本發(fā)明屬于環(huán)境友好型生物質(zhì)防火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)，建筑業(yè)發(fā)展迅猛，建筑事業(yè)的發(fā)展離不開建筑防火材料的應(yīng)用，尤其是在當(dāng)前建筑向高層化邁進(jìn)趨勢下，作為新時(shí)期背景下的建筑施工企業(yè)，要想在競爭日益激烈的環(huán)節(jié)中謀求生存和發(fā)展，就必須在建筑施工中加強(qiáng)防火建筑材料的應(yīng)用。目前建筑方面的主要石膏板、纖維增強(qiáng)水泥板材、鋼絲網(wǎng)夾芯復(fù)合板材、金屬復(fù)合板材和金屬板材、巖棉和礦渣棉、硅酸鋁纖維、膨脹蛭石、膨脹蛭石等。但其存在著費(fèi)用昂貴、易污染環(huán)境的缺點(diǎn)，仍然不能滿足實(shí)際需要。因此，探索新型防火材料，提高防火材料品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步整合資源、集中力量，推動(dòng)我國防火材料研究再上新臺階，對提高我國建筑業(yè)質(zhì)量水平，具有十分重要的意義。我國從古至今，就有利用植物秸稈纖維摻雜泥土來制成防火墻體的記載。我國是農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)材料十分豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年農(nóng)作物秸稈的材料的產(chǎn)量高達(dá)6億噸以上。為了實(shí)現(xiàn)秸稈資源循環(huán)利用，國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合于2009年2月發(fā)布了《關(guān)于編制秸稈綜合利用規(guī)劃的指導(dǎo)意見》，在全國建立較完善的秸稈產(chǎn)業(yè)化綜合利用格局，尤其重點(diǎn)解決玉米、小麥、水稻等量大面廣的秸稈。小麥?zhǔn)俏覈牡诙蠹Z食作物，每年小麥秸稈的產(chǎn)量達(dá)到1.3億噸。小麥秸稈營養(yǎng)豐富，纖維素含量40％-45％，半纖維素含量24％-28％，木質(zhì)素含量19％-25％。目前，部分小麥秸稈主要被用于有秸稈人造板、能源化利用、秸稈飼料、食用菌種植、以及秸稈還田等方面；但是每年還有相當(dāng)大部分的小麥秸稈被焚燒掉，這不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)也造成環(huán)境的污染。因此，如何充分利用我國的小麥秸稈資源，是一個(gè)急需解決的問題。我國真菌資源豐富，其中，食用真菌資源約占全世界總量的50％，許多真菌具有原料利用范圍廣，菌絲體發(fā)達(dá)、菌絲體扭結(jié)能力強(qiáng)和強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，以我國豐富的小麥秸稈資源為主要原料，接種特定真菌，開發(fā)新型的防火材料，達(dá)到資源循環(huán)高效利用的目的。

綜上所述，目前的小麥秸稈被焚燒掉，不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)也造成環(huán)境污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料及其制備方法，旨在解決小麥秸稈被焚燒掉，不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)也造成環(huán)境污染的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料，所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料按照質(zhì)量份數(shù)由20份-60份小麥秸稈、10份-25份稻谷殼、10份-25份麥麩和20份-30份生物質(zhì)防火材料添加劑組成；

所述生物質(zhì)防火材料添加劑按照質(zhì)量份數(shù)由30份膨脹珍珠巖、42份石粉、10份石英砂、8份滑石粉、4份生石灰和6份石膏粉組成；

所述石粉按照質(zhì)量份數(shù)由37份鉀長石粉、25份正長石粉、25份鈣長石粉和13份鈉長石粉均勻混合組成。

進(jìn)一步，所述小麥秸稈粉碎至直徑為0mm-5mm，其中0mm-2mm，2mm-3mm，3mm-5mm的小麥秸稈所占的比例分別為30％、33％和37％。

進(jìn)一步，所述石粉細(xì)度在18目-200目；滑石粉的細(xì)度為200目；膨脹珍珠巖顆粒大小為0mm-1mm。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法，所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一，培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：20份-60份小麥秸稈、10份-25份稻谷殼、10份-25份麥麩和20份-30份生物質(zhì)防火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；

步驟二，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；

步驟三，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％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(shí)密封后于黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)；

步驟四，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15％為止，即得所述生物質(zhì)防火材料。

進(jìn)一步，所述步驟一中調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為55％-60％，同時(shí)調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至7-8。

進(jìn)一步，所述步驟三中壓實(shí)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-12天；

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料制備的建筑外墻防火材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料制備的彩鋼板夾層。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料制備的抗震性秸稈房屋。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由所述以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料制備的防火門芯板。

