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涤纶(poly(ethylene terephthalate),PET)是对苯二甲酸和乙二醇的缩聚物,具有良好的物理机械性能及化学稳定性,但其作为服用纤维,透气性差、吸水性弱、易产生静电、且穿着有沉闷感,染色性能较差。为了克服涤纶纤维的上述缺点,本实验采用微生物法对其进行改性,由于涤纶纤维紧密的化学结构导致了很强的抗生物性,实验中采取碳源驯化及耐温性驯化的方法对微生物进行处理,以期获得更好的改性效果。
实验利用从活性污泥样品中分离提取的菌株,对其进行以对苯二甲酸(TA)为唯一碳源的驯化,从而使菌株对涤纶纤维的模拟物TA具有较好的降解作用。同时,由于涤纶的玻璃化温度较高,在较高的温度下微生物对其改性作用效果将更加明显,因此本实验主要采用无机离子溶液加TA配制而成的合成培养基作为营养物质,对微生物做耐温性驯化,结果表明微生物在37℃时具有最好的生长及降解能力,继续升高培养温度,微生物对TA的降解作用完全消失,表明微生物无法分泌相应的酶或酶失去催化作用。
本实验取适量驯化后菌种在37℃对涤纶纤维进行改性,对改性后涤纶织物的性能测试表明,纤维的亲水性,抗静电性有一定程度的改善;分散染料染色性能有少量改善;阳离子染料染色结果表明纤维表面产生了少量能与阳离子染料结合的活性基团;织物的抗起毛起球性得到较大提高;但纤维的强力有微量下降。
实验应用驯化后的菌种对PET聚酯饮料瓶进行降解初探,失重测试及聚酯膜表面形态观测结果表明,微生物无法对紧密的瓶壁进行有效的降解,主要原因在于PET的玻璃化温度较高,在玻璃化温度之下,其大分子链段活动性差,分子结构紧密,微生物无法有效接触可降解部位,现有微生物尚需进一步驯化。