[发明专利]一种提高废弃涤纶布料酶降解效率的化学预处理方法

说明书

本发明公开一种提高废弃涤纶布料酶降解效率的化学预处理方法，包括：将洁净、干燥的废弃涤纶布料溶于有机溶剂中，得到涤纶溶液，之后倒入水中，使得涤纶析出，后加入到含有涤纶降解酶LCC的酶催化体系中，于pH=8，温度67℃条件下进行涤纶的酶降解。采用本发明的方法，能将涤纶废弃布料的结晶度从45%降低到约40%，能将原本不可直接生物降解的废弃涤纶的酶降解效率提高到56%。与现有的技术相比，本方法具有绿色无污染、可操作性强、降解率大幅提高的特点。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种提高废弃涤纶布料酶降解回收效率的化学预处理方法。

背景技术

随着人口增长和对时尚的追求，包括涤纶在内的纺织品生产量不断扩大，巨大的产量使得废弃涤纶数量也不断增长。涤纶(PET)是由对苯二甲酸(TPA) 和乙二醇(EG)缩聚而成的半结晶热塑型树脂，化学结构稳定、结晶度高，难以生物降解。

目前，废弃涤纶的回收方式主要有物理法和化学法，前者包括熔融造粒等方式，后者包括水解法和醇解法等方式。熔融造粒是通过共混直接将废弃聚酯制备成切片。水解法包括酸性水解、碱性水解和中性水解，在一定的温度和压力条件下，利用水、酸碱试剂等使涤纶的大分子链发生断裂。例如使用过量的甲醇或乙醇，在一定的温度和压力条件下可使涤纶降解。

上述这些回收处理方式存在易污染化境、试剂易腐蚀设备、工艺复杂等缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提高废弃涤纶布料酶降解效率的化学预处理方法，该方法利用化学预处理降低涤纶结晶度后，创新性地使用酶水解方式对废弃涤纶进行降解回收，过程绿色污染少，工艺简单，可操作性强。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种提高废弃涤纶布料酶降解效率的化学预处理方法，包括如下步骤：

(1)将洁净、干燥的废弃涤纶布料溶于有机溶剂中，得到涤纶溶液；

(2)将所述涤纶溶液倒入水中，使得涤纶析出，获得重结晶后的涤纶；

(3)将步骤(2)得到的重结晶后的涤纶加入到含有涤纶降解酶LCC的酶催化体系中，于pH＝8，温度67℃条件下进行涤纶的酶降解。

优选的，步骤(1)中所述洁净、干燥的废弃涤纶布料由如下方法得到：

将废弃涤纶布料进行清洗，去除表面污渍后进行干燥。

优选的，步骤(1)还包括将干燥后的废弃涤纶布料粉碎成丝线状的步骤。

优选的，步骤(1)所述的有机溶剂为六氟异丙醇。

优选的，步骤(2)还包括将析出的涤纶干燥的步骤。优选的，干燥的温度为65℃。

优选的，步骤(2)中有机溶剂与水的体积比为1:20。

优选的，步骤(3)在磁力搅拌水浴锅中进行。

优选的，步骤(3)中酶降解的转速为120rpm/min。

与现有的技术相比，本发明在利用化学预处理降低涤纶结晶度后，创新性地使用酶水解的方式对废弃涤纶进行降解回收，与以往的回收处理方式相比，绿色无污染、可操作性强，且能使原本不可生物降解的涤纶酶降解率达到56％。

附图说明

图1是原始涤纶和不同化学预处理条件下的DSC检测图，其中a是原始废弃涤纶，b是涤纶析出后静置4h，c是涤纶析出后静置12h。

图2是不同化学预处理条件下的涤纶酶降解效率，其中a是涤纶析出后静置4h， b是涤纶析出后静置12h。

具体实施方案

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。