一种大豆荚壳非木质材料的制备方法及应用

本发明涉及植物秸秆开发利用，具体来说涉及一种大豆荚壳的非木质材料制备方法及应用。背景技术：1、大豆是我国重要的粮食经济作物之一，全国各地广泛栽培。据统计大豆荚壳的利用率13％左右，主要用于生物质燃料、饲料、食用菌料，86％被迫选择还田或废弃。大豆荚壳及秸秆纤维素含量高，还田后在土壤中降解缓慢，土壤透气现象严重影响后季作物生长，成为病虫害的隐匿藏身之地，制约了农业提升增效。2、目前，虽有许多学者对大豆荚壳再生和利用进行了诸多探索，但都无功而返，世界各国大豆荚壳的非木质材料均未得到开发利用。技术实现思路1、有鉴于此，本发明提供了一种大豆荚壳非木质材料的制备方法及应用，得到大豆荚壳第四层内壁细胞层纤维组织的非木质材料，深加工附加值高。2、本发明的技术方案如下：3、本发明提供了一种大豆荚壳非木质材料的制备方法，包括以下步骤：将大豆荚壳用合成微生物分解菌在66℃以下进行软化分解，当大豆荚壳的第四层内壁细胞层的非木质材与外三层有机物质分离时终止分解，经揉搓、漂洗后，得到大豆荚壳非木质材料；所述合成微生物分解菌包括主料：枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、酵母菌、木霉菌和壳聚糖。4、优选的，所述软化分解包括堆积分解或浸泡分解，所述堆积分解≤66℃翻堆降温，所述浸泡分解≤55℃翻动降温。5、优选的，所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、酵母菌、木霉菌和壳聚糖的重量比例为2-3:1-2:2:1:1:1。6、优选的，所述合成微生物分解菌包括：2-15重量份主料、1-8重量份红糖、10-40重量份尿素和20-40重量份玉米面。7、优选的，所述合成微生物分解菌的含菌量为100～500cfu/g，用量2～12kg/t。8、优选的，所述合成微生物分解菌兑水后，在20～45℃之间充氧6～24h激活，与所述大豆荚壳混合。9、优选的，所述堆积分解的时间为480-720h。10、进一步优选的，所述堆积分解翻堆间隔96～144h，翻堆3～5次。11、优选的，所述堆积分解时，堆积含水量为63～72％。12、优选的，所述浸泡分解的时间为600～840h。13、进一步优选的，所述浸泡分解翻动间隔120～168h，翻动4～6次。14、本发明还提供了上述方法制备得到的大豆荚壳非木质材料在下述任一方面的应用：15、1)用于地面隐形掩体或飞行器的隐形构件制作；16、2)用于造纸或人造板加工。17、与现有技术相比，本发明的优点在于：18、本发明取材于废弃的大豆荚壳，原料来源充足且价格低廉。利用合成微生物分解菌进行分解制取过程实操性强、工艺简单、制取成本低、设备人工投资少，环保节能零排放利润率高。按照大豆荚壳年产量811万吨，废弃或还田占比86.8％，非木质材料比率47.3％计算，每年能从废弃或还田的大豆荚壳中制取出非木质材料329.9万吨。收购成本0.03万元/吨，市场售价0.12万元/吨，毛利润0.09万元/吨，本发明分解大豆荚壳制取非木质材料的过程增值299.67万元。19、本发明制备的大豆荚壳非木质材料自然卷曲、质轻、坚韧、独具自由展缩记忆细胞空间，可以作为军民两用新型材料，深加工附加值更高。军事应用包括：经高压高渗技术分别将皮米级以下吸波材料、红外线屏蔽材料、量子通讯抗干扰材料、电磁脉冲屏蔽材料等物质“植入”大豆荚壳非木质材料的细胞单元空间内，单品高压预制再超高压复合，替代金属用于地面隐形掩体或飞行器的隐形构件制作；民生工程应用包括：大豆荚壳非木质材料替代木材，用于造纸或高密度人造板加工。每年能减少森林采伐约671.75万立方米(大豆荚壳年产量811万吨×86％废弃或还田占比×47.3％非木质材料比率÷0.4911吨/立方米非木质材料比重＝671.75万立方米)，节约资金4702.25万元(671.75万立方米×木材单价700元/立方米＝4702.25万元)。同时，能从漂洗废液残渣中制取38％的有机生微生物菌肥265万吨(大豆荚壳年产量811万吨×86％×38％＝265万吨)取代化肥。技术特征：1.一种大豆荚壳非木质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述软化分解包括堆积分解或浸泡分解，所述堆积分解≤66℃翻堆降温，所述浸泡分解≤55℃翻动降温。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、酵母菌、木霉菌和壳聚糖的重量比为2-3:1-2:2:1:1:1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成微生物分解菌包括：2-15重量份主料、1-8重量份红糖、10-40重量份尿素和20-40重量份玉米面。5.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述合成微生物分解菌的含菌量为100～500cfu/g，用量2～12kg/t。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成微生物分解菌兑水后，在20～45℃之间充氧6～24h激活，与所述大豆荚壳混合。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述堆积分解的时间为480-720h。8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述堆积分解翻堆间隔96～144h，翻堆3～5次。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡分解的时间为600-840h，翻动间隔120～168h，翻动4～6次。10.权利要求1-9的方法制备得到的大豆荚壳非木质材料在下述任一方面的应用：技术总结本发明涉及植物秸秆开发利用技术领域，公开了一种大豆荚壳非木质材料的制备方法，将大豆荚壳用合成微生物分解菌在66℃以下进行软化分解，得到大豆荚壳的第四层内壁细胞层的非木质材料。本发明的大豆荚壳非木质材料能够自然卷曲、质轻、坚韧、独具自由展缩记忆细胞空间，可以作为军民两用非木质材料，深加工潜力大。技术研发人员：徐卉,王闯,豆惠敏,刘敏,徐宁,张桂菊,赵冬梅,张玉婷,巴建鑫受保护的技术使用者：聊城职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/15