本發(fā)明提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料及其制備方法，加入生物質(zhì)防火材料添加劑后?？梢允怪谱鞒龅纳镔|(zhì)防火材料形成致密的結(jié)構(gòu)，具有良好的防火性能，是優(yōu)良的防火材料。膨脹珍珠巖，具有保溫、隔熱、不燃、抗老化、耐腐蝕的特性。石英砂是指化工級的石英砂，具有耐火性能高、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定?；凼侵富ぜ壔?，滑石具有耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。鉀長石粉指化工級鉀長石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性。正長石粉指化工級正長石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。鈣長石粉指化工級鈣長石粉，具有介電常數(shù)小、熱膨脹系數(shù)低、體積密度小、比強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高的物質(zhì)特性。鈉長石粉指化工級鈉長石粉，具有熔點(diǎn)高、吸附能力強(qiáng)的物理特性。使用前，先稱取石粉的各組份于攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后再與稱取的其它組分于攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻。添加生物質(zhì)防火材料添加劑后，使制作出來的樣品的致密性好，抗壓效果好，防火能力強(qiáng)，經(jīng)測試樣品的防火等級能到達(dá)B1級。

本發(fā)明的制作過程只需將處理后的材料進(jìn)行滅菌、接種培養(yǎng)、干燥，整個(gè)過程能耗較低，利用小麥秸稈資源的自身優(yōu)勢，在真菌菌絲的作用下將秸稈制成密度小、吸水率低、防火性能好的生物質(zhì)材料，可以用于建筑的外墻防火，彩鋼板的夾層，抗震性秸稈房屋，防火門芯板；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)麥稈資源的綜合利用，變廢為寶，避免了秸稈胡亂丟棄或焚燒產(chǎn)生的污染，保護(hù)了環(huán)境，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明制備的生物質(zhì)保溫材料制備方法簡單、生產(chǎn)成本低、強(qiáng)度高、致密性好、防火性能佳，是一種極具市場前景與潛力的環(huán)境友好型生物質(zhì)防火材料。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料按照質(zhì)量份數(shù)由20份-60份小麥秸稈、10份-25份稻谷殼、10份-25份麥麩和20份-30份生物質(zhì)防火材料添加劑組成。

小麥秸稈粉碎至直徑為0mm-5mm，其中0mm-2mm，2mm-3mm，3mm-5mm的小麥秸稈所占的比例分別為30％、33％和37％。

所述生物質(zhì)防火材料添加劑按照質(zhì)量份數(shù)由30份膨脹珍珠巖、42份石粉、10份石英砂、8份滑石粉、4份生石灰和6份石膏粉組成。

所述石粉按照質(zhì)量份數(shù)由37份鉀長石粉、25份正長石粉、25份鈣長石粉和13份鈉長石粉均勻混合組成，細(xì)度在18目-200目；滑石粉的細(xì)度為200目；膨脹珍珠巖顆粒大小為0mm-1mm。

膨脹珍珠巖，具有保溫、隔熱、不燃、抗老化、耐腐蝕的特性。

石英砂是指化工級的石英砂，具有耐火性能高、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定。

滑石粉是指化工級滑石粉，滑石具有耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。

鉀長石粉指化工級鉀長石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性。

正長石粉指化工級正長石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

鈣長石粉指化工級鈣長石粉，具有介電常數(shù)小、熱膨脹系數(shù)低、體積密度小、比強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高的物質(zhì)特性。

鈉長石粉指化工級鈉長石粉，具有熔點(diǎn)高、吸附能力強(qiáng)的物理特性。

使用前，先稱取石粉的各組份于攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后再與稱取的其它組分于攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法包括以下步驟：

S101：培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：20份-60份小麥秸稈、10份-25份稻谷殼、10份-25份麥麩和20份-30份生物質(zhì)防火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(shí)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(shí)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-12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15％為止，即得所述生物質(zhì)防火材料。

接種的真菌菌種來自發(fā)明專利(CN105292758A)，該菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將40份小麥秸稈、18稻谷殼、15份麥麩和27份生物質(zhì)防火材料添加劑均勻；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(shí)調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至8；

小麥秸稈粉碎至直徑為0mm-5mm，其中0mm-2mm，2mm-3mm，3mm-5mm的小麥秸稈所占的比例分別為30％、33％和37％。

(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15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(shí)密封后于溫度26℃、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)7天；

接種的真菌菌種來自發(fā)明專利(CN105292758A)，該菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

(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15％為止，即得所述生物質(zhì)防火材料。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例提供的以小麥秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將50份小麥秸稈、20稻谷殼、10份麥麩和20份生物質(zhì)防火材料添加劑均勻；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(shí)調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的pH至8；

小麥秸稈粉碎至直徑為0mm-5mm，其中0mm-2mm，2mm-3mm，3mm-5mm的小麥秸稈所占的比例分別為30％、33％和37％。

(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15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(shí)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)12天；

接種的真菌菌種來自發(fā)明專利(CN105292758A)，該菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

(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15％為止，即得所述生物質(zhì)防火材料。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。