改性膠原蛋白施膠劑、AKD和SAE的生物降解性評價

王學(xué)川潘 博張 莎任龍芳張素風(fēng)孫思薇

(1.陜西科技大學(xué)輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)省部共建教育部重點實驗室，陜西西安，710021; 2.陜西科技大學(xué)陜西省造紙技術(shù)及特種紙品開發(fā)重點實驗室，陜西西安，710021)

·生物降解性·

改性膠原蛋白施膠劑、AKD和SAE的生物降解性評價

王學(xué)川1潘 博1張 莎1任龍芳1張素風(fēng)2孫思薇1

(1.陜西科技大學(xué)輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)省部共建教育部重點實驗室，陜西西安，710021; 2.陜西科技大學(xué)陜西省造紙技術(shù)及特種紙品開發(fā)重點實驗室，陜西西安，710021)

采用BOD5/CODCr和OECD－301B兩種方法對改性膠原蛋白施膠劑 (MCSA)的生物降解性進行研究，并與常規(guī)施膠劑烷基烯酮二聚物 (AKD)和苯乙烯－丙烯酸酯共聚物 (SAE)的生物降解性進行評價與對比。結(jié)果表明，MCSA、AKD和SAE的BOD5/CODCr分別為0.32、0.28和0.21，分別屬于可降解物質(zhì)、降解性差物質(zhì)和難降解或不可降解物質(zhì);采用OECD－301B法，第28天的生物降解性指數(shù) (IB)分別為102.55%、95.63%和92.11%，分別屬于可降解物質(zhì)、難降解物質(zhì)和難降解物質(zhì)。兩種方法得出的結(jié)論一致，其生物降解能力由大至小依次為MCSA＞AKD＞SAE;同時探討了分子結(jié)構(gòu)與生物降解性的關(guān)系，MCSA與SAE分子中同樣具有苯結(jié)構(gòu)，但MCSA具有極性強、生物親和能力好的特點，所以MCSA降解性較好。分析結(jié)果表明化學(xué)品的結(jié)構(gòu)對其生物降解性的影響需綜合考察。

改性膠原蛋白施膠劑;構(gòu)效關(guān)系;生物降解性

施膠是造紙過程中的一項關(guān)鍵技術(shù)，通過施膠可以提高紙和紙板的表面強度，防止水質(zhì)液體的擴散和滲透。常用的施膠劑按其來源可分為合成類施膠劑和生物質(zhì)類施膠劑。其中，合成類施膠劑大多價格昂貴，不易生物降解，所以，近年來人們把目光投向具有永續(xù)性、多樣性、環(huán)境友好性和對人類的親和性等特征的生物質(zhì)類施膠劑的研發(fā)［1］。此外，在制革領(lǐng)域，我國每年產(chǎn)生140多萬t的皮革固體廢棄物［2］，在這些廢棄物中除少量的非膠原蛋白外，大約80%以上都是由膠原蛋白構(gòu)成的［3］。從皮革固體廢棄物中提取膠原蛋白，并對其改性，制成的改性膠原蛋白造紙施膠劑彌補了造紙行業(yè)資源緊缺的短板，擁有廣闊的市場前景。

隨著環(huán)境問題的日益加重，如何合成生物降解性能好的綠色化學(xué)品，成為化工合成領(lǐng)域研究的目標?；瘜W(xué)品生物降解性評價方法有很多種，BOD5/CODCr法是最為傳統(tǒng)和基礎(chǔ)的方法。此外，目前國際上普遍采用經(jīng)濟合作與發(fā)展組織 (OECD)的六種經(jīng)典快速生物降解性測試方法［4］。2008年，歐盟將這六種方法寫入《關(guān)于化學(xué)品注冊、評估、許可與限制(REACH)法規(guī)》和 EC:440/2008法規(guī)的C.4部分［5］，要求進口到歐盟成員國的化學(xué)品提交這些測試數(shù)據(jù)［6］，OECD－301B就是其中一種。

本課題采用BOD5/CODCr、OECD－301B兩種方法，分別對改性膠原蛋白施膠劑 (MCSA)以及市場上較為普遍的烷基烯酮二聚物 (AKD)、苯乙烯－丙烯酸酯共聚物 (SAE)這3種施膠劑進行生物降解性研究分析和評價。

