藻類熱塑性塑料、熱固性塑料、紙、吸附劑和吸收劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了基于生物質(zhì)的材料以及微藻生物質(zhì)的有價值的用途,這些用途包括:(i)將微藻生物質(zhì)乙?;?,以產(chǎn)生一種在生產(chǎn)熱塑性塑料中有用的材料;(ii)包含微藻生物質(zhì)的甘油三酯用于生產(chǎn)熱塑性塑料的用途;(iii)將微藻生物質(zhì)和至少一種類型的植物聚合物進行組合,以產(chǎn)生一種在生產(chǎn)熱塑性塑料中有用的材料;(iv)將微藻生物質(zhì)陰離子化,以形成一種吸水材料;(v)將微藻生物質(zhì)陽離子化并可任選地絮凝,以形成一種吸水材料;(vi)將陰離子化的微藻生物質(zhì)進行交聯(lián);(vii)將微藻生物質(zhì)碳化;以及(viii)微藻生物質(zhì)在造紙中的用途。
【專利說明】藻類熱塑性塑料、熱固性塑料、紙、吸附劑和吸收劑
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請按35U.S.C. 119(e)要求2011年12月23日提交的美國臨時專利申請?zhí)?61/579,961、2012年3月26日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/615,832、2012年3月27日 提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/616,356、2012年7月12日提交的美國臨時專利申請?zhí)?61/671,066、2012年8月20日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/691,210、2012年9月14日 提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/701,530、以及2012年11月21日提交的美國臨時專利申請 號61/728, 807的權益。出于所有目的將這些申請的每一篇通過引用以其全文結(jié)合在此。
【技術領域】
[0003] 本發(fā)明涉及使用生物質(zhì)產(chǎn)生的材料,該生物質(zhì)包括異養(yǎng)培養(yǎng)的單細胞的細胞壁殘 余。具體地,該生物質(zhì)可用于生產(chǎn)包括塑料、紙、吸附劑、或吸收材料的產(chǎn)品。
[0004] 背景
[0005] 藻類并且尤其微藻(單細胞藻類)在生產(chǎn)用于燃料、化學品、肥皂、以及食品的脂 質(zhì)和脂肪酸方面已經(jīng)是最近感興趣的主題。如在W0 2008/151149和W0 2010/063032中披 露的,可以將某些種類的微藻在不使用日光的情況下在固定碳源(例如葡萄糖、蔗糖、甘油 或水解的纖維素材料)上進行培養(yǎng),以生產(chǎn)如以細胞干重的百分比測量的高產(chǎn)率的脂質(zhì)。 微藻的一些種類是專性異養(yǎng)生物;它們?nèi)狈κ褂萌展獾哪芰Σ⑶乙虼吮仨毶L在固定的碳 源(即不為二氧化碳)上。上述的專利申請還教導,可以將微藻遺傳工程化以允許在蔗糖 上生長并改變由該微藻產(chǎn)生的脂肪酸的鏈長和飽和特性。因此,可將這些微藻用作生物催 化劑以將糖上轉(zhuǎn)為更有價值的產(chǎn)品。其他技術使用自養(yǎng)的藻類、細菌、酵母菌或藍藻細菌以 從糖生產(chǎn)油。
[0006] 概述
[0007] 在一個方面中,本發(fā)明提供熱塑性組合物或熱固性組合物。在一些實施例中,這 些熱塑性組合物或熱固性組合物包括來自產(chǎn)油微生物的共價修飾的微生物生物質(zhì)與來自 異養(yǎng)培養(yǎng)的微生物的非共價修飾的生物質(zhì)中的一種或多種,其中該微生物生物質(zhì)任選地包 括按細胞干重計的從〇. 25 %至90 %甘油三酯。在一些實施例中,該微藻生物質(zhì)包含按細 胞干重計從0.25%至20%的甘油三酯。在一些實施例中,該甘油三酯的脂肪酸譜包括至 少60%的(:18:1;組合總量為至少50%的(:10、(:12、以及(:14 ;或組合總量為至少70%的 C16 :0和C18 :1。該熱塑性組合物可任選地進一步包括一種或多種植物聚合物。適合的植 物聚合物包括例如柳枝稷、稻秸、甜菜漿、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘蔗蔗渣、大豆 殼、干迷迭香、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉(canola)、棉籽、向日葵、麻風 樹籽、紙漿、以及廢紙。在不同的實施例中,該微生物是產(chǎn)油微生物。在一些實施例中,該微 生物已被溶解。在一些實施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì)。在一些實施例中,該微藻生物質(zhì) 衍生自具有在1微米和50微米之間的平均直徑的細胞。在不同的實施例中,該微藻生物質(zhì) 包括一種或多種植物聚合物。在一些實施例中,該共價修飾的微藻生物質(zhì)已被疏水基團、親 水基團、陰離子基團或陽離子基團共價修飾。在一些實施例中,該共價修飾的微藻生物質(zhì)是 已被選自下組的一種或多種反應修飾的微藻生物質(zhì),該組由以下各項組成:?;磻?、羥基 化反應、環(huán)氧化反應、異氰化(isocyanization)反應和甲娃燒基化反應。在一個具體實施 例中,該?;磻且阴;?。在一些實施例中,該微藻生物質(zhì)的多糖被共價修飾。在一些 實施例中,經(jīng)共價修飾的藻類生物質(zhì)的特征在于取代度("DS")值在0. 25至3的范圍中。 在一些實施例中,該微藻生物質(zhì)是未漂白的。在不同的實施例中,該微藻生物質(zhì)包含少于 5000ppm呈色化合物(例如葉綠素)。在不同的實施例中,該微藻生物質(zhì)包含小于3000ppm 的葉綠素。在一些實施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是異養(yǎng)生物,并且可任選地 是專性異養(yǎng)生物。在一些實施例中,這些微藻屬于共球藻綱。在一些實施例中,這些微藻屬 于小球藻屬或原藻屬(Prototheca)。在一些實施例中,這些微藻是桑椹形原藻(Prototheca moriformis)。在一些實施例中,該熱塑性組合物進一步包括一種塑化劑。適合的塑化劑包 括例如甘油、山梨糖醇、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、 乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三辛酯、檸檬酸三己酯、丁酰檸檬酸三己酯、 檸檬酸三甲酯、烷基磺酸苯酯、以及1,2_環(huán)己烷二羧酸二異壬酯。在一些實施例中,該組合 物進一步包括一種表面活性劑。適合的表面活性劑包括例如單硬脂酸甘油酯、乙氧基化二 甲基硅氧烷、聚氧乙烯、氧化丙烯、有機硫酸酯、有機磺酸酯、烷基多糖苷、以及聚烯烴乙二 醇。在不同的實施例中,該微生物生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一個部分,所述不溶部分是通 過將微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生的。在不同的實施例中,該微生物 生物質(zhì)不溶于水性溶劑。在不同的實施例中,已通過擠出、成型、吹制、涂覆、或壓延形成該 組合物。在不同的實施例中,該組合物是一種薄膜。
[0008] 在一個另外的方面中,本發(fā)明提供了共混組合物。在不同的實施例中,該共混組合 物包括如以上和在此所述的一種熱塑性組合物、以及一種第二熱塑性組合物。在一些實施 例中,該第二熱塑性組合物是按質(zhì)量計以5%至95%的范圍存在的。適合的第二熱塑性組 合物包括例如聚乳酸、聚已酸內(nèi)酯、聚酰胺酯、聚羥基丁酯、聚羥基丁酯-共-戊酸酯、聚羥 基鏈烷酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚碳酸酯。在一些實施例中,該第 二熱塑性組合物是聚乙烯的一種衍生物。在一些實施例中,該第二熱塑性組合物是聚丙烯 的一種衍生物。在一些實施例中,該第二熱塑性組合物是生物起源的。在一些實施例中,該 熱塑性組合物具有以下特征中的一個或多個:
[0009] (a)楊氏模量為 3〇0_3〇OOMPa ;
[0010] (b)拉伸強度為 5_70MPa ;
[0011] (c)最大負載時拉伸強度為5_50MPa ;和/或
[0012] (d)極限伸長為 1% -400%。
[0013] 在一個相關方面中,本發(fā)明提供吸收劑組合物。在不同的實施例中,這些吸收劑組 合物包括如以上和在此所述的熱塑性組合物或熱固性組合物。在不同的實施例中,該吸收 劑組合物包括來自微生物的被親水部分共價修飾的微生物生物質(zhì)。在一些實施例中,該吸 收劑組合物是交聯(lián)的。在不同的實施例中,該微生物是產(chǎn)油微生物。在一些實施例中,該微 生物已被溶解。在一些實施例中,該微生物是微藻。在一些實施例中,這些微藻細胞具有在 大約1微米和大約50微米之間的平均直徑。在不同的實施例中,該親水部分是陰離子型、 陽離子型、兩性離子型、或中性型。在一些實施例中,該陰離子部分是羧酸根、硫酸根、磺酸 根、或磷酸根。在一些實施例中,該陽離子部分是胺或經(jīng)取代的胺。在一些實施例中,該中 性部分是羥基或?;?。在一個具體實施例中,該陰離子基團是羧酸根基團,并且經(jīng)共價修飾 的生物質(zhì)是通過用羧甲基基團修飾該生物質(zhì)形成的。在一些實施例中,該經(jīng)修飾的生物質(zhì) 的特征在于取代度("DS")值為0. 25至3。在一些實施例中,該經(jīng)共價修飾的生物質(zhì)包括 多糖。在一些實施例中,該吸收劑組合物進一步包括一種交聯(lián)劑。適合的交聯(lián)劑包括例如 醛、C2-C8二醛、C2-C9多元羧酸、表氯醇、二乙烯基砜、乙二胺、二鹽酸胱胺、丙烯酸、脫水山 梨糖醇單月桂酸酯、聚乙二醇、乳酸鈉鋯、硼酸鈉、京尼平、以及硬脂酸鈉。在一個具體實施 例中,該二醛是乙二醛。在不同的實施例中,該吸收劑組合物包括在一種結(jié)構(gòu)性材料之內(nèi)。 在一些實施例中,該微生物生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少60%的C18 :1 ;組合總量為至少 50%的CIO、C12、和C14 ;或組合總量為至少70%的C16 :0和C18 :1。