一种利用微生物再生废橡胶的方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 101456968 B (45)授权公告日 2011.07.20 CN 101456968 B *CN101456968B* (21)申请号 200910076289.4 (22)申请日 2009.01.09 C08J 11/10(2006.01) C08L 21/00(2006.01) C12P 1/02(2006.01) C12R 1/865(2006.01) (73)专利权人 北京化工大学 地址 100029 北京市朝阳区北三环东路 15 号 (72)发明人 王雅琴 赵素合 张翠茹 吕杰 姜广明 霍瑞明 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 。

2、11203 代理人 刘萍 CN 101289549 A,2008.10.22, 说明书全文 . (54) 发明名称 一种利用微生物再生废橡胶的方法 (57) 摘要 本发明提供一种利用微生物再生废橡胶的方 法。所用微生物为酿酒酵母。酿酒酵母细胞在生 长过程中产生的酶类和含巯基代谢物与废橡胶反 应， 橡胶硫交联键断裂及脱硫再生， 达到靶向脱硫 的目的。采用橡胶粉和酿酒酵母菌共培养进行脱 硫， 并结合酿酒酵母细胞热裂解破壁反应、 相转移 剂和相转移剂助剂强化废橡胶脱硫再生效果。确 定了脱硫再生较佳的工艺条件 ： 温度、 pH、 转速、 反应时间、 相转移剂和相转移剂助剂用量等。通 过测定再生处理橡胶。

3、的交联密度和溶胀度， 以及 X- 射线光电子能谱 (XPS) 检测表明， 经过酿酒酵 母作用后， 脱硫再生橡胶的交联密度明显降低， 溶 胀度明显提高， 再生橡胶表面的硫元素含量降低， 表明酿酒酵母对橡胶表面产生脱硫再生效果。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 封志强 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 2 页 CN 101456968 B1/1 页 2 1. 一种利用微生物再生废橡胶的方法， 其特征在于， 包括下述步骤 ： (1) 将酿酒酵母菌接入种子培养基， 培养至对数生长期 ； (2) 将橡胶粉和脱硫培养基置反应。

4、器中于 115， 0.1Mpa 灭菌 20min ； 所述的脱硫培养 基成分为 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O 5g/ L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO4 1g/L， ZnSO4 0.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， CuCl2 0.016g/L， MnSO4 0.019g/L， 其余为水 ； (3) 灭菌结束后， 将对数生长期的酿酒酵母菌种子液接入反应器中与橡胶粉进行共培 养 3-5 天， 橡胶粉在酿酒酵母菌的作用下硫键断裂或脱硫再生 ； 酿酒酵母细胞培养中脱硫的工艺条件为 。

5、： 温度 ： 28 -35 ； pH ： 5.0-5.8 ； 搅拌转速 ： 300-600rpm ； 通气量 ： 0.4-0.6Nm3/L ； 培养过程用氨水控制 pH， 并作为补加的氮源 ； 培养过程流加葡萄糖补充碳源， 残糖含量控制在 2g/L ； (4) 反应结束收集橡胶粉， 加水搅拌洗涤除去杂质， 干燥得到脱硫再生橡胶粉。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 还加入相转移剂助剂为吐温 80。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征在于 ： 还加入相转移剂大蒜素和相转移剂助剂 为吐温 80 混合乳浊液， 乳浊液中大蒜素和吐温 80 两者质量比为 1 1。 4. 根。

6、据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 步骤 (4) 中洗涤时搅拌转速为 300-400rpm， 干燥温度 50， 干燥时间 10h。 权 利 要 求 书 CN 101456968 B1/8 页 3 一种利用微生物再生废橡胶的方法 技术领域 0001 本发明涉及废旧橡胶再生技术， 具体而言是涉及一种利用酵母菌对废旧橡胶进行 靶向脱硫即硫键断裂及脱硫再生的方法和工艺。 背景技术 0002 目前， 全世界每年约产生一千多万吨的废旧橡胶。废旧橡胶具有稳定的三维化学 网状结构， 既不熔化也不溶解。 废旧橡胶的处理， 一直是环境保护和橡胶再利用领域的一个 难题。废旧橡胶的回收有利于充分利用资源和保。

