氰基水解菌對(duì)腈綸纖維的改性研究.pdf

1、腈綸纖維由于其具有疏水性，易起靜電，在工業(yè)上的應(yīng)用受到很大的限制。傳統(tǒng)的改性方法需要在高溫、強(qiáng)酸、堿的條件下進(jìn)行，會(huì)造成纖維的物理機(jī)械性質(zhì)發(fā)生變化，強(qiáng)度和手感都有明顯下降，且纖維易泛黃。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用生物改性，即用產(chǎn)腈水解酶的微生物對(duì)腈綸纖維進(jìn)行處理，使纖維表面的氰基水解，增加纖維上的親水性基團(tuán)含量，從而改變腈綸的疏水性和染色性能。
　　 為了提高轉(zhuǎn)基因大腸桿菌BL21(DE3)-PE7-Nit產(chǎn)腈水解酶的酶活力，本

2、文首先對(duì)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌BL21(DE3)-PE7-Nit進(jìn)行了培養(yǎng)優(yōu)化。優(yōu)化后得到的培養(yǎng)基的配方為：酵母粉10g/L，L-谷氨酸鈉8g/L，MgSO4.7H2O0.7g/IL，異丙基-β-D-硫代半乳糖苷0.3mmol/L、磷酸氫二鉀0.5g/L、磷酸二氫鉀0.5g/L。培養(yǎng)條件為：初始pH值7.0，接種量2％。催化條件為：乙腈濃度150mmol/L，催化pH7.0，菌濃比1:2，催化溫度37℃。通過對(duì)腈水解酶的培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、催化條

3、件的優(yōu)化，腈水解酶活力提高了130.37％。
　　 用優(yōu)化后的條件對(duì)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌BL21(DE3)-PE7-Nit進(jìn)行培養(yǎng)，并對(duì)纖維進(jìn)行處理。結(jié)果表明，氰基水解菌處理后腈綸纖維表面的O元素百分含量增加，相應(yīng)的C、N元素百分含量都有所下降。核磁共振波譜法分析表明，處理后的腈綸纖維出現(xiàn)-COOH，而未處理的腈綸纖維表面并沒有該基團(tuán)。同時(shí)，紅外光譜分析結(jié)果表明，處理后纖維表面的氰基數(shù)量有一定的減少，而羧基有一定的增加。通過染色實(shí)驗(yàn)也

4、發(fā)現(xiàn)，處理后的腈綸纖維對(duì)亞甲基藍(lán)和陽離子染料的上染率提高，而對(duì)酸性染料的上染率下降，這些測(cè)試結(jié)果說明生物改性處理后腈綸表面的氰基水解成相應(yīng)的羧基。重組DNA大腸桿菌處理后的腈綸纖維的親水性增強(qiáng)，回潮率和保水率的長(zhǎng)率分別是61％和64.6％。處理后腈綸纖維的強(qiáng)力只下降了1.17％，因此推斷只有腈綸表面的氰基被水解，所以對(duì)腈綸纖維的物理機(jī)械性能影響不大。
　　 同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中考慮了處理時(shí)間、接種量以及表面活性劑對(duì)氰基水解菌處理腈綸效果