[发明专利]一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法

权利要求书

1.一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法，包括：

(1)棉织物的酶解反应

A.棉织物的离子液体预处理：将棉织物剪切为小块，以1％-20％(w/w)的比例加入到离子液体中，于90℃-130℃处理15min-10h，静置冷却；

离子液体/棉织物混合液再生：加入与离子液体5-10倍体积的去离子水，搅拌再生，然后离心或者过滤，再用去离子水洗涤得到的沉淀或滤渣，直至上清或者滤液至无色；

同时，将离心得到的上清液或者过滤得到的滤液置于蒸馏瓶中，在温度100-170℃下常压蒸馏或者在温度50-150℃和-0.09～-0.1Mpa的真空度条件下减压蒸馏，去除与离子液体共混的水，蒸馏至蒸不出水为止，蒸馏瓶中剩余的即为回收的离子液体；其中，蒸馏过程中冷凝管所用冷却液为10℃以下的冷却液，连接真空泵前的系统中加装一个冷阱，冷阱置于盛有液氮冷却剂的保温瓶中；

酶解：向上述沉淀或滤渣中加入缓冲溶液至固液比为0.005g∶1ml～1g∶10ml，再加入纤维素酶至终浓度为5-1000U/mL，调节pH至4.0-5.5，在40-60℃条件下反应1-24h，离心或者过滤分离未降解棉织物和酶解液，将酶解液于4℃冷藏；

或者B.棉织物无需进行离子液体预处理及再生，而是直接将其加入到缓冲溶液至固液比为0.005g∶1ml～1g∶10ml，再加入纤维素酶至终浓度为5-600U/mL，调节pH至4.0-5.5，在40-60℃条件下反应48-72h，离心或者过滤分离未降解棉织物和酶解液，将酶解液于4℃冷藏；

(2)酶解液制备细菌纤维素

将上述A或B方法制备的酶解液直接作为培养细菌纤维素的培养基，加入相对酶解液0.1-1％(w/v)的酵母膏和0.1-0.5％(w/v)的胰蛋白胨，配制成培养基，再加入6％-10％细菌纤维素生产菌的种子液，25-30℃静置培养8-28天得到细菌纤维素；

或将步骤(1)中A或B方法制得的酶解液用Ca(OH)₂调酶解液pH到9.5-11.0，25℃-60℃水浴里脱毒反应12h-24h，然后过滤并微调pH至4.5-5.0，加入活性炭室温下搅拌反应5-10min，过滤得到脱毒处理的酶解液；将脱毒处理的酶解液作为培养细菌纤维素的培养基，加入相对酶解液0.1-1％(w/v)的酵母膏和0.1-0.5％(w/v)的胰蛋白胨，配制成培养基，再加入6％-10％细菌纤维素生产菌的种子液，25-30℃静置培养8-28天得到细菌纤维素。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的离子液体为(AMIM)Cl、(BMIM)Cl或者LiCl/DMAc。

3.根据权利要求1所述的一种利用废弃棉织物制备纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的棉织物为废弃的无色棉织物或有色棉织物。

4.根据权利要求1所述的一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(1)棉织物在离子液体中的浓度为10-20％(w/w)，棉织物的预处理温度为110℃，处理至棉织物完全溶解。

5.根据权利要求1所述的一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的离心的条件为，速度4000-10000rpm，时间5-20min。

6.根据权利要求1所述的一种利用棉织物制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的活性炭的加入量为相对于酶解液质量的1％-6％。

7.根据权利要求1所述的一种利用废弃棉织物制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的细菌纤维素生产菌株为醋酸菌属(Acetobacter sp.)、葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter sp.)、葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobacter sp.)、根瘤菌属(Rhizobium sp.)、八叠球菌属(Sarcina sp.)、假单胞菌属(Pseudomounas sp.)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)、产碱菌属(Alcaligenes sp.)、气杆菌属(Aerobacter sp.)、固氮菌属(Azotobacter sp.)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、洋葱假单胞菌(Seudomonas cepacia)、空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)或红茶菌(kombucha)；其中优选菌株为木醋杆菌(Acetobacter xylinum)或红茶菌。