7、护环境， 是可持续发展的必然要求。 0003 自 1839 年橡胶工业诞生时起， 废旧橡胶的处理问题就客观地摆到了人们面前。废 旧橡胶的回收利用一直倍受关注， 自 1910 年起人们就开始研究废橡胶再生。 0004 传统的橡胶再生方法大体上可以分为两类 ： 物理再生和化学再生。 0005 物理再生是利用外加能量， 如力、 热-力、 冷-力、 微波、 超声波等， 使交联橡胶的三 维网络破碎成碎片。 除微波和超声波能真正地再生橡胶外， 其余的物理方法只是粉碎技术， 即制造胶粉。这些胶粉只能作为非补强性填料。利用微波、 超声波等物理能量能够达到橡 胶再生的效果， 但设备要求高， 能量消耗大， 再生程。

8、度不易控制。 0006 化学再生是利用化学助剂， 如有机二硫化物、 硫醇、 碱金属等， 在一定温度下， 借助 机械力破坏橡胶交联键， 达到再生目的。在化学再生过程中， 要使用大量的化学品， 而这些 化学品几乎都是难闻和对人体有害的。 0007 传统的脱硫方法， 其缺点是 ： 除切断硫键交联网点以外， 还会引起橡胶主链键的 氧化和部分热裂解。二次污染较严重， 生产效率低， 能耗较大。在人们环保意识日益增强 和能源越来越短缺的今天， 这 2 种方法将不会再受到人们的欢迎。 0008 用生物工程学方法对废橡胶脱硫进行探索， 确实存在着促进未来废橡胶回收利用 的可能性。利用微生物使废橡胶脱硫的再生技术。

9、就是其中一项。此项技术在日本、 德国、 美 国均已有专利报道。 美国巴特尔太平洋西北实验室对废橡胶进行了生物脱硫研究， 瑞典、 韩 国等也对废橡胶生物脱硫方法进行了研究， 均取得较好的效果。美国利用嗜硫菌对废旧橡 胶脱硫 US5275948， 1994 ； US5597851， 1997 ； US6479558B1， 2002 取得一定的效果。其脱硫 机理是化能自养嗜硫细菌在生长过程中以橡胶硫为生长所需的硫源， 并可通过硫的氧化提 供生长所需能量， 由于嗜硫细菌为化能自养型微生物， 生长缓慢， 橡胶再生需要较长时间。 本发明是利用酿酒酵母对废橡胶进行再生， 酿酒酵母细胞生长过程产生的多种巯基 。

10、(-SH) 物质和酶对硫磺硫化的橡胶的 -S-S- 和 -S-C- 交联键还原断裂成 -SH 基， 部分 -SH 基继续 被氧化成 -SO3， -SO4。酿酒酵母比化能自养型微生物易培养， 生长快， 橡胶再生周期短。 发明内容 0009 本发明的目的在于克服现有技术的缺点， 提供一种环境友好、 生产成本低、 过程简 单， 利用微生物对废旧橡胶进行靶向脱硫再生的方法。 0010 本发明提供一种利用酵母菌再生废旧橡胶的工艺。先将酵母进行种子培养， 进一 说 明 书 CN 101456968 B2/8 页 4 步扩大培养， 在扩大的培养体系里对废旧橡胶进行脱硫再生。本发明提供一种利用酵母菌 再生废旧。

11、橡胶的工艺。 先将酵母进行种子培养， 进一步扩大培养， 在扩大的培养体系里对废 旧橡胶进行脱硫再生。 0011 本发明提供一种利用微生物再生废橡胶的方法， 其特征在于， 包括下述步骤 ： 0012 (1) 将酿酒酵母菌接入种子培养基， 培养至对数生长期的酿酒酵母菌种子液 ； 0013 (2) 将橡胶粉和脱硫培养基置反应器中于 115， 0.1Mpa 灭菌 20min ； 0014 (3) 灭菌结束后， 将对数生长期的酵母菌种子液接入反应器中 ； 酿酒酵母菌与橡 胶粉进行共培养 3-5 天， 橡胶粉在酿酒酵母菌的作用下硫键断裂或脱硫再生 ； 酿酒酵母细 胞培养中脱硫的工艺条件为 ： 0015 温。

