聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法技术

本发明专利技术在一个以上实施方式中，涉及一种聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其包括：将包含聚羟基丁酸酯系树脂的微生物细胞破碎或可溶化的工序(a)；以及将在工序(a)中得到的组合物中的聚羟基丁酸酯分离的工序(b)，在工序(a)及工序(b)中，使用钙离子的浓度为4.5mg/L以下的水。在工序(a)及工序(b)中使用的水优选如下所述地制造：在对通过聚羟基丁酸酯系树脂的制造工序排出的排水进行了利用微生物的厌氧处理及需氧处理后，进行基于膜分离活性污泥法的前处理过滤工序、以及利用钙离子除去膜的过滤工序。由此提供色调良好、并且热稳定性高的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法。基丁酸酯系树脂的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法


[0001]本专利技术涉及聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法。

技术介绍

[0002]生物分解性塑料通过土中、水中的微生物完全地进行生物分解，并被导入自然界的碳循环过程中，因此，作为几乎不对生态系统造成不良影响的环境协调型的塑料材料而期望积极使用该生物分解性塑料。作为代表性的生物分解性塑料，着眼于聚羟基丁酸酯等来自植物的生物分解性塑料。聚羟基丁酸酯是通过微生物生成来自植物的天然的有机酸、油脂作为碳源、并在细胞内作为能量积累物质积累的脂肪族聚酯(热塑性聚酯)。
[0003]微生物所生产的聚羟基丁酸酯为水不溶性，通常以颗粒体的形式累积于微生物细胞内，因此，为了将聚羟基丁酸酯用作塑料，需要将聚羟基丁酸酯从微生物细胞内分离并取出的工序。例如，在专利文献1中，作为聚羟基丁酸酯的分离纯化方法，报告了一种组合有碱添加与高压破碎的方法。例如，在专利文献2中，作为聚羟基丁酸酯的分离纯化方法，报告了组合有物理细胞破碎与利用酶及表面活性剂的化学处理的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平07
‑
31489号公报
[0007]专利文献2：日本特开2008
‑
193940号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的问题
[0009]然而，通过专利文献1及2中记载的方法分离的聚羟基丁酸酯存在着色的问题、热稳定性低而以高温加热时分子量降低的问题等。
[0010]本专利技术为了解决上述问题而提供一种可得到色调良好、并且热稳定性高的聚羟基丁酸酯系树脂的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法。
[0011]解决问题的方法
[0012]本专利技术在一个以上实施方式中，涉及一种聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其包括：将含有聚羟基丁酸酯系树脂的微生物细胞破碎或可溶化的工序(a)；以及将工序(a)中得到的组合物中的聚羟基丁酸酯系树脂分离的工序(b)，在工序(a)及工序(b)中，使用钙离子的浓度为4.5mg/L以下的水。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本专利技术的制造方法，能够提供色调良好、并且热稳定性高的聚羟基丁酸酯系树脂。
具体实施方式
[0015]本专利技术的专利技术人等为了解决上述问题反复进行了研究，结果发现，通过在将含有
聚羟基丁酸酯系树脂(以下，也简称为“PHB”。)的微生物细胞破碎或可溶化的工序(a)及将在工序(a)中得到的组合物中的聚羟基丁酸酯系树脂分离的工序(b)中，使用钙离子的浓度为特定范围的水，所得到的聚羟基丁酸酯系树脂的色调变得良好，并且即使在以高温、例如160℃加热的情况下，也可以抑制分子量的降低。此外，优选将在工序(a)及(b)所使用的水中的钠离子的浓度设为特定的范围。
[0016][低钙离子水][0017]在本专利技术的一个以上实施方式中，在工序(a)及(b)中使用的水中的钙离子的浓度为4.5mg/L以下，从使色调及热稳定性更良好的观点考虑，优选为3.0mg/L以下，更优选为2.0mg/L以下。在本专利技术的一个以上实施方式中，理想的是，工序(a)及(b)所使用的水中不含钙离子，但从实用性的观点考虑，可以为0.001mg/L以上，也可以为0.005mg/L以上。
[0018]在本专利技术的一个以上实施方式中，从使色调及热稳定性更良好的观点考虑，在工序(a)及(b)所使用的水中的钠离子的浓度优选为450mg/L以下，更优选为250mg/L以下，进一步优选为220mg/L以下。在本专利技术的一个以上实施方式中，理想的是，在工序(a)及(b)所使用的水中不含钠离子，但从实用性的观点考虑，可以为0.05mg/L以上，也可以为0.1mg/L以上。
