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

背景技術(shù)：

進入21世紀，隨著全球化經(jīng)濟的不斷發(fā)展，全球工業(yè)包裝材料市場規(guī)模也在日趨壯大，據(jù)估計，現(xiàn)有工業(yè)包裝材料產(chǎn)值約520億美元，到2020年可達到610億美元。目前，使用最多的工業(yè)包裝材料主要是聚苯乙烯(EPS)或聚乙烯發(fā)泡棉(EPE)等復(fù)合材料。但是這類緩沖包裝材料使用丟棄后在自然條件下難分解，對環(huán)境造成嚴重的污染。目前，歐洲、美國、日本等地區(qū)和國家均立法禁止EPS等包裝的工業(yè)產(chǎn)品進口，或者通過高額環(huán)保稅限制和淘汰以泡沫塑料為包裝材料的產(chǎn)品的進口。瑞典家具連鎖企業(yè)宜家(Ikea)2016年計劃開始用綠色可降解包裝材料來取代現(xiàn)在大量使用的塑料包裝。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國每年有74億美元的商品由于沒有采用環(huán)保包裝而導(dǎo)致出口受阻，給我國帶來巨大的經(jīng)濟損失。從環(huán)境生態(tài)、節(jié)約能源、避免貿(mào)易中的所謂“綠色”壁壘的角度出發(fā)，研究、開發(fā)、生產(chǎn)、推廣及應(yīng)用環(huán)保包裝材料，具有深遠的意義。我國政府極為重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，黨的十八大明確提出了建設(shè)社會主義生態(tài)文明，并制定了相關(guān)的法律法規(guī)，大力強調(diào)資源循環(huán)利用。

水稻是我國總產(chǎn)量位居第三的糧食作物，每年產(chǎn)生的水稻秸稈就有2億噸左右。稻草秸稈營養(yǎng)豐富，主要成分纖維素含量為30％-50％、半纖維素含量10％-20％、木質(zhì)素含量為20％-30％、粗蛋白為1.8％、粗脂肪1.5％。目前，水稻秸稈主要被用于編織業(yè)、種植食用菌、飼料、肥料和覆蓋還田等方面。發(fā)明專利(CN103073234A)公開一種稻草秸稈垃圾再生板材利用的配方，該配方采用糯米汁取代甲醛、化學(xué)膠濟作為填充料中的粘合劑，但是該糯米汁粘合劑中又引入其他的化學(xué)合成試劑，且該再生板的制作方法繁瑣，不易于規(guī)?；a(chǎn)；發(fā)明專利(CN102120775A)公開一種稻草秸稈乙酰化熱塑性改良方法，將粉碎的稻草秸稈用一定量的冰醋酸預(yù)處理0.5h，然后再加入一定量的乙酸酐和催化劑濃硫酸反應(yīng)生成秸稈乙?；a(chǎn)物，得到的產(chǎn)物可以熱壓成板，該制備方法繁瑣，不利于工廠化生產(chǎn)，且各種化學(xué)試劑的使用，也不利于人體的健康。而有關(guān)稻草秸稈用于制作包裝材料的報道還比較少。

我國真菌資源豐富，一些特有的真菌的菌絲體發(fā)達、菌絲體扭結(jié)能力強，能夠廣泛利用自然界中的纖維素、木質(zhì)素等原料，菌絲體在生長的過程中緊緊將纖維素、木質(zhì)素等包裹在一起，從而形成以菌絲體作為天然“膠水”，秸稈纖維為骨架的復(fù)合材料。因此，選用特定真菌，開發(fā)新型的環(huán)境友好型生物質(zhì)包裝材料，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢，達到資源循環(huán)高效利用的目的。

目前，國內(nèi)外已有利用微生物菌種制備包裝材料的報道，但仍有許多的不足的地方。如：發(fā)明專利(CN104025909A)一種接種食用菌菌種培養(yǎng)可降解包裝材料的方法，其制作的包裝材料的彈性和防水性能較差；發(fā)明專利(CN106148199A)一種利用大型真菌菌絲體制備可降解緩沖材料的方法、發(fā)明專利(CN105660176A)一種生物基菌絲材料的生產(chǎn)工藝以及發(fā)明專利(CN104401585A)一種采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法等制備材料的外觀成型差，緩沖性能和力學(xué)性能較差，且在制備的過程中由于采用液體菌種接種，容易造成雜菌污染。

因此，本發(fā)明針對以上不足，提出一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料及其制備方法，利用菌絲體發(fā)達、菌絲體扭結(jié)能力強的微生物菌種制備緩沖性能好、力學(xué)性能極佳、抗霉防水性好的生物質(zhì)包裝材料。從而充分利用被焚燒掉的稻草秸稈資源。

綜上所述，小麥秸稈被焚燒掉，不僅浪費資源，同時也造成環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料，按照質(zhì)量份數(shù)由60份-85份稻草秸稈、5份-15份玉米秸稈、5份-10份棉籽殼和5份-15份生物質(zhì)包裝材料添加劑組成；所述生物質(zhì)包裝材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由58份麥麩、9份玉米粉、8份大豆粉、10份蔗糖、10份生石灰和5份石膏粉組成。包裝材料添加劑可以使制作出的生物質(zhì)包裝材料強度加強，具有很好的抗沖擊性能，是優(yōu)良的包裝材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)培養(yǎng)料的準備：將60份-85份稻草秸稈、5份-15份玉米秸稈、5份-10份棉籽殼和5份-15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量；然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌；

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的10％w/w-20％w/w接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)，直至菌絲體覆蓋材料；

