Particularmente, a temperatura é escolhida de acordo com o ponto de fusão ou a temperatura de fusão do polímero da matriz à base de polímero e do primeiro polímero.

[0134] Em uma modalidade particular, a etapa (b) é realizada no ponto de fusão do polímero da matriz à base de polímero. O polímero está, então, em um estado parcial ou totalmente fundido. Em uma outra modalidade, a etapa (b) é realizada a uma temperatura entre a temperatura de transição do vidro (Tg) e o ponto de fusão do dito polímero. Em uma outra modalidade particular, a etapa (b) é realizada a uma temperatura acima do ponto de fusão do dito polímero.

[0135] Tipicamente, a dita etapa (b) pode ser executada por extrusão, composição de extrusão, moldagem por sobro de extrusão, extrusão de filme soprado, extrusão de filme por fundição, calandragem e termoformação, moldagem por injeção, moldagem por compressão, expansão por extrusão, moldagem giratória, engomadura, revestimento, estratificação, expansão, pultrusão, granulação por compressão ou impressão em 3D. Tais operações são bem conhecidas pela pessoa versada na técnica, que adaptará facilmente as condições de processo de acordo com o tipo de artigos plásticos pretendidos (por exemplo, temperatura, tempo de permanência, etc.). Como um exemplo, as extrusões de filme por fundição e filme soprado são particularmente adequadas para a produção de filmes plásticos. Como um outro exemplo, o processo de calandragem é particularmente adequado para a produção de folhas plásticas e moldagem por injeção, termoformação, moldagem por sobro, rotomoldagem ou impressão em 3D são particularmente adequados para a produção de artigos plásticos rígidos.

[0136] Em uma modalidade particular, a etapa (b) é implementada com um lote principal sólido sob uma forma granulada ou de pó, de preferência, sob uma forma granulada.

[0137] Em uma modalidade particular, 0,5 a 30 % em peso de lote principal são adicionados à matriz à base de polímero, com base no peso total do artigo plástico, de preferência, menos que 20 %, com mais preferência, menos que % e, ainda com mais preferência, menos que 10 %. Em uma modalidade particular, cerca de 5 % em peso de lote principal é introduzido na matriz à base de polímero. Em uma modalidade particular, cerca de 10% em peso de lote principal é introduzido na matriz à base de polímero.

[0138] Em uma outra modalidade particular, 1 % a 5 % em peso de lote principal são incorporados e/ou misturados com 95 % a 99 % em peso de uma matriz à base de polímero em um estado parcial ou totalmente fundido.

[0139] Em uma outra modalidade particular, a presente invenção se refere a um processo para preparar um artigo plástico que compreende pelo menos PLA, que compreende as etapas de a) preparar um lote principal que compreende entidades biológicas de degradação de PLA e PCL por (1) aquecimento de PCL; e (ii) introdução de 5 % a 50 % em peso de uma composição líquida da invenção que contém entidades biológicas de degradação de PLA com base no peso total do lote principal durante o aquecimento de PCL; e (b) introduzir o lote principal em uma matriz à base de PLA durante a fabricação do artigo plástico; em que a etapa a) é realizada a uma temperatura em que PCL está em um estado parcial ou totalmente fundido, de preferência, acima de 65 ºC, com mais preferência, cerca de 70 ºC e etapa b) é realizada a uma temperatura em que tanto PCL quanto PLA estão em um estado parcial ou totalmente fundido, de preferência, acima de 120 ºC, com mais preferência, cerca de 155 “C.

[0140] Em uma outra modalidade particular, a presente invenção se refere a um processo para preparar um artigo plástico que compreende pelo menos PLA, que compreende as etapas de a) preparar um lote principal que compreende entidades biológicas de degradação de PLA e PLA por (1) aquecimento de PLA; e (ii) introdução de 5 % a 50 % em peso de uma composição líquida da invenção que contém entidades biológicas de degradação de PLA com base no peso total do lote principal em PLA durante o aquecimento de PLA; e (b) introduzir o lote principal em uma matriz à base de

PLA durante a fabricação do artigo plástico, em que etapa a) é realizada a uma temperatura em que PLA está em um estado parcial ou totalmente fundido, de preferência, acima de 100 ºC, com mais preferência, cerca de 130 ºC e etapa b) é realizada a uma temperatura em que tanto PLA do lote principal quanto PLA da matriz à base de PLA estão em um estado parcial ou totalmente fundido, de preferência, acima de 120 ºC, com mais preferência, cerca de 155 “ºC.

[0141] Em uma outra modalidade, a composição líquida da invenção é diretamente introduzida no polímero (ou polímeros) que compõe o artigo plástico.

[0142] Um objetivo da invenção também consiste em fornecer um processo para preparar um artigo plástico, que compreende: - uma etapa (a) de misturar menos que 11 &, particularmente entre 0,1 % a 10% em peso da composição como descrito acima com base no peso total da mistura, com pelo menos um polímero, em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar o dito polímero e,

[0143] - uma etapa (b) de conformar a dita mistura de etapa (a) em um artigo plástico.

[0144] Em uma modalidade particular, o processo compreende adicionalmente uma etapa de misturar pelo menos um aditivo e/ou pelo menos um segundo polímero sintético e/ou um polímero natural com o polímero e entidades biológicas, antes da etapa (b). Alternativamente, tal aditivo e/ou polímero (ou polímeros) podem ser misturados na etapa (a) com o polímero e as entidades biológicas.

[0145] Em uma modalidade particular, o polímero usado na etapa (a) é sob uma forma granulada. Em uma outra modalidade, o polímero está sob forma de pó. Para essa finalidade, o polímero pode ser mecanicamente pré-tratado antes da etapa (a) de mistura, para levar a tal forma de pós. Particularmente, o polímero pode ser triturado.

[0146] A etapa (a) de mistura é realizada a uma temperatura em que o polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido. A etapa (a) de misturar pode, então, ser realizada em uma temperatura de 40 ºC ou acima, particularmente a ou acima de 45 ºC, 55 ºC, 60 ºC, 70 “ºC, 80 ºC, 90 ºC, 100 ºC, ou ainda acima de 150 ºC, dependendo da natureza do polímero. Tipicamente, essa temperatura não excede 300 ºC. Mais particularmente, a temperatura não excede 250 *C. A temperatura da etapa de mistura pode ser adaptada por uma pessoa versada na técnica dependendo do tipo de polímero e/ou da composição usada para a produção do artigo plástico. Particularmente, a temperatura é escolhida de acordo com a ponto de fusão ou temperatura de fusão do polímero. Em uma modalidade particular, a etapa (a) de mistura é realizada no ponto de fusão do polímero do artigo plástico. O polímero está, então, em um estado parcial ou totalmente fundido. Em uma outra modalidade, a etapa (a) de mistura é realizada a uma temperatura acima da temperatura de transição do vidro do dito polímero, particularmente entre a temperatura de transição do vidro (Tg) e a temperatura de fusão do dito polímero. Em uma modalidade específica, a etapa (a) de misturar é realizada em uma temperatura acima da temperatura de fusão do dito polímero.

[0147] Em uma modalidade particular, a composição plástica da etapa a) pode ser produzida por um processo chamado de “formação de composto”, frequentemente “um processo de granulação de extrusão, em que o polímero é fundido e misturado com a composição da invenção. A formação de composto combina técnicas de mistura e mescla durante um processo térmico, a fim de garantir a uniformidade, homogeneidade e dispersão no composto final. A formação de composto é uma técnica conhecida por uma pessoa versada na técnica. Tal processo de formação de composto pode ser executado com uma extrusora, como extrusoras de rosca única, extrusoras de múltiplas roscas de projeto cogiratório ou contragiratório, amassadores dispersivos, extrusora de rosca única reciprocante (coamassadores).

[0148] De preferência, a etapa (a) de misturar o polímero (ou polímeros) e a composição líquida pode ser executada com uma extrusora, em que o polímero é aquecido e fundido e misturado com a composição da invenção. O polímero pode ser introduzido na extrusora em uma forma granulada ou de pó, de preferência, em uma forma granulada.

[0149] De acordo com uma modalidade particular, a etapa (a) de mistura compreende uma primeira etapa de introduzir a composição líquida em um primeiro polímero que tem um baixo ponto de fusão (abaixo de 140 “ºC, de preferência, abaixo de 120 ºC), como PCL, PBS, PBSA, PLA, PHA, PBAT; e uma segunda etapa em que uma matriz à base de polímero que compreende um segundo polímero que tem um alto ponto de fusão, como PLA, é então adicionada à mistura que resulta da primeira etapa. Por exemplo, a composição líquida é adicionada à PCL que foi aquecida a cerca de 70 ºC para estar em estado parcialmente fundido. Então, PLA que foi aquecida a cerca de 150 ºC para estar em um estado parcialmente fundido é diretamente adicionada à mistura.

[0150] Em uma modalidade preferencial, a extrusora usada para a produção da composição plástica da etapa a) é uma extrusora de múltiplas roscas, de preferência, uma extrusora de rosca dupla, com mais preferência, uma extrusora de rosca dupla cogiratória. Em uma modalidade específica, a extrusora compreende adicionalmente, após as roscas, um misturador estático. Em uma outra modalidade, a extrusora é usada com um molde perfurado com orifício (ou orifícios).

[0151] Em uma modalidade preferencial, o tempo de permanência da mistura na extrusora é compreendido entre 5 segundos e 3 minutos, de preferência, é menor que 2 minutos. Quando a composição plástica compreender um polímero com uma temperatura de fusão abaixo de 120 ºC, o tempo de permanência da mistura na extrusora é, de preferência, menos de 5 minutos.

[0152] Um elemento versado na técnica adaptará facilmente as características da extrusora (por exemplo, o comprimento e diâmetro da rosca (ou roscas), o perfil de rosca (ou roscas), zonas de desgaseificação etc.), e o tempo de permanência para o polímero, a composição líquida de entidades biológicas e o tipo de composição plástica pretendida.

[0153] Particularmente, tal extrusora pode conter um alimentador principal e diversas zonas de aquecimento sucessivas, em que a temperatura pode ser independentemente controlada e regulada e em que os componentes adicionais podem ser adicionados em tempos diferentes durante o processo. As zonas de desgaseificação natural e a vácuo são necessárias durante a extrusão para remover os produtos voláteis como água.

[0154] A composição líquida é introduzida com uma bomba. Em uma modalidade particular, a composição líquida que compreende entidades biológicas é introduzida em um estágio posterior da etapa de mistura (isto é, nas últimas zonas de aquecimento) e, mais particularmente, quando o polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido. Desse modo, a exposição à temperatura elevada é reduzida. De preferência, o tempo de permanência da composição líquida na extrusora tem metade da extensão do tempo de permanência do polímero ou menos. Em uma outra modalidade particular, a composição líquida da invenção é introduzida antes do polímero na extrusora. Desse modo, o contato entre a composição líquida e o polímero é aumentado.

[0155] De acordo com a invenção, após a etapa (a) de misturar, a mistura pode ser condicionada em qualquer forma sólida adequada. Nesse sentido, em uma modalidade preferencial, a mistura emitida a partir da etapa (a) é conformada em uma haste através de um molde. A haste é, então, resfriada e, opcionalmente, seca antes de ser cortada na forma de granulados de composição plástica. Em uma modalidade adicional, os ditos granulados da composição plástica podem ser pulverizados ou micronizados para produzir um pó da dita composição plástica.

[0156] O polímero pode ser selecionado a partir de polímeros sintéticos. Em uma modalidade particular, o polímero é selecionado a partir de poliésteres alifáticos, de preferência, de PLA.

[0157] Em uma outra modalidade particular, o processo compreende adicionalmente uma etapa de misturar pelo menos um aditivo e/ou pelo menos um segundo polímero e/ou pelo menos uma carga com o polímero e a composição, antes da etapa (b). Alternativamente, tal aditivo e/ou polímero e/ou carga podem ser misturados na etapa (a) com o polímero e a composição da invenção.

[0158] O segundo polímero pode ser selecionado a partir de polímeros sintéticos ou naturais. A carga pode ser selecionada a partir de qualquer carga convencional usada na indústria de plástico. Vantajosamente, o artigo plástico compreende pelo menos uma carga selecionada a partir de carbonato de cálcio, talco ou sílica. Vantajosamente, oO artigo plástico compreende menos que 20 % em peso de tais aditivos, de preferência, menos que 10 &, com mais preferência, menos que 5 %, tipicamente entre 0,1 e 4 % em peso de tais aditivos.

[0159] De acordo com a invenção, após etapa (a) de mistura, e o condicionamento opcional da mistura em uma forma sólida adequada, a composição plástica produzida é (b) conformada em um artigo plástico.

