CN106380166A

CN106380166A - 真菌菌丝复合保温板及其制备方法

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Publication number: CN106380166A
Application number: CN201610735185.XA
Authority: CN
Inventors: 陈贤进
Original assignee: Hangzhou Xinyang Heat Preservation Energy Saving Building Material Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Xinyang Heat Preservation Energy Saving Building Material Co Ltd
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-02-08

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种保温材料的制备方法，特别涉及一种真菌菌丝复合保温板及其制备方法。一种真菌菌丝复合保温板，其主要原料是无机轻骨料，该真菌菌丝复合保温板的原料中包括真菌菌丝，无机轻骨料与适宜培养真菌菌丝的营养液混合均匀制成培养基，用该培养基对真菌菌丝进行培养，得到的菌丝体混合料代替无机轻骨料压制成型制成保温板。该保温板具有保温性能和抗裂性能优异的特性。

Description

真菌菌丝复合保温板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种保温材料的制备方法，特别涉及一种真菌菌丝复合保温板及其制备方法。

背景技术

目前的保温板均为膨胀珍珠岩或微孔硅酸钙材料制得。珍珠岩保温板质轻且保温隔热性能优良防火、防尘、防潮，不变形改性、不腐烂发霉、无毒无味憎水性能好，憎水率可达98％以上施工安全简单易行，主要用于住宅、工业、公共建筑的墙体及楼房屋面、游泳池、冷库、锅炉及一些防水等特殊要求的保温工程。目前保温板均为无机或有机材料产品，现有的珍珠岩保温板等无机保温板具有易碎，吸水率高和导热系数大的问题，在实际应用中仍存在较多的缺陷。

申请号为CN00101448.X的中国发明专利提供了一种憎水无机多孔绝热制品，其密度为200—250kg/m³,抗压强度≥0.5MPa,抗折强度≥0.05MPa,适用温度－100—600℃,导热系数(常温)≤0.06W/M·K,憎水率≥98％,其工艺配方为:憎水珠光砂60—100kg,纤维水镁石15—20kg,硅酸钠溶液100—160kg,氟硅酸钠10—15kg,白乳胶2—6kg,甲基硅醇钠6—10kg。然而，珠光砂容重较轻，颗粒比较小，比表面积大，吸水率非常高。普通的憎水剂与珠光砂混合后，大部分都进入珠光砂颗粒内部，使珠光砂的容重增加，导致制得产品的容重大大增加，进而导热系数也大大增加。而且憎水剂对珠光砂的憎水处理效果仍不理想，得到产品的吸水率仍然很高。现有的以珍珠岩等无机材料制成的保温板，导热系数高，保温性能仍不理想。

发明内容

本发明提供一种容重轻、导热系数和吸水率较低的真菌菌丝复合保温板，该保温板具有保温性能和抗裂性能优异的特性。

本发明还提供一种真菌菌丝复合保温板的制备方法，利用本法制得的真菌菌丝复合保温板导热系数和吸水率较低，性能优良。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种真菌菌丝复合保温板，其主要原料是无机轻骨料，该真菌菌丝复合保温板的原料中包括真菌菌丝，无机轻骨料与适宜培养真菌菌丝的营养液混合均匀制成培养基，用该培养基对真菌菌丝进行培养，得到的菌丝体混合料代替无机轻骨料压制成型制成保温板。

本发明使真菌菌丝在含有无机轻骨料的培养基中生长繁殖产生大量真菌菌丝，培养后得到的菌丝体混合料在加工生产保温板时作为无机轻骨料的代替品，与水玻璃、水泥、有机胶水等胶粘剂搅拌均匀，压制成型，烘干制得保温板，其密度为130-180kg/m³，导热系数为0.038-0.045W/m·k，吸水率2.5-3.0(v/v)％。菌丝体在保温板内大量交织交错，提高了产品的抗裂和抗弯曲性能。

作为优选，所述的真菌菌丝选自平菇菌丝、香菇菌丝、滑菇菌丝、青霉菌丝或曲霉菌丝中的一种或几种。平菇菌丝生长速度较快，比较适合工业化生产。

作为优选，所述的菌丝的生长条件为温度22℃～25℃，湿度65％～70％，密封，通风0.5-1小时/日，光照0.5-1小时/日。

真菌菌丝为活体结构，与胶粘剂等其他原料结合为一个整体，在板材烘干脱水的过程中，真菌菌丝随之脱水，在保温板内形成无数个空心的纤维细管。脱水时，真菌菌丝外壁与胶粘剂固定，而真菌菌丝内部干燥脱水后形成空心的纤维细管。这些纤维细管有效的阻断了板材内的空气对流，这些纤维细管占用成型后板材内较大的空间，因此板材的干密度相较于同类产品降低10-15％。纤维细管的存在降低了产品的导热系数，增加了板材的抗压强度和抗折强度。因此，本发明的产品具有更加优异的保温防开裂效果，防火性能达到A级，并且比同类型产品重量轻。

