Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении прессованных древесных биокомпозиционных материалов.The invention relates to the production of building materials and can be used in the manufacture of pressed wood biocomposite materials.
Известен способ изготовление прессованных композитов, заключающийся в том, что древесные опилки подвергают биологическому воздействию твердофазным культивированием лигнолитического гриба Panus tigrinus BKM Р-3616 Д в течение 2,5-3 суток, сушат, формируют ковер холодной подпрессовкой и проводят горячее прессование при давлении 5,0 МПа и температуре 160-170°С (RU 2193481, М кл7 В27N 3/00, опубл. 27.11.2002).There is a method of manufacturing pressed composites, which consists in the fact that wood sawdust is subjected to biological action by solid-phase cultivation of the lignolytic fungus Panus tigrinus BKM P-3616 D for 2.5-3 days, dried, the carpet is formed by cold pressing and hot pressing is carried out at a pressure of 5, 0 MPa and a temperature of 160-170 ° C (RU 2193481, M class 7 B27N 3/00, publ. 11/27/2002).
Недостатком данного способа является длительное время обработки опилок лигнолитическим грибом, высокий расход инокулята (4000 мл) на 1 кг опилок, что приводит к повышению себестоимости полученных композитов.The disadvantage of this method is the long processing time of sawdust with a lignolytic fungus, high inoculum consumption (4000 ml) per 1 kg of sawdust, which leads to an increase in the cost of the obtained composites.
Технический результат заключается в получении экологически чистых влагоустойчивых биокомпозиционных материалов без фенольных соединений, а также в снижении их себестоимости изготовления.The technical result consists in obtaining environmentally friendly moisture-resistant biocomposite materials without phenolic compounds, as well as in reducing their manufacturing costs.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления биокомпозиционного материала, содержащего биологическое связующее и древесные опилки, включающем сушку, формирование ковра холодной подпрессовкой и горячее прессование, древесные опилки смешивают с биологическим связующим на основе культуральной жидкости, полученной при культивировании бактерии Leuconostoc mesenteroides на питательной среде, состоящей из смеси мелассы, являющейся отходом сахарного производства, барды, являющейся отходом спиртовой промышленности, и сыворотки, являющейся отходом молочной промышленности, в соотношении 2:2:1 при температуре 24-26°С в течение 72-96 часов в статических условиях с добавлением жидкого стекла в концентрации 2,5%.The essence of the invention lies in the fact that in a method of manufacturing a biocomposite material containing a biological binder and sawdust, including drying, forming a carpet by cold pressing and hot pressing, sawdust is mixed with a biological binder based on a culture fluid obtained by cultivating the bacterium Leuconostoc mesenteroides on a nutrient medium consisting of a mixture of molasses, which is a waste of sugar production, distilleries, which is a waste of the alcohol industry, and whey, i which is a waste of the dairy industry, in a ratio of 2: 2: 1 at a temperature of 24-26 ° C for 72-96 hours in static conditions with the addition of water glass in a concentration of 2.5%.
Пример. Древесные опилки смешивают с культуральной жидкостью (на 1 кг опилок 1,2 л культуральной жидкости), содержащей полисахарид декстран, получают пресс-массу. Кроме того, в пресс-массу вносят жидкое стекло (в концентрации 2,5%) для уменьшения водопоглощения биокомпозиционных материалов. Культуральную жидкость готовят методом культивирования при температуре 24-26°С в течение 72-96 часов микроорганизма Leuconostoc mesenteroides на питательной среде, состоящей из смеси мелассы (патоки), являющейся отходом сахарного производства, барды, являющейся отходом спиртовой промышленности, и сыворотки, являющейся отходом молочной промышленности, в соотношении 2:2:1. Предварительно инокулят Leuconostoc mesenteroides в течение суток при температуре 24-26°С выращивают на сахарозосодержащей среде следующего состава (г/л): дрожжевой экстракт - 20,0; калия фосфат двузамещенный - 20,0; сульфат магния - 0,2; сульфат марганца - 0,01; хлорид натрия - 0,01; хлорид кальция - 0,02; сульфат железа - 0,01; сахар-песок - 40,0; рН - 6,9 устанавливают с помощью 1 н. Н3РO4 и 1 н. NaOH, описанной в статье (Dols M.Growth and energetics of Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1299 during metabolism of various sugars and their consequences for dextransucrase metabolism of various and their consequences for dextransucrase production /M.Dols, W. Remaun-Simeon, N.D. Lindley, P.F. Monsan // Appl. Environ. Microbiol. 1997/ Vol.63, №6. P.2159-2165). Компоненты подготовленной пресс-массы тщательно перемешивают и высушивают до влажности 10-12%, формируют ковер холодной подпрессовкой и проводят горячее прессование при давлении 40 кгс/см2, температуре 120°С. Полученные пластики соответствуют ГОСТ 10632-2007 по прочности (не менее 17 МПа) и плотности (не более 1180 кг/м3).Example. Wood sawdust is mixed with the culture fluid (per 1 kg of sawdust 1.2 l of the culture fluid) containing the dextran polysaccharide, a press mass is obtained. In addition, liquid glass (at a concentration of 2.5%) is added to the press mass to reduce water absorption of biocomposite materials. The culture fluid is prepared by cultivation at a temperature of 24-26 ° C for 72-96 hours of the microorganism Leuconostoc mesenteroides on a nutrient medium consisting of a mixture of molasses (molasses), which is a waste of sugar production, distillery waste, a waste of the alcohol industry, and whey, which is a waste dairy industry, in a ratio of 2: 2: 1. Pre-inoculum Leuconostoc mesenteroides is grown for 24 hours at a temperature of 24-26 ° C on a sugar-containing medium of the following composition (g / l): yeast extract - 20.0; potassium phosphate disubstituted - 20.0; magnesium sulfate - 0.2; manganese sulfate - 0.01; sodium chloride - 0.01; calcium chloride - 0.02; iron sulfate - 0.01; granulated sugar - 40.0; pH - 6.9 set using 1 N. H 3 PO 4 and 1 N. NaOH described in (Dols M. Growth and energetics of Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1299 during metabolism of various sugars and their consequences for dextransucrase metabolism of various and their consequences for dextransucrase production / M. Dols, W. Remaun-Simeon, ND Lindley, PF Monsan // Appl. Environ. Microbiol. 1997 / Vol.63, No. 6. P.2159-2165). The components of the prepared press mass are thoroughly mixed and dried to a moisture content of 10-12%, the carpet is formed by cold pressing and hot pressing is carried out at a pressure of 40 kgf / cm 2 , temperature 120 ° C. The resulting plastics correspond to GOST 10632-2007 in strength (not less than 17 MPa) and density (not more than 1180 kg / m 3 ).
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет получить экологически чистые влагоустойчивые биокомпозиционные материалы, а также снизить их себестоимость за счет понижения температуры прессования и использования в качестве связующего отходов пищевых производств.Compared with the known solution, the proposed one allows one to obtain environmentally friendly moisture-resistant biocomposite materials, as well as reduce their cost by lowering the temperature of pressing and using food industry waste as a binder.