CN102336300A - 一种可降解材料及制备方法和应用 - Google Patents

一种可降解材料及制备方法和应用 Download PDF

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张海波
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刘炜
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Abstract

一种可降解材料及制备方法：以生物质资源为原料，与辅料混合，并置于模具中灭菌，再接入微生物进行培养，经过烘干即可获得可降解材料。本发明的生产原料来源丰富、价格低廉、生产过程中无三废产生，不污染环境，利用本发明生产的产品重量轻，抗压抗震强度好，防潮防霉；而且易于降解，降解后可以回收作为有机肥料，适合于工业化生产。

Description

一种可降解材料及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种可降解材料。
本发明还涉及上述可降解材料的制备方法。
本发明还涉及上述可降解材料的应用。
技术背景
随着现代工业的不断发展和日用家电的不断普及，对产品的包装材料需求不断增长，市场前景广阔，目前，市场上应用的包装材料主要有两种：一种是石油来源的发泡材料，这类以聚苯乙烯和聚氨酯为代表；第二种是发泡材料的代替品-纸浆模塑产品。尽管现在工业产品使用的石化来源的发泡包装材料产品重量轻、抗压抗震强度好，使用方便，但由于发泡塑料产品本身特性，致使此类产品存在不易降解、污染环境等问题，长期使用必然会对环境造成不利的影响。现在许多地方过度使用不易降解的塑料产品，已经出现了白色污染。为解决这一问题，利用纸浆生产易于降解、易于回收的纸浆模塑产品应运而生，然而，纸浆模塑产品仍存在很多问题，诸如生产成本普遍高于来石化来源的发泡泡沫产品、生产的过程中伴随着大量的废水排出，对环境有一定的影响、且抗缓冲的能力较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解材料。
本发明的又一目的在于提供一种制备上述可降解材料的方法。
为实现上述目的，本发明提供的可降解材料，可以通过以下方法得到：
以生物质资源为原料，与辅料混合，并置于模具中灭菌，再接入微生物进行培养，经过烘干即可获得可降解材料。
所述的可降解材料，其中生物质资源是含有纤维素的植物、农业废弃物、林业废弃物的任意一种或两种以上的混合物。
所述的可降解材料，其中辅料是易分解的碳源和氮源。
所述的可降解材料，其中微生物是真菌，较佳地是大型真菌，推荐担子菌亚门中任意的一个或几个成员(如：蘑菇、赤芝、木耳、银耳、竹荪、牛肝菌、灵芝等)。
本发明提供的制备上述可降解材料的方法，是以生物质资源为原料，与辅料混合，并置于模具中灭菌，再接入微生物进行培养，经过烘干即可获得可降解材料。
所述的方法，其中生物质资源预先进行烘干、粉碎和搅拌。
所述的方法，其中灭菌温度是115℃-121℃，灭菌时间是15-30分钟。
所述的方法，其中培养温度为20-30℃，培养时间为15天。
所述的方法，其中烘干温度为50-80℃，烘干时间在24小时以上。
本发明提供的可降解材料可以用作包装材料、房屋内部保温材料。
本发明的优点是，原料的来源丰富广泛，以来源于农业生产的过程中产生的大量的纤维素秸秆为主要原料，辅料为农业深加工过程中产生的副产物麦麸、米糠、棉籽壳和蔗糖、石膏，价格低廉，生产过程中耗能少，无三废产生、不污染环境。产品重量轻、抗压抗震强度好，防潮防霉，在自然界中易于降解，可以代替石油来源的聚苯乙烯做为包装、室内保温材料。本发明易于大型工业化生产。
具体实施方式
本发明针对现有包装材料的不足，提出了一种利用微生物培育可降解包装材料的制备方法，制备的可降解包装材料能代替现有的包装材料。具体地说，本发明是利用农业生产过程中产生大量富含纤维素的秸秆为主要原料，同时加入易于降解的麦麸、米糠等碳氮为辅助原料搅拌均匀后灭菌，接入蘑菇、灵芝等大型真菌在模具培养后，取出干燥成型即可获得可降解包装材料。麦秸秆、棉籽壳、玉米杆做为农林废物分布广泛，价格低廉，容易收集，生产成本低，生产过程中无“三废”，不污染环境，产品重量轻，防潮，抗压抗震能力好；产品使用后废气物会自然降解，降解后的物质可以用作有机肥料。
