CN118076680A - 包含无定形生物填料的可熔融加工的纤维素酯组合物 - Google Patents

Abstract

本申请公开了包含支化度为2至6的淀粉的纤维素酯组合物。该纤维素酯组合物表现出比具有较低支化度的纤维素酯组合物改进的工业可堆肥性和更高的热变形温度。本申请还公开了用于制备该组合物的方法和由该组合物制成的制品。

Description

包含无定形生物填料的可熔融加工的纤维素酯组合物

背景技术

在废物处置方面存在众所周知的全球问题，特别是对于大量消费品，例如塑料或其它聚合物，它们被认为不能在可接受的时间限制内生物降解。公众期望通过回收、再利用或以其它方式减少流通或垃圾填埋中的废物量来将这些类型的废物并入再生产品中。这对于一次性使用的塑料制品/材料尤其如此。

由于对一次性塑料如吸管、外带杯和塑料袋的环境去向的消费者情绪正成为全球趋势，因此在发达国家和发展中国家，全世界都在考虑/制定塑料禁令。例如，仅在美国，禁令已经从塑料购物袋扩展到吸管、餐具和蛤壳式包装。其它国家已经采取了甚至更极端的措施，例如规定在整个EU中禁止、限制使用或强制具有扩展的生产者责任的十个一次性制品的列表。因此，在未来的几年中，行业领导者、品牌所有者和零售商已经做出了实施可回收、可重复使用或可堆肥的包装的巨大承诺。尽管在一些应用中需要可回收材料，但其它应用使其本身更适于可堆肥和/或可生物降解的材料，例如当制品被食物污染时或当由于不充分的废物处理系统而存在向环境中的高水平渗漏时。

一次性使用的塑料制品经常用于食品服务，旨在一次性用于储存或供应食品，之后丢弃制品。为了防止这些制品的持久性，希望制品崩解和生物降解，甚至更厚的部分如杯缘和厨房器具。堆肥中的崩解是使这些一次性使用得塑料制品从垃圾填埋场改变方向的寿命终结命运。一次性使用的塑料制品的厚度范围可以从小于5密耳(例如吸管)到大于100密耳(例如厨房器具)。对于一些材料，堆肥中的崩解速率与制品厚度成比例，即较厚的制品需要更长时间崩解，或者在堆肥循环的标准时间范围内可能不崩解。

希望具有由生物基材料制成的制品，生物基材料已经被配制成在堆肥中崩解，即使当制品为30密耳厚或更厚时。此外，制品的外观应当适于应用(颜色不是深色且不是浑浊的)。

因此，对于具有用于其预期用途的足够性能特性并且可堆肥和/或可生物降解的一次性消费品存在未满足的市场需求。

提供具有这种性质的产品是有益的，并且该产品还具有显著含量的可再生的、回收的和/或再利用的材料。

申请人已经发现，与具有支化度较低的淀粉的纤维素酯组合物相比，包含高度支化的淀粉的纤维酯组合物显示出改进的工业可堆肥性。

发明内容

本申请公开了一种纤维素酯组合物，其包含至少一种可生物降解的纤维素酯、至少一种增塑剂和至少一种支化的无定形的生物填料；其中所述生物填料的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。

本申请公开了一种生产纤维素酯组合物的方法。该方法包括：使至少一种生物可降解的纤维素酯、至少一种增塑剂和至少一种支化的无定形的生物填料接触；其中所述生物填料的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。

本申请还公开了一种制品，其包含可熔融加工的纤维素酯组合物；其中所述纤维素酯组合物包含至少一种生物可降解的纤维素酯、至少一种增塑剂和至少一种支化的无定形的生物填料；其中所述生物填料的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。

具体实施方式

本申请公开了可熔融加工的纤维素酯组合物，其包含至少一种可生物降解的纤维素酯、至少一种增塑剂和至少一种支化的无定形的生物填料；其中所述生物填料的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。随后在本公开中提供了测定可崩解率的测试方法。

纤维素酯

本发明中使用的纤维素酯可以是本领域已知的任何一种。可用于本发明的纤维素酯通常包含以下结构的重复单元：

其中R¹、R²和R³独立地选自氢、乙酰基、丙基或丁基。纤维素酯的取代水平通常以取代度(degree of substitution，DS)表示，即每个脱水葡萄糖单元(anhydroglucose unit，AGU)的平均非OH取代基数目。通常，常规纤维素在每个AGU单元中含有三个羟基，这些羟基可以被取代；因此，DS的值可以在零至三之间。天然纤维素是一种大的多糖，即使在制浆和纯化之后，聚合度也为250-5,000，因此最大DS为3.0的假设是近似正确的。因为DS是统计平均值，值1不能保证每个AGU具有单个取代基。在一些情况下，可存在未取代的脱水葡萄糖单元，一些具有两个取代基，一些具有三个取代基，并且通常该值将是非整数。总DS定义为每个脱水葡萄糖单元所有取代基的平均数。每个AGU的取代度也可以指特定的取代基，例如羟基或乙酰基。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，n是25至250，或25至200，或25至150，或25至100，或25至75范围内的整数。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯具有至少2个脱水葡萄糖环，并且可具有至少50至最多5,000个脱水葡萄糖环，或至少50至小于150个脱水葡萄糖环。每个分子中脱水葡萄糖单元的数目定义为纤维素酯的聚合度(degree of polymerization，DP)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯的比浓对数粘度(inherentviscosity，IV)可以为：约0.2至约3.0分升/克，或约0.5至约1.8，或约1至约1.5，如在25℃的温度下对100ml按重量计60/40的苯酚/四氯乙烷溶液中的0.25克样品所测量的。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可用于本发明的纤维素酯的DS/AGU可为约1至约2.5，或1至小于2.2，或1至小于1.5，并且取代酯为乙酰基。

纤维素酯可以通过本领域已知的任何方法生产。本发明的乙酸纤维素可以通过本领域已知的任何方法制备。生产纤维素酯的方法的示例总体在如下文献(《化学技术百科全书》)中有教导：Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,5th Edition,Vol.5,Wiley-Interscience,New York(2004),pp.394-444。纤维素是生产纤维素酯的原料，可以以不同等级和来源获得，该来源例如棉绒、针叶木浆、阔叶木浆、玉米纤维和其他农业来源以及细菌纤维素等。

一种制备纤维素酯的方法是通过将纤维素与合适的有机酸、酸酐和催化剂混合来酯化纤维素。然后将纤维素转化为纤维素三酯。然后通过向纤维素三酯中加入水-酸混合物进行酯水解，然后可将其过滤以除去任何凝胶颗粒或纤维。然后向混合物中加入水以沉淀出纤维素酯。纤维素酯可以然后用水洗涤以除去反应副产物，然后脱水和干燥。

待水解的纤维素三酯可具有三个乙酰基取代基。这些纤维素酯可以通过本领域技术人员已知的许多方法制备。例如，纤维素酯可以通过在催化剂(如H₂SO₄)存在下在羧酸和酸酐的混合物中进行纤维素的非均相酰化而制备。纤维素三酯也可以通过将溶解在适当溶剂(如LiCl/DMAc或LiCl/NMP)中的纤维素均相酰化而制备。

本领域技术人员将理解纤维素三酯的商业术语还包括没有被酰基完全取代的纤维素酯。例如，可从美国田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司(Eastman ChemicalCompany,Kingsport,TN,U.S.A.)商购的三乙酸纤维素的DS通常为约2.85至约2.99。

在将纤维素酯化成三酯后，部分酰基取代基可通过水解或醇解除去，得到次级纤维素酯。如前所述，根据所用的特定方法，酰基取代基的分布可以是随机的或非随机的。也可以不经水解，通过使用有限量的酰化剂直接制备次级纤维素酯。当反应在溶解纤维素的溶剂中进行时，该方法特别有用。所有这些方法产生可用于本发明的纤维素酯。

在一个实施例中或与任何提及的实施例组合，乙酸纤维素是具有聚苯乙烯当量数均分子量(Mn)为约10,000至约100,000的二乙酸纤维素，其通过凝胶渗透色谱法(gelpermeation chromatography，GPC)使用NMP作为溶剂和使用聚苯乙烯当量Mn根据ASTMD6474测量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，乙酸纤维素组合物包括二乙酸纤维素，二乙酸纤维素的聚苯乙烯当量数均分子量(Mn)为：10,000至90,000；或10,000至80,000；或10,000至70,000；或10,000至60,000；或10,000至小于60,000；或10,000至小于55,000；或10,000至50,000；或10,000至小于50,000；或10,000至小于45,000；或10,000至40,000；或10,000至30,000；或20,000至小于60,000；或20,000至小于55,000；或20,000至50,000；或20,000至小于50,000；或20,000至小于45,000；或20,000至40,000；或20,000至35,000；或20,000至30,000；或30,000至小于60,000；或30,000至小于55,000；或30,000至50,000；或30,000至小于50,000；或30,000至小于45,000；或30,000至40,000；或30,000至35,000；如通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用NMP作为溶剂并根据ASTM D6474测量的。

最常见的商业次级(secondary)纤维素酯通过纤维素的初始酸催化多相酰化以形成纤维素三酯来制备。在得到纤维素三酯在相应羧酸中的均匀溶液后，使纤维素三酯水解直至得到所需的取代度。分离后，得到无规的次级纤维素酯。也就是说，在每个羟基处的相对取代度(relative degree of substitution，RDS)大致相等。

可用于本发明的纤维素酯可以使用本领域已知的技术制备，并且可以选自各种类型的纤维素酯，例如可以从美国田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司获得的纤维素酯，Eastman^TM乙酸纤维素CA 398-30、Eastman^TM乙酸纤维素CA 398-10、Eastman^TMCAP 485-20乙酸丙酸纤维素；Eastman^TMCAB 381-2乙酸丁酸纤维素。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯可以通过以下来制备：用从回收材料例如回收塑料成分合成气源获得的反应物，将纤维素转化为纤维素酯。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，这样的反应物可以是纤维素反应物，其包括在纤维素的酯化或酰化反应中使用的有机酸和/或酸酐，例如，如本文所讨论的。

在本发明的一个实施例中或与任何提及的实施例组合，或与任何提及的实施例组合，提供了包含至少一种回收纤维素酯的纤维素酯组合物，其中纤维素酯在一脱水葡萄糖单元(AU)上具有衍生自回收成分材料(例如回收塑料成分合成气)的至少一个取代基。

增塑剂

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可熔融加工且可生物降解的纤维素酯组合物可以包含至少一种增塑剂。增塑剂降低纤维素酯的熔融温度、Tg和/或熔融粘度。用于纤维素酯的增塑剂可以包括：三乙酸甘油酯(三醋精)、二乙酸甘油酯、对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、聚(乙二醇)MW 200-600、三乙二醇二丙酸酯、1,2-环氧丙烷苯基乙二醇、1,2-环氧丙烷(间-甲苯基)乙二醇、1,2-环氧丙烷(邻-甲苯基)乙二醇、β-乙氧基环己烯羧酸酯、二(环己酸酯)二乙二醇、柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、Benzoflex、丙二醇、聚山梨醇酯、蔗糖八乙酸酯、乙酰化柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、Admex、三丙酸甘油酯、Scandiflex、泊洛沙姆共聚物、聚乙二醇琥珀酸酯、己二酸二异丁酯、聚乙烯基砒络烷酮和乙二醇三苯甲酸酯、柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、含苯甲酸酯的增塑剂如Benzoflex^TM增塑剂系列、聚(琥珀酸烷基酯)如聚(琥珀酸丁酯)、聚醚砜、基于己二酸酯的增塑剂、大豆油环氧化物如Paraplex^TM增塑剂系列、基于蔗糖的增塑剂、癸二酸二丁酯、三丁酸甘油酯、三丙酸甘油酯、蔗糖乙酸异丁酸酯、Resolflex^TM增塑剂系列、磷酸三苯酯、乙醇酸酯、甲氧基聚乙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯和聚己内酯。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，增塑剂是符合食品标准的增塑剂。符合食品标准是指符合适用的食品添加剂和/或食品接触法规，其中增塑剂被批准使用或被至少一个(国家或地区)食品安全管理机构(或组织)认可为安全的，例如在21CFR FoodAdditive Regulations中列出或另外被美国FDA一般认可为安全的(GenerallyRecognized as Safe，GRAS)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，符合食品标准的增塑剂是三醋精或分子量为约200至约600的聚乙二醇(PEG)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可以考虑的符合食品标准的增塑剂的例子可以包括：三醋精、柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、Benzoflex、丙二醇、聚山梨醇酯、蔗糖八乙酸酯、乙酰化柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三丁酯、Admex、三丙酸甘油酯、Scandiflex、泊洛沙姆共聚物、聚乙二醇琥珀酸酯、己二酸二异丁酯、聚乙烯基砒络烷酮和乙二醇三苯甲酸酯。

