日本帝人推出兼具優異力學性能和高生物降解性的新型PLA樹脂

 12月7日,日本帝人公司官網發布消息,該集團公司旗下的纖維和產品轉換公司Teijin Frontier Co.,Ltd.宣布成功地開發出一種實用且具有高生物降解性的聚乳酸(polylactic acid,PLA)樹脂。與傳統PLA產品相比,這種樹脂在海洋、河流和土壤中的生物降解速度更快。
 
傳統型PLA樹脂通常由植物衍生原料制成,可生物降解,由于其高結晶度和實用性,被廣泛用于各種產品中。盡管在高溫、潮濕的堆肥條件下,生物降解性能是可以接受的,但在海洋、河流和土壤中,生物降解速度會大大減慢,導致長期存在殘留的微塑料。到目前為止,現有的改善生物降解性的方法均損害了這些產品的強度和其他實用性能。
 
在該款高降解PLA樹脂的制備過程中,Teijin Frontier公司通過在聚合物中添加一種新的生物降解促進劑,可以在不影響聚合物強度、成型性或其他實用性能的情況下,提高其生物降解速率。由于新型PLA樹脂系由植物衍生原材料制成,因此其生物降解速度加快,預計將有助于減少微塑料,并在產品生命周期內減少二氧化碳排放。
 

新型聚乳酸樹脂制備的魚餌
 
據悉,Teijin Frontier公司將于2023財年(2023年4月至2024年3月)開始生產和銷售由該新型PLA樹脂制成的顆粒、注塑和擠出成型產品、紡織品和無紡布,終目標是到2026財年銷售額達到數億日元。
 
 
在THINK ECO®環境倡議下,Teijin Frontier公司致力于通過開發適用于從服裝到工業材料的更環保的綠色材料和產品來提高其環境價值。通常情況下,當PLA聚合物的分子量被水解到10000Mn(平均分子量)時,它可以被細菌和真菌分解成二氧化碳和水。
 

在Teijin Frontier開展的測試中,通過將無色透明薄膜埋在10厘米的土壤中8周(2022年6月至10月),對比觀察了新型PLA樹脂與傳統樹脂分解情況
 
Teijin Frontier公司添加的生物降解促進劑可加速水解,從而比不添加此類添加劑的PLA聚合物更快地降低分子量,從而使海洋、河流和土壤中的生物降解更快。然而,在產品加工和儲存過程中,分子量僅略有下降,與傳統PLA聚合物相似,Teijin Frontier的新型PLA樹脂具有很高的實用性,因為其結晶度和可成型性不會受到影響。
 
新型PLA樹脂可以采用與傳統PLA樹脂相同的方法進行加工和模塑,可用于生產樹脂、薄膜、注塑和擠出成型產品、紡織品和無紡布。此外,根據Teijin Frontier進行的驗證試驗,該款樹脂的分解周期僅為約六個月至兩年,并可以通過調整添加條件和生物降解促進劑的量來控制具體的分解時間。因此,分解可以根據特定應用領域(如農業和漁業產品)的預期壽命進行調整。