DK147335B - Fremgangsmaade til reguleret mikrobiologisk modificering af loevtrae med mikroorganismer - Google Patents

Description

147335

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til reguleret mikrobiologisk nedbrydning af løvtræ med mikroorganismer.

I naturen sker der en vedvarende nedbrydning af træ ved angreb af mikroorganismer, hvorved der fremkommer et fra et industrielt synspunkt værdiløst træprodukt. Studier har imidlertid vist, at hensigtsmæssig regulering af den naturlige nedbrydning giver et træprodukt med høj porøsitet og lav vægt, som gør træproduktet anvendeligt som råmateriale på forskellige industrielle områder.

I visse tilfælde er det dannede produkt til og med bedre end sædvanligt, ikke angrebet træ.

Baseret på denne erkendelse er der gennem en række forsøg ud- 2 ί47335 viklet en reguleret proces, ved hvilken svampe tilhørende hvidrådsvampene, f.eks. Pleurotus ostreatus og Trametes versicolor, efter podning på løvtræ, specielt bøg, i varierende tidsperioder og under reguleret temperatur og fugtighedsinhold i løvtræet får lejlighed til at angribe træet med som resultat et i flere henseender fordelagtigt træprodukt. Det således opnåede træprodukt er kendt som "Mykoholz" og har ved sin lette bearbejdelighed og sin lave vægt vist sig at være hensigtsmæssigt som udgangsmateriale for tilvirkning af blandt andet blyanter. På grund af sin høje porøsitet har træproduktet desuden evne til hurtigt at opsuge vand og bortlede vanddamp, hvilket har gjort træproduktet anvendeligt som udgangsmateriale for træforme i glastilvirkningsindustrien.

Foruden på de ovenfor angivne anvendelsesområder kan det reguleret svampeangrebne træprodukt (Mykoholz) anvendes på flere andre områder, såsom ved møbeltilvirkning og som brandbeskyttelsesmateriale efter imprægnering. Produktet har således alsidig anvendelighed .

En ulempe ved den kendte fremgangsmåde er, at den er alt for tidskrævende, det den kræver i hvert fald mellem et og to år, og den er derfor uhensigtsmæssig for industriel udnyttelse i stor målestok, og desuden er den begrænset alene til svampe tilhørende hvidråd-svampene.

Ved den foreliggende opfindelse tilsigtes det først og fremmest at tilvejebringe en industrielt udnyttelig fremgangsmåde til hurtig, reguleret mikrobiologisk modificering af løvtræ med mikroorganismer til fremstilling af et alsidig anvendeligt træprodukt, ved hvilken fremgangsmåde ulemperne ved den kendte fremgangsmåde fjernes. Fremgangsmåden kan således gennemføres på højst et par måneder.

Fremgangsmåden er af den i og for sig kendte art, ved hvilken en til det anvendte løvtræ specielt valgt aerob mikroorganisme som sådan, eller et enzymatisk aktivt præparat deraf, i tilstrækkelig mængde tilføres i eller på overfladen af træet med henblik på angreb på dette, og fremgangsmåden er ejendommelig ved, at der som mikroorganisme anvendes svampen Armillaria mellea eller Xylaria polymorfa eller bakterien Bacillus polymyxa, og at temperatur, fugtighedsindhold i træet, (^-indhold og CC^-indhold reguleres under hensyn til den valgte mikroorganisme eller det enzymatiske aktive præparat deraf, idet for Armillaria melleas vedkommende temperaturen reguleres til 20-40°C, den relative fugtighed i 3 147335 træet til 30-90%, (^-indholdet til ca. 20-21% og C02~indholdet op til ca. 5%, medens for Xylaria polymorfas vedkommende temperaturen reguleres til 13-40°C, den relative fugtighed i træet til 35-80%, 02-indholdet til 20-21% og C02~indholdet op til 5%, og for Bacillus polymyxas vedkommende temperaturen reguleres til 20-35°C, den relative fugtighed i træet til 80-100%, O2~indholdet op til 21% og C02-indholdet op til 5%, hvorpå processen efter opnåelse af ønsket selektiv modificering af løvtræet afbrydes på passende måde.

En sådan passende måde til afbrydelse af den mikrobiologiske proces omfatter behandling med damp eller varmt vand efterfulgt af tørring, eller alene tørring.

Løvtræet tilføres mikroorganismen fortrinsvis ved podning med et sporepraparat, mycelium,inficerede savspåner eller andet bæremateriale tilsat mikroorganismen eller det enzymatisk aktive præparat deraf.

For at reducere mængden af naturlige mikroorganismer, som kan føre til en ureguleret modificering af træet, kan træet før podningen behandles eksempelvis ved sterilisation eller desinfektion.

Træet kan forbehandles med damp og/eller vækstregulerende stoffer for de valgte mikroorganismer. Træet kan også forbehandlés med enzymatisk aktive præparater. Som enzymatisk aktive præparater vælges eksempelvis pektinase og/eller cellulase.