[0160] Vantajosamente, a etapa (b) é implementada a uma temperatura em que o polímero da composição plástica está em um estado parcial ou totalmente fundido. Por exemplo, a etapa (b) pode ser realizada a uma temperatura a ou acima de 40 “C, particularmente a ou acima de 45 ºC, 55 ºC, 60 ºC, 70 ºC, 80 ºC, 90 ºC, 100 ºC, ou ainda acima de 150 *C, dependendo da natureza do polímero na composição plástica. Tipicamente, essa temperatura não excede 300 ºC. Mais particularmente, a temperatura não excede 250 ºC. A temperatura da etapa (Db) pode ser adaptada por uma pessoa versada na técnica dependendo do tipo da composição plástica e do polímero que a mesma compreende e/ou do tipo de artigos plásticos pretendidos. Particularmente, a temperatura é escolhida de acordo com o ponto de fusão ou a temperatura de fusão do polímero da composição plástica produzidos da etapa (a).

[0161] Em uma modalidade particular, a etapa (b) é realizada no ponto de fusão do polímero da composição plástica. O polímero está, então, em um estado parcial ou totalmente fundido. Em uma outra modalidade, a etapa (b) é realizada a uma temperatura entre a temperatura de transição do vidro (Tg) e o ponto de fusão do dito polímero. Em uma outra modalidade particular, a etapa (b) é realizada a uma temperatura acima do ponto de fusão do dito polímero.

[0162] Tipicamente, a dita etapa (b) pode ser executada por extrusão, composição de extrusão, moldagem por sobro de extrusão, extrusão de filme soprado, extrusão de filme por fundição, calandragem e termoformação, moldagem por injeção, moldagem por compressão, expansão por extrusão, moldagem giratória, engomadura, revestimento, estratificação, expansão, pultrusão, granulação por compressão ou impressão em 3D. Tais operações são bem conhecidas pela pessoa versada na técnica, que adaptará facilmente as condições de processo de acordo com o tipo de artigos plásticos pretendidos (por exemplo, temperatura, tempo de permanência, etc.). Como um exemplo, as extrusões de filme por fundição ou filme soprado são particularmente adequadas para a produção de filmes plásticos. Como um outro exemplo, o processo de calandragem é particularmente adequado para a produção de folhas plásticas e moldagem por injeção, termoformação, moldagem por sobro, rotomoldagem ou impressão em 3D são particularmente adequados para a produção de artigos plásticos rígidos.

[0163] Em uma modalidade preferencial, a etapa (b) é implementada com uma composição sólida plástica sob uma forma granulada ou de pó, de preferência, sob uma forma granulada.

[0164] O artigo plástico compreende entre 0,1 % e 10 % em peso da composição plástica, com base no peso total do artigo plástico. De preferência, a composição representa entre 0,1% e 58%, com mais preferência, entre 0,1 % e 3 % do artigo plástico. Alternativamente, a composição plástica representa cerca de 5 % do artigo plástico.

[0165] Em uma outra modalidade, a composição líquida da invenção é diretamente introduzida na etapa (b) de conformação do artigo plástico.

[0166] Em uma modalidade particular, a presente invenção se refere a um processo para preparar um artigo plástico, que compreende: - uma etapa (a) de mistura entre 0,1 % a 10 % em peso da composição como descrito acima com pelo menos PLA, em que as entidades biológicas da composição são selecionadas a partir de proteases que têm uma atividade de degradação de PLA e, - uma etapa (b) de conformar a dita mistura de etapa (a) em um artigo plástico, em que a etapa (a) de mistura é, de preferência, realizada a uma temperatura entre 150 e 180 ºC e/ou em uma extrusora, de preferência, uma extrusora de rosca dupla e, com mais preferência, uma extrusora de rosca dupla cogiratória.

[0167] De modo mais geral, os artigos plásticos podem ser produzidos por quaisquer técnicas conhecidas por uma pessoa versada na técnica com uso da composição líquida da invenção.

[0168] Vantajosamente, o artigo plástico da invenção compreende, com base no peso total do artigo plástico: - de 10 a 98% de um poliéster como definido acima, particularmente, ácido poliláctico (PLA), - de 0,01 a 10% de um carreador de polissacarídeo, selecionado a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos, polissacarídeos animais e microbianos como definido acima, - de 0 a 30% de um primeiro polímero que tem uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC e/ou uma temperatura de transição do vidro abaixo de 70 ºC, como definido acima e - de 0,01 a 108% de entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de PLA.

[0169] De preferência, o artigo plástico compreende pelo menos 3 % de um primeiro polímero, com mais preferência, pelo menos 4 % de um primeiro polímero. Em uma outra modalidade preferencial, o artigo plástico compreende de 0,1 % a 1% de carreador de polissacarídeo. Em uma outra modalidade preferencial, o artigo plástico compreende PLA como componente principal e menos que 1 % de entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de PLA, de preferência, menos que 0,5 8%, de preferência, cerca de 0,25 %. Em uma outra modalidade particular, o artigo plástico compreende de 0,1 to 0,5 % de enzimas que têm uma atividade de degradação de PLA, de preferência, cerca de 0,25 %. Artigo plástico com dispersão homogênea de entidades biológicas

[0170] Um outro objetivo da invenção também consiste em fornecer um método para homogeneizar a dispersão de entidades biológicas de degradação de polímero em um artigo plástico que compreende pelo menos um polímero e ditas entidades biológicas, em que o dito método compreende introduzir, durante o processo de produção de tal artigo plástico, a composição líquida como descrito acima.

[0171] Desse modo, um outro objetivo da invenção consiste em fornecer um artigo plástico que compreende pelo menos um polímero e a composição como descrito acima, em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar o dito polímero e são homogeneamente dispersadas no artigo plástico.

[0172] Os inventores revelaram que a produção de artigo plástico com a composição da invenção levou ao artigo plástico com uma homogeneidade aumentada da dispersão de entidades biológicas no artigo plástico em comparação ao artigo plástico produzido com entidades biológicas sob uma forma sólida, levando, desse modo, a um artigo plástico com propriedades físicas melhoradas. Os inventores também revelaram que a escolha do carreador é de importância a fim de proteger as entidades biológicas durante o processo de produção e levou a artigos plásticos com desempenho técnico e degradação esperados.

[0173] Os inventores mostraram que é possível aprimorar a degradabilidade e as características físicas e/ou mecânicas de artigos plásticos que compreendem polímero e entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero pelo uso da composição líquida da invenção durante o processo de produção do artigo plástico, em comparação ao uso de uma composição líquida ou sólida de entidades biológicas da técnica.

[0174] Desse modo, um outro objetivo da invenção consiste em fornecer um método para homogeneizar a dispersão das entidades biológicas em um artigo plástico, em que o dito método compreende introduzir, durante o processo de produção do artigo plástico, a composição líquida da invenção.

[0175] A homogeneidade da dispersão de entidades biológicas no artigo plástico pode ser avaliada por um elemento versado na técnica, de acordo com os métodos conhecidos per se na técnica. Por exemplo, e dentro do contexto da invenção, a homogeneidade da dispersão de entidades biológicas no artigo plástico pode ser avaliada pela medição de pelo menos uma das seguintes propriedades: Turbidez, rugosidade superficial, coeficiente de atrito dinâmico, módulo de Young, alongamento à ruptura, tensão de tração à ruptura, tensão máxima, esforço à tensão máxima, resistência ao impacto e biodegradabilidade.

[0176] Turbidez é definida como a porcentagem de luz incidente dispersada por mais que 2,5º através do artigo plástico. Turbidez é causada por impurezas contidas no artigo plástico (como acúmulo de partículas minúsculas no artigo ou defeitos muito pequenos na superfície) ou seu nível de cristalinidade. Quanto menor o valor de turbidez, maior será a nitidez do artigo. A turbidez não tem unidade específica, é expressa em %. Se o valor de turbidez for maior que 30 &%, o artigo é disperso. Os medidores de turbidez e espectrofotômetros podem ser usados para medir o nível de Turbidez. Turbidez de artigos plásticos pode ser medida de acordo com ASTM D1003 ou NF EN 2155-9. De acordo com a invenção, a Turbidez do artigo é medida de acordo com NF EN

2155-9 (agosto de 1989). Particularmente, o artigo plástico produzido a partir de uma composição líquida de entidades biológicas pode exibir um valor de Turbidez menor que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas da técnica. Tipicamente, o artigo plástico mostra um valor de Turbidez reduzido de cerca de 1 %, 2%, 3%, 4 8%, 58% ou mais, como comparado ao valor de Turbidez de um artigo plástico produzido com uma composição líquida ou sólida de entidades biológicas da técnica.

[0177] O alongamento à ruptura ou esforço à ruptura do artigo plástico está relacionado à capacidade de um artigo plástico resistir a alterações de formato sem rachar. O alongamento à ruptura também é conhecido como esforço à fratura ou alongamento de tração à ruptura. Isso é medido em % e pode ser calculado dividindo-se a extensão à ruptura do artigo plástico pelo comprimento útil inicial do artigo plástico e multiplicando-se por 100.

[0178] A tensão de tração à ruptura também conhecida como resistência de tração à ruptura ou como tensão à ruptura do artigo plástico é definida como a tensão de tração em que as rupturas de espécime de teste. A tensão de tração também conhecida como tensão de tração final ou tensão máxima corresponde à tensão de tração máxima suportada pelo espécime de teste durante o teste de tração. A mesma é calculada pela divisão da carga máxima pela área em seção transversal mínima original do espécime. O resultado deve ser expressado em força por unidade de área, frequentemente, megapascais (MPa).

[0179] O esforço à tensão máxima ou esforço de tração à resistência de tração é o esforço de tração no ponto que corresponde à resistência de tração. O mesmo é medido em % e pode ser calculado dividindo-se a extensão com tensão máxima do artigo plástico pelo comprimento útil inicial do artigo plástico e multiplicando-se por 100.

[0180] O módulo de Young do artigo plástico, também conhecido como o módulo elástico ou módulo de tração, é uma medida da rigidez de um material sólido. O mesmo é uma propriedade “mecânica de materiais sólidos elásticos lineares. Isso define a relação entre tensão (força por unidade de área) e esforço (deformação proporcional) em um material. O resultado deve ser expressado em pascal ou megapascais (MPa).

[0181] Módulo de Young, alongamento à ruptura, tensão de tração à ruptura, tensão máxima, esforço à tensão máxima, de artigos plásticos podem ser medidos de acordo com ASTM D882- 12 ou NF EN ISO 527-3 para artigo plástico com uma espessura abaixo de 1 mm. Os mesmos podem ser particularmente medidos em duas direções diferentes: direção de máquina ou direção transversal. A determinação desses critérios para artigos plásticos com uma espessura de 1 mm a 14 mm é feita com ASTM D638-14 ou NF EN ISO 527-2.

[0182] Alongamento à ruptura, tensão de tração à ruptura (ou resistência de tração final), tensão máxima, esforço à tensão máxima, e modulo de Young de artigos plásticos podem ser medidos de acordo com ASTM D882-12 ou NF EN ISO 527-3 para artigo plástico com uma espessura abaixo de 1 mm. Os mesmos podem ser medidos em duas direções diferentes: direção de máquina ou direção transversal com os seguintes parâmetros (taxa de separação por aderência para módulo de Young:10 mm/min, taxa de separação por aderência para outras propriedades: 50 mm/min, separação por aderência inicial 100 mm, dimensão de artigo plástico: comprimento 150 mm; largura 15 mm; espessura média 17 um) ou outras condições como indicado nos padrões. A determinação desses critérios para artigos plásticos com uma espessura de l1 mm a l4 mm é feita com ASTM D638-14 ou NF EN ISO 527-2.

[0183] Particularmente, o artigo plástico, obtido pelo uso de uma composição líquida como exposto acima, pode exibir um alongamento à ruptura maior que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico mostra um alongamento à ruptura, em pelo menos uma direção selecionada a partir da direção de máquina ou direção transversal, 10 % maior, de preferência, 20 %, 50 %, 100 % maior, ou mais, que o alongamento à ruptura de um artigo plástico produzido com uma composição sólida de entidades biológicas.

[0184] Particularmente, o artigo plástico produzido com uma composição líquida da invenção pode exibir uma tensão de tração à ruptura maior que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico mostra uma tensão de tração à ruptura 20 % maior, de preferência, 30 %, 40 %, 50 % maior, ou mais, que a tensão de tração à ruptura de um artigo plástico produzido com uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico mostra uma tensão de tração à ruptura 5 MPa maior, de preferência, 7 MPa, 10 MPa, 15 MPa maior, ou mais, que a tensão de tração à ruptura de um artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas, em pelo menos uma direção selecionada a partir da direção de máquina ou direção transversal.

