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                    秸稈-菌絲復合材料的低成本發酵法制造
                      發布時間:2020-02-12    供稿部門:

                      項目概況  

                      秸稈-菌絲復合材料是以秸稈、木屑等木質纖維素類碎屑為主原料,固態發酵培養蕈菌(大型真菌),在模具中蕈菌生長的纖維狀的菌絲體將木質纖維素類碎屑固定結合成一個整體,干燥定型得到的一種新型生物基復合材料,是環境友好的可降解材料。 

                      減少石油等礦物資源的消耗,減少白色污染等不可降解的有機物,以及可持續地利用固體廢棄物,是社會經濟發展需要解決的三個重大問題。秸稈-菌絲復合材料以可再生的秸稈等廢棄的生物質資源替代石油等不可再生的礦物資源,原料的來源廣,不與人畜爭糧爭地,生產成本低,具有很好的生物降解性、較低的密度、較好的保溫性能和吸聲性能,可以替代某些領域應用的石油基有機材料。 

                      材料的性能和應用前景  

                      大豆稈-菌絲復合材料材料的最終生物分解率(180 d)為75%,超過GB/T 20197-2006《降解塑料的定義、分類、標志和降解性能要求》對混合物的技術要求。表觀密度 160240 kg/m3。可染色,可涂層。具有較高的壓縮強度,材料壓縮50%時,壓縮應力一般在0.45 MPa以上。 

                      根據GB/T 10294-2008《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定 防護熱板法》測定,大豆稈-菌絲復合材料的導熱系數(平均溫度25)為0.050.07 W/(m?K),是較好的保溫材料【通常將導熱系數小于0.25 W/(m?K)的稱為保溫材料,小于0.05 W/(m?K)的材料稱為高效保溫材料】。依據GB/T 18696.1-2010《聲學 阻抗管中吸聲系數和聲阻的測量 1部分:駐波比法》測定,該材料的降噪系數NRC(剛性壁)為0.350.7,根據標準GB/T 16731《建筑吸聲產品的吸聲性能分級》判定該材料為較好的吸聲材料。 

                      該材料可替代部分石油基塑料,減少白色污染,減少碳排放,減少石油資源的消耗,比如,用作綠色包裝材料、可降解花盆、臨時標志、會展和商店櫥窗布展材料、襯墊、吸聲保溫板、水面漂浮物等。我國是制造業大國、進出口貿易大國、網購大國、人口大國,對包裝等材料的需求量巨大。 

                      技術特點 

                      首創了以“開放式生料固態發酵”的方式,以秸稈等木質纖維素類廢棄物為主原料,制備新型生物基可降解材料。該工藝是一種簡單開放的固態發酵方式,發酵原料不經滅菌或消毒處理,不經堆肥預處理,不添加抗菌劑或抑菌劑或消毒劑,發酵過程無需無菌的環境,也不需要無菌操作。 

                      開創了無滅菌敞開式深層發酵制備液體菌種的方式——一種簡單開放的深層液態發酵方式,發酵罐或發酵槽和發酵培養基無需滅菌,不添加抗菌劑或抑菌劑或消毒劑,發酵過程中發酵罐或發酵槽無需密封,甚至可以是敞開的。 

                      不使用酶制劑糖化,無需單獨的糖化工藝;生產工藝、操作、控制和管理較簡單,生產設備投資較少,能耗低,制造成本低。噸產品的原料成本大約1000元。 

                      原料安全環保:主原料是秸稈等木質纖維素類的天然產物,不僅無害而且有助于固體廢棄物的可持續利用。不添加甲醛、揮發性有機物(VOCs)等有毒有害的化學品,不使用膠水和人工聚合物。生產安全環保:生產過程以固態發酵為主,生產條件溫和,無高溫高壓,廢水、廢氣以及廢渣的產生量少,生產的安全和環保成本低。材料安全環保:對人無毒無害,使用和廢棄后易處理,可腐爛降解。 

                      該技術還能為某些植物提取物工廠、中藥廠、特定的工業園區的木質纖維素類固體廢棄物、某些廢菌糠提供一種低成本的綠色利用方式。 

                      本成果已經完成了每批0.2 m3規模的制備中試;菌種和制備技術已獲得發明專利授權。正在研究開發該材料的新用途,進一步完善專利布局。 

                        聯系方式

                        022-84861990

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