專利名稱：一種滌綸織物生物改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織品表面改性處理技術(shù)，具體為一種采用單胞菌對滌綸織物進行生 物改性的方法。
背景技術(shù)：
滌綸(PET)纖維具有良好的物理機械性能及化學(xué)穩(wěn)定性，但其作為服用纖維，存 在著透氣性差、吸水性弱、易產(chǎn)生靜電、染色性能較差、且穿著有沉悶感等不足。為了克服滌 綸纖維的上述缺點，使其具有較好的親水性和抗靜電性，人們對滌綸纖維進行改性。截止目 前，許多學(xué)者和研究機構(gòu)進行了大量的研究工作，應(yīng)用的方法可以歸納為化學(xué)改性、物理改 性和生物改性三大類方法。常用的化學(xué)改性法即堿處理法，該方法形成的處理廢水，堿濃度 較高，且含有大量的低聚物及單體，對環(huán)境存在較大破壞性；物理改性方法主要為等離子體 處理技術(shù)，其成本較高，處理效果尚不夠明顯，處于實驗室研究階段，不能大規(guī)模生產(chǎn)；生物 改性方法處理研究廣泛，主要是采用各種商品化的脂肪酶或采用微生物誘導(dǎo)產(chǎn)生脂肪酶， 打開PET大分子中的酯鍵，從而產(chǎn)生適量的羥基和羧基，改善織物的親水性，抗靜電性，起 毛起球等性能。但由于PET緊密的化學(xué)結(jié)構(gòu)，較高的結(jié)晶度和玻璃化溫度，微生物與酶很難 深入到纖維或織物內(nèi)部，因此，生物改性效果有待進一步提高。目前所用滌綸織物生物改性，均采用脂肪酶或產(chǎn)生脂肪酶的微生物進行，其誘導(dǎo) 底物多為酯鍵。由于脂肪酶的專一性，使得其對滌綸織物的改性作用局限于酯鍵的水解，加 之滌綸緊密的化學(xué)結(jié)構(gòu)，較高的結(jié)晶度和玻璃化溫度，導(dǎo)致改性效果不明顯。在申請人檢索 的范圍內(nèi)，有關(guān)采用含苯環(huán)的滌綸單體作為誘導(dǎo)底物，誘導(dǎo)睪丸酮叢毛單胞菌產(chǎn)生氧化酶 改性滌綸織物的文獻尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前所用滌綸織物生物改性方法依賴于脂肪酶的局限性，本發(fā)明擬解決的技 術(shù)問題是，提供一種滌綸織物生物改性的方法，該方法采用誘導(dǎo)單胞菌產(chǎn)生氧化酶的方法 對滌綸織物進行改性。工藝簡便，改性效果明顯。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種滌綸織物生物改性的方法，該 方法采用誘導(dǎo)睪丸酮叢毛單胞菌(Comamonas testosteroni)產(chǎn)生氧化酶的方法對滌綸織 物進行改性，主要包括以下步驟(1).菌種的培養(yǎng)將睪丸酮叢毛單胞菌在30-37°C，斜面固體培養(yǎng)基中培養(yǎng) 12-18h，存于4°C冰箱中備用；所述的固體培養(yǎng)基成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/ L，氯化銨lg/L，氯化鈉5g/L，硫酸鎂0. 25g/L，瓊脂粉18g/L和底物對苯二甲酸3g/L ；(2).滌綸改性溶液的配制按照液體培養(yǎng)基的成分，配制對苯二甲酸濃度為 l-3g/L的滌綸改性溶液150ml，裝在500ml錐形瓶中，121°C下包扎滅菌25min后，冷卻后 備用；所述液體培養(yǎng)基的成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨lg/L，氯化鈉 5g/L，硫酸鎂0. 25g/L，對苯二甲酸用量為l-3g/L ；