在一个实施例中或与任何其他实施例组合，增塑剂可以以下述量存在：该量足以允许纤维素酯组合物在常规熔融加工设备中熔融加工(或热成型)成有用制品，例如一次性塑料制品。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，对于大多数热塑性塑料加工，增塑剂以1wt％-40wt％的量存在；或5wt％-25wt％、或10wt％-25wt％、或12wt％-20wt％，基于纤维素酯组合物的重量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，型材挤出、片材挤出、热成型和注射成型可以使用10wt％-30wt％、或12wt％-25wt％、或15wt％-20wt％、或10wt％-25wt％范围内的增塑剂水平来完成，基于纤维素酯组合物的重量。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，增塑剂是可生物降解的增塑剂。可生物降解的增塑剂的一些例子包括：三醋精、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、含苯甲酸酯的增塑剂如Benzoflex^TM增塑剂系列、聚(琥珀酸烷基酯)如聚(琥珀酸丁酯)、聚醚砜、己二酸酯基增塑剂、大豆油环氧化物如Paraplex^TM增塑剂系列、蔗糖基增塑剂、癸二酸二丁酯、三丁酸甘油酯、Resoflex^TM增塑剂系列、磷酸三苯酯、乙醇酸酯、聚乙二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二基双(2-甲基丙酸酯)和聚己内酯。

PEG/MPEG特异性组合物

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以含有选自PEG和MPEG(甲氧基PEG)构成的组中的增塑剂。聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇组合物，其具有200道尔顿至600道尔顿的平均分子量，其中组合物是可熔融加工的、可生物降解的和可崩解的。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，组合物包含平均分子量在300至550道尔顿的范围内的聚乙二醇或甲氧基PEG。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，组合物包含平均分子量为300至500道尔顿的聚乙二醇。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包含至少一种增塑剂(如本文所述)，增塑剂的量为：1wt％-40wt％、或5wt％-40wt％、或10％wt％-40％、或12wt％-40wt％、或13wt％-40wt％、或15wt％-40wt％、或大于15wt％-40wt％、或17wt％-40wt％、或20wt％-40wt％、或25wt％-40wt％、或5wt％-35wt％、或10wt％-35wt％、或13wt％-35wt％、或15wt％-35wt％、或大于15wt％-35wt％、或17wt％-35wt％、或20wt％-35wt％、或5wt％-30wt％、或10wt％-30wt％、或13wt％-30wt％、或15wt％-30wt％、或大于15wt％-30wt％、或17wt％-30wt％、或5wt％-25wt％、或10wt％-25wt％、或13wt％-25wt％、或15wt％-25wt％、或大于15wt％-25wt％、或17wt％-25wt％、或5wt％-20wt％、或10wt％-20wt％、或13wt％-20wt％、或15wt％-20wt％、或大于15wt％-20wt％、或17wt％-20wt％、或5wt％-17wt％、或10wt％-17wt％、或13wt％-17wt％、或15wt％-17wt％、或大于15wt％-17wt％、或5wt％-小于17wt％、或10wt％-小于17wt％、或13wt％-小于17wt％、或15wt％-小于17wt％，所有都基于纤维素酯组合物的总重量。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，至少一种增塑剂包括或为符合食品标准的增塑剂。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，符合食品标准的增塑剂包括或为三醋精或PEG MW 300至500。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包含可生物降解的纤维素酯(biodegradable cellulose ester，BCE)组分和可生物降解的聚合物组分，所述BCE组分包含至少一种BCE，所述可生物降解的聚合物组分包含至少一种其它可生物降解的聚合物(不同于BCE)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，其它可生物降解的聚合物可以选自：聚羟基烷酸酯(PHA和PHB)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯聚合物(PCL)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和共聚物(如聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA))、纤维素酯、纤维素醚、淀粉、蛋白质、其衍生物及其组合。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包括两种或更多种可生物降解聚合物。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物含有0.1wt％-小于50wt％、或1wt％-40wt％、或1wt％-30wt％、或1wt％-25wt％、或1wt％-20wt％的量的可生物降解聚合物(除BCE之外)，基于BCE和可生物降解聚合物的总量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物含有0.1wt％-小于50wt％、或1wt％-40wt％、或1wt％-30wt％、或1wt％-25wt％、或1wt％-20wt％的量的可生物降解聚合物(除BCE之外)，基于BCE和可生物降解聚合物的总量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，至少可生物降解的聚合物包括PHA，该PHA的重均分子量(Mw)在10,000至1,000,000、或50,000至1,000,000、或100,000至1,000,000、或250,000至1,000,000、或500,000至1,000,000、或600,000至1,000,000、或600,000至900,000、或700,000至800,000、或10,000至500,000、或10,000至250,000、或10,000至100,000、或10,000至50,000的范围内，所述重均分子量使用具有折射指数检测器的凝胶渗透色谱法(GPC)和使用了二氯甲烷溶剂的聚苯乙烯标准物测量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，PHA可包括聚羟基丁酸酯-共-羟基己酸酯。

支化的无定形的生物填料

用于纤维素酯组合物的支化的无定形的生物填料可以是本领域已知的任何支化度为2至6的生物填料，如通过本申请实例中指定的方法测定的。淀粉的支化度(degree ofbranching，DB)主要取决于植物来源。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，本发明的生物填料的支化度可为3或更大、4或更大、5或更大，如通过NMR测定的。DB为3或更大的植物淀粉的一些例子是郁金香淀粉、蜡质玉米淀粉、蜡质马铃薯淀粉和天然玉米淀粉。植物淀粉的其它例子具有小于3的DB，或者可能太低而不能通过NMR测量。

支化的无定形的生物填料	通过NMR测量的DB
		郁金香淀粉	5.5
蜡质玉米淀粉	4.9
		蜡质马铃薯淀粉	3.8
天然玉米淀粉	3.1
		马铃薯淀粉	2.8
高直链淀粉玉米淀粉	太低
		青豌豆淀粉	太低

来源：Gaenssle et al.,2021,Long chains and crystallinity govern theenzymatic degradability of gelatinized starches from conventional and newsources.Carbohydrate Polymers 260,11780(长链和结晶度控制来自常规和新来源的凝胶化淀粉的酶降解性)；在不与本申请相抵触的程度上，该文献通过引用并入本。

生物填料的量是足以获得50％或更高的可崩解率的量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，生物填料的量可以为按重量计约1％至约50％的范围，基于纤维素酯组合物。其它范围包括按重量计约5％-约50％，约10％-约50％，约15％-约50％，约20％-约50％，约25％-约50％，约30％-约50％，约35％-约50％，约40％-约50％，和约45％-约50％，基于纤维素酯组合物的重量。

尽管不希望受理论的束缚，但支化的无定形的生物填料可降低生物填料的结晶度，从而使得能够在降解期间吸收水分和微生物。在纤维素酯，特别是乙酸纤维素中获得微生物活性和高降解速率，使得能够提高含纤维素酯的热塑性塑料的可崩解率。向增塑纤维素酯中加入生物填料显著提高了配制的CDA制品的可崩解率。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，生物填料与纤维素酯相容，并在纤维素酯基质中分散良好，且对纤维素酯的物理特性没有显著影响。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，生物填料不使纤维素酯组合物变脆。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，本发明纤维素酯组合物具有模仿天然材料如木材的非塑性纹理。这些例子具有说明这种特性的图片。

外观

包含可熔融加工的纤维素酯组合物的制品的外观对于其在许多应用中的可接受性是重要的。例如，对于许多熔融加工的制品，如包装、袋、膜、瓶、食品容器、吸管、搅拌器、杯、盘、碗、外卖托盘(take out tray)和盖以及餐具，浅色和透明性是期望的性质。

在CIE L*a*b*的颜色空间中，L*值是亮度的量度，其中L*＝0为黑色，L*＝100为白色。因此，如果L*值在该范围的上半部，或者L*>50的话，则可以认为制品的颜色是浅的。在一个实施例中或者与任何其他实施例组合，纤维素酯组合物的L*可以在50至100、50至95、50至90、50至85、50至80、50至75、55至100、55至95、55至90、55至85、55至80、55至75、60至100、60至95、60至90、60至85、60至80、60至75、65至100、65至95、65至90、65至85、65至80、或65至75的范围内。

不透明度是光透过膜或制品的量度。透明度是指当透过膜或片观察时可以看见物体的光学清晰度。感知的不透明度和透明度取决于样品的厚度。对于上述应用示例，制品厚度范围可为约1密耳(对于包装膜)至60密耳或更大(对于注塑餐具)。透明度对于观察容器的内容物可能尤其重要，例如透过瓶子的侧面或通过容器盖。熔融加工的容器、杯和盖的厚度从约10密耳到约30密耳变化，而瓶子为约20密耳厚。

透明、半透明和不透明之间的界限通常是高度主观的。在该研究中，不透明度被测量为600nm光穿过30密耳厚膜的％透射率。在本发明的一个实施例中，本发明纤维素酯组合物的％透射率可以在约1％至约100％、约1％至约90％、约1％至约80％、约1％至约70％、约1％至约60％、约1％至约50％、约1％至约40％、约1％至约30％、约1％至约20％、约1％至约10％和约1％的范围内。

透明度以色差Delta E(CIE76)定量。在典型的标度上，Delta E(ΔE)值将在0至100的范围内。人眼区分两种颜色的能力与Delta E有关；具有Delta E＜1的颜色不能被感知为不同的。另一方面，具有Delta E＞10的颜色一眼就被感知为不同的。我们使用20的Delta E截止值来表示通过30密耳挤出膜观察到的黑色和白色之间的容易察觉的区别。Delta E(CIE76)的公式：

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物的Delta E可以为约20至约100。

组合物的其他元素

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可熔融加工的纤维素酯组合物可进一步包含选自以下构成的组中的至少一种：非碱性填料、添加剂、生物聚合物、稳定剂和/或气味调节剂。添加剂的示例包括：蜡、增容剂、生物降解促进剂、染料、颜料、着色剂、芳香剂、光泽控制剂、润滑剂、抗氧化剂、粘度调节剂、抗真菌剂、防雾剂、阻燃剂、热稳定剂、抗冲改性剂、抗菌剂、软化剂、脱模剂、以其组合。应注意，相同类型的化合物或材料被确定用于或包括在纤维素酯组合物中的多个组分类别中。例如，聚乙二醇(PEG)可以作为增塑剂，或作为不用作增塑剂的添加剂，例如亲水性聚合物或生物降解促进剂，例如，其中较低分子量的PEG具有增塑作用，而较高分子量的PEG作为亲水性聚合物，但没有增塑作用。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包括至少一种稳定剂。尽管期望纤维素酯组合物是可堆肥的和/或可生物降解的，但是可以添加一定量的稳定剂以提供选择的保存期限或稳定性，例如，对于曝光、氧化稳定性或水解稳定性。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，稳定剂可以包括：UV吸收剂、抗氧化剂(抗坏血酸、BHT、BHA等)、其它酸和自由基清除剂、环氧化油，例如环氧化大豆油，或其组合。

抗氧化剂可以分为几类，包括主抗氧化剂和辅助抗氧化剂。通常已知主抗氧化剂基本上用作自由基终止剂(清除剂)。通常已知辅助抗氧化剂在氢过氧化物(ROOH)分解成烷氧基和羟基之前将其分解成非反应性产物。辅助抗氧化剂通常与自由基清除剂(主抗氧化剂)组合使用以实现协同抑制效果，辅助AO用于延长酚类主AO的寿命。

