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胶原纤维的分散及酶催化交联的研究

专 业: 皮革化学与工程
关键词: 胶原纤维 谷氨酰胺酶 酶催化 分散性 粘度变化 生皮组织
分类号: TS512
形 态: 共 83 页 约 54,365 个字 约 2.601 M内容
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内容摘要


再生胶原纤维的应用是目前生物质资源化利用的一个重要的研究课题之一,而探索纤维化高值利用的新途径和新技术将成为今后的研究重点和发展方向。

本研究采用球磨法对从皮革固体废弃物中提取的胶原纤维进行分散处理,探讨了球磨因素对胶原纤维分散性的影响,用正交试验优化工艺。

采用微生物转谷氨酰胺酶MTGase催化明胶交联成膜以及胶原纤维的交联,研究了pH、酶用量、时间和温度等因素对明胶膜的物理特性以及胶原纤维交联改性的影响。

用激光粒度仪对纤维的长度和分布进行了表征,用扫描电镜SEM和差热一热重同步热分析仪TG/SDTA分别对纤维的微观形貌和热效应进行表征和研究,对产物的平均粒径、蓬松密度和感观进行极差分析和方差分析。

结果表明:

通过筛分提高原料的均一性,采用一定级配的研磨介质,可以获得粒径分布更为集中的胶原纤维。

球磨机转速是影响研磨效果的主要因素,其它因素的影响相对较小。

最佳球磨工艺为:

球料比10∶1,球磨机转速800r/min,球磨时间90min。

研磨后,团聚的大颗粒被粉碎呈蓬松的纤维态,分散性明显提高。

通过吸水率和透水汽性的测定反映明胶纤维活性基团的交联程度,用紫外吸收光谱探讨酶与纤维明胶的相互作用。

结果表明:

酶与明胶反应的粘度变化远远高于与纤维反应的粘度变化;MTGase可使明胶膜吸水性降低;MTGase用量为5﹪,pH在5.5~6.0之间反应2h,膜具有较低的吸水率和较高的透水汽性。

MTGase和胶原纤维之间存在着一定的相互作用;纤维分布影响酶交联反应;最适工艺为:

酶/纤维质量比为20﹪,介质pH 8±,搅拌速度600r/min,反应温度42℃,时间3h。

反应结束后用三氯乙酸调pH灭酶活,再用碱法将溶液pH调至中性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1概述
1.1.1皮革固体废弃物的利用现状
1.1.2再生胶原纤维的提取方法
1.1.3再生胶原纤维的利用现状
1.1.4球磨粉碎技术及其在胶原分散中的应用
1.1.5转谷氨酰胺酶的性质及应用
1.2主要研究内容
1.3研究目的和意义
1.4创新点
第二章 胶原纤维原料分散性能的研究
2.1引言
2.2材料和方法
2.2.1主要仪器与材料
2.2.2实验方案
2.2.3测定方法
2.3结果与讨论
2.3.1原料的颗粒级配
2.3.2球磨介质级配的影响
2.3.3干湿磨的影响
2.3.4原料湿度和级配的影响
2.3.5球料比的影响
2.3.6球磨机转速的影响
2.3.7球磨时间的影响
2.3.8正交实验的结果与讨论
2.3.9球磨过程分析
2.3.10微观形貌分析
2.3.11热分析
2.4小结
第三章 转谷氨酰胺酶催化明胶交联
3.1引言
3.2材料和方法
3.2.1主要仪器与材料
3.2.2实验方案
3.2.3测定方法
3.3结果与讨论
3.3.1成膜介质对成膜性的影响
3.3.2胶液用量的确定
3.3.3透水汽性测定时间的确定
3.3.4 MTGase用量对成膜的影响
3.3.5反应时间对成膜的影响
3.3.6反应温度对成膜的影响
3.3.7介质pH对成膜的影响
3.3.8灭酶活时间对成膜的影响
3.4小结
第四章 转谷氨酰胺酶催化胶原纤维交联
4.1引言
4.2材料和方法
4.2.1主要仪器与材料
4.2.2实验方法
4.3结果与讨论
4.3.1胶原纤维和MTGase的滴定曲线
4.3.2胶原纤维的热稳定性
4.3.3胶原纤维的pH稳定性
4.3.4胶原纤维和MTGase反应的紫外光谱
4.3.5介质pH对于交联体系的影响
4.3.6 MTGase用量对于交联体系的影响
4.3.7底物纤维用量对于交联体系的影响
4.3.8反应温度对于交联体系的影响
4.3.9反应时间及搅拌对于交联体系的影响
4.3.10搅拌速度对于交联体系的影响
4.3.11明胶和纤维样品的对比
4.3.12纤维长度及其分布的影响
4.3.13 pH调节法三氯乙酸灭酶活操作
4.4小结
第五章 结论
5.1球磨法分散胶原纤维的研究
5.2 MTGase催化明胶交联
5.3 MTGase催化胶原纤维交联
参考文献

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中图分类: > TS512 > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 皮革工业 > 皮革学 > 生皮组织学

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