【原】既可生物降解又兼具实用性的PLA树脂的开发

AIpatent 2022-12-23 发布于上海

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摘要：日本帝人Frontier株式会社开发了一种既可生物降解又兼具实用性的PLA（聚乳酸）树脂，它在海洋、河流和土壤中的生物降解速度比传统产品更快。通过在聚合物中添加新型生物降解促进剂，这种PLA树脂可以在不损害强度和成型性等实用性的情况下提高生物降解速度。

关键字：PLA树脂、聚乳酸、新型生物降解促进剂、生物降解性、实用性

背景

(1) PLA树脂一般由植物来源的成分制成，可生物降解，因此符合近来减少环境负荷的需求，此外，它在生物降解材料中具有较高的熔点和结晶度，并且由于其实用性而被广泛用于各种产品。

(2) 但是，PLA树脂在高温多湿的堆肥环境中表现出生物降解性能，而在海洋、河流和土壤中生物降解速度却极慢，因此存在微塑料长期残留；反之，若提高生物降解性，则会损害其实用性，例如强度会降低。

(3) 为了解决这些问题，帝人Frontier通过在PLA聚合物中添加一种新型生物降解促进剂，开发了一种既可生物降解又兼具实用性的PLA树脂，它在海洋、河流和土壤中的生物降解速度比传统产品更快，而且不损害结晶性和成型性。

开发产品的特点

(1) 优异的生物降解性和实用性

一般来说，当PLA聚合物水解到不足10,000Mn（数均分子量）(*1)时，可以被细菌和真菌吃掉，并降解成二氧化碳和水。通过添加生物降解促进剂，本次开发的产品与不含添加剂的PLA聚合物相比，促进了水解并可以更快地降低分子量。因此，即使在海洋、河流和土壤中，也能更快地促进生物降解。另一方面，在加工和储存过程中，与普通PLA聚合物一样，分子量的降低很小，因此在不损害结晶性和成型性的情况下实现了实用性。

（*1）Mn（数均分子量）：每条聚合物链的平均分子量

(2) 支持各种加工和成型

由于它可以像普通PLA聚合物一样进行加工和成型，因此可以加工和成型为树脂、薄膜、注塑/挤出成型产品、纺织品、无纺布等。还可以通过调节生物降解促进剂的添加量和条件来控制降解时间（*2）。例如，将其用于与农业和渔业相关的材料时，可以根据所需的使用寿命设置降解时间。

（*2）降解时间的控制：关于PLA纤维，帝人公司内部试验结果为约6个月至约2年

(3) 减少环境负荷

此次开发的PLA树脂由于在海洋、河流和土壤中也能更快地促进生物降解，因此有助于减少微塑料。此外，由于它由植物来源的成分制成，可以在产品的生命周期内为减少CO₂排放做出贡献。

未来展望

(1) 未来将开始生产和销售颗粒、注射/挤出产品、纺织品和无纺布等加工产品。

(2) 在2023年开始生产和销售该材料，目标是在2026年实现数亿日元的销售额。