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，尤其涉及一種以稻草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)：

現(xiàn)代建筑向高層化發(fā)展,室內(nèi)裝修要求也越來越完善，這些都給建筑材料在防火上提出更高的要求。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?gòu)?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。目前雖然現(xiàn)有防火材料種類眾多，仍然不能滿足實(shí)際需要。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，對(duì)防火材料的需求量越來越大、重要性要求越來越高。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(guó)防火材料研究再上新臺(tái)階，對(duì)提高我國(guó)建筑業(yè)質(zhì)量水平，具有十分重要的意義。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，秸稈資源豐富。水稻是我國(guó)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(yíng)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)、作物覆蓋、食用菌、飼料、肥料、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(jì)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)，同時(shí)也容易燃燒；發(fā)明專利(CN102120775A)公開一種稻草秸稈乙?；療崴苄愿牧挤椒?，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，該板材高溫或者遇明火的條件下，易著火，因此，應(yīng)用受到限制。我國(guó)有著豐富的真菌資源，其中已知的可食用真菌資源約占全世界總量的50％左右，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)的優(yōu)點(diǎn)。加之食用真菌菌絲細(xì)胞壁由幾丁質(zhì)或纖維素組成，內(nèi)部含有大量真菌多糖，膠結(jié)效果好。因此，篩選高效利用纖維素和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)的特定真菌，利用稻草秸稈開發(fā)新型環(huán)境友好型生物質(zhì)防火材料，既可實(shí)現(xiàn)稻草秸稈資源循環(huán)高效利用，又可促進(jìn)我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)水平的提升。

綜上所述，現(xiàn)有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稻草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，一種以稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料，所述以稻草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-65份稻草秸稈、10份-25份玉米芯、10份-25份米糠和15份-30份生物質(zhì)防火材料添加劑組成；

生物質(zhì)防火材料添加劑按照質(zhì)量份數(shù)由32份膨脹珍珠巖、30份石粉、11份石英砂、13份滑石粉、8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40份鉀長(zhǎng)石粉、24份正長(zhǎng)石粉、22份鈣長(zhǎng)石粉和14份鈉長(zhǎng)石粉混合組成。

進(jìn)一步，所述稻草秸稈粉碎至直徑為0mm-10mm，其中，0mm-5mm，5mm-10mm的稻草秸稈所占的比例為66％、34％；玉米芯為粒徑0mm-5mm的粉粒狀材料，其中粒徑為0mm-2mm，2mm-4mm，4mm-5mm粉粒狀玉米芯所占的比例分別為47％、32％和21％。

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稻草秸稈為主料的真菌基生物質(zhì)防火材料的制備方法，所述以稻草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：將20份-65份稻草秸稈、10份-25份玉米芯、10份-25份米糠和15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(zhǎng)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(duì)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-15天。

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

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由所述以稻草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稻草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)明提供的以稻草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，可以使制作出的生物質(zhì)防火材料形成致密的結(jié)構(gòu)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(jí)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(jí)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鉀長(zhǎng)石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性。正長(zhǎng)石粉指化工級(jí)正長(zhǎng)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鈣長(zhǎng)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鈉長(zhǎng)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(cè)試樣品的防火等級(jí)能到達(dá)B1級(jí)。

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，利用稻草秸稈的自身優(yōu)勢(shì)，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)秸稈資源的綜合利用，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)材料制備方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、強(qiáng)度高、致密性好、防火性能好，是一種極具市場(chǎng)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)施例提供的以稻草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(duì)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(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的以稻草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-65份稻草秸稈、10份-25份玉米芯、10份-25份米糠和15份-30份生物質(zhì)防火材料添加劑組成。

稻草秸稈粉碎至直徑為0mm-10mm，其中，0mm-5mm，5mm-10mm的稻草秸稈所占的比例為66％、34％；玉米芯為粒徑0mm-5mm的粉粒狀材料，其中粒徑為0mm-2mm，2mm-4mm，4mm-5mm粉粒狀玉米芯所占的比例分別為47％、32％和21％。

生物質(zhì)防火材料添加劑按照質(zhì)量份數(shù)由32份膨脹珍珠巖、30份石粉、11份石英砂、13份滑石粉、8份生石灰和6份石膏粉組成。其中，石粉由40份鉀長(zhǎng)石粉、24份正長(zhǎng)石粉、22份鈣長(zhǎng)石粉和14份鈉長(zhǎng)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(jí)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(jí)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鉀長(zhǎng)石粉，具有耐火性、熔點(diǎn)高的物理特性。

正長(zhǎng)石粉指化工級(jí)正長(zhǎng)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鈣長(zhǎng)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(zhǎng)石粉指化工級(jí)鈉長(zhǎng)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(cè)試樣品的防火等級(jí)能到達(dá)B1級(jí)。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的以稻草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：將20份-65份稻草秸稈、10份-25份玉米芯、10份-25份米糠和15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(duì)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-15天；

S104：樣品干燥：待模具中的材料上長(zhǎng)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(duì)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)施例提供的以稻草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份稻草秸稈、15份玉米芯、20份米糠和25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1.25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；

稻草秸稈粉碎至直徑為0mm-10mm，其中，0mm-5mm，5mm-10mm的稻草秸稈所占的比例為66％、34％；玉米芯為粒徑0mm-5mm的粉粒狀材料，其中粒徑為0mm-2mm，2mm-4mm，4mm-5mm粉粒狀玉米芯所占的比例分別為47％、32％和21％。

(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18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(duì)濕度60％、二氧化碳濃度3000PPM-11000PPM的黑暗無菌室內(nèi)培養(yǎng)10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(zhǎng)滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，于90℃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)施例提供的以稻草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份稻草秸稈、15份玉米芯、20份米糠和25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1.25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；

稻草秸稈粉碎至直徑為0mm-10mm，其中，0mm-5mm，5mm-10mm的稻草秸稈所占的比例為66％、34％；玉米芯為粒徑0mm-5mm的粉粒狀材料，其中粒徑為0mm-2mm，2mm-4mm，4mm-5mm粉粒狀玉米芯所占的比例分別為47％、32％和21％。

(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10分鐘-20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24℃、環(huán)境相對(duì)濕度60％、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(zhǎng)滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出，于90℃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)。