一种环保型生物质板的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于生物新材料领域，具体涉及一种环保型生物质板的制备方法及其应用。包括如下步骤：制备秸秆纤维；灭菌处理；制备真菌菌丝体，在室温下培养；干燥处理；压缩处理并进行表面修饰。所述方法不使用任何化学胶黏剂，直接利用农作物秸秆作为骨架，真菌菌丝体为天然胶黏剂，形成复合材料；所生产的材料可完全生物降解且低能耗、安全无毒，并具备较高的力学性能；该生物质板可以用于家具，装饰，包装等方面；实现秸秆纤维资源的综合利用，变废为宝，避免了胡乱丢弃或焚烧产生的污染，保护了环境，促进可持续发展。该方法简单、生产成本低、强度高、致密性好是一种极具市场前景与潜力的环境友的生物质板。

Preparation method and application of environmental friendly biomass plate

The invention belongs to the field of biological new materials, and in particular relates to a preparation method and application of an environment-friendly biomass plate. The following steps are as follows: preparation of straw fiber, sterilization treatment, preparation of fungal mycelium, culture at room temperature, drying treatment, compression treatment and surface modification. This method does not use any chemical adhesive, directly uses the crop straw as the skeleton, the fungal mycelium is a natural adhesive, and forms a composite material. The materials produced can be biodegraded, low energy consumption, safety and non-toxic, and have high mechanical properties. The biologic plate can be used in furniture, decoration and packaging. In other respects, the comprehensive utilization of straw fiber resources is realized and the waste is changed into treasure to avoid the pollution caused by discarding or incineration, protecting the environment and promoting the sustainable development. The method is simple, low in production cost, high in strength and good in compactness. It is an environmentally friendly biomass plate with great market potential and potential.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型生物质板的制备方法及其应用
本专利技术属于生物新材料领域，具体涉及一种环保型生物质板的制备方法及其应用。
技术介绍
我国是农业大国，每年约产生7亿吨的秸秆。秸秆中富含矿物质、粗纤维和木质素，是一种理想的木料替代品。可以缓解森林资源短缺，木材供应紧张的局面；同时，确保产品的环保友好型，传达低碳环保，自然朴实设计和生活理念，可以产生巨大的环境效益、生态效益和经济效益。我国人造秸秆板的研究始于20世纪50年代，在70年代开始建秸秆板生产线。目前，市面上的秸秆板主要是通过向秸秆纤维添加各种胶黏剂后热压制成，常用的胶黏剂有脲醛树脂胶黏剂(UF)、酚醛树脂胶黏剂(PF)和三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂(MF)等；然而，由于能释放出游离态的甲醛气体，不仅污染环境，而且对人体健康有较强危害。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中传统板材具有甲醛、不环保、对身体有毒害、成本高昂等技术瓶颈，从而提出一种环保型生物质板的制备方法及其应用。