1 實驗

1.1 實驗材料與儀器

接種物:接種活性污泥取自西安市第五污水處理廠二沉池進水。

試劑:MCSA、AKD、SAE(西安市蔡倫造紙廠提供)，醋酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨等均為分析純。

儀器:LRH－250F生化培養(yǎng)箱，Sartorius BS系列精密電子天平，LiquiTOCⅡ測定儀，DZ－2BC電子萬用爐，ACO－003曝氣泵，Anke TDL－40B高速離心機，Senlod LZB－3氣體流量計，磁力攪拌器。

1.2 實驗方法

1.2.1 BOD5/CODCr法

BOD5采用 HJ 505—2009法測定［7］，CODCr采用 GB 11914—1989重鉻酸鉀法測定［8］。

1.2.2 OECD－301B法 (PCD法，Production of Carbon Dioxide)

BOD5/CODCr法是測試生物降解性最為傳統(tǒng)的方法，但其操作構(gòu)成繁瑣且誤差較大。OECD－301B法更為精確，避免了硝化作用、微生物吸附作用和無機還原性物質(zhì)對測試的影響。因此，采用OECD－301B法對3種施膠劑的生物降解性進行研究，并與BOD5/CODCr法進行對比。

1.2.2.1 實驗反應(yīng)器

OECD－301B法生物反應(yīng)器［9］示意圖見圖1，整個反應(yīng)器由4部分組成，分別為:

(1)洗氣。使用NaOH溶液吸收進氣中的CO2，然后用Ba(OH)2溶液檢驗CO2是否除盡，再用蒸餾水洗去氣體中所帶有的微量NaOH和Ba(OH)2。

(2)均氣。使用空瓶保證氣流穩(wěn)定，同時向各生物反應(yīng)瓶均勻分配氣體流量。

(3)生物反應(yīng)。受試物的活性污泥降解反應(yīng)。

(4)吸氣。使用Ba(OH)2溶液吸收降解過程中產(chǎn)生的CO2。

1.2.2.2 接種物及化學(xué)試劑

(1)接種物。接種活性污泥經(jīng)細紗布過濾去除大顆粒雜質(zhì)，用實驗培養(yǎng)基清洗，最后使用實驗培養(yǎng)基連續(xù)曝氣培養(yǎng)5天，使用前空曝24 h，以降低活性污泥中初始碳含量，并測定活性污泥總固形物含量(MLSS)為3.68 g/L。

(2)實驗培養(yǎng)基［10］。

①磷酸緩沖液:稱取8.50 g的H3PO4、33.40 g的NaHPO4·2H2O、1.75 g的 K2HPO4和 0.5 g的NH4Cl，用蒸餾水溶解，定容至1 L，pH值為7.4。

②氯化鈣溶液:稱取36.40 g的CaCl2·2H2O，用蒸餾水溶解，定容至1 L。

③硫酸鎂溶液:稱取22.50 g的MgSO4·7H2O，用蒸餾水溶解，定容至1 L。

圖1 生物降解性實驗裝置示意圖

④氯化鐵溶液:稱取0.25 g的FeCl3·6H2O，用蒸餾水溶解，定容至1 L。

實驗培養(yǎng)基為:取磷酸緩沖液10 mL，氯化鈣溶液、硫酸鎂溶液、氯化鐵溶液各1 mL，用蒸餾水定容至1 L。

(3)標準參比物。實驗用標準參比物為易生物降解的醋酸鈉，其降解極限可達到100%。

(4)吸收堿液。吸收CO2氣體的Ba(OH)2溶液濃度為0.025 mol/L左右，具體濃度以每次加入前滴定為準。

1.2.2.3 實驗內(nèi)容

OECD－301B法測定一個化學(xué)品的生物降解性，一般要設(shè)計4個實驗組。但不同受試物降解程度和速率不同，其CO2產(chǎn)生量也各有差異，使得配制吸收堿液的濃度不好把握，需進行多次嘗試。