(3).滌綸織物的改性先將滌綸織物置于無菌操作臺中，紫外線滅菌0. 5h，待用； 再將斜面培養(yǎng)基中的睪丸酮叢毛單胞菌種轉(zhuǎn)接到滌綸改性溶液中；然后將滌綸織物加入到 已轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中，于30-37°C，振蕩培養(yǎng)器轉(zhuǎn)速為200r/min條件下振蕩培養(yǎng)，使菌 體生長，產(chǎn)生相應(yīng)的氧化酶，催化改性滌綸織物；改性過程中，需要補加誘導(dǎo)底物和無菌蒸 餾水每隔1-3天，向轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中補加l_3g/L的誘導(dǎo)底物對苯二甲酸；每隔3-5 天，向改性溶液中補加20ml無菌蒸餾水；改性過程持續(xù)5-15天；由實施例可見，改性過程 持續(xù)時間越長，改性效果越明顯；(4)織物的清洗將改性后的滌綸織物取出，先用自來水細流沖洗，并輕拭織物表 面，充分去除表面附著的菌體和酶，然后用蒸餾水沖洗3次，最后用超聲波清洗5min，晾干 后，即得到本發(fā)明改性滌綸織物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明滌綸織物改性方法采用對苯二甲酸做誘導(dǎo)物，對睪丸酮 叢毛單胞菌進行誘導(dǎo)，使其產(chǎn)生氧化酶等，對滌綸織物進行生物改性，設(shè)計巧妙，工藝簡便， 織物改性效果明顯，適于工業(yè)化使用。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明測試方法作進一步說明本發(fā)明設(shè)計的滌綸織物生物改性的方法(簡稱改性方法)，該改性方法采用對苯 二甲酸做誘導(dǎo)物，對睪丸酮叢毛單胞菌進行誘導(dǎo)，使其產(chǎn)生氧化酶等，對滌綸織物進行生物 改性，主要包括以下步驟該方法采用誘導(dǎo)睪丸酮叢毛單胞菌產(chǎn)生氧化酶的方法對滌綸織物進行改性，主要 包括以下步驟1.菌種的培養(yǎng)將睪丸酮叢毛單胞菌在30-37°C，斜面固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)12-18h， 存于4°C冰箱中備用；所述的固體培養(yǎng)基成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化 銨lg/L，氯化鈉5g/L，硫酸鎂0. 25g/L，瓊脂粉18g/L和底物對苯二甲酸3g/L ；2.滌綸改性溶液的配制按照液體培養(yǎng)基的成分，配制對苯二甲酸濃度為l_3g/L 之間的滌綸改性溶液150ml，裝在500ml錐形瓶中，121°C下包扎滅菌25min后，冷卻后備用； 所述液體培養(yǎng)基的成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨lg/L，氯化鈉5g/L， 硫酸鎂0. 25g/L，對苯二甲酸用量為l-3g/L ；液體培養(yǎng)基中對苯二甲酸濃度過低，不能滿足 菌體生長的需要，過高則會抑制菌體生長，反而影響織物改性的效果；3.滌綸織物的改性先將待改性滌綸織物置于無菌操作臺中，紫外線滅菌0. 5h， 待用；再將斜面培養(yǎng)基中的睪丸酮叢毛單胞菌種轉(zhuǎn)接到已準備好的滌綸改性溶液中；然后 將待改性滌綸織物加入到已轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中；于30-37°C，振蕩培養(yǎng)器轉(zhuǎn)速為200r/ min條件下振蕩培養(yǎng)，使菌體生長，產(chǎn)生相應(yīng)的氧化酶，催化改性滌綸織物；改性過程中，需 要補加誘導(dǎo)底物和無菌蒸餾水每隔1-3天，向轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中補加l_3g/L的誘導(dǎo) 底物對苯二甲酸；每隔3-5天，向改性溶液中補加20ml無菌蒸餾水；改性過程持續(xù)5-15天; 由實施例可見，改性過程持續(xù)時間越長，改性效果越明顯；4.織物的清洗將改性后的滌綸織物取出，先用自來水細流沖洗，并輕拭織物表 面，充分去除表面附著的菌體和酶，然后用蒸餾水沖洗3次，最后用超聲波清洗5min，晾干 后，即得到本發(fā)明改性滌綸織物。