“主抗氧化剂”是通过与过氧化物自由基反应(经由氢转移)以淬灭自由基而起作用的抗氧化剂。主抗氧化剂通常含有反应性羟基或氨基，例如在受阻酚和仲芳胺中。主抗氧化剂的示例包括：BHT，Irganox^TM1010、1076、1726、245、1098、259和1425；Ethanox^TM310、376、314和330；Evernox^TM10、76、1335、1330、3114，MD 1024、1098、1726,120.2246和565；Anox^TM20、29、330、70、IC-14和1315；Lowinox^TM520、1790、22IB46、22M46、44B25、AH25、GP45、CA22、CPL、HD98、TBM-6和WSP；Naugard^TM431、PS48、SP和445；Songnox^TM1010、1024、1035、1076CP、1135LQ、1290PW、1330FF、1330PW、2590PW和3114FF；以及ADK Stab AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-60、AO-80和AO-330。

“辅助抗氧化剂”通常称为氢过氧化物分解剂。它们通过与氢过氧化物反应而起作用，将它们分解成非自由基的非反应性和热稳定的产物。它们通常与主抗氧化剂结合使用。辅助抗氧化剂的示例包括有机磷(例如亚磷酸酯、亚膦酸酯)和有机硫类化合物。这些化合物的磷和硫原子与过氧化物反应，将过氧化物转化为醇。辅助抗氧化剂的示例包括：Ultranox 626，Ethanox^TM368、326和327；Doverphos^TMLPG11、LPG12、DP S-680、4、10、S480、S-9228、S-9228T；Evernox^TM168和626；Irgafos^TM126和168；Weston^TMDPDP、DPP、EHDP、PDDP、TDP、TLP和TPP；Mark^TMCH 302、CH 55、TNPP、CH66、CH 300、CH 301、CH 302、CH 304和CH 305；ADK Stab 2112、HP-10、PEP-8、PEP-36、1178、135A、1500、3010、C和TPP；Weston 439、DHOP、DPDP、DPP、DPTDP、EHDP、PDDP、PNPG、PTP、PTP、TDP、TLP、TPP、398、399、430、705、705T、TLTTP和TNPP；Alkanox 240、626、626A、627AV、618F和619F；以及Songnox^TM1680FF、1680PW和6280FF。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包括至少一种稳定剂，其中稳定剂包括一种或多种辅助抗氧化剂。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，稳定剂包括选自一种或多种辅助抗氧化剂的第一稳定剂组分和选自一种或多种主抗氧化剂或其组合的第二稳定剂组分。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，稳定剂包含一种或多种辅助抗氧化剂，辅助抗氧化剂的量为0.01wt％至0.8wt％、或0.01wt％至0.7wt％、或0.01wt％至0.5wt％、或0.01wt％至0.4wt％、或0.01wt％至0.3wt％、或0.01wt％至0.25wt％、或0.01wt％至0.2wt％、或0.05wt％至0.8wt％、或0.05wt％至0.7wt％、或0.05wt％至0.5wt％、或0.05wt％至0.4wt％、或0.05wt％至0.3wt％、或0.05wt％至0.25wt％、或0.05wt％至0.2wt％、或0.08wt％至0.8wt％、或0.08wt％至0.7wt％、或0.08wt％至0.5wt％、或0.08wt％至0.4wt％、或0.08wt％至0.3wt％、或0.08wt％至0.25wt％、或0.08wt％至0.2wt％，以辅助抗氧化剂的总量计，基于组合物的总重量。在该实施例的一个类别中，稳定剂包含为亚磷酸酯化合物的辅助抗氧化剂。在该实施例的一个类别中，稳定剂包含为亚磷酸酯化合物的辅助抗氧化剂和为DLTDP的另一辅助抗氧化剂。

在该类别的一个亚类中，稳定剂进一步包含第二稳定剂组分，第二稳定剂组分包含一种或多种主抗氧化剂，其量在0.05wt％-0.7wt％、或0.05wt％-0.6wt％、或0.05wt％-0.5wt％、或0.05wt％-0.4wt％、或0.05wt％-0.3wt％、或0.1wt％-0.6wt％、或0.1wt％-0.5wt％、或0.1wt％-0.4wt％、或0.1wt％-0.3wt％的范围内，以主抗氧化剂的总量计，基于组合物的总重量。在该类别的另一亚类中，稳定剂进一步包含第二稳定剂组分，第二稳定剂组分包含柠檬酸，其量在0.05wt％至0.2wt％、或0.05wt％至0.15wt％、或0.05wt％至0.1wt％的范围内，以柠檬酸的总量计，基于组合物的总重量。在该类别的另一亚类中，稳定剂还包含第二稳定剂组分，其包含一种或多种主抗氧化剂和柠檬酸，其量如本文所述。在该类别的一个亚类中，稳定剂包含小于0.1wt％的主抗氧化剂或不含主抗氧化剂，基于组合物的总重量。在该类别的一个亚类中，稳定剂包含小于0.05wt％的主抗氧化剂或不含主抗氧化剂，基于组合物的总重量。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包括至少一种非碱性填料。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，其它填料是选自以下构成的组中的至少一种：碳水化合物(糖和盐)、纤维素和有机填料(木粉、木纤维、大麻、碳、煤颗粒、石墨和淀粉)、矿物和无机填料(滑石、二氧化硅、硅酸盐、二氧化钛、玻璃纤维、玻璃球、氮化硼、三水合铝、氧化铝和粘土)、食品废物或副产物(蛋壳、酒糟和咖啡渣)、干燥剂(例如，硫酸钙、硫酸镁)、碱性填料(例如，CaO、Na₂CO₃)或这些填料的组合(例如，混合物)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以包括至少一种也起着色添加剂作用的填料。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，着色添加剂填料可以选自：碳、石墨、二氧化钛、遮光剂、染料、颜料、呈色剂及其组合。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以包括至少一种还起稳定剂或阻燃剂作用的填料。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物还包含至少一种非碱性填料(如本文所述)，其量为1wt％-60wt％、或5wt％-55wt％、或5wt％-50wt％、或5wt％-45wt％、或5wt％-40wt％、或5wt％-35wt％、或5wt％-30wt％、或5wt％-25wt％、或10wt％-55wt％、或10wt％-50wt％、或10wt％-45wt％、或10wt％-40wt％、或10wt％-35wt％、或10wt％-30wt％、或10wt％-25wt％、或15wt％-55wt％、或15wt％-50wt％、或15wt％-45wt％、或15wt％-40wt％、或15wt％-35wt％、或15wt％-30wt％、或15wt％-25wt％、或20wt％-55wt％、或20wt％-50wt％、或20wt％-45wt％、或20wt％-40wt％、或20wt％-35wt％、或20wt％-30wt％，均基于纤维素酯组合物的总重量。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，取决于应用，例如一次性食品接触应用，纤维素酯组合物可以包括至少一种气味改性添加剂。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，取决于应用和纤维素酯组合物中使用的组分，合适的气味改性添加剂选自：香草醛、薄荷油M-1178、杏仁、肉桂、香料提取物、挥发性有机化合物或小分子，以及Plastidor。在一个实施例中，气味改性添加剂可以是香草醛。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以包含0.01wt％至1wt％、或0.1wt％至0.5wt％、或0.1wt％至0.25wt％、或0.1wt％至0.2wt％或的量的气味改性添加剂，基于组合物的总重量。气味改性添加剂的机理可包括掩蔽、捕获、补充或这些机理的组合。

如上所述，纤维素酯组合物可以包括其它添加剂。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以包括至少一种增容剂。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，增容剂可以是非反应性增容剂或反应性增容剂。增容剂可以增强纤维素酯或另一种组分达到所需的小粒度的能力，以改善所选组分在组合物中的分散。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，取决于所需的制剂，可生物降解的纤维素酯可以在分散体的连续相或不连续相中。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，所用增容剂可通过改变可生物降解的纤维素酯和另一组分例如其它可生物降解的聚合物之间的界面相互作用/结合来改善组合物的机械和/或物理性质。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物包含增容剂，其量为约1wt％至约40wt％，或约1wt％至约30wt％、或约1wt％至约20wt％、或约1wt％至约10wt％、或约5wt％至约20wt％、或约5wt％至约10wt％、或约10wt％至约30wt％、或约10wt％至约20wt％，基于纤维素酯组合物的重量。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，如果需要，纤维素酯组合物可以包括生物降解和/或分解剂，例如，可以将水解助剂或任何有意的降解促进剂加入或包含在纤维素酯组合物中，在可生物降解的纤维素酯(BCE)的制造过程中或在其制造之后加入，并将其与BCE一起熔融或溶剂共混以制备纤维素酯组合物。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，添加剂可以通过释放酸性或碱性残基促进水解，和/或加速光(UV)或氧化降解，和/或促进选择性微生物菌落的生长以帮助堆肥中和土壤介质中的分解和生物降解。除了促进降解之外，这些添加剂可以具有另外的功能，例如改善制品的加工性能或改善期望的机械性能。

可能的分解剂的一组例子包括：无机碳酸盐、合成碳酸盐、霞石正长岩、滑石、氢氧化铝、硅藻土、天然或合成二氧化硅、煅烧黏土等。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可能希望这些添加剂良好地分散在纤维素酯组合物基质中。添加剂可以单独使用，或两种或多种组合使用。

可能的分解剂的另一组例子是用作氧化分解剂的芳族酮，包括二苯甲酮、蒽醌、蒽酮、乙酰基二苯甲酮、4-辛基二苯甲酮等。这些芳族酮可以单独使用，或两种或多种组合使用。

其它例子包括用作氧化分解剂的过渡金属化合物，如：钴或镁的盐，例如钴或镁的脂族羧酸(C12-C20)盐，或硬脂酸钴、油酸钴、硬脂酸镁和油酸镁；或者锐钛矿型二氧化钛，或者二氧化钛。可使用混合相二氧化钛颗粒，其中金红石和锐钛矿晶体结构都存在于同一颗粒中。光敏剂颗粒可具有相对高的表面积，例如约10至约300平方米/g，或20至200平方米/g，通过BET表面积方法测量。如果需要，可以将光敏剂加入增塑剂中。这些过渡金属化合物可以单独使用，或两种或多种组合使用。

可以用作氧化分解剂的稀土化合物的例子包括属于元素周期表3A族的稀土及其氧化物。其具体例子包括：铈(Ce)、钇(Y)、钕(Nd)、稀土氧化物、氢氧化物、稀土硫酸盐、稀土硝酸盐、稀土乙酸盐、稀土氯化物、稀土羧酸盐等。更具体示例包括氧化铈、硫酸铈、硫酸铈铵、硝酸高铈铵、乙酸铈、硝酸镧、氯化铈、硝酸铈、氢氧化铈、辛酸铈、氧化镧、氧化钇、氧化钪等。这些稀土化合物可以单独使用，或者两种或更多种组合使用。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，BCE组合物包括具有促进生物降解性的降解助剂功能的添加剂，所述添加剂包括酶、细菌培养物、糖、甘油或其它能源。添加剂也可以包括羟胺酯和硫代化合物。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，其它可能的生物降解和/或分解剂可包括溶胀剂和崩解剂。溶胀剂可以是在吸收水和对周围基质施加压力之后体积增加的亲水性材料。崩解剂可以是在水性环境中促进基质分解成较小片段的添加剂。实例包括矿物和聚合物，包括交联或改性的聚合物和可溶胀的水凝胶。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，BCE组合物可以包括水溶胀性矿物或粘土及其盐，例如锂皂石和膨润土；亲水性聚合物，例如聚(丙烯酸)和盐、聚(丙烯酰胺)、聚(乙二醇)和聚(乙烯醇)；多糖和树胶，如淀粉、藻酸盐、果胶、壳聚糖、车前子、黄原胶；瓜尔豆胶、刺槐豆胶；和改性聚合物，如交联PVP、淀粉羟乙酸钠、羧甲基纤维素、糊化淀粉、交联羧甲基纤维素钠；或这些添加剂的组合。