[0185] Particularmente, o artigo plástico produzido a partir de uma composição líquida da invenção pode exibir um modulo de Young maior que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico mostra um modulo de Young de cerca de 20 % maior, de preferência, 30 %, 40 %, 50 % maior, ou mais, que o modulo de Young de um artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas, em pelo menos uma direção selecionada a partir da direção de máquina ou direção transversal. Tipicamente, o artigo plástico mostra um modulo de Young de cerca de 20 MPa maior, de preferência, 30 MPa, 50 MPa, 100 MPa maior, ou mais, que o modulo de Young de um artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas, em pelo menos uma direção selecionada a partir da direção de máquina ou direção transversal.

[0186] O coeficiente de atrito dinâmico ou coeficiente de atrito de deslizamento ou coeficiente de atrito cinético (também abreviado como nu”) ocorre quando dois objetos estão se movendo um em relação ao outro e friccionam (como uma massa no solo). De acordo com a invenção, up é medido quando um artigo plástico está deslizando sobre um outro mesmo artigo plástico. O coeficiente de atrito de deslizamento é definido como a razão entre a força de atrito dinâmico enfrentada pelo artigo plástico (força necessária para superar o atrito) e a força N normal que atua perpendicular a ambos os artigos plásticos. O coeficiente não tem unidade. As superfícies a serem testadas são colocadas em contato plano e sob pressão de contato uniforme (força N normal). A força exigida para mover as superfícies uma em relação a outra é registrada (força de atrito dinâmico). De acordo com a invenção, pp é medido de acordo com o padrão NF EN ISO- 8295 (dezembro de 2004) que é adequado para o filme plástico ou folha plástica com uma espessura abaixo de 0,5 mm. O aparelho compreende uma mesa de teste horizontal na qual é colocado o artigo plástico, em que uma massa gera a força de prensa (1,96 N) e à qual o artigo plástico é fixado, e um mecanismo de tração para produzir um movimento relativo entre a massa e mesa de teste. De acordo com a invenção, a massa é puxada e movida sobre a mesa de teste (velocidade de teste = 500 mm - min). A medida é precisa em cerca de 0,01 %. Particularmente, o artigo plástico produzido a partir de uma composição líquida de entidades biológicas pode exibir um coeficiente de atrito dinâmico menor que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico mostra um coeficiente de atrito dinâmico 5 % menor, de preferência, %, 15 %, 20 % menor, ou mais, que o coeficiente de atrito dinâmico de um artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas.

[0187] A rugosidade superficial do artigo plástico pode ser avaliada por um teste visual de um painel de usuários. O artigo plástico não mostra defeitos visíveis sobre sua superfície, é macio. O artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida mostra irregularidade na superfície devido aos agregados de partículas que podem ser sentidos pelo toque e são visíveis a olho nu. Isso também é avaliado pela medição da espessura com uso de um calibre de espessura Mitutoyo para demonstrar a presença de agregados no artigo plástico.

[0188] A resistência ao impacto é definida como a resistência de um material à fratura sob tensão aplicada em alta velocidade, definida pela quantidade de energia absorvida antes de fratura. Para o artigo plástico rígido, a resistência ao impacto pode ser medida de acordo com o padrão NF EN ISO 179 com uso de espécimes plásticas produzidas com o mesmo material de tal artigo plástico e que tem espessura de 4 mm e um comprimento total de 80 mm. A determinação de resistência ao impacto para artigo plástico rígido com uma espessura abaixo de 4 mm também pode ser medida diretamente em tal artigo plástico de acordo com o padrão NF EN ISO 6603-1. Particularmente, o artigo plástico obtido pelo uso de uma composição líquida de entidades biológicas da invenção pode exibir uma resistência ao impacto maior que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Tipicamente, o artigo plástico da invenção mostra uma resistência ao impacto de cerca de 20 % maior, de preferência, 25 %, 30 %, 40 % maior que a resistência ao impacto de um artigo plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas.

[0189] Os inventores também mostraram que a introdução de entidades biológicas por meio da composição líquida da invenção durante o processo de produção de um artigo plástico não afeta os desempenhos técnicos de tais artigos plásticos comparados aos artigos plásticos não que contêm entidades biológicas.

[0190] A invenção também fornece um método para aumentar a biodegradabilidade de um artigo plástico que compreende pelo menos um polímero, em que o dito método compreende introduzir durante o processo de produção do artigo plástico, a composição líquida da invenção.

[0191] A biodegradabilidade do artigo plástico é definida como a liberação de monômeros, dímeros ou água e dióxido de carbono por um período definido de tempo sob condições aquosas. Particularmente, de acordo com a invenção, a biodegradabilidade de um artigo plástico que contém PLA é medida de acordo com a liberação de ácido láctico e dímero de ácido láctico. Particularmente, o artigo plástico obtido pelo uso de uma composição líquida da invenção pode exibir uma biodegradabilidade maior que o mesmo artigo plástico produzido a partir de uma composição líquida ou sólida de entidades biológicas da técnica. Tipicamente, o artigo plástico da invenção mostra uma biodegradabilidade de cerca de 25 %, 30 %, 40 %, ou 100 % maior que a biodegradabilidade de um artigo plástico produzido a partir de uma composição líquida ou sólida de entidades biológicas da técnica após 2 dias.

[0192] Em uma modalidade particular, o artigo plástico é um filme plástico, que compreende pelo menos um poliéster e entidades biológicas com capacidade para degradar o dito poliéster.

[0193] Alternativa ou adicionalmente, o filme plástico da invenção é um filme com uma espessura abaixo de 100 um, de preferência, abaixo de 50 um, com mais preferência, abaixo de 30 um, ainda com mais preferência, abaixo de 20 um.

[0194] Particularmente, o filme plástico produzido a partir da composição da invenção mostra um valor de turbidez menor de cerca de 3 %, 4 %, 5 % ou mais, como comparado ao valor de turbidez de um filme plástico produzido a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Consequentemente, o valor de turbidez de filme plástico é compreendido entre 80 % e 95 %, de preferência, entre 85 % e 93%. Alternativamente, o valor de turbidez de filme plástico é acima de 30 %, de preferência, acima de 50 %, com mais preferência, acima de 70 %, ainda com mais preferência, acima de 85 %. De outro modo, o valor de turbidez de filme plástico está abaixo de 98 %, de preferência, abaixo de 96 %, com mais preferência, abaixo de 95 8%, ainda com mais preferência, abaixo de 94 %. Em uma outra modalidade, o valor de turbidez de filme plástico está abaixo de 60 %.

[0195] Em uma outra modalidade particular, o módulo de Young do filme está, de preferência, acima de 200 MPa em ambas as direções (máquina ou transversal), e/ou a tensão de tração à ruptura do filme está, de preferência, acima de 15 MPa em ambas as direções (máquina ou transversal), e/ou o alongamento à ruptura do filme está, de preferência, acima de 130 % na direção de máquina e acima de 300 % na direção transversal. Em uma outra modalidade particular, o filme de acordo com a invenção tem um alongamento à ruptura maior que 130 &, em direção longitudinal e maior que 240 &% transversalmente, medido de acordo com EN ISO 527-3, e ” ou uma resistência a rasgamento maior que 30 N - mm na direção transversal do filme, medido de acordo com EN ISO 6383-1 e tendo um alto teor de PLA. O mesmo também tem um módulo elástico maior que 200 MPa na direção longitudinal e maior que 150 MPa transversal, medido de acordo com EN ISO 527-3 e 7“ ou uma tensão máxima maior que 15 MPa em direção longitudinal e maior que 13 MPa em direção transversal,

medido de acordo com EN ISO 527-3.

[0196] Em uma outra modalidade particular, o artigo plástico é um artigo plástico rígido, que compreende pelo menos um poliéster e entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de poliéster.

[0197] Em uma modalidade particular, o artigo plástico rígido da invenção mostra uma resistência ao impacto acima de 17 kJI/m2, de preferência, acima de 20 kJI/m2 de acordo com NF EN ISO 179.

[0198] Em uma outra modalidade particular, o artigo plástico rígido da invenção mostra, de acordo com NF EN ISO 527-2, um módulo de tração abaixo de 4 GPa, de preferência, abaixo de 3 GPa, e a resistência de tração à ruptura está acima de 40 MPa, de preferência, acima de 55 MPa.

[0199] De acordo com uma modalidade particular, o artigo plástico rígido da invenção é uma folha com uma espessura abaixo de 800 um, de preferência, abaixo de 450 pum. A folha da invenção mostra uma resistência ao impacto acima de 1 JJ, de preferência, acima de 1,5 J, com mais preferência, acima de 2 J, de acordo com NF EN ISO 7765-1. O módulo elástico da folha está abaixo de 2 GPa em ambas as direções (máquina e transversal) enquanto mantém rigidez suficiente para a aplicação pretendida, e o esforço à tensão máxima da folha está acima de 3 %, de preferência, acima de 4 % em ambas as direções.

[0200] Em uma outra modalidade particular, o artigo plástico é um tecido não tecido, que compreende pelo menos um poliéster e entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de poliéster.

[0201] Vantajosamente, o artigo plástico resultante é um artigo plástico biodegradável que se conforma com pelo menos padrões relevantes e/ou rótulos conhecidos por um elemento versado na técnica como o padrão EN 13432, padrão NFT51800, padrão ASTM D6400, OK Biodegradation Soil (Label TUV Austria), OK Biodegradation Water (Label TUV Austria), OK Compost (Label TUV Austria), OK Compost Home (Label TUV Austria).

[0202] Um artigo plástico biodegradável se refere a um artigo plástico que é pelo menos parcialmente transformado sob condições ambientais em oligômeros e/ou monômeros de pelo menos um poliéster do artigo plástico, água, dióxido de carbono ou metano ou biomassa. Por exemplo, o artigo plástico é biodegradável em água. De preferência, cerca de 90 % em peso do artigo plástico é biodegradado em água dentro de menos de 90 dias, com mais preferência, dentro de menos de 60 dias, ainda com mais preferência, dentro de menos de 30 dias. Com mais preferência, o artigo plástico pode ser biodegradado quando exposto às condições úmidas e de temperatura que ocorrem em ambiente. De preferência, cerca de 90 % em peso do artigo plástico é biodegradado com menos de 3 anos no ambiente, com mais preferência, dentro de menos de 2 anos, ainda com mais preferência, dentro de menos de 1 ano. Alternativamente, o artigo plástico pode ser biodegradado sob condições de compostagem industrial, em que a temperatura é mantida acima de 50 “C.

EXEMPLOS Exemplo 1 - Preparação de composições líquidas da invenção, e uso da mesma para a fabricação de filmes que compreendem PCL e PLA

1.1- Preparação de composições líquidas da invenção

[0203] Diferentes composições líquidas foram preparadas com uso de uma protease comercial, Savinase6 16L (Novozymes) comercializada sob uma forma líquida (que contém mais que 50 % em peso de polióis com base no peso total da composição líquida e água). Tal enzima é conhecida por sua capacidade de degradar o ácido poliláctico (Degradation of Polylactide by commercial proteases; Y.Oda, A. Yonetsu, T. Urakami and K. Tonomura; 2000).

[0204] A composição líquida A (LC-A) foi obtida por ultrafiltração e diafiltração de Savinase6O 16L comercial na membrana de 3,5 Kd (fator de diafiltração de cerca de 50) com uso de 5 mM de CaCl2. Tal processo permite que os polióis contidos em SavinaseO comercial sejam removidos. Visto que nenhum carreador foi adicionado na composição líquida A, essa composição corresponde ao controle negativo.

[0205] As composições líquidas B e C (LC-B e LC-C) também foram obtidas a partir da forma líquida comercial de Savinase6O por ultrafiltração e diafiltração em membrana de 3,5 Kd com uso de 5 mM de CaCl2 (fator de diafiltração de cerca de 50). Respectivamente, maltodextrina (Maldex-TEREOS) e goma arábica (INSTANT GUM AA - NEXIRA), foram adicionadas sob forma de pó no filtrado na mesma porcentagem, em cerca de 23 % em peso com base no peso total da composição líquida, a fim de comparar o efeito protetor desses dois carreadores. A descrição das diferentes composições líquidas é resumida na Tabela 1. Tabela 1: Descrição de composições líquidas da invenção (LC- B e LC-C) e um controle negativo (LC-A).

LC-A LC- Sem carreador LC-B Coma (controle (Maltodextrina) ao ; arábica) negativo) Entidades 4 1,4 % 2 &% 2 &% Solvente aquoso 67,0 & 52,3 % 52,1 &% (água) Outros (polióis, 1,6 &% 1,2 & 1,5 8% sais) % são dadas em peso, com base no peso total da composição líquida final

1.2 - Preparação de um lote principal com uso da composição da invenção

[0206] As composições de lote principal foram preparadas a partir de péletes de polímero de policaprolactona (PCL) (Capa"" 6500 a partir de Perstorp) e composições da invenção descritas no Exemplo 1.1. A atividade de enzima do dito lote principal foi adicionalmente descrita.

