[發(fā)明專利]利用菌糠生產(chǎn)無膠纖維板的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710832440.7
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107457879A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔建國;梁小華;王新風(fēng);紀(jì)麗蓮;張曈;夏林;陸家錦;吳蕾蕾;陳春燕
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號: B27N3/04
• 分類號: B27N3/04;B27N3/08;B27N1/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維板的制備方法，特別是涉及通過菌糠生物改性及酶法處理生產(chǎn)無膠纖維板的方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國已成為世界人造纖維板生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國，產(chǎn)值超千億元。盡管我國人造纖維板產(chǎn)量不斷增加，但仍然無法滿足市場需求，同時(shí)原料供應(yīng)也存在嚴(yán)重的不足。在纖維板制造過程中通常需添加一些醛類膠黏劑，如脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠、三聚氰胺甲醛樹脂膠等，這些醛類膠黏劑的使用，將導(dǎo)致：1）纖維板生產(chǎn)和使用過程中釋放甲醛，面臨環(huán)保和健康壓力；2）以不可再生資源——石油合成膠黏劑，與能源爭油。近年來，基于綠色家居考慮，無甲醛膠黏劑型和無膠黏劑型環(huán)保型纖維板生產(chǎn)技術(shù)已成為了研究的熱點(diǎn)，無膠纖維板更是成為市場熱寵。

菌糠是利用秸稈、木屑等原料進(jìn)行食藥用菌代料栽培，收獲后的培養(yǎng)基剩余物，俗稱栽培廢料、菌渣或余料，是食用菌絲殘?bào)w及經(jīng)食用菌酶解，結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維等成分的復(fù)合物。因此，菌糠較之秸稈、木屑等原料具有更高含量的粗蛋白、粗脂肪、多糖、有機(jī)酸等有機(jī)物，另外，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等組分也發(fā)生了不同程度的降解與改性，出現(xiàn)了斷裂及多孔性狀。另外，新鮮菌糠中扔殘留有高活性的木質(zhì)纖維素酶，可進(jìn)一步對菌糠進(jìn)行酶促改性。

我國食藥用菌菌糠產(chǎn)量巨大，目前利用菌糠生產(chǎn)動(dòng)物飼料、單細(xì)胞蛋白、提取SOD等方面的研究已有先例，但是菌糠的整體利用度及所獲得的產(chǎn)品附加值都比較低，而針對菌糠中木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)、游離多種有機(jī)分子及菌絲體等特性而開發(fā)成綠色環(huán)保纖維板的研究卻未見報(bào)道。僅見到1個(gè)相似專利“菌糠復(fù)合板及其制備方法”（申請?zhí)?00910220016.2），該專利僅僅是將傳統(tǒng)纖維板制備方法換了一種原料而已，未充分利用菌糠的固有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種利用菌糠生產(chǎn)無膠纖維板的方法，纖維板制備中不添加化學(xué)膠黏劑和生物膠黏劑，有效利用菌糠及秸稈等廢棄物，解決當(dāng)前纖維板存在的環(huán)境污染、成本高等問題，是一種綠色可持續(xù)發(fā)展的纖維板制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該利用菌糠生產(chǎn)無膠纖維板的方法包括以下步驟：（1）選取新鮮菌糠，打散，添加秸稈粉，制備成菌糠培養(yǎng)基，菌糠培養(yǎng)基不用滅菌處理；（2）對菌糠培養(yǎng)基進(jìn)行生物改性，獲得改性菌糠；（3）改性菌糠恒溫處理實(shí)現(xiàn)菌糠的自我酶改性；（4）自我酶改性處理后的菌糠通過熱壓工藝，制備得纖維板。

其中，所述的菌糠包括食用菌糠、藥用菌糠。

其中，所述的秸稈包括小麥秸稈、玉米秸稈、高粱秸稈、蘆葦、油菜秸稈、蓖麻秸稈、紅薯藤、南瓜藤、絲瓜藤。

其中，菌糠培養(yǎng)基中的菌糠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60-90%，秸稈粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10-40%。

其中，菌糠培養(yǎng)基的菌糠生物改性用菌種為菌糠自身所含的菌絲體，生物改性條件：溫度為20-30℃、濕度為90-95%、時(shí)間為15-30d。

其中，改性菌糠恒溫處理是進(jìn)行菌糠中木質(zhì)纖維素酶的自我酶改性，自我酶改性條件：溫度為45-55℃、濕度為80-95%、時(shí)間為1-6h。

其中，所述的熱壓工藝參數(shù)：壓強(qiáng)為15-20MPa，溫度為165-185℃，4min后自然降壓至常壓，獲得纖維板。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于：

1、新鮮菌糠含有大量菌絲體，利用菌糠自身的菌絲體進(jìn)行生物改性；改性后的菌糠中含有大量木質(zhì)纖維素酶，利用改性菌糠中的木質(zhì)纖維素酶進(jìn)行酶改性；生物改性和酶處理后產(chǎn)生更為有利的多孔結(jié)構(gòu)，結(jié)合菌糠中的多糖、粗蛋白、粗脂肪等組分使之具有較強(qiáng)的膠黏特性，實(shí)現(xiàn)菌糠木質(zhì)纖維素成分的最大化改性，極大提升無膠纖維板的膠黏特性，從而可不利用化學(xué)膠黏劑制備成綠色環(huán)保的高強(qiáng)度纖維板，是現(xiàn)有纖維板工藝的技術(shù)革新。

2、有效利用了菌糠及秸稈等廢棄物，為這類廢棄物的資源化利用提供了新思路。

具體實(shí)施方式

若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。

實(shí)施例1 ：金針菇菌糠無膠纖維板制備

質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的新鮮金針菇菌糠，打散后添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的高粱秸稈粉，混勻，放置在相對封閉環(huán)境，控制溫度20℃、濕度95%，改性30d；生物改性后進(jìn)行酶改性，溫度50℃，濕度90%，時(shí)間3h；將酶改性后菌糠放置纖維板模具中進(jìn)行熱壓，控制壓強(qiáng)17.5MPa、溫度170℃，4min后自然降壓至常壓，制備得纖維板。該纖維板的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量分別達(dá)到19.2MPa、569MPa。

實(shí)施例2 ：杏鮑菇菌糠無膠纖維板制備