真菌菌絲-木屑復(fù)合材料生物成型及性能研究.pdf

1、近年來(lái)，生物質(zhì)復(fù)合材料已逐漸將成為復(fù)合材料發(fā)展的必然趨勢(shì)，針對(duì)于如何制備環(huán)境友好型生物復(fù)合材料的研究也已受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。
　　本文以闊葉木屑為主要基質(zhì)，平菇菌絲、滑菇菌絲、香菇菌絲分別作為粘結(jié)物質(zhì)，利用生物成型技術(shù)制備真菌菌絲/木屑復(fù)合材料。首先根據(jù)食用菌生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及真菌菌絲生物學(xué)特性制定真菌菌絲/木屑復(fù)合材料制備工藝流程以及工藝參數(shù)。制備完成后表征真菌菌絲/木屑復(fù)合材料宏觀及微觀基本特征，分析其結(jié)合機(jī)理，并探討菌種種類

2、、復(fù)合材料密度和厚度對(duì)復(fù)合材料物理力學(xué)性能的影響，取得結(jié)果如下:
　　(1)真菌菌絲/木屑復(fù)合材料主要由闊葉木屑、麩皮和真菌菌絲復(fù)合而成，其中闊葉木屑、麩皮為生物質(zhì)材料，真菌菌絲可視為一種可再生且無(wú)毒無(wú)害的綠色“膠黏劑”。本復(fù)合材料在加工以及使用過(guò)程中均不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成傷害，廢棄后可以完全生物降解。復(fù)合材料具備多孔隙結(jié)構(gòu)，密度約為0.15～0.22g/cm3。綜上可知真菌菌絲/木屑復(fù)合材料是一種多孔、輕質(zhì)以及環(huán)境友好型生物質(zhì)復(fù)

3、合材料。
　　(2)通過(guò)對(duì)真菌菌絲/木屑復(fù)合材料的宏觀觀察以及借助體式顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)該復(fù)合材料微觀形貌特征的觀察，能夠發(fā)現(xiàn):大量真菌菌絲在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中會(huì)形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，菌絲通過(guò)黏鞘粘附于木材各組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)而纏繞并包裹在木屑表面，將分散木屑有效結(jié)合在一起。傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析表明:三種真菌菌絲降解后的腐朽材試樣化學(xué)官能團(tuán)均有不同程度的變化，滑菇菌絲對(duì)木屑降解程度較平菇菌絲和香菇菌絲大。

4、r>　　(3)通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了兩個(gè)因素（菌種、密度）對(duì)菌絲/木屑復(fù)合材料斷裂載荷及壓縮強(qiáng)度的影響，確定復(fù)合材料最佳制備工藝條件為:香菇菌絲、密度0.15g/cm3。其中菌絲種類為顯著性影響因素，因此重點(diǎn)研究了香菇菌絲/木屑復(fù)合材料的緩沖、吸聲性能。測(cè)試香菇菌絲/木屑復(fù)合材料靜態(tài)壓縮性能，繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系，對(duì)比EPS泡沫塑料應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明:香菇菌絲/木屑復(fù)合材料與EPS泡沫塑料有相似的靜態(tài)壓縮特性，且低密度(0.15 g/

5、cm3～0.18g/cm3)香菇菌絲/木屑復(fù)合材料在應(yīng)變0～50％內(nèi)緩沖性能優(yōu)于密度為0.02g/cm3EPS泡沫塑料。
　　(4)通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了兩個(gè)因素（密度、厚度）對(duì)香菇菌絲/木屑復(fù)合材料吸聲性能的影響，確定最佳條件為:密度0.15 g/cm3，厚度30mm，其中厚度對(duì)復(fù)合材料吸聲性能影響顯著。香菇菌絲/木屑復(fù)合材料在兩個(gè)因素變化條件下的吸聲系數(shù)均大于0.2，屬于吸聲材料，同時(shí)六個(gè)聲音頻率的吸聲系數(shù)曲線特征表明其屬于多