[0207] Uma máquina de formação de composto, ou extrusora de rosca dupla cogiratória, foi usada (Leistritz ZSE 18MAXX) . Essa máquina de formação de composto compreendia nove zonas de aquecimento sucessivas Z1 a 29, em que a temperatura pode ser independentemente controlada e regulada. Uma zona adicional Z10 estava presente após a zona 29, que corresponde à cabeça da rosca dupla (7210) que também é uma parte aquecida. Um perfil de rosca adequado foi usado a fim de misturar de modo eficaz a composição líquida da invenção com o polímero fundido. Os parâmetros usados para cada lote principal de extrusada são resumidos na Tabela 2.

[0208] O polímero fundido alcançou a rosca Z10 que compreende uma placa de matriz com um orifício de 3,5 mm e foi imediatamente imerso em um banho de água fria de 2 m de comprimento preenchido com uma mistura de água e gelo triturado. O extrudado resultante foi granulado em péletes sólidos < 3 mm.

[0209] De acordo com esse experimento, 80 % em peso da PCL foram extrusados com 20 % em peso da composição líquida. Tabela 2: Perfil de temperatura e parâmetros de processo do processo de formação de composto principal temperatura Taxa de Taxa de| velocidade (O 21a zona de | TIL, | zona de |". | de rosca z10 introdução | (xg/m) | introdução | (43/h) (rpm) MB1 PCL/ 710-70-70-70- (controle |LC-A 70-65-65-65- z2 2,6 zo 0,66 150 negativo) | (80/20) | 65-65 MB2 PCL/ 10-70-70-70- LC-B 710-65-65-65- z2 2,8 zo 0,7 175 (80/20) | 65-65 MB3 PCL/ 10-70-70-70- Lc-C T70-65-65-65- z2 2,4 zo 0,6 150 (80/20) | 65-65

[0210] A atividade de enzima nos lotes principais foi determinada de acordo com o protocolo descrito abaixo. 50 mg de péletes foram misturados com 10 ml de diclorometano (Sigma Aldrich, CAS 75-09-2) em um tubo Falcon de 50 ml. A solução foi misturada com uso de um vórtice (Genie2-Scientific Industrie) até o composto ser totalmente dissolvido. Então, ml de 0,1 M de Tampão de Tris pH 9,5 foram adicionados. Cada tubo foi manualmente agitado a fim de criar uma emulsão. As fases aquosa e orgânica foram, então, separadas por centrifugação a 10000G por 5 min (Heraeus Multifuge X302- Thermoscientific). A fase aquosa foi removida e mantida separadamente. Mais 5 ml de 0,1 M de tampão de Tris pH 9,5 foram adicionados à fase orgânica e o protocolo foi repetido até remover a fase aquosa. Ambos os 5 ml de fase aquosa são misturados. Para remover o traço de diclorometano em 10 ml de fase aquosa, o oxigênio foi borbulhado na amostra por 20 minutos. A atividade de protease de cada amostra foi determinada com uso de teste colorimétrico: 20 pl de amostra na diluição correta foram misturados com 180 pl de uma solução de PNA de 5 mM (N-succinil-Ala-Ala-Ala-p- Nitroanilida, Sigma Aldrich-CAS 52299-14-6). A densidade óptica foi medida a 30 ºC-420 nm com uso de espectrofotômetro de absorção (Clariostar-BMG Labtech). A massa de enzima ativa foi, assim, determinada com uso de uma curva de calibração.

[0211] A comparação da massa de enzima ativa e massa de enzima teórica no composto permitiu que a porcentagem de atividade residual nos lotes principais seja determinada.

[0212] As atividades residuais dos lotes principais são resumidas na Tabela 3. Tabela 3: Atividades residuais de lotes principais que contêm a composição líquida da invenção negativo) (maltodextrina) arábica) o EEE e

[0213] Os lotes principais produzidos com as composições líquidas da invenção (LC-B e LC-C) demonstram uma atividade residual maior comparada ao lote principal produzido com uma composição líquida que não contém carreador (LC-A - controle negativo), que indica uma proteção maior da enzima durante o processo de extrusão. O lote principal produzido com a composição da invenção que compreende goma arábica mostra uma atividade residual ainda maior que o lote principal produzido com a composição da invenção que compreende maltodextrina.

1.3 - Fabricação de filmes plásticos biodegradáveis

[0214] As composições de lote principal granuladas de Exemplo 1.2 foram usadas para produzir artigos plásticos à base de ácido polilático biodegradáveis através de um processo de extrusão. A biodegradabilidade dos ditos artigos plásticos foi adicionalmente testada. Preparação da matriz à base de PLA

[0215] A matriz à base de PLA foi extrusada com uso da extrusora de rosca dupla descrita no Exemplo 1.2. A composição dessa matriz é 42,3 % em peso de PLA 4043D por NatureWorks, 51,7 % em peso de PBAT PBEO006 por NaturePlast e 6 % em peso de CaCO3z por OMYA.

[0216] Todos os materiais foram secos antes da extrusão. PLA e PBAT foram secos cerca de 16 horas em um dessecador a 60 e 40 ºC respectivamente. O forno a vácuo a 40 “*C-40 mb por 16 h foi usado para carbonato de cálcio. A temperatura foi definida a 185 ºC nas dez zonas da extrusora. A taxa de velocidade de rosca foi 175 rpm, e taxa de massa de entrada total foi cerca de 7 kg/h. CaCCE foi introduzido na zona 7 para os polímeros fundidos com uso de um alimentador gravimétrico para obter a matriz. O extrudado resultante foi resfriado em um banho de água fria antes da peletização. Lotes principais: Os lotes principais MB1-MB2-MB3 descritos no Exemplo 1.2 foram usados para produzir os filmes plásticos. Etapa de sopro de filme

[0217] Antes da extrusão por sopro de filme, os lotes principais e a matriz à base de PLA foram secos no dessecador por 40 h a 50 ºC. As mesclas foram preparadas a fim de introduzir a mesma quantidade de enzima em todos os filmes, à base de massa de enzima teórica no lote principal de acordo com a Tabela 4: Tabela 4: composição de filmes fabricados de filme PLA negativo) PCL/1C- |PCL/1C- Matriz PCL/1C-A B Cc Filme A 97% 3% - - pr e E

FE EEE

[0218] Uma linha de sopro de filme compacta LabTech do tipo LF-250 com extrusora de 20 mm de 30 L/D do tipo LBE20- 30/C foi usada para produzir filmes. A taxa de velocidade de rosca foi 50 rpm. As temperaturas definidas estão detalhadas na Tabela 5. Tabela 5: Definições de temperatura de matriz e extrusora

1.4 - Testes de despolimerização

[0219] os testes de despolimerização foram realizados, com uso de filmes plásticos produzidos no Exemplo

1.3 de acordo com o protocolo definido abaixo.

[0220] 100 mg de cada filme foram pesados e introduzidos em uma garrafa plástica que contém 50 ml de 0,1 M de tampão de Tris pH 8. A despolimerização foi iniciada incubando-se cada amostra a 28 ºC, 150 rpm em um agitador de incubação Infors HT Multitron Pro. As alíquotas de 1 ml de tampão foram amostradas regularmente e filtradas em 0,22 pm de filtro de seringa, as amostras foram analisadas por Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC) com uma coluna Aminex HPX-87H para monitorar a liberação de ácido láctico (LA) e dímero de ácido láctico. O sistema de cromatografia usado foi um sistema de UHPLC Ultimate 3000 (Thermo Lisher Scientific, Inc. Waltham, MA, EUA) incluindo um módulo de bomba, um autoamostrador, um forno de coluna com termostato a 50 “ºC, e um detector de UV a 220 nm. O eluente foi 5 mM de H2S04. A injeção foi de 20 ul de amostra. LA foi medido de acordo com as curvas padrão preparadas a partir de LA comercial.

[0221] A hidrólise de filmes plásticos foi calculada com base no LA e dímero de LA liberado. A porcentagem de degradação é calculada em relação à porcentagem de PLA nos filmes.

[0222] Os resultados de despolimerização dos filmes, após 2 dias, são mostrados na Tabela 6. Tabela 6: Comparação da despolimerização do filme produzido com a composição da invenção (B e C) e um controle negativo

EEE despolimerização após 2 dias Compreendendo MB1 (PCL/1C-A) ' (PCL/1C-B - Maltodextrina) ' (PCL/1C-C- goma arábica) !

[0223] Filmes produzidos com as composições da invenção (MB2/1C-B e MB3/1C-C) mostram uma taxa de despolimerização maior, devido a uma atividade residual maior como comparado ao filme de controle produzido com uma composição líquida privada de carreador (MBl/1C-A - controle negativo). Esses resultados confirmam que o uso da composição líquida da invenção leva a uma maior proteção da enzima durante o processo de extrusão. O filme produzido com a composição que compreende goma arábica mostra uma degradabilidade ainda maior que o filme produzido com a composição que compreende maltodextrina. Exemplo 2 - Preparação de uma composição líquida da invenção, uso de tal composição para a produção de filmes e avaliação das propriedades mecânicas e de degradação dos filmes.

2.1- Preparação de composições compreendendo entidades biológicas

[0224] Uma composição líquida (“LC”) foi preparada a partir da protease comercial, Savinase6O 16L (Novozymes).

[0225] LC foi obtida por ultrafiltração e diafiltração de Savinase6 16L comercial (fator de diafiltração cerca de 100 na membrana 3,5Kd com uso de 5 mM de CaCl;, para obter uma composição líquida concentrada e para remover polióis presentes na solução comercial. Cerca de 23 % de goma arábica (INSTANT GUM AA -NEXIRA), com base no peso total da composição líquida, foram, então, adicionados como um carreador na composição líquida.

[0226] Uma composição sólida também foi preparada de acordo com o mesmo protocolo com uso de uma protease comercial, SavinaseO 16L e o protocolo definido acima. A composição líquida obtida foi concentrada e foi, então, seca por secagem por congelamento para obter uma composição sólida chamada “SC”.

[0227] Comparações das diferentes composições são resumidas na Tabela 7. Tabela 7: Composições líquidas e sólidas Composição de Composição líquida |Composição enzima (LC) sólida (SC) Solvente aquoso 51,3 % 0,58% (água) Carreador (Goma 23,3% 15,7 & arábica) Entidades 23,0 &% 33 % biológicas Outros componentes |2,4 &% 50,8 &% incluindo polióis (glicerol, propileno glicol) e outros aditivos % são dadas em peso, com base no peso total da composição final

2.2 - Preparação de lotes principais

[0228] Os lotes principais foram preparados com péletes de polímero de policaprolactona (PCL - Capa” 6500 de Perstorp) e as composições líquidas ou sólidas de 2.1, com uso da mesma máquina de formação de composto como no Exemplo

1.2.

[0229] Mais particularmente, um lote principal que compreende PCL e a composição de enzima líquida LC do Exemplo

2.1 foi produzida. O PCL e a LC foram introduzidos separadamente na extrusora na zona de alimentação que é uma zona não aquecida. Para a alimentação, um alimentador gravimétrico foi usado para o polímero e uma bomba peristáltica para a composição líquida. O lote principal obtido foi chamado de MB-L.

[0230] Em paralelo, um lote principal que compreende PCL e a composição de enzima sólida SC do Exemplo 2.1 foram produzidos. SC foi introduzida na Zona 7 com uso de um alimentador gravimétrico adequado para dosar o sólido na forma de pó. O lote principal obtido foi designado “MB-S”.

[0231] Os parâmetros usados para extrusão de lote principal são detalhados na tabela 8 e tabela 9. Um perfil de rosca adequado foi usado a fim de misturar de modo eficaz as composições correspondentes com o polímero. Tabela 8: Definições de temperatura de extrusora Je EEE. | Tabela 9: Parâmetros de extrusão usados para lotes principais Composição velocidade de de entrada rosca (rpm) total (kg/h) % mm % mm

[0232] O polímero fundido alcançou a rosca Z10 que compreende uma placa de matriz com um orifício de 3,5 mm e foi imediatamente imerso em um banho de água fria de 2 m de comprimento preenchido com uma mistura de água e gelo triturado. O extrudado resultante foi granulado em péletes sólidos < 3 mm.

2.3 - Produção de filmes A- Preparação da matriz à base de PLA

[0233] Três matrizes à base de PLA diferentes foram usadas para a produção dos filmes: dois compostos comerciais ecovioO

F2332 e ecovioo F2223 de BASE, e uma matriz com composto Home chamada “Matriz 1”.

[0234] A Matriz 1 foi fabricada com uso de uma extrusora de rosca dupla CLEXTRAL EV25HT que compreende doze zonas Z1 a Z12, em que a temperatura é independentemente controlada e regulada. A Matriz 1 é composta de 33 % de PLA pré- plasticizado que contém 10 % em peso de acetil citrato de tributila (CITROFOLO BII de Jungbunzlauer), 32 % de PBAT Ecoflex C1200 supridos por BASF, 30 % de amido termoplástico em que o amido é amido de milho padrão 171111 suprido por Roquette e 5 % de carbonato de cálcio de OMYA.