12、度 ： 28 -35 ； 0016 pH ： 5.0-5.8 ； 0017 搅拌转速 ： 300-600rpm ； 0018 通气量 ： 0.4-0.6Nm3/L ； 0019 培养过程用氨水控制 pH， 并作为补加的氮源 ； 0020 培养过程流加葡萄糖补充碳源， 残糖含量控制在 2g/L ； 0021 (4) 反应结束收集橡胶粉， 加水搅拌洗涤除去杂质， 干燥得到脱硫再生橡胶粉。 0022 所述的脱硫培养基成分为 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸 粉 5g/L， MgSO47H2O 5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO41g。

13、/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O 0.03g/L， CuCl20.016g/L， MnSO40.019g/L， 其余为水。 0023 进一步还加入相转移剂助剂为吐温 80。 0024 进一步还加入相转移剂大蒜素， 大蒜素和吐温80同时使用时两者质量比为11。 0025 进一步步骤 (4) 中洗涤时搅拌转速为 300-400rpm， 干燥温度 50， 干燥时间 10h。 本发明利用酵母细胞对废旧橡胶进行脱硫再生， 是利用酵母细胞培养过程产生的多种巯 0026 基 (-SH) 化合物和酶对硫磺硫化的橡胶的 -S-S-、 -S-C- 进行催化断链脱硫以达 0027 到靶向脱硫。

14、的目的。脱硫机理如下所示 ： 0028 0029 *RSH 为酵母细胞培养过程产生的含巯基 (-SH) 化合物 0030 所用酵母为经基因组改组的酿酒酵母， 脱硫过程结合破壁反应和相转移剂以强化 脱硫效果。所用相转移剂为大蒜素， 相转移剂助剂为吐温 80， 大蒜素能使橡胶交联网络膨 胀， 增加酵母细胞及其产物含巯基 (-SH) 化合物和酶与橡胶的接触面积， 增强脱硫反应发 生的几率。相转移剂助剂吐温 80 能改善大蒜素和橡胶的亲水性， 增加脱硫剂和橡胶的接触 性， 所以再生体系中加入大蒜素和吐温 80 乳浊液能强化脱硫效果。只加入相转移剂助剂吐 温 80 能改善橡胶的亲水性， 也有强化脱硫的效。

15、果。 0031 发明效果 说 明 书 CN 101456968 B3/8 页 5 0032 本发明与现有技术相比具有如下优点和效果 ： (1) 脱硫过程为酿酒酵母细胞培养 过程， 条件温和， 不需高温高压， 脱硫过程简单， 设备要求低 ； (2) 酵母菌易于得到， 容易培 养， 生长周期短， 能缩短脱硫的时间， 易于工业化 ； (3) 酿酒酵母菌培养过程对环境无污染， 使材料的循环利用达到一种自然和谐的程度。 附图说明 ： 0033 图 1 实施例 1 再生天然硫化橡胶 X- 射线光电子能谱图 (XPS) 0034 胶粉经过酵母菌再生 3 天后， 硫含量有一定的降低。 0035 图 2 实施例。

16、 2 再生天然硫化橡胶 X- 射线光电子能谱图 (XPS) 0036 胶粉经过酵母菌再生 5 天后， 硫含量显著降低， 效果优于 3 天。 0037 图 3 实施例 3 再生天然硫化橡胶 X- 射线光电子能谱图 (XPS) 0038 胶粉经过酵母菌再生 3 天且结合破壁反应， 硫含量显著降低， 效果优于单纯酵母 作用 3 天， 和作用 5 天相当。 0039 图示符号说明 ： 0040 Count ： 电子束每秒计数 0041 S ： 秒 0042 Binding Energy ： 结合能 0043 eV ： 电子伏特 0044 NR ： 未再生处理的天然橡胶 0045 R1 ： 酵母再生处理。