本發(fā)明所采用的菌種為睪丸酮叢毛單胞菌(Comamonas testosteroni)，從下水道 廢水中分離獲得，并經(jīng)過富集培養(yǎng)和以對苯二甲酸為唯一碳源的馴化，能夠在30-37°C以 對苯二甲酸為唯一碳源生長，并將其催化降解為二氧化碳和水等無毒害物質(zhì)。該菌種已于 2010年7月21日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC)， 保藏編號為CGMCC No. 4025。本發(fā)明中所用培養(yǎng)基均含有誘導(dǎo)底物對苯二甲酸，為選擇性培養(yǎng)基，具體成分如 下固體培養(yǎng)基磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨lg/L，氯化鈉5g/L，硫酸 鎂0. 25g/L，對苯二甲酸3g/L，瓊脂粉18g/L。液體培養(yǎng)基磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨lg/L，氯化鈉5g/L，硫酸 鎂0. 25g/L，對苯二甲酸用量為l_3g/L，根據(jù)不同實施方案有所差異。本發(fā)明改性方法適用于滌綸織物(簡稱織物，包括長絲織物和短纖織物)。實施例 采用的是同批次市售的滌綸長絲織物。利用本發(fā)明改性方法可以直接獲得生物改性滌綸織物?？椢锏母男孕Ч饕w現(xiàn) 在親水性和抗靜電性方面。其改性效果測試主要包括親水性和抗靜電性。其中，親水性包 括毛細效應(yīng)和水接觸角2個指標；抗靜電性以靜電半衰期來衡量。測試方法分別如下1.織物毛細效應(yīng)的測試取寬3cm，長25cm條狀改性織物，懸掛于毛細效應(yīng)測試架 之上，底部浸入蒸餾水中，半小時后，觀察織物上水爬升的高度。2.織物與水接觸角的測試在恒溫恒濕室中(溫度20°C，相對濕度30%的環(huán)境 下)，待滌綸織物穩(wěn)定平衡后，用JYSP-180接觸角測試儀測其水接觸角。3.靜電半衰期的測試試樣先在70°C烘箱中預(yù)先烘干一小時，然后在溫度20°C、 相對濕度30%的環(huán)境下平衡24小時，取出，采用S-5109型靜電半衰期測試儀測定滌綸織物 的靜電半衰期，參考標準ZBW4008-89。本發(fā)明改性方法采用含有苯環(huán)的滌綸單體作為誘導(dǎo)底物，誘導(dǎo)睪丸酮叢毛單胞菌 微生物產(chǎn)生氧化酶等，破壞苯環(huán)，從而產(chǎn)生羥基等活潑基團，改善滌綸織物的親水性與抗靜 電性等，是一種創(chuàng)新的生物改性織物方法；所產(chǎn)生的氧化酶種類多樣，可對滌綸大分子中不 同位置進行氧化，從而可增加改性效果。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。下面給出本發(fā)明測試方法的具體實施例具體實施例僅是為了進一步詳細說明本 發(fā)明，不夠成對本發(fā)明申請權(quán)利要求的限制。為了測試結(jié)果的可靠性，實施例中的改性織物和參比織物均取樣3份，測試結(jié)果 所列均為3組的平均值。實施例1以lg/L對苯二甲酸作誘導(dǎo)底物，采用睪丸酮叢毛單胞菌對滌綸織物進行生物改 性。將睪丸酮叢毛單胞菌在30°C，斜面固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)12h，存于4°C冰箱備用；按 照液體培養(yǎng)基的成分，配制6份150ml的對苯二甲酸濃度為lg/L的滌綸改性溶液，分別裝 在500ml錐形瓶中，包扎滅菌(121°C，滅菌25min)，冷卻后備用；將6份待改性滌綸織物置 于無菌操作臺中，紫外線滅菌0. 5h，待用；將斜面培養(yǎng)基中的菌種轉(zhuǎn)接到3份已準備好的滌綸改性溶液中；將其中3份待改性滌綸織物加入到3份已轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中，另外3份 織物加入到3份未轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中，作為參比；于30°C，振蕩培養(yǎng)器轉(zhuǎn)速為200r/min 條件下振蕩培養(yǎng)，使菌體生長，產(chǎn)生相應(yīng)的氧化酶，催化改性滌綸織物；改性過程中，每隔1 天，向轉(zhuǎn)接菌種的3份改性溶液中補加lg/L的誘導(dǎo)底物對苯二甲酸，每隔3天，補加20ml 無菌蒸餾水；改性過程持續(xù)5天；5天后，將改性后的滌綸織物取出，首先采用自來水細流沖 洗，并輕拭織物表面，充分去除表面附著的菌體和酶，然后蒸餾水沖洗3次，最后超聲波清 洗5min，晾干后，即得到本發(fā)明改性滌綸織物。