(1)生化反應(yīng)組。設(shè)計3個平行實驗，每個反應(yīng)瓶中包含培養(yǎng)基、受試物和接種物。

(2)標準參比組。設(shè)計1個反應(yīng)瓶，瓶中包含培養(yǎng)基、接種物和參比物醋酸鈉。

(3)內(nèi)源呼吸組。設(shè)計1個反應(yīng)瓶，瓶中包含培養(yǎng)基和接種物。

(4)空白對照組。設(shè)計1個反應(yīng)瓶，瓶中包含蒸餾水和培養(yǎng)基。

為保證整個反應(yīng)器中受試物、參比物為唯一碳源。曝氣泵鼓入空氣，以盛有1 L 10 mol/L的3個串聯(lián)的NaOH溶液瓶洗去空氣中的CO2，隨后用盛有1 L 0.25 mol/L的1個Ba(OH)2溶液瓶檢驗CO2氣體是否被除盡。經(jīng)蒸餾水瓶洗去氣流中的堿液，空瓶均氣，隨后通過空氣流量計 (流量控制在300 mL/min)將氣流均分給6個生物反應(yīng)瓶。生物反應(yīng)瓶采用5 L廣口玻璃瓶，橡膠蓋密封，受試物和參比物在瓶中的總有機碳 (TOC)濃度為20 mg/L(受試物TOC數(shù)據(jù)見表1)，接種活性污泥濃度為30 mg/L。避光或弱光條件下，連續(xù)反應(yīng)28天。

表1 3種施膠劑的TOC值

生化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的CO2氣體用0.025 mol/L左右的Ba(OH)2溶液吸收 (具體濃度以每次加入反應(yīng)器前滴定為準)，每個生物反應(yīng)瓶串接3個吸收瓶，每隔1天取下與生物反應(yīng)瓶直接相連的吸收瓶，進行滴定。

2 結(jié)果與討論

2.1 BOD5/CODCr法

實驗測得鄰苯二甲酸氫鉀的 CODCr為490.33 mg/L，其理論 CODCr為 500 mg/L，因為 COD測定/ COD理論＞96%，所以所測數(shù)據(jù)滿足要求。其參考標準和結(jié)果分別見表2［9］、表3。

表2 廢水生物降解性評價指標

表3 3種表面施膠劑的BOD5/CODCr值

由表2、表3數(shù)據(jù)可以看出，MCSA是可生物降解物質(zhì)，AKD為降解性差物質(zhì)，而SAE為難降解或不可降解物質(zhì)。

2.2 OECD－301B法 (PCD法)

化學(xué)品生物降解生成的CO2量與生物降解時間的關(guān)系，一般有3種情況，如圖2所示［9］。

圖2 有機物生物降解過程中幾種典型的PCD曲線示意圖

從圖2可看出，不同受試物的PCD曲線不同，受試物a不需要馴化過程，生物降解速率和生物降解程度較大，PCD曲線與橫坐標之間的面積也較大;受試物b需有一個馴化過程，它的反應(yīng)速率和生物降解程度較小，PCD曲線與橫坐標之間的面積也較小;受試物c不但不發(fā)生生物降解作用反而對接種物具有毒性，其PCD曲線位于接種物PCD曲線 (內(nèi)源呼吸線)之下且PCD曲線與橫坐標之間的面積最小，表明其難以生物降解。由此可見，PCD曲線與橫坐標之間的面積可以表征化學(xué)品生物降解性的大小。因此，在CO2測試法中，有機物的生物降解性能可采用生物降解性指數(shù) (IB)表示［11］。

式中，As為受試物PCD曲線與橫坐標之間的面積;Ao為接種物內(nèi)源呼吸PCD曲線與橫坐標之間的面積。

根據(jù)受試有機物的IB值可把有機物的生物降解性劃分如下:IB≥200%易生物降解;100%≤IB＜200%可生物降解;IB＜100%難生物降解。

實驗所測施膠劑、醋酸鈉及內(nèi)源呼吸的PCD曲線如圖3所示，其積分面積和生物降解指數(shù)見表4。

圖3 受試物PCD曲線

表4 受試物的生物降解性能

由圖3及表4可知，標準物質(zhì)醋酸鈉在開始就很快降解，其IB為178.99%，接近200%，驗證了醋酸鈉是一種易降解的物質(zhì)，表明實驗過程中接種物活性污泥具有很好的活性，進而驗證了實驗的有效性。