Tabela 10: Definições de temperatura de extrusora e ee ia 1 (ºC) B- Produção dos filmes com composição líquida (MB-L)

[0235] Para sopro de filme, uma linha de sopro de filme compacta LabTech do tipo LF-250 com extrusora de 20 mm de 30 L/D do tipo LBE20-30/C foi usada. A taxa de velocidade de rosca usada foi 60 rpm. A razão de sopro de filme foi cerca de 5 para um objeto de 17 um.

[0236] Antes do sopro de filme, o MB-L (exemplo 2.2) e a matriz à base de PLA diferente foram secos em um dessecador por 40 h a 50 ºC. Então, MB-L foi misturado com a matriz à base de PLA com uma razão de peso entre PLA e lote principal de 93/7.

[0237] Os filmes obtidos com matriz à base de PLA ecovioO F2332 e ecovioO F2223 foram designados como filme 1 e filme

2 respectivamente, e a Tabela 11 mostra os parâmetros usados para extrusão. Tabela 11: Definições de temperatura de matriz e extrusora : o : e Filme 1 (ecovio&o o Filme 2 (ecovioêo o

[0238] O filme produzido com a Matriz 1 foi designado como filme 3 e a Tabela 12 mostra os parâmetros usados para a extrusão. Tabela 12: Definições de temperatura de matriz e extrusora ; e ; o C- Produção dos filmes de controle com composição sólida (MB-S)

[0239] A matriz à base de PLA ecovioo F2332 e ecovioo F2223 e a Matriz 1 foram usadas como matriz à base de PLA para produzir filmes com o lote principal que compreende a composição sólida de entidades biológicas e foram respectivamente designadas como filme 4, filme 5 e filme 6.

[0240] Antes do sopro de filme, o MB-S e a matriz à base de PLA foram secos em um dessecador por 40 h a 50 ºC. Um lote principal adicional que compreende apenas PCL e goma arábica 70/30 p/p foi adicionado à mistura MB-S/matriz à base de PLA a fim de obter a mesma concentração de entidades biológicas em todos os filmes da invenção.

[0241] Por fim, os filmes foram feitos pelo uso de 93 %

em peso de uma matriz à base de PLA e 7 % em peso de uma mistura de ambos os lotes principais (MB-S e lote principal adicional).

[0242] Então, MB-S foi misturado seco com a matriz à base de PLA e introduzido na extrusora de sopro de filme.

[0243] O mesmo processo para os filmes 1, 2 e 3 foi usado para produzir os filmes, exceto para o perfil de temperatura como mostrado na tabela 13: Tabela 13: Definições de temperatura de matriz e extrusora

[0244] Filmes 1 e 4, Filmes 2 e 5, e Filmes 3 e 6 respectivamente têm as mesmas composições, exceto para a natureza do lote principal (sólida vs. líquida).

2.4 - Avaliação de propriedades mecânicas e propriedades de degradação dos filmes plásticos Os filmes produzidos no exemplo 2.3 foram analisados para os seguintes parâmetros: A. Turbidez

[0245] Turbidez é determinada com uso de um espectrômetro UV-Visível Perkin Elmer 650S equipado com uma esfera de integração de 150 mm de acordo com NF EN 2155-9 (agosto de 1989). Os valores são determinados em uma amostra de 50x30 mmº. Em cada filme, as medições são repetidas 3 vezes em 3 diferentes partes do filme.

B. Rugosidade superficial (coeficiente de atrito dinâmico)

[0246] O coeficiente de atrito dinâmico (pp) é medido de acordo com o padrão NF EN ISO-8295 (dezembro de 2004) que se ajusta ao filme plástico ou à folha plástica com uma espessura abaixo de 0,5 mm. O mesmo é determinado com uso de uma máquina de testagem Floyd Instruments LS5 equipada com uma capacidade de sensor de 20 N. O aparelho compreende uma mesa de teste horizontal na qual a primeiro amostra é colocada, uma massa que gera à força de prensa (1,96 N) e à qual a segunda amostra é fixada, e um mecanismo de tração para produzir um movimento relativo entre a massa e a mesa de teste. A massa é puxada e movida na mesa de teste (velocidade de teste = 500 mm/ min). A medida é precisa em cerca de 0,01 %. As dimensões de amostra são as seguintes: 80 mm x 200 mm.

[0247] A força de atrito dinâmico Fa é a força média nos 6 primeiros centímetros de movimento relativo. C. Propriedades de tração mecânica e espessura

[0248] As propriedades mecânicas de tração (alongamento à ruptura, tensão de tração à ruptura, módulo de Young) foram determinadas com uso de uma máquina de testagem Zwick equipada com capacidade de sensor de 50 N de acordo com o padrão ASTM D882-12 (a 23 ºC e 55 % de RH). Duas direções de filme: direção de máquina e direção transversal foram analisadas com os seguintes parâmetros: - Taxa de separação por aderência para módulo de Young = mm/min - Taxa de separação por aderência para outras propriedades = 50 mm/min - Separação por aderência inicial: 100 mm, - Dimensões de amostra: 150 mm x 15 mm. - Espessura média: 17 um

[0249] A espessura usada para análise de tração foi determinada com base nos pesos, dimensões e densidades de filme. Essa escolha foi feita para superar as superestimações da espessura devido à presença de agregados de partículas na superfície do filme especialmente quando composições sólidas são usadas.

[0250] Todavia, a medição da espessura pode ser feita com uso de um calibre de espessura Mitutoyo para demonstrar a rugosidade superficial observada para filmes que contêm agregados. D. Teste de despolimerização

[0251] O protocolo foi o mesmo daquele usado no Exemplo

1.4. E. Resultados e comparação

[0252] Os resultados obtidos para o filme produzido com a composição líquida da invenção foram comparados aos resultados obtidos para o filme produzido com a composição sólida: Filme 1 versus Filme 4; Filme 2 versus Filme 5 e Filme 3 versus Filme 6. - Propriedades mecânicas

[0253] A Tabela 14 mostra os resultados de turbidez medidos nos Filmes 1, 2, 4 e 5. Os valores de turbidez dos filmes 1 e 2 são respectivamente menores que aqueles dos filmes 4 e 5. Turbidez é causada por impurezas contidas no artigo plástico (como acúmulo de partículas minúsculas no artigo ou defeitos muito pequenos na superfície). Quanto menor o valor de turbidez, maior será a nitidez do artigo. O uso de uma composição líquida da invenção durante o processo de produção de um artigo plástico permitiu a redução da turbidez do filme em comparação de com o uso de uma composição sólida de entidades biológicas, que indica que a composição líquida da invenção permite o aumento da dispersão de entidades biológicas no filme.

Tabela 14: Resultados de turbidez determinados para os filmes produzidos a partir de composições de enzima líquidas ou sólidas Característica |Unidade| Filme 1 | Filme 4 | Filme 2 | Filme 5 ecovio6 | ecovioO | ecovioO | ecovioo Composição F2332 + | F2332 + | F2223 + | F2223 + MB-F MB-S MB-F MB-S Turbidez B ase 293,3 100 97 100 100 !

[0254] A Tabela 15 e 16 mostra o coeficiente de atrito dinâmico, as propriedades de tração e espessura medidos pelo calibre de espessura Mitutoyo dos filmes produzidos em 2.3. “s” corresponde ao desvio padrão na mesma unidade que a característica medida. Tabela 15: Coeficiente de atrito dinâmico, propriedades de tração e espessura de filmes Direção Filme | Filme Característica de Unidade | Filme 1 | Filme 4 | Filme 2 | Filme 5 | “MO o teste ecovicê | ecovios | ecovios | ecovics | Matriz | Matriz Composição F2332 + | F2332 + | F2223 + | 2223 + | 1+ 1+ MB-L MB-S MB-L MB-S MB-L MB-S Espessura > ss 21 a > [ama | | e | 2 | poa a | 2 | e | Modulo de Young - - :

TD | | EEE AE AA E Te TB Ea ss e ee es

Direção Filme | Filme Característica de Unidade | Filme 1 | Filme 4 | Filme 2 | Filme 5 | 2º ia teste Asáão inato | so

[0255] Na Tabela 16, filmes produzidos a partir de MB-S são usados como uma referência e considerados como 100 % do parâmetro definido. Tabela 16: Coeficiente de atrito dinâmico e propriedades de tração de filmes na base 100 s Direção Ti é le: 2 7 Característica lunidade | Filme 1 | Filme 4 | Filme 2 | Filme 5 |Filme 3 |Filme 6 de teste ecovicO ecovioo ecovioo ecovio&8 |Matriz |Matriz Composição F2332 + | F2332 + |rF2223 + |rF2223 + |1 + MB-|1 + MB- MB-L MB-S MB-L MB-S L Ss Coeficiente de - 2 00 5 ) 100 atrito dinâmico MD N 293,6 100 14,5 100 100 Modulo de Young Ele e e Ts e = e] Esforço à TD % 154 100 307 100 383 100 sue E De o De De q Ts | Resistência de

[0256] O coeficiente de atrito é a razão entre a força de deslizamento e a força de retenção das duas superfícies em contato. Esse coeficiente caracteriza a dificuldade de dois materiais deslizarem uns nos outros. Essa dificuldade pode ser aumentada no caso de rugosidade superficial. Os valores de coeficiente de atrito dinâmico dos filmes 1, 2 e 3 são menores que aqueles dos filmes 4, 5 e 6, respectivamente, indicando menor rugosidade superficial. O uso de uma composição líquida da invenção durante o processo de produção permite a redução do coeficiente de atrito dinâmico e, desse modo, a redução da rugosidade superficial em comparação do uso de uma composição sólida de entidades biológicas.

[0257] Essa característica também era visível a olho nu: os filmes 4, 5, 6 mostram irregularidade na superfície devido a agregados de partículas.

[0258] A medição da espessura com uso de um calibre de espessura Mitutoyo também demonstra essa rugosidade superficial observada para filmes produzidos a partir de composição sólida de entidades biológicas que levam aos agregados no filme.

[0259] Modulo de Young, esforço à ruptura e resistência de tração final medidos para os filmes são significativamente maiores com a composição líquida da invenção em comparação à composição sólida. A composição líquida da invenção tem tamanho de partícula menor que leva a uma dispersão fina e homogênea de partículas no filme e, como consequência, a uma melhoria das propriedades mecânicas. - Teste de despolimerização

[0260] O teste de despolimerização mostrou que os filmes obtidos a partir da composição líquida da invenção têm um porcentagem significativamente maior de taxa de despolimerização em comparação àquela obtida com a composição de enzima sólida, como mostrado na Tabela 17 (filmes de ecovioo F2332), Tabela 18 (filmes de ecovioO F2223) e Tabela 19 (filmes de Matriz 1). Os filmes produzidos a partir de MB-S são usados como uma referência e seu nível de despolimerização é considerado como 100. Tabela 17: Case de ecovio6 F2332 - Nível de despolimerização após 16 dias Composição de Nível de enzima despolimerização Filme | ecovio6 F2332 2 Filme | ecovio6o F2332 z ; Tabela 18: Case de ecovio6 F2223 - Nível de despolimerização após 16 dias Composição Nível de de enzima | despolimerização ; ecovio6 F2223 27 ; ecovio6 F2223 ; ; - Tabela 19: Case de Matrixl - Nível de despolimerização após 2 dias Composição Nível de de enzima despolimerização

2.5 - Produção de artigo plástico rígido

[0261] Uma máquina de moldagem por injeção foi usada para a produção de artigos plásticos rígidos: KM 50t/380 CX tipo ClassiX com sistema de controlador de computador MC6.

[0262] Os artigos plásticos rígidos foram produzidos por incorporação do lote principal MB-L de Exemplo 2.2 em dois tipos de matriz à base de poliéster. As matrizes são escolhidas a partir dos dois graus de polímero de ácido poliláctico cujas características são mostradas na Tabela

20. Tabela 20: Características da matriz à base de poliéster usada para a produção de artigos plásticos rígidos Matriz à base |Gravidade MFI (9/10 min) Temperatura de poliéster |específica de fusão (ºC) (g/cm?) PLI 003 1,25 35 155-170 NaturePlast (190 ºC/2,16 kg) PLA 4043D 1,24 6 1145-160 Ingeo (210 ºC/2,16 kg) Natureworks

[0263] Antes da mistura seca, a matriz à base de poliéster e o lote principal foram secos no dessecador a 50 ºC por 40 h. 10 % de MB-L foi, então, adicionado à matriz à base de poliéster. Os artigos com 100 % de matriz à base de poliéster também foram produzidos para comparação.

[0264] Peças de 60 mm x 60 mm com 1 mm de espessura foram fabricadas pelo processo de moldagem por injeção. Os parâmetros foram definidos dependendo do grau do ácido de matriz à base de poliéster usado.