其它亲水聚合物或生物降解促进剂的例子可包：括二醇、聚醚和多元醇或其它可生物降解的聚合物，例如聚(乙醇酸)、聚二醇、聚(乳酸)、聚乙二醇、聚丙二醇、聚二硅氧烷、聚草酸酯、聚(α-酯)、聚碳酸酯、聚酐、聚缩醛、聚己内酯、聚(原酸酯)、聚氨基酸、聚(羟基脂肪酸酯)、脂族聚酯例如聚(丁烯)琥珀酸酯和聚(乙烯)琥珀酸酯、淀粉、再生纤维素或脂族-芳族聚酯例如PBAT、以及这些中任一种的共聚酯。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，着色剂的例子可包括：炭黑、氧化铁如红色或蓝色氧化铁、二氧化钛、二氧化硅、镉红、碳酸钙、高岭土、氢氧化铝、硫酸钡、氧化锌、氧化铝；以及有机颜料，例如偶氮和双偶氮和三偶氮颜料、缩合偶氮、偶氮色淀、萘酚颜料、蒽素嘧啶、苯并咪唑酮、咔唑、二酮吡咯并吡咯、黄烷士酮、靛蓝类颜料、异吲哚啉酮、异吲哚啉、异蒽酮紫、金属复合物(metal complex)颜料、噁嗪、苝、紫环酮、皮蒽酮、吡唑并喹唑啉酮、喹啉酞酮、三芳基碳鎓颜料、三苯二噁嗪、呫吨、硫靛、阴丹酮、异阴丹酮、蒽嵌蒽醌、蒽醌、异二苯并蒽酮、三苯二噁嗪、喹吖啶酮和酞菁系列，尤其铜酞菁及其核卤化衍生物，以及酸色淀、碱性和媒染料，和异吲哚啉酮颜料，以及植物(plant)和植物(vegetable)染料，和任何其它可用的着色剂或染料。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，用于调节光泽度的光泽控制剂和填料可以包括：二氧化硅、滑石、黏土、硫酸钡、碳酸钡、硫酸钙、碳酸钙、碳酸镁等。

合适的阻燃剂可以包括：二氧化硅、金属氧化物、磷酸盐、邻苯二酚磷酸盐、间苯二酚磷酸盐、硼酸盐、无机水合物和芳族多卤化物。

抗真菌剂和/或抗细菌剂包括：多烯抗真菌剂(例如，那他霉素、龟裂杀菌素、菲律宾菌素、制霉菌素、两性霉素B、坎地辛和哈霉素)、咪唑抗真菌剂如咪康唑(可以以从WellSpring Pharmaceutical Corporation获得)、酮康唑(可以以从McNeil Customer Healthcare商购)、克霉唑(可以以/>和LOTRAMIN/>从Merck商购和以/>从Bayer商购)、益康唑、奥莫康唑、联苯苄唑、布康唑、芬替康唑、异康唑、奥昔康唑、舍他康唑(可以以/>从OrthoDematologics商购)、硫康唑和噻康唑；三唑抗真菌剂如氟康唑、伊曲康唑、艾沙康唑、雷夫康唑、泊沙康唑、伏立康唑、特康唑和阿巴康唑)、噻唑抗真菌剂(例如阿巴芬净)、烯丙胺抗真菌剂(例如特比萘芬(可以以/>从Novartis Consumer Health,Inc.商购)、萘替芬(可以以/>从Merz Pharmaceuticals商购)和布替萘芬(可以以LOTRAMIN/>从Merck商购))、棘白菌素抗真菌剂(例如阿尼芬净、卡泊芬净和米卡芬净)、蓼二醛、苯甲酸、环吡酮胺、托萘酯(例如可以以/>从MDS ConsumerCare,Inc.商购)、十一烯酸、氟胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、灰黄霉素、碘炔三氯酚、辛酸及其任何组合。

可以使用的具有改变可生物降解纤维素酯组合物的熔体流动指数或粘度的目的粘度调节剂包括：聚乙二醇和聚丙二醇，以及甘油。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可以包括在BCE组合物中的其它组分可以起下述的作用：脱模剂或润滑剂(例如脂肪酸、乙二醇二硬脂酸酯)、防粘连剂或滑爽剂(例如脂肪酸酯、金属硬脂酸盐(例如硬脂酸锌)和蜡)、防雾剂(例如表面活性剂)、热稳定剂(例如环氧稳定剂、环氧化大豆油的衍生物(ESBO)、亚麻籽油和向日葵油)、抗静电剂、发泡剂、杀生物剂、抗冲改性剂，或增强纤维。BCE组合物中可存在多于一种组分。应当注意，附加组分在BCE组合物中可以起一种以上的作用。组合物中任何特定添加剂(或组分)的不同(或特定)功能性可以取决于其物理性质(例如分子量、溶解度、熔融温度、Tg等)和/或这种添加剂/组分在整个BCE组合物中的量。例如，聚乙二醇可以在一个分子量下起增塑剂的作用，或者在另一个分子量下起亲水剂的作用(具有很少的增塑作用或没有增塑作用)。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，如果需要，可以加入香料。香料的例子包括：香辛料、香辛料提取物、药草提取物、精油、嗅盐、挥发性有机化合物、挥发性小分子、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、乙酸辛酯、月桂烯、香叶醇、橙花醇、柠檬醛、香茅醛、香茅醇、芳樟醇、橙花叔醇、柠檬烯、樟脑、松油醇、α-紫罗兰酮、侧柏酮、苯甲醛、丁香油酚、异丁香油酚、肉桂醛、乙基麦芽酚、香草、香兰素、肉桂醇、苯甲醚、茴香脑、草蒿脑、百里香酚、百里酚、呋喃酮、甲醇、迷迭香、熏衣草、柑橘、小苍兰、杏花、绿色植物、桃子、茉莉、蔷薇木、松树、百里香、橡苔属、麝香、香根草、没药、黑醋栗、佛手柑、葡萄柚、金合欢、西番莲、檀香、零陵香豆、柑橘、橙花、紫罗兰叶、栀子、红色水果、依兰、金合欢、含羞草属、零陵香豆、树林、龙涎香、水仙、风信子、水仙属、黑醋栗芽苞、鸢尾、覆盆子、铃兰、檀香、香根草、雪松、橙花、草莓、康乃馨、牛至、蜂蜜、灵猫香、天芥菜、焦糖、香豆素、广藿香、露莓、新洋茉莉醛(helonial)、香菜、多香果、岩蔷薇、金合欢(cassie)、醛、兰花、琥珀、鸢尾、晚香玉、玫瑰草、肉桂、肉豆蔻、苔藓、安息香、菠萝、毛地黄、郁金香、紫藤、铁线莲、龙涎香、树胶、树脂、灵猫香、李子、海狸香、灵猫香、没药、天竺葵、玫瑰紫、长寿花、香辛康乃馨(spicy carnation)、白松香、苦橙叶、鸢尾、忍冬、胡椒、树莓、安息香、芒果、椰子、桔皮烯、海狸香、木犀属、橡苔、油桃、薄荷、大茴香、肉桂、鸢尾草、杏、鸡蛋花、金盏花、玫瑰精油、水仙属、吐鲁香脂、乳香、琥珀、橙花、波旁香根草、愈伤草、白麝香、木瓜、冰糖、菠萝蜜、蜜露、莲花、铃兰、桑葚、苦艾、生姜、杜松子、山胡椒、牡丹、紫罗兰、柠檬、酸橙、木槿、白朗姆酒、罗勒、薰衣草、香脂、何首乌(fo-ti-tieng)、木犀属、卡罗花精油(karokarunde)、白兰花、海芋、白玫瑰、毛百合、万寿菊、龙诞香、常青藤、草、三叶胶、荷兰薄荷、鼠尾草、三叶杨、葡萄、欧洲越橘(brimbelle)、睡莲、樱草、兰花、氨基乙酸、提亚蕾花、野姜花、绿色木樨、西番莲花、蓝玫瑰、月桂油、金合欢、非洲万寿菊、安纳托利亚玫瑰、奥弗涅水仙、英国金雀花、英国金雀花巧克力、保加利亚玫瑰、中国广藿香、中国栀子花、卡拉布里亚柑橘、科摩罗岛晚香玉、锡兰小豆蔻、加勒比海西番莲果、大马士革玫瑰、乔治亚州桃子、白百合、埃及茉莉、埃及万寿菊、埃塞俄比亚麝猫、金合欢(Farnesian cassie)、佛罗伦萨蝴蝶兰、法国茉莉、法国长寿花、法国风信子、几内亚橙子、圭亚那wacapua、格拉斯橙叶、格拉斯玫瑰、格拉斯晚香玉、海地香根草、夏威夷凤梨、以色列罗勒、印度白檀、印度洋香草、意大利香柠檬、意大利蝴蝶兰、牙买加胡椒粉、玫瑰、马达加斯加依兰树、马达加斯加香草、摩洛哥茉莉、摩洛哥玫瑰、摩洛哥橡苔、摩洛哥橙花、迈索尔檀香、东方玫瑰、俄罗斯皮革、俄罗斯胡荽、西西里岛柑橘、南非万寿菊、南非零陵香豆、新加坡广藿香、西班牙橙花、西西里岛酸橙、留尼汪岛香根草、土耳其玫瑰、泰国安息香胶、突尼斯橙花、南斯拉夫橡苔、弗吉尼亚州雪松木、犹他州西洋蓍草、西印度红木等及其任意组合。非洲万寿菊、安纳托利亚玫瑰、奥弗涅水仙、英国扫帚、英国扫帚巧克力、保加利亚玫瑰、中国广藿香、中国栀子花、卡拉布里亚柑橘、科摩罗岛晚香玉、锡兰豆蔻、加勒比百香果、大马士革玫瑰、格鲁吉亚桃、麦当娜白百合、埃及茉莉花、埃及万寿菊、埃塞俄比亚果子狸、Farnesian cassie、佛罗伦萨鸢尾、法国茉莉、法国jonquil、法国风信子、几内亚橙、圭亚那wacapua、格拉斯苦橙叶、格拉斯玫瑰、格拉斯晚香玉、海地香根草、夏威夷菠萝、以色列罗勒、印度檀香、印度洋香草、意大利佛手柑、意大利鸢尾、牙买加胡椒、五月玫瑰、马达加斯加依兰、马达加斯加香草、摩洛哥茉莉、摩洛哥玫瑰、摩洛哥橡苔、摩洛哥橙花、迈索尔檀香木、东方玫瑰、俄罗斯皮革、俄罗斯香菜、西西里柑橘、南非万寿菊、南美零陵香豆、新加坡广藿香、西班牙橙花、西西里酸橙、留尼汪岛香根草、土耳其玫瑰、泰国安息香、突尼斯橙花、南斯拉夫橡苔、弗吉尼亚雪松、犹他州蓍草、西印度紫檀等，以及它们的任意组合。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物和由该组合物制成或包含该组合物的任何制品包含可生物降解的纤维素酯(BCE)，该BCE含有一些回收成分。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收成分由衍生自回收材料的反应物提供，所述回收材料是BCE上的一个或多个乙酰基的来源。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，反应物衍生自回收塑料。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，反应物衍生自回收塑料成分合成气。“回收塑料成分合成气”是指利用下述原料由合成气操作获得的合成气，该原料含有至少一些含量的回收塑料，如本文以下更充分描述的各种实施例中所述。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气可以根据本文所述的用于产生合成气的任何方法来制备；可以包括本文所述的任何合成气组合物或合成气组合物流，或由其组成；或者可以由本文所述的任何原料组合物制成。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，(用于合成气操作的)原料可以是一种或多种颗粒化石燃料源和颗粒回收塑料的组合形式。在一个实施例或在任何提及的实施例中，固体化石燃料源可包括煤炭。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，将原料与氧化剂气体一起进料至气化炉，并且将原料转化为合成气。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气用于以反应方案制备至少一种化学中间体，以制备回收BCE。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气可以是原料(用于制造至少一种CA中间体)的一成分，该原料包括合成气的其它来源、氢气、一氧化碳或其组合。在一个实施例或任何提及的实施例中，用于制备CA中间体的合成气的唯一来源是回收塑料成分合成气。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，使用回收成分合成气(例如回收塑料成分合成气)制备的CA中间体可以选自甲醇、乙酸甲酯、乙酸酐及其组合。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，CE中间体可以是以下一种或多种反应中的至少一种反应物或至少一种产物：(1)合成气转化为甲醇；(2)合成气转化为乙酸；(3)甲醇转化为乙酸，例如甲醇羰基化以生产乙酸；(4)由甲醇和乙酸生产乙酸甲酯；(5)乙酸甲酯转化为乙酸酐，例如乙酸甲酯和甲醇羰基化为乙酸和乙酸酐。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气用于生产至少一种纤维素反应物。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气用于生产至少一种回收BCE。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，利用回收塑料成分合成气来制造乙酸酐。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，首先将包含回收塑料成分合成气的合成气转化为甲醇，然后将该甲醇用于反应方案中以制备乙酸酐。“RPS乙酸酐”是指衍生自回收塑料成分合成气的乙酸酐。衍生自是指至少一些原料源材料(其用于任何反应方案中以制备CA中间体)具有一定含量的回收塑料成分合成气。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，RPS乙酸酐被用作用于纤维素的酯化的CA中间体反应物以制备回收BCE，如上文更充分地讨论的。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，RPS乙酸用作反应物以制备纤维素酯或二乙酸纤维素。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收CA由包含乙酸酐的纤维素反应物制备，乙酸酐衍生自回收塑料成分合成气。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收塑料成分合成气包含来自气化原料的气化产物。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，气化产物通过使用包含回收塑料的气化原料的气化方法来生产。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，气化原料包括煤炭。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，气化原料包括液体浆料，该液体浆料包括煤炭和回收塑料。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，气化方法包括在氧存在下气化所述气化原料。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了回收BCE组合物，其包含至少一种可生物降解的纤维素酯，所述纤维素酯在一脱水葡萄糖单元(AGU)上具有衍生自一种或多种化学中间体的至少一个取代基，所述化学中间体中的至少一种至少部分地由回收塑料成分量合成气获得。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，回收BCE是可生物降解的，并且含有：衍生自可再生来源的成分，该可再生来源例如是来自木材或棉绒的纤维素；以及衍生自回收材料来源(例如回收塑料)的成分。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了一种可熔融加工的材料，其是生物可降解的并且含有可再生和回收的成分，即，由可再生和回收的来源制成。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了一种纤维素酯组合物，其包含通过集成方法制备的回收BCE，所述集成方法包括以下处理步骤：(1)在合成气操作中，使用含有固体化石燃料源和至少一些含量的回收塑料的原料，制备回收塑料成分合成气；(2)由合成气制备至少一种化学中间体；(3)将化学中间体以反应方案反应，以制备用于制备回收BCE的至少一种纤维素反应物，和/或，选择化学中间体为用于制备回收BCE的至少一种纤维素反应物；(4)使至少一种纤维素反应物反应，以制备回收BCE；其中回收BCE在脱水葡萄糖单元(AGU)上包含衍生自回收塑料成分合成气的至少一个取代基。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，在流体和/或气体连通(即，包括流体和气体连通的组合的可能性)的系统中进行加工步骤(1)至(4)。应当理解，在用于从回收塑料成分合成气开始生产回收BCE的一个或多个反应方案中，化学中间体可以临时储存在储存容器中，并且随后再引入到集成工艺系统中。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，至少一种化学中间体选自甲醇、乙酸甲酯、乙酸酐、乙酸或其组合。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，一种化学中间体是甲醇，并且在反应方案中使用甲醇以制备第二化学中间体，即乙酸酐。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素反应物是乙酸酐。

