本發(fā)明屬于環(huán)境友好型生物質(zhì)保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近現(xiàn)代，建筑保溫材料的研制與應(yīng)用越來越受到世界各國的普遍重視。20世紀(jì)70年代后，國外普遍重視保溫材料的生產(chǎn)和在建筑中的應(yīng)用，力求大幅度減少能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。而1980年以前，中國保溫材料的發(fā)展十分緩慢，但從2000年以后，不少產(chǎn)品從無到有，從單一到多樣化，但目前使用較多的保溫材料主要是聚氨酯泡沫、聚丙烯泡沫以及它們的復(fù)合板。這類保溫材料若遇到高溫或者明火就會燃燒，燃燒過程中產(chǎn)生的大量濃煙里含有氰化氫，危害人體健康。而聚苯板除了不防火、用久后會收縮、外保溫性能也很差，嚴(yán)重影響建筑工程質(zhì)量和防火安全，目前正受到消防部門的限制使用。巖棉、玻璃棉等無機礦物棉材料雖然能達(dá)到防火保溫要求，但是施工過程中漂浮的棉絮對人體有害，同時容易滋生細(xì)菌、吸水率高、絕熱效果較差，并且強度也不夠好，使用壽命較短。因此，研究生態(tài)環(huán)保、物理性能好的保溫材料迫在眉睫。自古以來，我國就有利用農(nóng)作物秸稈來制作保溫墻體記載。
水稻是我國總產(chǎn)量位居第三的糧食作物，每年產(chǎn)生的水稻秸稈就有2億噸左右。稻草秸稈營養(yǎng)豐富，纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素的含量達(dá)到了60％-95％、粗蛋白為1.8％、粗脂肪1.5％。目前，水稻秸稈主要被用于編織業(yè)、食用菌、飼料、肥料、還田等方面。發(fā)明專利(CN102120775A)公開一種稻草秸稈乙?；療崴苄愿牧挤椒ǎ瑢⒎鬯榈牡静萁斩捰靡欢康谋姿犷A(yù)處理0.5h，然后再加入一定量的乙酸酐和催化劑濃硫酸反應(yīng)生成秸稈乙酰化產(chǎn)物，得到的產(chǎn)物可以熱壓成板，該制備方法繁瑣，不利于工廠化生產(chǎn)，產(chǎn)品的保溫性能差，且各種化學(xué)試劑的使用，也不利于人體的健康；發(fā)明專利(CN104827545A)公開稻草秸稈磚的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，將氫氧化鈉處理后的稻草秸稈，在壓力的作用下制成稻草秸稈磚，雖然方法簡單，制作出來的產(chǎn)品具有一定的保溫隔熱性能，但是產(chǎn)品吸水率高、易滋生霉菌，使用受到限制。因此，研究、開發(fā)一種新型的稻草秸稈保溫材料的意義重大。
自然界的許多真菌原料利用范圍廣，生長迅速，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國具有豐富的真菌資源，已知的可食用真菌資源約占全世界總量的50％左右，同時一些真菌菌絲體發(fā)達(dá)、菌絲體扭結(jié)能力強，因此可篩選高效利用纖維素和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化能力強的特定真菌用于開發(fā)新型的環(huán)境友好型生物質(zhì)材料，將我國的豐富的稻草秸稈資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為新型環(huán)保產(chǎn)品優(yōu)勢，從而實現(xiàn)資源循環(huán)高效利用。
綜上所述，小麥秸稈被焚燒掉，不僅浪費資源，同時也造成環(huán)境污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料及其制備方法，旨在解決小麥秸稈被焚燒掉，不僅浪費資源，同時也造成環(huán)境污染的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料，所述以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料按照質(zhì)量份數(shù)由25份-65份稻草秸稈、15份-30份油菜秸稈、10份-20份米糠和10份-25份生物質(zhì)保溫材料添加劑組成；所述生物質(zhì)保溫材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由55份膨脹珍珠巖、30份蛭石和15份石膏粉組成。
進一步，所述蛭石由細(xì)度為16目-32目的蛭石和32目-100目的蛭石組成；所述細(xì)度為16目-32目的蛭石、32目-100目的蛭石所占的比例分別為42％、58％；所述膨脹珍珠巖顆粒直徑為0mm-2.5mm。
本發(fā)明另一目的在于提供一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法，所述以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法包括以下步驟：
(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將25份-65份稻草秸稈、15份-30份油菜秸稈、10份-20份米糠和10份-25份生物質(zhì)保溫材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)原料中添加自來水，混勻；調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量，同時調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH；
(2)滅菌處理：將培養(yǎng)料裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘；