在剛開始5天各物質(zhì)的CO2生成量較少且基本相同，圖形呈直線且相互疊合在一起，其原因為前5天使用的吸收堿液濃度為0.0125 mol/L，濃度過小，易吸收飽和，導(dǎo)致生化反應(yīng)產(chǎn)生的CO2未被完全吸收;5天之后曲線變化顯著，6～12天，MCSA、SAE和AKD的PCD曲線一直位于內(nèi)源呼吸線以下，表明其對微生物生長具有一定的抑制作用，使微生物的活性降低;12天之后MCSA的PCD曲線和21天之后AKD的PCD曲線都位于內(nèi)源呼吸線以上，表明活性污泥經(jīng)過一定時期的馴化后，可將這兩種施膠劑分解為能被呼吸利用的小分子物質(zhì);SAE的PCD曲線一直位于內(nèi)源呼吸線以下，表明該物質(zhì)具有一定的毒性，難于生物降解，這也與它的含苯結(jié)構(gòu)有關(guān)。

由Origin7.5分別求其曲線積分，其中MCSA的IB為102.55%大于100%，根據(jù)受試物的生物降解性評價指標可知，是可生物降解的，而SAE和AKD的IB都小于100%，都屬于難生物降解物質(zhì)。

2.3 3種施膠劑的生物降解性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

2.3.1 MCSA的生物降解性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

高聚物的官能團與其生物降解性能有著直接的關(guān)系，一般認為，可生物降解性有如下規(guī)律:脂肪族酯鍵、肽鍵＞氨基甲酸酯 ＞脂肪族醚鍵 ＞亞甲基［12］。MCSA是生物質(zhì)材料的改性產(chǎn)物，具有良好的生物親和能力，其結(jié)構(gòu)式如圖4。由圖4可知，MCSA的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的脂肪族酯鍵和肽鍵，這些官能團是潛在的水解鍵，對水解酶有很好的敏感性;同時MCSA分子極性較強，有很好的水溶性，利于微生物對其分解。通過OECD－301B法實驗結(jié)果可知，雖然MCSA分子結(jié)構(gòu)中含有苯結(jié)構(gòu)，對微生物生長有一定抑制作用，但以其良好的極性和生物親和能力，微生物經(jīng)過一定時間的適應(yīng)馴化，可以將其分解成小分子物質(zhì)用于自身的代謝。

2.3.2 AKD的生物降解性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

在影響化學(xué)品可生物降解性的參數(shù)中，疏水性也是十分關(guān)鍵的。疏水性愈強愈難降解［13］。AKD的分子結(jié)構(gòu)見圖5，結(jié)構(gòu)式中的R1或R2為烷基，變更不同的烷基可以得到一系列的烷基烯酮二聚體，但適于造紙中性施膠的是14烷和16烷［14］。AKD的含氧環(huán)結(jié)構(gòu)不利于微生物的利用，同時在水環(huán)境下，AKD可發(fā)生水解，然后脫羧基 (見圖6)［15］，水解后脫羧基的終產(chǎn)物是一個碳原子數(shù)在C30左右的高級酮。常溫下，C12以下的酮是液體，高級酮為固體。雖然水解后所得的酮毒性小，但物理性能特殊，在生理溫度下呈固態(tài)，不利于其生物降解。

圖4 MCSA結(jié)構(gòu)圖

圖5 AKD分子結(jié)構(gòu)圖

圖6 AKD分子水解及脫羧基

圖7 SAE分子結(jié)構(gòu)圖

2.3.3 SAE的生物降解性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

SAE的分子結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中R1為丙烯酸或陽離子單體，R2為烷基。SAE不易水解，因此基本消除假施膠現(xiàn)象，其成膜性優(yōu)于苯乙烯－馬來酸酐，抗水性好于苯乙烯丙烯酸鹽共聚物［16］。SAE的特征官能團為苯環(huán)和脂肪族酯鍵，脂肪族酯鍵對一些酯解酶有很高敏感性，易于生物降解，而含苯結(jié)構(gòu)一般對微生物產(chǎn)生一定的毒性作用。所以，SAE的生物降解性需要綜合考慮，通過OECD－301B法實驗結(jié)果可以看出，SAE對微生物有很高的毒性。SAE的含苯結(jié)構(gòu)影響了它的可生化性。

一般而言，相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)更容易生物降解［17］。但是通過對比MCSA與AKD的分子結(jié)構(gòu)和生物降解性可知，AKD雖然相對分子質(zhì)量遠遠小于MCSA，且結(jié)構(gòu)簡單，但其分子極性和生物親和能力不如MCSA，導(dǎo)致AKD比MCSA降解性稍差。所以，化學(xué)品的結(jié)構(gòu)對其可生化性的影響，需要綜合考察。而基于生物質(zhì)材料改性的化學(xué)品不僅具有良好的生物親和能力，而且其降解性也優(yōu)于其他合成的化學(xué)品，因此，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 結(jié)論

