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文檔簡介
1、聚乙烯醇(PVA)是一種人工合成的水溶性高分子聚合物。因其具有pH穩(wěn)定、混溶性及乳化能力強等優(yōu)良特性,同時對天然纖維和一般的合成纖維具有較好的粘附性、成膜性和耐磨性,是目前滌棉織物經(jīng)紗上漿中的主要漿料。采用PVA上漿的織物,必須經(jīng)過退漿處理才能增加其吸水性。傳統(tǒng)的退漿方法是使用70~90℃的熱水對棉織物進(jìn)行洗脫,洗脫下的PVA隨廢水排出。由于PVA化學(xué)耗氧量大,可生化性較差,給水體造成了嚴(yán)重的污染。而利用酶法退漿,在退漿的同時對高聚合度
2、的PVA進(jìn)行降解,提高了退漿廢水的生物可降解性,從退漿過程中的水耗、能耗及對廢水的處理費用看,酶法處理較常規(guī)方法有較大的優(yōu)勢;同時酶法退漿條件溫和,對棉織物的損傷小,因此對PVA降解酶的研究越來越受到重視。本論文研究了一個能高效降解PVA的混合體系,對其進(jìn)行了搖瓶發(fā)酵的營養(yǎng)條件及環(huán)境條件的研究,并通過對發(fā)酵過程中PVA的分布狀況和PVA降解酶的分布情況對該混合體系降解PVA的機理進(jìn)行了初步的推斷。主要研究結(jié)果如下: (1)通過碳
3、氮源對發(fā)酵影響的研究,認(rèn)為有機氮源優(yōu)于無機氮源,而復(fù)合氮源并不適合該混合體系,無機氮源的添加對體系的生長及降解能力有所抑制。其他碳源的補充,可以促進(jìn)菌體的生長,但同時對PVA降解酶的產(chǎn)生有所抑制。 (2)除了對碳氮源進(jìn)行了考察外,作者對一些環(huán)境因素也進(jìn)行了考察。最終確定了混合體系的發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L):PVA17999,酵母粉2,K2HPO42,KH2PPO40.25,MgSO4·7H2O0.06,CaCl20.05,F(xiàn)eSO4
4、·7H2O0.02,NaCl0.02;pH7.2。發(fā)酵溫度為30℃,接種量為1mL。 (3)與優(yōu)化前相比,混合體系對PVA的降解能力有了顯著提高,原先96h對3g/LPVA降解率可達(dá)80%,優(yōu)化后36h對3g/LPVA的降解率可達(dá)95%,60h左右對9g/LPVA的降解率大于96%。 (4)從PVA的分布實驗可知,在發(fā)酵結(jié)束時,發(fā)酵上清液中PVA的含量很低,但在細(xì)胞破碎后說測到的PVA含量為清液中的6倍左右。結(jié)合酶活測定
5、結(jié)果來看,認(rèn)為該混合體系所產(chǎn)生的PVA降解酶系主要結(jié)合在細(xì)胞膜上;PVA與膜上酶緊密結(jié)合,常規(guī)的離心和微濾無法將其析出;并可能先在細(xì)胞膜上PVA降解酶的作用下被降解為小分子聚合物,然后進(jìn)入細(xì)胞被進(jìn)一步降解利用。 (5)初步研究了PVA降解酶的酶學(xué)性質(zhì),確定酶反應(yīng)溫度及pH分別為30℃和7.0。 (6)采用熱水退漿1h后可去除PVA約76%,而此時酶法的PVA去除率只有54%,但是隨著時間的延長,熱水退漿基本上沒有較大的改
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