[0265] Os parâmetros definidos para moldagem por injeção são resumidos na Tabela 21. Tabela 21: Parâmetros de extrusão usados para produção de artigos rígidos por injeção Composição Temperaturas Pressão Pressão [Ciclo Temperatura definidas em zonas —|de de (ou de molde de barril, a partir |injeção |retenção |ciclos) |(ºc da zona de (MPa (MPa de alimentação para à (bar) ) (bar) ) moldagem zona frontal (ºC) PAI PLI 003 35/160/160/165/170 — [104 100 30 (controle | NaturePlast (1040) (1000) versus PA2) PA2 PLI 003 35/160/160/165/170 [103,5 [909 (900) [43 30 NaturePlast (1035) + 10 % de MB-L

Composição Temperaturas Pressão [Pressão [Ciclo Temperatura definidas em zonas de de (ou de molde de barril, a partir |injeção |retenção |ciclos) (ºC) da zona de (MPa (MPa de alimentação para a (bar) ) (bar) ) moldagem zona frontal (ºC) PA3 PLA 4043D 35/155/155/160/160 [230 80 (800) [32,6 30 (controle | Ingeo (2300 versus Natureworks PA4) PAL PLA 4043D 35/155/155/160/160 [190 80 (800) [32,6 30 Ingeo (1900) Natureworks+ % de MB-L

[0266] Tempo de permanência de composição total no barril foi medido e é cerca de 12 min para PAl e PA2 e 13 min para PA3 e PA4.

[0267] Os artigos rígidos produzidos foram submetidos a um teste de despolimerização, de acordo com um protocolo descrito no Exemplo 1.4. Os resultados são mostrados na Tabela 22, PAl e PA3 são usados como referência e seu nível de despolimerização é considerado como 100. Os mesmos demonstram que o uso da composição da invenção permite a produção de artigos plásticos rígidos biodegradáveis.

[0268] Tabela 22: Teste de despolimerização para artigos plásticos de moldagem por injeção | amostra — [Nível de despolimerização em 10 dias PAl (controle) 1500 Tabela 23: Teste de despolimerização para artigos plásticos de moldagem por injeção | amostra — [nível de despolimerização em 10 dias PA3 (controle) 1267 Exemplo 3 - Preparação de um lote principal com uso de uma composição líquida da invenção, uso de tal lote principal para a produção de um artigo rígido à base de PLA e avaliação da tração, impacto e propriedades de degradação de tal artigo.

3.1 - Preparação de um lote principal com uso de uma composição líquida da invenção

[0269] Os lotes principais foram preparados com uso de péletes de polímero de policaprolactona (PCL) (CapaTM 6500 de Perstorp) e composição enzimática líquida ou sólida descrita na Tabela 24. A composição líquida LC-l e a composição sólida SC-l foram preparadas da mesma maneira como detalhado no Exemplo 2.1. Tabela 24: Composições enzimáticas usadas para produzir os lotes principais Composição de Composição líquida Composição sólida enzima LC-1 Ssc-1 Solvente aquoso 53,8 &% 3,2 % (água) Matéria seca 46,2 % incluindo 96,8 % incluindo incluindo - Carreador - 22,4 &% - 1,4% (Goma arábica) - Entidades - 19,8 % - 19,4% biológicas - Outros - 4% incluindo polióis e sais % são dadas em peso, com base no peso total da composição final

[0270] O lote principal MB-LCl que compreende PCL e a composição líquida da invenção LC-l1 foram preparados com uso de uma extrusora de rosca dupla Clextral Evolum 25 HT que compreende doze zonas Z1l a zZ12, em que a temperatura é independentemente controlada e regulada. Os parâmetros usados para o processo são os seguintes: perfil de temperatura 65 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC- 65 ºC-65 ºC-65 ºC- 65 ºC-50 ºC, velocidade de roscas de extrusora de 450 rpm e uma taxa de fluxo total de 40 kg/h. O PCL é introduzido na Zona 1 a 32 kg/h e a composição líquida LC-l na Zona 5 a 8 kg/h com uso de uma bomba volumétrica. 20 % da composição enzimática líquida foram introduzidos em PCL com base no peso total do lote principal extrusado.

[0271] Em paralelo, um lote principal MB-SCl que compreende PCL e a composição sólida SC-l foram preparados em uma extrusora de rosca dupla cogiratória (Leistritz ZSE 18MAXX) com os seguintes parâmetros: perfil de temperatura de 70 ºC-70 ºC-70 ºC-70 ºC-70 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC-65 ºC- 65 ºC, velocidade de roscas de 150 rpm, e uma taxa de fluxo total de 2 kg/h. 22 % da composição enzimática sólida foram introduzidos em PCL com base no peso total do lote principal com uso de um alimentador gravimétrico na Zona 7. O sistema de resfriamento e granulação de ambos os lotes principais foram os mesmos como detalhado no Exemplo 1.2.

[0272] Desse modo, tanto o lote principal MB-LCl1l quanto o lote principal MB-SCl compreendem a mesma concentração de entidades biológicas.

3.2 - Produção de plástico rígido por moldagem por injeção

[0273] Os halteres plásticos que têm espessura de 4 mm e um comprimento total de 170 mm foram produzidos com uso de uma máquina de moldagem por injeção (KM 50t/380 CX ClassiX).

[0274] Os halteres foram produzidos a partir de uma injeção de grau PLA NatureWorksO Ingeo" 3251D e do lote principal MB-LC1l descrito em 3.1. Os halteres de controle foram produzidos a partir do mesmo grau de PLA e lote principal MB-SCl1l descrito em 3.1. 100 % dos halteres de PLA também foram produzidos para caracterização mecânica padronizada.

[0275] Antes da fabricação dos artigos rígidos, PLA e MB- LCl foram secos com uso de um dessecador por 40 h a 50 ºC e MB-SCl foi seco em um forno a vácuo a 50 ºC por 48 h. Os artigos plásticos rígidos foram feitos pelo uso de 95 % em peso da matriz à base de PLA e 58% em peso de um lote principal.

[0276] Os parâmetros de moldagem por injeção para cada artigo são detalhados na Tabela 25:

[0277] Tabela 25: Parâmetros de moldagem por injeção para produção de halteres Composição | Temperaturas Pressão |Pressão |Ciclo Temperatu definidas em zonas de de (ou ra de de barril, a partir |injeção |retençã |ciclos) |molde da zona de (MPa o (MPa |de (ºC) alimentação para a (bar) ) (bar)) |moldage zona frontal (ºC) m RA- |95 % de 40/145/150/150/160/1 [100 85 70 30 LC1l |PLA + 5% |60 (1000) (850) de MB-LC1 RA- |95 % de 40/145/150/150/160/1 [100,5 90 70 30 SCl |PLA+ 58% 60 (1005) (900) de MB-SC1

3.3 - Caracterização de tração e impacto de artigos plásticos

[0278] As propriedades de tração e impacto do artigo plástico rígido produzido a partir da composição líquida da invenção e do artigo plástico de controle feito de uma composição sólida foram caracterizadas. * Teste de tração

[0279] Os testes de tração foram executados com uso de uma máquina de testagem Zwick Roell equipada com sensor de força de 20 kN. Os testes foram executados de acordo com o padrão ISO 527-1 e os resultados do teste são mostrados na Tabela 26. Tabela 26: Propriedades de tração do artigo plástico rígido produzido a partir da composição líquida da invenção (RA-LC1) e do controle (RA-SC1) elástico |máxima tensão ruptura ruptura (GPa) om (MPa) máxima em |ob (MPa) eb (%) $

[0280] O artigo rígido produzido a partir de um lote principal de uma composição líquida não mostra diferença significativa em características mecânicas medidas que mostram que o uso de uma composição líquida da invenção não tem impacto grave sobre o módulo elástico, a tensão máxima, o esforço à tensão máxima, a tensão à ruptura e o esforço à ruptura do artigo rígido produzido a partir de tal composição da invenção. . Teste de Impacto de Charpy

[0281] Os testes foram executados de acordo com o padrão NF EN ISO 179-1 com uso de um testador de impacto de pêndulo Zwick. As barras de teste foram cortadas dos espécimes injetados com uso de um alicate de corte aquecido. As dimensões de barra são 4 mm * 10 mm * 80 mm. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 27. Tabela 27: Propriedades de impacto do artigo plástico rígido produzido a partir da composição líquida da invenção (RA- LC1) e do controle (RA-SC1)

[0282] O artigo rígido da invenção produzido a partir de uma composição líquida da invenção mostra uma resistência ao impacto melhor que aquela produzida a partir de uma composição sólida de entidades biológicas. Isso é certamente devido à distribuição fina das entidades biológicas no artigo plástico.

3.4- Teste de despolimerização:

[0283] Testes de despolimerização foram realizados, em artigo rígido injetado RA-LCl produzido a partir da composição líquida da invenção. Primeiramente, o artigo rígido foi grosseiramente moído, imerso em nitrogênio líquido e, então, moído com uso de Ultra-Centrifugal Mill ZM 200 RETSCH equipado com uma grade de 500 um. 100 mg desse pó foram pesados, introduzidos e confinados no tubo de diálise. O tubo foi colocado em 50 ml de 0,1M de tampão de Tris pH 9,5. A despolimerização foi iniciada incubando-se cada amostra a 45 ºC, 150 rpm em um agitador de incubação Infors HT Multitron Pro. As alíquotas de l1 ml de tampão foram amostradas regularmente e filtradas em 0,22 um de filtro de seringa, as amostras foram analisadas por Cromatografia Líquida de Alto Desempenho 15 (HPLC) com uma coluna Aminex HPX-87H para monitorar a liberação de ácido láctico (LA) e dímero de ácido láctico. O sistema de cromatografia usado foi um sistema de UHPLC Ultimate 3000 (Thermo Lisher Scientific, Inc. Waltham, MA, EUA) incluindo um módulo de bomba, um autoamostrador, um forno de coluna com termostato a 50 ºC, e um detector de UV a 220 nm.

[0284] O eluente foi 5 mM de H2S04. A injeção foi de 20 pl de amostra. LA foi medido de acordo com as 20 curvas padrão preparadas a partir de LA comercial.

[0285] O nível de despolimerização do artigo rígido alcançou cerca de 10 % após 48 h que mostra entidades biológicas retém uma atividade de degradação de poliéster no artigo plástico final produzido a partir da composição líquida da invenção. Exemplo 4 - Preparação de um lote principal com uso de uma composição líquida da invenção, uso de tal lote principal para a produção de folhas rígidas e avaliação da tração, impacto e propriedades de degradação de tais folhas

4.1 - Preparação de um lote principal com uso de uma composição líquida

[0286] A composição de lote principal foi preparada a partir de péletes de polímero de policaprolactona (PCL) (Capa"" 6500 de Perstorp) e da composição enzimática líquida da invenção LC-l1 descrita no exemplo 3.1. O lote principal foi fabricado com uso de uma extrusora de rosca dupla cogiratória CLEXTRAL EV25HT que compreende doze zonas Zl a Z212, em que a temperatura é independentemente controlada e regulada. O PCL é introduzido na zona 1 a 16 kg/h e a composição líquida na zona 5 a 4 kg/h com uso de uma bomba peristáltica, em que as zonas são aquecidas de acordo com a Tabela 27. 20 % da composição líquida LC foram adicionados ao PCL com base no peso total do lote principal. Esse lote principal é designado como MB-LC2. Tabela 27: Extrusora temperatura settings para the produção do lote principal

[MB-LC2| Temperatura] 9065 [65| 65 [s5i6s|6s[65165[65 [65 [65 ]

[0287] A atividade de enzima no lote principal foi determinada de acordo com o protocolo descrito no Exemplo

1.2. A comparação da massa de enzima ativa e massa de enzima teórica no lote principal permitiu que a porcentagem de atividade residual nos lotes principais seja determinada. A atividade residual do lote principal MB-LC2 é 60 %. 4,2 - Fabricação de folhas plásticas biodegradáveis da invenção

[0288] Um grau de PLA de termoformação Total Corbion Luminy&6 LX175 foi usado para fabricar folhas plásticas de 450 um de espessura a serem submetidas à caracterização padronizada de impacto e tração e teste de biodegradabilidade.