Ved en foretrukken udførelsesform for opfindelsen vælges som løvtræ bøg, el eller birk, eksempelvis i form af finér.

Foretrukne mikroorganismer er sådanne, som producerer et farvepigment, der fikseres i træstrukturen, stimulerer udløsning af træets naturlige harpikser og limstoffer, eller som giver anledning til sure stofomsætnings- og nedbrydningsprodukter. Sidstnævnte mikroorganismer bevirker forskellige surhedsgrader i forskellige partier, hvilket giver forskellige farveintensiteter i forskellige partier af træet.

Ifølge en yderligere foretrukken udførelsesform for opfindelsen styres nedbrydningen på en sådan måde, at mikrobiologisk modificerede partier af træet veksler med ubehandlede, eksempelvis ved hjælp af tørring eller tilførsel af gifte. Herved opnås et dimensionsstabilt produkt med partier af forskellig hårdhed.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fås et mikrobiologisk modificeret træ med høj porøsitet, hvorved lettere indtrængning af stoffer, som tilføres for at give ønsket farve og hårdhed, bevirkes.

4 147335

Produktet kan også imprægneres med eksempelvis kiselsyrederivater, som giver forøget bestandighed over for ild og forbedrede akustiske egenskaber hos træet.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør en hurtig og reguleret mikrobiologisk modificering af løvtræ, i modsætning til de langsomme og uregulerede processer i naturen, samt som nævnt i forhold til den kendte teknik en langt hurtigere, industrielt udnyttelig og økonomisk modificering i stor målestok.

Ved anvendelse på løvtræ i form af finér opnås ifølge opfindelsen et teknisk særdeles interessant produkt, som kan anvendes til finérede produkter. Specielt kan nævnes tilvirkning af kasser til højtalere.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen forklares nærmere i det efterfølgende udførelseseksempel.

Eksempel

Et tørt frisk stykke bøgetræ med dimensionerne 10 x 100 x 500 mm dækkedes med et lag af mycelium af Xylaria polymorfa, stamme nr. 162.22, som er opnået fra CBS.

Denne træprøve anbragtes sammen med et lignende, men ikke-po-det træstykke (kontrol) og et vandreservoir i en reaktor af rustfrit stål med dimensionerne 300 x 400 x 600 mm og udstyret med et plastlåg med ventiler. Reaktoren holdtes ved 25°C. Den indeholdt fra starten med vand mættet luft af et tryk på 100.000 Pa.

Den mikrobielle aktivitet fulgtes uge for uge ved analyse af mængden af forbrugt oxygen og mængden af dannet carbondioxid. Efter hver analyse erstattedes reaktorens atmosfære med frisk luft.

Efter 90 dages forløb åbnedes reaktoren, og de to træstykker undersøgtes. Resultatet heraf er angivet i efterfølgende tabel.

Tabel

Kontrol Prøve

Udseende: Ingen ændring indtrådt Zoner med mørke og lyse overflader, af hvilke nogle var adskilte af mørke, distinkte linier med bredde på 0,3 til 1 mm.

Densitet:5^ 0,73 kg/m^ 0,55 kg/m^

Imprægnerbarhed: ^ 19%/min 4%/min

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til reguleret mikrobiologisk modificering af løvtræ med mikroorganismer, ved hvilken en til det anvendte løvtræ specielt valgt aerob mikroorganisme som sådan, eller et enzymatisk aktivt præparat deraf, i tilstrækkelig mængde tilføres i eller på overfladen af træet med henblik på angreb på dette, kendetegnet ved, at der som mikroorganisme anvendes svampen Armillaria mellea eller Xylaria polymorfa eller bakterien Bacillus polymyxa, og at temperatur, fugtighedsindhold i træet, C^-indhold og CC^-indhold reguleres under hensyn til den valgte mikroorganisme eller det enzymatisk aktive præparat deraf, idet for Armillaria melleas vedkommende temperaturen reguleres til 20 - 40°C, den relative fugtighed i træet til 30 - 90%, O2~ indholdet til ca. 20 - 21% og CO^-indholdet op til ca. 5%, medens for Xylaria polymorfas vedkommende temperaturen reguleres til 13 - 40°C, den relative fugtighed i træet til 35 - 80%, (^“indholdet til 20 - 21% og CC>2-indholdet op til 5%, og for Bacillus polymyxas vedkommende temperaturen reguleres til 20 - 35°C, den relative fugtighed i træet til 80 - 100%, O^-indholdet op til 21% og CC>2“indholdet op til 5%, hvorpå processen efter opnåelse af ønsket selektiv modificering af løvtræet afbrydes på passende måde.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som enzymatisk aktivt præparat vælges pektinase og/eller cellulase.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at træet forbehandles med damp og/eller vækststoffer for mikroorganismen.

4. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at træet podes med et spore-