17、的天然橡胶 0046 由于实施例 4-6 中加入的相转移剂大蒜素和相转移剂助剂吐温 80 含有硫， 对 X- 射线光电子能谱图测定有干扰， 故未采用 X- 射线光电子能谱图测定， 用力学性能和溶胀 性能分析橡胶再生效果。 0047 下面通过优选实施例对本发明做进一步的详细描述， 但本发明的实施方式不限于 此。 具体实施方式 0048 实施例 1 0049 一、 材料 0050 1 菌种 ： 酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0051 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公司。 0052 3 培养基 0053 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 2。

18、0g/L， 酵母浸粉 10g/L， 蛋白胨 10g/L， 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 .30min ； 0054 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0055 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO4 1g/L， ZnSO4 0.044g/L， FeSO47H2。

19、O0.03g/L， CuCl20.016g/L， MnSO40.019g/L ； pH 5.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。 说 明 书 CN 101456968 B4/8 页 6 0056 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0057 二、 方法 0058 1 种子液的培养 0059 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基中 (250mL 三角瓶 )， 28， 200rpm， 培养 16h ； 0060 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10接种量接入种子培养基(500mL带挡板三角 瓶， 装液量 100mL)， 28， 2。

20、00rpm， 培养 12h。 0061 2 橡胶脱硫再生 0062 5L 脱硫培养基置 10L 反应器中， 加入 100g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 115， 0.1Mpa 灭菌20min。 灭菌结束， 温度降至28， 调节pH在5.0， 通气量0.4Nm3/h， 搅拌速度为300rpm， 按 10接种量将培养 12h 的二级种子液接入反应器中， 培养反应 3 天。培养过程搅拌速度 调整范围在 300-600rpm ； 培养过程在 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/hL， 12h-24h 流加速 率为 6g/hL， 24 小时后流加速率为 3g/hL ； 培养过程用流加氨水控制 pH 在 5。

21、.0， 并作为 补充的氮源。 0063 培养结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将再生橡胶粉在开炼机上塑炼 5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。 结果模压胶片的交联密度由再生前的1.0510-4mol/g降 到 0.6310-4mol/g， 溶胀度由 3.66 提高到 4.90。 0064 实施例 2 0065 一、 材料 0066 1 菌种 ： 酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0067 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公司。 0068 3 培养基 ： 0069 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 20g/L， 酵母浸粉 。

22、10g/L， 蛋白胨 10g/L， 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0070 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0071 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO41g/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， CuCl。

23、20.016g/L， MnSO40.019g/L ； pH5.5， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。 0072 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0073 二、 方法 0074 1 种子液的培养 0075 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基中 (250mL 三角瓶 )， 30， 200rpm， 培养 16h ； 0076 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10的接种量接入种子培养基中(500mL带挡板 三角瓶， 装液量 100mL)， 30， 200rpm， 培养 12h。 0077 2 橡胶脱硫再生 0078 5L 脱硫培养。

24、基置 10L 反应器中， 加入 100g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。灭菌结束， 温度降至 30， 调节 pH5.5， 通气量 0.4Nm3/h， 搅拌速度 300rpm， 按 说 明 书 CN 101456968 B5/8 页 7 10接种量将培养 12h 二级种子液接入反应器中， 培养反应 5 天。培养过程搅拌速度调整 范围在 300-600rpm ； 培养过程在 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/hL， 12h-24h 流加速率为 6g/hL， 24h 后流加速率为 3g/hL ； 培养过程加氨水控制 pH 在 5.5， 并作为补充的氮源。 00。

25、79 反应结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将得到的再生胶粉在开炼机上塑 炼 5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。模压胶片的交联密度由再生前的 1.0510-4mol/g 降 到 0.4910-4mol/g， 溶胀度由 3.66 提高到 5.70。 0080 实施例 3 0081 一、 材料 0082 1 菌种 ： 酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0083 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公司。 0084 3 培养基 0085 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 20g/L， 酵母浸粉 10g/L， 蛋白胨 10g/L，。

26、 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0086 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0087 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO41g/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， CuCl20.016g/L， MnSO40。

27、.019g/L ； pH5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。 0088 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0089 二、 方法 0090 1 种子液的培养 0091 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基 (250mL 三角瓶 )， 35， 200rpm， 培养 16h ； 0092 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10接种量接入种子培养基(500mL带挡板三角 瓶， 装液量 100mL)， 35， 200rpm， 培养 12h。 0093 2 橡胶脱硫再生 0094 5L 脱硫培养基置 10L 反应器中， 加入 。

