具有多孔结构的生物降解性树脂组合物及其表面处理方法技术

本发明专利技术涉及一种生物降解性树脂成型体，其中，表面部的生物降解性树脂组合物具有多孔结构，内部的生物降解性树脂组合物中分散有酯降解促进剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及表面部的生物降解性树脂组合物具有多孔结构的利用了生物降解性树脂的生物降解性树脂成型体及其表面的处理方法。
技术介绍
以往，为了防止生活废水或工场废水等的影响导致的河流、湖泊和沼泽的富营养化、对农田施加的氮肥导致的对周边水环境(地下水、河流、湖泊和沼泽)的污染，进行废水处理。上述废水处理，通常通过在成本方面有利的生化处理进行。在废水处理设施中，导入处理槽的污水在活性污泥的存在下曝气，污水含有的有机物(BOD(BiochemicalOxygenDemand)源)，在活性污泥中好氧微生物的作用下被氧化分解。在该利用活性污泥的处理中，除去氮成分的功能弱、氨等氮成分容易残留。富营养化的原因物质之一是硝酸盐(氮成分)，虽然废水中的有机物被完全除去，但是在最终流出水中如果大量含有上述氮成分，那么会产生促进植物性浮游生物的异常增殖等，废水处理失去意义。因此，近年，在活性污泥处理后，进行利用硝化细菌将氨制成硝酸盐的硝化处理，接下来，在无氧条件下，通过利用脱氮细菌的脱氮处理进行氮成分(硝酸盐)的除去。该脱氮处理是将有机物(即BOD源)作为能源，利用将硝酸盐作为电子受体的脱氮细菌的还原作用的处理方法，作为能源的有机物提供脱氮反应的还原反应所需要的电子。由此，硝酸盐经过亚硝酸、一氧化氮、一氧化二氮直至被还原为氮，其结果，废水中的各种氮化合物以氮气的形式扩散至大气中而被除去。如上所述，该脱氮处理是使用微生物的处理方法，采用通过作为脱氮反应需要的能源使用固体有机物，边补充脱氮需要的还原能力边进行的方法(固相脱氮法)等。其中，进行脱氮处理时，在树脂载体表面使微生物固定并使用时能够提高处理效率，但是为了提高微生物的固定速度，通常需要实施表面处理(多孔化等)。作为树脂的多孔粒子的制造方法，例如，提出了日本特开2009-144012号公报和日本特开2009-242728号公报所示的、利用所谓的析出法的制造方法。但是，要求开发微生物容易固定、且特别是更合适作为固相脱氮法中的碳源的供给源的载体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供微生物容易固定、且特别是适合于固相脱氮法中使用的生物降解性树脂成型体、以及处理其表面的方法。本申请专利技术人等发现对于酯降解促进剂在生物降解性树脂中分散而成的生物降解性树脂成型体，通过在特定的降解溶液中进行处理，能够解决上述课题，从而完成了本申请专利技术。即，本专利技术提供生物降解性树脂成型体，其表面部的生物降解性树脂组合物具有多孔结构，在内部的生物降解性树脂组合物中分散有酯降解促进剂。另外，本专利技术提供生物降解性树脂成型体的表面处理，其是对酯降解促进剂在生物降解性树脂中分散而成的生物降解性树脂成型体的表面进行处理的方法，包括在含有水解酶的pH9～12的范围的含有磷酸的溶液中处理生物降解性树脂的工序。通过本专利技术可以得到如下的生物降解性树脂成型体，该生物降解性树脂成型体能够以低能耗得到树脂表面具有多孔结构，由此有用微生物容易固定，并且，脱氮反应所用的乳酸等碳源的提供能力高。附图说明图1表示生物降解性树脂成型体在降解溶液中处理4天后的树脂降解率。图2表示生物降解性树脂成型体的表面和内部的电子显微镜照片。图3表示生物降解性树脂成型体的表面的共聚焦激光扫描显微镜照片。具体实施方式本专利技术的生物降解性树脂成型体具有以下特征，即，表面部的生物降解性树脂组合物具有多孔结构，并且，内部的生物降解性树脂组合物中分散有酯降解促进剂。该多孔结构表面的算术平均粗糙度Sa优选为1.0μm以上，特别优选为1.0～5.0μm，进一步优选为1.0～2.0μm的范围。如果大于该范围，由于对于酶处理前的生物降解性树脂成型体的重量减少率变大，因此生产率降低。另外，如果小于该范围，则微生物等的载体难以固定。本专利技术中，多孔结构表面的算术平均粗糙度Sa是指成型体表面的多孔化度，例如，使用共聚焦激光扫描显微镜(LSM5PASCALMAT：CarlZeiss公司)进行多孔结构表面的观察，根据得到的三维数据，使用附带软件能够求出。