Способ изготовления биокомпозиционного материала

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к изготовлению прессованных древесных биокомпозиционных материалов. В способе изготавливают биокомпозиционный материал, содержащий биологическое связующее и древесные опилки. Проводят 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. Среда состоит 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%. Способ позволяет получать экологически чистые влагоустойчивые биокомпозиционные материалы без фенольных соединений. 1 пр.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении прессованных древесных биокомпозиционных материалов.

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).

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.

Технический результат заключается в получении экологически чистых влагоустойчивых биокомпозиционных материалов без фенольных соединений, а также в снижении их себестоимости изготовления.

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%.

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).

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.

Способ изготовления биокомпозиционного материала, содержащего биологическое связующее и древесные опилки, включающий сушку, формирование ковра холодной подпрессовкой и горячее прессование, отличающийся тем, что 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 ч в статических условиях с добавлением жидкого стекла в концентрации 2,5%.