采用BOD5/CODCr與OECD－301B兩種方法分別對改性膠原蛋白膠施劑 (MCSA)以及市場上普遍使用的烷基烯酮二聚物 (AKD)、苯乙烯－丙烯酸酯共聚物(SAE)這3種施膠劑進行生物降解性研究分析和評價。

3.1 通過BOD5/CODCr法對MCSA、AKD、SAE的生物降解性進行分析。MCSA的BOD5/CODCr為0.32，屬可降解性物質(zhì);AKD的BOD5/CODCr為0.28，屬降解性差物質(zhì);SAE的BOD5/CODCr為0.21，屬難降解或不可降解物質(zhì)。由此可得出3種施膠劑的生物降解性依次為:MCSA＞AKD＞SAE。

3.2 通過OECD－301B法對MCSA、AKD、SAE的生物降解性進行分析。MCSA的生物降解性指數(shù) (IB)值為102.55%，屬可生物降解物質(zhì);AKD與SAE的IB值分別為95.63%、92.11%，均屬難生物降解物質(zhì)，但通過對其PCD曲線進行對比，活性污泥馴化21天后，AKD的PCD曲線高過內(nèi)源呼吸線，表明微生物經(jīng)過適應(yīng)，可以對AKD進行降解，而SAE則不可以。由此可得出3種施膠劑的生物降解性依次為: MCSA＞AKD＞SAE。這與BOD5/CODCr法的測定結(jié)果一致。

［1］ WANG Xue－chuan，HAOXiao－li，Qiang Tao－tao，etal.Research Development of Biomass Sizing Agent［J］.Fine Chemicals，2012，29 (9):833.

王學(xué)川，郝曉麗，強濤濤，等.生物質(zhì)施膠劑的研究進展［J］.精細化工，2012，29(9):833.

［2］ Brown EleanorM，TaylorMaryann M，MarmerWilliam N.Production and potential uses of co－products from solid tannery waste［J］.JALCA，1996，91:270.

［3］ LV Ling－yun，MA Xing－yuan，JIANG Kun，etal.Progress in Extracting Collagen from Chrome Shavings and Its High Value Applications［J］.West Leather，2010，32(15):46.

呂凌云，馬興元，蔣 坤，等.從皮革廢棄物中提取膠原蛋白及其高值化應(yīng)用的研究進展［J］.西部皮革，2010，32(15):46.

［4］ Organization for Economic Cooperation and Development.OECD guideline for testing of chemicals［M］.Paris:OECD Publications，1993.

［5］ The Commission of The European Communities.Council Regulation (EC)No 440/2008［EB/OL］.2008－05－30.

［6］ LIU Chun－xin，SHEN Ying－wa，HUANG Xing，etal.A Comparative Study of Six Classical TestMethods of Chemicals for Ready Biodegradability［J］.Journal of Environmental Engineering Technology，2012，2(1):1.

劉純新，沈英娃，黃 星，等.化學(xué)品快速生物降解性六種經(jīng)典測試方法的技術(shù)要點對比［J］.環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報，2012，2(1):1.

［7］ HJ 505－2009.Water quality－Determination of biochemical oxygen demand after 5 days(BOD5)［S］.HJ505－200.水質(zhì)－五日生化需氧量(BOD5)的測定－稀釋與接種法［S］.

［8］ GB 11914－89.Water quality－Determination of the chemical oxygen demand－Dichromatemethod［S］.GB 11914－89.水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定－重鉻酸鹽法［S］.

［9］ CHEN Shao－h(huán)ua，GONGWen－qi，MEIGuang－jun，et al.Evaluation of biodegradability of alkyl xanthates flotation collectors［J］.Journal of Central South University，2011，42(2):546.

陳紹華，龔文琪，梅光軍，等.烴基黃藥捕收劑的生物降解性評價［J］.中南大學(xué)學(xué)報，2011，42(2):546.

［10］ OECD 301B，OECD guidelines for the testing of chemicals［S］.

［11］ JIANG Zhan－peng，SHIShao－qi，MAIWen－ning，et al.A Study on the Determination of Biodegradability of Polluted Organic Substances Using Production of Carbon Dioxide Test［J］.Environmental Science，1996，17(3):11.