本专利技术使用的生物降解性树脂，主要是通过非生物学水解而产生乳酸或乳酸的衍生物等碳源的树脂，上述乳酸等成为作为脱氮细菌的能源的底物。本专利技术的生物降解性树脂成型体，在生物降解性树脂组合物中分散有酯降解促进剂。作为生物降解性树脂，只要是显示出生物降解性的树脂即可，例如，可举出聚乳酸系树脂、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯·己二酸酯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯·己二酸酯、淀粉系树脂、纤维系树脂、几丁质、几丁聚糖、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等芳香族系聚酯等。上述树脂中，特别优选为聚乳酸系树脂。这些可以单独，也可以将2种以上组合使用。上述生物降解性树脂中，上述成分可以与其他成分形成共聚物。作为形成生物降解性树脂的共聚物的成分，例如可举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、辛二醇、十二烷二醇、新戊二醇、甘油、季戊四醇、脱水山梨糖醇、双酚A、聚乙二醇等多元醇；琥珀酸、己二酸、癸二酸、戊二酸、癸烷二羧酸、环己烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、蒽二羧酸等二元羧酸；羟基乙酸、乳酸、羟基丙酸、羟基丁酸、羟基戊酸、羟基己酸、羟基苯甲酸等羟基羧酸；乙交酯、己内酯、丁内酯、戊内酯、丙内酯、十一内酯等内酯类等。作为生物降解性树脂的分子量，没有特别限制，考虑到机械特性、加工性，以重均分子量计，优选为5000～1000000的范围，更优选为10000～500000的范围。作为本专利技术使用的酯降解促进剂，只要是是能够促进上述生物降解性树脂的降解的促进剂即可，没有特别限制。酯降解促进剂是酸释放性树脂。其中，酸释放性树脂是，极性高的，即与水的亲和性高的聚酯，优选水解速度比生物降解性树脂快。由于这类酸释放性树脂水解速度快，在生物降解性树脂中水解，释放水溶性酸，在该酸从生物降解性树脂流出的过程中将生物降解性树脂降解。其结果，电子供体供给剂的降解速度也变快。极性能够将由费多斯(Fedors)法计算的SP值(溶解度参数)(Polym.Eng.Sci.,14,147-154(1974))等作为指标，上述SP值例如有时可以是22.0以上、23.0以上、24.0以上，优选为25.0以上。作为释放的酸，可以是在0.005g/ml浓度的水溶液中pH(25℃)为4以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物降解性树脂成型体，其特征在于，表面部的生物降解性树脂组合物具有多孔结构，内部的生物降解性树脂组合物中分散有酯降解促进剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.10 JP 2013-1870551.一种生物降解性树脂成型体，其特征在于，表面部的生物降解
性树脂组合物具有多孔结构，内部的生物降解性树脂组合物中分散有酯
降解促进剂。
2.根据权利要求1所述的生物降解性树脂成型体，其中，所述多
孔结构表面的算术平均粗糙度Sa为1.0μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的生物降解性树脂成型体，其中，酯降
解促进剂是酸释放性树脂，所述酸释放性树脂释放的酸选自乳酸、草酸、
马来酸、或羟基乙酸及其组合。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的生物降解性树脂成型体，其
中，所述酸释放性树脂的由费多斯法计算的溶解度参数为22以上。
5.根据权利要求3或4所述的生物降解性树脂成型体，其中，所述
酸释放性...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山传喜，吉川成志，
申请(专利权)人：东洋制罐集团控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP