【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于菌丝体纤维的可降解皮革及其制备方法，属于生物基材料。
技术介绍
1、皮革作为一种传统的材料，自古以来就被人们广泛使用。随着人类技术的发展，皮革制品的应用范围也逐步扩大，耐用、美观、高档的属性，使其被拓展至服装、鞋子、手袋、家具、汽车和飞机制造等领域。然而随着大众环保意识的增强，越来越多的品牌开始关注皮革的生产过程对环境的影响问题，这使得传统动物皮革面临巨大挑战。在此背景下，人造皮革应运而生，其中超细纤维合成革产品质量好、品类丰富，性能也可以与天然皮革相媲美，一些性能甚至超过天然皮革，目前正在多个领域逐渐代替天然皮革。但超纤合成革生产过程也使用大量有机溶剂，废弃后难以降解。在此背景下，开发对环境友好的可降解皮革制品具有重要意义。同时，一些品牌商也相继推出了可持续发展的皮革制品，比如使用可持续发展的皮革制作的户外服装和鞋子。
2、针对可降解皮革，专利cn109736097a在传统超纤中引入细菌纤维素，使皮革中含有了天然纤维的成分。专利cn115418866a报道了利用植物韧皮纤维，如菠萝叶纤维、椰壳纤维，通过自下而上依次叠层的方式制备可降解人造革的方法。专利cn111455681a报道了利用农林废弃物，如农作物秸秆、木材，通过蒸煮、打浆制备可降解人造革的方法。除此之外，基于天然材料或废弃物的，如苹果、菠萝、仙人掌和菌丝体皮革受到越来越多的关注。其中菌丝体是一种由生物发酵获得的形态各异的微细纤维纵横交错组成的菌丝集合体，最先由美国ecovative design公司制成菌丝体塑料，具有良好的生物相容性
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种新的基于菌丝体纤维的可降解皮革制备方法。同时专利技术人也了解采用培养的菌丝体纤维直接压制而成的皮革其表面凹凸不平，给涂饰带来诸多不便。
2、本专利技术提供一种可降解菌丝体素皮革的制备方法，该方法包括如下步骤：
3、(1)菌丝体纤维毡的制备
4、将发酵得到的菌丝体纤维经疏水改性，然后用超声波细胞破碎机分散在甘油水溶液中，配成得到悬浮液；再加入一定量的增强短纤维，分散均匀后，经过滤、挤压、干燥、热轧，得到初步增强的菌丝体纤维毡；
5、(2)菌丝体皮革贝斯的制备
6、将步骤(1)制得的菌丝体纤维毡进行交联处理，然后含浸聚氨酯，干燥，得到菌丝体皮革贝斯；
7、(3)菌丝体素皮革的制备
8、将步骤(2)制备的皮革贝斯，经打磨、贴面、吸纹或压纹，制得基于菌丝体纤维的可降解皮革成品。
9、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)的菌丝体纤维是由液态深层发酵或固态发酵得到。
10、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)的疏水改性，是通过在菌丝体纤维表面包覆聚多巴胺，利用聚多巴胺表面的羟基、氨基原位引发丙交酯开环聚合，制得表面接枝有聚乳酸分子链段的改性菌丝体纤维；
11、或者，是通过在菌丝体纤维表面包覆单宁酸，利用其与十八烷基氨的席夫碱反应制得表面接枝18烷基的改性菌丝体纤维。
12、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)的疏水改性具体包括：将每10.0g菌丝体纤维加入100ml质量浓度5％的多巴胺水溶液中，在ph＝10的室温条件下反应24h，利用多巴胺的氧化聚合在菌丝体纤维表面形成聚多巴胺薄层，随后过滤得到聚多巴胺改性的菌丝体纤维，用乙醇冲洗表面的未反应物；再加入到与菌丝体纤维等质量的熔融态的丙交酯中，加入丙交酯质量5‰的辛酸亚锡做催化剂，于120℃反应5h，取出菌丝体纤维，用二氯甲烷去除纤维表面未接枝的聚乳酸成分，得到表面接枝有聚乳酸链段的改性菌丝体纤维。
13、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)的增强短纤维是1-5d的皮芯结构的聚乳酸短纤维，其皮层是熔点在120-130℃的低熔点聚乳酸，芯层是熔点在165-175℃的高熔点聚乳酸，添加量为菌丝体纤维干重的10-100％。具体可选20％、50％等。
14、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)的热轧的温度是115-125℃。目的是使皮芯聚乳酸纤维通过表层与改性菌丝体纤维发生粘合，从而固定菌丝体纤维的相对位置，达到菌丝体纤维毡增强的目的。
15、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)的交联处理是指将菌丝体纤维毡在交联处理液中三浸三轧，然后在100-120℃条件下干燥30-60min。交联处理液为柠檬酸、丁烷四羧酸或乙二醇二缩水甘油醚的水溶液；交联处理液的浓度为1-10wt％。
