微生物表面處理又稱生化處理,即利用幾乎沒有一種聚合物不受微生物侵蝕的原理,以微生物對聚合物表面進行改性,提高聚合物的粘接強度。雖然采用微生物表面處理方法的研究僅十多年,卻已顯示出很多優越性,可在溫和的條件下(25~30℃)進行處理,不消耗能量;無需特殊設備或復雜技術;不需要溶劑和其他化學品;無生態污染和健康危害。
經微生物表面處理的表面積,根據所用的微生物種類和處理條件,既可以增加也可以減小,例如芳香族聚酰胺纖維在桿狀細菌中表面積增加了。微生物處理后聚合物表面的微觀形態和化學結構都發生了變化,x射線衍射分析表明,用微生物處理的聚合物,其結構的規整度下降。微生物表面處理并不只局限于聚合物大分子的破壞,而且微生物在聚合物表面的代謝產物有活性基團,與人為添加化合物接枝。例如在聚乙烯醇存在下,用微生物處理芳香族聚酰胺纖維,先是酰胺官能團的酶水解,然后PVA大分子上羥基與羧基反應接枝到聚合物表面上,也就是進行酯化反應。其結果是纖維表面的性質發生顯著變化,而纖維的強度和內部結構保持不變。
微生物處理使聚合物表面形成突起、凹陷、微縫以及發生化學結構的變化,尤其是出現了很多活性基團,提高了聚合物的粘接力。
目前,微生物處理主要應用領域是芳香族聚酰胺增強纖維的表面處理,因纖維表面積增大及表面形成活性官能團而產生化學親和力,促進與熱塑性材料的粘接性,制得高性能的增強材料。由于這種工藝對微生物菌株、纖維的化學性能及營養介質的組非常敏感,可以得到范圍廣、表面性質可變、強度不降低的纖維,因而微生物處理是改變聚合物表面性質的簡便而有效的方法。