菌丝体材料的官能化制造技术

本文提供了菌丝体材料及其生产方法。在一些实施方案中，菌丝体材料包含：包含一个或多个分支菌丝的团块的培养的菌丝体材料，其中可以破裂或压制该一个或多个分支菌丝的团块；以及可以与该培养的菌丝体材料结合的硅氧烷或脂族链化合物。还提供了生产菌丝体材料的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】菌丝体材料的官能化
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年11月24日提交的美国临时申请号63/117,897和2021年2月9日提交的美国临时申请号63/147,620的权益，这两个临时申请据此以引用方式全文并入。

技术介绍

[0003]由于菌丝体的生物效率、强度和低环境足迹，菌丝体在下一代可持续材料中受到越来越多的关注。然而，目前正在开发的菌丝体材料具有较差的机械品质(包括脆性、在应力下易分层和撕裂)和不均匀的美学品质。因此，需要具有良好的机械性质、美学性质和其他优点的改良菌丝体材料，以及用于制备改良菌丝体材料的材料和方法。

技术实现思路

[0004]在一个方面，本文提供了一种复合菌丝体材料，其包含：培养的菌丝体材料，该培养的菌丝体材料包含一个或多个分支菌丝的团块(one or more masses of branching hyphae)；以及共价连接到该一个或多个分支菌丝的团块的脂族链化合物。
[0005]在另一个方面，本文提供了一种复合菌丝体材料，其包含：培养的菌丝体材料，该培养的菌丝体材料包含一个或多个分支菌丝的团块；以及硅氧烷。
[0006]在一些实施方案中，破裂一个或多个分支菌丝的团块。
[0007]在一些实施方案中，压制培养的菌丝体材料。
[0008]在一些实施方案中，脂族链化合物包括2
‑
辛烯基琥珀酸酐(OSA)、2
‑
十二碳烯基琥珀酸酐、十八碳烯基琥珀酸酐、硬脂酸酐、3
‑
氯<br/>‑2‑
羟丙基二甲基十二烷基氯化铵、庚酸酐、丁酸酐或氯代醇(chlorohydrin)。
[0009]在一些实施方案中，硅氧烷(siloxane)包括羟基聚硅氧烷(hydroxysilicone)、氢化聚硅氧烷(silicone hydride)、环氧基聚硅氧烷(epoxy silicone)、氨基聚硅氧烷(aminosilicone)或烷基环氧乙烷缩合物(alkyl ethylene oxide condensate)。
[0010]在一些实施方案中，与单独的培养的菌丝体材料相比，包含脂族链化合物的复合菌丝体材料具有较低的挠曲模量。
[0011]在一些实施方案中，与单独的培养的菌丝体材料相比，包含硅氧烷的复合菌丝体材料具有较低的挠曲模量。
[0012]在一些实施方案中，复合菌丝体材料具有小于80MPa的挠曲模量。
[0013]在一些实施方案中，复合菌丝体材料具有1MPa至80MPa的挠曲模量。
[0014]在一些实施方案中，复合菌丝体材料具有至少约1MPa、5MPa、10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa、50MPa、55MPa、60MPa、65MPa、70MPa、75MPa或80MPa的挠曲模量。
[0015]在一些实施方案中，与单独的培养的菌丝体材料相比，复合菌丝体材料更柔韧。
[0016]在一些实施方案中，复合菌丝体材料还包含结合剂。
[0017]在一些实施方案中，结合剂包含一个或多个反应性基团。
[0018]在一些实施方案中，一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。
[0019]在一些实施方案中，含活性氢的基团包括胺、羟基和羧基基团。
[0020]在一些实施方案中，结合剂包含粘合剂、树脂、交联剂和/或基质。
[0021]在一些实施方案中，结合剂选自由以下组成的组：乙酸乙烯酯
‑
乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯
‑
丙烯酸共聚物、聚酰胺
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表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平(genipin)、藻酸盐、阿拉伯树胶、胶乳、天然粘合剂和合成粘合剂。
[0022]在一些实施方案中，结合剂是具有选自由以下组成的组的性质的共聚物：小于或等于1μm的粒度、低于零的玻璃化转变温度和自交联功能。
[0023]在一些实施方案中，结合剂是乙酸乙烯酯
‑
乙烯(VAE)共聚物。
[0024]在一些实施方案中，复合菌丝体材料还包含染料。
[0025]在一些实施方案中，染料选自由以下组成的组：酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和活性染料。
[0026]在一些实施方案中，复合菌丝体材料用染料着色并且复合菌丝体材料的颜色在复合菌丝体材料的一个或多个表面上是基本上均匀的。
[0027]在一些实施方案中，染料遍及复合菌丝体材料的内部存在。
[0028]在一些实施方案中，复合菌丝体材料还包含增塑剂。
[0029]在一些实施方案中，增塑剂选自由以下组成的组：油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、吐温20、吐温80、间赤藓糖醇(m
