由聚羟基烷酸构成的纳米纤维结构体以及无纺布制造技术

将实施例1中得到的纳米纤维膜(纳米纤维结构体)放置于土壤中，研究了基于微生物等的生物降解性。图4(a)是将纳米纤维膜刚刚放入土壤后的照片。图4(b)是以图4(a)的状态放置12天后的照片。通过比较这些照片可知，聚羟基烷酸纳米纤维膜在土壤中可被迅速分解。由此，PHA可由自然界的植物资源生产，并且可被土壤中的微生物降解再回到自然界中去，能够解决现有PP无纺布的缺点(焚烧时产生CO2)，可作为可永久使用的资源材料制造新型无纺布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由聚羟基烷酸构成的纳米纤维结构体以及无纺布
本专利技术涉及由聚羟基烷酸(Polyhydroxyalkanoicacid)构成的纳米纤维结构体以及无纺布，特别涉及具有油、有机溶剂的吸收性并且具有在自然环境下可被微生物等迅速分解的特性的、由聚羟基烷酸构成的纳米纤维结构体以及无纺布。
技术介绍
近年来，由各种有机高分子制造的无纺布其用途不断扩大，从纤维产业(衬布领域)到卫生材料、医疗材料、汽车内饰材料、产业材料(过滤·擦拭等)、土木工程材料、农业材料、土工织物(土壤加固纤维板)、环境等多种产业，广泛应用于各种用途。预计今后无纺布将逐年持续扩大生产。其中，聚丙烯(PP)无纺布的增长率高，可期待近10％的增长。然而，在这种有机高分子制无纺布产业发展的同时也存在着比较严重的问题。作为无纺布主成分的有机高分子是从石油资源中纯化合成的，可引发未来资源枯竭及用后产品处理的问题。用后产品(废弃物)的处理有进行颗粒化等处理后作为资源回收利用、焚烧处理、填埋处理等。可作为资源而回收利用的废弃物对于废弃物总体来说极为少量，因此现状是大多采取焚烧处理或填埋处理。焚烧处理会排放出大量CO2，因而影响全球气候变暖，是非常重要的课题。另外，对于填埋处理，来源于石油的树脂极难被分解，几乎永久残留于土壤中，将长久污染地球环境。这些问题的解决办法之一是在无纺布的原料中使用生物降解性聚合物。目前，使用聚乳酸、聚羟基烷酸等生物降解性有机高分子的树脂产品的开发已在进行中。多年来国内外企业一直致力于聚羟基烷酸的开发，但采用微生物进行生产、纯化的成本高昂，实用化进展缓慢。近年，报道有KANEKA公司正大力推动由聚羟基烷酸制造树脂产品的商业化发展。但该公司仅旨在发展所谓树脂产品，并未进行上述无纺布领域的开发。作为上述生物降解性聚合物的现有技术非专利文献，例如，有“与德国生物技术公司签署关于KANEKABiopolymerAONILEX？商品开发的全面协议(http://www.kaneka.co.jp/service/news/150217)”(非专利文献1)、“科学技术振兴机构认定植物来源生物降解性树脂制造技术开发的成功(http://www.kaneka.co.jp/service/news/140710-2)”(非专利文献2)、“利用微生物制造生物降解性塑料(Microbiol.Cult.Coll.29(1):25-29，2013)”(非专利文献3)、“世界首次。100％植物来源且具有软质性、耐热性的生物聚合物正式展开(http://www.kaneka.co.jp/service/news/n090206.html)”(非专利文献4)等。现有技术文献非专利文献非专利文献1:“与德国生物技术公司签署关于KANEKABiopolymerAONILEX？商品开发的全面协议”网址:http://www.kaneka.co.jp/service/news/150217)非专利文献1:“与德国生物技术公司签署关于KANEKABiopolymerAONILEX？商品开发的全面协议”网址:http://www.kaneka.co.jp/service/news/150217)非专利文献2:“科学技术振兴机构认定植物来源生物降解性树脂制造技术开发的成功”网址:http://www.kaneka.co.jp/service/news/140710-2非专利文献3:藤木哲也著“利用微生物制造生物降解性塑料(Microbiol.Cult.Coll.29(1):25-29，2013)”非专利文献4:“世界首次。100％植物来源且具有软质性、耐热性的生物聚合物正式展开”网址:http://www.kaneka.co.jp/service/news/n090206.html