在一些實施例中,該 微生物生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一個生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將微生物生物質(zhì) 中可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生的。在一些實施例中,該微生物生物質(zhì)不溶于水性溶 齊U。在不同的實施例中,該組合物在液體中吸收其重量的至少5倍。在一些實施例中,在浸 入液體4小時之后,該組合物在液體中吸收其重量的至少5倍。在不同的實施例中,該組合 物在液體中吸收其重量的至少10倍。在一些實施例中,在浸入液體4小時之后,該組合物 在液體中吸收其重量的至少10倍。在不同的實施例中,該組合物在液體中吸收其重量的至 少20倍。在一些實施例中,在浸入液體4小時之后,該組合物在液體中吸收其重量的至少 20倍。在不同的實施例中,該組合物在液體中吸收其重量的至少50倍。在一些實施例中, 在浸入液體4小時之后,該組合物在液體中吸收其重量的至少50倍。在不同的實施例中, 該組合物在液體中吸收其重量的至少100倍。在一些實施例中,在浸入液體4小時之后,該 組合物在液體中吸收其重量的至少100倍。在不同的實施例中,該液體是水、鹽水、油、尿、 或血液。在一些實施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是異養(yǎng)生物,并且可任選地是 專性異養(yǎng)生物。在一些實施例中,這些微藻屬于共球藻綱。在一些實施例中,這些微藻屬于 小球藻屬或原藻屬(Prototheca)。在具體實施例中,這些微藻是桑椹形原藻(Prototheca moriformis)。在不同的實施例中,該吸收劑組合物進一步包括一種植物聚合物。適合的植 物聚合物包括例如柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀 粉、干迷迭香、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉(canola)、棉籽、向日葵、麻風 樹籽、紙漿、以及廢紙。在一些實施例中,該組合物進一步包括一種第二吸收劑組合物。適 合的第二吸收劑組合物包括例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、淀粉-g-聚丙 烯腈、纖維素、羧甲基纖維素、以及羥乙基纖維素。
[0014] 在另一個方面中,本發(fā)明提供了制造吸附性材料的方法,其中該方法包括以下步 驟:a)從一種微生物制備生物質(zhì);并且b)水熱地碳化該生物質(zhì),從而制造該吸附性材料。在 不同的實施例中,該微生物是產(chǎn)油微生物。在一些實施例中,該微生物已被溶解。在一些實 施例中,該微生物是微藻。在一些實施例中,該微藻生物質(zhì)是從具有在大約1微米和大約50 微米之間的平均直徑的微藻細胞制備的。在一些實施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微 藻是異養(yǎng)生物,并且可任選地是專性異養(yǎng)生物。在一些實施例中,這些微藻屬于共球藻綱。 在一些實施例中,這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬(Prototheca)。在一些實施例中,這些 微藻是桑椹形原藻(Prototheca moriformis)。在一些實施例中,微藻生物質(zhì)是在一種酸 性催化劑的存在下被碳化的。在不同的實施例中,酸性催化劑的量是在〇. 01克至〇. 6克/ 克微藻生物質(zhì)的范圍內(nèi)。在不同的實施例中,該微藻生物質(zhì)是通過在水的存在下加熱到大 約180°C至350°C之間從60分鐘至180分鐘而被水熱地碳化。在一些實施例中,該生物質(zhì) 的脂肪酸組成包括至少60%的(:18:1;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14 ;或組合總 量為至少70%的C16 :0和C18 :1。在一些實施例中,該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一種生 物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生 的。在一些實施例中,該吸附性材料進一步包括一種植物聚合物。適合的植物聚合物包括 例如柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、 纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉(canola)、棉籽、向日葵、麻風樹籽、紙漿、以 及廢紙。在一些實施例中,該方法進一步包括從該生物質(zhì)中回收以及可任選地使用一種或 多種營養(yǎng)素的步驟。適合的營養(yǎng)素包括例如磷、氮、以及鉀。在不同的實施例中,使用是回 收該一種或多種營養(yǎng)素以支持另外的微生物細胞的培養(yǎng)或使用該一種或多種營養(yǎng)素作為 肥料以支持植物生長。
[0015] 在一個相關方面中,本發(fā)明提供紙產(chǎn)品。在不同的實施例中,該紙產(chǎn)品包括如以上 和在此所述的熱塑性組合物或熱固性組合物。在不同的實施例中,該紙產(chǎn)品包括來自異養(yǎng) 培養(yǎng)的微生物的0.1%至50%生物質(zhì)。在一些實施例中,該微生物是產(chǎn)油微生物。在一些 實施例中,該微生物已被溶解。在一些實施例中,該微生物是微藻。在一些實施例中,該微 藻生物質(zhì)衍生自具有在大約1微米和大約50微米之間的平均直徑的微藻細胞。在一些實 施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是專性異養(yǎng)生物。在一些實施例中,這些微藻屬 于共球藻綱。在一些實施例中,這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬(Prototheca)。在具體實 施例中,這些微藻是桑椹形原藻(Prototheca moriformis)。在一些實施例中,該生物質(zhì)是 不溶于水性溶劑的一個生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將微藻生物質(zhì)中可溶于水性溶劑 的組分去除而產(chǎn)生的。在一些實施例中,該生物質(zhì)不溶于水性溶劑。在不同的實施例中,該 生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一種生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中 可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生的。在一些實施例中,甘油三酯已從這些微藻細胞中去 除。例如,在不同的實施例中,從這些細胞中去除的甘油三酯的量是這些微藻細胞的干重的 超過10%。在一些實施例中,已將一種或多種陽離子型助留劑添加到該生物質(zhì)中。適合的 陽離子型助留劑包括例如聚二烯丙基二甲基氯化銨、支鏈的聚丙烯酰胺、具有超過50, 000 的摩爾質(zhì)量的聚胺、與乙烯亞胺枝接的經(jīng)修飾的聚胺,交聯(lián)聚醚酰胺、聚乙烯基咪唑、聚乙 烯基批咯燒、聚乙烯基咪唑啉、聚乙烯基四氫批啉(polyvinyltetrahydropyrine)、聚(二 烷基氨基烷基乙烯基醚)、處于質(zhì)子化或季銨化形式的聚(二烷基氨基烷基(甲)丙烯酸 酯)(poly (diakylaminoalkyl (meth) acrylate))、從二羧酸獲得的聚酰胺胺、與乙烯亞胺枝 接的并與聚乙二醇二氯丙醇醚交聯(lián)的聚亞烷基聚乙烯亞胺、與表氯醇反應以給出水溶性縮 合物的聚酰胺胺、陽離子型淀粉、礬、聚氯化鋁、及其組合。在不同的實施例中,該紙產(chǎn)品進 一步包括一種絮凝劑。在不同的實施例中,生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少60%的C18 :1 ;組 合總量為至少50%的(:10、(:12、以及(:14;或組合總量為至少70%的(:16:0和(:18 :1。在不 同的實施例中,已將一種或多種另外的造紙纖維添加到該生物質(zhì)中。適合的造紙纖維包括 例如棉花、結(jié)桿、亞麻、黃麻大麻、鹿?jié)O、桉樹、楓樹、樺樹、白楊、松樹、竹子、人造纖維、聚酯、 來自回收紙產(chǎn)品的纖維及其混合物。在一些實施例中,該紙產(chǎn)品進一步包括一種植物聚合 物。適合的植物聚合物包括例如柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀 粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉(canola)、棉籽、 向日葵、麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。
[0016] 在另一個方面中,本發(fā)明提供制造熱塑性組合物或熱固性組合物的方法。在一些 實施例中,方法包括以下步驟:a)從異養(yǎng)培養(yǎng)的微生物中提供生物質(zhì);b)?;镔|(zhì)中的 多糖,其中該酰化任選地是乙?;籧)添加塑化劑、加成聚合物、填充劑、或交聯(lián)劑中的一 種或多種。在不同的實施例中,該方法進一步包括步驟d)添加一種或多種植物聚合物。適 合的植物聚合物包括例如柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀粉、馬 鈴薯淀粉、木薯淀粉、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉(canola)、棉籽、向日 葵、麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。在一些實施例中,該微生物是產(chǎn)油微生物。在一些實施例 中,該微生物已被溶解。在一些實施例中,該?;ㄊ褂靡宜狒蛞阴B茸魑镒鳛橐阴;?劑進行乙?;T谝恍嵤├?,該加成聚合物是生物可降解的。在一些實施例中,該微生 物是微藻。在一些實施例中,微藻生物質(zhì)衍生自具有在大約1微米和大約50微米之間的平 均直徑的微藻細胞。在一些實施例中,該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是異養(yǎng)生物,并且 可任選地是專性異養(yǎng)生物。在一些實施例中,這些微藻屬于共球藻綱。在一些實施例中, 這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬(Prototheca)。在具體實施例中,這些微藻是桑椹形原藻 (Prototheca moriformis)。在一些實施例中,甘油三酯已從這些微藻細胞中去除,并且其 中從這些微藻細胞中去除的甘油三酯的量是這些微藻細胞的干重的超過10%。在一些實施 例中,該生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少60%的C18 :1 ;組合總量為至少50%的C10、C12、和 C14 ;或組合總量為至少70%的C16 :0和C18 :1。適合的塑化劑包括例如甘油、山梨糖醇、 三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬 酸三辛酯、乙酰檸檬酸三辛酯、檸檬酸三己酯、丁酰檸檬酸三己酯、檸檬酸三甲酯、烷基磺酸 苯酯、以及1,2_環(huán)己烷二羧酸二異壬酯中的一種或多種。適合的加成聚合物包括例如聚乳 酸、聚已酸內(nèi)酯、聚酰胺酯、聚羥基丁酯、聚羥基丁酯-共-戊酸酯、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙 烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚碳酸酯中的一種或多種。在一些實施例中,該生物 質(zhì)不溶于水性溶劑,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去 除而產(chǎn)生的。在一些實施例中,該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一個生物質(zhì)部分。在一些實 施例中,該方法進一步包括以下步驟:通過選自擠出、成型、吹制、涂覆、以及壓延的一個或 多個步驟形成該熱塑性塑料。
[0017] 在一個實施例中,本發(fā)明的熱固性組合物是通過用一個酚部分、異氰酸酯部分、環(huán) 氧化物部分、或酰亞胺部分共價修飾生物質(zhì)制造的??赏ㄟ^使該生物質(zhì)與包含反應物的酚 在一種酸催化劑(例如硫酸)的存在下發(fā)生反應制備酚化生物質(zhì)。該酚化反應典型地是在 50°C至200°C的溫度下進行。包含反應物的一種示例性的酚是苯甲醇??赏ㄟ^使該生物質(zhì)與 包含一個或多個異氰酸酯部分的化合物反應用異氰酸酯部分共價修飾生物質(zhì)。該反應典型 地是在50°C至200°C的溫度下進行。包含一個或多個異氰酸酯部分的示例性化合物包括亞 甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、 以及異氰酸甲酯(MIC)。然后使該經(jīng)共價修飾的異氰酸酯生物質(zhì)與一種多元醇發(fā)生反應以 形成該熱固性組合物。可通過使該生物質(zhì)與包括反應物的過氧化物發(fā)生反應對生物質(zhì)進行 共價修飾以包括環(huán)氧化物。然后接著將該包含生物質(zhì)的過氧化物固化以形成該熱固性組合 物??赏ㄟ^使該生物質(zhì)與例如N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)、均苯 四酸二酐(PMDA)、和/或4-4'二氨基二苯醚發(fā)生反應來制備包含酰亞胺的共價修飾的生物 質(zhì)。
[0018] 在某些實施例中,本發(fā)明的一個另外的方面包括一種用于生產(chǎn)甘油三酯的工藝, 該工藝需要:(a)在包括作物衍生的糖的培養(yǎng)基中異養(yǎng)培養(yǎng)微藻細胞,以在這些細胞內(nèi)產(chǎn) 生甘油三酯;(b)從這些細胞中去除該甘油三酯,以產(chǎn)生一種油和殘余生物質(zhì);(c)水熱地 碳化該生物質(zhì)的水溶部分和/或水不溶部分,以產(chǎn)生碳化的產(chǎn)物和一種富含營養(yǎng)素的水性 溶液;并且(d)重復該過程,將該富含營養(yǎng)素的水性溶液的營養(yǎng)素回收到步驟(a),以支持 對另外的微藻細胞進行培養(yǎng)或在作物種植中使用該富含營養(yǎng)素的水性溶液的營養(yǎng)素。在具 體實施例中,這些微藻細胞具有在大約1微米和大約50微米之間的平均直徑。在一些實施 例中,這些微藻細胞是專性異養(yǎng)生物。在某些實施例中,去除的甘油三酯的量占到這些微藻 細胞的干重的超過10%。在某些實施例中,該生物質(zhì)是在一種酸性催化劑的存在下被碳化 的。例如該生物質(zhì)可通過在水的存在下將其加熱到大約180°C -350°C之間持續(xù)60分鐘至 180分鐘之間而被水熱地碳化。在這類實施例中,酸性催化劑的量可以在0. 01克至0. 6克 /克生物質(zhì)的范圍內(nèi)。適合的酸性催化劑包括例如檸檬酸和丙烯酸。在某些實施例中,該生 物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少60%的C18 :1 ;組合總量為至少50%的CIO、C12、和C14 ;或組 合總量為至少70%的C16 :0和C18 :1。
[0019] 在某些實施例中,提供了一種組合物,該組合物包括一種可塑性聚合物、一種微藻 生物質(zhì)以及可任選地一種選自以下各項的脂質(zhì)的共混物:三酰甘油酯、脂肪酸、脂肪酸鹽、 脂肪酸酯、以及它們的一個或多個組合,其中該微藻生物質(zhì)可任選地被共價修飾并是從異 養(yǎng)產(chǎn)油微藻獲得。在某些實施例中,提供了一種組合物,該組合物包括一種可塑性聚合物、 一種微藻生物質(zhì)以及可任選地一種選自以下各項的脂質(zhì)的共混物:三酰甘油酯、脂肪酸、月旨 肪酸鹽、脂肪酸酯、以及它們的一個或多個組合,其中該微藻生物質(zhì)可任選地被共價修飾并 是從異養(yǎng)產(chǎn)油微藻獲得,該產(chǎn)油微藻是一種專性異養(yǎng)生物。
[0020] 在某些實施例中,提供了包括此處提供的組合物的一種薄膜。
[0021] 在某些實施例中,提供了包括此處提供的組合物的一種注射模制品。
[0022] 在一個實施例中,此處提供的組合物不包括植物聚合物。
[0023] 這些以及其他方面和實施例進一步描述于以下的附圖和詳細說明中。
[0024] 附圖簡要說明
[0025] 結(jié)合參考附圖,通過參考以下詳細說明,將能更容易理解本發(fā)明前述的特征,其 中:
[0026] 圖1顯示了描繪用于預處理與本發(fā)明的一些實施例相關的生物質(zhì)的方法的一個 流程圖。
[0027] 圖2顯示了以如在實例5中列舉的組合物的實施例制備的選擇的水熱處理的微藻 樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)形態(tài)學。
[0028] 圖3顯示了以如在實例5中列舉的組合物的實施例制備的選擇的碳樣品的傅里葉 變換紅外線(FTIR)光譜。
[0029] 圖4顯示了以如在實例7中列舉的組合物的實施例制備的交聯(lián)的陰離子化的生物 質(zhì)的電荷密度的圖。
[0030] 圖5A-B顯示了在用如在實例12中列舉的組合物的一個實施例中的生物質(zhì)制造的 紙制品上進行的過濾研究的保留的結(jié)果。
[0031] 詳細說明
[0032] 定義:
[0033] "大約"是指說明值± 10%。
[0034] "酰化"是指在具有羥基基團的反應物和具有活化的羰基基團的反應物之間進行 而生成酯鍵的反應?;罨聂驶鶊F包括具有附接到該羰基碳上的一個離去基團(例如鹵 化物)的酸酐、酯、酸、以及?;鶊F。"乙?;?是指一個產(chǎn)生酯的反應,其中反應物中的一 種具有乙?;–H3C = 〇-)基團。
[0035] "生物質(zhì)"是由細胞(包括全細胞、全細胞碎片、細胞壁材料)、多糖、甘油三酯、 蛋白質(zhì)、以及其他細胞內(nèi)或細胞外組分的生長和/或繁殖產(chǎn)生的材料。"殘余生物質(zhì)"是 指在處理細胞(例如當萃取油時)之后剩余的生物質(zhì)。在某些實施例中,該生物質(zhì)包括 65% -50%、50% -30%、40% -20%、30% -10%、20% -10%、以及 10% -5%的此處提供的 組合物。
[0036] "產(chǎn)油微生物生物質(zhì)"應指衍生自產(chǎn)油微生物的生物質(zhì)。
[0037] "產(chǎn)油"細胞是能夠產(chǎn)生按細胞干重計的至少20%脂質(zhì)的細胞,無論該細胞是處于 其野生型形式或是經(jīng)重組或傳統(tǒng)菌株改良的。"產(chǎn)油微生物"或"產(chǎn)油微生物體"是一種微 生物,包括產(chǎn)油的微藻。在一些實施例中,該細胞產(chǎn)生按細胞干重計至少50%、至少60%、 至少70%、至少80%、或至少和90%甘油三酯。
[0038] 與此處提供的組合物有關的術語"綜合特性"是指該組合物的任何可測量的特 性,包括依賴于該組合物的大小的那些特性。綜合特性包括該組合物的物理的、機械的、 熱的、光學的、阻隔及相關的性能特性。具體特性包括但不限于密度、抗沖擊性、拉伸強 度、彎曲強度、密封強度、玻璃轉(zhuǎn)變溫度、熔點、熔體流動指數(shù)、多孔性、厚度、顏色、亮度、 不透明性、光散射、光吸收、粗糙度、水蒸氣轉(zhuǎn)換率(water vapor transition rate)和 水吸收??墒褂贸R?guī)方法例如由ASTM(美國檢測與材料協(xié)會(American Society for Testing and Materials))國際,TAPPI標準,斯堪的納維亞紙楽、紙和紙板測試委員會 (Scandinavian Pulp,Paper and Board Testing Committee) (SCAN-C)以及國際標準化組 織(International Organization for Standardization) (ISO)公開的那些對綜合特性進 行測試。在一些實施例中,該組合物的綜合特性與單獨的可塑性聚合物的綜合特性相比有 25%或更少的不同。在一些實施例中,這些綜合特性中的一個增加10%或更少。在其他實 施例中,這些綜合特性中的一個降低10 %或更少。
[0039] 術語"可塑性聚合物"是指用于在塑料中使用的可塑性合成或半合成聚合物。該 可塑性聚合物可以是無定形的或半晶質(zhì)的,并且包括熱塑性和熱固性聚合物。在一些實施 例中,該可塑性聚合物也是一種可生物降解的聚合物。
