部分化合的塑料(方塊 30)作準(zhǔn)備。 為進(jìn)一步說明所述方法,混合的微生物培養(yǎng)物被用來生產(chǎn)PHA。在冷卻溶劑并通過添 加水引起沉淀之前使用在125 °C時的丙酬溶液進(jìn)行萃取。非PHA可萃取物質(zhì)與所述PHA 一起被共回收。所得的PHA和非PHA化合物經(jīng)受溶劑誘鑄來生產(chǎn)處于塑料膜的形式的塑料 結(jié)構(gòu)。已觀察到在由與非PHA萃取物質(zhì)化合的PHA所產(chǎn)生的塑料結(jié)構(gòu)或膜中的機(jī)械性質(zhì)例 如初性、柔性和斷裂伸長比從相同的PHA餅不包括所述非PHA物質(zhì))所形成的膜巧外通過 相同的方法所生產(chǎn))觀察到的更大。觀察到在上述物質(zhì)性質(zhì)上的運(yùn)些改善持續(xù)延長的期間 (幾個月)。通過用正己燒溶劑萃取來從共回收的PHA和非PHA純化PHA。通過使用正己燒 的索格斯利特萃取從PHA中去除非PHA導(dǎo)致純化的PHA,相對于化合的混合物基膜的那些, 其表現(xiàn)出運(yùn)些改善的性質(zhì)的喪失。當(dāng)隨后將非PHA萃取物質(zhì)與純化的PHA再組合并且溶劑 誘鑄運(yùn)種再次產(chǎn)生的復(fù)合塑料W形成類似的膜時,觀察到改善的機(jī)械性質(zhì)至少部分地再次 建立在再組合的化合物基結(jié)構(gòu)中。W下提供示例性說明運(yùn)些作用并且隨PHA和非PHA的各 種組合或再組合表現(xiàn)出機(jī)械性質(zhì)變化的細(xì)節(jié)和實(shí)施例。
[0036] 在活性污泥PHA積累中間試驗(yàn)設(shè)備中生產(chǎn)數(shù)批聚(3-徑基下酸醋共3-徑基戊酸 醋)共或P皿V,一種PHA共聚物。用100L的由從大規(guī)模城市廢水處理設(shè)備獲得的廢棄活 性污泥混合液體組成的生物質(zhì)啟動150L體積的中試補(bǔ)料分批積累反應(yīng)器。采用具有通過 在反應(yīng)器中的溶解氧濃度控制的進(jìn)料事件的補(bǔ)料分批策略來積累P皿V,其使用乙酸和丙酸 (HAc和HPr,總濃度為50gC0D/L)的混合物。W200mgC0D/L的標(biāo)稱最大脈沖濃度為目 標(biāo)地脈沖進(jìn)料底物。相對于用每次的脈沖實(shí)現(xiàn)溶解氧濃度的最小化,分別通過增加溶解氧 濃度來誘發(fā)脈沖輸入。所有的積累進(jìn)行8小時。
[0037] 在積累后,使混合的液體沉淀并脫水。然后離屯、(15分鐘,3500g)富含PHA的濃 縮生物質(zhì)至標(biāo)稱15%的干燥固體和然后在70 乂下干燥。在密閉的1升容器中在125 °C下 用丙酬從等份的生物質(zhì)中萃取PHA和非PHA物質(zhì)2小時。需注意,運(yùn)類的萃取更常地可發(fā) 生在120 °C和165 °C之間。將富含可萃取的PHA和非PHA物質(zhì)的丙酬與非可萃取的 生物質(zhì)殘留物分離。在添加水后從溶劑中回收所述PHA和非PHA物質(zhì)。通過過濾將沉淀物 與溶劑分離,并且通過在70 °C下的干燥將任何剩余的溶劑從收獲的聚合物中蒸發(fā)掉。
[0038] 通過溶劑誘鑄5 %w/v的萃取、回收并且干燥的PHA來制備用于機(jī)械測試的樣品, 所述PHA和關(guān)聯(lián)的非PHA物質(zhì)在氯仿中一起回收。使用具有拋光鏡面的溶劑誘鑄臺確保均 質(zhì)的溶劑蒸發(fā)和膜厚的一致性。允許在臺上的完全溶劑蒸發(fā)至少5小時。然后將樣品維持 在室溫下至少2周W允許緩慢的結(jié)晶。平均厚度為0.06 ± 0.01mm的薄膜剝離試樣從大 小為135mmX22mm的誘鑄膜上切下用于拉伸試驗(yàn)。包含PHA和非PHA物質(zhì)的化合物的 樣品的所測得的機(jī)械性質(zhì)列于表1中(被確認(rèn)為"原始的Acc11")。
[0039]PHA和非PHA殘留物的索格斯利特萃取 10. 510g的如上文所生產(chǎn)的含有PHA和非PHA物質(zhì)的粉狀化合物樣品放置在纖維素 套管中(用正己燒預(yù)先洗涂并干燥)并且用200mL的回流正己燒索格斯利特萃取超過6小 時。收集并干燥固相W得到8.71g的純化PHA產(chǎn)物。然后蒸發(fā)正己燒溶液W得到油狀棟 色殘留物,其包含所述非PHA物質(zhì)并且具有1.8g的質(zhì)量。顯而易見的是,上文[00037]描 述的共回收的化合的PHA和非PHA物質(zhì)因此包含約83%PHA和約17%非PHA物質(zhì)。
