[發明專利]一種高粱秸稈板材及其制備方法

在審

• 申請號: 202110454624.0
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113119266A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 趙鑫;駱紅港;李長偉;張莉瓊;陳洪雷;張慧欣;姚雨彤
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: B27N1/00
• 分類號: B27N1/00;B27N3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種高粱秸稈板材及其制備方法，屬于農業秸稈資源化利用技術領域。本發明利用秸皮軟化酶對高粱秸稈段的表面進行刻蝕，能夠暴露出秸皮粗纖維，并使秸稈具有豐富的孔隙結構；本發明以陽離子淀粉和/或羧甲基纖維素作為增強劑，具有良好的粘結性，在噴淋的過程中，增強劑能夠進入到酶刻蝕秸稈的內部空隙中，可有效提升秸稈的密度和材質均勻性，從而提高板材強度；本發明通過將增強秸稈與高粱秸稈粉混合，高粱秸稈粉能夠填充高粱秸稈的內部空隙，進一步提高板材強度。同時，本發明在制備過程中不使用粘合劑，綠色環保；本發明以高粱秸稈作為原料，原料來源豐富、可再生；本發明制備方法簡單，易于實現工業化大批量生產。

技術領域

本發明涉及農業秸稈資源化利用技術領域，特別涉及一種高粱秸稈板材及其制備方法。

背景技術

高粱是我國最主要的雜糧作物之一，近些年來，國內消費者對高粱需求的不斷增長，導致高粱秸稈資源產量巨大。然而大多數高粱秸稈并沒有得到有效利用，僅少部分用作飼料或生產化工產品的原料，大量秸桿被廢棄、用于薪材或還田處理，未能高效、高值利用，造成了生物質資源的嚴重浪費和環境污染。且高粱秸稈秸髓部含有大量薄壁細胞，密度低，力學性能差，一定程度上也限制了高粱秸稈在材料領域的應用。

近年來，隨著人們對農業剩余物綜合利用日益重視，將農業生物質資源進行一系列工業處理后壓制成板材已經成為重要的研究方向之一。

公開號為CN111136757A的中國專利介紹了一種竹纖維人造板及其制備方法，所述方法將竹纖維和竹炭粉作為原料，按一定配比使用落葉松單寧樹脂膠進行施膠，然后進行組培熱壓成型。此法使用樹脂膠作為粘合劑才能保證板材的強度，若降低粘合劑的用量，板材的強度則大打折扣。然而粘合劑的使用會造成環境污染，也會損害人體健康。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種高粱秸稈板材及其制備方法。本發明提供的方法能夠避免粘合劑的使用，且所得板材具有較高的強度。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種高粱秸稈板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)將高粱秸稈段與秸皮軟化酶液混合，進行酶刻蝕，得到酶刻蝕秸稈；

(2)使用增強劑溶液噴淋所述酶刻蝕秸稈，得到增強秸稈；所述增強劑為陽離子淀粉和/或羧甲基纖維素；

(3)將所述增強秸稈與高粱秸稈粉混合，進行第一熱壓，得到高粱秸稈板材。

優選的，還包括：在所述高粱秸稈板材噴淋防水劑，進行第二熱壓。

優選的，所述高粱秸稈段的長度為5～20cm。

優選的，所述秸皮軟化酶液中包括纖維素酶和木聚糖酶，所述秸皮軟化酶液中纖維素酶的酶活為5～15IU/mL，木糖醇酶的酶活為4～10IU/mL；

所述高粱秸稈段的質量與秸皮軟化酶的體積比為1000g：150～250mL。

優選的，所述酶刻蝕的時間為30～120min。

優選的，所述增強劑溶液的質量濃度為0.5～5％；

所述酶刻蝕秸稈的質量與增強劑的體積比為1000g：500～1200mL。

優選的，所述高粱秸稈粉的粒徑為20～80目；所述增強秸稈與高粱秸稈粉的質量比為2～4:1。

優選的，所述第一熱壓的溫度為80～100℃，壓力為600～1000kg/cm²，保壓時間為30～60min。

優選的，所述防水劑為石蠟，所述第二熱壓的溫度為80～100℃，壓力為600～1000kg/cm²，保壓時間為30～60min。