3种微生物脱硫废乳胶及其填充天然橡胶的性能对比

分别利用鞘氨醇单胞菌、脂环酸芽孢杆菌和酵母菌对废乳胶(WLR)进行脱硫再生,考察脱硫过程中微生物的生长情况以及脱硫前后WLR溶胀性和交联密度的变化,并研究WLR和脱硫WLR(DWLR)用量对天然橡胶(NR)拉伸性能和交联密度的影响。结果表明:3种微生物中,鞘氨醇单胞菌脱硫的WLR溶胀指数较大,交联密度较小。随着WLR用量的增大,填充NR硫化胶的拉伸强度和交联密度逐渐减小,拉断伸长率逐渐增大。DWLR/NR硫化胶的拉伸性能明显优于WLR/NR硫化胶,且鞘氨醇单胞菌脱硫的DWLR/NR硫化胶的拉伸性能明显优于其他两种微生物脱硫的硫化胶。

等离子体技术在鞘氨醇单胞菌脱硫废乳胶中的应用

采用等离子体技术对废乳胶进行预处理,利用鞘氨醇单胞菌对其进行脱硫,考察等离子体预处理前后废乳胶亲水性的变化,研究等离子体预处理对废乳胶脱硫效果的影响。结果表明:经等离子体预处理后,废乳胶表面亲水性明显改善;与直接脱硫的废乳胶相比,等离子体预处理后再脱硫的废乳胶表面的砜类基团明显增多,硫质量分数减小,氧质量分数显著增大,硫-氧键含量明显增大,且交联密度明显降低;等离子体预处理能够有效促进废乳胶的微生物脱硫,明显改善脱硫效果。

间歇搅拌工艺对鞘氨醇单胞菌废胎面胶粉脱硫的影响

采用间歇搅拌工艺研究鞘氨醇单胞菌(PL 1)与废胎面胶粉(GTR)共培养脱硫,考察了PL 1对GTR的脱硫效果及脱硫胶粉(DGTR)填充丁苯橡胶的力学性能。结果表明,在GTR脱硫温度为30℃、在PL 1菌液中培养10 d的条件下,与连续搅拌工艺相比,采用间歇搅拌工艺,PL 1生长旺盛,其在DGTR胶片表面的附着量大;采用搅拌12 h、停歇12 h的间歇搅拌工艺,DGTR表面含硫质量分数比GTR下降了22.7%,脱硫效果显著;与GTR相比,用DGTR填充丁苯橡胶的力学性能显著改善。

鞘氨醇单胞菌对SBR、NR硫化胶脱硫工艺与效果评估

采用连续与间歇搅拌工艺分别对鞘氨醇单胞菌(PL1)/SBR硫化胶和PL1/NR硫化胶两个体系进行共培养脱硫,系统比较了两种工艺对两种硫化胶片的脱硫效果。结果表明,共培养脱硫过程中,连续与间歇搅拌工艺均可使PL1菌达到较高的生物量;采用间歇搅拌工艺可使更多的PL1在共培养过程中附着在SBR或NR硫化胶片上,提高了菌与硫化胶表面的接触面积;共培养脱硫后,间歇搅拌工艺产生的SBR硫化胶胶片表面S含量比原SBR胶片下降了45.8%,NR硫化胶片表面S含量比原NR胶片下降了32.6%,而采用连续搅拌工艺,脱硫后SBR和NR硫化胶片的S分别为32.8%和11.6%,脱硫SBR胶片表面含氧基团增多;分别采用两种工艺均可使NR胶片主链的C=C遭到破坏;间歇搅拌工艺脱硫胶片的溶胀度比连续搅拌的高,交联密度低。综合效果表明,间歇搅拌工艺在节约能源和提高脱硫效果方面有优势。

吐温20浓度对鞘氨醇单胞菌脱硫胎面胶的影响

鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)对废胎面胶粉(GTR)中的化合硫有代谢作用,但其与亲油性的橡胶相容性差.通过在细菌-GTR共培养脱硫过程中添加表面活性剂吐温20可改善两者之间的亲和性,进而提高脱硫效果.本文研究吐温20用量对鞘氨醇单胞菌生长及鞘氨醇单胞菌对GTR表面一定深度范围内化学结构的影响,并将脱硫废胎面胶粉(DGTR)与丁苯橡胶(SBR)共混,探讨共混胶的性能及形态.结果表明:在研究的吐温20用量范围内,其对鞘氨醇单胞菌的生长代谢基本无抑制作用,少量吐温20还可促进细菌的生长;当吐温20用量为0.5 g/L时,DGTR-0.5的溶胀值比GTR增加6.6%,交联密度减小9.4%,比未加吐温20的DGTR-0分别增加和减少3%和4%.橡胶表面的S—S键、S—C键减少,S—O键增多,其中DGTR-0.5的S含量比GTR降低63.6%,比DGTR-0降低37%;氧含量比GTR增加62.1%,比DGTR-0增加16%,此时脱硫效果最好;与GTR/SBR共混胶相比,DGTR/SBR并用胶的物理性能有所改善,胶粉与基胶间的界面相互渗透作用增强.其中,DGTR-0.5/SBR胶料的力学性能改善最为显著.所以,在用鞘氨醇单胞菌脱硫废胎面胶的过程中,0.5 g/L为吐温20的最佳使用浓度.