[0040] 與生物質(zhì)衍生材料有關的"熱塑性塑料"應指熱塑性的或像熱塑性的一種材料或 組合物,其中在一種塑化劑、高溫和/或剪切的存在下,它熔化并液化,使它能夠在制備傳 統(tǒng)上由熱塑性塑料制造的物品中使用。在一個實施例中,使微生物生物質(zhì)在一種塑化劑 (例如一種已知的熱塑性塑料)的存在下經(jīng)受高溫和剪切,以形成熱塑性塑料或其共混物。 在軟化狀態(tài)中,該熱塑性材料可形成一種制成品。通常,首先將該熱塑性材料制成球粒、塊 或其他適宜的大??;這些球?;驂K是重軟化的,典型地是通過加熱并成型成制成品。
[0041] "熱固性物"應指一種材料或組合物,通過將熱量、輻射(例如紫外線、激光輻射 等)或其他能源應用到該材料或通過化學反應,該材料或組合物固化或硬化為所希望的形 狀。在固化之前,熱固性材料是可塑的并且可被塑造為所希望的形式。一旦被固定,則該熱 固性材料不能被軟化并重塑造為不同的形式。該固定過程通過交聯(lián)過程轉(zhuǎn)化了該材料。
[0042] 在此使用的"著色分子"或"呈色雜質(zhì)"是指將顏色賦予給所提取的油的任何化合 物。"著色分子"或"呈色雜質(zhì)"包括例如葉綠素 a、葉綠素 b、番茄紅素、生育酚、菜油留醇、生 育三烯酚以及類胡蘿卜素,如胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、蝦青素。這些分子優(yōu)選地以 不超過500ppm、不超過250ppm、不超過lOOppm、不超過75ppm、或不超過25ppm的濃度存在 于該微生物生物質(zhì)或所提取的油中。在其他實施例中,存在于該微生物生物質(zhì)或所提取的 油中的葉綠素的量少于500mg/kg、少于100mg/kg、少于10mg/kg、少于lmg. kg、少于0· 5mg/ kg、少于 〇· lmg/kg、少于 0· 05mg/kg、或少于 0· 01mg/kg。
[0043] "培養(yǎng)"(cultivated)及其變體如"培養(yǎng)"(cultured)和"發(fā)酵"是指通過使用選 擇和/或受控的條件有意地促進一個或多個細胞的生長(在細胞大小、細胞內(nèi)容物、和/或 細胞活性方面增加)和/或繁殖(在細胞數(shù)方面增加)。生長和繁殖兩者的組合稱作"增 殖"。選擇和/或受控的條件的實例包括使用確定成分培養(yǎng)基(具有已知特征如pH、離子強 度、和碳源)、指定的溫度、氧張力、二氧化碳水平、和在生物反應器中生長。"培養(yǎng)"不是指 微生物在自然界中或以別的方式在沒有人類干預下的生長或繁殖;例如,最終變成化石以 產(chǎn)生地質(zhì)原油的生物的自然生長不是培養(yǎng)。在一些實施例中,微生物例如微藻是在來自玉 米、高粱、甘蔗、甜菜、或糖蜜的糖上培養(yǎng)的。在其他實施例中,這些微生物是在蔗糖上培養(yǎng) 的。
[0044] "共價修飾的"應指微生物生物質(zhì),其中該微生物生物質(zhì)內(nèi)的多糖、蛋白質(zhì)、或甘油 三酯在熱塑性材料形成之前已被疏水基團、親水基團、陰離子基團或陽離子基團共價修飾。 在熱塑性塑料形成過程中,可通過將該微生物生物質(zhì)暴露于熱量、剪切和塑化劑,將該微生 物生物質(zhì)的組分(例如多糖、蛋白質(zhì)、和/或甘油三酯)進一步共價修飾。
[0045] "脂質(zhì)"是指脂肪酸和它們的衍生物,包括游離脂肪酸和它們的鹽,連同脂肪酸酯。 脂肪酸酯包括脂肪酸烷基酯和三酰甘油酯。脂肪酸鹽包括鈉、鉀、鎂、以及鈣鹽。可通過簡 化符號"碳數(shù):雙鍵的數(shù)目"提及脂肪酸。因此C18 :1是指具有一個雙鍵的18碳脂肪酸鏈。 在某些實施例中,此處提供的脂質(zhì)包括此處提供的塑料以及薄膜組合物的15 %、10 %、5 %、 或2%或更少。在其他實施例中,該脂質(zhì)是一種鈣鹽。仍在其他的實施例中,該脂質(zhì)具有至 少60%的(:18:1;或組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14 ;或組合總量為至少70%的 C16 :0 和 C18 :1。
[0046] "脂肪酸譜"是指就鏈長和/或飽和模式而言,細胞或衍生自細胞的油中的脂肪酸 的分布。在這個背景下,飽和模式可以包括飽和酸相對于不飽和酸的量度或者細胞的多種 脂肪酸中的雙鍵的位置分布的更為詳細的分析。除非另外指明,否則該脂肪酸譜表示為總 脂肪酸含量的重量百分比。
[0047] "溶解(lysis) "是將生物有機體的質(zhì)膜和任選地細胞壁進行破壞,足以釋放至少 一些細胞內(nèi)內(nèi)容物,這通常是通過損害細胞完整性的機械、化學、病毒或滲透機制。"溶解 (Lysing)"是進行溶解(lysis)的過程。
[0048] "微藻"是含有葉綠體或質(zhì)體并且任選地能夠進行光合作用的微生物有機體,或能 夠進行光合作用的原核微生物有機體。微藻包括不能代謝固定碳源作為能量的專性光能自 養(yǎng)生物,以及能夠僅以固定碳源為生的異養(yǎng)生物。微藻包括細胞分裂后不久與姊妹細胞分 開的單細胞生物,如衣藻屬,連同微生物,例如像,團藻屬,它是兩種不同細胞類型的簡單多 細胞光合性微生物。微藻包括細胞例如小球藻屬、杜氏藻屬、以及原藻屬。微藻還包括顯示 出細胞-細胞粘附的其他微生物光合性生物,例如阿格門氏藻屬(Agmenellum)、魚腥藻屬、 以及桑椹藻屬(Pyrobotrys)。微藻還包括專性異養(yǎng)微生物,它們已經(jīng)喪失進行光合作用的 能力,如某些雙鞭甲藻屬(dinoflagellate)藻類和原藻屬(Prototheca)種類。在一些實 施例中,該微藻是擬小球藻屬、原藻屬、小球藻屬或與擬小球藻屬、原藻屬、或小球藻屬菌株 在23S rRNA序列上具有至少85%核苷酸序列一致性的菌株。特定的核酸序列披露于TO 2009/126843,將其通過引用以其全文結(jié)合于此。在W0 2009/126843中的這類序列包括SEQ ID NO :3-29 〇
[0049] 與藻類原料有關的術語"糖"是指衍生自天然蔗糖或合成地或半合成地制備的碳 水化合物。糖可例如通過萃?。ɡ缯崽腔蛱鸩耍┗蛲ㄟ^進一步的化學、酶促處理(例如 來自玉米的糖)、和/或通過纖維素材料的解聚而從天然來源衍生。
[0050] 本發(fā)明基于以下實現(xiàn):生物質(zhì),特別是在細胞溶解之后剩余的殘余生物質(zhì),尤其是 異養(yǎng)培養(yǎng)的微藻的生物質(zhì),是一種有價值的產(chǎn)品,在使用這些細胞作為用于制造脂肪酸或 其他高價值產(chǎn)品的生產(chǎn)有機體方面,該生物質(zhì)的應用賦予了實質(zhì)性的總體經(jīng)濟優(yōu)勢。的確, 得到的經(jīng)濟優(yōu)勢可能大于與細胞壁的溶解有關的費用。明智地使用該殘余生物質(zhì)可以彌 補由糖和細胞能源到細胞壁合成而不是向著產(chǎn)生所希望的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化造成的該工藝中的 效率損失。本發(fā)明的實施例還允許在培養(yǎng)微藻中使用的有價值的營養(yǎng)素(包括磷、鉀、以及 氮)的回收和潛在的再回收利用。這樣形成的材料可具有生物可降解的增加的優(yōu)勢。
[0051] 此外,通過使用單細胞產(chǎn)油微生物生物質(zhì)例如微藻生物質(zhì),獲得了具有粒度分布 的顆粒(包括多糖和/或蛋白質(zhì)),該粒度分布被認為是不可獲得的或難以從多細胞來源 的生物質(zhì)(例如高等植物或多細胞藻類)獲得的。例如含油的桑椹形原藻(Prototheca moriformis)的細胞可具有大約10微米左右的直徑的緊湊粒度分布。該微藻生物質(zhì)的細胞 典型地具有在大約1微米和大約50微米之間的平均直徑。在某些情況下,該平均直徑在大 約2微米和40微米、3微米和30微米、4微米和20微米或5微米和15微米之間變化。
[0052] 在溶解和萃取該油之后,包括細胞壁材料的殘余生物質(zhì)可具有相似的緊湊粒度分 布。獲得的顆粒的大小、油萃取之后剩余的殘余油的量、和/或生物質(zhì)的蛋白質(zhì)或糖組合物 可為此處所述的產(chǎn)品或工藝賦予先前未知的優(yōu)勢。相比之下,對由高等植物產(chǎn)生的纖維的 處理可能不能提供相同的粒度分布。在一個實施例中,在溶解和萃取三酰甘油酯之前,該產(chǎn) 油微生物生物質(zhì)具有相似的緊湊粒度分布。
[0053] 在一個實施例中,當將一種聚合物與單細胞的產(chǎn)油微生物生物質(zhì)例如微藻生物質(zhì) 共混時,熱塑性或熱固性組合物的比重不會增加或不會顯著增加。當將聚合物與生物質(zhì)共 混用于需要輕量組分的特定應用時,低的或未增加的比重是所希望的益處。在一些實施例 中,當多達按熱塑性聚合物的重量計的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、或40%被 替代為單細胞的產(chǎn)油微生物生物質(zhì)(例如微藻生物質(zhì))以形成熱塑性或熱固性共混物時, 熱塑性或熱固性組合物的比重增加少于10%、少于5%、少于2%、或少于1%。
[0054] 具體地,用于處理生物質(zhì)以增加它的價值的以下方法披露于下:(i)將微藻生物 質(zhì)乙?;援a(chǎn)生在生產(chǎn)熱塑性塑料中有用的材料;(ii)包含微藻生物質(zhì)的甘油三酯用于 生產(chǎn)熱塑性塑料的用途;(iii)將微藻生物質(zhì)和至少一種類型的植物聚合物進行組合,以 產(chǎn)生在生產(chǎn)熱塑性塑料中有用的材料;(iv)將微藻生物質(zhì)陰離子化,以形成吸水材料;(V) 將微藻生物質(zhì)陽離子化并可任選地絮凝,以形成吸水材料;(Vi)將陰離子化的微藻生物質(zhì) 進行交聯(lián);(Vii)將微藻生物質(zhì)碳化以及(viii)微藻生物質(zhì)在造紙中的用途。
[0055] 另外,披露了通過這些過程生產(chǎn)的產(chǎn)品和其用途。
[0056] 生物質(zhì)的生產(chǎn)。
[0057] 對于在此呈現(xiàn)的所有實施例,這些細胞可如在(步驟100)中披露的異養(yǎng)地生長。 盡管這些細胞可以是個別的植物細胞(即在培養(yǎng)中生長的細胞),但微生物細胞是優(yōu)選的。 如在W0 2008/151149和W0 2010/063032中所述的,微藻可以異養(yǎng)地生長。這些微藻也可 以是專性異養(yǎng)生物。
[0058] 在本發(fā)明的不同的實施例中,該生物質(zhì)是通過選自下組的微生物的發(fā)酵制備的, 該組由以下各項組成:微藻、產(chǎn)油細菌、產(chǎn)油酵母菌、以及真菌。在不同的實施例中,這些微 藻是選自小球藻屬、擬小球藻屬、或原藻屬的一個屬的一個物種,或是表1中的其他物種中 的一種。在不同的實施例中,該產(chǎn)油細菌是紅球菌屬的一個物種。在不同的實施例中,該產(chǎn) 油酵母菌是圓紅冬孢酵母菌或表2中列出的另一個物種。在不同的實施例中,該真菌是表 3中列出的一個物種。
[0059] 在不同的實施例中,這些微藻屬于小球藻屬和原藻屬,包括原殼小球藻和桑椹形 原藻(Prototheca moriformis),它們能夠積累大量的甘油三酯(例如按細胞干重計的 50%至85% )。在本發(fā)明的一個實施例中,該微生物屬于小球藻屬,優(yōu)選原殼小球藻、橢圓 小球藻、極微小球藻、或浮水小球藻。小球藻屬是單細胞綠藻的一種屬,屬于綠藻門。它的 形狀是球形,直徑大約2到ΙΟμπι,并且沒有鞭毛。小球藻的一些種是天然異養(yǎng)的。在本發(fā) 明的一個實施例中,該微生物屬于原藻屬,屬于專性異養(yǎng)生物。
[0060] 表1.微藻。
[0061]
【權利要求】
1. 一種熱塑性組合物或熱固性組合物,包括來自產(chǎn)油微生物的共價修飾的微生物生物 質(zhì)與來自異養(yǎng)培養(yǎng)的微生物的非共價修飾的生物質(zhì)中的一種或多種,其中該微生物生物質(zhì) 任選地包括按細胞干重計的從0. 25%至90 %甘油三酯;該熱塑性組合物任選地進一步包 括一種或多種植物聚合物。
2. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中該微生物是一種產(chǎn)油微生物。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的組合物,其中該微生物已被溶解。
4. 根據(jù)權利要求0至3中任一項所述的組合物,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì)。
5. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)衍生自具有在1微米和50微米之 間的平均直徑的細胞。
6. 根據(jù)權利要求0或0所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)包括按細胞干重計的從 0. 25%至20%甘油三酯。
7. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,進一步包括一種或多種植物聚合物。
8. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該共價修飾的微藻生物質(zhì)已被疏 水基團、親水基團、陰離子基團或陽離子基團共價修飾。
9. 如權利要求0所述的組合物,其中該共價修飾的微藻生物質(zhì)是已被選自下組的一種 或多種反應修飾的微藻生物質(zhì),該組由以下各項組成:?;磻?、羥基化反應、環(huán)氧化反應、 異氰化反應和甲硅烷基化反應。
10. 如權利要求0所述的組合物,其中該酰化反應是乙?;?。
11. 如權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)的多糖被共價修飾。
12. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中經(jīng)共價修飾的藻類生物質(zhì)的特征 在于DS值為0.25至3。
13. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)是未漂白的。
14. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)包含少于5000ppm 呈色化合物。
15. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)包含少于3000ppm 葉綠素。
16. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微 藻是異養(yǎng)生物,并且可任選地是專性異養(yǎng)生物。
17. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中這些微藻屬于共球藻綱。
18. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬。
19. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中這些微藻是桑椹形原藻。
20. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該熱塑性組合物進一步包括一種 塑化劑。
21. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中該塑化劑選自下組,該組由以下中的一種或多 種組成:甘油、山梨糖醇、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、 乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三辛酯、檸檬酸三己酯、丁酰檸檬酸三己酯、 檸檬酸三甲酯、烷基磺酸苯酯、以及1,2-環(huán)己烷二羧酸二異壬酯。
22. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該組合物進一步包括一種表面活 性劑。
23. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中該表面活性劑選自下組,該組由以下各項組 成:單硬脂酸甘油酯、乙氧基化二甲基硅氧烷、聚氧乙烯、氧化丙烯、有機硫酸酯、有機磺酸 酯、烷基多糖苷、以及聚烯烴乙二醇。
24. -種共混組合物,包括根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的熱塑性組合物、以及一 種第二熱塑性組合物。
25. 根據(jù)權利要求0所述的共混組合物,其中該第二熱塑性組合物是按質(zhì)量計以5%至 95%的范圍存在的。
26. 根據(jù)權利要求0所述的共混組合物,其中該第二熱塑性組合物選自下組,該組由以 下各項組成:聚乳酸、聚已酸內(nèi)酯、聚酰胺酯、聚羥基丁酯、聚羥基丁酯-共-戊酸酯、聚羥基 鏈烷酸酯、聚乙烯、極低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高 密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚碳酸酯。
27. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的共混組合物,其中該第二熱塑性組合物是生物 起源的。
28. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該熱塑性組合物具有以下特征中 的一個或多個:(a)楊氏模量為300-3000MPa ; (b)拉伸強度為5-70MPa ; (c)最大負載時拉 伸強度為5-50MPa ;或⑷極限伸長為1% -400%。
29. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該甘油三酯的脂肪酸譜包括至少 60%的C18 :1 ;組合總量為至少50%的CIO、C12、和C14 ;或組合總量為至少70%的C16 :0 和 C18 :1。
30. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中該微生物生物質(zhì)是不溶于水性溶 劑的一個部分,所述不溶部分是通過將微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生 的。
31. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的組合物,其中已通過擠出、成型、吹制、涂覆、壓 延、或旋壓形成該組合物。
32. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的熱塑性組合物,其中該組合物是一種薄膜或纖 維。
33. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的熱塑性組合物,其中該一種或多種植物聚合物 來自下組,該組由以下各項組成:柳枝稷、稻秸、甜菜漿、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、 甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、 麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。
34. -種吸收劑組合物,包括來自微生物的被親水部分共價修飾的微生物生物質(zhì),并且 其中該組合物任選地是交聯(lián)的。
35. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該微生物是一種產(chǎn)油微生物。
36. 根據(jù)權利要求0或0所述的吸收劑組合物,其中該微生物已被溶解。
37. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該微生物是微藻。
38. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該微藻細胞具有在大約1微米和大約 50微米之間的平均直徑。
39. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該親水部分是陰離子型、 陽離子型、兩性離子型、或中性型。
40. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該陰離子部分是羧酸根、硫酸根、磺酸 根、或磷酸根。
41. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該陽離子部分是胺或經(jīng)取代的胺。
42. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該中性部分是羥基或?;?。
43. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該陰離子基團是羧酸根基團,并且其中 經(jīng)共價修飾的生物質(zhì)是通過用羧甲基基團修飾該生物質(zhì)形成的。
44. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中經(jīng)修飾的生物質(zhì)的特征在 于DS值為0.25至3。
45. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中經(jīng)共價修飾的生物質(zhì)包括 多糖。
46. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,進一步包括一種交聯(lián)劑,該交 聯(lián)劑任選地選自下組,該組由以下各項組成:醛、C2-C8二醛、C2-C9多元羧酸、表氯醇、二乙 烯基砜、乙二胺、二鹽酸胱胺、丙烯酸、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚乙二醇、乳酸鈉鋯、硼酸 鈉、京尼平、以及硬脂酸鈉。
47. 如權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該二醛是乙二醛。
48. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物包括在一種結(jié)構(gòu) 性材料之內(nèi)。
49. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該微生物生物質(zhì)的脂肪酸 組成包括至少60%的(:18:1 ;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14;或組合總量為至少 70%的 C16 :0 和 C18 :1。
50. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該微生物生物質(zhì)是不溶于 水性溶劑的一種生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組 分去除而產(chǎn)生的。
51. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物在液體中吸收其 重量的至少5倍。
52. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中在浸入液體4小時之后,該組合物在液 體中吸收其重量的至少5倍。
53. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物在液體中吸收其 重量的至少10倍。
54. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中在浸入液體4小時之后,該組合物在液 體中吸收其重量的至少10倍。
55. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物在液體中吸收其 重量的至少20倍。
56. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中在浸入液體4小時之后,該組合物在液 體中吸收其重量的至少20倍。
57. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物在液體中吸收其 重量的至少50倍。
58. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中在浸入液體4小時之后,該組合物在液 體中吸收其重量的至少50倍。
59. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物在液體中吸收其 重量的至少100倍。
60. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中在浸入液體4小時之后,該組合物在液 體中吸收其重量的至少100倍。
61. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該液體是水、鹽水、油、尿、 或血液。
62. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì), 這些微藻是異養(yǎng)生物,并且可任選地是專性異養(yǎng)生物。
63. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中這些微藻屬于共球藻綱。
64. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬。
65. 根據(jù)權利要求0所述的組合物,其中這些微藻是桑椹形原藻。
66. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該吸收劑組合物進一步包 括一種植物聚合物。
67. 根據(jù)權利要求0所述的吸收劑組合物,其中該植物聚合物來自下組,該組由以下 各項組成:柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、干迷 迭香、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、麻風樹籽、紙漿、以及廢 紙。
68. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的吸收劑組合物,其中該組合物進一步包括一種 第二吸收劑組合物。
69. 如權利要求0所述的吸收劑組合物,該第二吸收劑組合物選自下組,該組由以下各 項組成:聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、淀粉-g_聚丙烯腈、纖維素、羧甲基纖維 素、以及羥乙基纖維素。
70. -種制造吸附性材料的方法,其中該方法包括以下步驟: a) 從一種微生物制備生物質(zhì); b) 水熱地碳化該生物質(zhì),從而制造該吸附性材料。
71. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中該微生物是一種產(chǎn)油微生物。
72. 根據(jù)權利要求0或0所述的方法,其中該微生物已被溶解。
73. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該微生物是微藻。
74. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該微藻生物質(zhì)是從具有在大約1微 米和大約50微米之間的平均直徑的微藻細胞制備。
75. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻 是異養(yǎng)生物,并且可任選地是專性異養(yǎng)生物。
76. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中這些微藻屬于共球藻綱。
77. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬。
78. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中這些微藻是桑椹形原藻。
79. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中微藻生物質(zhì)是在一種酸性催化劑的 存在下被碳化的。
80. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中酸性催化劑的量是在0. 01克至0. 6克/克微藻 生物質(zhì)的范圍內(nèi)。
81. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該微藻生物質(zhì)是通過在水的存在下 加熱到大約180°C至350°C之間從60分鐘至180分鐘而被水熱地碳化。
82. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少 60%的(:18:1;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14 ;或組合總量為至少70%的(:16:0 和 C18 :1。
83. 根據(jù)權利要求0至82中任一項所述的方法,其中該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一 個生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而 產(chǎn)生的。
84. 根據(jù)權利要求0至83中任一項所述的方法,其中該吸附性材料進一步包括一種植 物聚合物。
85. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中該植物聚合物來自下組,該組由以下各項組成: 柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、纖維 素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。
86. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,進一步包括回收并且可任選地使用來自 該生物質(zhì)的一種或多種營養(yǎng)素,其中該營養(yǎng)素選自磷、氮、以及鉀的組,并且其中使用是回 收該一種或多種營養(yǎng)素以支持另外的微生物細胞的培養(yǎng)或使用該一種或多種營養(yǎng)素作為 肥料以支持植物生長。
87. -種紙產(chǎn)品,包括來自異養(yǎng)培養(yǎng)的微生物的0. 1 %至50%生物質(zhì)。
88. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中該微生物是一種產(chǎn)油微生物。
89. 根據(jù)權利要求0或0所述的紙產(chǎn)品,其中該微生物已被溶解。
90. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中該微生物是一種微藻。
91. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中該微藻生物質(zhì)衍生自具有在大約1微米和大約 50微米之間的平均直徑的微藻細胞。