[0040] 純化的PHA和再組合的PHA和非PHA物質(zhì)的溶劑誘鑄 將8. 71g的索格斯利特沖洗的PHA粉末溶解在200mL的氯仿中(AR級),通過沃特曼 濾紙過濾,并且分為2X100血的等份。向運(yùn)些等份的其中之一添加0.774g的油狀殘留 物W通過再混合從上文所述的索格斯利特萃取的各自純化的物質(zhì)W重新產(chǎn)生PHA和非PHA 物質(zhì)的化合物。在混合純化的PHA和再化合的PHA的各自的溶液之后然后溶劑誘鑄并且繼 續(xù)按照前述的步驟。制備試樣并測量機(jī)械性質(zhì)。下文表1列出聚合物膜巧日從每份的等份 試樣生成的純化的PHA或化合的PHA)的機(jī)械性質(zhì)。在表1中,用"正己燒萃取(索格斯利 特)后的Acc11"確定純化PHA萃取物的性質(zhì)。在表1中在加入正己燒萃取物后的Acc 11"確定純化PHA和非PHA物質(zhì)(已通過索格斯利特正己燒萃取被分離開)的再化合塑料的 性質(zhì)。再次形成的化合物因此為約85%PHA和約15%非PHA。制備每種產(chǎn)物的樣品并在室 溫下在控制的濕度條件(50%)下靜置2周后如上文所述地測試樣品。 隨后向純化的PHA添加非PHA 在獨(dú)立的研究中,W相似的方式用正己燒索格斯利特萃取4.21 g Accll溶劑誘鑄膜W 生成3.60g的純化PHA和具有0.61g質(zhì)量的油狀殘留物(非PHA物質(zhì))。純化的PHA被再 次溶解在80血的氯仿中并且使用下醇通過萃取從PHA回收分批的常規(guī)活動收集作為副產(chǎn) 物的0.63g的非PHA的油狀殘留物??蒞與上文所述的丙酬方法相似的方式從生物質(zhì)萃 取下醇。但就下醇萃取而言,溫度的下降足W引起PHA作為固體殘留物從溶劑中回收。沒 有添加水,所W可萃取的非PHA物質(zhì)通常保持溶解在溶劑中并且可在通過蒸發(fā)的溶劑回收 過程中化濃縮的形式從溶劑中回收。溶劑誘鑄組合了 0.63g的非PHA物質(zhì)的復(fù)合樣品的 4. 21g的純化AccllPHA。復(fù)合塑料的組成為約87%PHA和約13%非PHA。在再等待兩 周之后,測試該樣品的機(jī)械性質(zhì)。所測得的性質(zhì)被確認(rèn)為"在添加Anox萃取物之后的Acc 11"。
[0041]表1 :加工萃取物對機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)生的作用
使用模型萃取物的示范 油酸為一種已知存在于可萃取的非PHA物質(zhì)(由于從生物質(zhì)中的PHA萃取)內(nèi)的化合 物。該示范說明了將包含油酸的精煉非PHA物質(zhì)與純PHA再組合的作用。因此實(shí)施例代表 了將從W下方法預(yù)期的情況,其中油酸從萃取的非PHA物質(zhì)中純化并且隨后油酸和回收的 PHA再組合W生產(chǎn)化合的塑料。
[004引在活性污泥PHA積累中間試驗(yàn)設(shè)備中生產(chǎn)數(shù)批P皿V(被確認(rèn)為"CFS19")。所述積 累生產(chǎn)3-徑基下酸醋和3-徑基戊酸醋的PHA共聚物(P皿V)。油酸從SigmaA1化ich(90% 純技術(shù)等級)新獲得并如所得到地使用。在70。C下在100mm化下干燥P皿V(90g)8 小時并且在使用之前儲存在干燥器中(在從烘箱取出后的2小時內(nèi)使用)。
[0043] 將布拉本德混合器預(yù)熱至135。C并將35.0g的聚合物加入混合室中,且同時W 50r.p.m旋轉(zhuǎn)攬拌葉片。然后立即在加入P皿V之后直接將3.5g的包括油酸在內(nèi)的樣品 加入混合室中,由此產(chǎn)生具有10%非PHA物質(zhì)的混合物。在每種情況中,在停止攬拌并將復(fù) 合塑料從混合室中移出之前在溫度下攬拌混合物2分鐘。然后將如上述產(chǎn)生的復(fù)合塑料放 置在干燥器中并且然后在同一天熱烙壓所述物質(zhì)W形成基板(plaque)。熱烙壓條件為185 °C在10噸的壓力下2分鐘。在運(yùn)段時間的最后使用水冷卻在壓力下快速冷卻樣品至室 溫并且然后從熱壓模型中移出。在"啞鈴形(dogbone)"或"啞鈴形(dumbbell)"測試試樣 (對于在材料測試領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員是熟悉的)從基板沖孔之前,然后在25 °C和 50%的相對濕度下膽存基板2周。啞鈴形試樣在測試段的大小為2mm寬,14mm長并且約 1mm厚,而整個樣品為25mm長。
[0044] 使用500N測力傳感器W20mm/min的延展速率測量樣品。表2給出所測得的物 質(zhì)性質(zhì)。
[0045] 表2 :模型萃取物(油酸)對P皿V性質(zhì)產(chǎn)生的作用
附加的實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案 雖然本文描述的實(shí)驗(yàn)程序包括從生