(3)接種培養(yǎng)：待滅菌處理后的培養(yǎng)原料冷卻至室溫，于無菌接種室內(nèi)將生產(chǎn)用固體真菌菌種按質(zhì)量比10％w/w-30％w/w接種于培養(yǎng)原料中，攪拌均勻；然后將接種后的培養(yǎng)原料裝入專用模具內(nèi)，壓實密封后于黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)7天-15天；
(4)樣品干燥：待模具中的材料上長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，干燥，即得以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料。
進一步，步驟(1)中，向培養(yǎng)原料中添加物料干重的1.0倍-1.25倍自來水。
進一步，步驟(1)中，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為55％-60％，同時調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至7-8。
進一步，步驟(1)中，稻草秸稈經(jīng)過鍘刀切成長度為5-15mm的稻草節(jié)，其中，長度為5mm-10mm、10mm-15mm的稻草節(jié)所占的比例分別為64％、36％；油菜秸稈粉碎至直徑為5mm-10mm。
進一步，步驟(3)中，壓實密封后于溫度20℃-30℃、環(huán)境相對濕度50％-70％、二氧化碳濃度3000PPM-11000PPM的黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)7天-15天。
進一步，步驟(4)中，將樣品從模具內(nèi)取出，于80℃-108℃條件下干燥，直至樣品的含水量干燥到低于10％為止，即得以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料制備的保溫材料。
本發(fā)明提供的蛭石的容重為60kg/m3-100kg/m3，細(xì)度為16目-100目，其中16目-32目，32目-100目所占的比例分別為42％、58％；膨脹珍珠巖顆粒大小為0mm-2.5mm。
膨脹珍珠巖，購自佛山市圣原耐火保溫材料有限公司，具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、不燃、抗老化、絕緣性、耐腐蝕的物理特性。
蛭石，購自靈山縣天將礦業(yè)有限公司，具有質(zhì)輕、保溫隔熱、耐火性能好的物理特性。
使用前，按比例稱取各組分于攪拌機內(nèi)混合均勻。
添加生物質(zhì)保溫材料添加劑后，使菌絲長勢旺盛，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將脹珍珠巖、蛭石與秸稈纖維緊緊包裹在一起，制作出來的樣品韌性、強度好，保溫性能好，導(dǎo)熱系數(shù)在0.033-0.052之間(25℃W/(m·K))。
本發(fā)明接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強、原料利用范圍廣的特點。
本發(fā)明制作過程只需將處理后的材料進行滅菌、接種培養(yǎng)、干燥，整個過程能耗較低，利用稻草秸稈的自身優(yōu)勢，在真菌菌絲的作用下將秸稈制成密度小、吸水率低、保溫性能好的生物質(zhì)材料，可以用于建筑的外墻保溫，也可以用于彩鋼板的夾層的保溫；同時，實現(xiàn)秸稈資源的綜合利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染，促進可持續(xù)發(fā)展。該生物質(zhì)保溫材料制備方法簡單、生產(chǎn)成本低、保溫性能優(yōu)良、強度大，是一種極具市場前景與潛力的環(huán)境友好型生物質(zhì)保溫材料。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料，所述以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料按照質(zhì)量份數(shù)由25份-65份稻草秸稈、15份-30份油菜秸稈、10份-20份米糠和10份-25份生物質(zhì)保溫材料添加劑組成；所述生物質(zhì)保溫材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由55份膨脹珍珠巖、30份蛭石和15份石膏粉組成。
所述蛭石由細(xì)度為16目-32目的蛭石和32目-100目的蛭石組成；所述細(xì)度為16目-32目的蛭石、32目-100目的蛭石所占的比例分別為42％、58％；所述膨脹珍珠巖顆粒直徑為0mm-2.5mm。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)描述。
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
S101：培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將25份-65份稻草秸稈、15份-30份油菜秸稈、10份-20份米糠和10份-25份生物質(zhì)保溫材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)原料中添加物料干重的1.0倍-1.25倍自來水，混勻；調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為55％-60％，同時調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至7-8；
S102：滅菌處理：將培養(yǎng)料裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘；