蔣展鵬，師紹琪，買文寧，等.有機物好氧生物降解性二氧化碳生成量測試法的研究［J］.環(huán)境科學(xué)，1996，17(3):11.

［12］ CUIKe，ZHANG Ke，Study on the biodegradability and biodegradationmechanism of polyaspartic acid［J］.Applied Chemical Industry，2009，38(4):498.

崔 科，張 科.聚天冬氨酸的生物降解性能及降解機理研究［J］.應(yīng)用化工，2009，38(4):498.

［13］ JING Zhi－gang，ZHANG Tong，ZHU Huai－lan.Biodegradation of Pollutant［M］.Shanghai:Press of East China University of Science and Technology，1997.

金志剛，張 彤，朱懷蘭.污染物生物降解［M］.上海:華東理工大學(xué)出版社，1997.

［14］ CHEN Fu－shan，SHANG Xiao－lei，SONG Xiao－ming.Preparation and Sizing Performance of a New Type of AKD Emulsion［J］.China Pulp＆Paper，2013，32(5):21.

陳夫山，尚小雷，宋曉明.新型AKD乳液的制備及其施膠性能的研究［J］.中國造紙，2013，32(5):21.

［15］ Arif Karademir.Quantitative determination of alkyl ketene dimer (AKD)retention in papermade on a pilot papermachine［J］.Turk JAgric For，2002，26:253.

［16］ HU Hui－ren，XU Jian－feng.Modification of Styrene Acrylate Emulsion and Its Application in Paper Surface Sizing［J］.China Pulp＆Paper，2011，30(2):11.

胡惠仁，徐建峰.改性苯乙烯丙烯酸酯乳液及其在表面施膠中的應(yīng)用［J］.中國造紙，2011，30(2):11.

［17］ FAN Hao－jun，ZHANG Xia，LUO Chao－yang，et al.Relationship between Biodegradability and Leather Chemicals，Structures［J］.China Leather，2010(7):104.

范浩軍，張 霞，羅朝陽，等.皮革化學(xué)品可生物降解性及其構(gòu)－效關(guān)系研究［J］.中國皮革，2 0 1 0(7):1 0 4.

(責(zé)任編輯:常 青)

Evaluation of the Biodegradabilities of M odified Collagen Surface Sizing Agent，AKD and SAE

WANG Xue－chuan1，*PAN Bo1ZHANG Sha1REN Long－fang1ZHANG Su－feng2SUN Si－wei1
(1.Key Lab of Chemistry and Technology for Light Chemical Industry，Ministry of Education，Shaanxi University of Science and Technology，Xi'an，Shaanxi Province，710021; 2.Shaanxi University of Science and Technology，Shaanxi Province Key Lab of Papermaking Technology
and Specialty Paper，Xi'an，Shaanxi Province，710021)
(*E－mail:wxc－mail@163.com)

The biodegradability ofmodified collagen sizing agent(MCSA)was evaluated by themethods of BOD5/CODCrand OECD－301B，and its biodegradability was compared with that of alkyl ketene dimer(AKD)and styrene－acrylic ester copolymer(SAE)which were commercial products.The results showed that the BOD5/CODCrvalues of MCSA，AKD and SAE were 0.32，0.28 and 0.21，respectively，they belonged to biodegradablematerial，poor biodegradablematerial and recalcitrant biodegradable or non－biodegradablematerial，respectively.On the other hand，their biodegradation index IBwere 102.55%，95.63%and 92.11%，respectively on 28thday，which showed thatMCSA was biodegradablematerial while AKD and SAE were recalcitrant biodegradable materials.The experimental results obtained by the two methods were consistent.The biodegradation trends were:MCSA＞AKD＞SAE.Meanwhile，the relationship between molecular structure and biodegradability was studied.There were benzene structures in MCSA and SAEmolecules，butMCSA had strongmolecular polarity and excellent biological affinity.So MCSA had better degradability.It indicated that it is necessary to comprehensively consider the effect of chemical structure on the biodegradability.

modified collagen sizing agent，structure－activity relationship，biodegradability

王學(xué)川先生，博士，教授;主要從事綠色輕紡助劑和清潔技術(shù)的研究與教學(xué)工作。

TS727+.5

A

0254－508X(2014)03－0011－06

2013－12－13(修改稿)

國家自然基金項目 (21076120);國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃 (863計劃)(2011AA06A108);陜西科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金。