[0289] Para as folhas plásticas fabricação, uma extrusora FAIREX que compreende quatro zonas Zl a 7274, em que a temperatura é independentemente controlada e regulada com um diâmetro de 45, uma matriz plana de 220 mm equipada com um rebordo ajustável em 1,5mm de abertura nominal e uma calandra de três cilindros foi usada. Antes da extrusão e calandragem, o MB-LC2 e o PLA foram secos e misturadas juntos. O MB-LC2 foi seco por 20 horas a 40 ºC no forno a vácuo e o PLA foi seco por 4 horas a 40 ºC em secadores. As folhas de 0 % (controle negativo), 5 % ou 10 % de MB-LC2 adicionado em PLA foram respectivamente designadas SO, S5 e S10. Os parâmetros de extrusão e calandragem são detalhados na Tabela 28. Tabela 28: Definições de extrusora e calandra para produção de folhas

Lo SS Ss jso Composição 100 % de 95 % de 90 % de PLA PLA PLA + 5 % |+ 10 % de de MB-LC MB-LC Temperaturas definidas |165 - 165 |160-170- 160- 165- em zonas de extrusora, |- 180 - 175- 175. |170- 170 de Z1 a Z4 (ºC) 180 Taxa de velocidade de 50 50 49 rosca (rpm) Pressão (MPa (bar)) 15,05 15,4 15,05 (150,5) (154) (150,5) Temperatura de matriz 175 170 165 (Co) Abertura de rebordo (mm) Temperatura de cilindro 40 40 (Co) Taxa de Fluxo Ts/M) 4,3 - Avaliação de despolimerização das folhas plásticas

[0290] A fim de avaliar a taxa de despolimerização das folhas plásticas, um teste de despolimerização foi realizado seguindo o protocolo já descrito no Exemplo 3.4.

[0291] Após 8 dias, o pó das folhas SO, S5 e S10 mostra respectivamente uma taxa de despolimerização do PLA de 0,08 %, 0,77% e 13,0% que mostra que as entidades biológicas retêm uma atividade de degradação de poliéster no artigo plástico final produzido a partir da composição líquida da invenção (S5 e S10). 4,4 - Caracterização de teste de Dart de folhas plásticas

[0292] Os testes de impacto foram executados de acordo com NF EN ISO 7765-1, com uso do método de etapas. De acordo com esse padrão, as amostras foram cortadas diretamente na folha plástica. Os testes foram realizados com uso de uma máquina de teste de Dart de BMC-Bl de Labthink e os resultados são apresentados na Tabela 29.

Tabela 29: Propriedades de impacto de folhas plásticas

[0293] Os resultados do teste de impacto mostram que as folhas produzidas a partir de composição líquida da invenção (S5 e S10) mostram um aprimoramento da resistência ao impacto em comparação ao controle SO feito de 100 % de PLA.

4.5 - Caracterização de tração de folhas plásticas

[0294] Os testes de tração foram executados com uso de uma máquina de testagem Zwick Roell equipada com sensor de força de 20 kN. Os testes foram executados de acordo com o padrão NF EN ISO 527-l1. As propriedades de tração medidas são apresentadas na Tabela 30.

Tabela 30: Propriedades de tração de lâminas plásticas Direção de |Módulo Tensão |Esforço à |Esforço Esforço teste - elástico |máxima |tensão à à espessura (GPa) om máxima em |ruptura ruptura (MPa) (%) ob (MPa) |eb (%) SO |MD - 1,91 68 4 60 6 452 um TD - 1,89 66 3,6 3,6 452 um S5 |MD - 1.79 61 3,9 56 4,5 462 um TD - 1,70 58 3,7 56 3,8 464 um S10|MD - 1,94 63 4 4,3 485 um TD - 1,65 45 3 18,3 17 474 um

[0295] A comparação de uma folha de PLA pura (S0), das folhas produzidas a partir de um próprio lote principal produzido a partir de uma composição líquida da invenção e PCL mostra uma flexibilidade aprimorada com o aumento da incorporação de tal lote principal em folhas à base de PLA, enquanto mantém rigidez suficiente exigida para a aplicação pretendida. Exemplo 5 - Preparação de composições líquidas da invenção, e uso de tais composições para a fabricação de filmes que compreendem PCL e PLA

5.1 - Preparação de composições líquidas da invenção

[0296] Diferentes composições líquidas da invenção foram preparadas com uso de uma protease comercial, Savinase6 16L (Novozymes) comercializada sob uma forma líquida.

[0297] As composições líquidas D, E, F e G foram obtidas de acordo com o método descrito no Exemplo 1.1: ultrafiltração e diafiltração de Savinase6 16L comercial em membrana 3.5Kd e em que a goma arábica é adicionada como carreador.

[0298] O Savinase6O 16L comercial corresponde à composição líquida H e é usado como um controle negativo. Tal composição compreende mais que 50 % em peso de polióis com base no peso total da composição líquida e água.

[0299] A descrição das diferentes composições líquidas é resumida na Tabela 31. Tabela 31: Descrição de composições líquidas da invenção (LC-D, LC-E, LC-F e LC-G) e um controle negativo (LC-H).

LC-H Savinase 16L LC-D LC-E LC-F LC-G comercial (controle negativo) Matéria seca (%) 25,4 % 46,9 &% 66,0 &% 48,7 % 715% incluindo incluindo |incluindo|/incluindo|/incluindo| incluindo * entidades - 10,9% | 21,9 % | 31,7 % |» 6,9% | 4,5% biológicas que |: 12,3 % |- 23,1 % |- 31,8 % |- 40,3% os têm Atividade |- 2,2% |. 1,9% | 2,5% | 1,58% . 70,58% de Depolimerase de PLA * Carreador * Outros componentes incluindo polióis e sais Solvente aquoso 14,6 % 53,1% 34 8 51,3% 25% (água) % são dadas em peso, com base no peso total da composição líquida final

5.2 - Preparação de um lote principal com uso da composição da invenção

[0300] As composições de lote principal foram preparadas a partir dos péletes de polímero de policaprolactona (PCL) (Capa"" 6500 de Perstorp) e das composições da invenção descrita no Exemplo 3.1, com uso da mesma máquina de formação de composto as no Exemplo 1.2.

[0301] De acordo com esse experimento, 80 % em peso de PCL foram extrusados com 20 % em peso da composição líquida. Os parâmetros usados para cada lote principal extrusado são resumidos na Tabela 32. Tabela 32: Perfil de temperatura e parâmetros de processo do processo de formação de composto

Composição de | Perfil de Polímero Composição lote principal | temperatu líquida Taxa de ra (ºC) Taxa Taxa | velocida Z1 a z210 Zona de de Zona de de de de introduç | fluxo | introduç | fluxo | rosca ão (kg/h ão (kg/h (rpm) ) ) MB4 PCL/ 70-70-70- LC-D |70-70-65- 7 : - (80/20 | 65-65-65- z22 1,99 zo 0,51 150 ) 65 MB5 PCL/ 710-70-70- LC-E |70-70-65- 7 - (80/20 |65-65-65- 7? 2,64 zo 120 ) 65 MB6 PCL/ 70-70-70- LC-F |70-70-65- 7 - (80/20 | 65-65-65- z22 1,28 zo 0,32 150 ) 65 MB7 PCL/ 70-70-70- Lc-G |70-70-65- 7 - (80/20 | 65-65-65- z2 2,32 zo 0,58 150 ) 65 MB8 PCL/ 70-70-70- (control | LC-H 70-70-65- e (80/20 | 65-65-65- z2 2,16 zo 0,54 150 negativo|) 65 )

[0302] A atividade de enzima do dito lote principal foi adicionalmente descrita com uso do protocolo descrito no Exemplo 1.2. A comparação da massa de enzima ativa e massa de enzima teórica no lote principal permitiu que a porcentagem de atividade residual nos lotes principais seja determinada. As atividades residuais dos lotes principais produzidos são resumidas na Tabela 33. Tabela 33: Atividades residuais de lotes principais que contêm a composição líquida da invenção

RENNES (controle negativo) Atividade 22,8 % 85,1 % 67,3 % 711,7 &% os Ee (%)

[0303] Todos os lotes principais produzidos com composições líquidas da invenção (LC-D to LC-G) demonstram uma alta atividade residual. Pelo contrário, MB8 que contém Savinase 16L e que corresponde ao controle negativo, não mostra qualquer atividade residual. Esse resultado confirma o interesse no processo de extrusão de composições líquidas da invenção que compreendem um carreador específico comparado à formulação comercial já descrita.

[0304] MB5 e MB7, que têm teor de água similar (ou matéria seca similar), mas diferente teor de entidades biológicas, mostram atividade residual equivalente. Esse resultado tende a indicar que a proteção das entidades biológicas é equivalente, qualquer que seja a porcentagem de entidades biológicas envolvidas.

[0305] Adicionalmente, MB4, produzido a partir da composição que contém a maior quantidade de água em comparação às composições usadas para produzir MB5, MB6 ou MB7, mostra a menor atividade residual. Esse resultado tende a indicar que a proteção das entidades biológicas é aumentada quando a quantidade do solvente aquoso está abaixo de 70 %, de preferência, abaixo de 60 % e/ou quando a quantidade de matéria seca está acima de 30 %, de preferência, acima de 40 &, independentemente da quantidade de entidades biológicas introduzidas na composição líquida da invenção.

5.3 - Fabricação de filmes plásticos biodegradáveis

[0306] As composições de lote principal granuladas MBA4, MB5 e MB6 de Exemplo 5.2 foram usadas para produzir artigos plásticos à base de ácido polilático biodegradáveis através de um processo de extrusão. A biodegradabilidade dos ditos artigos plásticos foi adicionalmente testada. Preparação da matriz à base de PLA

[0307] A matriz à base de PLA foi extrusada com uso da extrusora de rosca dupla descrita no Exemplo 1.2. A composição dessa matriz é 42,3 % em peso de PLA 4043D por NatureWorks, 51,7 % em peso de PBAT PBE006 por NaturePlast e 6% em peso de CaCO; por OMYA. Todos os materiais foram secos antes da extrusão. PLA e PBAT foram secos cerca de 5 horas em um dessecador a 60 e 40 ºC respectivamente. O forno a vácuo a 40 ºC-40 mb por 16 h foi usado para carbonato de cálcio.

[0308] A temperatura foi definida a 185 ºC nas dez zonas da extrusora. A taxa de velocidade de rosca foi 175 rpm, e taxa de massa de entrada total foi cerca de 5 kg/h. CaCO; foi introduzida na zona 7 para os polímeros fundidos com uso de um alimentador gravimétrico para obter a matriz à base de PLA. O extrudado resultante foi resfriado em um banho de água fria antes da peletização. Lotes principais

[0309] Os lotes principais MB4-MBS-MB6 descritos no Exemplo 5.2 são usados para produzir os filmes plásticos. Etapa de sopro de filme

[0310] Antes da extrusão por sopro de filme, os lotes principais e matriz à base de PLA foram secos em forno a vácuo a 50 ºC - 40 mb por 15 h. As mesclas foram preparadas a fim de introduzir a mesma quantidade de enzima em todos os filmes, à base de massa de enzima teórica no lote principal e de acordo com a Tabela 34. Para os filmes E e F, foi necessário adicionar PCL 6500 (também seco seguindo as mesmas condições) a fim de obter composição idêntica em todos os filmes. Tabela 34: composição de filmes fabricados Referência Matriz à |MB4 MB5 MB6 PCL de filme base de PCL/1C-D | PCL/1C-E | PCL/1C-F |6500

PLA Filme D (P1340/Fi- 290 % 10 % 01) Filme E (P1341/Fi- 90 % 4,28% 5,8% 01) Filme F (P1342/Fi- 90 % 4,8% 5,2% 01)

[0311] O sopro foi realizado com uso da mesma máquina e parâmetros descritos no exemplo 1.3.

5.4 - Testes de despolimerização

[0312] Os testes de despolimerização foram realizados nos filmes plásticos produzidos no Exemplo 5.3, de acordo com o protocolo descrito no exemplo 1.4.

[0313] A hidrólise de filmes plásticos foi calculada com base em FA e dímero de FA liberado. A porcentagem de degradação é calculada em relação à porcentagem de PEA nos filmes.

[0314] Os resultados de despolimerização dos filmes, após 4 dias, são mostrados na Tabela 35. Tabela 35: Comparação da despolimerização dos filmes produzidos a partir das composições da invenção (LC-D, LC-E e LC-F)

EEE após 4 dias MB4 (PCL/1C-D) ' MB5 (PCL/1C-E) , MB6 (PCL/1C-F) '

[0315] Todos os filmes produzidos com as composições da invenção mostram uma alta taxa de despolimerização, indicando a presença de enzima ativa. Quanto mais a formulação líquida da invenção contiver matéria seca, maior será o rendimento de degradação alcançado. Esse resultado confirma que uma maior matéria seca na composição da invenção resulta em uma maior proteção das entidades biológicas durante ambos os processos de extrusão (produção de lote principal e produção de artigo plástico). Exemplo 6 - Uso de uma composição da invenção para a fabricação de filmes que compreendem PLA

6.1- Preparação de lotes principais com uso da composição da invenção e PLA e avaliação da atividade residual de tais lotes principais

[0316] A composição líquida da invenção LC-l do Exemplo

3.1 e dois graus de ácido poliláctico (PLA) foram usados para fabricar lotes principais: um grau amorfo Luminy LX930U de Total Corbion (temperatura de fusão abaixo de 140 ºC) e um grau semicristalino Ingeo" Biopolimer 4043D de NatureWorks (temperatura de fusão acima de 140 “C).

