高分子生物降解材料的動態(tài)降解裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高分子生物降解材料的降解裝置，提供了一種高分子生物降解材料的動態(tài)降解裝置，包括設(shè)有溫度控制系統(tǒng)的溶液池、進料蠕動泵、循環(huán)蠕動泵、降解槽和壓強控制系統(tǒng)，進料蠕動泵的入口與溶液池的物料出口相連接，進料蠕動泵的出口與降解槽的入口相連接，降解槽的出口與循環(huán)蠕動泵的入口相連接，循環(huán)蠕動泵的出口與溶液池的入口相連接，壓強控制系統(tǒng)設(shè)置在降解槽與循環(huán)蠕動泵之間的管線上。本實用新型能夠定量測定固體試料的降解實驗結(jié)果，評價所需時間為幾小時至幾天。適用于降解產(chǎn)物的測定和解釋降解機理，重復(fù)性好，能提高靈敏度，并能較好地進行定量測定。
【專利說明】高分子生物降解材料的動態(tài)降解裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高分子生物降解材料的降解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物降解材料，是指在細菌、真菌、藻類等自然界存在的微生物作用下能發(fā)生化學(xué)、生物或物理作用而降解或分解的材料。其特點是在失去作為材料的利用價值而變成垃圾之后，不但不會破壞生態(tài)環(huán)境，反而會提高土壤的生物活性。生物降解性能的評價方法是在降解原理的基礎(chǔ)上逐步完善起來的，目前主要是通過一些生物化學(xué)和微生物學(xué)的實驗手段來實現(xiàn)。其降解方法大致如下:
[0003]( I)野外環(huán)境試驗:該方法是將試樣直接埋在森林或耕田土壤、污泥、堆肥中，或浸在河流或海水中。采用的微生物源是來自這種自然環(huán)境中的微生物群。經(jīng)過一段時間的降解之后，能夠檢測到降解性高分子材料的質(zhì)量損失和各項性能的劣化。
[0004]該方法的優(yōu)勢是能真實反映試樣在自然界中的分解情況。但試驗時間長，因土質(zhì)、微生物種類、溫度、濕度等因素的變化，重復(fù)性差，同時分解產(chǎn)物難以確定，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性也較差。分解程度只能以質(zhì)量減少和形態(tài)變化來表示，不適宜對分解機理的研究。
[0005](2)環(huán)境微生物試驗:將待測試樣埋入或浸入容器中的微生物群，進行實驗室培養(yǎng)。存在的問題是試驗的重復(fù)性和評價時間雖然均明顯優(yōu)于野外環(huán)境試驗，但仍不是十分理想。此外該方法不太適合降解產(chǎn)物的測定和解釋降解機理，材料添加劑或者混入的共聚物影響結(jié)構(gòu)。
[0006](3)特定微生物體外試驗:這種方法的微生物源為能分解、礦化對象高分子的單獨分離的微生物。將該微生物接種于試樣上進行培養(yǎng)(大多數(shù)為液體培養(yǎng))一段時間后，目測菌落生長情況，使用顯微鏡觀察試樣表面的變化，測定其質(zhì)量損失，并測定試樣的分子量等某些特性的變化。這種方法的缺點是步驟比較麻煩，涉及的領(lǐng)域比較廣，只能適用于有限的高分子材料。
[0007](4)實驗室用降解裝置-搖床:用搖床做降解實驗時，由于液體沖擊所產(chǎn)生的霧沫，容易使降解瓶封口材料潮濕而造成培養(yǎng)物的污染，同時還會形成不均勻濃度的降解溶液；降解溶液久會變質(zhì)且更換降解溶液比較麻煩，得到的降解數(shù)據(jù)穩(wěn)定性很差。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是提供一種高分子生物降解材料的動態(tài)降解裝置，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0009]本實用新型的動態(tài)降解裝置，包括設(shè)有溫度控制系統(tǒng)的溶液池、進料蠕動泵、循環(huán)蠕動泵、降解槽和壓強控制系統(tǒng)；
[0010]所述進料蠕動泵的入口與所述的溶液池的物料出口相連接，進料蠕動泵的出口與降解槽的入口相連接，降解槽的出口與循環(huán)蠕動泵的入口相連接，循環(huán)蠕動泵的出口與溶液池的入口相連接，所述的壓強控制系統(tǒng)設(shè)置在降解槽與循環(huán)蠕動泵之間的管線上；[0011]與現(xiàn)有的方法相比，本實用新型的有益效果是:能夠定量測定(固體試料的場合)的降解實驗結(jié)果，評價所需時間為幾小時至幾天。適用于降解產(chǎn)物的測定和解釋降解機理，重復(fù)性好，能提高靈敏度，并能較好地進行定量測定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為降解槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為置樣板主視圖。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1?圖3，所述的動態(tài)降解裝置，包括設(shè)有溫度控制系統(tǒng)101的溶液池1、進料蠕動泵2、循環(huán)蠕動泵3、降解槽4和壓強控制系統(tǒng)5 ；