[0019]关于工序(a)及(b)所使用的水，只要水中的钙离子浓度为4.5mg/L以下，就没有特别限定，从削减水用量而减轻环境负荷的观点考虑，优选使用如下所述地得到的处理水：在对经聚羟基丁酸酯系树脂的制造工序而排出的排水进行了利用微生物的厌氧发酵处理及需氧发酵处理后，进行基于膜分离活性污泥法的前处理过滤工序、以及利用钙离子除去膜的过滤工序，由此得到处理水。经聚羟基丁酸酯系树脂的制造工序而排出的排水包含通过工序(a)及(b)等聚羟基丁酸酯系树脂的任意的制造工序而排出的排水。
[0020]利用微生物的厌氧处理及需氧处理、以及基于膜分离活性污泥法的前处理过滤没有特别限定，可以通过在水处理中利用的一般的方法进行。厌氧处理装置例如可以由酸生成槽和甲烷生成反应槽构成，上述酸生成槽通过产酸菌的作用将高分子量的碳水化合物、脂质类分解成有机酸、低级醇，上述甲烷生成反应槽采用颗粒状的甲烷生成菌的作用将有机酸、低级醇分解成甲烷气体和二氧化碳气体的EGSB方式。需氧处理例如可以通过使用由脱氮槽(活性污泥的处理槽)和曝气槽(活性污泥的处理槽)构成的装置、并将在厌氧处理中未分解的有机物在曝气槽中通过需氧菌的作用进行分解而进行。需氧处理装置可以由脱氮槽(活性污泥的处理槽)、曝气槽(活性污泥的处理槽)、第2脱氮槽(活性污泥的处理槽)、再曝气槽(活性污泥的处理槽)构成。基于膜分离活性污泥法的前处理过滤工序例如可以通过在曝气槽(活性污泥的处理槽)或再曝气槽(活性污泥的处理槽)中设置UF膜或MF膜的MBR(膜生物反应器膜分离活性污泥法浸透膜)而进行。
[0021]在本专利技术的一个以上实施方式中，作为钙离子除去膜，由于钙离子除去性能高，所以优选使用选自NF膜及RO膜中的一种以上。
[0022]在本专利技术的一个以上实施方式中，NF膜或RO膜在20℃下施加3000kPa的压力时的MgSO4阻止率优选为60％以上且100％以下，更优选为70％以上且100％以下，进一步优选为90％以上且100％以下。MgSO4阻止率为60％以上时，膜的钙离子透过性不会变高，通过在工序(a)及(b)中使用所得到的处理水，聚羟基丁酸酯系树脂的色调容易变得良好，也容易抑制高温下的分子量的降低。
[0023]在本专利技术的一个以上实施方式中，利用NF膜或RO膜进行过滤时的膜间差压没有特别限定，从钙离子除去率及钠离子除去率的观点考虑，优选为0.4MPa以上且4.14MPa以下，更优选为0.5MPa以上且2.5MPa以下。膜间差压为0.4MPa以上时，透过水量及离子除去率不会降低，为4.14MPa以下时，膜不易破损。
[0024]在本专利技术的一个以上实施方式中，利用NF膜或RO膜进行过滤时的透过速度没有特别规定，例如优选为0.01L/分以上且2000L/分以下，更优选为0.5L/分以上且1500L/分以下。透过速度为0.01L/分以上时，生产性良好。
[0025]在本专利技术的一个以上实施方式中，利用NF膜或RO膜进行过滤时的水温度没有特别规定，水温优选为50℃以下，更优选为45℃以下。水温为50℃以下时，膜不易劣化。
[0026][含有PHB的微生物细胞][0027]在本专利技术的一个以上实施方式中，含有聚羟基丁酸酯系树脂的微生物细胞可以通过培本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其包括：将含有聚羟基丁酸酯系树脂的微生物细胞破碎或可溶化的工序(a)；以及将工序(a)所得到的组合物中的聚羟基丁酸酯系树脂分离的工序(b)，在工序(a)及工序(b)中，使用钙离子的浓度为4.5mg/L以下的水。2.根据权利要求1所述的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其中，在工序(a)及工序(b)所使用的水中，钠离子的浓度为450mg/L以下。3.根据权利要求1或2所述的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其中，工序(a)及工序(b)所使用的水如下地得到：在对经聚羟基丁酸酯系树脂的制造工序而排出的排水进行了利用微生物的厌氧处理及需氧处理后，进行基于膜分离活性污泥法的前处理过滤工序、以及利用钙离子除去膜的过滤工序。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其中，所述钙离子除去膜为选自NF膜及RO膜中的一种以上。5.根据权利要求4所述的聚羟基丁酸酯系树脂的制造方法，其中，所述NF膜或RO膜在20℃下施加3000kPa的压力时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：福本明日香，广田翔悟，平野优，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：