本发明采用的原料主要为农林废弃物(如：籽壳、麦壳、麦秸秆、玉米杆、黄豆杆、花生杆、豆粕一种或两种以上)；采用的辅料主要为麦麸、米糠、蔗糖、石膏粉。将原料和辅料共同灭菌后接入大型的真菌菌种，如：蘑菇、赤芝、木耳、银耳、竹荪、牛肝菌、灵芝等，在20℃-30℃的环境条件下生长15天以上，培养完成后在50℃-80℃高温下脱水干燥、灭活真菌菌丝24小时以上。
通过以下实施例对本发明做出进一步说明，但所举的实施例不限制本发明保护的范围。
实施例1：利用蘑菇培育可降解包装材料
取粉碎后的麦秸秆68g，棉籽壳20g，米糠5g，麦麸5g，蔗糖1g，硫酸钙1g，加入60g水充分混匀，放入预制的耐高温的塑料或玻璃模型中，在121℃的条件下灭菌25分钟(min)，冷却到室温，在超净工作台上接入预先培养好的蘑菇菌种，置于环境温度为20℃的培养箱中进行培养，培养15天待蘑菇张满后取出，在80℃的烘箱中进行干燥24小时(h)以上灭活菌丝，样品完成生产过程。
实施例2：利用赤芝培育可降解包装材料
取粉碎后的麦秸秆96g，棉籽壳40g，玉米芯40g，米糠10g，麦麸10g，蔗糖2g，硫酸钙2g，加入120g水充分混匀，放入预制的耐高温的塑料模型中，115℃的条件下灭菌25min，在超净工作台上接入预先用马玲薯培养基培养好的赤芝菌种，置于环境温度为30℃的培养箱中进行培养，培养15天待菌丝涨满后取出，在50℃的烘箱中进行干燥24h以上灭活菌丝，样品完成生产过程。
实施例3：利用灵芝培育可降解包装材料
取粉碎后的棉籽壳136g，麦秸秆40g，米糠10g，麦麸10g，石膏粉2g，蔗糖2g，加入120g水充分混匀，放入预制的耐高温的塑料模型中，115℃的条件下灭菌30min以上在超净工作台上接入预先用马玲薯培养基培养好的灵芝菌种，置于环境温度为25℃的培养箱中进行培养，培养15天待菌丝涨满后取出，在60℃的烘箱中进行干燥24h以上灭活菌丝，样品完成生产过程。
实施例4：利用木耳培育可降解包装材料
取粉碎后的棉籽壳136g，棉杆40g，米糠10g，麦麸10g，石膏粉2g，蔗糖2g，加入120g水充分混匀，放入预制的耐高温的塑料模型中，121℃的条件下灭菌25min以上在超净工作台上接入预先用马玲薯培养基培养好的木耳菌种，置于环境温度为20-30℃的培养箱中进行培养，培养15天待菌丝涨满后取出，在80℃的烘箱中进行干燥24h以上灭活菌丝，样品完成生产过程。

Claims (10)

1.一种可降解材料，通过以下方法得到：
以生物质资源为原料，与辅料混合，并置于模具中灭菌，再接入微生物进行培养，经过烘干即可获得可降解材料。
2.根据权利要求1所述的可降解材料，其中，所述生物质资源是含有纤维素的植物、农业废弃物、林业废弃物的任意一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的可降解材料，其中，所述辅料是易分解的碳源和氮源。
4.根据权利要求1所述的可降解材料，其中，所述微生物是真菌。
5.一种制备权利要求1所述可降解材料的方法，是以生物质资源为原料，与辅料混合，并置于模具中灭菌，再接入微生物进行培养，经过烘干即可获得可降解材料。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的生物质资源预先进行烘干、粉碎和搅拌。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述灭菌温度是115℃-121℃，灭菌时间是15-30分钟。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养温度为20-30℃，培养时间为15天。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烘干温度为50-80℃，烘干时间在24小时以上。
10.权利要求1所述的可降解材料在包装材料、房屋内部保温中的应用。
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