S103：接種培養(yǎng)：待滅菌處理后的培養(yǎng)原料冷卻至室溫，于無菌接種室內(nèi)將生產(chǎn)用固體真菌菌種按10％-30％(w/w)接種于培養(yǎng)原料中，攪拌均勻；然后將接種后的培養(yǎng)原料裝入專用模具內(nèi)，壓實密封后于溫度20℃-30℃、環(huán)境相對濕度50％-70％、二氧化碳濃度3000PPM-11000PPM的黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)7天-15天；
S104：樣品干燥：待模具中的材料上長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，于80℃-108℃條件下干燥，直至樣品的含水量干燥到低于10％為止，即得所述生物質(zhì)保溫材料。
稻草秸稈經(jīng)過鍘刀切成長度為5mm-15mm的稻草節(jié)，其中，長度為5mm-10mm、10mm-15mm的稻草節(jié)所占的比例分別為64％、36％；油菜秸稈粉碎至直徑為5mm-10mm。
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。
實施例1
本發(fā)明實施例提供以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法，具體步驟為：
(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將45份稻草秸稈、18份油菜秸稈、17份米糠和20份生物質(zhì)保溫材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)原料中添加物料干重的1.25倍自來水，混勻；調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為60％，同時調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至8；
稻草秸稈經(jīng)過鍘刀切成長度為5mm-15mm的稻草節(jié)，其中，長度為5mm-10mm、10mm-15mm的稻草節(jié)所占的比例分別為64％、36％；油菜秸稈粉碎至直徑為5mm-10mm。
(2)滅菌處理：將培養(yǎng)料裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌14分鐘；
(3)接種培養(yǎng)：待滅菌處理后的培養(yǎng)原料冷卻至室溫，于無菌接種室內(nèi)將生產(chǎn)用固體真菌菌種按30％(w/w)接種于培養(yǎng)原料中，攪拌均勻；然后將接種后的培養(yǎng)原料裝入專用模具內(nèi)，壓實密封后于溫度24℃、環(huán)境相對濕度65％、二氧化碳濃度3000PPM-11000PPM的黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)10天；
接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強、原料利用范圍廣的特點。
(4)樣品干燥：待模具中的材料上長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，于80℃條件下干燥，直至樣品的含水量干燥到低于10％為止，即得所述生物質(zhì)保溫材料。
實施例2
本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)保溫材料的制備方法，具體步驟為：
(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將50份稻草秸稈、25份油菜秸稈、15份米糠和10份生物質(zhì)保溫材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)原料中添加物料干重的1.25倍自來水，混勻；調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為60％，同時調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至8；
稻草秸稈經(jīng)過鍘刀切成長度為5mm-15mm的稻草節(jié)，其中，長度為5mm-10mm、10mm-15mm的稻草節(jié)所占的比例分別為64％、36％；油菜秸稈粉碎至直徑為5mm-10mm。
(2)滅菌處理：將培養(yǎng)料裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌14分鐘；
(3)接種培養(yǎng)：待滅菌處理后的培養(yǎng)原料冷卻至室溫，于無菌接種室內(nèi)將生產(chǎn)用固體真菌菌種按20％(w/w)接種于培養(yǎng)原料中，攪拌均勻；然后將接種后的培養(yǎng)原料裝入專用模具內(nèi)，壓實密封后于溫度22℃、環(huán)境相對濕度63％、二氧化碳濃度3000PPM-11000PPM的黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)12天；
接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、體扭結(jié)能力強、原料利用范圍廣的特點。
(4)樣品干燥：待模具中的材料上長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，于100℃條件下干燥，直至樣品的含水量干燥到低于10％為止，即得所述生物質(zhì)保溫材料。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。