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据某市场报告，预测无纺布、特别是聚丙烯(PP)无纺布的市场规模今后每年增长约8％，于2020年可达到约300亿美元。其主要用途有尿布(幼儿、高龄人群)等的卫生用品、土工织物、环境污染物质处理、汽车产业、家具等，主要依赖于人口增长较快的亚太地区的发展。另外，2013年无纺布产量为594万吨，预测到2020年将增长至997万吨。只要使用石油资源来源的PP，即违反防止全球气候变暖的世界共识，导致CO2排放量增大，因而需要有效对策。本申请专利技术人等确立了以低价进行基于微生物的生物降解性聚羟基烷酸(PHA)的生产与纯化工艺的技术方法，并面向各种用途进行了应用研究。并且，本申请专利技术人等为了解决上述课题进行了反复研究与思索，结果发现了将生物降解性聚羟基烷酸实现纳米纤维化，用作具有各种特性的纳米纤维结构体(无纺布等)的技术方法。本专利技术的目的是提供一种由聚羟基烷酸构成的纳米纤维结构体。本专利技术的另一目的是将纳米纤维结构体开发为无纺布，以解决现有合成树脂无纺布所存在的问题。解决课题的技术手段为解决上述各课题，第1专利技术所涉及的纳米纤维结构体是由聚羟基烷酸(1种或多种)构成的纳米纤维结构体。另外，第2专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，上述聚羟基烷酸以聚羟基丁酸酯作为主成分。应予说明，结构体优选以聚羟基丁酸酯为主并配合有其它聚羟基烷酸(例如与聚羟基己酸的共聚物)。另外，第3专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，上述纳米纤维结构体的纤维直径为1μm以下。另外，第4专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，具有在自然环境下的土壤中被微生物降解的特性。另外，第5专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，上述纳米纤维结构体的孔隙率为50％以上。由于孔隙率高，所以结构体的透气性高，重量变轻。另外，第6专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，具有拨水性，纯水相对于上述纳米纤维结构体的表面的接触角为100度以上。另外，第7专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，具有油吸收性。另外，第8专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，具有有机溶剂吸收性。另外，第9专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，上述纳米纤维结构体的表面经过等离子处理、电晕放电、电子束照射、或者激光照射的表面修饰而具有亲水性。通过表面修饰而赋予亲水性后，可用于卫生产品等。另外，第10专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，含有吸附材料。吸附剂例如为活性炭或沸石等，包含在纳米纤维内和表面。另外，第10专利技术所涉及的纳米纤维结构体的特征在于，该纳米纤维结构体的一部分熔结而呈膜状。如上所述以纳米纤维结构体说明了本专利技术的解决手段，但本专利技术也可通过实质上与此相当的纳米纤维结构体的制造方法来实现，这些均包含在本专利技术的范围内。专利技术效果根据本专利技术，可提供一种纳米纤维结构体(膜)，其柔软，具有油、有机溶剂的吸收性，且在自然环境下可被微生物等迅速降解，具有不会导致CO2气体量増加的特性。纳米纤维结构体可在各种产业中作为无纺布进行利用。附图说明图1是表示电喷雾沉积装置的基本构成的概念图。图2是作为材料的实施例1中制成的纳米纤维结构体的SEM照片。图3是图2所示的PHA纳米纤维结构体的电子显微镜照片(SEM照片)。图4是表示实施例1的纳米纤维膜的生物降解性的图。图5是表示实施例1的纳米纤维膜的拨水性的图。图6是表示实施例1的纳米纤维膜的油水分离性和油吸收性的图。图7是表示实施例1的纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维结构体，其特征在于，由聚羟基烷酸构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纳米纤维结构体，其特征在于，由聚羟基烷酸构成。2.根据权利要求1所述的纳米纤维结构体，其特征在于，所述聚羟基烷酸以聚羟基丁酸酯作为主成分。3.根据权利要求1所述的纳米纤维结构体，其特征在于，所述纳米纤维结构体的纤维直径为1μm以下。4.根据权利要求1所述的纳米纤维结构体，其特征在于，具有在自然环境下的土壤中被微生物降解的特性。5.根据权利要求1所述的纳米纤维结构体，其特征在于，所述纳米纤维结构体的孔隙率为50％以上；通过提高孔隙率，结构体的透气性变高，重量减轻。6.根据权利要求1所述的纳米纤维结构体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·苏德希·库马尔，井上浩三，新田和也，
申请(专利权)人：株式会社未来科学，
类型：发明
国别省市：日本,JP