日本帝人推出兼具优异力学性能和高生物降解性的新型PLA树脂

 12月7日,日本帝人公司官网发布消息,该集团公司旗下的纤维和产品转换公司Teijin Frontier Co.,Ltd.宣布成功地开发出一种实用且具有高生物降解性的聚乳酸(polylactic acid,PLA)树脂。与传统PLA产品相比,这种树脂在海洋、河流和土壤中的生物降解速度更快。
 
传统型PLA树脂通常由植物衍生原料制成,可生物降解,由于其高结晶度和实用性,被广泛用于各种产品中。尽管在高温、潮湿的堆肥条件下,生物降解性能是可以接受的,但在海洋、河流和土壤中,生物降解速度会大大减慢,导致长期存在残留的微塑料。到目前为止,现有的改善生物降解性的方法均损害了这些产品的强度和其他实用性能。
 
在该款高降解PLA树脂的制备过程中,Teijin Frontier公司通过在聚合物中添加一种新的生物降解促进剂,可以在不影响聚合物强度、成型性或其他实用性能的情况下,提高其生物降解速率。由于新型PLA树脂系由植物衍生原材料制成,因此其生物降解速度加快,预计将有助于减少微塑料,并在产品生命周期内减少二氧化碳排放。
 

新型聚乳酸树脂制备的鱼饵
 
据悉,Teijin Frontier公司将于2023财年(2023年4月至2024年3月)开始生产和销售由该新型PLA树脂制成的颗粒、注塑和挤出成型产品、纺织品和无纺布,终目标是到2026财年销售额达到数亿日元。
 
 
在THINK ECO®环境倡议下,Teijin Frontier公司致力于通过开发适用于从服装到工业材料的更环保的绿色材料和产品来提高其环境价值。通常情况下,当PLA聚合物的分子量被水解到10000Mn(平均分子量)时,它可以被细菌和真菌分解成二氧化碳和水。
 

在Teijin Frontier开展的测试中,通过将无色透明薄膜埋在10厘米的土壤中8周(2022年6月至10月),对比观察了新型PLA树脂与传统树脂分解情况
 
Teijin Frontier公司添加的生物降解促进剂可加速水解,从而比不添加此类添加剂的PLA聚合物更快地降低分子量,从而使海洋、河流和土壤中的生物降解更快。然而,在产品加工和储存过程中,分子量仅略有下降,与传统PLA聚合物相似,Teijin Frontier的新型PLA树脂具有很高的实用性,因为其结晶度和可成型性不会受到影响。
 
新型PLA树脂可以采用与传统PLA树脂相同的方法进行加工和模塑,可用于生产树脂、薄膜、注塑和挤出成型产品、纺织品和无纺布。此外,根据Teijin Frontier进行的验证试验,该款树脂的分解周期仅为约六个月至两年,并可以通过调整添加条件和生物降解促进剂的量来控制具体的分解时间。因此,分解可以根据特定应用领域(如农业和渔业产品)的预期寿命进行调整。