可用于本发明的实施例的可生物降解的纤维素酯可具有1.0至2.5的范围内的取代度。在一些纤维素酯中，如本文所述的纤维素酯可具有至少约1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45或1.5和/或不超过约2.5、2.45、2.4、2.35、2.3、2.25、2.2、2.15、2.1、2.05、2.0、1.95、1.9、1.85、1.8或1.75的平均取代度。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯具有0.6至0.9，或0.7至0.9，或0.8至0.9的羟基取代度。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，可生物降解的纤维素酯数均分子量(Mn)可以不大于100,000，或不大于90,000，使用凝胶渗透色谱法，用聚苯乙烯等价物和使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂测量。在一些情况下，可生物降解的纤维素酯的Mn可以为至少约10,000、至少约20,000、25,000、30,000、35,000、40,000或45,000和/或不超过约100,000、95,000、90,000、85,000、80,000、75,000、70,000、65,000、60,000或50,000。

生物降解和崩解

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，含BCE的制品可以是可生物降解的，并具有某一崩解度。生物降解是指物质的矿化，或通过微生物代谢作用转化为生物质、CO₂和水。相反，崩解是指材料的可见分解，通常通过物理、化学和生物机制的组合作用。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，与没有生物填料的制剂相比，可熔融加工的纤维素酯组合物显示改善的崩解性。该改善可以测量为较厚部分在相同时间量内的崩解，或者其可以指更快的崩解速率。崩解度可以通过样品曝露于某些环境条件在给定时间的重量损失来表征。在一些情况下，BCE组合物可以表现出：在埋入土壤中60天后重量损失是至少约5％、10％、15％或者20％，和/或，在曝露于典型的市政堆肥器15天后重量损失是至少约15％、20％、25％、30％或者35％。但是，降解速率可以根据制品的具体目的用途，以及制品的组成，和具体试验而变化。美国专利5,970,988和6,571,802中提供了示例性试验条件。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，BCE组合物可以是可生物降解的一次性使用(成型/模塑)制品的形式。已经发现，如本文所述的BCE组合物可表现出提高水平的环境非持久性，其特征在于在各种环境条件下比预期更好的降解。本文所述的含BCE的制品可以满足或者超过国际测试方法以及官方为工业堆肥性、家庭堆肥性和/或土壤生物降解性所设定的及格标准。

崩解是指材料的物理分解。材料的崩解可能受到生物、化学和/或物理过程的影响。在堆肥过程中监测分解的方法可以在标准化实验室条件下在合成堆肥中进行，或作为在真实的工业或家庭堆肥系统中的现场试验。ISO-20200和ISO-16929中定义了监测工业堆肥中崩解的标准化方法。定性筛查试验也可基于这些标准化测试。

家庭堆肥可以在实验室条件下模拟，例如，通过在较低温度下运行ISO-16929或ISO-20200，或通过监测试验材料在家庭堆肥容器中的分解。家庭堆肥处理也可以在类似于标准化方法中所述的条件下进行，但是在室外家庭堆肥处理箱中以更大的规模进行。

要被认为是“可堆肥的”，材料必须满足以下四个标准：(1)根据ISO14855-1(2012)，在高温(58℃)受控堆肥条件下的试验中，材料应通过生物降解要求，这相当于绝对90％生物降解或相对于对照聚合物的90％，(2)根据ISO16929(2013)或ISO20200，在好氧堆肥条件下试验的材料必须达到90％崩解；(3)试验材料必须满足ASTM D6400(2012)、EN13432(2000)和ISO 17088(2012)规定的关于挥发性固体、重金属和氟的所有要求；和(4)该材料不应对植物生长产生负面影响。如本文所用，术语“可生物降解的”通常是指有机分子的生物转化和消耗。生物降解性是材料本身固有的性能，并且材料可以表现出不同程度的生物降解性，这取决于它所曝露的具体条件。术语“可崩解的”指的是当曝露于某些条件时材料物理分解成小片段的倾向。崩解取决于材料本身以及要试验的制品的物理尺寸和构造二者。生态毒性度量了材料对于植物寿命的影响，材料的重金属含量是根据标准测试方法中所规定的程序来测量的。

当根据ISO 14855-1(2012)在需氧堆肥条件下在环境温度(28℃±2℃)下试验时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过50天的时间段内显示至少70％的生物降解。在一些情况下，当在这些条件下(也称作“家庭堆肥条件”)试验时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在不大于49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38或者37天的时间内表现出生物降解至少70％。这些条件可以不是水性的或者厌氧的。在一些情况下，当根据ISO14855-1(2012)在家庭堆肥条件下试验50天时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可表现出至少约71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％或88％的总生物降解。这可以表示，当与进行了相同的试验条件的纤维素比较时，相对生物降解是至少约95％、97％、99％、100％、101％、102％或者103％。

要被认为是在家庭堆肥条件下“可生物降解的”——根据法国标准NF T51-800和澳大利亚标准AS5810，材料必须表现出：在对于参考和试验物品二者来说已经达到稳定期之后，生物降解是全部的至少90％(例如与初始样品比较)，或者生物降解是合适的参考材料的最大降解的至少90％。在家庭堆肥条件下生物降解的最大试验持续期是1年。如本文所述，纤维素酯组合物可以表现出：在不大于1年内，根据14855-1(2012)在家庭堆肥条件下所测量的生物降解是至少90％。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)在家庭堆肥条件下，根据14855-1(2012)测量，在不超过1年内可表现出至少约91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或99.5％的生物降解，或纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过1年内可表现出100％的生物降解。

附加地或者替代性地，根据14855-1(2012)在家庭堆肥条件下测量时，如本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在不大于约350、325、300、275、250、225、220、210、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60或者50天内表现出生物降解是至少90％。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过约70、65、60、或50天的试验中是至少约97％、98％、99％或99.5％生物降解的，在家庭堆肥条件下根据ISO 14855-1(2012)。结果，纤维素酯组合物(或包含其的制品)根据例如法国标准NFT51-800和澳大利亚标准AS 5810当在家庭堆肥条件下试验时可以被认为是可生物降解的。

当根据ISO 14855-1(2012)在需氧堆肥条件下在58℃±2℃的温度下试验时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过45天的时间段内显示至少60％的生物降解。在一些情况下，当在这些条件(也称作“工业堆肥条件”)下试验时、纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出：在不大于44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28或者27天的时间内生物降解是至少60％。这些可以不是水性的或者厌氧条件。在一些情况下，当根据ISO 14855-1(2012)在工业堆肥条件下试验45天时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出总生物降解是至少约65％、70％、75％、80％、85％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％或者95％。这可代表当与经受相同试验条件的相同纤维素酯组合物(或包含相同组合物的制品)相比时至少约95％、97％、99％、100％、102％、105％、107％、110％、112％、115％、117％或119％的相对生物降解。

要被认为是在工业堆肥条件下“可生物降解的”——根据ASTM D6400和ISO17088，当与对照物比较或者在绝对情况下，整个物品(或者存在量大于1％干质量的每个成分)中的至少90％的有机碳必须在试验时间结束时转化成二氧化碳。根据欧洲标准ED13432(2000)，材料必须表现出在对于参考和试验物品二者来说已经达到稳定期之后，生物降解是全部的至少90％，或者生物降解是合适的参照材料的最大降解的至少90％。在工业堆肥条件下生物降解性的最大试验持续期是180天。本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过180天内表现出至少90％的生物降解，根据ISO14855-1(2012)在工业堆肥条件下测得。在一些情况下，根据ISO 14855-1(2012)在工业堆肥条件下测量，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过180天内表现出至少约91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或99.5％的生物降解，或者乙酸纤维素组合物(或包含其的制品)可在不超过180天内表现出100％的生物降解。

附加地或替代性地，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过约175、170、165、160、155、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50或45天内表现出至少90％的生物降解，根据ISO 14855-1(2012)在工业堆肥条件下测得。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过约65、60、55、50、或45天的试验中是至少约97％、98％、99％或99.5％生物降解的，在工业堆肥条件下根据ISO 14855-1(2012)。因此，当在工业堆肥条件下试验时，根据ASTM D6400和ISO 17088，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可被认为是可生物降解的。

纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在土壤中在不大于130天内生物降解是至少60％，是根据ISO 17556(2012)在需氧条件下在环境温度测量的。在一些情况下，当在这些条件(也称为“土壤堆肥条件”)下试验时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过130、120、110、100、90、80或75天的时期内显示至少60％的生物降解。这些可以不是水性的或者厌氧条件。在一些情况下，当根据ISO 17556(2012)在土壤堆肥条件下试验195天的时期时，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可表现出至少约65％、70％、72％、75％、77％、80％、82％或85％的总生物降解。这可代表当与经受相同试验条件的相同纤维素酯组合物(或包含其的制品)相比时至少约70％、75％、80％、85％、90％或95％的相对生物降解。

根据的OK biodegradable SOIL合格标志和DIN CERTCO的土壤认证体系中的DIN Geprüft Biodegradable，要被认为是在土壤堆肥条件下“可生物降解的”，材料必须表现出在对于参考和试验物品二者来说已经达到稳定期之后，生物降解是总共的至少90％(例如与初始样品比较)，或者生物降解是合适的参照材料的最大降解的至少90％。用于在土壤堆肥条件下生物降解性的最大试验持续期是2年。

本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过2年、1.75年、1年、9个月或6个月内表现出至少90％的生物降解，根据ISO 17556(2012)在土壤堆肥条件下测得。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过2年内可表现出至少约91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或99.5％的生物降解，或纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过2年内可表现出100％的生物降解，在土壤堆肥条件下根据ISO17556(2012)测得。

附加地或替代性地，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过约700、650、600、550、500、450、400、350、300、275、250、240、230、220、210、200或195天内表现出至少90％的生物降解，在土壤堆肥条件下根据ISO 17556(2012)测得。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可在不超过约225、220、215、210、205、200或195天的试验中是至少约97％、98％、99％或99.5％可生物降解的，在土壤堆肥条件下根据ISO 17556(2012)测得。结果，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以满足所述要求以接受的OK biodegradable SOIL合格标志，以及来满足DIN CERTCO土壤认证体系中的DIN Geprüft Biodegradable标准。

在一些实施例中，本发明的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以包括小于1wt％、0.75wt％、0.50wt％或者0.25wt％的未知生物降解性的组分。在一些情况下，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以不包括生物降解性未知的组分。

水中生物降解试验——O2消耗(OECD 301F)可用于监测聚合物材料的生物降解。OECD 301F是水中需氧生物降解试验，其通过测量耗氧量来测定材料的生物降解能力。OECD301F最常用于不溶性和挥发性材料。试验材料的主要组分的纯度或比例对于计算理论需氧量(Theoretical Oxygen Demand，ThOD)是重要的。与其它301测试方法类似，OECD 301F的标准试验持续时间最少为28天。接种试验物质在无机培养基中的溶液或悬浮液，并在有氧条件下在黑暗或漫射光下温育。平行运行纤维素作为阳性对照以检查程序的操作。

水中生物降解是物质共混物材料的生物降解能力的另一量度。使用Control OC 110呼吸计系统随时间测量生物需氧量[Biological Oxygen Demand，BOD]。这通过测量当氧气在封闭的瓶系统中被消耗时产生的负压来实现。向系统中加入NaOH片以收集O₂消耗时放出的CO₂。CO₂和NaOH反应形成Na₂CO₃，其将CO₂从气相中拉出并引起可测量的负压。OxiTop测量头记录该负压值并且将信息无线地中继到控制器，该控制器将产生的CO₂以1:1的比率转换为BOD。可以将测量的生物需氧量与每种试验材料的理论需氧量进行比较以确定生物降解的百分比。在本发明的一个实施例中，当碱性填料包含在共混物中时，水中生物降解速率可以相同或不同。

除了在工业和/或家庭堆肥条件下是可生物降解的之外，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)还可以在家庭和/或工业条件下是堆肥性的。如前所述，如果它满足了或者超过了EN 13432中提出的对于生物降解性、崩解能力、重金属含量和生态毒性的要求，则材料被认为是可堆肥的。如本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在家庭和/或工业堆肥条件下表现出足够的堆肥性以满足所述要求来接受来自于的OK compost和OK compost HOME合格标志。

在一些情况下，如本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以具有满足EN13432(2000)所规定的全部要求的一定的挥发性固体浓度、重金属和氟含量。此外，纤维素酯组合物(或包含其的制品)不会导致对于堆肥品质的不利效应(包括化学参数和生态毒性试验)。

在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在不大于26周内可崩解率是至少90％，其是根据ISO 16929(2013)或ISO 20200在工业堆肥条件下测量的。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在工业堆肥条件下在不大于26周内可崩解率是至少约91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或者99.5％，或者纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在工业堆肥条件在不大于26周内是100％崩解的。替代性地或者附加地，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在工业堆肥条件下不大于约26，25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11或者10周内可崩解率是至少90％，是根据ISO 16929(2013)或ISO 20200测量的。在一些情况下，如本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在不大于12、11、10、9或者8周在工业堆肥条件下是至少97％、98％、99％或者99.5％崩解的，是根据ISO 16929(2013)或ISO 20200测量的。

在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在不大于26周内可崩解率是至少90％，其是根据ISO 16929(2013)或ISO 20200在家庭堆肥条件下测量的。在一些情况下，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以表现出在家庭堆肥条件下在不大于26周内可崩解率是至少约91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或者99.5％，或者纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在家庭堆肥条件在不大于26周内是100％崩解的。替代地或者附加地，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以在不大于约26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16或者15周内表现出至少90％的可崩解率，在家庭堆肥条件下根据ISO 16929(2013)或ISO 20200测得。在一些情况下，本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)在不超过20、19、18、17、16、15、14、13或12周内可以是至少97％、98％、99％或99.5％崩解的，根据ISO 16929(2013)或ISO 20200在家庭堆肥条件下测得。

在实施例中或与任何其它实施例组合，当纤维素酯组合物形成膜或注射成型为制品，该膜或制品的最大厚度为0.02、或0.05、或0.07、或0.10、或0.13、或0.25、或0.38、或0.51、或0.64、或0.76、或0.89、或1.02、或1.14、或1.27、或1.40、或1.52、或1.78、或2.0、或2.3、或2.5、或3.0、或3.3、或3.8mm时，该膜或制品在12周后显示出大于90％崩解，根据崩解测试方案(Disintegration Test Protocol)，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，当纤维素酯组合物形成膜或注射成型为制品，该膜或制品的最大厚度为0.02、或0.05、或0.07、或0.10、或0.13、或0.25、或0.38、或0.51、或0.64、或0.76、或0.89、或1.02、或1.14、或1.27、或1.40、或1.52、或1.78、或2.0、或2.3、或2.5、或3.0、或3.3、或3.8mm时，该膜或制品在12周后显示出大于90％崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，当纤维素酯组合物形成厚度为0.13、或0.25、或0.38、或0.51、或0.64、或0.76、或0.89、或1.02、或1.14、或1.27、或1.40、或1.52mm的膜时，所述膜在12周后显示出大于90％、或95％、或96％、或97％、或98％或99％崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，当纤维素酯组合物形成膜或注射成型为制品，该膜或制品的最大厚度为0.02、或0.05、或0.07、或0.10、或0.13、或0.25、或0.38、或0.51、或0.64、或0.76、或0.89、或1.02、或1.14、或1.27、或1.40、或1.52、或1.78、或2.0、或2.3、或2.5、或3.0、或3.3、或3.8mm时，该膜或制品在8、或9、或10、或11、或12、或12、或13、或14、或15、或16周后显示出大于90％、或95％、或96％、或97％、或98％、或99％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。

在一些实施例中，如本文所述的纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以基本上没有光降解剂。例如，基于纤维素酯组合物(或其的制品)的总重量，纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以包含不超过约1wt％、0.75wt％、0.50wt％、0.25wt％、0.10wt％、0.05wt％、0.025wt％、0.01wt％、0.005wt％、0.0025或0.001wt％的光降解剂，或者纤维素酯组合物(或包含其的制品)可以不包含光降解剂。这样的光降解剂的例子包括但不限于颜料，颜料充当了光氧化催化剂，并且可选地，是通过存在一种或多种金属盐、可氧化的促进剂及其组合来增强。颜料可以包括涂覆的或者未涂覆的锐钛矿或者金红石二氧化钛，其可以单独存在或者与一种或多种增强组分(例如诸如不同类型的金属)组合存在。光降解剂的其他例子包括：苯偶姻、苯偶姻烷基醚、二苯甲酮及其衍生物、苯乙酮及其衍生物、醌类、噻吨酮、酞菁和其他光敏剂、乙烯-一氧化碳共聚物、芳族酮-金属盐敏化剂，及其组合。

最终用途

本发明公开了包含如本文所述的纤维素酯组合物的可生物降解的、可崩解的和/或可堆肥的制品。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物可以是可挤出的、可模制的、可浇铸的、可热成型的，或者可以是3D打印的。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯组合物是可熔融加工的，并且可形成可生物降解和/或可堆肥的有用的模塑制品，例如，一次性使用的食品接触制品。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，制品是非持久性的。环境上“非持久性”是指当可生物降解的纤维素酯达到高级崩解水平时，它变得适合被天然微生物群体全部消耗。可生物降解的纤维素酯的降解最终导致其转化为二氧化碳、水和生物质。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了包含纤维素酯组合物(本文所讨论的)的制品，其具有至多150密耳、或140密耳、或130密耳、或120密耳、或110密耳、或100密耳、或90密耳、或80密耳、或70密耳、或60密耳、或50密耳、或40密耳、或30密耳、或25密耳、或20密耳、或15密耳、或10密耳、或5密耳、或2密耳、或1密耳的最大厚度，并且是可生物降解的和可堆肥的(即，通过本文所讨论的工业或家庭可堆肥性测试/标准)。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了包含纤维素酯组合物(本文所讨论的)的制品，其具有至多150密耳、或140密耳、或130密耳、或120密耳、或110密耳、或100密耳、或90密耳、或80密耳、或70密耳、或60密耳、或50密耳、或40密耳、或30密耳、或25密耳、或20密耳、或15密耳、或10密耳、或5密耳、或2密耳、或1密耳的最大厚度，并且可以是环境上非持久的。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了包含纤维素酯组合物的制品，其中该制品用于食品服务和杂货物品、园艺、农业、娱乐、涂料、纤维、非织造布和家庭/办公应用。食品服务和杂货的示例包括但不限于：吸管、杯盖、复合材料盖、份杯、饮料杯、托盘、碗、盘、食物容器、容器盖、蛤壳式容器、餐具、器具、搅拌器、广口瓶、广口瓶盖、瓶子、瓶盖、袋子、软包装、包裹、产品篮、产品贴纸和麻绳。园艺和/或农业用途的示例包括但不限于：植物盆、发芽托盘、移植盆、植物标签、桶、土壤和覆盖物用袋、修剪线、农用膜、覆盖膜、温室膜、青贮饲料膜、可堆肥袋、膜桩、干草捆束绳。娱乐用品的示例包括但不限于：玩具、体育用品、渔具、高尔夫用具和野营用品。玩具可以包括但不限于：沙滩玩具、积木、轮子、螺旋桨、鸭嘴杯、玩偶附件和宠物玩具。体育用品可以包括但不限于：哨子、威浮球、桨、网、泡沫球和镖，以及人造草皮。渔具可包括但不限于浮子、诱饵、网和捕集器。高尔夫用具包括但不限于：球座、练习球、球标、球叉。露营装备包括但不限于：帐篷地桩、进食用具和绳索/绳子。家庭和办公用品的例子包括但不限于：礼品卡、信用卡、标牌、标签、报告封面、邮寄包、胶带、工具手柄、牙刷柄、书写用具、梳子、膜罐、电线绝缘、螺旋盖和瓶子。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，制品由包含纤维素酯组合物的可模塑热塑性材料制成，如本文所述。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，制品为单次使用食物接触制品。可用纤维素酯组合物制备的此类制品的实例包括：杯子、托盘、多隔室托盘、蛤壳式包装、糖棒、膜、片材、托盘和盖(例如，热成型的)、吸管、盘子、碗、分量杯、食品包装、液体携带容器、固体或凝胶携带容器、和餐具。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯可以是制品的涂层或层。制品可包括纤维。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，制品可以是园艺制品。可用纤维素酯组合物制备的此类制品的例子包括：植物盆、植物标签、覆盖膜和农业地面覆盖物。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯的数均分子量(“M_n”)在10,000至90,000道尔顿的范围内，如通过GPC测得的。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯的数均分子量(“M_n”)在30,000至90,000道尔顿的范围内，如通过GPC测得的。在一个实施例中或与任何其它实施例组合，纤维素酯的数均分子量(“M_n”)在40,000至90,000道尔顿的范围内，如通过GPC测得的。