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實密封后放置于黑暗無菌室中培養(yǎng)。

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于干燥，即可得到以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

進一步，所述步驟(1)中，稻草秸稈粉碎至長度為5mm-40mm，其中長度為5mm-10mm、10mm-20mm、20mm-30mm和30mm-40mm規(guī)格的稻草秸稈的比例分別為55％、25％、15％和5％；玉米秸稈粉碎長度為10mm-20mm；稻草秸稈、玉米秸稈和棉籽殼的含水量均小于10％。

進一步，所述步驟(1)中，向培養(yǎng)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％。

進一步，所述步驟(1)中，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘。

進一步，所述步驟(2)中，放置于溫度25℃-30℃、環(huán)境相對濕度60％-70％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)6天-12天。

進一步，所述步驟(3)中，壓實密封后放置于溫度20℃-26℃，濕度為50％-70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)4天-7天。

進一步，所述步驟(4)中，將樣品從模具內(nèi)取出于40℃-80℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料制備的抗霉防水包裝材料。

本發(fā)明的制作過程只需將處理后的材料進行滅菌、接種預(yù)培養(yǎng)、填模培養(yǎng)、干燥，整個過程無任何石油消耗，生產(chǎn)成本、能耗、排放量較聚苯乙烯等復(fù)合材料降低，使用后的材料在大自然中90-120天內(nèi)全部降解；具有配方簡單、生態(tài)環(huán)保、質(zhì)輕軟、制作工藝簡單、降解性好、有較高的沖擊強度、拉伸強度、撕裂強度的優(yōu)點。

本發(fā)明的生物質(zhì)包裝材料添加劑使用前，按比例稱取各組分于攪拌機內(nèi)混合均勻。

添加生物質(zhì)包裝材料添加劑后，菌絲長勢旺盛，菌絲體與材料之間結(jié)合更加緊密、牢固，形成一種自我支撐的復(fù)合材料，該材料的緩沖性能好，強度好。

本發(fā)明接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達、扭結(jié)能力強、原料利用范圍廣的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例提供的一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料，按照質(zhì)量份數(shù)由60份-85份稻草秸稈、5份-15份玉米秸稈、5份-10份棉籽殼和5份-15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑組成；所述生物質(zhì)包裝材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由58份麥麩、9份玉米粉、8份大豆粉、10份蔗糖、10份生石灰和5份石膏粉組成?？梢允怪谱鞒龅纳镔|(zhì)包裝材料強度加強，具有很好的抗沖擊性能，是優(yōu)良的包裝材料。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

S101：培養(yǎng)料的準備：將60份-85份稻草秸稈、5份-15份玉米秸稈、5份-10份棉籽殼和5份-15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)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％；然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘。

S102：菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的10％-20％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度25℃-30℃、環(huán)境相對濕度60％-70％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)6天-12天，直至菌絲體覆蓋材料。

S103：填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實密封后放置于溫度20℃-26℃，濕度為50％-70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)4天-7天。

S104：樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于40℃-80℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

稻草秸稈粉碎至長度為5mm-40mm，其中長度為5mm-10mm、10mm-20mm、20-30mm和30-40mm規(guī)格的稻草秸稈的比例分別為55％、25％、15％和5％；玉米秸稈粉碎至長度為10mm-20mm；稻草秸稈、玉米秸稈和棉籽殼要求新鮮、無霉變，且材料的含水量小于10％。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。

實施例1

本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準備：將76份的稻草秸稈、7份的玉米秸稈、7份的棉籽殼以及10份的生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)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％，然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌15分鐘；

稻草秸稈粉碎至長度為5-40mm，其中長度為5-10mm、10-20mm、20-30mm和30-40mm規(guī)格的稻草秸稈的比例分別為55％、25％、15％和5％；玉米秸稈粉碎至長度為10-20mm；稻草秸稈、玉米秸稈和棉籽殼要求新鮮、無霉變，且材料的含水量小于10％。

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的20％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度27℃、環(huán)境相對濕度60％％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)10天，直至菌絲體覆蓋材料。

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實密封后放置于溫度25℃，濕度為70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)6天。

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于60℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

(5)產(chǎn)品性能：將干燥后的樣品送華測檢測認證集團股份有限公司檢測，分別參照國家標準GB/T 8813-2008和GB/T 8812-2007對產(chǎn)品的壓縮強度和彎曲強度進行測定，壓縮強度為82.33kPa，彎曲強度為113.45kPa。

實施例2

本發(fā)明實施例提供的以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準備：將65份的稻草秸稈、10份的玉米秸稈、10份的棉籽殼以及15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加物料干重的1.0倍自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量至55％；然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌15分鐘；

稻草秸稈粉碎至長度為5-40mm，其中長度為5-10mm、10-20mm、20-30mm和30-40mm規(guī)格的稻草秸稈的比例分別為55％、25％、15％和5％；玉米秸稈粉碎至長度為10-20mm；稻草秸稈、玉米秸稈和棉籽殼要求新鮮、無霉變，且材料的含水量小于10％。

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的15％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度26℃、環(huán)境相對濕度70％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)12天，直至菌絲體覆蓋材料。

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實密封后放置于溫度25℃，濕度為60％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)5天。

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于70℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

(5)產(chǎn)品性能：將干燥后的樣品送華測檢測認證集團股份有限公司檢測，分別參照國家標準GB/T 8813-2008和GB/T 8812-2007對產(chǎn)品的壓縮強度和彎曲強度進行測定，壓縮強度為108.67kPa，彎曲強度為103.38kPa。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。