来自菌丝体和林业副产品的隔热材料制造技术

本发明专利技术公开了可生物降解的隔离材料，其包含结构支架；和至少一种温度适应性真菌。本发明专利技术还公开了制备和使用可生物降解的隔离材料的方法，所述可生物降解的隔离材料包含结构支架；和至少一种温度适应性真菌。例如，本发明专利技术公开了使基础设施隔离的方法，其包括将所公开的可生物降解的隔离材料施用于基础设施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】来自菌丝体和林业副产品的隔热材料相关申请的交叉引用本专利申请要求2016年1月28日提交的美国申请号62/288,156的权益，所述美国申请以引用的方式全文并入本文。
技术介绍
需要有效的、有成本竞争力的技术来制造用于寒冷气候地区的可再生和可生物降解的隔热材料。聚合物泡沫，例如聚苯乙烯和聚氨酯，通常用于寒冷气候下的基础设施和房屋建筑中的隔热。这些烃基材料重量轻，疏水并且耐光解。聚合物泡沫在其预期用途结束后不分解，并且在回收和再利用方面成问题。这些聚合物泡沫是不可再生的，并且它们的生产和使用涉及复杂的制造工艺、大量的能量输入和相关的废物流。聚合物泡沫已显示为浸出或排出几种毒素，所述毒素可在鱼类和野生动物中生物积累，呈现有据可查的环境健康问题。在大多数寒冷地区，建筑材料从制造中心运送，增加了聚合物隔离泡沫的已经很大的负面环境影响。这些常规隔热材料的可再生和可生物降解的替代物可基本上减少建筑的环境和健康负担，并且促进可持续的基础设施发展。可生物降解和可再生的隔离材料对于寒冷地区的建筑业以及在全球对于一系列应用是有利的。这些材料可充当用于有效量应用的石油基聚合物的替代品，并且提供超过聚合物泡沫的若干优点，包括不含石油产品、低能量输入和低生产成本、快速可再生性、碳捕获和贮存、以及在使用结束时的可生物降解性。虽然已开发了许多策略，以通过将各种真菌物种与不同类型的生物质组合，从菌丝体生产环保材料，但它们在脆弱的北极生态系统中的缺点范围从引入可负面影响当地生态系统的外来真菌物种的潜力到尤其是在寒冷环境中生产过于缓慢和昂贵。由于聚合物泡沫的高运输成本，并且由于在北极圈的许多地区缺乏其处置的回收和垃圾填埋服务，有成本竞争力、可再生和可生物降解的隔离材料的当地生产可为满足基础设施需要和人口需求的最可持续方法。
技术实现思路
公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述结构支架可为三维的。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述结构支架包含生物质。在一些情况下，可对生物质进行巴氏灭菌。在一些情况下，结构支架还包含生物质原料。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述结构支架包含结构增强物。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述可生物降解的隔离材料包括待隔离的物体的净形状。在一些情况下，可生物降解的隔离材料包括圆柱形、管形、圆形、椭圆形、矩形或正方形的净形状。在一些情况下，结构支架包括待隔离物体的净形状。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述结构支架包含对所述真菌无毒并且耐水分和湿气的生物聚合物或合成聚合物。在一些情况下，生物聚合物可为基于纤维素的生物聚合物细丝。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述支架由温度适应性真菌的菌丝体定殖。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，还包含来自第二温度适应性真菌的菌丝体。公开了包括结构支架和至少一种温度适应性真菌的可生物降解的隔离材料，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基，其中所述至少一种温度适应性真菌是在+40°至-50℃的温度范围内保持生物学活力的真菌。在一些情况下，温度适应性真菌可为腐生性担子菌纲(Basidiomycete)。在一些情况下，腐生性担子菌纲可属于多孔菌属之一，例如耙齿菌属(Irpex)。耙齿菌属物种的一个例子是白囊耙齿菌(Irpexlacteus)。还公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度恢复真菌的菌丝体定殖在支架上。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，其中所述结构支架是三维的。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基存在下，用至少一种温度恢复真菌的培养物接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，其中允许菌丝体生长的环境条件包括使菌丝体暴露于在400-1,000ppm范围内的二氧化碳气体。在一些情况下，允许菌丝体生长的环境条件包括使菌丝体暴露于0°至21℃的温度。在一些情况下，允许菌丝体生长的环境条件包括使菌丝体暴露于可变的相对湿度。在一些情况下，允许菌丝体生长的环境条件包括使菌丝体暴露于可变照明。在一些情况下，允许菌丝体生长的环境条件包括使培养物、菌丝体和支架暴露于可变压力。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，其中允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上包括使支架温育4至14天的时期。