为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种环保型生物质板的制备方法，包括如下步骤：S1、制备秸秆纤维，将干燥的秸秆粉碎为粒径5-50mm的秸秆纤维；秸秆纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、甘蔗渣中的至少一种；S2、灭菌处理，向步骤S1制备的秸秆纤维中加入米糠并混匀，得到预混物，向所述预混物中加入溶有生石灰和石膏粉的水溶液，至秸秆纤维吸水达到饱和，含水量在56-64％，后进行高压灭菌处理，得到灭菌材料；S3、制备真菌菌丝体，将长满真菌菌丝体的基材置于部分灭菌材料表面，并在基材表面覆盖其余灭菌材料，在室温下培养；S4、干燥，真菌菌丝长满所述灭菌材料后，对长满真菌菌丝的灭菌材料进行干燥处理；S5、压缩，将干燥后的材料压缩处理，并进行表面修饰。优选的，所述步骤S1制备得到的秸秆纤维中，粒径为5-20mm的秸秆纤维占比为55-75％，粒径为20-50mm的秸秆纤维占比为25-45％。优选的，所述步骤S2中，所述水溶液中生石灰的质量百分比为1.2-1.7％，所述石膏粉的质量百分比为0.6-1.4％。优选的，所述步骤S2中，加入的米糠质量为秸秆节纤维质量的11-23％。优选的，所述步骤S2中所述的高压灭菌处理为采用蒸汽式高压灭菌锅，在0.07Mpa-0.14Mpa的压力下灭菌1.2-1.6h。优选0.12Mpa条件下灭菌1.4h。优选的，所述步骤S3具体为，向灭菌后的模具中装入冷却后的灭菌材料，直至装至模具深度的一半时，将长满真菌菌丝体的亚麻纤维布基材平铺于所述灭菌材料上，直至完全覆盖整个灭菌材料的上表面，然后再将模具的剩余空缺的上半部分用灭菌材料填满并压实后置于室温下培养。优选的，所述步骤S5所述的压缩为将材料在100-500吨的压力下压缩30-50s。优选的，所述步骤S4所述的干燥为自然干燥、热风循环干燥、微波干燥或真空干燥。更为优选的，所述表面修饰为切片整平处理或裱纸处理。本专利技术还公开了任一项所述制备方法在家装、建材和家居制造领域中的应用。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述方法不使用任何化学胶黏剂，直接利用农作物秸秆作为骨架，真菌菌丝体为天然胶黏剂，形成复合材料；所生产的材料可完全生物降解且低能耗、安全无毒，并具备较高的力学性能；该制作过程只需将秸秆纤维进行处理、灭菌、种植真菌菌丝体、干燥、压缩。整个过程能耗较低，利用真菌菌丝体作为天然的“粘黏剂”制作出力学性能好的生物质板，该生物质板可以用于家具，装饰，包装等方面；同时，实现秸秆纤维资源的综合利用，变废为宝，避免了胡乱丢弃或焚烧产生的污染，保护了环境，促进可持续发展。该方法简单、生产成本低、强度高、致密性好是一种极具市场前景与潜力的环境友的生物质板；具有极大市场前景和经济价值。具体实施方式实施例实施例1本实施例公开了一种生物质板的制备方法，所述方法如：S1.秸秆纤维准备：用秸秆纤维粉碎机将干燥后秸秆加工成粒径为5mm-50mm的秸秆纤维，(秸秆纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、甘蔗渣中的至少一种)；其中粒径在5mm-20mm，20mm-50mm的秸秆纤维所占比例分别为65％，35％；S2.灭菌：向秸秆纤维中加入秸秆干重的15％的米糠，混匀后，向秸秆纤维中添加溶有1.5％的生石灰和1％石膏粉的水溶液，直至秸秆纤维吸水达到饱和，含水量在60％为止，将材料采用蒸汽式高压灭菌锅灭菌(压强为0.12Mpa，时间为1.4h)。S3.制备真菌菌丝体：向灭菌后的模具中装入冷却后的灭菌材料，直至装至模具深度的一半时，将长满真菌菌丝体的亚麻纤维布基材平铺于所述灭菌材料上，直至完全覆盖整个灭菌材料的上表面，然后再将模具的剩余空缺的上半部分用灭菌材料填满并压实后置于室温下培养。所采用真菌菌丝体发达，扭结能力强，抗杂菌性强，原料利用广泛的特点。购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，选用编号为AS3.7585；该菌株最适生长温度25℃，最适生长pH为6.0；母种培养基为综合PDA培养基，配方：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH2PO43.0g，MgSO4·7H2O1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH6.0。S4.干燥：待真菌菌丝体长满整个材料，并在整个材料表面扭结时，脱模取出样品进行干燥。采用干燥方法可以是自然干燥、热风循环干燥、微波干燥，真空干燥。S5.压缩：将干燥后的样品压力在1300吨采用常温压缩设备进行压缩，压缩时间为40mm/s。