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erythritol)、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单甘油酯和环氧化大豆油。
[0030]在一些实施方案中，复合菌丝体材料还包含单宁。
[0031]在一些实施方案中，复合菌丝体材料还包含整理剂。
[0032]在一些实施方案中，整理剂选自由以下组成的组：氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂。
[0033]在一些实施方案中，培养的菌丝体材料已在固体基材上产生。
[0034]在一些实施方案中，缠结一个或多个分支菌丝的团块，其中缠结菌丝包括水力缠结、针刺或毡化。
[0035]在一些实施方案中，通过机械作用破裂一个或多个分支菌丝的团块。
[0036]在一些实施方案中，机械作用包括共混一个或多个分支菌丝的团块。
[0037]在一些实施方案中，机械性质包括湿拉伸强度、初始模量、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
[0038]在另一个方面，本文提供了一种生产复合菌丝体材料的方法，该方法包括：产生包含一个或多个分支菌丝的团块的培养的菌丝体材料；以及向培养的菌丝体材料中添加硅氧烷；从而生产复合菌丝体材料。
[0039]在一些实施方案中，该方法还包括破裂或压制在步骤(a)中产生的培养的菌丝体材料。
[0040]在一些实施方案中，在破裂分支菌丝的团块之前、在破裂分支菌丝的团块期间或在破裂分支菌丝的团块之后添加硅氧烷。
[0041]在一些实施方案中，在压制步骤之前、压制步骤期间或压制步骤之后添加硅氧烷。
[0042]在一些实施方案中，硅氧烷包括羟基聚硅氧烷、氢化聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、
氨基聚硅氧烷或烷基环氧乙烷缩合物。
[0043]在一些实施方案中，与不含硅氧烷的培养的菌丝体材料相比，包含硅氧烷的培养的菌丝体材料具有较低的挠曲模量。
[0044]在另一个方面，本文提供了一种生产复合菌丝体材料的方法，该方法包括：产生包含一个或多个分支菌丝的团块的培养的菌丝体材料；以及向培养的菌丝体材料中添加脂族链化合物；从而生产复合菌丝体材料。
[0045]在一些实施方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合菌丝体材料，包含：培养的菌丝体材料，所述培养的菌丝体材料包含一个或多个分支菌丝的团块；以及硅氧烷。2.根据权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述硅氧烷包括羟基聚硅氧烷、氢化聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、氨基聚硅氧烷或烷基环氧乙烷缩合物。3.根据权利要求1或2所述的复合菌丝体材料，其中与单独的培养的菌丝体材料相比，包含硅氧烷的所述复合菌丝体材料具有较低的挠曲模量。4.一种复合菌丝体材料，包含：培养的菌丝体材料，所述培养的菌丝体材料包含一个或多个分支菌丝的团块；以及共价连接到所述一个或多个分支菌丝的团块的脂族链化合物。5.根据权利要求4所述的复合菌丝体材料，其中所述脂族链化合物包括2
‑
辛烯基琥珀酸酐(OSA)、2
‑
十二碳烯基琥珀酸酐、十八碳烯基琥珀酸酐、硬脂酸酐、3
‑
氯
‑2‑
羟丙基二甲基十二烷基氯化铵、庚酸酐、丁酸酐或氯代醇。6.根据权利要求4或5所述的复合菌丝体材料，其中与单独的培养的菌丝体材料相比，包含脂族链化合物的所述复合菌丝体材料具有较低的挠曲模量。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的复合菌丝体材料，其中使所述一个或多个分支菌丝的团块破裂。8.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述培养的菌丝体材料被压制。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有小于80MPa的挠曲模量。10.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有1MPa至80MPa的挠曲模量。11.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有至少约1MPa、5MPa、10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa、50MPa、55MPa、60MPa、65MPa、70MPa、75MPa或80MPa的挠曲模量。12.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的复合菌丝体材料，其中与单独的培养的菌丝体材料相比，所述复合菌丝体材料更柔韧。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含结合剂。14.根据权利要求13所述的复合菌丝体材料，其中所述结合剂包含一个或多个反应性基团。15.根据权利要求14所述的复合菌丝体材料，其中所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。16.根据权利要求15所述的复合菌丝体材料，其中所述含活性氢的基团包括胺、羟基和羧基基团。17.根据权利要求13
‑
