甲殼素漿料水溶性的生物改性研究.pdf

1、漿料既關(guān)系到機(jī)織物生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,又關(guān)系到消費(fèi)及后處理的環(huán)保性和生態(tài)性。經(jīng)紗上漿過(guò)程中的漿料對(duì)環(huán)境造成污染的途徑主要有兩種:一是漿料調(diào)制和使用過(guò)程中剩漿和未經(jīng)處理的含漿廢水的排放造成污染;二是織造完畢后,織物退漿時(shí)產(chǎn)生的退漿廢水未經(jīng)處理就排放而造成污染;另外退漿煮練后殘留在坯布上的某些漿料成分,也不利于人體健康。所以對(duì)于織造企業(yè)而言,漿紗工序使用綠色環(huán)保漿料,對(duì)紡織行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。
　　 甲殼素及其衍

2、生物被公認(rèn)為綠色高分子材料,目前可用于上漿的甲殼素漿料多為殼聚糖類(lèi)。其漿料成膜性良好、耐磨性能好,對(duì)特種纖維也有著良好的粘附性和親和力。而且它還具有良好的生物降解性和生物活性、優(yōu)良的抗菌和抑菌作用。這種天然生物高分子聚合物完全符合環(huán)保要求,其優(yōu)良的性能使其有待于被開(kāi)發(fā)為新一代性能優(yōu)良和完善的綠色漿料。但甲殼素的穩(wěn)定化學(xué)結(jié)構(gòu)限制了它的溶解能力,只有進(jìn)行脫乙酰處理變?yōu)闅ぞ厶呛?它才具有了一定的溶解能力。目前,殼聚糖的制備大多采用化學(xué)方法,用

3、這種方法得到的殼聚糖的分子量分布寬、均一性差,并且浪費(fèi)能源,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。而若采用生物酶法,則不發(fā)生副反應(yīng),反應(yīng)條件溫和,工藝較易控制,是一種較為理想的方法,因此,研究應(yīng)用生物酶改善甲殼素的水溶性對(duì)改進(jìn)甲殼素漿料的實(shí)用性具有重要意義,并且符合綠色漿料的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本課題研究用專(zhuān)一性酶即甲殼素脫乙酰酶改性制備殼聚糖,在前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高酶的活力以及甲殼素的脫乙酰度,并配置漿料測(cè)試其漿液性能以及漿紗性能。
　

4、　 研究中先對(duì)產(chǎn)甲殼素脫乙酰酶的菌種即構(gòu)巢曲霉進(jìn)行斜面培養(yǎng),然后通過(guò)搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng),最后離心提取其上清液得到甲殼素脫乙酰酶。為了提高甲殼素脫乙酰酶的活力,研究了培養(yǎng)條件參數(shù)如培養(yǎng)時(shí)間,溫度、pH值、種子液和接種量等對(duì)酶活的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn),得出了發(fā)酵液體培養(yǎng)的最佳條件:當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間96h、初始pH值為6.5、發(fā)酵溫度31℃、新鮮的種子液接種量6％,所產(chǎn)甲殼素脫乙酰酶的酶活基本穩(wěn)定在20-25U/mL。
　　 本課題還研究了甲殼素

5、脫乙酰酶作用于經(jīng)過(guò)預(yù)處理的甲殼素底物后的脫乙酰效果。將液體發(fā)酵培養(yǎng)后的粗酶液離心取其上清液,將其作用于有一定脫乙酰度的甲殼素,研究工藝參數(shù)pH值、溫度、時(shí)間等對(duì)脫乙酰效果的影響,以脫乙酰度為測(cè)試指標(biāo),采用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),找出最優(yōu)工藝條件,生產(chǎn)制備出了脫乙酰度為71.09%的殼聚糖產(chǎn)品。
　　 本課題測(cè)試研究了甲殼素脫乙酰酶改性后的脫乙酰度為60.75%,63.18%,57.42%,33.33%,47.11%,54.05%,50.4