在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于5％崩解和12周后大于90％崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于10％的崩解和12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于20％的崩解和12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于10％的崩解和12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于20％的崩解和12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，其中当组合物形成厚度为0.38mm的膜时，膜表现出6周后大于70％的崩解和12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。

在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的膜或板时，膜或板表现出12周后大于30％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的膜或板时，膜或板表现出12周后大于50％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的膜或板时，膜或板表现出12周后大于70％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的膜或板时，膜或板表现出12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的膜或板时，膜或板表现出12周后大于95％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO 20200所述。在一个实施例或与任意其它实施例的组合中，当组合物形成厚度为0.76mm的板或膜时，膜或板在58℃的温度下表现出12周后大于90％的崩解，根据崩解测试方案，如说明书中所述或根据ISO 16929(2013)或ISO20200所述。

在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成具有m或板的制品时，根据标准ISO 20200，至少90％的制品在58℃的温度下在12周内崩解，所述m或板具有以下尺寸：长16.8cm、宽0.9-1.8cm和厚1.4-3.3mm。在一个实施例或与任何其它实施例的组合中，当组合物形成具有m或板的制品时，根据标准ISO 20200，至少95％的制品在58℃的温度下在12周内崩解，所述m或板具有以下尺寸：长16.8cm、宽0.9-1.8cm和厚1.4-3.3mm。

在一个实施例中或与任何其它实施例组合，提供了一种乙酸纤维素丝束带，其包含乙酸纤维素组合物；其中乙酸纤维素组合物包含至少一种纤维素酯、至少一种增塑剂、至少一种碱性添加剂和至少一种中和剂；其中当在工业堆肥条件下试验时，乙酸纤维素组合物是根据ASTM D6400可生物降解的。

典型的香烟过滤嘴由基于乙酸纤维素的纤维的连续细丝丝束带制成，丝束带被称为乙酸纤维素丝束或简称为乙酸纤维丝束。在各种专利中描述了使用乙酸纤维丝束来制造过滤嘴，并且丝束可以被增塑。参见，例如，美国专利2,794,239。

可以使用短纤维代替连续纤维，短纤维较短，并且可以有助于过滤嘴的最终降解。例如，参见美国专利3,658,626，其公开了直接由连续细丝束生产短纤维烟雾过滤元件等。这些短纤维也可被增塑。

用于香烟纤维的乙酸纤维丝束通常由Y形、小长丝旦数的纤维构成，所述纤维被有意地高度卷曲和缠结，如美国专利2,953,838中所述。Y形允许最佳的香烟过滤嘴，与其它纤维形状相比，对于给定的压降具有最低的重量。参见，美国专利2,829,027。小长丝旦数纤维(典型地在1.6-8单丝旦数(dpf)的范围内)用于制造有效的过滤嘴。在构造过滤嘴时，纤维的卷曲允许对于给定压降的改进的过滤嘴牢固度和减小的丝束重量。

乙酸纤维丝束向香烟过滤嘴的转化可以通过丝束整理系统和制塞机(plugmaker)来完成，例如在美国专利3,017,309中所描述的。丝束整理系统从捆包中取出丝束，展开并发散开(de-register)(“散开(bloom)”)纤维，并将丝束输送给制塞机。制塞机压缩丝束，用裹塞纸将其包裹，并将其切割成合适长度的杆。为了进一步增加过滤嘴的牢固度，可以加入非挥发性溶剂以将纤维溶剂粘合在一起。这些溶剂粘合剂在本行业中被称为增塑剂，历史上包括三醋精(甘油三乙酸酯)、二乙二醇二乙酸酯、三乙二醇二乙酸酯、三丙酸甘油酯、乙酰基柠檬酸三乙酯和柠檬酸三乙酯。也使用了蜡以增加过滤嘴牢固度。参见，例如，美国专利2,904,050。

常规的增塑剂纤维-纤维粘合剂对于粘合和选择性过滤作用良好。然而，增塑剂通常是不溶于水的，并且纤维将在延长的时间段内保持粘合。事实上，由于过滤嘴纤维的高度缠结性质、纤维之间的溶剂粘合以及乙酸纤维素聚合物固有的缓慢降解性，常规的香烟过滤嘴在丢弃时可能需要数年来降解和分解。因此，已经尝试开发具有改进的可降解性的香烟过滤嘴。

具体实施例

实施例1.一种可崩解的纤维素酯组合物，其包含：至少一种可生物降解的纤维素酯和至少一种可生物降解的支化淀粉；其中所述支化淀粉的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。

实施例2.根据实施例1所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯是乙酸纤维素。

实施例3.根据实施例1-2中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物是可堆肥的。

实施例4.根据实施例1-3中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物的崩解率为70％或更高。

实施例5.根据实施例1-4中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物的崩解率为70％或更高。

实施例6.根据实施例1-5中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯的取代度在1.8至2.6的范围。

实施例7.根据实施例1-6中的任一项所述的可崩解的可熔融加工的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯是聚苯乙烯等价数均分子量(Mn)为10,000到90,000的二乙酸纤维素。

实施例8.根据实施例1-7中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯通过以下来制备：用由回收材料获得的反应物，将纤维素转化为纤维素酯。

实施例9.根据实施例1-8中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述增塑剂是选自以下构成的组的至少一种：三乙酸甘油酯(三醋精)、二乙酸甘油酯、对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、聚(乙二醇)MW 200-600、三乙二醇二丙酸酯、1,2-环氧丙烷苯基乙二醇、1,2-环氧丙烷(间-甲苯基)乙二醇、1,2-环氧丙烷(邻甲苯基)乙二醇、β-乙氧基环己烯羧酸酯、二(环己酸酯)二乙二醇、柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、Benzoflex、丙二醇、聚山梨醇酯、蔗糖八乙酸酯、乙酰化柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、Admex、三丙酸甘油酯、Scandiflex、泊洛沙姆共聚物、聚乙二醇琥珀酸酯、己二酸二异丁酯、聚乙烯基砒络烷酮和乙二醇三苯甲酸酯、柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、含苯甲酸酯的增塑剂如Benzoflex^TM增塑剂系列、聚(琥珀酸烷基酯)如聚(琥珀酸丁酯)、聚醚砜、基于己二酸酯的增塑剂、大豆油环氧化物如Paraplex^TM增塑剂系列、基于蔗糖的增塑剂、癸二酸二丁酯、三丁酸甘油酯、三丙酸甘油酯、蔗糖乙酸异丁酸酯、Resolflex^TM增塑剂系列、磷酸三苯酯、乙醇酸酯、甲氧基聚乙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯和聚己内酯组成的组。

实施例10.根据实施例1-9中任一项所述的可熔融加工的纤维素酯组合物，其中所述增塑剂以1wt％至40wt％的量存在。

实施例11.根据实施例1-10中的任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述增塑剂选自PEG和MPEG(甲氧基PEG)构成的组。

实施例12.根据实施例1-11中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物包括生物可降解的纤维素酯(BCE)组分和至少一种除所述BCE外的其他生物可降解的聚合物。

实施例13.根据实施例1-12中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述支化的无定形的生物填料的支化度为3或更大。

实施例14.根据实施例1-13中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述生物填料是选自以下构成的组中的至少一种：郁金香淀粉、蜡质玉米淀粉、蜡质马铃薯淀粉、天然玉米淀粉和马铃薯淀粉。

实施例15.根据实施例1-14中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物中的所述生物填料按重量计在约1％至约50％的范围内，基于所述纤维素酯组合物。

实施例16.根据实施例1-15中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物中的所述生物填料按重量计在约5％至约50％的范围内，基于所述纤维素酯组合物。

实施例17.根据实施例1-16中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中当所述组合物形成为30密耳的板时，根据标准ISO 20200，至少90％的板在58℃下在12周内崩解。

实施例18.根据实施例1-17中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中当所述组合物形成具有以下尺寸的制品时，根据标准ISO 20200，至少90％的所述制品在58℃的温度下在12周内崩解，所述尺寸为长16.8cm、宽0.9至1.8cm和厚1.4至3.3mm。

实例

缩写

TFA是三氟乙酸；DMSO-d6为六氘代二甲亚砜；CA-398-30为Eastman乙酸纤维素CA-398-30；DB是支化度；

方法：

二乙酸纤维素：

CA-398-30(二乙酸纤维素；CDA)是所有实例和测量的树脂。取代度(DS)为2.5。熔点为230-250℃。根据实例中提到的添加剂将该材料配混成颗粒。

流变学

使用TA Instruments制造的平行板流变仪ARES G2测量熔体黏度。在220℃温度下使用1mm间隙的圆板进行频率扫描。

物理特性

表1：物理特性和所用的相应标准测试方法。

用NMR测定淀粉的支化度

样品制备：淀粉样品类似于典型的纤维素样品来制备。向配衡的小瓶中加入约20mg样品、搅拌棒和1mL的DMSO-d₆。在80℃的热板上搅拌内容物。一旦样品完全溶解，将其从热板上移出并冷却至室温。将80μL的TFA-d/TMS溶液加入到小瓶中，搅拌内容物，并将溶液转移至NMR管中。在600MHz的Bruker Avance IIIHD分光计上在80℃下获得¹H NMR谱(64次扫描，15s d1)。

表2中所示的淀粉是从Ingredion(宜瑞安公司)获得的。

表2

淀粉	DB(％)
		Beneform	1.2
Douglas	4.4
		ClearFLO	5.9
ThermFLO	5.7
		来自Argo的天然玉米淀粉

工业堆肥-崩解性能

试验材料按原样使用。对材料拍照、标记并将每种样品的一个测试制品置于尼龙网袋中。在活性阶段开始时，用堆肥填充袋并放置在料堆中。在测试期间使用转动的料堆系统。在我们的试验中，起始原料C：N比率平均为约24。在活性阶段中料堆中的平均温度为约160°F，并且水分含量在50％至60％之间变化。活性阶段持续96天，在第14、30和60天打开料堆。在活性阶段结束时，从料堆中取出袋并干燥。从袋中取出测试制品并拍照。

实例1：崩解性能-商业堆肥

将30密耳的制品放入工业堆肥中，并在12周结束时观察其崩解。具有～20％ PEG-400增塑剂且没有淀粉的样品A在12周结束时没有崩解。具有DB为1.2的淀粉的样品B-D(Beneform 3750，购自Ingredion公司)在10％、20％和30％的淀粉负载量下，显示出在30％淀粉负载量下开始崩解。然而，以10％、20％和30％的负载量加入具有DB为4.4淀粉的样品E-G，显示在20％负载量时显著崩解(＞90％)和在30％负载量时完全崩解(100％)。

表3.崩解研究的制剂。

样品#	组合物(wt％)
		A	CA-398-30,PEG400(19.3)
B	CA-398-30,PEG400(21),Beneform 3750-DB-1.2(10)
		C	CA-398-30,PEG400(21),Beneform 3750-DB-1.2(20)
D	CA-398-30,PEG400(21),Beneform 3750-DB-1.2(30)
		E	CA-398-30,PEG400(21),Douglas 3060DB-4.2(10)
F	CA-398-30,PEG400(21),Douglas 3060DB-4.2(20)
		G	SMASE,PEG400(21),Douglas 3060DB 4.2(30)