92. 根據(jù)權利要求0或0所述的紙產(chǎn)品,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是專性 異養(yǎng)生物。
93. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中這些微藻屬于共球藻綱。
94. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬。
95. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中這些微藻是桑椹形原藻。
96. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的 一種生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將微藻生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而產(chǎn)生 的。
97. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中甘油三酯已從這些微藻細胞中去 除,并且其中從這些細胞中去除的甘油三酯的量是這些微藻細胞的干重的超過10%。
98. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中已將一種或多種陽離子型助留劑 添加到該生物質(zhì)中。
99. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中該陽離子型助留劑選自下組,該組由以下各項 組成:聚二烯丙基二甲基氯化銨、支鏈的聚丙烯酰胺、具有超過50, 000的摩爾質(zhì)量的聚胺、 與乙烯亞胺枝接的經(jīng)修飾的聚胺、交聯(lián)聚醚酰胺、聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡咯烷、聚乙烯 基咪唑啉、聚乙烯基四氫吡啉、聚(二烷基氨基烷基乙烯基醚)、處于質(zhì)子化或季銨化形式 的聚(二烷基氨基烷基(甲)丙烯酸酯)、從二羧酸獲得的聚酰胺胺、與乙烯亞胺枝接的并 與聚乙二醇二氯丙醇醚交聯(lián)的聚亞烷基聚乙烯亞胺、與表氯醇反應以給出水溶性縮合物的 聚酰胺胺、陽離子型淀粉、礬、聚氯化鋁、及其組合。
100. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,進一步包括一種絮凝劑。
101. 根據(jù)權利要求〇至〇中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少 60%的(:18:1;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14 ;或組合總量為至少70%的(:16:0 和 C18 :1。
102. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的 一種生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除 而產(chǎn)生的。
103. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中已將一種或多種另外的造紙纖 維添加到該生物質(zhì)中。
104. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中該一種或多種另外的造紙纖維選自下組,該 組由以下各項組成:棉花、秸桿、亞麻、黃麻大麻、蔗渣、桉樹、楓樹、樺樹、白楊、松樹、竹子、 人造纖維、聚酯、以及來自回收紙產(chǎn)品的纖維。
105. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的紙產(chǎn)品,其中該產(chǎn)品進一步包括一種植物聚 合物。
106. 根據(jù)權利要求0所述的紙產(chǎn)品,其中該植物聚合物來自下組,該組由以下各項組 成:柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、 纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。
107. -種制造熱塑性組合物或熱固性組合物的方法,該方法包括以下步驟: a) 從異養(yǎng)培養(yǎng)的微生物中提供生物質(zhì); b) ?;撋镔|(zhì)中的多糖,其中該?;芜x地是乙?;?; c) 添加塑化劑、加成聚合物、填充劑、或交聯(lián)劑中的一種或多種 d) 可任選地添加一種或多種植物聚合物。
108. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中該微生物是一種產(chǎn)油微生物。
109. 根據(jù)權利要求0或0所述的方法,其中該微生物已被溶解。
110. 根據(jù)權利要求〇至〇中任一項所述的方法,其中該酰化是使用乙酸酐或乙酰氯作 物作為乙?;瘎┻M行乙?;?br>
111. 根據(jù)權利要求〇至〇中任一項所述的方法,其中該加成聚合物是生物可降解的。
112. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該微生物是一種微藻。
113. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中微藻生物質(zhì)衍生自具有在大約1微米和大約50 微米之間的平均直徑的微藻細胞。
114. 根據(jù)權利要求0或0所述的方法,其中該生物質(zhì)是微藻生物質(zhì),這些微藻是異養(yǎng)生 物,并且可任選地是專性異養(yǎng)生物。
115. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中這些微藻屬于共球藻綱。
116. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中這些微藻屬于小球藻屬或原藻屬。
117. 根據(jù)權利要求0所述的方法,其中這些微藻是桑椹形原藻。
118. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中甘油三酯已從這些微藻細胞中去 除,并且其中從這些微藻細胞中去除的甘油三酯的量是這些微藻細胞的干重的超過10%。
119. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該塑化劑選自下組,該組由以下中 的一種或多種組成:甘油、山梨糖醇、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸 檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三辛酯、檸檬酸三己酯、丁酰檸 檬酸三己酯、檸檬酸三甲酯、烷基磺酸苯酯、以及1,2-環(huán)己烷二羧酸二異壬酯。
120. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該加成聚合物選自下組,該組由以 下中的一種或多種組成:聚乳酸、聚已酸內(nèi)酯、聚酰胺酯、聚羥基丁酯、聚羥基丁酯-共-戊 酸酯、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙烯、極低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密 度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚碳酸酯。
121. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該生物質(zhì)的脂肪酸組成包括至少 60%的(:18:1;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14 ;或組合總量為至少70%的(:16:0 和 C18 :1。
122. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該生物質(zhì)是不溶于水性溶劑的一 種生物質(zhì)部分,所述不溶部分是通過將產(chǎn)油微生物生物質(zhì)中可溶于水性溶劑的組分去除而 產(chǎn)生的。
123. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該方法進一步包括通過選自擠出、 成型、吹制、涂覆、以及壓延的一個或多個步驟形成所述熱塑性塑料。
124. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的方法,其中該一種或多種植物聚合物來自下 組,該組由以下各項組成:柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米淀粉、馬 鈴薯淀粉、木薯淀粉、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、麻風樹 籽、紙漿、以及廢紙。
125. -種用于生產(chǎn)甘油三酯的工藝,包括:(a)在包括作物衍生的糖的培養(yǎng)基中異養(yǎng) 培養(yǎng)微藻細胞,以在這些細胞內(nèi)產(chǎn)生甘油三酯;(b)從這些細胞中去除該甘油三酯,以產(chǎn)生 一種油和一種殘余生物質(zhì);(c)水熱地碳化該生物質(zhì)的水溶部分和/或水不溶部分,以產(chǎn)生 一種碳化的產(chǎn)物和一種富含營養(yǎng)素的水性溶液;并且(d)重復該過程,將該富含營養(yǎng)素的 水性溶液的營養(yǎng)素回收到步驟(a),以支持對另外的微藻細胞進行培養(yǎng)或在作物種植中使 用該富含營養(yǎng)素的水性溶液的營養(yǎng)素。
126. 根據(jù)權利要求0所述的工藝,其中這些微藻細胞具有在大約1微米和大約50微米 之間的平均直徑。
127. 根據(jù)權利要求0或權利要求0所述的工藝,其中這些微藻細胞是專性異養(yǎng)生物。
128. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的工藝,其中去除的甘油三酯的量占到這些微 藻細胞的干重的超過10%。
129. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的工藝,其中該生物質(zhì)是在一種酸性催化劑的 存在下被碳化的。