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，所述方法还包括压制由温度适应性真菌的菌丝体定殖的支架，以获得所需的密度、导热率、弹性模量、杨氏模量、抗压强度和厚度。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，所述方法还包括机械加工由温度适应性真菌的菌丝体定殖的支架，以获得所需的净形式和厚度。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，所述方法还包括允许可生物降解的隔离材料形成几丁质疏水性外皮。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，所述方法还包括干燥由温度适应性真菌的菌丝体定殖的支架。在一些情况下，干燥包括至少60℃的温度。公开了用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括形成结构支架；在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种结构支架；并且允许温度适应性真菌的菌丝体定殖在支架上，其中所述温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生物降解的隔离材料，其包括a.结构支架，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基；和b.至少一种温度适应性真菌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 US 62/288,1561.一种可生物降解的隔离材料，其包括a.结构支架，所述结构支架包含用于真菌菌丝体的营养培养基；和b.至少一种温度适应性真菌。2.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架是三维的。3.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架包含生物质。4.根据权利要求3所述的可生物降解的隔离材料，其中所述生物质是巴氏灭菌的。5.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架包含生物质原料。6.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架包含结构增强物。7.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述可生物降解的隔离材料包括待隔离物体的净形状。8.根据权利要求7所述的可生物降解的隔离材料，其中所述可生物降解的隔离材料包括圆柱形、管形、圆形、椭圆形、矩形或正方形的净形状。9.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架包括待隔离物体的净形状。10.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述结构支架包含对所述真菌无毒并且耐水分和湿气的生物聚合物或合成聚合物。11.根据权利要求10所述的可生物降解的隔离材料，其中所述生物聚合物是基于纤维素的生物聚合物细丝。12.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述支架由所述温度适应性真菌的菌丝体定殖。13.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其还包含来自第二温度适应性真菌的菌丝体。14.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述至少一种温度适应性真菌是在+30°至-50℃的温度范围内保持生物学活力的真菌。15.根据权利要求1所述的可生物降解的隔离材料，其中所述温度适应性真菌是腐生性担子菌纲。16.根据权利要求15所述的可生物降解的隔离材料，其中所述腐生性担子菌纲是多孔菌。17.根据权利要求16所述的可生物降解的隔离材料，其中所述多孔菌是白囊耙齿菌。18.一种用于生产可生物降解的隔离材料的方法，其包括：a.形成结构支架；b.在允许菌丝体生长的环境条件下，在营养培养基的存在下，用至少一种温度适应性真菌接种所述结构支架；和c.允许所述温度适应性真菌的菌丝体定殖在所述支架上。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述结构支架是三维的。20.根据权利要求18所述的方法，其中允许菌丝体生长的环境条件包括使所述菌丝体暴露于在400-1,000ppm范围内的二氧化碳气体。21.根据权利要求18所述的方法，其中允许菌丝体生长的环境条件包括使所述菌丝体暴露于+4°至21℃的温度。22.根据权利要求18所述的方法，其中允许菌丝体生长的环境条件包括使所述菌丝体暴露于可变的相对湿度。23.根据权利要求18-22中任一项所述的方法，其中允许所述温度适应性真菌的菌丝体定殖在所述支架上包括使所述支架温育4至14天的时期。24.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其还包括压制由所述温度适应性真菌的菌丝体定殖的所述支架，以获得所需的密度、导热率、弹性模量、杨氏模量、抗压强度和厚度。25.根据权利要求18-24中任一项所述的方法，其还包括机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·阿姆斯蒂斯拉夫斯基，杨朝晖，玛丽亚·D·怀特，
申请(专利权)人：阿拉斯加大学安克雷奇分校，
类型：发明
国别省市：美国,US