实例1.2：崩解性能-生物降解数据

淡水环境中的生物降解测试

淡水生物降解测试用OxiTop OC 110呼吸计对淀粉样品Beneform 3750、ClearFlo、Douglas 3060和Argo玉米淀粉进行共41天。56天是该测试的通常长度，但培养箱故障导致测试提早结束。然后将该数据与来自2021年3月25日的包括淀粉ThermFlo的前41天的测试进行比较。对于该测试，废水从EMN获得并用作唯一的废水来源。为了说明该测试的废水接种物中的微生物数量的差异，加入约5％的废水作为接种物，而不是通常的1％。

表4

样品	平均最终生物降解％±标准误差
		纤维素	70.31±1.94
Beneform 3750	28.75±1.65
		Argo corn starch	97.60±1.51
Douglas 3060	86.49±2.08
		ClearFlo	83.72±0.92
Cellulose 3/25/21	77.67±7.92
		ThermFlo 3/25/21	59.86±0.34

该实验的结果显示了两种系统的有效性，因为阳性对照(纤维素)在两个实验中都达到了大于60％的生物降解。结果证明，淀粉样品Argo玉米淀粉、Douglas 3060和ClearFlo被证明比阳性对照降解得更好。淀粉样品Beneform 3750在淀粉添加剂中降解最少。

表5.制剂，样品1-8。

样品#	组成(wt％)
		1	CA-398-30，Beneform 3750(20)
2	CA-398-30，淀粉ClearFLO(20)
		3	CA-398-30，ThermFLO(20)
4	CA-398-30，PEG400(20)
		5	CA-398-30，PEG400(20)，Beneform 3750DB-1.2(20)
6	CA-398-30，PEG400(20)，Douglas 3060(20)
		7	CA-397-30，PEG400(20)，ClearFlo(20)
8	CA-397-30，PEG400(20)，ThermFlo(20)
		13	CA-398-30，PEG400(20)，Douglas 3060(20)，柠檬酸(1)
14	CA-398-30，PEG400(20)，ThermoFlo(20)
		15	CA-398-30，PEG400(20)

实例1.3：崩解性能——

将30密耳的制品放入工业堆肥(OWS)中，并在12周结束时观察其崩解。下表显示了在工业堆肥中12周后30密耳厚的制品的代表性情况。取决于所使用的特定淀粉添加剂，崩解性能存在明显的差异。虽然具有Beneform添加剂的30密耳的膜崩解程度最小，但是具有Clearflo和Thermflo的膜崩解程度显著。该数据支持了具有较高支化度的淀粉产品(Clearflo和Thermflo)作为可崩解率增强添加剂的假设。Beneform是主要的直链淀粉，因此无助于增加崩解性能。(引用支化的NMR数据)。60密耳的板中没有一个崩解其初始重量的>50％。

表6：12周后在工业堆肥(OWS)中30密耳的制品。

样品#	厚度	12周后剩余的质量(％)
			1	30密耳的膜	＞50％剩余
2	30密耳的膜	＜20％剩余
			3	30密耳的膜	＜20％剩余

实例2.热变形温度的提高

令人惊奇的是，以20％的负载量加入支化淀粉添加剂使制剂的热变形温度增加了～5-10℃。相反，加入直链淀粉不增加制剂的HDT。

表7.样品4-8的HDT测量。

实例3.CDA制剂的流变改性剂

在100rad/秒频率下比较聚合物制剂的熔体黏度。该频率在注塑成型期间观察到的频率范围内。已知纤维素酯制剂在高剪切速率下剪切变稀。在测量的剪切速率范围(0.6-628rad/s)内，观察到的黏度差异是类似的。

表8：不同含CDA制剂的黏度。

样品#	200℃和100rad/秒(Pa.s)下的黏度
		4	464.6
5	885.2
		6	243.7
7	454.9
		8	824.8

具有Beneform 3750和ThermFLO淀粉的制剂比不含淀粉的对照制剂具有显著更高的黏度。加入ClearFLO淀粉没有明显改变制剂的黏度。此外，Douglas 3060的加入显著降低了制剂的黏度。为了降低注塑期间的背压，通常需要较低的黏度。因此，淀粉添加剂也可用作CDA制剂的流变改性剂。

实例4：淀粉制剂的外观

我们观察到，加入某些淀粉等级会在配制的部分中引起显着的深/褐色(下表)。淀粉，特别是氧化淀粉的高酸含量预期通过与乙酸纤维素反应而在CDA制剂中产生颜色。

使用Konika Minolta Chroma Meter、CR-400和SpectraMagic NX软件，在白色背景下在CIE L*a*b*颜色空间中测量60密耳板的颜色。L*值是亮度的度量，其中，L*＝0为黑色，L*＝100为白色。

表9中报告的值是3次测量的平均值。为了比较，还包括Leneta图表的白色和黑色区域。

表9.60密耳试板的颜色测量

板	样品#	L*	a*	b*
					A	4	60.7	5.7	34.7
B	6	28.5	14.9	14.6
					D	7	35.1	14.6	21.2
F	8	69.5	-0.2	21.4
					黑	Leneta图表	21.8	0.2	0.8
白		95.3	-0.5	1.8

没有淀粉的情况下——它是透明膜。当我们添加淀粉时——颜色改变。

实例1.4.ISO 20200中模塑板的崩解

CA-398-30与作为增塑剂的PEG400(20wt％)和可选的占制剂20wt％的淀粉添加剂配混。由配混的粒料(60密耳厚，4平方英寸)注塑成板。

ISO20200方法

使用标准实验室方法(ISO 20200)比较合成堆肥中60密耳注塑板的相对可崩解率。合成的堆肥混合物是包括成熟堆肥作为接种物的不同百分比的干物质(表A)。从当地堆肥设施收集成熟堆肥，并且是小于4个月大的新鲜样品。在混合到合成制剂中之前，将该堆肥接种物通过5密耳筛过筛。将干成分与湿成分分开混合，将它们合并，并静置2-3小时以吸收水分。一旦合成堆肥吸收了水含量，混合物在两个箱之间分开，每个箱大约1000g。此时，使用挤压测试来观察材料是否结块并保持其形状，但不渗出液体，这是大约55％的水分含量。

表10.根据ISO 20200的合成堆肥混合物

材料	干质量％
		锯末	40
苜蓿	30
		成熟堆肥	10
玉米淀粉	10
		蔗糖	5
玉米籽油	4
		尿素	1
去离子水	1升

测试材料是60密耳的注塑板，切成2.5cm的正方形，总起始重量为7.5克。将样品片混入堆肥中，并记录箱、样品、阳性对照和样品的总质量。

对于模拟家庭堆肥条件的环境测试，将箱放入28℃±2℃的培养箱或醒发烘箱中。然后以不同的间隔检查样品，并在前30天保持回到初始重量的100％，同时进行一些混合和不混合。30天后，箱恢复到初始重量的80％，60天后恢复到70％。在180天培养期结束时终止测试，将材料通过5密耳过筛，然后用2密耳筛将剩余的膜与合成堆肥材料分离。清除剩余的片的表面污染物，并由最终干重计算崩解％。

表11.样品4-8的60密耳的板的崩解。

组成-60密耳注塑板	崩解(wt％)
		样品4	32.4
样品5	26.6
		样品6	32.3
样品7	35.3
		样品8	32.0

实例1.5.户外家用堆肥箱中模制餐具的崩解

根据表12，将二乙酸纤维素(DS为2.45，Eastman CA-394-60S)与作为增塑剂的15％ PEG400，和可选的占制剂20wt％的淀粉添加剂配混。由配混的粒料注塑成餐具。模制刀长16.8cm，宽0.9-1.8cm，厚1.4-3.3mm。

表12.模制餐具的组成

样品#	组成
		9	CA-394-60S，PEG400(无淀粉)(15wt％)
10	CA-394-60S，PEG400(15wt％)，Douglas 3060(20wt％)
		11	CA-394-60S，PEG400(15wt％)，20％ThermFlo(20wt％)
12	CA-394-60S，PEG400(15wt％)，ARGO天然玉米淀粉(20wt％)

对于每种制剂，在置于室外堆肥箱中之前，称重18个刀并用着色的强力胶布标记。箱是140L容量的黑色塑料家用滚筒，最初装满约100L原料(70升来自当地供应商的成熟堆肥、24升松屑、5升苜蓿粒料、60％的水分)。每周翻转各箱，并使用挤压测试检查足够的水分。根据需要加入松屑以保持堆肥体积在中心轴线或其之上。在8、14和20周，向堆肥中进料～1L苜蓿粒料。26周后，从箱中取出每种制剂的9个刀，清洗、干燥，并再称重以得到最终干重。平均重量变化和重量损失％计算于表13中。

表13.起始和结束重量和崩解％

表14.在工业堆肥条件下(IS20200，58℃)各种制剂的30密耳的板的崩解百分数。

样品11和12的崩解在ISO 20200下在58℃下使用先前的方案用18个注塑刀研究12周。样品11显示94％(n＝2)崩解，样品12显示70.5％(n＝2)崩解。

Claims (18)

1.一种可崩解的纤维素酯组合物，其包含至少一种可生物降解的纤维素酯和至少一种可生物降解的支化淀粉；其中所述支化淀粉的支化度为2至6；其中所述纤维素酯组合物的可崩解率为50％或更大。

2.根据权利要求1所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯是乙酸纤维素。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯是可堆肥的。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述纤维素酯组合物的崩解率为70％或更大。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述纤维素酯组合物的崩解率为70％或更大。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述纤维素酯的取代度在1.8至2.6的范围内。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯是聚苯乙烯等价数均分子量(Mn)为10,000-90,000的二乙酸纤维素。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述纤维素酯通过以下来制备：用获自回收材料的反应物，将纤维素转化为纤维素酯。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述增塑剂是选自以下构成的组中的至少一种：三乙酸甘油酯(三醋精)、二乙酸甘油酯、对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、聚(乙二醇)MW 200-600、三乙二醇二丙酸酯、1,2-环氧丙烷苯基乙二醇、1,2-环氧丙烷(间-甲苯基)乙二醇、1,2-环氧丙烷(邻-甲苯基)乙二醇、β-乙氧基环己烯羧酸酯、二(环己酸酯)二乙二醇、柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、Benzoflex、丙二醇、聚山梨醇酯、蔗糖八乙酸酯、乙酰化柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、Admex、三丙酸甘油酯、Scandiflex、泊洛沙姆共聚物、聚乙二醇琥珀酸酯、己二酸二异丁酯、聚乙烯基砒络烷酮，和乙二醇三苯甲酸酯、柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、聚乙二醇、含苯甲酸酯的增塑剂如Benzoflex^TM增塑剂系列、聚(琥珀酸烷基酯)如聚(琥珀酸丁酯)、聚醚砜、基于己二酸酯的增塑剂、大豆油环氧化物如Paraplex^TM增塑剂系列、基于蔗糖的增塑剂、癸二酸二丁酯、三丁酸甘油酯、三丙酸甘油酯、蔗糖乙酸异丁酸酯、Resolflex^TM增塑剂系列、磷酸三苯酯、乙醇酸酯、甲氧基聚乙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯，和聚己内酯。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述增塑剂以1wt％-40wt％的量存在。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述增塑剂选自PEG和MPEG(甲氧基PEG)构成的组。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述纤维素酯组合物包含可生物降解的纤维素酯(BCE)组分和除所述BCE之外的至少一种其它可生物降解的聚合物。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，所述支化的无定形的生物填料的支化度为3或更大。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述生物填料是选自以下构成的组中的至少一种：郁金香淀粉、蜡质玉米淀粉、蜡质马铃薯淀粉、天然玉米淀粉和马铃薯淀粉。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物中的所述生物填料按重量计在约1％至约50％的范围内，基于所述纤维素酯组合物。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中所述纤维素酯组合物中的所述生物填料按重量计在约5％至约50％的范围内，基于所述纤维素酯组合物。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中，当所述组合物形成为厚度为30密耳的板时，根据标准ISO 20200，所述板的至少90％在58℃下在12周内崩解。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的可崩解的纤维素酯组合物，其中当所述组合物形成为具有以下尺寸的制品时，根据标准ISO 20200，所述制品的至少90％在58℃的温度下在12周内崩解，所述尺寸为长16.8cm、宽0.9cm-1.8cm、厚1.4mm-3.3mm。