130. 根據(jù)權利要求0至129中任一項所述的工藝,其中該生物質(zhì)是通過在水的存在下 將其加熱到大約180°C _350°C之間持續(xù)60分鐘至180分鐘之間而被水熱地碳化。
131. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的工藝,其中該酸性催化劑是以0. 01至0. 6克 /克生物質(zhì)的范圍包括在該生物質(zhì)中。
132. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的工藝,其中該酸性催化劑選自下組,該組由檸 檬酸和丙烯酸組成。
133. 根據(jù)權利要求0至0中任一項所述的工藝,其中該產(chǎn)油微生物生物質(zhì)的脂肪酸 組成包括至少60%的(:18:1 ;組合總量為至少50%的(:10、(:12、和(:14;或組合總量為至少 70%的 C16 :0 和 C18 :1。
134. -種組合物,包括一種可塑性聚合物、一種微藻生物質(zhì)以及可任選地一種選自以 下各項的脂質(zhì)的共混物:三酰甘油酯、脂肪酸、脂肪酸鹽、脂肪酸酯、以及它們的一個或多個 組合,其中該微藻生物質(zhì)可任選地被共價修飾并是從一種異養(yǎng)產(chǎn)油微藻獲得。
135. 如權利要求134所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)是獲得自用來自玉米、高粱、甘 蔗、甜菜、或糖蜜的糖作為碳源培養(yǎng)的微藻。
136. 如權利要求134至135中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)是從蔗糖上培 養(yǎng)的微藻獲得。
137. 如權利要求134至136中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)是從擬小球藻 屬、原藻屬、或小球藻屬以及與擬小球藻屬、原藻屬、或小球藻屬菌株在23S rRNA序列上具 有至少85%核苷酸序列一致性的菌株獲得。
138. 如權利要求134至137中任一項所述的組合物,其中該產(chǎn)油微藻具有以下的脂肪 酸譜:至少60%的C18 :1 ;或組合總量為至少50%的CIO、C12、和C14 ;或組合總量為至少 70%的 C16 :0 和 C18 :1。
139. 如權利要求134至138中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)是從溶解的異 養(yǎng)產(chǎn)油微藻獲得。
140. 如權利要求134至139中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)構(gòu)成該組合物的15% 或更少。
141. 如權利要求134至140中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)構(gòu)成該組合物的10% 或更少。
142. 如權利要求134至141中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)構(gòu)成該組合物的5% 或更少。
143. 如權利要求134至142中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)構(gòu)成該組合物的2% 或更少。
144. 如權利要求134至143中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)包括一種脂肪酸鹽。
145. 如權利要求144所述的組合物,其中該脂肪酸鹽是鈣或鎂鹽。
146. 如權利要求145所述的組合物,其中該脂肪酸鹽是一種鈣鹽。
147. 如權利要求134至146中任一項所述的組合物,其中該脂質(zhì)具有至少60%的C18 : 1 ;或組合總量為至少50%的C10、C12、和C14 ;或組合總量為至少70%的C16 :0和C18 :1。
148. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 65% -50%。
149. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 50% -30%。
150. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 40% -20%。
151. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 30% -10%。
152. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 20% -10%。
153. 如權利要求134至147中任一項所述的組合物,其中該微藻生物質(zhì)構(gòu)成該組合物 的 10% -5%。
154. 如權利要求134至153中任一項所述的組合物,其中該組合物的綜合特性的一個 或多個與單獨的可塑性聚合物的綜合特性相比有25%或更少的不同。
155. 如權利要求154所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個增加10%或更少。
156. 如權利要求154所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個降低10%或更少。
157. 如權利要求154至156中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是抗 沖擊性。
158. 如權利要求154至157中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是拉 伸強度。
159. 如權利要求154至158中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是彎 曲強度。
160. 如權利要求154至159中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是密 封強度。
161. 如權利要求154至160中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是熔 體流動指數(shù)。
162. 如權利要求154至161中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是玻 璃轉(zhuǎn)變溫度。
163. 如權利要求154至162中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是密 度。
164. 如權利要求154至163中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性中的一個是水 蒸氣轉(zhuǎn)化率。
165. 如權利要求154至164中任一項所述的組合物,其中這些綜合特性選自下組,該 組由以下各項組成:水吸收、多孔性、厚度、顏色、亮度、不透明性、光散射、光吸收、以及粗糙 度。
166. 如權利要求134至165中任一項所述的組合物,其中該聚合物是一種熱塑性聚合 物。
167. 如權利要求134至166中任一項所述的組合物,其中該聚合物是一種可生物降解 的聚合物。
168. 如權利要求134至167中任一項所述的組合物,其中該聚合物選自下組,該組由以 下各項組成:聚乳酸、聚已酸內(nèi)酯、聚酰胺酯、聚羥基丁酯、聚羥基丁酯-共-戊酸酯、聚羥基 鏈烷酸酯、聚乙烯、極低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高 密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、馬來酸酐聚乙烯聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚碳 酸酯。
169. 如權利要求134至168中任一項所述的組合物,進一步包括一種或多種獨立地選 自下組的塑化劑,該組由以下各項組成:甘油、山梨糖醇、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、乙 酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三辛酯、檸 檬酸三己酯、丁酰檸檬酸三己酯、檸檬酸三甲酯、烷基磺酸苯酯、以及1,2-環(huán)己烷二羧酸二 異壬酯。
170. 如權利要求134至169中任一項所述的組合物,進一步包括衍生自下組的一種植 物聚合物,該組由以下各項組成:柳枝稷、稻秸、甜菜漿、甘蔗蔗渣、大豆殼、干迷迭香、玉米 淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、纖維素、玉米秸桿、來自大豆的脫脂餅、卡諾拉、棉籽、向日葵、 麻風樹籽、紙漿、以及廢紙。
171. 如權利要求134至170中任一項所述的組合物,其中該共價修飾是?;?。
172. 如權利要求134至171中任一項所述的組合物,其中該共價修飾是乙?;?br>
173. 如權利要求134至172中任一項所述的組合物,其中該生物質(zhì)被共價連接至該聚 合物。
174. 如權利要求134至173中任一項所述的組合物,其中該聚合物是馬來酸酐接枝聚 乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、或馬來酸酐PLA。
175. 如權利要求134至174中任一項所述的組合物,其中該生物質(zhì)具有從0. 1至300 微米的粒徑。
176. 如權利要求134至175中任一項所述的組合物,其中該生物質(zhì)具有大約5微米的 平均粒徑。
177. -種薄膜,包括如權利要求134至176中任一項所述的組合物。
178. -種注射模制品,包括如權利要求134至176中任一項所述的組合物。
【文檔編號】C08L101/16GK104114689SQ201280069855
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權日:2011年12月23日
【發(fā)明者】A·哈林, A·耶斯凱萊伊寧, J·基烏魯, C·萊內(nèi), T·利蒂埃, K·納蒂寧, J·佩雷, S·索薩, J·皮朔基, A·麥基, J·J·切爾諾豪斯, A·R·帕夫洛斯基 申請人:索拉茲米公司