S6.修饰：对压缩后的秸秆板进行切边，根据需要，可以在板材表面进行加工，例如裱纸等。实施例2本实施例公开了一种生物质板的制备方法，所述方法如：S1.秸秆纤维准备：用秸秆纤维粉碎机将干燥后秸秆加工成粒径为5mm-50mm的秸秆纤维，(秸秆纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、甘蔗渣中的至少一种)；其中粒径在5mm-20mm，20mm-50mm的秸秆纤维所占比例分别为55％，45％；S2.灭菌：向秸秆纤维中加入秸秆干重的11％的米糠，混匀后，向秸秆纤维中添加溶有1.7％的生石灰和0.6％石膏粉的水溶液，直至秸秆纤维吸水达到饱和，含水量在56％为止，将材料采用蒸汽式高压灭菌锅灭菌(压强为0.14Mpa，时间为1.2h)。S3.制备真菌菌丝体：向灭菌后的模具中装入冷却后的灭菌材料，直至装至模具深度的一半时，将长满真菌菌丝体的亚麻纤维布基材平铺于所述灭菌材料上，直至完全覆盖整个灭菌材料的上表面，然后再将模具的剩余空缺的上半部分用灭菌材料填满并压实后置于室温下培养。所采用真菌菌丝体发达，扭结能力强，抗杂菌性强，原料利用广泛的特点。购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，选用编号为AS3.7585；该菌株最适生长温度25℃，最适生长pH为6.0；母种培养基为综合PDA培养基，配方：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH2PO43.0g，MgSO4·7H2O1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH6.0。S4.干燥：待真菌菌丝体长满整个材料，并在整个材料表面扭结时，脱模取出样品进行干燥。采用干燥方法可以是自然干燥、热风循环干燥、微波干燥，真空干燥。S5.压缩：将干燥后的样品压力在100吨采用常温压缩设备进行压缩，压缩时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型生物质板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备秸秆纤维，将干燥的秸秆粉碎为粒径5‑50mm的秸秆纤维；秸秆纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、甘蔗渣中的至少一种；S2、灭菌处理，向步骤S1制备的秸秆纤维中加入米糠并混匀，得到预混物，向所述预混物中加入溶有生石灰和石膏粉的水溶液，至秸秆纤维吸水达到饱和，含水量在56‑64％，后进行高压灭菌处理，得到灭菌材料；S3、制备真菌菌丝体，将长满真菌菌丝体的基材置于部分灭菌材料表面，并在基材表面覆盖其余灭菌材料，在室温下培养；S4、干燥，真菌菌丝长满所述灭菌材料后，对长满真菌菌丝的灭菌材料进行干燥处理；S5、压缩，将干燥后的材料压缩处理，并进行表面修饰。

【技术特征摘要】
1.一种环保型生物质板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备秸秆纤维，将干燥的秸秆粉碎为粒径5-50mm的秸秆纤维；秸秆纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、甘蔗渣中的至少一种；S2、灭菌处理，向步骤S1制备的秸秆纤维中加入米糠并混匀，得到预混物，向所述预混物中加入溶有生石灰和石膏粉的水溶液，至秸秆纤维吸水达到饱和，含水量在56-64％，后进行高压灭菌处理，得到灭菌材料；S3、制备真菌菌丝体，将长满真菌菌丝体的基材置于部分灭菌材料表面，并在基材表面覆盖其余灭菌材料，在室温下培养；S4、干燥，真菌菌丝长满所述灭菌材料后，对长满真菌菌丝的灭菌材料进行干燥处理；S5、压缩，将干燥后的材料压缩处理，并进行表面修饰。2.根据权利要求1所述的环保型生物质板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1制备得到的秸秆纤维中，粒径为5-20mm的秸秆纤维占比为55-75％，粒径为20-50mm的秸秆纤维占比为25-45％。3.根据权利要求2所述的环保型生物质板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述水溶液中生石灰的质量百分比为1.2-1.7％，所述石膏粉的质量百分比为0.6-1.4％。4.根据权利要求3所述的环保型生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志立，陈强，张雨，黄梦婷，陈金凤，谭渊，陈其川，
申请(专利权)人：深圳市泽青源科技开发服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44