28、100g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min， 灭菌结束， 温度降至 35， 调节 pH 在 5.8， 通气量 0.4Nm3/h， 搅拌速度为 300rpm， 按 10接种量将培养 12h 的二级种子液接入反应器中， 培养反应 3 天。培养过程 搅拌速度调整范围在 300-600rpm ； 培养过程在 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/h L， 12h-24h 流加速率为 6g/hL， 24 小时后流加速率为 3g/hL ； 培养过程用氨水控制 pH 在 5.8， 并作 为补充的氮源。 0095 培养反应结束， 将脱硫体系加热至 100， 保持 5min， 破。

29、碎细胞释放胞内含巯基化 合物， 然后将脱硫体系降温至 50， 反应 5h。 0096 反应结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将再生脱硫胶粉在开炼机上塑 炼 5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。模压胶片交联密度由再生前 1.0510-4mol/g 降到 0.5510-4mol/g， 溶胀度由 3.66 提高到 5.33。 0097 实施例 4 0098 一、 材料 说 明 书 CN 101456968 B6/8 页 8 0099 1 菌种 ： 酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0100 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公。

30、司。 0101 3 培养基 0102 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 20g/L， 酵母浸粉 10g/L， 蛋白胨 10g/L， 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0103 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0104 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH。

31、2PO41g/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， CuCl20.016g/L， MnSO40.019g/L ； pH5.8， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min ； 0105 加吐温 80 至终浓度为 50g/L。 0106 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0107 二、 方法 0108 1 种子液的培养 0109 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基 (250mL 三角瓶 )， 30， 200rpm， 培养 16h ； 0110 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10接种量接入种子培养基(50。

32、0mL带挡板三角 瓶， 装液量 100mL)， 30， 200rpm， 培养 12h。 0111 2 橡胶脱硫再生 0112 2.5L 脱硫培养基置 5L 生物反应器， 加入 75g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 125g 吐温 80， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。灭菌结束， 温度降至 30， 调节 pH 在 5.5， 通气量 0.4Nm3/h， 搅拌速度300rpm， 按10接种量将培养12h的二级种子液接入反应器中， 培养反应3天。 培 养过程搅拌速度调整范围在 300-600rpm ； 培养过程在 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/hL， 12h-24h 流加速率为 6g/h。

33、L， 24h 后流加速率为 3g/hL ； 培养过程用氨水控制 pH 在 5.5， 并作为补充的氮源。 0113 反应结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将得到的再生脱硫胶粉在开 炼机上塑炼 5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。结果模压胶片的交联密度由再生前的 0.80410-4mol/g 降到 0.5610-4mol/g， 溶胀度由 3.18 提高到 3.88。 0114 实施例 5 0115 一、 材料 0116 1 菌种 ： 酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0117 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公司。 011。

34、8 3 培养基 0119 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 20g/L， 酵母浸粉 10g/L， 蛋白胨 10g/L， 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0120 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0121 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO41g。

35、/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， 说 明 书 CN 101456968 B7/8 页 9 CuCl20.016g/L， MnSO40.019g/L ； pH 5.5， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。 0122 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0123 二、 方法 0124 1 种子液的培养 0125 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基 (250mL 三角瓶 )， 30， 200rpm， 培养 16h ； 0126 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10的接种量接入种子培养基(500m。

36、L带挡板三 角瓶， 装液量 100mL)30， 200rpm， 培养 12h。 0127 2 橡胶脱硫再生 0128 5L 脱硫培养基置 10L 反应器中， 加入 100g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min， 灭菌结束， 温度降至 30， 调节 pH 在 5.5， 通气量 0.4Nm3/h， 搅拌速度 300rpm， 按 10接种量将培养 12 小时的二级种子液接入反应器中培养。培养过程搅拌速度调整范 围 300-600rpm ； 培养过程在 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/hL， 12h-24h 流加速率为 6g/ hL， 24h 后流加速率为 3g/h。