16中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述结合剂包含粘合剂、树脂、交联剂和/或基质。18.根据权利要求13
‑
17中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述结合剂选自由以下组成的组：乙酸乙烯酯
‑
乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯
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丙烯酸共聚物、聚酰胺
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表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、藻酸盐、阿拉伯树胶、胶乳、天然粘合剂和合
成粘合剂。19.根据权利要求18所述的复合菌丝体材料，其中所述结合剂是具有选自由以下组成的组的性质的共聚物：小于或等于1μm的粒度、低于零的玻璃化转变温度和自交联功能。20.根据权利要求18或19所述的复合菌丝体材料，其中所述结合剂是乙酸乙烯酯
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乙烯(VAE)共聚物。21.根据权利要求1
‑
20中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含染料。22.根据权利要求21所述的复合菌丝体材料，其中所述染料选自由以下组成的组：酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和活性染料。23.根据权利要求21或22所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料用所述染料着色并且所述复合菌丝体材料的颜色在所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上是基本上均匀的。24.根据权利要求21
‑
23中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述染料遍及所述复合菌丝体材料的内部存在。25.根据权利要求1
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24中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含增塑剂。26.根据权利要求25所述的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂选自由以下组成的组：油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、吐温20、吐温80、间赤藓糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单甘油酯和环氧化大豆油。27.根据权利要求1
‑
26中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含单宁。28.根据权利要求1
‑
27中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含整理剂。29.根据权利要求28所述的复合菌丝体材料，其中所述整理剂选自由以下组成的组：氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂。30.根据权利要求1
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29中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述培养的菌丝体材料已在固体基材上产生。31.根据权利要求1
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30中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述一个或多个分支菌丝的团块是被缠结的，其中所述菌丝的缠结包括水力缠结、针刺或毡化。32.根据权利要求1
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30中任一项所述的复合菌丝体材料，其中所述一个或多个分支菌丝的团块是通过机械作用破裂的。33.根据权利要求32所述的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括共混所述一个或多个分支菌丝的团块。34.根据权利要求1
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33中任一项所述的复合菌丝体材料，其中机械性质包括湿拉伸强度、初始模量、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。35.一种生产复合菌丝体材料的方法，所述方法包括：a.产生包含一个或多个分支菌丝的团块的培养的菌丝体材料；以及b.向所述培养的菌丝体材料中添加硅氧烷；从而生产所述复合菌丝体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：保尔特纺织品公司，
类型：发明
国别省市：