[0016]所述進料蠕動泵2的入口與所述的溶液池I的物料出口相連接，進料蠕動泵2的出口與降解槽4的入口相連接，降解槽4的出口與循環(huán)蠕動泵3的入口相連接，循環(huán)蠕動泵3的出口與溶液池I的入口相連接，所述的壓強控制系統(tǒng)5設(shè)置在降解槽4與循環(huán)蠕動泵3之間的管線上；
[0017]參見圖1，所述的壓強控制系統(tǒng)5包括:壓力傳感器501，空壓機502，系統(tǒng)平衡閥503、大氣口平衡閥504、大氣口 505、進氣閥506和氣泵口 507 ；
[0018]所述系統(tǒng)平衡閥503的一端與空壓機502儲氣筒相連通，另一端通過管線分別與壓力傳感器501、降解槽4和循環(huán)蠕動泵3之間的管線以及大氣口 505相連通，所述大氣口平衡閥504設(shè)置在大氣口 505處，所述氣泵口 507設(shè)置在空壓機502的儲氣筒上，所述進氣閥506設(shè)置在氣泵口 507處；
[0019]壓強控制系統(tǒng)5的工作原理如下:
[0020]氣壓是由氣壓調(diào)節(jié)閥的彈簧預(yù)緊度和調(diào)節(jié)螺栓設(shè)定的，當(dāng)儲氣筒氣壓升到預(yù)定壓強時，將推動系統(tǒng)平衡閥的膜片并帶動芯桿向上升，使芯桿與閥門脫開，同時回位彈簧把閥門頂起，封閉與大氣相同的氣孔。這時壓縮空氣通過芯桿進入壓縮機缸蓋上的松壓閥，使松壓閥閥桿下行，把空壓機的進氣閥506的片頂開，使其不能關(guān)閉。這樣空壓機與大氣相同?？諌簷C開始空轉(zhuǎn)，不再產(chǎn)生壓縮空氣。當(dāng)儲氣筒氣壓低于8公斤/平方厘米時，彈簧推動膜片下行，使芯桿與閥門接觸，關(guān)閉儲氣筒與松壓閥之間的通道，同時芯桿下行把閥門頂離閥座，將排氣通道打開，這樣松壓閥上方管路的壓縮空氣便由氣壓調(diào)節(jié)閥的排氣口排除，松壓閥桿在彈簧的作用下回位，進氣閥開始起密封作用?？諌簷C正常工作。
[0021]參見圖2和圖3，所述的降解槽4選自透析器或者設(shè)有置物板401的容器，所述置物板401為設(shè)有插孔402的條板，所述物板401固定在容器的內(nèi)壁，所述插孔402用于固定被試驗的樣品。
[0022]采用上述的動態(tài)降解裝置，進行高分子生物材料的動態(tài)降解的方法，包括如下步驟:
[0023]將K蛋白酶緩沖溶液加入溶液池1，將高分子生物材料固定在置物板401的插孔402中，通過溫度控制系統(tǒng)101控制溫度為5?70°C，通過壓強控制系統(tǒng)(5)控制系統(tǒng)的壓力為IOKPa?80MPa，然后啟動進料蠕動泵2和循環(huán)蠕動泵(3)，使緩沖溶液循環(huán)流動，控制K蛋白酶緩沖溶液的線速度為100?200mL/min，使高分子生物材料，在動態(tài)下進行降解，對經(jīng)過不同時間的降解試驗的材料進行檢測，即可獲得該材料的降解性能。
【權(quán)利要求】
1.高分子生物降解材料的動態(tài)降解裝置，其特征在于，包括設(shè)有溫度控制系統(tǒng)(101)的溶液池(I)、進料蠕動泵(2)、循環(huán)蠕動泵(3)、降解槽(4)和壓強控制系統(tǒng)(5)； 所述進料蠕動泵(2)的入口與所述的溶液池(I)的物料出口相連接，進料蠕動泵(2)的出口與降解槽(4)的入口相連接，降解槽(4)的出口與循環(huán)蠕動泵(3)的入口相連接，循環(huán)蠕動泵(3)的出口與溶液池(I)的入口相連接，所述的壓強控制系統(tǒng)(5)設(shè)置在降解槽(4)與循環(huán)蠕動泵(3)之間的管線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的壓強控制系統(tǒng)(5)包括壓力傳感器(501)，空壓機(502)，系統(tǒng)平衡閥(503)、大氣口平衡閥(504)、大氣口(505)、進氣閥(506)和氣泵口(507)； 所述系統(tǒng)平衡閥(503)的一端與空壓機(502)儲氣筒相連通，另一端通過管線分別與壓力傳感器(501)、降解槽(4)和循環(huán)蠕動泵(3)之間的管線以及大氣口(505)相連通，所述大氣口平衡閥(504)設(shè)置在大氣口( 505)處，所述氣泵口( 507)設(shè)置在空壓機(502)的儲氣筒上，所述進氣閥(506 )設(shè)置在氣泵口( 507 )處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的降解槽(4)選自透析器或者設(shè)有置物板(401)的容器，所述置物板(401)為設(shè)有插孔(402)的條板，所述物板(401)固定在容器的內(nèi)壁。
【文檔編號】C12M1/34GK203639463SQ201320620930
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】朱同賀, 陳思浩, 樓建中, 王繼虎, 王錦成, 包一鳴, 邢晨晨, 劉傳榮, 黃大鵬, 楊秋杰, 周超 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)