37、L ； 培养过程用氨水控制 pH 在 5.5， 并作为补充的氮源。 0129 培养 33h， 酵母生长进入生长稳定期， 向脱硫体系添加大蒜素和吐温 80 乳浊液 (1 1)， 使大蒜素和吐温 80 终浓度均为 1.0g/L， 继续培养至 3 天。 0130 反应结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将得到的再生脱硫胶粉在开炼机 上塑炼5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。 模压胶片的交联密度由再生前的1.81910-4mol/ g 降到 1.12910-6mol/g， 溶胀度由 3.36 提高到 4.52。 0131 实施例 6 0132 一、 材料 0133 1 菌种 ： 酿酒。

38、酵母 (Saccharomyces cerevisiae)。 0134 2 天然橡胶粉 ： 云标 1# 云南天然橡胶产业股份有限公司。 0135 3 培养基 0136 (1) 斜面培养基 ： 葡萄糖 20g/L， 酵母浸粉 10g/L， 蛋白胨 10g/L， 琼脂 15g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0137 (2)种子培养基 ： 葡萄糖50g/L， 酵母浸粉10g/L， 蛋白胨10g/L， 麦芽浸粉5g/L ； pH 5.0-6.0， 115， 0.1Mpa 灭菌 30min ； 0138 (3) 脱硫培养基 ： 葡萄糖 40g/L， 酵母浸。

39、粉 15g/L， 蛋白胨 15g/L， 麦芽浸粉 5g/L， MgSO47H2O5g/L， K2HPO43H2O 1g/L， KH2PO41g/L， ZnSO40.044g/L， FeSO47H2O0.03g/L， CuCl20.016g/L， MnSO40.019g/L ； pH5.5， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。 0139 4 仪器设备 ： 振荡培养箱， 反应器。 0140 二、 方法 0141 1 种子液的培养 0142 (1) 一级种子液 ： 取试管斜面保存的酿酒酵母菌体， 接入 50mL 种子培养基 (250mL 三角瓶 )， 30， 200rpm， 培养 16h。 。

40、0143 (2)二级种子液 ： 将一级种子液按10的接种量接入种子培养基(500mL带挡板三 角瓶， 装液量 100mL)， 30， 200rpm， 培养 12h。 0144 2 橡胶脱硫再生 说 明 书 CN 101456968 B8/8 页 10 0145 5L 脱硫培养基置 10L 反应器中， 并加入 150g 硫磺硫化的天然橡胶粉， 115， 0.1Mpa 灭菌 20min。灭菌结束， 温度降至 30， 调节 pH 在 5.5， 通气量 0.4Nm3/h， 搅拌速度 为 300rpm， 按 10接种量将培养 12 小时的二级种子液接入反应器中培养。培养过程搅拌 速度调整范围在 300-。

41、600rpm ； 培养过程 8h-12h 葡萄糖流加速率为 3g/hL， 12h-24h 流加 速率为 6g/hL， 24h 后流加速率为 3g/hL ； 培养过程用氨水控制 pH 在 5.5， 并作为补充的 氮源。 0146 培养 33h， 酵母生长进入生长稳定期， 向脱硫体系添加大蒜素和吐温 80 的乳浊液 (1 1)， 使大蒜素和吐温 80 终浓度均为 1.0g/L， 继续培养至 5 天。 0147 反应结束， 收集橡胶粉， 用水洗涤、 干燥橡胶粉， 将得到的脱硫胶粉在开炼机上塑 炼 5min， 出片， 模压制备胶片， 测定。模压胶片的交联密度由再生前的 1.81910-4mol/g 降 到 1.60010-4mol/g， 溶胀度由 3.36 提高到 4.40。 0148 表 1 再生天然硫化橡胶 NR 橡胶的力学性能和溶胀性能 0149 由表 1， 单纯的共培养脱硫再生、 共培养结合破壁反应脱硫再生及加入相转移催化 剂的脱硫再生方法处理过的橡胶的硬度和定伸应力下降， 断裂伸长率和溶胀度增加， 表明 这种方法能对橡胶进行脱硫再生。 0150 表 1 再生 NR 橡胶粉的力学性能和溶胀性能 0151 说 明 书 CN 101456968 B1/2 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 101456968 B2/2 页 12 图 3 说 明 书 附 图 。