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结晶型塑料高效生物降解  
我有意向    2021-07-14    浏览:213  
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塑料消费产生的大量塑料废物,大部分都进入垃圾填埋场中或被直接丢弃到环境中。由于稳定的材料特性,塑料废物在自然条件下分解十分缓慢,不断积累的塑料废物严重污染了生态系统。
利用生物酶将塑料降解为合成单体或寡聚物,并回收单体或寡聚物作为塑料合成的原料,已逐渐被意识到是一种解决塑料废物的新途径(PCT,Method for recycling plastic products,WO 2014/079844A1)。例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等可以被角质酶(EC 3.1.1.74)水解成单体或寡聚物。聚己内酰胺/尼龙-6(PA-6),聚己二酰己二胺/尼龙-66(PA-66),聚癸二酰己二胺/尼龙-610(PA-610)等可以被酰胺酶(EC 3.5.1.4)水解成单体或寡聚物。聚左旋乳酸(PLLA)可以被丝氨酸蛋白酶(EC 3.4.21.64)或脂肪酶(EC 3.1.1.3)水解成单体或寡聚物。然而,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚己内酰胺/尼龙-6(PA-6),聚己二酰己二胺/尼龙-66(PA-66),聚癸二酰己二胺/尼龙-610(PA-610),聚左旋乳酸(PLLA)等塑料通常都是以结晶型存在的。在结晶塑料的生物降解过程中,结晶区的分子堆砌形成的致密结构阻碍了酶的接近和作用,使得结晶型塑料的生物降解效率很低。
本项目研制出一种结晶型塑料高效生物降解技术,包括将结晶型塑料置于大于等于其熔融温度(Tm)条件下进行熔融处理;然后迅速转入冷介质中进行淬冷处理;将处于淬冷处理后的结晶型塑料进行酶解处理。本发明通过物理法对结晶型塑料进行熔融-淬冷处理,在不改变化学分子结构的基础上,实现结晶型塑料凝聚态结构从结晶型向无定形的转变,大幅度降低塑料的结晶度,提高酶接近和作用塑料的机率,从而大幅提高结晶型塑料生物降解效率。



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