16、在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)的含浸聚氨酯是指将交联后的菌丝体纤维毡在含有20-80wt％生物基水性聚氨酯、0.5-2wt％增稠剂羧甲基纤维素、1-5wt％制孔剂食盐颗粒的混合溶液中三浸三轧。进一步地，混合溶液中生物基水性聚氨酯的浓度具体可选40％、80％。
17、在本专利技术的一种实施方式中，所制备的菌丝体皮革贝斯还需要经过打磨、贴面、吸纹或压纹，才可得到最终的可降解皮革成品。
18、本专利技术基于上述方法制备提供一种可降解菌丝体素皮革。
19、本专利技术还提供上述可降解菌丝体素皮革在居家沙发、汽车座椅、服装鞋帽领域中的应用。
20、有益效果
21、1、本专利技术通过对菌丝体纤维的疏水改性，实现了与增强纤维的物理粘结，增强了与pu的相容性，提升了最终皮革制品的综合性能。
22、2、本专利技术采用皮芯聚乳酸纤维作为增强材料，经热轧粘合可以有效固定菌丝体纤维的相对位置，提升菌丝体层的机械性能。同时表层低熔点聚乳酸粘合温度低，降低了高温热轧对菌丝体纤维的破坏，保证了最终产品的机械性能。
23、3、本专利技术通过将发酵的菌丝体纤维打散，再重组的方式，有效解决了菌丝体纤维层表面凹凸不平的缺陷，便于后续涂饰。同时该方法可以任意掺杂任何高强度的纤维材料提高力学性能。
24、4、本专利技术以水性聚氨酯代替溶剂型聚氨酯，安全环保，具有环境污染小的优点。选用的增强体纤维聚乳酸纤维也具有生物可降解的特性，没有破坏材料整体可降解的优点。
25、5、本专利技术方法制得的可降解皮革制品中的可降解成分含量高，在60-90％之间，综合性能优良，其中透水汽性能为1-5mg/cm2·h，耐弯折为1-3万次，耐磨耗性为500-2000次，断裂强度为10-30mpa，断裂伸长率为50-200％。
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1.一种可降解菌丝体素皮革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的菌丝体纤维是由液态深层发酵或固态发酵得到。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的疏水改性，是通过在菌丝体纤维表面包覆聚多巴胺，利用聚多巴胺表面的羟基、氨基原位引发丙交酯开环聚合，制得表面接枝有聚乳酸分子链段的改性菌丝体纤维；或者，是通过在菌丝体纤维表面包覆单宁酸，利用其与十八烷基氨的席夫碱反应制得表面接枝18烷基的改性菌丝体纤维。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的增强短纤维是1-5D的皮芯结构的聚乳酸短纤维，其皮层是熔点在120-130℃的低熔点聚乳酸，芯层是熔点在165-175℃的高熔点聚乳酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的增强短纤维的添加量为菌丝体纤维干重的10-100％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的热轧的温度是115-125℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的含浸聚氨酯是指将交联后的菌丝体纤维毡在含有20-80wt％生物基水性聚氨酯、0.5-2wt％增稠剂羧甲基纤维素、1-5wt％制孔剂食盐颗粒的混合溶液中三浸三轧。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备得到的可降解菌丝体素皮革。
10.权利要求9所述的可降解菌丝体素皮革在居家沙发、汽车座椅、服装鞋帽领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可降解菌丝体素皮革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的菌丝体纤维是由液态深层发酵或固态发酵得到。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的疏水改性，是通过在菌丝体纤维表面包覆聚多巴胺，利用聚多巴胺表面的羟基、氨基原位引发丙交酯开环聚合，制得表面接枝有聚乳酸分子链段的改性菌丝体纤维；或者，是通过在菌丝体纤维表面包覆单宁酸，利用其与十八烷基氨的席夫碱反应制得表面接枝18烷基的改性菌丝体纤维。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的增强短纤维是1-5d的皮芯结构的聚乳酸短纤维，其皮层是熔点在120-130℃的低熔点聚乳酸，芯层是熔点在165-175℃的高熔点聚乳酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的增强短纤维的添加量为菌丝体纤维...
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