膠原纖維的分散及酶催化交聯(lián)的研究.pdf

1、再生膠原纖維的應(yīng)用是目前生物質(zhì)資源化利用的一個(gè)重要的研究課題之一，而探索纖維化高值利用的新途徑和新技術(shù)將成為今后的研究重點(diǎn)和發(fā)展方向。本研究采用球磨法對從皮革固體廢棄物中提取的膠原纖維進(jìn)行分散處理，探討了球磨因素對膠原纖維分散性的影響，用正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝。采用微生物轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(MTGase)催化明膠交聯(lián)成膜以及膠原纖維的交聯(lián)，研究了pH、酶用量、時(shí)間和溫度等因素對明膠膜的物理特性以及膠原纖維交聯(lián)改性的影響。 用激光粒度儀對纖維

2、的長度和分布進(jìn)行了表征，用掃描電鏡(SEM)和差熱一熱重同步熱分析儀(TG/SDTA)分別對纖維的微觀形貌和熱效應(yīng)進(jìn)行表征和研究，對產(chǎn)物的平均粒徑、蓬松密度和感觀進(jìn)行極差分析和方差分析。結(jié)果表明：通過篩分提高原料的均一性，采用一定級配的研磨介質(zhì)，可以獲得粒徑分布更為集中的膠原纖維。球磨機(jī)轉(zhuǎn)速是影響研磨效果的主要因素，其它因素的影響相對較小。最佳球磨工藝為：球料比10∶1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min，球磨時(shí)間90min。研磨后，團(tuán)聚的大顆

3、粒被粉碎呈蓬松的纖維態(tài)，分散性明顯提高。 通過吸水率和透水汽性的測定反映明膠(纖維)活性基團(tuán)的交聯(lián)程度，用紫外吸收光譜探討酶與纖維(明膠)的相互作用。結(jié)果表明：酶與明膠反應(yīng)的粘度變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與纖維反應(yīng)的粘度變化；MTGase可使明膠膜吸水性降低；MTGase用量為5﹪，pH在5.5～6.0之間反應(yīng)2h，膜具有較低的吸水率和較高的透水汽性。MTGase和膠原纖維之間存在著一定的相互作用；纖維分布影響酶交聯(lián)反應(yīng)；最適工藝為：酶/纖維