硬脂酸钙具有疏水性，粉末状，与无机轻骨料混合后包裹在无机轻骨料颗粒的表面，并不会进入无机轻骨料颗粒内部。可以防止后续加入的防水剂等助剂进入无机轻骨料颗粒内部，避免增大产品的容重，使制得的保温板产品吸水率降低。无机轻骨料先与硬脂酸钙混合后，再与防水剂等混合，此时防水剂和胶粘剂(如水玻璃)均匀的粘在无机轻骨料表面，因此，本法固化后得到的板材具有很好的保温特性，密度、导热系数和吸水率均较低，具有很高的经济效益。植物种子的加入可替代部分无机轻骨料，有利于降低产品成本。

本发明中的纤维细管可代替本领域常用的添加剂——抗裂纤维，如聚丙烯短纤维，聚丙烯短纤维导热系数高，价格高，而且是有机材料，会影响阻燃性能。

作为优选，该真菌菌丝复合保温板主要是由以下组分混合固化制成：硬脂酸钙2-6％，菌丝体混合料35-50％，胶粘剂35-50％，硅烷偶联剂0.5-5％，固化剂1-3％，防水剂0.5-5％。

作为优选，所述胶粘剂选自水玻璃、水泥或有机胶水中的一种或几种，其中水玻璃的模数为2.8～3.0；所述的固化剂为磷酸硅或氟硅酸钠，所述的防水剂为氟系防水剂。本发明采用的氟系防水剂是一种用于纺织品防水防油整理的含氟聚合物乳液，一般用于纺织品领域，经发明人多次试验，发现该防水剂在该保温板的制备中起到了较好的防水作用，可以与本发明配方有机组合，使最终产品吸水率较低，能达到稳定的拨水拨油效果，同时并不影响产品的其它性能。

作为优选，无机轻骨料包括珠光砂、玻璃微珠、珍珠岩、膨胀蛭石或无机纤维中的一种或几种，其中所述的无机纤维为陶瓷纤维、短切玻璃纤维和矿物纤维中的一种或几种组合。

作为优选，无机轻骨料的组成为：SiO₂气凝胶40～80份、可膨胀石墨5～12份、玻璃微珠5～25份、膨胀珍珠岩40～60份、硅酸钙纤维15～30份。

一种所述的真菌菌丝复合保温板的制备方法，该方法包括如下步骤：a、将无机轻骨料与营养液混合均匀制成培养基，对培养基高压灭菌后接种菌丝，接种完毕后进行菌丝体的培养，控制菌丝生长条件，待菌丝充满培养基后得到菌丝体混合料，向菌丝体混合料中加入固化剂和硅烷偶联剂，混合均匀；b、向a步得到的混合物中喷入由所述的胶粘剂和防水剂组成的混合液，混合均匀后压制成板，干燥处理后固化得到产品。营养液的加入量以使无机轻骨料常满菌丝体为宜，营养液中可适当加入植物性物料，如木屑等。

作为优选，所述的干燥处理是将制成的板经过微波加热1-5min，微波频率为2450±50MHz。

作为优选，所述的营养液组成为：棉籽壳12～15％、木屑10～20％、石膏3～8％、磷酸二铵1.8～3％，石灰6～10％、过磷酸钙2～4％，余量为水。真菌菌丝和无机轻骨料、棉籽壳、木屑复合，菌丝较材料内部密集，且表层木屑等材料排列紧密，干燥后材料最外层形成一定厚度的较为致密的环形外壳，材料芯部木屑排列相对疏松、多空隙，形成了一种特殊的天然核壳结构，环形外壳部分为相对疏松的芯部提供力学强度，而相对疏松的芯部降低了产品整体的导热系数。

本发明制得的真菌菌丝复合保温板导热系数具有很大的优势，这是现有的珍珠岩保温板等无机保温材料制成的保温板无法比拟的，具体表现在以下几个方面：

1、工艺简单、成本相对较低，由于产品容重较轻，运输成本也大大降低。(容重决定一个材料的运输成本，因此容重越轻越好。)

2、产品的导热系数和吸水率均较低，具有更加优异的保温效果，防火性能达到A级，并且比同类型产品重量轻。

3、本发明产品的干密度相较于同类产品降低10-15％。纤维细管的存在降低了产品的导热系数，增加了板材的抗压强度和抗折强度。因此，本发明的产品具有更加优异的保温防开裂效果。

4、采用本法生产的真菌菌丝复合保温板，利用了天然、可再生的生物质材料，无机原料消耗少，产量高，经济效益明显增加，同时节约了能源。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。本发明所指的水玻璃即硅酸钠溶液，为建筑领域常用材料。氟系防水剂，厦门安科达化工。

本发明中产品的密度和吸水率等指标采用GB/T5486.3-2001无机硬质绝热制品试验方法进行测量。

实施例1-8：

一种真菌菌丝复合保温板，其原料配方见表2，其制备方法如下：

1、按表2中的配方，将无机轻骨料与营养液混合均匀制成培养基，对培养基高压灭菌(灭菌方法采用常规技术)后接种菌丝，菌丝的接种量为10％，接种完毕后进行菌丝体的培养，控制菌丝生长条件，待菌丝充满培养基后得到菌丝体混合料；

2、菌丝体混合料与硬脂酸钙(粉末状)进行预混2-5分钟，使硬脂酸钙粉末均匀涂布在无机轻骨料和菌丝体的表面孔隙，混合均匀后再加入固化剂(实施例1-5为磷酸硅，实施例6-8为氟硅酸钠)和硅烷偶联剂，混合均匀，然后在混合好的物料中喷入由胶粘剂(其中，水玻璃的模数为2.8～3.0)和氟系防水剂组成的混合液，搅拌均匀。

3、取拌合料投入液压机内压制成板，拌合料与成型板材的体积比为1.5-2.2：1，然后进行微波干燥处理，固化后得到真菌菌丝复合保温板产品。

本实施例中的微波干燥可由烘房内80-115℃的烘烤代替，但是微波干燥使得到的产品不易变形，不易开裂，而且抗压强度提高了14％。一般生产的板材为3-8cm厚，因此微波干燥的时间也相应的为1-5min，微波频率为2450±50MHz。

表1(单位：kg)

表1中所述的营养液组成为：棉籽壳15％、木屑20％、石膏6％、磷酸二铵3％，石灰10％、过磷酸钙4％，余量为水。

实施例9

本实施例的保温板具体制备方法同实施例1，不同之处为：无机轻骨料的组成(重量份)为：SiO₂气凝胶80份、可膨胀石墨12份、玻璃微珠20份、膨胀珍珠岩40份、硅酸钙纤维15份。

实施例10

本实施例的保温板具体制备方法同实施例1，不同之处为：无机轻骨料的组成(重量份)为：SiO₂气凝胶40份、可膨胀石墨5份、玻璃微珠10份、膨胀珍珠岩40份、硅酸钙纤维20份。

经测试，以上各实施例制得的真菌菌丝复合保温板产品性能与现有的憎水珍珠岩保温板相比，数据见表2。

表2憎水珍珠岩保温板与真菌菌丝复合保温板的性能指标对比

经验证，本发明的产品导热系数较低，纤维细管提高了产品的抗压和抗折强度。实施例9和10具有更佳的抗压和抗折强度，最高可达0.6Mpa。因此，本发明的产品具有更加优异的保温效果，防火性能达到A级，并且比同类型产品重量轻。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种真菌菌丝复合保温板，其主要原料是无机轻骨料，其特征在于：该真菌菌丝复合保温板的原料中包括真菌菌丝，无机轻骨料与适宜培养真菌菌丝的营养液混合均匀制成培养基，用该培养基对真菌菌丝进行培养，得到的菌丝体混合料代替无机轻骨料压制成型制成保温板。

2.权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：所述的真菌菌丝选自平菇菌丝、香菇菌丝、滑菇菌丝、青霉菌丝或曲霉菌丝中的一种或几种。

3.权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：所述的菌丝的生长条件为温度22℃ ~25℃，湿度65%~70%，密封，通风0.5-1小时/日，光照0.5-1小时/日。

4.权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：该真菌菌丝复合保温板主要是由以下组分混合固化制成：

硬脂酸钙2-6%，

菌丝体混合料35-50%，

胶粘剂35-50%，

硅烷偶联剂0.5-5%，

固化剂1-3%，

防水剂0.5-5%。

5.根据权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：所述胶粘剂选自水玻璃、水泥或有机胶水中的一种或几种，其中水玻璃的模数为2.8～3.0；所述的固化剂为磷酸硅或氟硅酸钠，所述的防水剂为氟系防水剂。

6.根据权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：无机轻骨料包括珠光砂、玻璃微珠、珍珠岩、膨胀蛭石或无机纤维中的一种或几种，其中所述的无机纤维为陶瓷纤维、短切玻璃纤维和矿物纤维中的一种或几种组合。

7.根据权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板，其特征在于：无机轻骨料的组成为：SiO₂气凝胶40~80 份、可膨胀石墨5~12 份、玻璃微珠5~25 份、膨胀珍珠岩40~60 份、硅酸钙纤维15~30 份。

8.一种权利要求1所述的真菌菌丝复合保温板的制备方法，其特征在于

该方法包括如下步骤：

a、将无机轻骨料与营养液混合均匀制成培养基，对培养基灭菌后接种菌丝，接种完毕后进行菌丝体的培养，控制菌丝生长条件，待菌丝充满培养基后得到菌丝体混合料，向菌丝体混合料中加入固化剂和硅烷偶联剂，混合均匀；

b、向a步得到的混合物中喷入由所述的胶粘剂和防水剂组成的混合液，混合均匀后压制成板，干燥处理后固化得到产品。

9.根据权利要求8所述的真菌菌丝复合保温板的制备方法，其特征在于：所述的干燥处理是将制成的板经过微波加热1-3min，微波频率为2450±50MHz。

10.根据权利要求8所述的真菌菌丝复合保温板的制备方法，其特征在于：所述的营养液组成为：棉籽壳12～15％、木屑10～20％、石膏3～8％、磷酸二铵1.8～3%，石灰6～10％、过磷酸钙2～4％，余量为水。