[0317] Os lotes principais à base de ácido poliláctico designados como MB-PLAl, MB-PLA2 e MB-PLA3 foram preparados em uma extrusora de rosca dupla cogiratória (Leistritz ZSE 18MAXX) com velocidade de roscas de 150 rpm e uma taxa de fluxo total de 2 kg/h. As temperaturas de extrusão são detalhadas na Tabela 36 abaixo. O PLA foi introduzido na zona de alimentação não aquecida (20), e LC-1 foi introduzido em Z6 com uso de uma bomba Brabender. O sistema de resfriamento e granulação de ambos os lotes principais foram os mesmos como detalhado no Exemplo 1.2. A composição dos lotes principais também é mostrada na Tabela 36. Tabela 36: Perfil de temperatura e parâmetros de processo do processo de formação de composto Composição z10 zona|z1 |z22 |z23 |z24 |25 |26 |27 |z8 |z29 | (matriz) MB 80 % de PLA PLAl LX930U + T ºcl135/135]/135/135/135/120/120/120 | 120 [120 20 % de LC-1 MB- 90 % de PLA PLA?2 LX930U + T ºc/l135/135/135/135/135/120/120/120/120|120 % de LC-1 mB |90 % de PLA 4043D + 10 % |T ºC/145/145/145 145 /145 /130/130 /130/130/130 PLA3 De de LC-1

[0318] Os testes de despolimerização foram realizados, com uso de lotes principais produzidos acima de acordo com o protocolo definido no Exemplo 3.4 e nível de despolimerização após 24 h são mostrados na tabela 37.

Tabela 37: Nível de despolimerização de lotes principais Nível de despolimerização após 24 h MB-PLAl 92,70 % MB-PLA2 84,60 &

[0319] Os lotes principais à base de PLA LX930U com menor ponto de fusão (MB-PLAl e MB-PLA2), mostraram níveis de despolimerização menores que de MB-PLA3 à base de PLA4043D para que maiores temperaturas de extrusão fossem usadas (mesmo em quantidade equivalente de entidades biológicas). A atividade da enzima na composição líquida LC-1l é, assim, significativamente melhor mantida em uma temperatura de processo menor com uso de um PLA com uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC. No entanto, os resultados mostram que a composição líquida da invenção também é adequada para ser introduzida em um polímero parcial ou totalmente fundido que tem um ponto de fusão acima de 140 ºC e que as entidades biológicas ainda preservam uma atividade de degradação de polímero no lote principal.

6.2 - Produção dos filmes e avaliação de despolimerização

[0320] MB-PLAl ou MB-PLA?2 e matriz à base de PLA do Exemplo 1.3 (42,3 % em peso de PLA 4043D por NatureWorks, 51,7 % em peso de PBAT PBE006 por NaturePlast e 6 % em peso de CaCO3z por OMYA) foram usados para a produção de filmes. Antes da extrusão por sopro de filme, os lotes principais e matriz à base de PLA foram secos em forno a vácuo a 60 “C por 5 h. As composições de mesclas preparadas são mostradas na Tabela 38. Tabela 38: Composição de filmes fabricados [Fime Too 8 [= E [Fime 890 8 E E Fime fes E e

[0321] A linha de sopro de filme usada e as temperaturas definidas são iguais no Exemplo 1.3. A taxa de velocidade de rosca definida foi 60 rpm. A amplitude de ar de resfriamento e velocidade de extração foram ajustadas para obter uma largura de bolha de 200 mm e uma espessura de filme entre 15 e 20 um.

[0322] Os testes de despolimerização foram realizados nos filmes produzidos acima de acordo com o protocolo definido no Exemplo 1.4 e nível de despolimerização após 26 dias é mostrado na tabela 39.

Tabela 39: Nível de despolimerização de filmes

[0323] Todos os filmes produzidos a partir de um lote principal que compreende PLA com uma temperatura de fusão abaixo de 140 ºC e a composição da invenção mostraram degradação em meio aquoso. Supõe-se que o filme 7 e o filme 9 contenham a mesma quantidade de entidades biológicas, mas o filme 7 com base no lote principal mais concentrado (MB- PLAl produzido de 20 % de LC-1) mostra um nível de degradação maior que o filme 9 à base de MB-PLA2 produzido de 10 % de LC-1. Exemplo 7 - Uso de uma composição da invenção para a fabricação de artigo plástico rígido que compreende PLA e PCL por impressão em 3D

7.1 - Preparação de lote principal com uso da composição da invenção e avaliação da atividade residual de tal lote principal

[0324] Uma composição líquida da invenção LC-1 do Exemplo

3.1 foi usada para preparação de lote principal. A mesma extrusora e os mesmos parâmetros do Exemplo 1.2 foram usados para preparar um lote principal composto de 90 % de PCL (Capa"" 6500 de Perstorp) e 10 % de composição líquida LC-1l designada como MB9, uma velocidade de rosca de 150 rpm e uma taxa de fluxo total de 2 kg/h foram definidas.

[0325] A atividade de enzima no lote principal foi determinada de acordo com o protocolo descrito no Exemplo

1.2. A atividade residual de MB9 é 87 %.

7.2 Fabricação de filamento e impressão em 3D de artigo plástico rígido que compreende PLA e PCL

[0326] Um filamento à base de PLA foi fabricado com uso de Ingeo "" Biopolimer 4043D de NatureWorks. Antes da extrusão de filamento, lote principal MB9 e PLA foram secos por 15 h a 50 ºC em um forno a vácuo. O lote principal foi mesclado a seco com PLA em uma razão de 30 %/70 % em peso e, então, extrusado em uma extrusora de rosca única (Scamex - Rheoscam, o 20-11 L/D) a 100 ºC-170 ºC-190 ºC definida nas três zonas da extrusora e 180 ºC matriz. Uma taxa de velocidade de rosca de 47 rpm foi usada. O extrudado foi resfriado com ar pressurizado, o diâmetro final do filamento foi cerca de 1,75 mm.

[0327] Uma impressora do tipo cartesiano foi usada. Essa impressora, modelo Neocore, tem um planalto basáltico de 30 x 30 cm que pode aquecer até 200 ºC e um E3D de bocal único equipado com um sistema de filamento BondTech que pode aquecer até 400 ºC. Os testes de impressão em 3D foram conduzidos com uso de geometria de espécime de tração 5A de acordo com ISO 537-2. Os parâmetros de impressão em 3D são detalhados na Tabela 40. Tabela 40: Parâmetros de impressão em 3D bocal ! espécime 1,203 cm3)

7.3 Teste de despolimerização

[0328] Os testes despolimerização foram executados em 100 mg de espécie de tração de 5A micronizado (1 mm de grau) com uso do mesmo protocolo que o Exemplo 3.4. A despolimerização do espécime alcançou 11 % de tampão com pH 9,5 a 45 ºC após 8 dias (sistema de diálise).

[0329] Os resultados de despolimerização confirmaram que as entidades biológicas retêm atividade de degradação de polímero em um artigo plástico impresso em 3D produzido a partir da composição da invenção, mesmo após um segundo aquecimento à temperatura alta durante a impressão em 3D.

Claims (28)

REIVINDICAÇÕES

1. Composição líquida adequada para ser incorporada em um polímero parcial ou totalmente fundido caracterizada por compreender entidades biológicas que têm uma atividade de degradação de polímero, um carreador e um solvente aquoso, em que i) o carreador é um polissacarídeo selecionado a partir de derivados de amido, gomas naturais, extratos marinhos, polissacarídeos microbianos e polissacarídeos animais e ii) a composição compreende, com base no peso total da composição: - de 0,01 % a 35 % em peso de entidades biológicas, - de 15 % a 95 % em peso do solvente aquoso, - de 3 % a 80 % em peso de carreador.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição: - de 0,3 % a 30 % em peso de entidades biológicas, - de 19 % a 85 % em peso do solvente aquoso, - de 4 % a 80 % em peso de carreador.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição: - de 0,3 % a 30 % em peso de entidades biológicas, - de 19 % a 60 % em peso do solvente aquoso, - de 15 % a 70 % em peso de carreador.

4, Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o solvente aquoso é água e em que a composição compreende mais que 20 % em peso de solvente aquoso, de preferência, mais que 30 %, e menos que 80 %, em peso de água, com base no peso total da composição.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição compreende de 30 % a 75 8% em peso de água, de preferência, de 40 % a 60 % de água com base no peso total da composição.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição compreende cerca de 50 % de água.

7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, sendo a composição caracterizada por compreender cerca de 40 % de água.

8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as entidades biológicas são selecionadas a partir de enzimas que têm uma atividade de degradação de polímero, com mais preferência, selecionadas a partir de uma enzima que tem uma atividade de degradação de poliéster, com mais preferência, selecionada a partir de protease, esterase ou lipase.

9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as entidades biológicas são selecionadas a partir de enzimas que têm uma atividade de degradação de PLA, de preferência, selecionadas a partir de protease.

10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição compreende menos que 70 % em peso de carreador,

de preferência, menos que 60 %.

11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o carreador é uma goma natural, de preferência, selecionado a partir de goma arábica, goma guar, goma tragacanto, goma Karaya.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o carreador é goma arábica.

13. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição: - de 0,01% a 35% de entidades biológicas, de preferência, enzimas de degradação de PLA - de 30 % a 75 % de água - de 10 % a 69,99% de um carreador, de preferência, goma arábica.

14. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição: - de 0,01 &% a 35% de entidades biológicas, de preferência, enzimas de degradação de PLA - de 30 % a 60 % de água - de 20 % a 45 % de um carreador, de preferência, goma arábica.

15. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição: - de 0,01% a 35% de entidades biológicas, de preferência, enzimas de degradação de PLA - de 40 % a 60 % de água

- de 20 % a 45 % de um carreador, de preferência, goma arábica.

16. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender, com base no peso total da composição cerca de 50 % de água e de 0,01 % a 35 % de enzimas de degradação de PLA e de 20 &% a 49,99 % de goma arábica.

17. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o carreador é um derivado de amido, de preferência, uma maltodextrina.

18. Uso da composição líquida conforme definida nas reivindicações 1 a 17 caracterizado por ser para a fabricação de uma composição plástica.

19. Uso, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que as entidades biológicas da composição líquida têm capacidade para degradar pelo menos um polímero do artigo plástico.

20. Artigo plástico caracterizado por compreender pelo menos um polímero e a composição conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar o dito polímero.

21. Processo para preparar um artigo plástico caracterizado por compreender as etapas de: a) preparar um lote principal que compreende entidades biológicas de degradação de polímero e um primeiro polímero por (i) aquecimento do dito primeiro polímero; e (ii) introdução de 5 % a 50% em peso da composição conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, com base no peso total do lote principal, durante o aquecimento do primeiro polímero; e b) introdução do lote principal em uma matriz à base de polímero durante a produção do artigo plástico, em que a etapa a) é realizada a uma temperatura em que o primeiro polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido, de preferência, por extrusão e a etapa b) é realizada a uma temperatura em que tanto o primeiro polímero quanto o polímero da matriz à base de polímero estão em um estado parcial ou totalmente fundido e em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar um polímero da matriz à base de polímero.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero é um polímero que tem uma temperatura de fusão abaixo de 140 “C e/ou uma temperatura de transição do vidro abaixo de 70 “C selecionado entre um poliéster, amido, EVA e misturas dos mesmos.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero é selecionado entre PCL, EVA, PBAT, PLA e misturas dos mesmos.

24. Processo para a fabricação de um artigo plástico caracterizado por compreender uma etapa (a) de mistura entre 0,01 % e 10 % em peso da composição conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, com pelo menos um polímero, em que as entidades biológicas da composição têm capacidade para degradar o dito polímero e uma etapa (b) de conformação da dita mistura da etapa (a) em um artigo plástico.

25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) de mistura é realizada a uma temperatura em que o polímero está em um estado parcial ou totalmente fundido.

26. Método para aumentar a homogeneidade de dispersão de entidades biológicas de degradação de polímero em um artigo plástico biodegradável, sendo o dito “método caracterizado por compreender introduzir durante o processo de produção do artigo plástico, a composição líquida conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.

27. Método para aumentar a biodegradabilidade de um artigo plástico que compreende pelo menos um polímero e entidades biológicas de degradação de polímero, sendo o dito método caracterizado por compreender introduzir, durante o processo de produção do artigo plástico, a composição líquida conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.

28. Processo para a fabricação de um artigo plástico que contém entidades biológicas caracterizado por compreender — sucessivamente uma etapa de introduzir a composição líquida conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1-17, em um primeiro polímero para obter uma mistura, e uma etapa de introduzir a dita mistura em um segundo polímero diferente do primeiro polímero, em que o primeiro polímero tem ponto de fusão abaixo de 140 “ºCeo segundo polímero tem um ponto de fusão acima de 140 “C.