[发明专利]一种提高废弃PET瓶酶降解效率的方法

说明书

本发明公开一种提高废弃PET瓶酶降解效率的方法，包括：将洁净、干燥的PET于260~300℃进行熔融；将熔融状态的PET迅速转入液氮中快速淬火处理；将步骤（2）处理后的PET在可控温的球磨机（0‑5℃）中粉碎；将PET加入到含有PET降解酶LCC的酶催化体系中，于pH=8，温度67℃条件下进行PET的酶降解。采用本发明的方法，能将PET废塑料瓶的结晶度从约30%降低到约10%，PET降解率能达到75%以上。与现有的技术相比，本方法具有绿色环保、降解率高、经济高效的特点。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种提高废弃PET瓶酶降解效率的方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶由于其良好的物理化学性质如质量轻、阻隔性能好、成本低、透明度、耐热性等而被广泛使用。然而PET的高结晶度给回收增加了难度，所以许多消费后的PET瓶由于无法回收而对环境造成污染。

目前废弃PET主要有三种回收技术，即物理回收法、化学回收法和生物回收法。物理回收法是将废弃PET回收后，在不改变PET分子链结构的前提下，与其他种类的塑料制品进行物理混合，从而实现废弃PET的再利用，但是此种方法对废弃PET的利用效率低，而且因为 PET与其他树脂的相容性较差，废弃PET物理回收利用的范围受限。化学回收法是通过改变 PET的分子链结构，即通过使大量的酯键发生断裂，降低PET的分子量，并使产生的低分子量产物具备一定的反应活性，以制备新型的化工原料。M.E.Tawfik等将二丁基氧化锡(dibutyltin oxide，DBTO)作为催化剂，乙醇胺(ethanolamine，EA)作为醇解剂，在190℃、常压下对废弃PET进行胺解，生成产物BHETA。

生物回收法是采用生物技术对PET进行降解，或者将PET作为生物的营养来源，从而达到消灭废弃PET的目的。生物法具有过程绿色、产品质量高的优点。然而降解效率慢一直阻碍该方法的发展，这是由于PET塑料结晶度较高导致的。

中国专利CN 107236147A公开了一种生物降解PET的方法，其在降低PET结晶度后利用角质酶降解。但是其降解效率低，不适应大规模工业应用的要求。

发明内容

本方法在现有技术的基础上，进一步优化方法，通过在降解废弃PET瓶前增加预处理步骤来降低结晶度，并控制酶解前的粉碎条件，从而进一步提高PET降解酶对PET的催化效率。过程中不需要使用易污染环境的酸碱化学试剂就能达到较高的降解率，大幅提高了PET的酶降解效率，适应大规模的工艺应用。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：

一种提高废弃PET瓶酶降解效率的方法，包括：

(1)将洁净、干燥的PET于260～300℃进行熔融；

(2)将熔融状态的PET迅速转入液氮中快速淬火处理；

(3)将步骤(2)处理后的PET在0～5℃条件下粉碎；

(4)将步骤(3)粉碎后的PET加入到含有PET降解酶LCC的酶催化体系中，于pH＝8，温度67℃条件下进行PET的酶降解。

优选的，步骤(1)中所述洁净、干燥的PET由如下方法得到：

将废弃PET瓶裁剪成碎片，之后将所述碎片置于超声清洗机中清洗，之后干燥。

优选的，所述碎片的尺寸为5cm以下。

优选的，所述清洗为在纯水中清洗。

优选的，所述清洗的时间为30min。

优选的，所述的干燥为在烘箱中烘干。

优选是，所述烘干的温度为65℃。

优选的，步骤(1)所述的熔融的温度为260～280℃。