改性效果的檢測測試改性后織物的親水性(毛細效應(yīng)、水接觸角)及抗靜電性， 測試結(jié)果列于表1。由表1中數(shù)據(jù)可見，經(jīng)5天的改性處理，滌綸織物的親水性有所增加，抗 靜電性也有所增強，表明本發(fā)明所設(shè)計的滌綸織物改性方法具有一定的改性效果。表1以lg/L對苯二甲酸作誘導(dǎo)底物，滌綸織物改性5天后的效果
權(quán)利要求
一種滌綸織物生物改性的方法，該方法采用誘導(dǎo)睪丸酮叢毛單胞菌產(chǎn)生氧化酶的方法對滌綸織物進行改性，主要包括以下步驟(1).菌種的培養(yǎng)將睪丸酮叢毛單胞菌在30 37℃，斜面固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)12 18h，存于4℃冰箱中備用；所述固體培養(yǎng)基的成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨1g/L，氯化鈉5g/L，硫酸鎂0.25g/L，瓊脂粉18g/L和底物對苯二甲酸3g/L；(2).滌綸改性溶液的配制按照液體培養(yǎng)基的成分，配制對苯二甲酸濃度為1 3g/L的滌綸改性溶液150ml，裝在500ml錐形瓶中，121℃下包扎滅菌25min后，冷卻后備用；所述液體培養(yǎng)基的成分是磷酸二氫鉀3g/L，磷酸氫二鈉7g/L，氯化銨1g/L，氯化鈉5g/L，硫酸鎂0.25g/L，對苯二甲酸用量為1 3g/L；(3).滌綸織物的改性先將滌綸織物置于無菌操作臺中，紫外線滅菌0.5h，待用；再將斜面培養(yǎng)基中的睪丸酮叢毛單胞菌種轉(zhuǎn)接到滌綸改性溶液中；然后將滌綸織物加入到已轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中，于30 37℃，振蕩培養(yǎng)器轉(zhuǎn)速為200r/min條件下振蕩培養(yǎng)，使菌體生長，產(chǎn)生相應(yīng)的氧化酶，催化改性滌綸織物；改性過程中，需要補加誘導(dǎo)底物和無菌蒸餾水每隔1 3天，向轉(zhuǎn)接菌種的改性溶液中補加1 3g/L的誘導(dǎo)底物對苯二甲酸；每隔3 5天，向改性溶液中補加20ml無菌蒸餾水；改性過程持續(xù)5 15天；(4).織物的清洗將改性后的滌綸織物取出，先用自來水細流沖洗，并輕拭織物表面，充分去除表面附著的菌體和酶，然后用蒸餾水沖洗3次，最后用超聲波清洗5min，晾干后，即得到改性滌綸織物。
2.一種改性滌綸織物，其特征在于該織物根據(jù)權(quán)利要求1所述滌綸織物生物改性的方 法制得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種滌綸織物生物改性的方法，主要包括1.菌種培養(yǎng)將睪丸酮叢毛單胞菌在30-37℃，斜面固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)12-18h，存于4℃冰箱中；2.滌綸改性溶液配制配制對苯二甲酸濃度為1-3g/L的滌綸改性溶液6份，每份150ml，分別裝在錐形瓶中，121℃下包扎滅菌25min；3.滌綸織物改性將6份滌綸織物紫外線滅菌0.5h；將單胞菌種轉(zhuǎn)接到3份滌綸改性溶液中；將3份滌綸織物分別加入到3份改性溶液中，另外3份作為參比；于30-37℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下振蕩培養(yǎng)，催化改性滌綸織物；4先用自來水細流沖洗織物，然后用蒸餾水沖洗，最后用超聲波清洗，晾干后即得。
文檔編號D06M101/32GK101935952SQ20101026761
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者鞏繼賢, 張健飛, 張衛(wèi)玲, 李政, 李秋瑾 申請人:天津工業(yè)大學(xué)